离心泵的实际压头

1、2. 离心泵的实际压头离心泵的实际压头实际压头比理论压头要小。具体原因如下：（1）叶片间的环流运动）叶片间的环流运动主要取决于叶片数目、装置角2、叶轮大小、液体粘度等因素，而几乎与流量大小无关。（2）阻力损失）阻力损失可近似视为与流速的平方呈正比（3）冲击损失）冲击损失在设计流量下，此项损失最小。流量若偏离设计量越远，冲击损失越大。四离心泵的主要性能参数和特性曲线四离心泵的主要性能参数和特性曲线1离心泵的主要性能参数离心泵的主要性能参数 允许汽蚀余量允许汽蚀余量轴功率和效率轴功率和效率压头压头流量流量转速转速He，又称扬程，泵对单位重量流体提供的有效能量，又称扬程，泵对单位重量流体提供的有效能

2、量，m。可测量可测量qV，泵单位时间实际输出的液体量，泵单位时间实际输出的液体量，m3/s或或m3/h。可测量可测量 流量计 真空表 c 压力表 h0 b 在泵进口b、泵出口c间列机械能衡算式：ebbHgugp22fccHhgugp022 gppHbc gppbc )()(真真表表 转速转速流量流量压头压头n与效率与效率 有关的各种能量损失有关的各种能量损失：（1）容积损失：内内漏漏（2）水力损失：环环流流损损失失、摩摩擦擦损损失失、冲冲击击损损失失（3）机械损失：泵泵轴轴与与轴轴承承、密密封封圈圈等等机机械械部部件件之之间间的的摩摩擦擦小型水泵： 一般为5070%大型泵： 可达 90%以上轴

3、功率和效率轴功率和效率Pa，又称功率，单位，又称功率，单位W 或或kWaePPaeVPgHq 电电机机 泵泵 电功率电P电出 传传电出 PP，无量纲 Pa Pe 电电出电功率PaePPVeemeqgHhqP由图可见： qV，He ，Pa ， 有最大值 包括 ：HeqV曲线 PaqV曲线 qV曲线2高高效效区区2. 离心泵特性曲线及其换算离心泵特性曲线及其换算 用20C清水测定（1）液体性质的影响密度的影响：对 HeqV曲线、 qV曲线无影响， 但eVagHqP ， 故，PaqV曲线上移。 粘度的影响：当比 20清水的大时，He，Pa， 实验表明，当20cst 时，对特性曲 线的影响很小，可忽略

4、不计。 1cst=10-6m2/s，20清水的运动粘度=1cst (2)叶轮转速的影响 当转速变化不大时（小于20%），利用出口速度三角形相似的近似假定，可推知：2nnHHnnqqeeVV若不变，则3nnPPaa比例定律当叶轮直径因切割而变小时，若变化程度小于 20%，则22222DDHHDDqqeeVV若不变，则322DDPPaa切割定律（3）叶轮直径的影响gctgbqrgctgbruquHVVT222222222222若不变，则比例定律若不变，则切割定律思考： 若泵在原转速若泵在原转速 n n 下的特性曲线方程为下的特性曲线方程为2VeBqAH， 则新转速， 则新转速n n 下泵的特性曲线

5、方程表达式如何？下泵的特性曲线方程表达式如何？ 若叶轮切割，又如何？eeVVHnnHqnnq2222VeqnnBAHnn22VeBqnnAHHe n 0 qV n 2nnHHnnqqeeVV3nnPPaa22222DDHHDDqqeeVV322DDPPaa 五五、离心泵的工作点与流量调节离心泵的工作点与流量调节 泵 -供方管路-需方匹配：泵提供的流量 = 管路所需的流量 泵提供的压头 H = 管路所需的压头 He H 泵的特性曲线 qV 1管路特性曲线-管路所需压头He 与流量关系曲线 fHgugpzHe22252282VfqgdlelgudlelhVqfA完全湍流时，2VBqAHe管路特性方

