水泵與水泵站 第二章 葉片式泵

1、Add Your Company Slogan 2 葉片式葉片式泵泵 陳陳 瑜瑜 TelTel：1389326354313893263543 內(nèi)內(nèi) 容容 2.1 2.1 離心泵的工作原理與基本構(gòu)造離心泵的工作原理與基本構(gòu)造 2.2 2.2 離心泵的主要零件離心泵的主要零件 2.3 2.3 葉片泵的基本性能參數(shù)葉片泵的基本性能參數(shù) 2.4 2.4 離心泵的基本方程式離心泵的基本方程式 2.5 2.5 離心泵裝置的總揚(yáng)程離心泵裝置的總揚(yáng)程 2.6 2.6 離心泵的特性曲線離心泵的特性曲線 2.7 2.7 離心泵裝置定速運(yùn)行工況離心泵裝置定速運(yùn)行工況 2.8 2.8 離心泵裝置調(diào)速運(yùn)行工況離心泵裝置

2、調(diào)速運(yùn)行工況 2.9 2.9 離心泵裝置換輪運(yùn)行工況離心泵裝置換輪運(yùn)行工況 2.10 2.10 離心泵并聯(lián)及串聯(lián)運(yùn)行工況離心泵并聯(lián)及串聯(lián)運(yùn)行工況 2.11 2.11 離心泵吸水性能離心泵吸水性能 2.12 2.12 離心泵機(jī)組的使用及維護(hù)離心泵機(jī)組的使用及維護(hù) 2.13 2.13 軸流泵及混流泵軸流泵及混流泵 2.14 2.14 給水排水工程中常用的葉片泵給水排水工程中常用的葉片泵 LogoLogo 2.1 離心泵的工作原理與基本構(gòu)造離心泵的工作原理與基本構(gòu)造 2.1.12.1.1兩個(gè)例子兩個(gè)例子 (1) (1)在雨天，旋轉(zhuǎn)雨傘，水滴沿傘邊切線方在雨天，旋轉(zhuǎn)雨傘，水滴沿傘邊切線方 向飛出，旋轉(zhuǎn)

3、的雨傘給水滴以能量，旋轉(zhuǎn)的向飛出，旋轉(zhuǎn)的雨傘給水滴以能量，旋轉(zhuǎn)的 離心力把雨滴甩走，如圖所示。離心力把雨滴甩走，如圖所示。 LogoLogo 2.1 離心泵的工作原理與基本構(gòu)造離心泵的工作原理與基本構(gòu)造 (2) (2)在垂直平面上旋轉(zhuǎn)一個(gè)小桶，旋轉(zhuǎn)的離在垂直平面上旋轉(zhuǎn)一個(gè)小桶，旋轉(zhuǎn)的離 心力給水以能量，旋轉(zhuǎn)的離心力把水甩走，心力給水以能量，旋轉(zhuǎn)的離心力把水甩走， 如圖所示。如圖所示。 LogoLogo 2.1 離心泵的工作原理與基本構(gòu)造離心泵的工作原理與基本構(gòu)造 2.1.2 2.1.2 工作原理工作原理 LogoLogo 2.2 離心泵的主要零件離心泵的主要零件 離心泵是由許多零件組成的離心泵

4、是由許多零件組成的 離心泵的組成主要有：葉輪、泵軸、泵殼、離心泵的組成主要有：葉輪、泵軸、泵殼、 泵座、軸封裝置、減漏環(huán)、軸承座、聯(lián)軸器泵座、軸封裝置、減漏環(huán)、軸承座、聯(lián)軸器 、軸向力平衡裝置。、軸向力平衡裝置。 LogoLogo 2.2 離心泵的主要零件離心泵的主要零件 單級(jí)單吸臥式離心泵單級(jí)單吸臥式離心泵 1-1-葉輪；葉輪；2-2-泵軸；泵軸；3-3-鍵；鍵；4-4-泵殼；泵殼；5-5-泵座；泵座；6-6-灌水灌水 孔；孔；7-7-放水孔，放水孔，8-8-接真空表孔，接真空表孔，9 9-接壓力表孔，接壓力表孔， 1010-泄水孔，泄水孔，1111-填料盒；填料盒；1212-減漏環(huán)；減漏環(huán)

5、；1313-軸承座；軸承座； 1414-壓蓋調(diào)節(jié)螺栓；壓蓋調(diào)節(jié)螺栓；1515-傳動(dòng)輪傳動(dòng)輪 LogoLogo 2.2 離心泵的主要零件離心泵的主要零件 1 1、葉輪、葉輪 葉輪：?jiǎn)挝?、雙吸式葉輪：?jiǎn)挝?、雙吸式 LogoLogo l l前蓋板；前蓋板；2 2后蓋板；后蓋板；3 3葉片；葉片；4 4葉槽；葉槽； 5 5吸水口；吸水口；6 6輪轂；輪轂；7 7泵軸泵軸 1 1吸入口；吸入口；2 2輪蓋；輪蓋；3 3葉片葉片 4 4輪轂；輪轂；5 5軸孔軸孔 2.2 離心泵的主要零件離心泵的主要零件 2 2、泵軸、泵軸 3 3、泵殼、泵殼 4 4、泵座、泵座 LogoLogo 鑄鐵水泵配件、泵軸鑄

