水泵与水泵站个人工作总结.docx

1、 泵的定义：泵是把原动机的机械能转换为所抽送液体能量的机器。组成：调节阀、排出短管、压水室、叶轮、底阀、吸水室2、 泵的分类：按作用原理分为：叶片泵（离心泵、混流泵、轴流泵），容积式泵（活塞泵、隔膜泵、螺杆泵），其他类型泵（射流泵、水锤泵）。3、 在离心泵启动前为什么要先灌水？在离心泵起动前，如果不灌满水，叶轮只能带动空气旋转，因空气的单位体积的质量很小，产生的离心力甚小，无力把泵内和排水管路中的空气排出，在泵内造不成真空，水也就吸不上来。4、 离心泵的工作原理：利用水泵叶轮的高速旋转的的离心力甩水，使得水流能量增加，能量增加的水通过泵壳和水泵出口流出水泵，再经过出水管输往目的地。5、 叶片泵的过流部件：吸水室、叶轮、压水室。6、 常见典型泵结构形式：（1）单级悬臂式离心泵：密封环有单环，双环，迷宫环，轴封装置：填料密封，机械密封。（2）双吸泵（水平中开式）、（3）节段式多级泵、（4）导叶式多级泵（立轴）（5）流道式多级泵、（6）管道泵、（7）混流泵（蜗壳式）、（8）轴流泵、（9）深井泵、（10）潜水泵、（11）冷凝泵（12）污水泵（13）水轮泵（14）自吸泵：原理：水在离心力作用下被甩到叶轮外缘，叶轮入口处形成真空，空气进入叶轮，在叶轮外的混合体流至气水分离室3时，因面积增大，流速减小，空气由分离室出口溢出，水经外蜗壳下部的回流7、叶片泵的主要性能参数： （1）流量：单位时间内通过水泵的液体的量单位： m3/h ，m3/s，L/s（2）扬程：单位重量液体从泵进口到泵出口能量的增值（能量差)。扬程只和泵进口、出口法兰处的液体能量有关，而和泵装置无直接关系。泵的扬程并不等于扬水高度，扬程是一个能量概念，既包括了吸水高度的因素，也包括了出口压水高度，还包括了管道中的水力损失（3）功率：泵的功率指输入功率，P，即原动机传到泵轴上的功率。单位：kW（4）转速：泵轴每分钟旋转的次数(r/min) （5）（6）汽蚀余量：表示泵汽蚀性能的主要参数，一般指必须汽蚀余量，单位：m8、叶片泵的能量损失分类：水力损失（包括沿程、局部阻力损失，冲击损失，实力流量与设计流量偏差越低，该损失越大）、容积损失（主要发生在密封环，轴向力平衡装置处，填料密封处）、机械损失（包括包括轴承，轴封摩擦损失，圆盘摩擦损失，径向尺寸越大，机械效率越低）泵的总效率为9、流线：某时刻在流场的一空间曲线，曲线上的所有质点的速度矢量均与该曲线相切流面：空间流线绕旋转轴转动一周形成的喇叭面轴面流线：回转流面与轴面的交线（流线在轴面上的投影）轴面截线；叶片和轴面的交线；过流断面线：轴面图上，与轴面流线正交的曲线过流断面：过流断面线绕轴旋转一周而成的回转面轴面投影图：将叶轮流道用圆柱投影法投影到通过旋转轴的平面上。平面投影图：将流道投影于垂轴线的平面上。10、与叶轮流道几何形状相关的尺寸包括：叶轮的进出口直径D0，叶片进出口直径D1，D2，叶片进出口宽度b1,b2,叶片进出口安放角1、2，叶片数Z和节距t11、叶轮流道流动的三点假定：流层不相干、叶片无穷多、流动轴对称。12、叶片泵基本能量方程 由动量矩定理可推导得到该方程作用：建立叶轮对液体所做功与液体运动状态变化之间的关系假定:1）泵内为恒定流；2）叶片无穷多；3）液流为理想流体。13、动扬程：能量方程式中动能增加的那部分静扬程：压能增加的那部分14、叶轮进口预旋对泵扬程的影响：当液流旋转方向与叶轮转向相反时，理论扬程和理论流量都增加，从而使泵的轴功率增加，有可能会招致动力机过载；当相同时，流量扬程都减小，水泵机组出力不足，不能充分发挥其作用。