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文档简介

§2-5离心泵装置的总扬程离心泵基本方程揭示了决定水泵本身扬程的一些内在因素。这对于水泵的设计,选型以及深入分析各个因素对泵性能的影响是很有用处的。在下面的讨论中,把水泵配上管路以及一切附件后的系统称为水泵装置。对于任意两个端面1-1和2-2由水力学方程可得:

9/3/20231§2-5离心泵装置的总扬程离心泵基本方程揭示了决9/3/202328/3/202329/3/202338/3/20233液体高度来计算9/3/20234液体高度来计算8/3/20234

由上式可知,水泵装置的扬程等于压力表和真空表读数之和。另外,水泵的扬程也可以用管道中水头损失和扬升液体高度计算。9/3/20235由上式可知,水泵装置的扬程等于压力表和真空表读数之水头损失的计算可由水力学公式求得:

9/3/20236水头损失的计算可由水力学公式求得:8/3/20236

§2-6离心泵的特性曲线

在离心泵的六个性能参数中,通常选定转速(n),然后列出扬程(H),轴功率(N),效率(η)以及允许吸上真空高度(Hs)而变化的函数:

当n=常数时H=f(Q)N=F(Q)H=g(Q)η=G(Q)如果把这些关系式用曲线的方式来表示,就称这些曲线为离心泵的特性曲线。一、理论特性曲线定性分析

由离心泵的理论扬程公式:9/3/20237§2-6离心泵的特性曲线在离心泵的六个性能参9/3/202388/3/20238对径向叶片,泵的理论压头与流量无关;对于前弯叶片,泵的理论压头随流量增加而增大;对于后弯叶片,泵的理论压头随流量增加而减少。上式为一直线方程。当叶片为后弯式时:9/3/202398/3/20239其次要考虑水泵内部的水头损失,要从直线Ⅰ上减去相应流量下的水泵内部的水头损失,可以得出水泵实际扬程和理论流量之间的关系曲线Ⅱ。

离心泵内部的水头损失可分为两类:1.摩阻损失等△h1:在吸水室,叶槽中和压水室中产生的摩阻损失。

2.冲击损失△h2:当流量不同于设计流量时,在叶轮进口导水器,蜗壳压水室的进口处就会发生冲击损失。流量与设计值相差越大,冲击损失就越大。9/3/202310其次要考虑水泵内部的水头损失,要从直线Ⅰ上减去8/泵体内的水力损失要消耗一部分功率,使水泵的总效率下降另外在水泵工作过程中存在着回流和泄漏的问题,这也会导致能量损失,成为容积损失。

除此以外还有机械损失,包括轴承内的摩擦损失,填料轴封装置内的摩擦损失以及叶轮封盖板旋转时与水的摩擦损失,这些机械性的摩擦损失也会消耗一部分功率,使水泵的总效率下降。9/3/202311泵体内的水力损失要消耗一部分功率,使水泵的总效率下降8/3其值可以用机械效率

水泵的总效率

总效率是3个局部效率之积要提高水泵的效率,必须尽量减小机械损失和容积损失,同时力求改善泵壳内的水力条件,以减小水力损失。9/3/202312其值可以用机械效率8/3/2023129/3/2023138/3/2023139/3/2023148/3/202314二、实测特性曲线的讨论:9/3/2023158/3/202315

每一个流量都相应于一定的扬程,轴功率,效率和允许吸上真空高度。扬程随流量的增大而下降。Q-H曲线是一条不规则曲线,效率最高点的各参数为铭牌上所列出的各数据。高效段:在效率最高点正负10%处之间的部分,称之高效段。泵在高效段工作时,最经济。在图中,Q=0时,相应的轴功率并不等0,此功率主要消耗于水泵的机械损失上。在给排水泵站中,离心泵通常使用闭闸启动,即:水泵启动前,压水管上的闸阀是全闭的,等电机运转正常后,压力表达到预定的数值后,再逐步打开闸阀,使水泵正常运转。9/3/202316每一个流量都相应于一定的扬程,轴功率,效率和允许吸上真空高在Q-Hs曲线上,各点的纵坐标表示相应流量下水泵所允许的最大真空高度,它并不代表水泵在某点工作时的实际吸水真空值。水泵的实际吸水真空值必须小于曲线上的相应值。否则将会产生气蚀现象。

从能量传递角度上看:

