子情境二：基本参数、性能和能量损失

1、2泵的基本参数泵的基本参数3泵的性能曲线泵的性能曲线4泵的能量损失泵的能量损失一、课前任务1泵的开停车总结泵的开停车总结5本次课小结本次课小结本次课的工作任务本次课的工作任务一、泵的开停车总结一、泵的开停车总结气缚现象气缚现象气气 缚缚 离心泵启动启动时，如果泵壳内存泵壳内存在空气在空气，由于空气的密度远小于液体的密度，叶轮旋转所产生的离心离心力很小力很小，叶轮中心处产生的低压不不足以造成吸上液体所需要的真空度足以造成吸上液体所需要的真空度，这样，离心泵就无法工作，这种现象称作“气缚气缚”。叶轮泵壳泵轴吸入口底阀滤网调节阀排出口吸入管排出管 为了使启动前泵内充满液体，在吸入管道底部装一止逆阀止

2、逆阀。此外，在离心泵的出口管路上也装一调节阀调节阀，用于开停车和调节流量。气蚀现象气蚀现象 当泵内某点的压强低至液体饱和蒸汽压时部分液体将汽化，产当泵内某点的压强低至液体饱和蒸汽压时部分液体将汽化，产生的汽泡被液流带入叶轮内压力较高处再凝聚。由于凝聚点处产生的汽泡被液流带入叶轮内压力较高处再凝聚。由于凝聚点处产生瞬间真空，造成周围液体高速冲击该点，产生剧烈的水击。瞬生瞬间真空，造成周围液体高速冲击该点，产生剧烈的水击。瞬间压力可高达数十个间压力可高达数十个MPaMPa，众多的水击点上水击频率可高达数十，众多的水击点上水击频率可高达数十kHzkHz，且水击能量瞬时转化为热量，水击点局部瞬时温度可

3、达，且水击能量瞬时转化为热量，水击点局部瞬时温度可达230230以上。以上。症状：噪声大、泵体振动，流量、压头、效率都明显下降。症状：噪声大、泵体振动，流量、压头、效率都明显下降。后果：高频冲击加之高温腐蚀同时作用使叶片表面产生一个个凹后果：高频冲击加之高温腐蚀同时作用使叶片表面产生一个个凹穴，严重时成海绵状而迅速破坏。穴，严重时成海绵状而迅速破坏。防止措施：把离心泵安装在恰当的高度位置上，确保泵内压强最防止措施：把离心泵安装在恰当的高度位置上，确保泵内压强最低点处的静压超过工作温度下被输送液体的饱和蒸汽压低点处的静压超过工作温度下被输送液体的饱和蒸汽压 pvpv。 离心泵的开车离心泵的开车a

4、)关闭出口阀门 b)打开入口阀门 离心泵的开车离心泵的开车c)打开管路下方的阀门 d)打开放空阀门 离心泵的开车离心泵的开车e)盘车 f)按下启动按钮离心泵的开车离心泵的开车g)调整出口流量 离心泵的停车离心泵的停车二、泵的基本知识二、泵的基本知识QQm一、流量一、流量 流量就是泵在单位时间内输送出的液体量。它可以用体积流量Q来表示，也可以用质量流量Qm来表示。体积流量的常用单位是m3/s、m3/h或L/s，质量流量的常用单位是/s或th。质量流量与体积流量的关系，用下式表示为： 二、扬程（压头）二、扬程（压头）单位重量的液体通过泵后能量的增加值，也就是泵能把液体提升的高度或增加压力的多少。用

5、符号H表示，它的单位用m（液柱）或NmN来表示。三、功率三、功率泵的功率分为有效功率、轴功率和原动机功率。有效功率，是指单位时间内通过泵的流体所获得的功率，即泵的输出功率，用符号Ne表示，单位为kw。泵输送液体时单位时间对液体所做的功，可按下式计算 二、泵的基本知识二、泵的基本知识%100NNe四、效率四、效率 效率是指泵的有效功率与轴功率之比值，用公式表示泵效率 式中 Ne泵的有效功率，kw； N泵的轴功率，kw。 泵的效率反映了泵中能量损失的程度。泵内液体流动时能量损失越小，泵的效率越高，也就是说液体从原动机中所得的功率有效部分越大。由于泵在运行时，存在容积损失、水力损失和机械损失。五、转

