水泵与水泵站复习要点

水泵与水泵站复习题1．水泵：泵是将原动机能转换为所抽送液体的能量的机械。在泵的作用下，液体能量增加，将被提升、增压或输送至设计要求。当抽送介质为水时，习惯上称为水泵。水泵的分类：根据流体与机械的相互作用方式分为：叶片泵——能量转换是连续绕流叶片的介质与叶轮之间进行的。叶片使介质的速度、压力都发生变化。产生这种变化的叶片要克服流体的惯性力，从而引起对叶片的反作用力容积泵——工作腔的容积是变化，机械和流体之间的作用主要是静压力其他类型泵——如射流泵、水锤泵、气升泵、螺旋泵等水泵站：水泵不能单独工作，它需要有动力机、传动设备、管路系统和相应的建筑物等配套。我们将能够使水泵正常运行的这一总体工程设施称为水泵站，简称泵站。水泵站分类：根据水泵站功能分类：供水泵站——农田灌溉泵站、工业供水泵站、生活供水泵站排水泵站——农田排水泵站、矿山排水泵站、工业排水泵站加压泵站——城市给水泵站调水泵站蓄能泵站（抽水蓄能电站）根据水泵的类型分类：离心泵站——多用于高扬程灌溉、加压等轴流泵站——多用于低扬程的调水和排水等混流泵站——多用于扬程变幅大、轴流泵站无法满足要求的场合根据动力分类：电力泵站——以电动机为动力，泵站的主要形式机动泵站——以蒸汽机和内燃机为动力，用于移动泵站或备用泵站水轮泵站——水轮机和水泵一体，用水轮机带动水泵抽水。用于山区风力泵站——以风车为动力，环保、节能太阳能泵站——以太阳能为动力2.叶片泵的分类：根据叶轮的结构型式及液体流出叶轮的方向，叶片泵分为：离心泵——液体轴向流入、径向流出；泵流量小、扬程高轴流泵——液体轴向流入、轴向流出；泵流量大、扬程低混流泵——液体轴向流入、斜向流出；泵流量、扬程中等叶片泵的组成：3.IS型单级单吸离心泵结构组成：泵体、进口法兰、出口法兰、泵盖、联轴器、电动机、底座、轴承体。1Sh型水平中开式双吸泵的结构组成：泵体、泵盖、叶轮、轴、密封环、轴套、填料套、填料、水封环、水封管、填料压盖、轴套螺母、固定螺丝钉、轴承体、轴承体压盖、单列向心球轴承、固定螺母联轴器、轴承挡套、轴承盖、压盖螺栓、键QJ型井用潜水电泵的结构组成：放水螺栓、螺母、键、推力盘、导轴承、转子、钉子、联轴器、滤网、锥形套、橡胶轴承、密封环、橡胶垫、逆止阀垫、阀杆、逆止阀盖、胶垫、矩形垫圈、上导流壳、叶轮、导流壳、轴、上导轴承座、进水节、甩沙圈、油封、O形垫圈、橡胶塞、拉肋、机壳、下导轴承座、底座、止推轴承、调压膜、调压膜压盖4．叶片泵的型号：见P37~39叶片泵型号的说明方法：我国多数泵型号是用汉语拼音表示；部分泵参照国际标准或国外引进的泵特殊编号。见P37~395.叶片泵的基本性能参数：流量、扬程（水头）、功率、转速、效率、汽蚀余量。流量：单位时间内通过水泵的液体量（体积或质量），用Q表示。扬程：进口断面与出口断面处，单位重量的液体能量之差。用水柱高度（m）表示。p—pv2—v2H=E—E=厶——S+ +(Z—Z2 1 Pg 2g 2功率：水泵输入功率，又称轴功率，指原动机传到泵轴上的功率，用P表示；水泵输出功率，又称有效功率，指单位时间内输送出去的液体在水泵中获得的有效能量，用Pu表示。PU=PgQH/1000 。转速：指水泵单位时间内的旋转次数，用n表示，单位：r/minP效率：指有效功率与轴功率之比，用n表示。耳二~px100%汽蚀余量：指水泵进口处的单位重量液体所具有的超过饱和蒸汽压力的富裕能量。主要反映水泵的吸水性能，用NPSH，或Ah表示；或允许吸上真空高度，用［Hs］表示，反映水泵在标准工况下运转时的最大允许吸上真空高度。6．叶片泵的能量损失组成：机械损失（轴承摩擦损失、轴封摩擦损失和叶轮盖板与水的摩擦损失）、容积损失（因水流泄漏或回流造成的流量损失）、水力损失（泵内各种水力损失，包括沿程、局部、冲击、二次流等）。机械效率：PP—△P机械效率：机械效率： 耳m== 厂x100%容积效率：指水泵出口流出的实际流量与从叶轮出口流出的流量之比。