6、鐵水泵配件、泵軸 泵鍵泵鍵 2.2 離心泵的主要零件離心泵的主要零件 5 5、軸封裝置：泵軸與泵殼間軸封裝置：泵軸與泵殼間 (1)(1)填料密封填料密封 LogoLogo 壓蓋填料型填料盒壓蓋填料型填料盒 1 1軸封套；軸封套；2 2填料；填料；3 3水封管；水封管；4 4水封環(huán)；水封環(huán)；5 5壓蓋壓蓋 2.2 離心泵的主要零件離心泵的主要零件 (2)(2)機(jī)械密封機(jī)械密封 LogoLogo DY101DY101型系列機(jī)械密封型系列機(jī)械密封 2.2 離心泵的主要零件離心泵的主要零件 LogoLogo 112112型系列機(jī)械密封型系列機(jī)械密封 2.2 離心泵的主要零件離心泵的主要零件 6、減漏環(huán)

7、、減漏環(huán)(承磨環(huán)承磨環(huán)) 葉輪吸入口的外圓與泵殼內(nèi)壁的接縫處葉輪吸入口的外圓與泵殼內(nèi)壁的接縫處 LogoLogo 1 1、泵殼；、泵殼；2 2、鑲在泵殼上的減漏環(huán)；、鑲在泵殼上的減漏環(huán)； 3 3、葉輪；、葉輪；4 4、鑲在葉輪上的減漏環(huán)、鑲在葉輪上的減漏環(huán) 2.2 離心泵的主要零件離心泵的主要零件 7、軸承座、軸承座 LogoLogo ZHZZHZ滑動(dòng)軸承滑動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承 2.2 離心泵的主要零件離心泵的主要零件 8、聯(lián)軸器、聯(lián)軸器 LogoLogo ZMLZML膜片及連軸器膜片及連軸器 2.2 離心泵的主要零件離心泵的主要零件 9、軸向力平衡措施、軸向力平衡措施 LogoLogo 平

8、衡孔平衡孔 1 1 排出壓力；排出壓力；2 2加裝的減漏環(huán)加裝的減漏環(huán) 3 3平衡孔；平衡孔；4 4泵殼上的減漏環(huán)泵殼上的減漏環(huán) LogoLogo 2.3 2.3 葉片泵的基本性能參數(shù)葉片泵的基本性能參數(shù) 水泵的水泵的6個(gè)性能參數(shù)：個(gè)性能參數(shù)： 1 1、流量流量( (抽水量抽水量) )水泵在單位時(shí)間內(nèi)所輸水泵在單位時(shí)間內(nèi)所輸 送的液體數(shù)量。送的液體數(shù)量。 用字母用字母Q Q表示，表示， 常用的體積流量單位是常用的體積流量單位是m m3 3h h或或L Ls s。 常用的重量流量單位是常用的重量流量單位是t th h。 LogoLogo 2.3 2.3 葉片泵的基本性能參數(shù)葉片泵的基本性能參數(shù)

9、2 2、揚(yáng)程揚(yáng)程( (總揚(yáng)程總揚(yáng)程) ) 水泵對(duì)單位重量水泵對(duì)單位重量(1kg)(1kg) 液體所作功，也即單位重量液體通過(guò)水泵后液體所作功，也即單位重量液體通過(guò)水泵后 其能量的增值。其能量的增值。 用字母用字母H H表示表示 其單位為其單位為kgkgm mkgkg，也可折算成被送液，也可折算成被送液 體的液柱高度體的液柱高度(m)(m)；工程中用國(guó)際壓力單位；工程中用國(guó)際壓力單位 帕斯卡帕斯卡(Pa)(Pa)表示表示 。 LogoLogo 2.3 2.3 葉片泵的基本性能參數(shù)葉片泵的基本性能參數(shù) 3 3、軸功率軸功率泵軸得自原動(dòng)機(jī)所傳遞來(lái)的泵軸得自原動(dòng)機(jī)所傳遞來(lái)的 功率稱為軸功率，以功率稱為