扬程表示:当流量为Q时,每1kg水通过水泵后能量的增值。

功率表示:当流量为Q时,泵轴所消耗的功率。9/3/202317在Q-Hs曲线上,各点的纵坐标表示相应流量下水泵所允许的最§2-7离心泵装置定速运行工况从离心泵的特性曲线上可以看出,每台水泵在一定下,有自己的特性曲线,它反映了水泵的潜在工作能力。在实际运行中,就表现为瞬时流量、扬程、轴功率、和效率等。我们把这些值在特性曲线上的具体位置,称为水泵装置的瞬时工况。它反映了水泵的实际工作能力。一、管道系统特性曲线

水流经过管道时,存在一定的水头损失,其值为:9/3/202318§2-7离心泵装置定速运行工况从离心泵的特性曲在泵站计算中,为计算水泵装置的工况点,常把此曲线和外界条件联系起来考虑。

注:管道水头损失特性曲线和系统特性曲线是两个不同的概念。它们是由不同的函数表达式作出的。9/3/2023198/3/202319二、图解法求水箱出流的工况点

有直接法和折引曲线法两种:前者主要根据当管道中的流量为Qk时,系统耗于水力损失上液体的比能恰好等于水箱所能够提供的液体比能,即为系统的能量平衡点。后者则是用系统能够提供的总能量减去在任意流量下的系统的水力损失,直至剩余能量为0时的那个点即为系统的工况点。即此时的工况点为系统所提供的总能量被全部消耗的情况。

从实质上看,两种方法是一样的。都是利用能量的供给与消耗平衡的原理,来求得工况点。

9/3/202320二、图解法求水箱出流的工况点8/3/2023209/3/2023218/3/202321三、图解法求离心泵装置的工况点把泵特性曲线和装置特性曲线画在同一张图上,装置特性曲线和泵特性曲线的交点(图中的M点)就是泵的运转工况点。如右图所示,假设工况点不在M点,而在B点,水泵所能提供的总比能大于管道所消耗的总比能,即供给>需要,富裕了一部分能量,此富裕能量将以动能的形式9/3/202322三、图解法求离心泵装置的工况点8/3/2023229/3/2023238/3/202323使管道中的流速变大,流量加大,由此,使水泵的工况点自动向流量增大的一侧移动,直至到达M点为止。反之,假设水泵的工况点不在M点而在A点,那么水泵供给的总比能将小于管道所要求的总比能,即供给<需要,管道中水流的能量不足,流速减小,水泵装置的工况点将沿着流量减小的一侧移动,直至到达M点为止。同理,也可以用折引曲线的方法来求解。四、离心泵装置工况点的改变

离心泵装置的工况点,是建立在水泵和管道系统能量供求平衡;那么只要两者之一的情况发生改变,其工况点就会发生移动。这种暂时的平衡点就会被新的平衡点所代替。9/3/202324使管道中的流速变大,流量加大,由此,使水泵的工况8/3/29/3/2023258/3/2023259/3/2023268/3/202326在城市给水中,平衡点是随时改变的。当管网用水量减小时,对水泵而言,其静扬程不断增高,水泵的工况点势必沿着流量减小的一侧移动(如下图中的a所示);相反,当城市用水量增大,管网内静压下降,水泵装置就会自动沿着流量增大的一侧移动(如下图中的b所示)。9/3/202327在城市给水中,平衡点是随时改变的。当管网用水量减8

因此,泵站在整个工作过程中,只要城市管网中用水量是变化的,水泵装置的工况点就会相应的变动,不断建立能量供求平衡。为了不使水泵的工况点移出高效段,在泵站的运行管理中,常需要人为地改变水泵工况点。常见的调节方式是用闸阀来控制,也就是改变水泵出水闸阀的开启度来进行调节的。(改变需能曲线,达到改变水泵工况点的目的)管路特性曲线变陡,浪费的功率为γQ△H这种方式能量有浪费,但向左移,安全。主要用于离心泵变速调节适合所有叶片泵,变径可用于低比转速混流泵,变角(全调试)大中型轴流泵