两者之差用q表示。PgQHP豐QH叭x100%熾x100%=Qx100PgQH水力效率：n水力效率：nv二熔x100%=Hx100%■t■tPgQHQHPgQHQ总效率：PQH■t■tQH■t■tPgQHQHPgQHQ总效率：PQH■t■tQH■t7．叶片泵的基本方程及各种变化欧拉方程、能量方程和伯努利方程8．水泵相似条件9．水泵的三个相似律和比例律）3nn相似率：nn8．水泵相似条件9．水泵的三个相似律和比例律）3nn相似率：nn二（D）2（丄）2PDn厂（~D）5（—）3vmhmmm比例率：3.65np'QH3.65np'QH3/4反映泵的几何形状，对所有几何相似、工况相似的一系列泵均相等。二水泵的各种性能曲线的定义基本性能曲线；相对性能曲线；通用性能曲线；将不同转速的基本性能曲线，画在同一张图上，就是通用性能曲线综合性能曲线；将同类型、不同规格型号水泵的高效区曲线四边形绘制在同一对数坐标纸上全性能曲线：水泵在各种（正常和反常）情况下运转时参数间的关系曲线称为水泵全性能曲线水泵的基本性能曲线的组成，并比较离心泵、混流泵和轴流泵的基本性能曲线的区别管路特性曲线的组成和各自计算方法单泵工作点的定义和求解方法水泵性能曲线H~Q和管路特性曲线HC~Q的交点，为水泵工作点。实际上是抽水系统供需能量的平衡点。各种水泵串联、并联运行时工作点的确定方法表征水泵运行特点的各种指标定义和计算公式五种水泵运行效率的定义及表达式H H-hn管=~HX100%=（于）X100%n二P装出X100%二H H-hn管=~HX100%=（于）X100%P PPn 出x100%=v出Xf=nn运 P P P 管泵泵装置运行效率： P PuPn机机组效率：n机机组效率：系统装置效率：ppPpp装出x100%二^出x—uxxt出一nnnnPPPPp 管泵传动入u动出入PPPP4xioo%二fx 出二nnnp ppp泵传动入 动出入p pppppn=亠出xioo%=亠出x心出Xfx x—出=nnnnn站p p ppp p 池管泵传动泵站效率： 入 池u 动出入水泵运行工作点的调节方法变阀调节、变速调节、变径调节、变压调节、变角调节、分流调节水泵叶轮外径切削定律20水泵汽蚀的产生机理及汽蚀类型当流体机械的过流部件的局部区域压力降低到汽化压力(饱和蒸汽压力)时，导致液流内的空泡产生、发展、溃灭的过程，以及由此产生一系列物理化学变化有叶面汽饨、间隙汽饨、粗糙汽饨、空腔汽蚀21.有效汽蚀余量、必需汽蚀余量和临界汽蚀余量的定义及三者关系式有效汽蚀余量指泵进口处液体所余出的高出汽化压力能头的那部分能量，用(NPSH)a或(Ah)a表示。必需汽蚀余量指泵在给定转速和流量下，保证泵内不发生汽蚀所必需具有的汽蚀余量，用(NPSH)r或(Ah)r表示。临界汽蚀余量是为了确定(NPSH)r而引入的，是指在汽蚀试验时，扬程或效率下降1%时的装置汽蚀余量，用(NPSH)c表示气蚀的发生条件泵内的最低压力低于该温度下的汽化压力。水泵吸上真空高度与允许吸上真空高度的物理意义和计算公式水泵吸上真空高度指水泵进口处的真空度,水泵吸上真空高度指水泵进口处的真空度,pg即水泵进口处的绝对压力小于大气压的数值。为不使水泵发生空泡的水泵吸上真空高度Hs为不使水泵发生空泡的水泵吸上真空高度Hs的P—P U2ppv—(NPSH)a+rpg 2g允许最大值，称允许吸上真空咼度,公式如右:24．水泵安装高程的计算公式及修正(计算题)泵站工程的定义与组成泵站工程是利用机电提水设备及其配套建筑物将电能转化为水能进行灌排或供水的综合性提水工程。4由水泵、动力机及辅助设备和相应的配套建筑物组成。泵站的设计标准泵站工程等级划分、泵站建筑物级别划分、泵站建筑物的防洪标准灌区划分的分类及其各自特点单站一级提水，集中灌溉。工程规模小，机电设备较少，工程布置较集中，便于管理多站一级提水，分区灌溉。