水泵与水泵站2-8.ppt

1、 2.8 离心泵装置调速运行工况,2.8.叶轮相似定律 几何相似：两个叶轮主要过流部分一切相对应的尺寸成一定比例，所有的对应角相等。 b2、b2m 实际泵与模型泵叶轮的出口宽度； D2、D2m实际泵与模型泵叶轮的外径； 比例。,运动相似：两叶轮对应点上水流的同名速度方向一致，大小互成比例。也即在相应点上水流的速度三角形相似。 在几何相似的前提下，运动相似就是工况相似。,叶轮相似定律有三个方面： 1、第一相似定律确定两台在相似工况下运行水泵的流量之间的关系。 2、第二相似定律确定两台在相似工况下运行水泵的扬程之间的关系。 3、第三相似定律确定两台在相似工况下运行水泵的轴功率之间的关系。,2.8.

2、2相似定律的特例比例律 把相似定律应用于以不同转速运行的同一台叶片泵，则可得到比例律：,1、比例律应用的图解方法 (1)已知水泵转速为nl时的(QH)l曲线，但所需的工况点，并不在该特性曲线上，而在坐标点A2(Q2，H2)处。现问；如果需要水泵在A2点工作，其转速n2应是多少? (2)已知水泵nl时的(QH)l曲线，试用比例律翻画转速为n2时的(QH)2 曲线。,解答(1)：求“相似工 况抛物线” 求A1点：相似工况抛物 线与(QH)l线 的交点。 求n2,解答(2)：在(QH)l线上任取a、b、c、d、e、f点； 利用比例律求(QH)2上的a、b、c、d、e、f作(QH)2曲线。 同理可求(

3、QN)2曲线。,Q,H,Q-H,A2,Q-H,求(Q)2曲线。 在利用比例律时，认为相似工况下对应点的效率是相等的，将已知图中a、b、b、d等点的效率点平移即可。,定速运行与调速运行比较： 泵站调速运行的优点表现于 (1)省电耗(即NB2NB2)。 (2)保持管网等压供水(即HST基本不变),2、比例律应用的数解方法 (1) (2),2.8.相似准数比转数(ns),1、比转数的概念 叶片泵的型号繁多、规格各异，为了对整个叶片泵进行分类，需要找到一个既能反映泵的形状，又能反映泵的性能的综合特征数（判别指标），从而将叶片泵分类为不同的相似泵群，该判别指标就是比转数ns。,根据水泵的相似原理，把各种

4、叶片泵分成若干相似泵群，在每一个相似泵群中，拟用一台标准模型泵作代表，即该泵群中的每一个泵都可以放大或缩小成这样的模型泵。 即在一个相似泵群中，ns相同,模型泵：在最高效率下，当有效功率Nu735.5 W(1HP)，扬程Hm1m，流量 m3s。这时该模型泵的转数，就叫做与它相似的实际泵的比转数ns。,将模型泵的Hm1m，Qm0.075m3s代入 注：(1)Q和H是指水泵最高效率时的流量和扬程，也即水泵的设计工况点。 (2)比转数ns是根据所抽升液体的密度P1000kgm3时得出的。 (3)Q和H是指单吸、单级泵的流量和扬程。 (4)比转数不是无因次数，它的单位是 “rmin”。,2、对比转数的

5、讨论 (1)比转数(ns) 反映实际水泵的主要性能。 当转速n一定时，ns越大，水泵的流量越大，扬程越低。 ns越小，水泵的流量越小，扬程越高。,(2)叶片泵叶轮的形状、尺寸、性能和效率都随比转数而变的。用比转数ns可对叶片泵进行分类。 要形成不同比转数ns，在构造上可改变叶轮的外径(D2)和减小内径(D0)与叶槽宽度(b2)。,(3) ns是反映叶片泵几何特性和性能特性的综合参数,轴流泵 ns=5001200 混流泵 ns=350500离心泵 ns=40350,比转数ns大，则Q大，H低；反之，Q小，H高,从性能上看,H小 D2小； Q大 D1大，b2大,从叶轮形状上看,H大 D2大； Q小

6、 D1小，b2小,ns小,D2/D0大,ns大,D2/D0小,(4)相对性能曲线 ns越小：QH曲线就越平坦；Q0时的N值就越小。因而，比转数低的水泵，采用闭闸起动时，电动机属于轻载起动，起动电流减小；效率曲线在最高效率点两侧下降得也越和缓。 反之，则N值就越小，效率曲线高效部分下降越急剧。,2.8.4调速途径及调速范围 1、调速途径 (1)电机转速不变，通过中间偶合器以达到改变转速的目的。 采用液力偶合器对叶片泵机组可进行无级调运，可以大量节约电能，并可使电动机空载(或轻载)启动 。 (2)电机本身的转速可变。 改变电机定子电压调速，改变电机定子极数调速，改变电机转子电阻调速，串级调速以及变频调速等。,2、在确定水泵调速范围时，应注意如下几点： (1)调速水泵安全运行的前提是调速后的