以离心泵为例,说明特性曲线图在分析机械设备中的应用

以离心泵为例，说明特性曲线图在分析机械设备中的应用一、离心泵简介离心泵的根本构造离心泵的根本构造是由六局部组成的分别是叶轮，泵体，泵轴，轴承，密封环，填料函。1、叶轮是离心泵的核心局部，它转速高出力大，叶轮上的叶片又起到主要作用，叶轮在装配前要通过静平衡试验。叶轮上的内外外表要求光滑，以削减水流的摩擦损失。2、离心油泵体也称泵壳，它是水泵的主体。起到支撑固定作用，并与安装轴承的托架相连接。3、离心泵轴的作用是借联轴器和电动机相连接，将电动机的转距传给叶轮，所以它是传递机械能的主要部件。4、轴承是套在泵轴上支撑泵轴的构件，有滚动轴承和滑动轴承两种。滚动轴承使用牛油作为润滑剂加油要适当一般为2/3～3/4的体积太多会发热，太少又有响声并发热！滑动轴承使用的是透亮油作润滑剂的,加油到油位线。太多油要沿泵轴渗出并且漂贱，太少轴承8560度左右，假设高了就要查找缘由〔是否有杂质，油质是否发黑，是否进水〕并准时处理！5、密封环又称减漏环。叶轮进口与泵壳间的间隙过大会造成泵内高压区的水经此间隙流向低压区，影响泵的出水量，效率降低！间隙过小会造成叶轮与泵壳摩擦产生磨损。为了0.25～1.10mm之间为宜。6、填料函主要由填料，水封环，填料筒，填料压盖，水封管组成。填料函的作用主要600个小时左右就要对填料进展更换。离心泵的过流部件离心泵的过流部件有：吸入室，叶轮，压出室三个局部。叶轮室是泵的核心，也是流部件的核心。泵通过叶轮对液体的作功，使其能量增加。叶轮按液体流出的方向分为三类：径流式叶轮〔离心式叶轮〕液体是沿着与轴线垂直的方向流出叶轮。斜流式叶轮〔混流式叶轮〕液体是沿着轴线倾斜的方向流出叶轮。轴流式叶轮液体流淌的方向与轴线平行的。叶轮按吸入的方式分为二类：单吸叶轮〔即叶轮从一侧吸入液体。双吸叶轮〔即叶轮从两侧吸入液体。叶轮按盖板形式分为三类：封闭式叶轮。放开式叶轮。半开式叶轮。其中封闭式叶轮应用很广泛，前述的单吸叶轮双吸叶轮均属于这种形式。离心泵的工作原理离心泵的工作原理是：离心泵所以能把水送出去是由于离心力的作用。水泵在工作前，泵体和进水管必需罐满水行成真空状态，当叶轮快速转动时，叶片促使水很快旋转，旋转着的水在离心力的作用下从叶轮中飞去，泵内的水被抛出后，叶轮的中心局部形成真空区域。水原的水在大气压力〔或水压〕的作用下通过管网压到了进水管内。这样循环不已，就可以实现连续抽水。在此值得一提的是：离心泵启动前肯定要向泵壳内布满水以后，方可启动，〔简称,无因液现象;气蚀”〕造成设备事故！离心泵的种类很多，分类方法常见的有以下几种方式。1按叶轮吸入方式分：单吸式离心泵、双吸式离心泵。23按叶轮构造分：放开式叶轮离心泵、半开式叶轮离心泵、封闭式叶轮离心泵。4按工作压力分：低压离心泵、中压离心泵、高压离心泵边、立式离心泵。既然离心泵有如此多的种类那么我们怎么正确的选用离心泵呢一般状况下我们会依据以下特点定性的粗选离心泵1)依据被输送液体的性质及操作条件确定类型; (2)依据流量(一般由生产任务定)及计算管路中所需压头确定泵的型号(从样本或产品名目中选取);(3)假设被输送液体的粘度和密度与水相差较大时，应核算泵的特性参数：流量、压头和轴功率。离心泵的特点是，送液力量大，流量均匀，但产生的压头不高，且压头随着流量的转变而变化。时，可分别确定各泵的工作点，比较工作点上的效率，择优选取。通常，所选离心泵的流量、压头可能会和管路中要求的不全都，或由于生产任务、工艺要求发生变化，此时都要求对泵进展流量调整，实质是转变离心泵的工作点。离心泵的工作以到达流量调整的目的。因此，离心泵的特性曲线图对离心泵相当重要二、离心泵的特性曲线图２．1Q、H、N、η等数据标绘而成的一组曲线。下面的图就是离心泵的特性曲线图。不同泵的特性曲线不同，但均有以下三条曲线：H-Q(2)N-Q(3)η-Q(4)n济。离心泵铭牌上标出的性能参数即为最高效率点上的工况参数。离心泵的性能曲线可作为选择泵的依据。确定泵的类型后，再依流量和压头选泵。影响离心泵特性曲线图的主要因素液体物理性质对特性曲线的影响体密度和粘度的影响。