泵与泵站作业.doc

一、思 考 题 第一章1、写出叶片泵水泵的定义及分类（离心泵）； 2、写出离心泵的主要组成及各部分的作用；3、写出下列水泵型号的意义： 700ZLB-70A、IB50-32-125、IS50-32-125、250Sh-40 第二章 1、哪些参数能表达叶片泵性能？各参数表示什么含义？ 2、水泵机组在在能量的传递过程中会产生哪些损失？ 3、推导叶片泵基本方程式时有哪三个假定？ 4、写出叶片泵基本方程式？并说明如何提高水泵的扬程？ 5、三种水泵的基本性能曲线有什么特点？用性能曲线分析离心泵为什么要关阀启动？而轴流泵要开阀启动？ 6、计算叶片泵的比转速应注意哪几点？ 7、什么是叶片泵工作点？它由哪些因素构成？工作点确定有哪些方法？ 8、什么是工况调节？叶片泵有哪几种工况调节法？各有何优、缺点？ 9、什么是车削调节法？适用于哪些叶片泵？ 10、什么是变速调节？适用于哪些叶片泵？ 11、什么是变角调节法？适用于何种叶片泵？ 12、什么是节流调节法？适用于何种叶片泵？ 13、什么是叶片泵汽蚀？泵内汽蚀主要原因是什么？有哪些危害？ 14、采取哪些措施可以预防和减轻泵内汽蚀的程度？ 15、什么是叶片泵的汽蚀基本方程式？它的物理意义是什么？ 16、什么是汽蚀余量、装置汽蚀余量和必需汽蚀余量？其中装置汽蚀余量和必需汽蚀余量有何区别？ 17、什么是吸上真空高度与允许吸上真空高度？ 18、写出叶片泵安装高度计算的两种确定计算公式？ 19、试从概念上区分水箱自由出流时，测压管水头与管道水头损失特性曲线间的不同。20、如图2-42所示，A点为该水泵装置的极限工作点，其相应得效率为A。当闸阀关小时，工作点由A点移至B点，相应的效率为B。由图可知BA，现问：（1）关小闸阀是否可以提高效率？此现象如何解释？（2）如何推求关小闸阀后该泵装置的效率变化公式？图2-42 21、某取水工程进行初步设计时，水泵的压水管路可能有两种走向，如图2-43（a）及（b）所示。试问：（1）如管道长度、口径、配件等都认为近似相等，则这两种布置，对泵站所需的扬程是否一样？为什么？（2）如果在图2-43（a）的布置中，将最高处的管道改为明渠流，对水泵工况有何影响？电耗有何变化？为什么？图2-43 取水泵房管道走向的比较22、试论述4台同型号并联工作的泵站，采用一调三定或采用二调二定方案作调速运行时，其节能效果各有何不同？23、24Sh-19型离心泵的铭牌上注明：在抽升20水温的水时，Hs=2.5m。现问：（1）该泵在实际使用中，是否其水泵吸入口的真空表值Hv只要不大于2.5mH2O，就能够保证该泵在运行中不产生气蚀？（2）铭牌上Hs=2.5m是否意味着，该泵在叶轮中的绝对压力最低于10.33m2.5m=7.83 mH2O高？为什么？24、试从比例律的内涵说明泵站中采用调速运行的重要意义。25、试归纳调速运行的优点以及需要注意的事项。26、同一台水泵，在运行中转速由n1变为n2，试问其比转数ns值是否发生相应的变化？为什么？27、如果说，在学本课程前，你对着一台离心泵的铭牌，可以直接说出它能打多少水，扬程是多高。那么，现在对于这个问题，你将如何回答？为什么？第四、五章泵站部分1、水泵选型时应遵循哪些原则？ 2、水泵正确选型应分哪几步？注意哪些问题？ 3、进行管路配套设计包括哪些内容？ 4、进水池有什么作用？可分哪几种结构型式？分别适用于何种场合？ 5、设计进水池时主要受哪些因索制约？其平立面尺寸的确定依据是什么？ 6、出水池有什么作用？有哪几种布置型式？各有何优、缺点？分别适用于何种场合？ 7、出水池平立面尺寸的确定依据是什么？具体如何确定？ 8、水锤对出水管路的安全运行有哪些危害？如何防止？ 9、泵房设计应包含哪些内容？ 10、固定式泵房有哪几种结构型式？各有何优缺点？分别适用于何种场合？ 11、湿室型泵房按其湿室结构可分哪几种形式？各有何优、缺点？分别适用于何种场合？ 12、选定泵房结构型式时应主要考虑哪些因素？ 