第二章-叶片式水泵(5-13节)课件.ppt

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1、2023/3/18,1,2-5 离心泵装置的总扬程,离心泵基本方程揭示了决定水泵本身扬程的一些内在因素。这对于水泵的设计，选型以及深入分析各个因素对泵性能的影响是很有用处的。在下面的讨论中，把水泵配上管路以及一切附件后的系统称为水泵装置。对于任意两个端面11和22由水力学方程可得：,2023/3/18,2,2023/3/18,3,2023/3/18,4,液体高度来计算,2023/3/18,5,由上式可知，水泵装置的扬程等于压力表和真空表读数之和。另外，水泵的扬程也可以用管道中水头损失和扬升液 体高度计算。,2023/3/18,6,水头损失的计算可由水力学公式求得：,2023/3/18,7,26

2、 离心泵的特性曲线,在离心泵的六个性能参数中，通常选定转速(n)，然后 列出扬程（H），轴功率（N）,效率()以及允许吸上真空 高度（Hs）而变化的函数：当n常数时 Hf(Q)NF（Q）H(Q)（）如果把这些关系式用曲线的方式来表示，就称这些曲 线为离心泵的特性曲线。一、理论特性曲线定性分析 由离心泵的理论扬程公式：,2023/3/18,8,2023/3/18,9,对径向叶片，泵的理论压头与流量无关；对于前弯叶片，泵的理论压头随流量增加而增大；对于后弯叶片，泵的理论压头随流量增加而减少。上式为一直线方程。当叶片为后弯式时：,2023/3/18,10,其次要考虑水泵内部的水头损失，要从直线上减去

3、 相应流量下的水泵内部的水头损失，可以得出水泵实际扬 程和理论流量之间的关系曲线。离心泵内部的水头损失可分为两类：1.摩阻损失等h1:在吸水室，叶槽中和压水室中产生的 摩阻损失。2.冲击损失h2:当流量不同于设计流量时，在叶轮进口 导水器，蜗壳压水室的进口处就会发生冲击损失。流量与 设计值相差越大，冲击损失就越大。,2023/3/18,11,泵体内的水力损失要消耗一部分功率，使水泵的总效率下降 另外在水泵工作过程中存在着回流和泄漏的问题，这也会导 致能量损失，成为容积损失。除此以外还有机械损失，包括轴承内的摩擦损失，填料轴 封装置内的摩擦损失以及叶轮封盖板旋转时与水的摩擦损 失，这些机械性的摩

4、擦损失也会消耗一部分功率，使水泵 的总效率下降。,2023/3/18,12,其值可以用机械效率 水泵的总效率 总效率是3个局部效率之积要提高水泵的效率，必须尽 量减小机械损失和容积损失，同时力求改善泵壳内的水力 条件，以减小水力损失。,2023/3/18,13,2023/3/18,14,2023/3/18,15,二、实测特性曲线的讨论：,2023/3/18,16,每一个流量都相应于一定的扬程，轴功率，效率和允许吸上真空高度。扬程随流量的增大而下降。Q-H曲线是一条不规则曲线，效率最高点的各参数为铭牌上所列出的各数据。高效段：在效率最高点正负10处之间的部分，称之高效段。泵在高效段工作时，最经济

5、。在图中，Q0时，相应的轴功率并不等0，此功率主要消耗于水泵的机械损失上。在给排水泵站中，离心泵通常使用闭闸启动，即：水泵启动前，压水管上的闸阀是全闭的，等电机运转正常后，压力表达到预定的数值后，再逐步打开闸阀，使水泵正常运转。,2023/3/18,17,在Q-Hs曲线上，各点的纵坐标表示相应流量下水泵所允许的最大真空高度，它并不代表水泵在某点工作时的实际吸水真空值。水泵的实际吸水真空值必须小于曲线上的相应值。否则将会产生气蚀现象。从能量传递角度上看:扬程表示：当流量为Q时，每1kg水通过水泵后能量的增值。功率表示：当流量为Q时，泵轴所消耗的功率。,2023/3/18,18,27 离心泵装置定