15、现代离心泵叶片为何都为后弯叶片？（1）对于直径和转速相同的叶轮，前弯式和径向式叶型的叶轮出口绝对速度v2较后弯式的大，虽然理论扬程也因此而增大，但增加的部分是动扬程。过高的流速将会导致水力损失的增大而降低功能转换效率。（2）前弯和径向式叶型的弯曲较后弯式叶型的大，不仅增加铸造困难，更是Vu在流道内调整过急，使水力损失增大。（3）前弯式和径向式叶型其功率随流量增加较快，容易使动力机过载，另外，这两种叶型的水泵工作点不稳定。16、因叶片数有限，使得实际液流角小于叶片无穷多时的液流角，有限叶片数的扬程小于无穷多叶片时的扬程。17、水利机械相似主要满足斯特劳哈数和欧拉数相等。18、比转速：比转速是水泵叶轮形状和性能的相似判据。泵的名义比转速：一台泵在不同工况下有不同的ns，但作为相似准则的ns，是指最优工况（最高效率点）下的值。比转速是相似判据：对于几何相似的泵，在相似工况下，ns相等。反之，一般来说，比转速相等的泵，是几何相似和运动相似的，或形状相差不大。18、（1）叶片泵基本性能曲线：在转速确定的情况下，用试验方法测出每一流量下的扬程，轴功率，效率和汽蚀余量，绘出H-Q,P-Q, -Q,NPSH-Q四条曲线，总称为水泵的基本性能曲线。（2）相对性能曲线：以最优工况下的工作参数Q0，H0，P0及0为基准，按照一定的公式计算其他工况下的工作参数Q,H,P, 的相对值Q,H,P, ,绘出的曲线为水泵的相对性能曲线。（3）通用性能曲线：将不同比转速下相应的性能曲线绘制在同一幅图上，就是所谓的通用性能曲线。（4）综合性能曲线：将同类型，不同规格型号的水泵的上述曲线四边形绘制在同一对数坐标纸上，得到的就是该类型泵的总和性能曲线，也叫水泵性谱图。（5）水泵在各种（正常和反常）情况下运转时参数间的关系曲线称为水泵的全性能曲线。19、水泵运行工况点：管路特性曲线与泵性能特性曲线HQ的交点M，为水泵运行工况点。（在M点稳定运行的理由：假定在A，因HCH，故V，Q，重回M点。）带驼峰的特性曲线，有二个交点，M为稳定工况点，K为不稳定工况点。原因是：当振动等引起离开K点后， HHC，故V，Q，直到M点才稳定；反之，向K点左移， HCH，故V，Q，可能倒流。20、相同泵的串联：两台性能相同的泵串联时，合成性能曲线是在同一流量下两泵的扬程相加得到。相同泵的并联：两台性能相同的泵并联时，合成性能曲线是在同一扬程下两泵的流量相加得到。21、串联运行的特点：经过每台水泵的流量相等，但串联系统的总扬程是各台水泵的扬程之和，及水获得的能量为各台水泵所供给的能量之和。并联运行的特点：输水干管中的流量等于各台并联水泵出水量之和；各台水泵在并联点处提供的扬程相等；可以通过开停水泵的台数来调节泵站流量和扬程，以达到节能和满足供水的目的；当并联工作的水泵中有一台损坏时，其他几台水泵仍可继续供水。22、水泵运行工作点的调节：变阀，变速，变径，变压，变角，分流调节。23、泵的工作范围：效率下降不超过8%的对应工作区。24、气蚀：由于压力的变化，导致液流内的空泡产生、发展、溃灭的过程，以及由此产生的一系列物理化学变化，称为汽蚀或空化。25、汽蚀的影响和危害：噪声和振动、过流部件表面的材料破坏、运转性能下降。