五数解法求离心泵装置的工况点:9/3/202328因此,泵站在整个工作过程中,只要城市管网中用水量89/3/2023298/3/202329

§2-8离心泵装置调速运行工况一、叶轮相似定律

水泵相似定律是基于几何相似和运动相似的基础的。凡是两台水泵能满足几何相似和运动相似的条件,称工况相似水泵。几何相似:两叶轮主要过流部分一切相应尺寸成一定比例,所有对角相等。运动相似:两叶轮对应点上水流的同名流速方向一致,大小互相成比例。即在相应点上水流的速度三角形相似。在几何相似的条件下,运动相似就是工况相似。9/3/202330§2-8离心泵装置调速运行工况一、叶轮相似定律8/3/2上式表明两台水泵的流量:与转速与容积效率的乘积成正比,与线性比例的三次方成正比。9/3/202331上式表明两台水泵的流量:与转速与容积效率的乘积成8/3/20第二相似定律:第三相似定律:9/3/202332第二相似定律:8/3/202332二、相似定律的特例--比例律把相似定律应用于不同转速的同一台叶片泵,可得:上面三个式子表示同一台水泵,当转速n变化时,其它性能参数将按照上面的比例关系变化,它们是相似定律的特殊形式,称为比例率。1.比例律应用的图解方法:

比例律在泵站设计和运行中,常遇到下列两种情况:9/3/202333二、相似定律的特例--比例律8/3/2023331)已知水泵在转速n1时的特性曲线,而所需要的工况点A2(Q2,H2)不在该特性曲线上,求如果需要水泵在A2点工作时泵的转速n2:2)已知水泵转速为n1时的(Q-H)1曲线,试用比例率求转速为n2时的(Q-H)2。9/3/2023341)已知水泵在转速n1时的特性曲线,而所需要的工况点8/采用图解法求转速n2值时,必须在转速为n1的曲线上找出与A2(Q2,H2)点工况相似的点A1(Q1,H1)可采用相似工况抛物线来求A1点。

由上式可以看出,凡是符合比例律的工况点,均分别在一条以坐标原点为定点的抛物线上,该抛物线即为相似工况抛物线。将A2(Q2,H2)代入,可求出k,再找出与A2点工况相似的抛物线方程。由此可以作出曲线,该线与转速为n1的特性曲线的交点A1即为所要求的与A2点工况相似的点。把A1,A2点的坐标值代入比例律,即可求出n2。再利用比例律,可以画出n2时的(Q-H)2曲线。9/3/202335采用图解法求转速n2值时,必须在转速为n1的曲线8例题:n1=950r/min,H=10+17500Q2,Q以m3/s求(1)水泵装置的工况点;(2)保证静扬程为10m,流量降低33.3%,n2=?,(Q-H)2曲线相似准数-比转数Ns

在最高效率下,当有效功率Nμ=735.5W,扬程Hm=1m,流量Qm=0.075m3/s,这时模型泵的转速叫做与它相似的实际泵的比转数Ns。9/3/202336例题:n1=950r/min,H=10+175公式由来H/(nD)2=Hm/(nmDm)2=常数N/n3D5=Nm/nm3Dm5=常数消去直径后,ns=nN1/2÷H5/4N=γQH(国标单位)9/3/202337公式由来H/(nD)2=Hm/(nmDm)2=9/3/2023388/3/202338

对比转数的讨论:1.当转速n一定时,Ns越大,表明这种水泵的流量越大,扬程越小。反之,表明这种水泵的流量小,扬程大。2.叶片泵叶轮的形状,尺寸,性能和效率随Ns的变化而变化。低比转数的水泵扬程高,流量小;高比转数的水泵扬程低,流量大。3.比转数不同,反映了水泵的特性曲线形状也不同。四、调速途径一种方法是电机转速不变,通过中间偶合器达到调速的目的;另一种方法时通过电机本身速度的改变来实现。五、比例律的数解法9/3/202339对比转数的讨论:8/3/2023399/3/2023408/3/202340相对性能

曲线画法:额定参数瞬时参数/额定参数横纵坐标和原来的特性曲线对应9/3/202341相对性能

曲线8/3/2023419/3/2023428/3/2023429/3/2023438/3/202343

例题:清理仓库时,找到一台旧的BA型水泵,从其模糊的铭牌上可看出,Q=32L/S,H=50米,n=2900r/min,N=22.9kw,η=68.5%,试绘制其Q-H,Q-N,Q-η曲线。解:该泵的比转速100由相对性能曲线可得多个点的Q,H,N,η9/3/202344例题:清理仓库时,找到一台旧的BA型水泵,从其模糊的8/3§2-9离心泵装置的换轮运行换轮运行就是将水泵的叶轮外径切削得小一些,(大一点的叶轮),再安装好运转。切削后的水泵的特性曲线将按照一定的规律变化,这种方法即所谓的变径调节。一、切削律