6、速运行工况,从离心泵的特性曲线上可以看出，每台水泵在一定 下，有自己的特性曲线，它反映了水泵的潜在工作能 力。在实际运行中，就表现为瞬时流量、扬程、轴功 率、和效率等。我们把这些值在特性曲线上的具体位 置，称为水泵装置的瞬时工况。它反映了水泵的实际工 作能力。一、管道系统特性曲线 水流经过管道时，存在一定的水头损失，其值为：,2023/3/18,19,在泵站计算中，为计算水泵装置的工况点，常把此曲线和 外界条件联系起来考虑。注：管道水头损失特性曲线和系统特性曲线是两个不同的 概念。它们是由不同的函数表达式作出的。,2023/3/18,20,二、图解法求水箱出流的工况点 有直接法和折引曲线法两种

7、：前者主要根据当管道中的流量为Qk时，系统耗于水 力损失上液体的比能恰好等于水箱所能够提供的液体比 能，即为系统的能量平衡点。后者则是用系统能够提供的总能量减去在任意流量 下的系统的水力损失，直至剩余能量为0时的那个点即 为系统的工况点。即此时的工况点为系统所提供的总能 量被全部消耗的情况。从实质上看，两种方法是一样的。都是利用能量的 供给与消耗平衡的原理，来求得工况点。,2023/3/18,21,2023/3/18,22,三、图解法求离心泵装置的工况点 把泵特性曲线和装置特性曲线画在同一张图上，装 置特性曲线和泵特性曲线的交点(图中的M点)就是泵的运 转工况点。如右图所示，假设工况 点不在M

8、点，而在B点，水泵所能提供的总比能 大于管道所消耗的总比 能，即供给需要，富 裕了一部分能量，此富 裕能量将以动能的形式,2023/3/18,23,2023/3/18,24,使管道中的流速变大，流量加大，由此，使水泵的工况 点自动向流量增大的一侧移动，直至到达M点为止。反之，假设水泵的工况点不在M点而在A点，那么水 泵供给的总比能将小于管道所要求的总比能，即供给需 要，管道中水流的能量不足，流速减小，水泵装置的工 况点将沿着流量减小的一侧移动，直至到达M点为止。同理，也可以用折引曲线的方法来求解。四、离心泵装置工况点的改变 离心泵装置的工况点，是建立在水泵和管道系统能 量供求平衡；那么只要两者

9、之一的情况发生改变，其工 况点就会发生移动。这种暂时的平衡点就会被新的平衡 点所代替。,2023/3/18,25,2023/3/18,26,2023/3/18,27,在城市给水中，平衡点是随时改变的。当管网用水量减 小时，对水泵而言，其静扬程不断增高，水泵的工况点势必 沿着流量减小的一侧移动（如下图中的a所示）；相反，当 城市用水量增大，管网内静压下降，水泵装置就会自动沿着 流量增大的一侧移动（如下图中的b所示）。,2023/3/18,28,因此，泵站在整个工作过程中，只要城市管网中用水量 是变化的，水泵装置的工况点就会相应的变动，不断建立能 量供求平衡。为了不使水泵的工况点移出高效段，在泵站

10、的运行管理 中，常需要人为地改变水泵工况点。常见的调节方式是用闸 阀来控制，也就是改变水泵出水闸阀的开启度来进行调节 的。（改变需能曲线，达到改变水泵工况点的目的）管路特性曲线变陡，浪费的功率为QH这种方式能量有浪费，但向左移，安全。主要用于离心泵变速调节 适合所有叶片泵，变径可用于低比转速混流泵，变角（全调试）大中型轴流泵 五 数解法求离心泵装置的工况点：,2023/3/18,29,2023/3/18,30,2-8 离心泵装置调速运行工况,一、叶轮相似定律 水泵相似定律是基于几何相似和运动相似的基础的。凡 是两台水泵能满足几何相似和运动相似的条件，称工况相似 水泵。几何相似：两叶轮主要过流部

11、分一切相应尺寸成一定比 例，所有对角相等。运动相似：两叶轮对应点上水流的同名流速方向一致，大小互相成比例。即在相应点上水流的速度三角形相似。在 几何相似的条件下，运动相似就是工况相似。,2023/3/18,31,上式表明两台水泵的流量：与转速与容积效率的乘积成正比，与线性比例的三次方成正比。,2023/3/18,32,第二相似定律：第三相似定律：,2023/3/18,33,二、相似定律的特例比例律 把相似定律应用于不同转速的同一台叶片泵，可得：上面三个式子表示同一台水泵，当转速n变化时，其它性 能参数将按照上面的比例关系变化，它们是相似定律的特殊 形式，称为比例率。1.比例律应用的图解方法：比

