泵的效率曲线.pdf

1 Xiamen University Department of Chemical and Biochemical Engineering 三 离心泵的性能参数与特性曲线 对于一定的泵 在指定的转速下 压头与流 量之间具有一定的关系 H 取决于泵的结构 尺寸 转速及流量 单位为J N 或 m 又称扬程 是指离心泵对单位重量液体所提供 的有效能量 2 压头压头H Q与泵的结构 尺寸 转速等有关 单位为l s m3 s 或 m3 h 又称送液能力 指离心泵在单位时间内排送 到管路系统的液体体积 1 流量流量Q 一 离心泵的性能参数 Xiamen University Department of Chemical and Biochemical Engineering 3 效率效率 mhV 总效率为 3 机械损失机械损失 由摩擦而引起 使泵的轴功率大于泵 的理论功率 理论功率与轴功率之比称为机械效 率 m 2 水力损失水力损失 由阻力损失等所造成 使泵的实际压 头要比泵理论上所提供的压头低 其比值为水力 效率 h 1 容积损失容积损失 由泵的泄漏所造成 从泵排出的实际 流量比理论排出流量低 其比值为容积效率 V 用来反映离心泵中的容积损失机械损失和水 力损失三项能量损失的总影响 称总效率 PDF created with pdfFactory trial version 2 Xiamen University Department of Chemical and Biochemical Engineering 与泵的大小 类型 制造精密度和所输送液 体的性质有关 一般小型泵的效率为50 70 大型泵的效率 可达90 4 功率功率 1 有效功率Ne 单位时间内液体流经泵后实际得到的 功率 2 轴功率N 泵轴从电动机得到的功率 gHQNe W 102 HQ Ne 或kW 102 HQ N kW Xiamen University Department of Chemical and Biochemical Engineering 二 离心泵的特性曲线 characteristic curves N Q H Q Q NH Q 而随QH 而随QN 离心泵特性曲线 1 H Q曲线 2 N Q曲线 Q 0 时 N最小 故离心泵启动时 必须关闭出口阀 表示离心泵的H N 与Q之间关系的曲线 是在固定转速下用20 的清水于常压下由实验 测定的 PDF created with pdfFactory trial version 3 Xiamen University Department of Chemical and Biochemical Engineering 3 Q曲线 Q 0 时 0 反而 再随并达到一最大值 此后 随 QQ 说明 离心泵在一定转速下有一最高效率点 称为离 心泵的设计点设计点 对应的Hs Ns Qs值称为最佳 工况参数 泵一般在高效率区内工作 Xiamen University Department of Chemical and Biochemical Engineering 三 影响离心泵性能的因素分析和性能换算 102 HQNe N 1 流体物性的影响流体物性的影响 1 密度 H Q与 无关 但 N 会变 须按下式 重新计算 NQH QcQ Q HcH H c 2 粘度 换算方法见p151例2 3 当输送液体的运动粘度大于20cSt时 离 心泵的性能须按下式进行修正 PDF created with pdfFactory trial version 4 Xiamen University Department of Chemical and Biochemical Engineering 2 离心泵转速的影响离心泵转速的影响 1 2 1 2 n n Q Q 2 1 2 1 2 n n H H 3 1 2 1 2 n n N N 当液体的粘度不大且泵的效率不变时 比例定律 注 20 1 21 n nn 当时 可认为 不变 问 实际管路中的离心泵 若转速增大20 流量是否也增大20 待讲完管路特性后分析 Xiamen University Department of Chemical and Biochemical Engineering 3 离心泵叶轮直径的影响离心泵叶轮直径的影响 2 2 D D Q Q 2 2 2 D D H H 3 2 2 D D N N 切割定律 当叶轮直径变化不大 转速不变时 PDF created with pdfFactory trial version 5 Xiamen University Department of Chemical and Biochemical Engineering 四 离心泵的工作点和流量调节 一 管路特性曲线 f bb H g p g u zHe g p g u z 2 2 2 2 1 2 1 1 22 如图 在两槽截面间列柏努利方程有 11 22 