6、程A 工工作作点点阀阀门门开开大大阀阀门门关关小小eH He节节 流流 损损 失失2流量调节两种方法 改变泵的特性曲线改变泵的特性曲线改变管路特性曲线改变管路特性曲线调节阀门H 泵的特性曲线 qV A 工工作作点点阀阀门门开开大大eH He节节 流流 损损 失失阀阀门门关关小小改变n、切割叶径 例：例：已知泵的特性方程He=20-2qv2, (qv:m3/min,下同),管路特性方程为H=10+8qv2, 现要求两泵组合操作后使qv=1.6 m3/min,下列结论正确的是:A.串联 B.并联 C.串并联均可 D.无法满足要求 六、离心泵的组合操作六、离心泵的组合操作串、并联串、并联1、并联He

7、 并联泵 单台泵 qV 特点：在相同 H 下，单并VVqq2请思考： 若单台泵的特性曲线方程为 2VBqAH单单e， 则并联泵组的特性曲线方程表达式如何？ 2e2qBAH并并V请思考： 在输送系统中，将单台泵用并联泵组替代，则管路中的流量是否能达到原来的两倍？为什么？ 2、串联特点：在相同 qV下， 单串eeHH2请思考： 若单台泵的特性曲线方程 为2VBqAH单单e， 则串联泵组的特性曲线方程 表达式如何？ 2VBq2A2H串串eHe 串联泵 单台泵 0 qV 请思考：在输送系统中，将单台泵用串联泵组替代，则管路中的压头是否能达到原来的两倍？为什么？ 定性分析、定量计算定性分析、定量计算操作

8、型操作型设计型设计型-选泵时，将流量、压头裕量控制在选泵时，将流量、压头裕量控制在10%左右。左右。maxmax)15. 11 . 1 () 1 . 105. 1 (HHqqVVH 0 qV pa例例1 1 用离心泵将江水送至高位槽。若用离心泵将江水送至高位槽。若管路条件不变，则下列参数随着管路条件不变，则下列参数随着江面的江面的下降下降有何变化？（设泵仍能正常工作）有何变化？（设泵仍能正常工作） 泵的压头泵的压头H H， 管路总阻力损失管路总阻力损失h hf f， 泵出口处压力表读数，泵出口处压力表读数， 泵入口处真空表读数。泵入口处真空表读数。管路特性曲线管路特性曲线 平行上移平行上移22

9、2VfBqAhgugpzHe不变操作性问题操作性问题分析分析 举例举例解：解：江面下降，泵特性曲线不变江面下降，泵特性曲线不变 工作点左移工作点左移 3 3 pa 0 0H 0 Q2332fhEtEt2 211 2pgppH )(12真真 （真）（真）1pqV，H，Pa，2VfBqh 操作性问题操作性问题分析分析 举例举例3 3不含动能不含动能 P2 P1 0 0操作性问题操作性问题分析分析 举例举例练习练习1 图示为离心泵性能测定装置。若水槽液面上升，则图示为离心泵性能测定装置。若水槽液面上升，则qV、H、Pa、hf 、p1和和p2（均为读数）如何变化？（均为读数）如何变化？ （真真）1p

10、2p答：答：qV不变，不变，H不变，不变，Pa 不变，不变，hf不变不变 如图所示，高位槽上方的如图所示，高位槽上方的真空表读数为真空表读数为p，现，现p增大，增大，其它管路条件不变，则管路总其它管路条件不变，则管路总阻力损失阻力损失。A增大增大B减小减小C不变不变D不确定不确定 p pa 201. 030VqH204. 010VqHeHeH mHehmqV26203（20，26）操作性问题操作性问题计算计算 举例举例例例2 某离心泵工作转速为某离心泵工作转速为n=2900r.p.m.（转（转/min），其特），其特性曲线方程为性曲线方程为 。当泵的出口阀全开时，管路特。当泵的出口阀全开时，管

11、路特性曲线方程为性曲线方程为 ，式中，式中qV的单位为的单位为m3/h，H及及He的单位均为的单位均为m。求：。求：（1）阀全开时，泵的输水量为多少？）阀全开时，泵的输水量为多少？（2）要求所需供水量为上述供水量的）要求所需供水量为上述供水量的75%时：时： a若采用出口阀调节，则节流损失的压头为多少若采用出口阀调节，则节流损失的压头为多少m水柱？水柱？ b若采用变速调节，则泵的转速应为多少若采用变速调节，则泵的转速应为多少r.p.m.？ 201. 030VqH204. 010VqHe解：解： （1）hmqV315%7520mqHV75.271501. 03001. 03022meH19150