12、例律在泵站设计和运行中，常遇到下列两种情况：,2023/3/18,34,1）已知水泵在转速n1时的特性曲线，而所需要的工况点 A2（Q2，H2）不在该特性曲线上，求如果需要水泵在A2点 工作时泵的转速n2：2)已知水泵转速为n1时的（Q-H）1曲线，试用比例率求转 速为n2时的（Q-H）2。,2023/3/18,35,采用图解法求转速n2值时，必须在转速为n1的曲线 上找出与A2（Q2,H2）点工况相似的点A1(Q1,H1)可采用 相似工况抛物线来求A1点。由上式可以看出，凡是符合比例律的工况点，均分别 在一条以坐标原点为定点的抛物线上，该抛物线即为相似 工况抛物线。将A2（Q2,H2）代入，

13、可求出k，再找出与 A2点工况相似的抛物线方程。由此可以作出曲线，该线 与转速为n1的特性曲线的交点A1即为所要求的与A2点工 况相似的点。把A1，A2点的坐标值代入比例律，即可求 出n2。再利用比例律，可以画出n2时的（Q-H）2曲线。,2023/3/18,36,例题：n1=950r/min,H=10+17500Q 2,Q以m3/s求（1）水泵装置的工况点；（2）保证静扬程为10m，流量降低33.3%,n2=?，（Q-H）2曲线相似准数比转数Ns 在最高效率下，当有效功率N735.5W，扬程Hm 1m，流量Qm0.075 m3/s，这时模型泵的转速叫做与它相 似的实际泵的比转数Ns。,202

14、3/3/18,37,公式由来,H/(nD）2=Hm/（nmDm）2=常数N/n3D5=Nm/nm3Dm5=常数消去 直径后，ns=nN1/2H5/4N=QH（国标单位）,2023/3/18,38,2023/3/18,39,对比转数的讨论：1.当转速n一定时，Ns越大，表明这种水泵的流量越大，扬 程越小。反之，表明这种水泵的流量小，扬程大。2.叶片泵叶轮的形状，尺寸，性能和效率随Ns的变化而变 化。低比转数的水泵扬程高，流量小；高比转数的水泵扬程 低，流量大。3.比转数不同，反映了水泵的特性曲线形状也不同。四、调速途径 一种方法是电机转速不变，通过中间偶合器达到调速的 目的；另一种方法时通过电机

15、本身速度的改变来实现。五、比例律的数解法,2023/3/18,40,2023/3/18,41,相对性能曲线,画法：额定参数瞬时参数/额定参数 横纵坐标和原来的特性曲线对应,2023/3/18,42,2023/3/18,43,2023/3/18,44,例题：清理仓库时，找到一台旧的BA型水泵，从其模糊的 铭牌上可看出，Q=32L/S,H=50米，n2900r/min，N 22.9kw，=68.5%，试绘制其QH，QN，Q-曲线。解：该泵的比转速100 由相对性能曲线可得多个点的Q,H,N,2023/3/18,45,2-9 离心泵装置的换轮运行,换轮运行就是将水泵的叶轮外径切削得小一些，（大一 点

16、的叶轮），再安装好运转。切削后的水泵的特性曲线将按 照一定的规律变化，这种方法即所谓的变径调节。一、切削律 式中Q，H，N是叶轮外径为D是的流量，扬程和轴功率。二、切削律的应用 与比例律的应用类似。切削抛物线：凡是满足切削律的 任何工况点都分布在一条抛物线上，此抛物线称之切削抛物,2023/3/18,46,线。切削抛物线上各点的效率近似相等，故又称其为等效率曲线。,2023/3/18,47,应用切削律，除要限定切削量以外，还要注意：1.低比转数叶轮，切削量对叶轮前后盖板和叶轮都是一样 的；对于高比转数的离心泵叶轮，切削量不同，后盖板的切 削量大于前盖板。2.叶轮切削是解决水泵类型，规格的有限性

17、与供水对象要 求之间矛盾的一种方法，它可以使水泵的使用范围变大。高效方框图：将水泵的高效率段用直线连接起来得到的面 积，成为该水泵的高效方框图。性能曲线图谱：将厂方所生产的某种型号的水泵的高效方 框图，成系列地绘制在同一张坐标纸上，称之性能曲线图 谱。,2023/3/18,48,2023/3/18,49,2023/3/18,50,2-10 离心泵并联与串联运行,大中型水厂中，为了适应各种不同时段管网中所需水 量，水压的变化，常常需要多台泵联合工作。一、水泵并联 1.特点 可以增加供水量；可以开停水泵的台数来调节泵站的流 量和扬程；并联工作的水泵中的水泵有一台损坏时，其它水 泵还可以继续供水。2