式中Q’,H’,N’是叶轮外径为D’是的流量,扬程和轴功率。二、切削律的应用

与比例律的应用类似。切削抛物线:凡是满足切削律的任何工况点都分布在一条抛物线上,此抛物线称之切削抛物

9/3/202345§2-9离心泵装置的换轮运行换轮运行就是将水泵的线。切削抛物线上各点的效率近似相等,故又称其为等效率曲线。9/3/202346线。切削抛物线上各点的效率近似相等,故又称其为等效率曲线。8

应用切削律,除要限定切削量以外,还要注意:1.低比转数叶轮,切削量对叶轮前后盖板和叶轮都是一样的;对于高比转数的离心泵叶轮,切削量不同,后盖板的切削量大于前盖板。2.叶轮切削是解决水泵类型,规格的有限性与供水对象要求之间矛盾的一种方法,它可以使水泵的使用范围变大。高效方框图:将水泵的高效率段用直线连接起来得到的面积,成为该水泵的高效方框图。性能曲线图谱:将厂方所生产的某种型号的水泵的高效方框图,成系列地绘制在同一张坐标纸上,称之性能曲线图谱。9/3/2023478/3/2023479/3/2023488/3/2023489/3/2023498/3/202349

§2-10离心泵并联与串联运行大中型水厂中,为了适应各种不同时段管网中所需水量,水压的变化,常常需要多台泵联合工作。一、水泵并联1.特点可以增加供水量;可以开停水泵的台数来调节泵站的流量和扬程;并联工作的水泵中的水泵有一台损坏时,其它水泵还可以继续供水。2.特性曲线的绘制在绘制水泵并联特性曲线时,先把并联的各水泵的(Q-H)曲线绘制在同一个坐标系中,然后把对应于同一扬程H下的流量相加,即可得到并联后的特性曲线,这种等扬程下叠加的方法,实际上是将管道水头损失视为零的情况下来求得并联后的工况点。事实上,管道的水头损失是必须考虑的,9/3/202350§2-10离心泵并联与串联运行大中型水厂中,9/3/2023518/3/202351所以寻求工况点的图解法就没有那么简单。3.同型号同水位的两台水泵的并联工作。a.绘制两台水泵并联后的(Q-H)曲线,由于两条支路的水头损失和流量均相同,两台水泵并联后的结果是在同一扬程下流量的叠加,即横向叠加原理。b.绘制管道系统特性曲线,求并联的工况点。按照上一节所介绍的方法即可求得。c.求每台水泵的工况点:过系统的工况点做横轴的平行线,与单泵的特性曲线的交点即为单台水泵的工况点。由图可以看出:单泵工作时的功率大于并联时各泵的功率,一台水泵单独工作时的流量也大于并联工作时每台水泵的出水量,即多台水泵并联工作时,其流量并不是成倍增加的。并联工作时,应考虑到各单台水泵的流量是减少的。9/3/202352所以寻求工况点的图解法就没有那么简单。8/3/2023529/3/2023538/3/2023534.不同型号的2台水泵在相同水位下的并联运行

这时的情况与上述的不同在于:两台水泵的特性曲线不同,管道中的水力不对称,所以两条支路的水头损失不等。两台水泵并联后,每台水泵的工况点的扬程也不相等。这样就不能在一开始就使用等扬程叠加原理来绘制并联后的特性曲线。

这时采用的方法是:将两条水泵折引到两条支路的交点处(因为此处只可能有一个测压管水头)的扬程,这样就扣除了两条不同支路的水头损失的因素,两台水泵就好像是在公共点工作一样。然后在利用前边介绍的等扬程下流量叠加的方法,即可得到并联后的特性曲线。5.两台同型号并联工作的水泵,其中一台为调速泵另一台为定速泵。9/3/2023548/3/2023549/3/2023558/3/2023559/3/2023568/3/2023569/3/2023578/3/2023576.一台水泵向并联的两个高位水池输水