粘度当输送液体的粘度大于试验条件下水的粘度时，泵体内的能量损失增大，泵的流量、压头减小，效率下降，轴功率增大。密度离心泵的体积流量及压头与液体密度无关，功率则随密度增大而增加。2.2.2离心泵的转速对特性曲线的影响当液体粘度不大，泵的效率不变时，泵的流量、压头、轴功率与转速可近似用比例定律计算，即式中：Q1、H1、N1离心泵转速为n1时的流量、扬程和功率。Q2、H2、N2n2时的流量、扬程和功率。上面的一组公式称为比例定律。当转速变化小于20%时，可认为效率不变，用上工进展计算误差不大。假设在转速为n1的特性曲线上多项选择几个点，利用比例定律算出转速为n2时相应的数据，n2时的特性曲线。2.2.3叶轮直径对特性曲线的影响当泵的转速肯定时，其扬程、流量与叶轮直径有关。下面为切割定律。式中：Q1、H1、N1离心泵转速为在D1时的流量、扬程和功率。Q2、H2、N2离心泵转速为D2时的流量、扬程和功率。三、离心泵的特性曲线图对离心泵的调整的影响曲线图分析了离心泵流量调整的几种主要方法：出口阀门调整、泵变速调整和泵的串、并联变化大小有关。在实际应用时应当留意变速调整的范围，才能更好的应用离心泵变速调整。目前，离心泵的流量调整方法主要有调整阀掌握、变速掌握以及泵的并、串联调整等。由于各种调整方法的原理不同，除有自己的优缺点外，造成的能量损耗也不一样，为了寻求最正确、能耗最小、最节能的流量调整方法，{TodayHot}必需全面地了解离心泵的流量调整方法与能耗之间的关系。转变管路特性曲线性曲线的位置来转变泵的工作点。转变离心泵特性曲线依据比例定律和切割定律，转变泵的转速、转变泵构造〔如切削叶轮外径法等〕两种方法都能转变离心泵的特性曲线，从而到达调整流量〔同时转变压头〕的目的。但是对于已经工作的泵，转变泵构造的方法不太便利，并且由于转变了泵的构造，降低了泵的通用性，尽管它在某些时候调整流量经济便利[1]，在生产中也很少承受。这里仅分析转变离心泵的转1Q1Q2时，泵的转速〔或电机转速〕从n1下降到n2，转速为n2下泵的特性曲线Q-H与管路特性曲线He=H0+G1Qe2〔管路特曲线不变化〕A3(Q2，H3)，点A3为通过调速调整流量后的工作点。此调整方法调整效果明显、快捷、安全牢靠，可以延长泵使用寿命，节约电能，再来降低转速运行还能有效的降低离心泵的汽蚀余量NPSHr，使泵远离汽蚀区，减小离心泵发生汽蚀的可能性[2]。缺点是转变泵的转速需要有通过变频技术来转变原动机〔通常是{HotTag}电动机〕的转速，原理简单，投入资金较大，且流量调整范围小。泵的串、并连调整方法号的离心泵并联，虽然压头变化不大，但加大了总的输送流量，并联泵的总效率与单台泵的四、离心泵的特性曲线图对离心泵的能耗的影响两种调整方法加以分析。由于离心泵的并、串联操作目的在于提高压头或流量，在化工领2进展分析，方法根本一样。阀门调整流量时的功耗离心泵运行时，电动机输入泵轴的功率N为：N＝vQH／ηN——轴功率，w；Q——泵的有效压头，m；H——泵的实际流量，m3/s；v——流体比重，N/m3；η——泵的效率。Q1Q2，在工作点A2消耗的轴功率为：NA2＝vQ2H2／ηvQ2H3——实际有用功率，W；vQ2(H2－H3)——阀门上损耗得功率，W；vQ2H2(1／η－1)——离心泵损失的功率，W。变速调整流量时的功耗的变速范围在±20%内，且离心泵本身效率的变化不大[3]。用电动机变速调整流量到流量Q2A3泵消耗的轴功率为：NA3＝vQ2H3／η同样经变换可得：NA3＝vQ2H3＋vQ2H3(1／η－1)〔2〕式中vQ2H3——实际有用功率，W；vQ2H3(1／η－1)——离心泵损失的功率，W。对于目前离心泵通用的出口阀门调整和泵变转速调整两种主要流量调整方法，泵变转速调整节约的能耗比出口阀门调整大得多，这点可以从两者的功耗分析和功耗比照分析看速调整的节能效率也越大，即阀门调整损耗功率越大，但是，泵变速过大时又会造成泵效率降低，超出泵比例定律范围，因此，在实际应用时应当从多方面考虑，在二者之间综合出最正确的流量调整方法。五、离心泵特性曲线图