18、.特性曲线的绘制 在绘制水泵并联特性曲线时，先把并联的各水泵的（Q-H）曲线绘制在同一个坐标系中，然后把对应于同一扬程H下 的流量相加，即可得到并联后的特性曲线，这种等扬程下叠 加的方法，实际上是将管道水头损失视为零的情况下来求得 并联后的工况点。事实上，管道的水头损失是必须考虑的，,2023/3/18,51,2023/3/18,52,所以寻求工况点的图解法就没有那么简单。3.同型号同水位的两台水泵的并联工作。a.绘制两台水泵并联后的（Q-H）曲线，由于两条支路的 水头损失和流量均相同，两台水泵并联后的结果是在同一 扬程下流量的叠加，即横向叠加原理。b.绘制管道系统特性曲线，求并联的工况点。按

19、照上一 节所介绍的方法即可求得。c.求每台水泵的工况点：过系统的工况点做横轴的平行 线，与单泵的特性曲线的交点即为单台水泵的工况点。由图可以看出：单泵工作时的功率大于并联时各泵的 功率，一台水泵单独工作时的流量也大于并联工作时每台 水泵的出水量，即多台水泵并联工作时，其流量并不是成 倍增加的。并联工作时，应考虑到各单台水泵的流量是减 少的。,2023/3/18,53,2023/3/18,54,4.不同型号的2台水泵在相同水位下的并联运行 这时的情况与上述的不同在于：两台水泵的特性曲线 不同，管道中的水力不对称，所以两条支路的水头损失不 等。两台水泵并联后，每台水泵的工况点的扬程也不相 等。这样

20、就不能在一开始就使用等扬程叠加原理来绘制并 联后的特性曲线。这时采用的方法是：将两条水泵折引到两条支路的交 点处（因为此处只可能有一个测压管水头）的扬程，这样 就扣除了两条不同支路的水头损失的因素，两台水泵就好 像是在公共点工作一样。然后在利用前边介绍的等扬程下 流量叠加的方法，即可得到并联后的特性曲线。5.两台同型号并联工作的水泵，其中一台为调速泵另一台 为定速泵。,2023/3/18,55,2023/3/18,56,2023/3/18,57,2023/3/18,58,6.一台水泵向并联的两个高位水池输水 注：并联工作的数值解法不作要求。二、并联工作中调速泵台数的选定 泵站中如果有多台水泵并

21、联工作时，调速泵与定速泵 配置台数的选定，应以充分发挥每台调速泵在调速运行时 仍然在高效段运行为原则。三、水泵串联工作 串联就是将第一台水泵的压水管作为第二台水泵的吸 水管，水由第一台水泵压入第二水泵，水以同样的流量依 次经过各台水泵。在串联工作中，水流获得的能量为各台 水泵所供给的能量之和，即总扬程为各个水泵扬程之和。,2023/3/18,59,例：请图示并详细说明四台同型号并联工作的水泵，采用一调三定，三调一定或采用两调两定方案做调速运行时，其节能效果各有何不同？,2023/3/18,60,答：一调三定的并联的Q-H特性曲线及管路特性曲线如图，分析如下：1）若泵站所要求的流量为QA，当Q3

22、QAQB，且QA很接近 于Q3时 若用一调三定的方案，则调速泵流量QI很小，其效率很 低，节能效果不好。若用二调二定的方案，则每台调速泵的流量，即为额定流 量的50%-100%的范围内工作，可基本保证泵在高效范围内 工作，节能效果较好。若用三调一定，则每台调速泵的流量，即每台调速泵的流 量在额定流量的66.7%-100%的范围内工作，可完全保证泵 在高效段内工作，节能效果最好。,2023/3/18,61,2）若Q2QAQ3，由QA接近于Q2时，若用一调三定的方案，则关掉一台定速泵，调速泵Qi的流量 仍很小，其效率很低，用二调二定或三调一定的方案，则可关闭一台定速泵，使调 速泵的流量为（Qi+Q