6、速五、转速 转速是指泵轴每分钟的转数，用符号n表示，单位为rmin。对于同一台泵来说，当转速固定时，将产生一定的流量、扬程（压头），并对应着一定的轴功率；当转速改变时，流量、扬程及轴功率都将随之而改变。 二、泵的基本知识二、泵的基本知识六、允许气蚀余量六、允许气蚀余量h 为保证泵运转时不发生气蚀，应使泵所需要的气蚀余量比泵的最小气蚀余量要大0.30.5m，即泵需要的允许气蚀余量h为：h=hmin+（0.30.5）m。液体从泵入口到叶轮最低压力点处所降低的能量（压头）通称为泵必须的最小气蚀余量。有些泵以允许吸上真空高度Hs来表示抗气蚀性能，通常取为Hs=Hmin-（0.30.5）m；Hsmax是

7、泵在发生气蚀时的安装高度，称为最大吸上真空高度或临界吸上真空高度。 流量V m3/s压头H mH2o轴功率N kW效率%离心泵的特性曲线离心泵的特性曲线性能参数：性能参数： HV曲线 NV曲线 V曲线 离心泵的特性曲线由制造厂附于产品样本中，是指导正确选择和操作离心泵的主要依据。特性曲线：特性曲线：02040608010012014004812162024283236010203040506070809004812n=2900r/minIS00-80-160B 离心泵 H mQ/ m3/h % N kW 离心泵的压头H又称扬程，是指泵对单位重量的流体所能提供的机械能J/N，单位为m。因此HV曲

8、线代表离心泵所提供的能量与流量的关系，离心泵压头H随流量V增加而下降。有效功率与轴功率的比值为离心泵的效率HVHV曲线曲线NVNV曲线与曲线与 VV曲线曲线离心泵的轴功率N是指电机输入到泵轴的功率。流体从泵获得的实际功率为泵的有效功率Ne，由泵的流量和扬程求得在真空表和压力表之间列柏努利方程：22121022vMfpupuzHhHgggg222102MvfppuuHhHgg0MvppHhgeH VgNeHVgNNN容积损失容积损失：一部份已获得能量的高压液体由叶轮出口处通过叶轮与泵壳间的缝隙或从平衡孔漏返回到叶轮入口处的低压区造成的能量损失。水力损失水力损失：进入离心泵的粘性液体产生的摩擦阻力

9、、局部阻力以及液体在泵壳中由冲击而造成的能量损失。机械损失机械损失：泵轴与轴承之间、泵轴与密封填料之间等产生的机械摩擦造成的能量损失。设计点设计点：效率曲线最高点称为设计点，设计点对应的流量、压头和轴功率称为额定流量、额定压头和额定轴功率，标注在泵的铭牌上。一般将最高效率值的92%的范围称为泵的高效区，泵应尽量在该范围内操作。泵的启动泵的启动：泵的轴功率随输送流量的增加而增大，流量为零时，轴功率最小。因此关闭出口阀启动离心泵，启动电流最小。 反映离心泵能量损失，包括：反映离心泵能量损失，包括：特性曲线的变换特性曲线的变换液体粘度的影响液体粘度的影响 液体粘度改变，HV、NV、V曲线都将随之而变

10、。液体密度的影响液体密度的影响 离心泵的理论流量和理论压头与液体密度无关，HV曲线不随液体密度而变，V曲线也不随液体密度而变。 轴功率则随液体密度的增加而增加。 离心泵启动时一定应在泵体和吸入管路内充满液体，否则将发生“气缚” 现象。 特性曲线是制造厂用20清水在一定转速下实验测定的。若输送液体性质与此相差较大，泵特性曲线将发生变化，应加以修正，使之变换为符合输送液体性质的新特性曲线。离心泵的工作点离心泵的工作点 当泵安装在一定管路系统中的离心泵工作时，泵输出的流量即为管路流量、泵提供的压头即为管路所要求的压头。泵的特性曲线与管路特性曲线有一交点a点，该交点称为离心泵的工作点。离心泵的并联和串联离心泵的并联和串联 离心泵串联操作时，泵送流量相同，泵组的扬程为该流量下各泵的扬程之和。离心泵串连工作时的合成特性曲线。 离心泵并联操作时，泵在同一压头下工作，泵组的流量为该压头下各泵对应的流量之和。据此，并联离心泵组的H-V特性曲线。 离心泵并联和串联，将组合安装的离心泵视为一个泵组，泵组的特性曲线或称合成特性曲线，据此确定泵组工作点。离心泵并联离心泵并联 同一压头下，并联泵的流量为单泵流量的两倍，据此作出合成特性曲线 并联泵的流量大于一台单泵的流量，小于两台单泵的流量 双并单VVVHV