26、汽蚀的主要部位（汽蚀破坏的类型）：（1）翼型汽蚀：离心泵多发生在：叶片进口边的背面及后盖板处；轴流泵多发生在：叶片进水边背面及叶片与轮毂连接处，靠近叶片进口处的吸水管壁，导叶进口；（2）间隙汽蚀：离心泵多发生在：口环处;轴流泵多发生在：叶片根部与轮毂之间，叶片外缘与叶轮室之间；（3）空腔汽蚀：泵的进口和吸水室管道内（4）局部汽蚀：局部的凸台、凹陷部位，如螺栓处、铸造缺陷处27、出现汽蚀的原则（假设）：28、（1）装置汽蚀余量（有效汽蚀余量） 定义：泵吸入口所余的高出汽化压力能头的那部分能量。（2）必须汽蚀余量 就是液流进入泵后，在未被叶轮增加能量之前，压力能头降低的那部分数值，它是因流速变化和水力损失引起的，主要影响因素是叶轮及吸水室的几何形状和流速，与吸水管路、液体性质无关，只与泵结构有关。它的大小，反映了泵抗汽蚀的能力。（3）不发生汽蚀的必要条件是：（4）临界汽蚀余量 ：以断裂特性扬程下降1时的 ，用 表示（5）许用汽蚀余量 ：这是确定泵使用条件（如安装高程）用的汽蚀余量，它应大于临界汽蚀余量，以保证泵不发生汽蚀。29、汽蚀比转速C： 一般以最优工况下的C值代表泵的C值。汽蚀系数：与C具有相同性质，它的数值与泵大小无关，只要工况相似，相等。30、对已经设计好的水泵来讲，可采取以下措施进行汽蚀防护：1、提高加工精度；2、选择良好材料；3、选择合理安装高度；4、规定合理运动范围；5、采用补气等办法对待设计的泵来讲，可采取以下措施改善汽蚀性能：1、使用诱导轮；2、适当增加叶轮入口直径；3、加大前盖板圆弧半径；4、将叶片进口边适当向吸入口延伸；5、采用双吸叶轮；6、使用超汽蚀翼型。31、泵的设计需要提供设计的数据和要求：流量Q，扬程H，转速n，效率，汽蚀余量NPSHa，或NPSHr， 或 Hsz，介质的性质（温度、密度、杂质、腐蚀性等），对性能曲线的要求（平缓、陡降、无驼峰等），运行环境对泵型式的要求（如潜水、井泵、立式泵等）。32、叶轮进口直径D0、叶片进口直径D1、轮毂直径dh、叶片进口宽度b1、叶片进口安放角1、叶片数Z、叶片厚度、盖板曲率半径、叶轮出口直径D2、叶轮出口宽度b2、叶片出口角2。33、叶片数Z对性能的影响：Z，排挤和表面摩擦；Z，液流稳定性，叶片不能充分对液体作用。 原则：叶片长度与叶道宽度之比应满足一定要求。34、叶片进口安放角1的确定：选择+，对汽蚀性能较有效，而对效率影响不大，理由是：1）+， 1 ，过流面积，排挤， v1 和 w1（2）+，在设计工况下，将使背面脱流。而背面是低压侧，旋涡不易向高压侧扩散，稳定、局部，对汽蚀影响不大。相反，将使工作面脱流。因为工作面是高压区，因此易向低压侧扩散，这样旋涡不稳定，对汽蚀影响大。（3）+，能改善大Q下的工作条件。若泵常在大Q下运转，则应 35、确定叶片进口边位置，原则如下：1)进口边一般由圆弧或直线构成；2) 进口边和前盖板大致成90（除非在同一轴面）；3)前后盖板流线长度不要相差很悬殊；4) 叶片进口边适当向吸入口延伸，可D2，圆盘损失，叶片重叠度。对抗汽蚀和消除驼峰有利，但过大后进口堵塞严重，铸造困难36、叶片出口安放角2的确定：1、对于离心泵，直接选择2，2：1840，考虑如下因素：1）低ns泵，应适应2 ，以D2；2）2 ，在相同Q下，v2 ,压水室水力损失,性能可能有驼峰；3）2 ，w2 ，流道扩散（ w1/w2 ），损失；4）对于中低ns泵，叶轮出口边与轴线平行，各流线可选相同2；对于高ns泵，或空间导叶泵，出口边倾斜，为使各流线H一致，D2 小的一侧，2 取大值，且按vur=const计算37、速度系数法；优点：可进行创新性设计；缺点：设计质量没有把握相似换算法；优点：设计结果可靠；缺点：没有创新38、常用的叶片绘型的方法：方格网保角变换法，逐点计算法，扭曲三角形法。