23、0）/2或（Qi+2Q0）/3，其节能效果的 分析同上。总之，从节能角度上看，采用三调一定的方案，其节能效 果最好了。（又考虑到调速设备的价格昂贵，兼顾减少设备投资和调速节能的效果。可选择二调二定的方案）,2023/3/18,62,2023/3/18,63,2-11 离心泵吸水性能,由离心泵工作原理可知，在离心泵叶轮中心附近形成 低压，这一压强的高低与泵的吸上高度密切相关。（吸水 管和轴处是真空状态）离心泵的正常工作是建立在对水泵 吸水条件正确选择的基础上的。所谓正确的吸水条件，就 是指在抽水过程中，泵内不产生气蚀情况下的最大吸水高 度。为了掌握水泵的吸水条件，我们做以下讨论：一、吸水管中压力

24、的变化和计算 在水泵运行中，由于叶轮的高速旋转，在其入口造成了真空，水自吸水管端流入叶轮的进口。吸水池水面大气压与叶轮进口处的绝对压力之差转化为位置水头，流速水头，并克服各项水头损失。在图中，以吸水管轴线为相对压力零线，则管轴线与压力线之间的高差表示了真空值的大小。绝对压力沿水流减小，到进入叶轮后，在叶轮背水面靠近吸水 口的K点处压力达到最低值，Pk=Pmin。,2023/3/18,64,2023/3/18,65,2023/3/18,66,最低压力Pk由以下方法确定（在本例中吸水地形高度及安 装高度）a.写出吸水池水面和水泵进口安装真空表处1-1断面处的 绝对压力的能量方程（以吸水池水面为基准

25、面且忽略行进 流速水头）：对吸水池水面及叶片入口稍前处00端面：,2023/3/18,67,能量方程：,2023/3/18,68,2023/3/18,69,二、气穴与气蚀 水泵最低压力Pk如果降到被抽升液体工作速度下的饱 和蒸汽压力（即气化压力）Pvs时，泵壳内即发生了气穴与 气蚀现象。水的饱和蒸汽压就是在一定温度下防止水气化 的最小压力。其值与温度有关，水的气化现象随泵壳内压 力的下降和温度的升高而加剧。当叶轮出口低压区的压力 Pk=Pvs时，水就会大量气化，同时原先溶解在水中的气体 也会自动逸出，出现“冷沸”现象，形成的气泡中充满了蒸 汽和逸出的气体。气泡随水流带入叶轮中压力升高的区域 时

26、，气泡突然被四周水压压破，水流因惯性以高速冲向气 泡中心，在气泡闭合区内产生强烈的局部水锤现象其瞬间 的局部压力可达几十兆帕，此时可以听到气泡冲破时炸裂 的噪声，这种现象称为气穴现象。,2023/3/18,70,气蚀是气穴现象侵蚀材料的结果，在气蚀开始时，表 现在水泵外部的是轻微的噪音，震动和水泵扬程功率开始 有些下降。如果外部条件促使气蚀更加严重时，气穴就会 突然扩大，这时H,N和效率就会急剧下降，最终导致停止出 水。气蚀影响对于不同类型的水泵是不同的。对Ns较低的 水泵，在出现气蚀后，Q-H,Q-曲线迅速降落，对Ns较 高的水泵，由于其流槽较宽，不易被气泡堵塞，所以Q-H,Q-曲线先是逐渐

27、下降,过一段才锐落,正常输水破坏.（噪声和振动，最好的判断方法）,2023/3/18,71,三、水泵最大安装高度 水泵泵轴与吸水井水面的高差称为安装高度（小泵）.在实 际工程中,正确计算水泵的最大安装高度,使水泵既能安全供水,又能节省土建造价,具有很重要的意义.,2023/3/18,72,泵轴与开式吸水井水面的垂直距离即安装高度Hg，不 同于Hss(后者指吸水地形高度，吸水井处测压管的高度与 轴的垂直距离）,我们可以建立吸水池液面00和泵入口断面11之间 的能量方程式一般安装高度小于6米水泵的铭牌或样本中,都给定了一个允许吸上真空高度Hv,当水泵的真空度Hs大于 Hv时,就会发生气蚀.在使用时

28、,水泵的真空度是一个条件值,它与当地的大气压和水的温度有关:当地大气压越低,水泵 的Hs值就越小,被抽升水的温度越高,水泵的Hs值就越小.而 且是迅速下降。从40度开始，饱和蒸汽压迅速上升。,2023/3/18,73,注意：离心泵的允许吸上真空度值越大，表示该泵在一定操作条件下抗气蚀性能越好。值大小与泵的结构、流量、被输送液体的性质及当地大气压等因素有关，通常由泵的制造工厂实验测定。实验值列在泵的样本或说明书的性能表上。该实验是在大气压为10mH2O柱（9.81104Pa）下，以20度清水为介质进行的。因此若输送其它液体，或操作条件与上述的实验条件不同时，应按上式进行换算：Hs-操作条件下，输

