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前言流体输送流体输送是指流体以一定流量沿着管道（或明渠）由一处送到另一处，是一种属于流体动力过程的单元操作。化工生产处理的物料(包括原料、中间产物、产品和载体等)多数为流体，按工艺要求在各化工设备和机器之间输送这些物料，是实现化工生产的重要环节。化工生产中物料的种类很多，被输送流体的性质如密度、粘度、毒性、腐蚀性、易燃性与易爆性等各不相同，而且流体的温度从低于-200℃至高于1000℃，压力从高真空到102MPa，每小时的输送量从10-3m3到104m3以上,所以输送流体所用的流体输送机械有多种形式，制作材料也是多种多样的。当送料点的流体能位足够高时，流体能够按所要求的输送量自行流至低能位的受料点，否则就需用流体输送机械对流体补给能量。流体从输送机械取得机械能，用来补偿受料点和送料点间的能位差，并克服流体在管道或渠道内流动时所受到的流动阻力。由于流动阻力随流速的增大而增大，因此要求流体输送机械加给单位重量流体的机械能随流速的增大而增加。化工生产中，流体大都用密闭的管道输送。为调节流量，改变流向以及实现流体的分流或合流，管道中装有阀门、弯头和三通等管件。管道和管件由碳钢、铸铁、不锈钢、铜、铝和铅等金属材料或塑料、陶瓷、玻璃和石墨等非金属材料制成，其中以碳钢和铸铁应用最广。流体输送的总费用，包括管道、输送机械的折旧费和输送机械的能耗费用。对一定的输送量，采用大口径的管道时，流动阻力减小，能耗量下降，但管道的投资和折旧费增加；采用小口径管道时，投资和折旧费减少，但能耗费用增加。因此,选用的管道口径过大或过小,使管内流速过小或过大，都是不经济的。对于长距离大流量的输送管路，应通过多方案计算来确定经济上最合理的流速（或管径）；而工厂内部的短距离输送，可参照各种流体在管道内的常用流速范围（见表），来确定管内流速，据以计算所需管径。水泵的分类，原理及选型一、水泵的分类水泵一般多以泵的结构和作用原理来分类，有时根据需要也按使用部门、用途、动力类型和泵的水力性能等进行分类。（1）按使用部门分有农业用泵（农用泵）、工作用泵（工业泵）和特殊用泵等。（2）按用途分有水泵、砂泵、泥浆泵、污水泵、污物泵、井用泵、潜水电泵、喷灌泵、家用泵、消防泵等。（3）按动力类型分有手动泵、畜力泵、脚踏泵、风力泵、太阳能水泵、电动泵、机动泵、水轮泵、内燃水泵、水锤泵等。（4）按工作原理分有离心泵、混流泵、轴流泵、旋涡泵、射流泵、容积泵（螺杆泵、活塞泵、隔膜泵）、链条泵、电磁泵、液环泵、脉冲泵等。二、水泵的工作原理（一）离心泵的工作原理及特点1、离心泵的工作原理水泵开动前，先将泵和进水管灌满水，水泵运转后，在叶轮高速旋转而产生的离心力的作用下，叶轮流道里的水被甩相四周，压入蜗壳，叶轮入口形成真空，水池的水在外界大气压力下沿吸水管被吸入补充了这个空间。继而吸入的水又被叶轮甩出经蜗壳而进入出水管。由此可见，若离心泵叶轮不断旋转，则可连续吸水、压水，水便可源源不断地从低处扬到高处或远方。综上所述，离心泵是由于在叶轮的高速旋转所产生的离心力的作用下，将水提相高处的，故称离心泵。2、离心泵的一般特点（1）水沿离心泵的流经方向是沿叶轮的轴向吸入，垂直于轴向流出，即进出水流方向互成90°。（2）由于离心泵靠叶轮进口形成真空吸水，因此在起动前必须相泵内和吸水管内灌注引水，或用真空泵抽气，以排出空气形成真空，而且泵壳和吸水管路必须严格密封，不得漏气，否则形不成真空，也就吸不上水来。（3）由于叶轮进口不可能形成绝对真空，因此离心泵吸水高度不能超过10米，加上水流经吸水管路带来的沿程损失，实际允许安装高度（水泵轴线距吸入水面的高度）远小于10米。如安装过高，则不吸水；此外，由于山区比平原大气压力低，因此同一台水泵在山区，特别是在高山区安装时，其安装高度应降低，否则也不能吸上水来。（二）轴流泵的工作原理及特点1、轴流泵的工作原理轴流泵与离心泵的工作原理不同，它主要是利用叶轮的高速旋转所产生的推力提水。