注:并联工作的数值解法不作要求。二、并联工作中调速泵台数的选定泵站中如果有多台水泵并联工作时,调速泵与定速泵配置台数的选定,应以充分发挥每台调速泵在调速运行时仍然在高效段运行为原则。三、水泵串联工作串联就是将第一台水泵的压水管作为第二台水泵的吸水管,水由第一台水泵压入第二水泵,水以同样的流量依次经过各台水泵。在串联工作中,水流获得的能量为各台水泵所供给的能量之和,即总扬程为各个水泵扬程之和。9/3/2023586.一台水泵向并联的两个高位水池输水8/3/202358

例:请图示并详细说明四台同型号并联工作的水泵,采用一调三定,三调一定或采用两调两定方案做调速运行时,其节能效果各有何不同?9/3/202359例:请图示并详细说明四台同型号并联工作的水泵,采用一调三定答:一调三定的并联的Q-H特性曲线及管路特性曲线如图,分析如下:1)若泵站所要求的流量为QA,当Q3﹤QA﹤QB,且QA很接近于Q3时若用一调三定的方案,则调速泵流量QI很小,其效率很低,节能效果不好。若用二调二定的方案,则每台调速泵的流量,即为额定流量的50%-100%的范围内工作,可基本保证泵在高效范围内工作,节能效果较好。若用三调一定,则每台调速泵的流量,即每台调速泵的流量在额定流量的66.7%-100%的范围内工作,可完全保证泵在高效段内工作,节能效果最好。9/3/202360答:一调三定的并联的Q-H特性曲线及管路特性曲线如图,8/32)若Q2﹤QA﹤Q3,由QA接近于Q2时,若用一调三定的方案,则关掉一台定速泵,调速泵Qi的流量仍很小,其效率很低,用二调二定或三调一定的方案,则可关闭一台定速泵,使调速泵的流量为(Qi+Q0)/2或(Qi+2Q0)/3,其节能效果的分析同上。总之,从节能角度上看,采用三调一定的方案,其节能效果最好了。(又考虑到调速设备的价格昂贵,兼顾减少设备投资和调速节能的效果。可选择二调二定的方案)9/3/2023612)若Q2﹤QA﹤Q3,由QA接近于Q2时,8/3/209/3/2023628/3/202362§2-11离心泵吸水性能由离心泵工作原理可知,在离心泵叶轮中心附近形成低压,这一压强的高低与泵的吸上高度密切相关。(吸水管和轴处是真空状态)离心泵的正常工作是建立在对水泵吸水条件正确选择的基础上的。所谓正确的吸水条件,就是指在抽水过程中,泵内不产生气蚀情况下的最大吸水高度。为了掌握水泵的吸水条件,我们做以下讨论:一、吸水管中压力的变化和计算在水泵运行中,由于叶轮的高速旋转,在其入口造成了真空,水自吸水管端流入叶轮的进口。吸水池水面大气压与叶轮进口处的绝对压力之差转化为位置水头,流速水头,并克服各项水头损失。在图中,以吸水管轴线为相对压力零线,则管轴线与压力线之间的高差表示了真空值的大小。绝对压力沿水流减小,到进入叶轮后,在叶轮背水面靠近吸水口的K点处压力达到最低值,Pk=Pmin。9/3/202363§2-11离心泵吸水性能由离心泵工作原理可知,在9/3/2023648/3/2023649/3/2023658/3/202365最低压力Pk由以下方法确定(在本例中吸水地形高度及安装高度)a.写出吸水池水面和水泵进口安装真空表处1-1断面处的绝对压力的能量方程(以吸水池水面为基准面且忽略行进流速水头):对吸水池水面及叶片入口稍前处0-0端面:9/3/202366最低压力Pk由以下方法确定(在本例中吸水地形高度及安8/3能量方程:9/3/202367能量方程:8/3/2023679/3/2023688/3/202368二、气穴与气蚀

水泵最低压力Pk如果降到被抽升液体工作速度下的饱和蒸汽压力(即气化压力)Pvs时,泵壳内即发生了气穴与

气蚀现象。水的饱和蒸汽压就是在一定温度下防止水气化的最小压力。其值与温度有关,水的气化现象随泵壳内压力的下降和温度的升高而加剧。当叶轮出口低压区的压力Pk<=Pvs时,水就会大量气化,同时原先溶解在水中的气体也会自动逸出,出现“冷沸”现象,形成的气泡中充满了蒸汽和逸出的气体。气泡随水流带入叶轮中压力升高的区域时,气泡突然被四周水压压破,水流因惯性以高速冲向气泡中心,在气泡闭合区内产生强烈的局部水锤现象其瞬间的局部压力可达几十兆帕,此时可以听到气泡冲破时炸裂的噪声,这种现象称为气穴现象。