29、送液体时允许吸上真空度，m液柱；Hs实验条件下，输送清水时的允许吸上真空度，m水柱；Ha当地大气压，mH2O；Hva操作温度下液体的饱和蒸气压，Pa；0.24实验条件下水的饱和蒸气压，mH2O；10.33实验条件下的大气压（不同海拔大气压强见教材）气蚀余量：,2023/3/18,74,在离心泵的入口处液体的静压头和动压头之和必须大 于操作温度下的液体饱和蒸汽压头某一数值加吸水管中的 流速水头，此数值即定义为离心泵的总气蚀余量，所有的 定义均有特定的含义或是粗糙的（有工程的概念）目前在国产泵样本的性能表中，离心油泵中的气蚀余 量用符号h表示，离心水泵的气蚀余量用NPSH表示，而 允许吸上真空度已

30、被停止使用。临界汽蚀余量m当流量一定且流体流动进入阻力平方 区时，气蚀余量仅与泵的结构及尺寸有关，它是泵的抗气 蚀性能参数。离心泵的hc由泵制造厂实验测定，其值随流量增大 而增大。为确保离心泵的正常操作，将所测得的临界汽蚀 余量hc加上一定的安全量后，称为必需气蚀余量hr，并且列入泵产品样本性能表中。离心水泵用（NPSH）r表 示，离心油泵用hr表示。在一些离心泵的特性曲线图上，也绘出hrQ曲线。也应注意在确定离心泵安装高度 时应取可能出现的最大流量为计算依据。,2023/3/18,75,1.从前面的讨论中容易使人获得这样一种认识，即汽蚀 是由于安装高度太高引起的，事实上汽蚀现象的产生可以 有

31、以下三方面的原因：离心泵的安装高度太高；被输送流体的温度太高，液体蒸气压过高；吸入管路的阻力或压头损失太高。允许安装高度这一物理量正是综合了以上三个因素对 汽蚀的贡献。由此，我们又可以有这样一个推论：一个原 先操作正常的泵也可能由于操作条件的变化而产生汽蚀，如被输送物料的温度升高或吸入管线部分堵塞。2.有时，计算出的允许安装高度为负值，这说明该泵应 该安装在液体贮槽液面以下。3.允许安装高度Hg的大小与泵的流量有关。由其计算公 式可以看出，流量越大，计算出的Hg越小。因此用可能使 用的最大流量来计算Hg是保险的。,2023/3/18,76,4.安装泵时，为保险计，实际安装高度比允许安装高度还

32、要小0.5至1米。（如考虑到操作中被输送液体的温度可能会 升高；或由于贮槽液面降低而引起的实际安装高度的升高）5.当液体的操作温度较高或其沸点较低时，应注意尽量减 小吸入管路的压头损失（如可以选用较大的吸入管径，减少 管件和阀门，缩短管长等），或将离心泵安装在贮槽液面以 下，使液体利用势能自动流入泵体内。我的方法：1.固定流量：2.弄清流量的变化范围：取最大的流量下的允许真空高度 或气蚀余量，其它的按设计最大流量算,2023/3/18,77,例1：书上P88 气蚀余量=吸水井表面大气压-该温度气化压力-吸水管道 的水损-安装高度（若为自灌式，加安装高度）气蚀余量+允许吸上真空高度=吸水井表面大

33、气压-该温度 气化压力+吸水管道的速度水头（工程上0.24可忽略，但80 度 4.82 强调计算）例2：.有一台离心泵，样本上规定的NPSHR4.5m，若分别 用在天津地区和兰州地区，抽送常温清水，它的最大允许 安装高度各位多少？吸水管路损失估计约0.5m水柱（天津 海拔3m，兰州海拔1517m）海拔0 500 1000 1500 2000 对应的大气压ha（mH2o）为10.33，9.7，9.2，8.6，8.4。解：气蚀余量4.5m，天津地区，不需修正，Hg最大值5.09 泵用于兰州地区，Hg3.36m。,2023/3/18,78,离心泵机组的使用，维护及更新改造,自学,2023/3/18,

