城市轨道交通给排水系统及检修课件 第12,13讲 离心泵的运行工况

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3.1.3水泵的运行

复习回顾一、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。《给排水系统检修与维护》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)。《给排水系统检修与维护》《给排水系统检修与维护》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。《给排水系统检修与维护》三、实测特性曲线的讨论《给排水系统检修与维护》(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”)《给排水系统检修与维护》(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，水泵将会产生气蚀现象。(6)水泵所输送液体的粘度越大，泵体内部的能量损失愈大，水泵的扬程(H)和流量(Q)都要减小，效率要下降，而轴功率却增大，也即水泵特性曲线将发生改变。一、水泵的定速运行二、水泵的调速运行三、水泵的并联运行3.1.3水泵的运行

课程名称《给排水系统检修与维护》一

离心泵定速运行

水泵瞬时工况点：水泵运行时，某一瞬时的出水流量、扬程、轴功率、效率及吸上真空高度等称水泵瞬时工况点。决定离心泵装置工况点的因素（1）水泵本身型号；（2）水泵实际转速；（3）管路系统及边界条件。《给排水系统检修与维护》一、工况点《给排水系统检修与维护》二、管路系统的特性曲线管路总水头损失0Q管路系统的特性曲线《给排水系统检修与维护》三、图解法求离心泵装置的工况点MKDHSTHSTQQMHQ-ΣHQ-HΣHHMK1《给排水系统检修与维护》四、离心泵装置工况点的改变

泵的工作点由两条特性曲线所决定，因而改变其中之一或者同时改变即可实现流量的调节。

(1)自动调节

(2)人工调节

《给排水系统检修与维护》QAAHQQBBB1例如：改变阀门开度优点：调节流量，简便易行，可连续变化缺点：关小阀门时增大了流动阻力，额外消耗了部分能量，经济上不够合理。课程名称《给排水系统检修与维护》2

离心泵调速运行一、叶轮相似定律几何相似：两个叶轮主要过流部分一切相对应的尺寸成一定比例，所有的对应角相等。b2、b2m

——实际泵与模型泵叶轮的出口宽度；D2、D2m——实际泵与模型泵叶轮的外径；

——比例。

《给排水系统检修与维护》运动相似的条件是：两叶轮对应点上水流的同名速度方向一致，大小互成比例。也即在相应点上水流的速度三角形相似。在几何相似的前题下，运动相似就是工况相似。《给排水系统检修与维护》叶轮相似定律有三个方面：1、第一相似定律——确定两台在相似工况下运行水泵的流量之间的关系。2、第二相似定律——确定两台在相似工况下运行水泵的扬程之间的关系。3、第三相似定律——确定两台在相似工况下运行水泵的轴功率之间的关系。《给排水系统检修与维护》

把相似定律应用于以不同转速运行的同一台叶片泵，则可得到比例律：二、相似定律的特例——比例律《给排水系统检修与维护》定速运行与高速运行比较：泵站调速运行的优点表现于(1)省电耗(即N’B2＜NB2)。(2)保持管网等压供水(即HST基本不变)《给排水系统检修与维护》1、调速途径

(1)电机转速不变，通过中间偶合器以达到改变转速的目的。

(2)电机本身的转速可变改变电机定子电压调速，改变电机定子极数调速，改变电机转子电阻调速，串级调速以及变频调速等多种。三、调速途径及调速范围2、在确定水泵调速范围时，应注意如下几点：(1)调速水泵安全运行的前提是调速后的转速不能与其临界转速重合、接近或成倍数。(2)水泵的调速一般不轻易地调高转速。(3)合理配置调速泵与定速泵台数的比例。(4)水泵调速的合理范围应使调速泵与定速泵均能运行于各自的高效段内。课程名称《给排水系统检修与维护》3

离心泵并联运行

水泵并联工作(1)增加供水量；(2)通过开停水泵的台数调节泵站的流量和扬程，以达到节能和安全供水；(3)水泵并联扬水提高泵站运行调度的灵活性和供水的可靠性。Q0H一、并联工作的图解法

1、同型号的两台(或多台)泵并联后的总和流量，将等于某场程下各台泵流量之和。《给排水系统检修与维护》Q(Q-H)1+2(Q-H)1,2HQ-ΣHMQ1+2Q1,2NHN1,2N’SH’Q’2、同型号、同水位的两台水泵的并联工作《给排水系统检修与维护》Q(Q-H)1+2(Q-H)1,2HQ-ΣHMQ1+2Q1,2NHN1,2N’SH’Q’步骤：(1)绘制两台水泵并联后的总和(Q-H)l+2曲线(2)绘制管道系统特性曲线,求并联工况点M。(3)求每台泵的工况点N《给排水系统检修与维护》Q(Q-H)1+2(Q-H)1,2HQ-ΣHMQ1+2Q1,2NHN1,2N’SH’Q’结论：(1)N’＞N1,2，因此，在选配电动机时，要根据单条单独工作的功率来配套。(2)Q’＞Q1,2，2Q’＞Q1+2，即两台泵并联工作时，其流量不能比单泵工作时成倍增加。《给排水系统检修与维护》5台同型号水泵并联《给排水系统检修与维护》注意：

(1)如果所选的水泵是以经常单独运行为主的，那么，并联工作时，要考虑到各单泵的流量是会减少的，扬程是会提高的。