13、立、卧式泵的泵房平面设计有何不同？ 14、泵房内主机组布置有哪几种型式？各有何优、缺点？分别适用于何种场合？ 15、立、卧式泵的泵房内附属设备布置有何不同？分别应遵循哪些原则？ 16、卧式泵泵房的立面尺寸应确定哪几个高程？如何确定？ 17、卧式泵机组的基础设计应满足哪些要求？设计时如何确定基础的平立面尺寸？ 二、计算题 1 如图2-24所示的水泵装置。水泵从一个密闭水箱抽水，输入另一个密闭水箱，水箱内的水面与泵轴齐平，试问：图2-24 密闭式离心泵装置（1）该水泵装置的静扬程HST=？ （m）（2）水泵的吸水地形高度Hss=？ （m）（3）水泵的压水地形高度Hsd=？ （m）2三台水泵三种抽水装置如图2-25（A）、（B）、（C）所示。三台泵的泵轴都在同一标高上，其中（B）、（C）装置的吸水箱式密闭的，（A）装置吸水井是敞开的。试问：要使Hss（A）= Hss（B）= Hss（C）时，则图2-25中H（A）=？ （m）；PC=？ （atm）图2-25 三种抽水装置3如图2-26所示的岸边取水泵房，水泵由河中直接抽水输入高地密闭水箱中。图2-26 岸边取水泵房已知条件：水泵流量Q=160L/s，管道均采用铸铁管，吸水及压水管道中的局部水头损失假设各为1m。吸水管：管径Ds=400mm，长度l1=30m；压水管：管径Dd=350mm，长度l2=200m；水泵的效率=70%；其它标高值见图2-26所示。试问：（1）水泵吸入口处的真空表读数为多少mH2O？相当于多少mmHg？相当于真空度为%多少？（2）水泵的总扬程H=？（3）电动机输给水泵的功率N=？ （kw）4现有一台离心泵装置如图2-27所示，试证：该离心泵装置的扬程公式应为：图2-27 水泵喷射出流5现有离心泵一台，量测其叶轮的外径D2=280mm，宽度b2=40mm，出水角2=30，假设此水泵的转速n=1450r/min，试绘制QT-HT理论特性曲线。6一台输送清水的离心泵，现用来输送容重为水的1.3倍的液体，该液体的其它物理性质可视为与水相同，水泵装置均同，试问：（1）该泵在工作时，其流量Q与扬程H的关系曲线有无改变？在相同的工作情况下，水泵所需要的功率有无改变？（2）水泵出口处压力表读数（MPa）有无改变？如果输送清水时，水泵的压力扬程Hd为0.5MPa，此时压力表读数应为多少MPa？（3）如该水泵将液体输往高地密闭水箱时，密闭水箱内的压力为2atm（如图2-32所示)，试问此时该水泵的静扬程HST应为多少？图2-327在图2-41所示的水泵装置上，在出水闸阀前后装A、B两只压力表，在进水口处装上一只真空表C，并均相应地接上测压管。现问：（1）闸阀全开时，A、B压力表的读数及A、B两根测压管的水面高度是否一样？（2）闸阀逐渐关小时，A、B压力表的读数以及A、B两根测压管的水面高度有何变化？（3）在闸阀逐渐关小时，真空表C的读数以及它的比压管内水面高度如何变化？图2-41 闸阀调节时的压力表的变化8试用数解法拟合12Sh-19型离心泵的Q-H特性曲线方程（见2-59图，D=290mm）。（1）抛物线法；（2）最小乘二法9在产品试制中，一台模型离心泵的尺寸为实际泵的倍，并在转速n=730r/min时进行试验。此时量出模型泵的设计工况出水量Qm=11L/s，扬程Hm=0.8m。如果模型泵与实际泵的效率相当。试求：实际水泵在n=960r/min时设计工况流量和扬程。10清理仓库时，找出一台旧的BA型水泵，从其模糊的铭牌上，可看出：Q=32L/s，H=50m，n=2900r/min，N=22.9kW，=68.5%。试绘制其Q-H，Q-N及Q-性能曲线。11、在美国文献中报导了一份ns=1800的离心泵的试验资料，问该泵折算为我国采用的单位时，其比转数ns=？12、某循环水泵站中，夏季为一台12Sh-19型离心泵工作，水泵叶轮直径D2=290mm，管路中阻力系数S=225s2/m5，静扬程HST=14m。