34、79,2-12 轴流泵和混流泵,轴流泵和混流泵都是叶片泵中比转数较高的一种泵.它 们的特点都是属于中大流量,中低扬程.在排水工程中轴流 泵和混流泵得到了广泛应用.一.轴流泵 1.基本构造(1)吸入管:为改善水力条件,一般采用符合流线型的喇叭 管或做成流道形式.(2)叶轮:是轴流泵的主要部件,其性能直接影响到泵的性 能.按照叶轮调节的可能性,可以分为固定式,半调式和全调 式.固定式叶片安装角度不能调节.半调式轴流泵的叶片是 用螺母栓紧在轮毂上,在叶片的跟部上刻有基准线,叶片不 同的安装角度,其特性曲线也不同.全调式轴流泵就是该泵 可以根据不同的的扬程和流量要求,在停机或不停机的情况 下,通过一套

35、油压调节机构来改变叶片的安装角度,2023/3/18,80,从而改变其性能.(4)导叶:导叶固定在泵壳上不动，水流经过导叶时就消除 了旋转运动，把旋转的动能转化为压力能。(5)轴和轴承:泵轴是用来传递扭矩的.轴承的作用主要是 承受径向力及将力传递至基础的作用.(6)密封装置:一般采用压盖填料的密封装置.二、轴流泵的工作原理 轴流泵的叶片形状一般为翼形.当叶片在水中高速旋转 时,水流相对于叶片就产生了急速绕流,叶片对水产生压力 P,在此压力作用下,水流就被压升到一定高度上去.离心泵 的基本方程也叫叶片泵基本方程三、轴流泵的性能特点 1.扬程随流量的减小而剧裂增加,Q-H曲线陡降,并有转折点;2.

36、Q-N曲线也是陡降的;(1.2-1.4Nd，开闸启动，甚至不设 闸阀）,2023/3/18,81,2023/3/18,82,2023/3/18,83,2023/3/18,84,2023/3/18,85,M创压力表处,2023/3/18,86,3.流量-效率曲线呈驼峰状;（采用闸阀调节是不利的）调 节叶片装置角（叶片安装方向与来流之间的夹角）所谓安装角，指轴流泵叶片外缘断面的弦（叶片切线）与叶片圆周速度方向之间的夹角。在调整时，一般以设计安装角度为0 安装角加大时为正，减小时为负。4.一般轴流泵的气蚀余量要求比较大.,2023/3/18,87,轴流泵特性曲线,有拐点，出现在设计流量的40-60%

37、，主要原因，流量减少时，在叶片的进口和出口产生回流，水流多次重复得到提升，扬程急剧增加，水流回流阻力，轴功率增大的现象。改变安装角时，流量-效率曲线几乎是水平移动的。大型全调式轴流泵，先关小安装角，在轻载起动后开启.采用闸阀调节是不允许的.在停泵时也是逐渐调小。变角，变速是没问题。四、混流泵,2023/3/18,88,2023/3/18,89,2023/3/18,90,2023/3/18,91,2023/3/18,92,2023/3/18,93,2023/3/18,94,2-13 给排水常用的叶片泵,一、IS系列单级单吸离心泵 IS100-65-250A型号意义:IS采用ISO国际标准单级单吸

38、清水离心泵;100 水泵吸入口直径(mm);65水泵压出口直径(mm);250叶轮直径(mm);A叶轮第一次切削.二、D(DA)系列分段多级式离心泵 100D16A12 100 水泵吸入口直径(mm);D单级多吸分段式;16扬程(m);A同一台水泵叶轮被切削;12水泵的级数.,2023/3/18,95,2023/3/18,96,2023/3/18,97,三、JD(J)系列深水泵 6JD-2811型6适用井径为6in及 6in以上;JD深井多级泵;28额定流量为28m3/h;11表示叶轮的级数.,2023/3/18,98,四、潜水泵 型号500ZQB-70的意义:500泵出口的名义直径(mm);Z轴流泵(如果是H代表混流泵);Q潜水泵;B泵叶轮的叶片是半可调式;70泵的比转数代号.深井泵，污水泵，杂质泵。（离心，轴流，混流）容积式的，其它类。总结：叶片泵改变工况的方法：变速，变径，变角；改变阀门的开启度。,2023/3/18,99,2023/3/18,100,2023/3/18,101,2023/3/18,102,2023/3/18,103,2023/3/18,104,