单站分级提水，分区灌溉，多站分级提水，分区灌溉。灌溉泵站的站址选择考虑因素水源、地形、地质、电源、其他29．排水泵站的排水区划分原则高低水分开内外水分开主客水分开就进排水泵站主要建筑物、辅助建筑物的组成主：取水口、引渠、前池、进水池、泵房、出水管道和出水池辅：变电所、节制闸、进场公路、回车场、修配厂和库房、办公及生活用房等泵站设计流量的计算方法泵站特征扬程的计算方法泵站类型选择时考虑的因素泵站的性质水源水位变幅泵房的地基适宜的开挖深度水泵机组的传动方式与传动设备直接传动：机、泵一轴式传动联轴器直接传动间接传动：平皮带传动三角皮带传动链传动齿轮传动蜗杆传动其他传动水泵充水系统的目的与典型方法水泵启动前充水；方法：真空水箱充水、水环式真空泵充水、其他设备充水起重设备的分类与选型方法依据泵房内最重设备的重量、机重台数和必须的起吊高度、起吊跨度泵房的分类、适用场合固定式按基础型式特点分类：湿室型泵房（口径在1000mm以下的立式泵；水源水位变幅较大（2〜5m）；站址处地下水位5较高）干室型泵房（卧式机组；水源水位变幅较大，最高洪水位加上安全超高高于泵房地面高程；泵的允许吸水高度负值采用其他型式时，在经济技术上不合理；地基承载力较低，地下水位较高）分基型泵房（水源水位变幅小于水泵有效吸程；安装单泵流量不大的中、小型卧式机组；水源岸边稳定，地质条件好，具有一定的地基承载能力；地下水对泵房或地基影响较小）块基型泵房（口径在1200mm以上的大型泵;在需要用泵房直接抵挡外河水位压力场合;结构整体性好，地基应力均匀，适合于各种地基条件）按与堤防相对位置分：堤身式、堤后式移动式（泵船泵车）泵房的组成主厂房副厂房检修闸分基型泵房内的卧室主机组布置分类一列式布置双列交错式布置平行一列式布置泵房的结构组成由屋盖、外墙结构、吊车梁、吊车柱和基础几大部分组成，并相互联结成一个整体41泵房的稳定性分析包括哪几部分？地基土的抗渗稳定性分析、泵房的抗滑稳定性分析泵房的抗浮稳定性分析、泵房的地基应力计算42泵站进出水建筑物的组成。包括引渠、前池、进水池和出水池，对于大型泵站，往往还包括进水流道和出水流道。43引渠的定义和作用引渠指连接水源和前池的一段渠道（引水明渠）。当泵房建于岸边直接从水源取水时，无需引渠作用：使泵房尽可能接近灌区，减小泵站输水管长度；为水泵正向进水创造条件；避免泵房和水源直接接触，简化泵房结构和方便施工；对于多泥沙水源，可提供设置沉沙池的场地和为前池自流冲沙提供必要高程44前池的定义、作用及分类前池是连接引渠（引水管）与进水池的建筑物，位于引渠和进水池之间。6其作用是为水泵吸水创造良好的水力条件分为：正向进水前池和侧向进水前池45进水池的定义、作用及边壁形状的分类进水池是水泵进水管直接取水的水工建筑物，布置在前池与泵房之间或在泵房之下。其作用是为水泵提供良好的进水条件，在检修水泵或进水管路时截断水流，并在水泵运行时起拦污作用。边壁形状主要有矩形、多边形、半圆形、圆形、双曲线形和蜗壳形等几种46出水池和压力水箱的定义、作用及分类出水池定义：连接水泵出水管和排灌干渠的扩散型水池作用：消除出水管出流余能，使水流平顺而均匀地流入输水干渠根据出水管出流方向划分：正向出水池、侧向出水池根据出水管出流方式划分：淹没式出流、自由式出流、虹吸式出流压力水箱压力水箱是钢筋混凝土框架结构，一般在现场浇筑而成。分为：正向出水压力水箱侧向出水压力水箱47进水流道和出水流道的分类按进水流道形状划分：肘形钟形簸箕形按进水流道进水流方向分：单向进水流道双向进水流道48虹吸式出水流道的工作原理・泵启动前，虹吸管段充满空气。・泵启动后，流道上升段内的水位迅速上升，流道内空气受到压缩而顶开驼峰顶部的真空破坏阀排气。当水位越过驼峰顶部时，就象溢流堰那样，水流顺流道壁面下泄，致使流道下降段内的水位也迅速上升，将空气赶向真空破坏阀。当水流充满全管、