轴流泵叶片旋转时对水所产生的升力，可把水从下方推到上方。轴流泵的叶片一般浸没在被吸水源的水池中。由于叶轮高速旋转，在叶片产生的升力作用下，连续不断的将水向上推压，使水沿出水管流出。叶轮不断的旋转，水也就被连续压送到高处。2、轴流泵的一般特点（1）水在轴流泵的流经方向是沿叶轮的轴相吸入、轴相流出，因此称轴流泵。（2）扬程低（1～13米）、流量大、效益高，适于平原、湖区、河网区排灌。（3）起动前不需灌水，操作简单。（三）混流泵的工作原理及特点1、混流泵的工作原理由于混流泵的叶轮形状介于离心泵叶轮和轴流泵叶轮之间，因此，混流泵的工作原理既有离心力又有升力，靠两者的综合作用，水则以与轴组成一定角度流出叶轮，通过蜗壳室和管路把水提向高处。2、混流蹦的一般特点（1）混流泵与离心泵相比，扬程较低，流量较大，与轴流泵相比，扬程较高，流量较低。适用于平原、湖区排灌。（2）水沿混流泵的流经方向与叶轮轴成一定角度而吸入和流出的，故又称斜流泵。三、常用的农用泵离心泵、混流泵、轴流泵、长轴深井泵、井用潜水电泵、小型潜水电泵四、水泵的参数及性能（1）水泵的主要参数水泵参数是指泵工作性能的主要技术数据，包括流量、扬程、转速、效率和比转数等。1、流量（Q）泵的流量是指单位时间内所排出的液体的数量。通常泵的流量用体积计算，以Q表示，单位为米3/时（m3/h）、米3/秒（m3/s）、升/秒（1/s），也可用重量计，以G表示，单位为吨/时（t/h）、吨/秒（t/s）、千克/秒（kg/s）。G与Q的关系：G=r×Qr-液体重度（千克/米3）因水的重量近似1000千克/米3，故1升/秒=3.6米3/时=3.6吨/时2、扬程（H）泵的扬程是指单位重量的液体通过泵所增加的能量。以H表示，实质上就是水泵能够扬水的高度，又叫总扬程或全扬程。单位为米液柱高度，习惯上省去“液柱”，以米（m）表示。泵的总扬程由吸水扬程与出水扬程两部分组成，因此总扬程=吸水扬程=出水扬程但由于水流经过管路时受到各种阻力而减少了泵的吸水扬程和出水扬程，因此吸水扬程=实际吸水扬程+吸水损失扬出水扬程=实际出水扬程+出水损失扬程损失扬程=吸水损失扬程+出水损失扬程总扬程=实际扬程+损失扬程由于水泵铭牌上标明的扬程是上述水泵的总扬程，因此不能误认为铭牌上的扬程是实际扬程数值，水泵的实际扬程都比水泵铭牌上的扬程数值小。因此在确定水泵扬程时，这一点要特别注意。否则，如果只按实际扬程来确定水泵的扬程，订购来的水泵扬程就低了，那可能会降低水泵的效率，甚至打不上水来。损失扬程与管路上的水管和附件种类（低阀、闸阀、逆止阀、直管、弯管）、数量、水管内径、管长、水管内壁粗糙程度以及水泵流量等都有密切关系，这一点在管路设计和选配水管和附件时也应注意。3、允许吸上真空高度（Hs）允许吸上真空高度是指真空表读数吸水扬程，也就是泵的吸水扬程（简称泵的吸程），包括实际吸水扬程与吸水损失扬程之和。以Hs表示，单位为米（m）。允许吸上真空高度是安装水泵高度的重要参数，安装水泵时，应使水泵的吸水扬程小于允许吸上真空高度值，否则安装过高，就吸不上水或生产气蚀现象。如生产气蚀，不仅水泵性能变坏，而且也可能使叶轮损坏。4、转速（n）转速是指泵叶轮每分钟的转数，以n表示，单位为转/分（r/min）。每台泵都有一定的转速，不能随意提高或降低，这个固定的转素称为额定转速，水泵铭牌上标定的转速即为额定转速。如泵运转超过额定转速，不但会引起动力机超载或转不动，而且泵的零部件也容易损坏；转速降低，泵的效率就会降低，影响水泵的正常工作。5、比转数（ns）在前述水泵型号中，有些型号的组成部分有比转数这个参数。比转数与转速是两个概念，水泵的比转数，简称比速，常用符号为ns。水泵的比转数是指一个假想的所谓标准水泵叶轮的转数，这个假想的水泵与真实水泵的叶轮各部分都几何相似，而在消耗功率为0.735千瓦、扬程为1米、流量为0.075立方米/秒时所具有的转数。叶轮形状相同或相似的水泵比转数相同，叶轮形状不相同或不相似的水泵比转数不相同。