到了冬季，用水量减少了，该泵站须减少12%的供水量，为了节电，到冬季拟将另一备用叶轮切小后装上使用。问：该备用叶轮应切削外径百分之几？13、某机场附近一个工厂区的给水设施如图2-78所示。 图2-78 厂区给水设施已知：采用一台14SA-10型离心泵工作，转速n=1450r/min，叶轮直径D=466mm，管道阻力系数SAB=200s2/m5，SBC=130s2/m5，试问：（1）当水泵与密闭压力水箱同时向管路上B点的四层楼房屋供水时，B点的实际水压等于保证4层楼房屋所必须的自由水时，问B点出流的流量应为多少m3/h。（2）当水泵向密闭压力水箱输水时，B点的出流量已知为40L/s时，问水泵的输水量及扬程应为多少？输入密闭压力水箱的流量应为多少？（以图解法或数解法求之）14某离心泵装置的流量为468 m3/h，进水口直径为250mm，出水口直径为200mm , 真空表读数 58.7kPa，压力表读数为22563kPa，真空表测压点与压力表轴心间垂直距离为30cm，试计算该泵的扬程。 15一台混流泵，已知其流量为360m3/h，扬程为6.5m，额定转速为 1450r / min ，试计算其比转数。 16一台sh型泵，已知其流量为45L/s，扬程为78m，额定转速为1450r /min，试计算其比转数。 17某提水泵站一台12sh-9 型离心泵装置，高效区范围附近的性能参数如表所示，进水池水位为102m，出水池水位为122m，进水管阻力参数为8.51s2/m5，出水管阻力参数为62.21s2/m5，求水泵的工作参数。 流量Q(L/s)150175200225250275扬程H(m)24.323.822.521.018.815.8功率P(Kw)525354.254.95554.8效率(%)68.877.181.584.483.877.818已知水泵的转速n1=950r/min，其QH 曲线高效段方程H=45.8334583.333Q2，管道系统特性曲线方程为H=10+17500Q2（H以m计，Q以m3/s）。试求 1水泵装置的工况点； 2水泵所需的工况点为Q=0.028m3/s，H=23.1m，求水泵转速n2值； 3转速n2时的QH 曲线方程。 19某离心泵装置，其进出水管路直径为200mm，管路全长为280m，局部水头损失为沿程水头损失的25%，该装置的净扬程测得为30m，管路糙率为0.013，试计算其运行流量为150m3/h时的该泵工作扬程。 20在沿海地区某灌溉泵站，选用14HB-40型水泵，其铭牌参数如下：流量780m3/h , 扬程6.0m，转速980r/min，允许吸上真空高度6.0m。效率84。设计中使用直径为450mm 的铸铁管作进水管，长度为11.0m，选用无底阀滤网=0.2、45弯头=0.42、偏心渐缩接管=0.17等附件各1个。试计算该泵的安装高度。21某泵站设计时选用 20sh-19 型水泵，允许吸上真空高度4.0m，运行时的流量为0.54m3/h，吸水管路拟用22in铸铁管，长度12.0m，选用进口喇叭管=0.2、R/d=1.5的90弯头=0.6和偏心渐缩接管=0.17 等附件各 1 个，已知该站进水池最低水位为21.5m，夏季最高水温为32，试确定该泵的安装高程。 22某泵站设计时选用10sh-9A型水泵，其铭牌流量为130L/s，允许吸上真空高度为 6.0m。配备直径为300mm的铸铁管作为吸水管路，长度10.0m，选用无底阀滤网=0.2、R/d=1.5的90弯头=0.6和偏心渐缩接管=0.17等附件各1个。已知该站进水池最低水位为500.0m，夏季最高水温为30，试计算该泵的安装高程? 23某灌溉泵站拟安装 12Sh-19 型水泵，NPSHr=5.2m，出水口直径为250mm，计划选用 350mm直径的铸铁管作为进、出水管路，预计进水管长度10.0m，出水管长度50.0m。进水管路附件设进水喇叭口=0.2、R/d = 1.5 的90