离心式水泵的工作理论.ppt

1、第五章是关于离心泵的工作原理，第一节是概述，第二节是关于离心泵的工作原理和特性曲线，第三节是关于相似理论，第四节是关于离心泵在管道中的工作，本章是总结，第一节是概述，首先是排水设备的任务和分类。矿井水主要来自大气降水、地表水、含水层水、断层水和采空区水等。对于水力开采和充水填砂的矿山，还包括水力开采和充水填砂后的废水。矿井涌水量：单位时间内流入矿井的总水量称为矿井涌水量，用q表示，单位为m3/h。最大涌水量：雨季和融雪期有较多的涌水量，称为最大涌水量，用qmax表示，对应的涌水量时间为最大涌水量时间，用tmax表示。正常涌水量：其他时间的涌水量大致相同，称为正常涌水量，以qz表示，对应的涌水量

2、时间为正常涌水量时间，以tz表示。二、排水设备的组成和功能，排水设备一般由泵、电机、吸水管、排水管、管道附件和仪表等组成。第三，对排水设备的要求，排水设备是煤矿的大型固定设备之一。一般来说，煤矿每开采1吨煤将排放27吨矿井水，有些煤矿甚至有3040吨矿井水。排水设备的电机功率小到几千瓦或几十千瓦，大到几百千瓦或几千千瓦。为了保证矿井安全生产，排水设备安全、可靠、经济、合理运行具有重要意义。排水设备的选择和布置必须符合煤矿安全规程等相关技术规定和要求。4.离心水泵1的组成及工作原理。组成：离心式水泵主要由叶轮、叶片、壳体、泵轴和轴承组成。2.离心水泵的工作原理。离心水泵的分类1。根据叶轮数量1)

3、单级水泵轴仅配备一个叶轮2)多级水泵轴配备多个叶轮2)根据吸水方式，单级水泵叶轮上只有一个进水口2)双级水泵叶轮3两侧有两个进水口。根据泵壳结构，在垂直于泵轴的平面上有泵壳接头3。在穿过泵轴4的水平面上有泵壳接头。根据泵轴的位置，1)水平泵轴处于水平位置2)垂直泵轴处于垂直位置5。根据比转速，1)低比转速泵比转速nS=4O80 2)中比转速泵比转速nS=8O150 3)高比转速泵比转速nS=150300，离心泵的6个工作参数，1。流量泵在单位时间内排出的水量称为泵的流量，用符号q表示，单位为m3/s和m3/H.水头通过水泵的单位重量的水所获得的能量称为水泵的水头，用符号H表示，单位为米。吸入压

4、头(吸入高度)泵轴和吸入井水面之间的垂直高度称为吸入压头，用符号HX表示，单位为米。2)排水压头(排水高度)泵轴和排水管出口之间的垂直高度称为排水压头。3)从吸水井水面到排水管出口中心线的实际高度(大地高度)之间的垂直高度称为实际高度。4)总扬程总扬程H是水流以速度V在管道中流动时的实际扬程、损失扬程和所需(速度扬程)扬程之和，称为泵的总扬程；3.动力泵在单位时间内完成的功称为泵的功率。1)水泵轴功率电机传递给水泵轴的功率，即水泵轴功率(输入功率)2)水泵有效功率，即水泵实际传递给供水的功率，即水泵有效功率(输出功率)用符号表示。效率：泵的有效功率与轴功率之比称为泵的效率，用符号表示。转速水泵

5、吸入口每单位重量水的剩余能量超过水的汽化压力，称为水泵的汽蚀余量。第二节离心水泵1的工作原理和特性曲线。叶轮2中水的运动分析。离心式水泵的理论压头方程由于水流通过叶轮的情况非常复杂，为了便于分析，首先作出以下假设：1)叶轮内的水流是稳定的，即速度图不随时间变化；2)水是不可压缩的，也就是说，它的密度是一个常数；3)水泵工作时没有能量损失，即原动机传递给水泵轴的动力用于增加流经叶轮的水的能量；4)叶轮叶片的数量是无限的和无限薄的。这样，水流的相对运动方向正好与叶片相切；叶片的厚度不影响叶轮的流量；在相同的叶轮半径下，流速相等，压力相同。在上述条件下获得的压头称为离心泵的理论压头。当泵工作时，叶轮

6、输送给水的理论功率为，并且泵的轴向功率PZ可以由叶轮入口之间的水流上的外部扭矩m和叶轮的角速度的乘积来表示，也就是说，根据动能矩定理， 作用在叶轮上的外力矩等于每秒流经叶轮进出口的水的运动力矩增量，即，这是离心泵的理论压头方程，也称为欧拉公式。 因此，从这个方程可以看出：1)水从叶轮获得的能量只与水在叶轮进出口的运动速度有关，与水在转轮中的流动过程无关。如果水在叶轮入口处没有扭曲，即=900，=0，那么公式可以改写为：2)理论扬程Hl与u2有关，因此，通过增加转速N和叶轮直径D2，可以提高泵的理论扬程。3)流体获得的理论水头Hl与流体类型无关。对于不同的流体，只要叶轮入口和出口处的流体速度三角形相同，就可以获得相同的Hl。3.离心式风机理论压头与理论流量的关系。离心式水泵的理论压头线离心式水泵的叶轮叶