如轴流泵比转数比混流泵大，混流泵比转数也是反映水泵特性的综合性指标。此外，要注意比转数大的水泵，其转速不一定高；比转数小的，转速不一定低。大流量、低扬程的水泵，比转数大，反之则小。一般比转数较低的离心泵，其流量小、扬程高；而比转数较高的轴流泵，其流量大、扬程低。6、功率功率是指机组在单位时间内作功的大小。水泵功率可分为有效功率、轴功率和配套功率三种。（1）有效功率它是除掉水泵内部分损失功率后，纯用于扬水所消耗的功率，因此又称为净功率、输出功率或水马力。常用符号为N效，单位为千瓦（或马力）。有效功率值可用水泵的流量和扬程计算得出：流量（千克/秒）×总扬程（米）有效功率率（千瓦）=————————————————102（2）轴功率它是动力机传给水泵轴上的功率，因此称为轴功率或输入功率。常用符号为N轴。它是水泵有效功率与水泵损失功率之和。水泵的损失功率主要包括泵体内轴承的摩擦、水泵轴与填料的摩擦、水与叶轮、泵壳间的摩擦，以及泵内高压水的回漏等所消耗的功率。（3）配套功率它是指水泵应选配的动力机的功率，因此又称用功率。常用符号为N配，它比轴功率大。这是因为动力机把动力传递给水泵的过程中，有传动损失；同时还要考虑水泵工作时，流量及扬程有波动而可能出现动力机超载，因此动力机需有比水泵轴功率大的功率储备。配套功率可按下式求得：动力安全系数×（千克/秒）×扬程（米）配套功率（千瓦）=—————————————————————02×水泵效率×传动效率动力安全系数（或称备用系数）可根据水泵轴功率大小确定，轴功率小时取大值。动交率要根据传动类型和传动方式确定。采用联轴器直接传动时，取0.99。采用皮带传动时，开口式传动取0.98，交叉传动取0.9，半交叉传动取0.92～0.94；三角带传动取0.96。7、效率（n）效率是指有效功率与轴功率的比值，因此它是反映泵对动力所给予的功率利用程度的技术经济指标。常用符号为n，其大小用百分数表示。可用下式表达：有效效率水泵效率=——————×100%轴功率由于有效功率小于轴功率，因此水泵效率永远小于1。但水泵效率值越大说明有效功率越大，泵内损失功率越小。我们选择水泵时，应尽量选择效率高的水泵。铭牌上的效率是指水泵可能达到的最高效率，一般农用水泵的最高效率为60%～80%，有些大型水泵超过了80%。（二）水泵性能参数之间关系水泵的参数较多，但它们都不是孤立存在而是相互关联相互影响的。掌握它们之间的关系，对正确选购和使用水泵具有一定的指导意义。1、水泵转速一定时，流量与扬程、功率、效率的关系，即其扬程、功率和效率均随流量变化而按一定规律变化。2、水泵转速改变时，流量与扬程、功率、效率的关系。六、水泵的管路及附件水泵为了完成抽水工作，不仅必须配备动务机，而且还要配备管路及其附件。管路的种类规格较多，附件也较多。以离心泵抽水站与套的管路及其附件为例，有底阀、滤阀、进水管、弯管、真空表、压力表、出水管、逆止阀、闸阀及相应的连接法兰、垫片、螺钉、螺母等。七、水泵的选型配套水泵的选型和配套在我们经营部门的购货、销售、技术服务等项工作中是经常遇到的问题，它应包括水泵的选型、动力机的配套、传动装置的选择、管路及附件的选配等四个内容。（一）水泵的选型影响水泵的选型的因素虽然很多，但主要是看流量的扬程是否能达到要求。因此选型的步骤一般首先是根据“需要”来确定所需的流量的扬程。1、水泵流量的确定2、所需水泵扬程的确定如前所述，水泵的扬程系指总扬程，即实际扬程加上损失扬程。所需实际扬程，可通过各种方法实地测量出来。所需损失扬程，可通过以下步骤确定：（1）根据前述计算出的所需流量，查水泵性能表，选定所需水泵的口径，并根据水泵的口径选定水泵进、出管直径。（2）水泵型号的确定当所需的流量和扬程确定之后，即可根据水泵性能表选定水泵的型号。在查水泵性能表时，先查找出与所需流量和扬程相接近的水泵，然后再确定型号。上面介绍了水泵选型的步骤和计算方法，虽然比较麻烦，但比较准确，这样可以选到既可靠又经济的水泵。我们经营部