9/3/202369二、气穴与气蚀8/3/202369气蚀是气穴现象侵蚀材料的结果,在气蚀开始时,表现在水泵外部的是轻微的噪音,震动和水泵扬程功率开始有些下降。如果外部条件促使气蚀更加严重时,气穴就会突然扩大,这时H,N和效率就会急剧下降,最终导致停止出水。气蚀影响对于不同类型的水泵是不同的。对Ns较低的水泵,在出现气蚀后,Q-H,Q-η曲线迅速降落,对Ns较高的水泵,由于其流槽较宽,不易被气泡堵塞,所以Q-H,Q-η曲线先是逐渐下降,过一段才锐落,正常输水破坏.(噪声和振动,最好的判断方法)9/3/202370气蚀是气穴现象侵蚀材料的结果,在气蚀开始时,表8/三、水泵最大安装高度

水泵泵轴与吸水井水面的高差称为安装高度(小泵).在实际工程中,正确计算水泵的最大安装高度,使水泵既能安全供水,又能节省土建造价,具有很重要的意义.9/3/202371三、水泵最大安装高度8/3/202371泵轴与开式吸水井水面的垂直距离即安装高度Hg,不

同于Hss(后者指吸水地形高度,吸水井处测压管的高度与

轴的垂直距离)

我们可以建立吸水池液面0—0和泵入口断面1—1之间的能量方程式一般安装高度小于6米水泵的铭牌或样本中,都给定了一个允许吸上真空高度Hv,当水泵的真空度Hs大于Hv时,就会发生气蚀.在使用时,水泵的真空度是一个条件值,

它与当地的大气压和水的温度有关:当地大气压越低,水泵的Hs值就越小,被抽升水的温度越高,水泵的Hs值就越小.而且是迅速下降。从40度开始,饱和蒸汽压迅速上升。9/3/202372泵轴与开式吸水井水面的垂直距离即安装高度Hg,不

注意:离心泵的允许吸上真空度值越大,表示该泵在一定操作条件下抗气蚀性能越好。值大小与泵的结构、流量、被输送液体的性质及当地大气压等因素有关,通常由泵的制造工厂实验测定。实验值列在泵的样本或说明书的性能表上。该实验是在大气压为10mH2O柱(9.81×104Pa)下,以20度清水为介质进行的。因此若输送其它液体,或操作条件与上述的实验条件不同时,应按上式进行换算:

Hs’-操作条件下,输送液体时允许吸上真空度,m液柱;

Hs-实验条件下,输送清水时的允许吸上真空度,m水柱;

Ha-当地大气压,mH2O;

Hva-操作温度下液体的饱和蒸气压,Pa;

0.24-实验条件下水的饱和蒸气压,mH2O;10.33-实验条件下的大气压(不同海拔大气压强见教材)气蚀余量:9/3/202373注意:离心泵的允许吸上真空度值越大,表示该泵在一定操作条件下在离心泵的入口处液体的静压头和动压头之和必须大于操作温度下的液体饱和蒸汽压头某一数值加吸水管中的流速水头,此数值即定义为离心泵的总气蚀余量,所有的定义均有特定的含义或是粗糙的(有工程的概念)

目前在国产泵样本的性能表中,离心油泵中的气蚀余量用符号Δh表示,离心水泵的气蚀余量用NPSH表示,而允许吸上真空度已被停止使用。

临界汽蚀余量

m

当流量一定且流体流动进入阻力平方区时,气蚀余量仅与泵的结构及尺寸有关,它是泵的抗气蚀性能参数。离心泵的Δhc由泵制造厂实验测定,其值随流量增大而增大。为确保离心泵的正常操作,将所测得的临界汽蚀余量Δhc加上一定的安全量后,称为必需气蚀余量Δhr,并且列入泵产品样本性能表中。离心水泵用(NPSH)r表示,离心油泵用Δhr表示。在一些离心泵的特性曲线图上,也绘出Δhr-Q曲线。也应注意在确定离心泵安装高度时应取可能出现的最大流量为计算依据。