12、4. 0102m75. 81975.27 节节流流损损失失（20，26）（15，19）（15， 27.75） qVqV H He (2)a. 采用调节出口阀门的方法采用调节出口阀门的方法节流损失201. 030VqH204. 010VqHe泵特性曲线方程管路特性曲线方程hmqV315%7520meH191504. 0102（20，26）（15，19）22201. 030VqnnHnn221501. 029003019 n.2441mprn b. 采用调节转速的方法采用调节转速的方法qVqV 注意：注意：以下解法错误以下解法错误!，因为新旧工作点，因为新旧工作点 为非等效率点。为非等效率点。mp

13、rnqqnVV.2175290075. 0泵特性曲线方程管路特性曲线方程新转速下泵的特性曲线方程为：新转速下泵的特性曲线方程为： 201. 030VqH204. 010VqHe2.4 离心泵的工作点与安装高度离心泵的工作点与安装高度某厂为保证全厂的淡水供应，挖了一口12m深的井，在井边安装了一台水泵，但启动后，却怎么也打不上水，后来挖了一个台阶，把泵往下放了5m，泵顺利运转起来。离心泵及工作条件，管路情况皆确定后，可由工作点确定流量。工作点的确定，并没有对安装高度作任何限制。如图：不同的安装高度可以有同一的工作点。(A)(B) ：叶轮入口K处压强最低，若Hg太大，使PKPV。 最大允许安装高度

14、最大允许安装高度 Hg:指泵吸入口与吸入贮槽液指泵吸入口与吸入贮槽液面间可允许达到的最大垂直距离。面间可允许达到的最大垂直距离。 5 . 0)10(0rfvgNPSHHgppH）（校核泵能否正常操作： Hg实际Hg否则，可能发生汽蚀现象1.选直径稍大的吸入管径(d,u)，吸入管径常大于压出管径2.吸入管尽可能短(泵的位置靠近液源,l)3.吸入管尽量减少弯头,省去不必要的管件4.吸入管不安装调节阀。 ( ，le )5.泵安装在贮罐液面以下,可使液体利用位差自动罐泵。 液下泵：安装在液体蛀槽内。Hg增大的措施 (安装)操作运行1.启动泵前：灌泵排气（防止气缚），关闭出口阀（保护电机，启动电流最小）

15、2.启动后：检查是否漏夜3.停泵前：先关出口阀门。 1.启动时没灌满水；底阀漏水2.叶轮底阀吸入管堵塞3.漏气（中途吸不上水，气缚）离心泵的类型、选用离心泵的类型、选用 冷凝水泵冷凝水泵锅炉给水泵锅炉给水泵杂质泵杂质泵耐腐蚀泵耐腐蚀泵油泵油泵清水泵清水泵按用途分按用途分 双吸泵双吸泵单吸泵单吸泵按吸入方式分按吸入方式分 多级泵多级泵单级泵单级泵按叶轮级数分按叶轮级数分 立式立式卧式卧式按转轴的位置分按转轴的位置分类型类型：不下百种不下百种 清水泵清水泵 B型型(IS型型)：单级单吸式单级单吸式，系列扬程范围898m 流量范围：4.5360m3/h, 属常用型。D型型：多级离心泵多级离心泵(一般

16、29级)。 系列扬程范围：14351m 流量范围：10.8850m3/h 适用：压头高，而流量不大的场合。 S 型：双吸式离心泵型：双吸式离心泵 系列扬程范围：9140 m 流量范围：1201250m3/h 适用：压头要求不高，流量较大的场合。离心泵的类型与选用离心泵的类型与选用 (1) 离心泵的类型离心泵的类型 按结构分类， 用英语或汉语拼音为系列代号。 油泵油泵：Y型 要求密封性能好，一般具有冷却措施。 流量：6.5500m3/h 压头：60603 m 其它类型泵其它类型泵 耐腐蚀泵耐腐蚀泵(F型型)：密封性能好(常用机械密封) 杂质泵杂质泵(P型型)：不易堵，耐磨， 叶轮：敞式或半闭式 屏