城市轨道交通给排水系统及检修课件 第11讲 离心泵的工作原理与性能参数

项目三

给排水系统设备学习给排水系统检修与维护3.1水泵3.1.1水泵的认识

复习回顾复习回顾1.离心泵各部件的作用叶轮的作用是什么？泵壳的作用是什么？泵轴的作用是什么？泵座的作用是什么？2.离心泵的工作原理课程引入课程引入课程引入课程引入课程引入课程引入一、水泵的性能参数二、水泵的型号与命名三、水泵的特性曲线3.1.1水泵的认识

--水泵的性能参数与性能曲线1流量:即泵在单位时间内排出的液体量，通常用体积单位表示，符号Q，单位有m3/h，m3/s，l/s等一、水泵的性能参数

叶片泵的性能参数是用来表征叶片泵性能的一组数据。包括流量、扬程、功率、效率、允许吸上真空高度或必需气蚀余量、转速。体积流量qv，单位为立方米每秒（m3/s）、升每秒（L/s）或立方米每小时（m3/h）。质量流量qm，单位为千克每秒(kg/s）、千克每分（kg/min）或千克每小时（kg/h）。质量流量与体积流量的关系为：？

1流量:一、水泵的性能参数根据质量守恒定律，水泵在稳定条件下工作时（稳定工况），如果忽略水泵内部的泄漏，则通过水泵各个过流断面的质量流量是相同的。对不可压缩介质，体积流量也将保持不变。进口出口2扬程:指离心泵对单位重量液体所提供的有效能量，以H表示，单位为N·m/N或m液柱。泵的扬程又称压头。它也可以理解为水泵提水的垂直高度。一、水泵的性能参数扬程

势能动能位能3转速:泵的转速是泵每分钟旋转的次数,用n来表示。电机转速n一般在2900转/分、1450转/分、980转/分左右。4允许吸上真空高度或必需汽蚀余量

:允许吸上真空高度或必需汽蚀余量是表征叶片泵汽蚀性能的参数，用来确定泵的安装高程。用符号Δhr表示，单位为米液柱。

安装水泵时，应使水泵的吸水扬程小于允许吸上真空高度值，否则安装过高，就吸不上水或生产气蚀现象。如产生气蚀，不仅水泵性能变坏，而且也可能使叶轮损坏。一、水泵的性能参数5.1功率

泵的功率分有效功率、轴功率及电动机功率。(1)有效功率：单位时间内泵对输送液体所作的功，称为泵的有效功率，即

液体在泵内流动的过程中，从电动机获得的机械能，只有一部分转换为液体的能量，而另一部分则由于泵内消耗而损失。5功率与效率:泵的输入功率为轴功率N，也就是电动机的输出功率。泵的输出功率为有效功率Ne。一、水泵的性能参数(2)轴功率离心泵的轴率是泵轴所需的功率，由电动机提供。水泵效率η=Ne/N(3)电动机功率系指电动机所需的输入功率一、水泵的性能参数泵内所有损失可分为以下几项：(1)容积损失：叶轮在泵内转动时，出口处的高压液体从间隙或平衡管中流回到泵的入口，或从密封处泄露。(2)水力损失：由于阻力和漩涡产生的能量损失。(3)机械损失：摩擦产生的能量损失。一、水泵的性能参数5.2效率：能量转换过程中不可避免地会产生损失，衡量损失的大小用效率ƞ

表示。Q:流量，单位为m3/sH:水泵出口压头，并应减去进水高度ρ：密度Kg/m3g:重力加速度，9.8m/s2N:泵轴功率，由于电机效率高，电机损耗较小，可近似用电机输功率直接计算。一、水泵的性能参数6汽蚀余量离心泵的汽蚀余量是表示泵的性能的主要参数,用符号Δhr表示,单位为米液柱。有效汽蚀余量：液体流自吸液罐,经吸入管路到达泵吸入口后,所富余的高出汽化压力的那部分水头。用Δha表示。泵的必须汽蚀余量：液流从泵入口到叶轮内最低压力点K处的全部能量损失,用Δhr表示。Δhr与Δha的区别和联系:Δha>Δhr泵不汽蚀

Δha=Δhr泵开始汽蚀

Δha<Δhr泵严重汽蚀一、水泵的性能参数离心泵的命名我们国家泵类产品型号编制主要由四个部分组成。

第一部分代表水泵的基本结构、特征、用途及材料等等；

第二部分代表泵的吸入口直径，单位为毫米，用的是阿拉伯数字表示，如80、90等等；

第三部分代表泵的扬程及级数，是用m为单位的阿拉伯数字表示；

第四部分代表泵的变形产品，用大写的汉语拼音字母A、B、C三个字母分别表示叶轮经第一次、第二次切割等。二、水泵的型号与命名离心泵的命名二、水泵的型号与命名离心泵的命名

我国大中型泵站，目前用到的水泵有：IS型单级离心泵、S（SH）型单级双吸离心泵、1200LW型立式蜗壳离心泵、1700ZLB型立式轴流泵几种型号。真空泵主要以SZ-1、2型为主。

例如：单级单吸离心泵

IS125-100-250A(B、C)250S（Sh）14A(B)二、水泵的型号与命名离心泵的命名D155-30*4100D45*3其中D表示D型多级卧式离心泵155表示泵流量（m³/h）30表示泵单级扬程4表示泵级数其中100表示泵进口直径（mm）D表示多级卧式离心泵45表示单级扬程3表示泵级数二、水泵的型号与命名（一）离心泵的特性曲线

特性曲线：在一定转速下，离心泵的扬程、功率、效率等随流量的变化关系称为特性曲线。它反映泵的基本性能的变化规律，可做为选泵和用泵的依据。各种型号离心泵的特性曲线不同，但都有共同的变化趋势。三、水泵的性能曲线（二）理论特性曲线的定性分析QT——泵理论流量(m3／s)。也即不考虑泵体内容积损失(如漏泄量、回流量等)的水泵流量；F2——叶轮的出口面积(m2)；C2r——叶轮出口处水流绝对速度的径向分速(m／s)。三、水泵的性能曲线三、水泵的性能曲线结论：目前离心泵的叶轮几乎一律采用后弯式叶片(β２＝20°-30°左右)。这种形式叶片的特点是随扬程增大，水泵的流量减小，因此，其相应的流量Q与轴功率N关系曲线(Q-H曲线)，也将是一条比较平缓上升的曲线，这对电动机来讲，可以稳定在一个功率变化不大的范围内有效地工作。三、水泵的性能曲线实测特性曲线的讨论三、水泵的性能曲线(1)扬程H是随流量Q的增大而下降。(2)水泵的高效段：在一定转速下，离心泵存在一最高效率点，称为设计点。该水泵经济工作点左右的一定范围内(一般不低于最高效率点的10％左右)都是属于效率较高的区段，在水泵样本中，用两条波形线“

”标出。(3)轴功率随流量增大而增大，流量为零时轴功率最小。(“闭闸启动”)三、水泵的性能曲线(4)在Q—H曲线上各点的纵坐标，表示水泵在各不同流量Q时的轴功率值。电机配套功率的选择应比水泵轴率稍大。(5)水泵的实际吸水真空值必须小于Q—HS曲线上的相应值，否则，水泵将会产生气蚀