39、叶片型线微分方程式40、压水室是指叶轮出口到泵出口法兰的过流部分。对节段式多级泵是从第一级叶轮出口到次级叶轮进口前，对水平中开式水泵则是到过渡流道之前的过流部分。 作用：1、收集叶轮流出的高速液体，并将液体的大部分动能转换为压能；2、消除速度环量。 3、为使叶轮流动稳定，保证叶轮出流轴对称，即形成轴对称流动41、压水室的形式：螺旋形压水室（适用于单级离心泵）、环形压水室（适用于污水泵）、叶片式压水室（导叶）（用于多级泵，井泵，潜水泵）。42、吸水室：泵进口法兰到叶轮入口之间的泵体过流部分。作用：将液体引入叶轮，同时向叶轮提供所需要的速度要求：沿吸水室所有断面的速度必要尽可能均匀地分布，以保证叶轮内的稳定流动型式：（1）直锥形：主要用于单级单吸泵；（2）弯管形：主要用于大型轴流泵、大型离心泵；环形：（3）主要用于节段式多级泵；（4）半螺旋形：主要用于双吸泵、水平中开多级泵43、轴流泵的特点：流量大、扬程低、比转速高。结构形式：固定式、半调节、全调节叶片轴流泵。组成：叶轮、导叶、轴、进水喇叭管、出水弯管。44、叶轮设计方法：升力法，圆弧法，奇点分布法。升力法：以翼型的绕流特性并依据实验数据进行修正的叶片设计法，是一半理论、半经验的方法。45、圆柱层无关性假定：在叶轮中液体质点是在以泵轴线为中心的圆柱面上流动，且相邻各圆柱面上液体质点的运动互不相关。即液体质点运动的vr=0.46、叶栅的主要性能参数：列线栅中翼型对应点的连线；栅轴与列线垂直的直线；栅距翼型间的距离t；稠密度翼弦l与栅距t之比；安放角翼弦与列线的夹角e；冲角无穷远处来流方向与弦夹角；叶轮直径D，轮毂直径dh。47、流型：流动参数沿径向的分布就称之为流型。不同流型所对应的叶片形状不同。常用的流型主要有：等环量级（等环量级或称自由旋涡级，是指环量（或 ）沿半径方向不变。）、等反作用度级、变环量级。等环量级叶片在叶根处弯曲度大，而在轮缘处弯曲度小。48、等环量级的优缺点：优点：沿半径扬程和轴向速度不变，计算简单；具有无旋运动的形式，可以认为效率比较高；计算值与实际情况较接近；缺点：轮毂处的安放角很大，叶片扭曲严重，绘型、铸造困难；沿半径相对速度增加较快，会使NPSHr的值增加，降低抗汽蚀性能。49、单个翼型的流体动力特性与翼型的几何形状，冲角，雷诺数有关。50、叶栅液体动力基本方程式，它表示了叶栅特性参数与液流运动参数之间的关系51、叶轮主要结构参数的确定：轮毂比 ：高ns泵,dh/D小。原因：(1)从水力性能看，缩小轮毂比，可以增加过流面积，减小水力摩擦损失，并有利于抗汽蚀性能的改善。但过分减小轮毂比，将会增加叶片扭曲，当QQd时，造成流动紊乱，出口处形成二次回流，效率下降，高效区变窄。比转速越低，此现象越严重。(2)从结构及强度考虑，比转速低的泵，叶片数多，若轮毂比过小，可能会出现调节困难及强度不够的情况。52、l/t对性能（效率、汽蚀）的影响：（1）减小l/t：叶片总面积，摩擦，效率，两面压力差，抗汽蚀性能（2）增加l/t：能量损失，效率，抗汽蚀性能，因此，要综合考虑。轮缘处的l/t，可根据扬程系数KH来定；轮毂与轮缘处l/t的关系：(l/t)轮毂 = (1.31.4)(l/t)轮缘中间线性变化。53、升力系数与汽蚀