9/3/202374在离心泵的入口处液体的静压头和动压头之和必须大8/1.从前面的讨论中容易使人获得这样一种认识,即汽蚀是由于安装高度太高引起的,事实上汽蚀现象的产生可以有以下三方面的原因:①离心泵的安装高度太高;②被输送流体的温度太高,液体蒸气压过高;③吸入管路的阻力或压头损失太高。允许安装高度这一物理量正是综合了以上三个因素对汽蚀的贡献。由此,我们又可以有这样一个推论:一个原先操作正常的泵也可能由于操作条件的变化而产生汽蚀,如被输送物料的温度升高或吸入管线部分堵塞。2.有时,计算出的允许安装高度为负值,这说明该泵应该安装在液体贮槽液面以下。3.允许安装高度Hg的大小与泵的流量有关。由其计算公式可以看出,流量越大,计算出的Hg越小。因此用可能使用的最大流量来计算Hg是保险的。9/3/2023751.从前面的讨论中容易使人获得这样一种认识,即汽蚀8/4.安装泵时,为保险计,实际安装高度比允许安装高度还要小0.5至1米。(如考虑到操作中被输送液体的温度可能会升高;或由于贮槽液面降低而引起的实际安装高度的升高)5.当液体的操作温度较高或其沸点较低时,应注意尽量减小吸入管路的压头损失(如可以选用较大的吸入管径,减少管件和阀门,缩短管长等),或将离心泵安装在贮槽液面以下,使液体利用势能自动流入泵体内。我的方法:1.固定流量:2.弄清流量的变化范围:取最大的流量下的允许真空高度或气蚀余量,其它的按设计最大流量算9/3/2023764.安装泵时,为保险计,实际安装高度比允许安装高度还8/例1:书上P88气蚀余量=吸水井表面大气压-该温度气化压力-吸水管道的水损-安装高度(若为自灌式,加安装高度)气蚀余量+允许吸上真空高度=吸水井表面大气压-该温度气化压力+吸水管道的速度水头(工程上0.24可忽略,但80度4.82强调计算)例2:.有一台离心泵,样本上规定的NPSHR=4.5m,若分别用在天津地区和兰州地区,抽送常温清水,它的最大允许安装高度各位多少?吸水管路损失估计约0.5m水柱(天津海拔3m,兰州海拔1517m)海拔0500100015002000对应的大气压ha(mH2o)为10.33,9.7,9.2,8.6,8.4。解:气蚀余量4.5m,天津地区,不需修正,Hg最大值5.09泵用于兰州地区,Hg3.36m。9/3/202377例1:书上P888/3/202377离心泵机组的使用,维护及更新改造自学9/3/202378离心泵机组的使用,维护及更新改造自学8/3/202378§2-12轴流泵和混流泵轴流泵和混流泵都是叶片泵中比转数较高的一种泵.它们的特点都是属于中大流量,中低扬程.在排水工程中轴流泵和混流泵得到了广泛应用.一.轴流泵

1.基本构造(1)吸入管:为改善水力条件,一般采用符合流线型的喇叭管或做成流道形式.(2)叶轮:是轴流泵的主要部件,其性能直接影响到泵的性能.按照叶轮调节的可能性,可以分为固定式,半调式和全调式.固定式叶片安装角度不能调节.半调式轴流泵的叶片是用螺母栓紧在轮毂上,在叶片的跟部上刻有基准线,叶片不同的安装角度,其特性曲线也不同.全调式轴流泵就是该泵可以根据不同的的扬程和流量要求,在停机或不停机的情况下,通过一套油压调节机构来改变叶片的安装角度,9/3/202379§2-12轴流泵和混流泵轴流泵和混流泵都是叶片泵从而改变其性能.(4)导叶:导叶固定在泵壳上不动,水流经过导叶时就消除了旋转运动,把旋转的动能转化为压力能。(5)轴和轴承:泵轴是用来传递扭矩的.轴承的作用主要是承受径向力及将力传递至基础的作用.(6)密封装置:一般采用压盖填料的密封装置.二、轴流泵的工作原理轴流泵的叶片形状一般为翼形.当叶片在水中高速旋转时,水流相对于叶片就产生了急速绕流,叶片对水产生压力P’,在此压力作用下,水流就被压升到一定高度上去.离心泵的基本方程也叫叶片泵基本方程三、轴流泵的性能特点1.扬程随流量的减小而剧裂增加,Q-H曲线陡降,并有转折点;2.Q-N曲线也是陡降的;(1.2-1.4Nd,开闸启动,甚至不设闸阀)9/3/202380从而改变其性能.8/3/2023809/3

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