Xiamen University Department of Chemical and Biochemical Engineering f bb H g pp g uu zzHe 12 2 1 2 2 12 2 g dQ d ll g p z e e 2 4 2 2 f H g p z 2 42 8 e e Q gdd ll g p z 2 e GQK PDF created with pdfFactory trial version 6 Xiamen University Department of Chemical and Biochemical Engineering 2 ee GQKH 管路特性曲线 e H e Q ee QH K p156例2 4 称为管路特性方程式管路特性方程式 2 ee GQKH 将关系标绘于坐标图上 即得管管 路特性曲线路特性曲线 表示在特定的操作条件下 流体流经该管路时所需的压头 与流量的关系 形状由管路布局与形状由管路布局与 操作条件确定 而操作条件确定 而 与泵性能无关 与泵性能无关 Xiamen University Department of Chemical and Biochemical Engineering 二 离心泵的工作点 duty point e HH或 e QQ或 QH ee QH 泵的工作点泵的工作点 M e HH e QQ p158例2 5 将泵的特性曲线与管路特性曲线绘于同一坐标图上 两线的交点M称为泵在该管路上的工作点 e HH e QQ 在该点 PDF created with pdfFactory trial version 7 Xiamen University Department of Chemical and Biochemical Engineering 三 离心泵的流量调节 改变阀门开度时工作点变化 p159例2 6 曲线变得平坦 工作 点由M移至M2 流量变大 ee QH Gle阀门开大阀门开大时 曲线变陡 工作点 由M移至M1 流量变小 ee QH Gle阀门关小阀门关小时 改变管路特性曲线改变管路特性曲线 1 改变泵出口阀开度改变泵出口阀开度 e HH或 e QQ或 ee QH QH 1 M 2 M 1 M Q M M Q 2 M Q 阀关小 阀开大 Xiamen University Department of Chemical and Biochemical Engineering 2 改变泵的转速改变泵的转速 改变转速时工作点变化 e HH或 e QQ或 2 M Q M Q 1 M Q QH ee QH 2 M M 1 M 1 M H M H 2 M H 改变泵的特性曲线改变泵的特性曲线 曲线上移 工作点 由M移至M1 流量 和压头相应增大 nQH 当时 nQH 当时 曲线下移 工作点 由M移至M2 流量 和压头相应减小 n n PDF created with pdfFactory trial version 8 Xiamen University Department of Chemical and Biochemical Engineering 3 车削叶轮的外径车削叶轮的外径 但阀门关小时 阻力大较大 要额外多消耗一部 分动力 1 用阀门调节流量迅速方便 流量可连续变化 适合 化工连续生产的特点 应用十分广泛 三种流量调节方法的比较 叶轮外径的车削量不能过大 否则会引起泵的效率降低 D QH 当时 曲线下移 从而使泵的流量变小 改变泵的特性曲线 Xiamen University Department of Chemical and Biochemical Engineering 2 改变转速的方法 流量随转速的下降而减小 动力消耗也相应降低 从动力消耗来看是比较 合理的 但需要变速装置或价格昂贵的变速原 动机 且难于做到流量连续调节 故化工生产 中很少采用 3 减小叶轮直径可使泵的流量变小 但可调节范围 不大 且直径减小不当会降低泵的效率 故实际 上也很少采用 PDF created with pdfFactory trial version 9 Xiamen University Department of Chemical and Biochemical Engineering 三 离心泵的并联和串联操作 M M e QQ或 QH ee QH M Q 并 Q QH M H 并 H 离心泵的并联 e HH或 单并略高于H H 单并 1 离心泵的并联离心泵的并联 当一台泵的流量不够 时 可采用两台泵并 联以增大流量 结论 结论 单并 QQ2 单串 结论 结论 单串 HH2 H增大 但 当需提高泵的压头 时 可采用两台泵 串联 PDF created with pdfFactory trial version 10 Xiamen University Department of Chemical and Biochemical Engineerin