10、軸功率，以N N表示。表示。 原動(dòng)機(jī)為電力拖動(dòng)時(shí)，軸功率單位以原動(dòng)機(jī)為電力拖動(dòng)時(shí)，軸功率單位以kwkw 表示。表示。 有效功率有效功率單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)水泵的液?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)流過(guò)水泵的液 體從水泵那里得到的能量叫做有效功率，以體從水泵那里得到的能量叫做有效功率，以 字母表示泵的有效功率為字母表示泵的有效功率為 LogoLogo u N QHNu 3 /1000:mkg取 2.3 2.3 葉片泵的基本性能參數(shù)葉片泵的基本性能參數(shù) LogoLogo 4 4、效率效率水泵的有效功率與軸功率之比水泵的有效功率與軸功率之比 值，以值，以表示。表示。 t t：運(yùn)行時(shí)間：運(yùn)行時(shí)間h h 1 1：水泵的效率：水泵的效

11、率 2 2：電機(jī)的效率：電機(jī)的效率 N Nu )( 1000 21 kwht QH W 2.3 2.3 葉片泵的基本性能參數(shù)葉片泵的基本性能參數(shù) 某水廠取水泵站，供水量某水廠取水泵站，供水量Q Q 8.648.6410104 4m m3 3d d，揚(yáng)程，揚(yáng)程H=30mH=30m；水泵及電機(jī)；水泵及電機(jī) 的效率均為的效率均為8080，則該泵站工作，則該泵站工作10h10h其電耗其電耗 值？值？ LogoLogo 2.3 2.3 葉片泵的基本性能參數(shù)葉片泵的基本性能參數(shù) 5 5、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速水泵葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，通常以水泵葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，通常以 每分鐘轉(zhuǎn)動(dòng)的次數(shù)來(lái)表示，以字母每分鐘轉(zhuǎn)動(dòng)的次數(shù)來(lái)表示，以字

12、母n n表示常表示常 用單位為用單位為r rminmin。 在往復(fù)泵中轉(zhuǎn)速通常以活塞往復(fù)的次數(shù)在往復(fù)泵中轉(zhuǎn)速通常以活塞往復(fù)的次數(shù) 來(lái)表示來(lái)表示( (次次minmin) ) LogoLogo 2.3 2.3 葉片泵的基本性能參數(shù)葉片泵的基本性能參數(shù) 6 6允許吸上真空高度允許吸上真空高度(Hs)(Hs)及氣蝕余量及氣蝕余量( (HsvHsv) ) 允許吸上真空高度允許吸上真空高度(Hs)(Hs)指水泵在標(biāo)準(zhǔn)指水泵在標(biāo)準(zhǔn) 狀況下?tīng)顩r下( (即水溫為即水溫為2020、表面壓力為一個(gè)標(biāo)、表面壓力為一個(gè)標(biāo) 推大氣壓推大氣壓) )運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，水泵所允許的最大的吸運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，水泵所允許的最大的吸 上真空高度上真空高

13、度 ( (即水泵吸入口的最大真空度即水泵吸入口的最大真空度) ) 。單位為。單位為mHmH2 20 0。水泵廠一般常用。水泵廠一般常用HsHs來(lái)反映離來(lái)反映離 心泵的吸水性能。心泵的吸水性能。 氣蝕余量氣蝕余量( (HsvHsv) )指水泵進(jìn)口處，單位指水泵進(jìn)口處，單位 重量液體所具有超過(guò)飽和蒸氣壓力的富裕能重量液體所具有超過(guò)飽和蒸氣壓力的富裕能 量。水泵廠一般常用氣蝕余量來(lái)反映軸流泵量。水泵廠一般常用氣蝕余量來(lái)反映軸流泵 、鍋爐給水泵等的吸水性能。單位為、鍋爐給水泵等的吸水性能。單位為mHmH2 20 0 。氣蝕余量在水泵樣本中也有以。氣蝕余量在水泵樣本中也有以hh來(lái)表示來(lái)表示 的。的。 L

14、ogoLogo 2.4 2.4 離心泵的基本方程式離心泵的基本方程式 2.4.1葉輪中液體的流動(dòng)情況葉輪中液體的流動(dòng)情況 (1)(1)相對(duì)速度相對(duì)速度W W； 圓周速度圓周速度u u； ( (牽連速度牽連速度) ) 絕對(duì)速度絕對(duì)速度C C (2)C(2)C與與u u的夾角的夾角； W W與與u u的反向延長(zhǎng)線夾角的反向延長(zhǎng)線夾角 LogoLogo 222222 cotcos ru CuCC 222 sinCC r 葉輪出口速度三角形葉輪出口速度三角形 2.4 2.4 離心泵的基本方程式離心泵的基本方程式 2.4 2.4 離心泵的基本方程式離心泵的基本方程式 離心泵葉片形狀離心泵葉片形狀 Log

15、oLogo （a) a) 后彎式后彎式 ( ( 9090 ) ) （b)b)徑向式徑向式 ( ( = =90 90 ) ) （c) c) 前彎式前彎式 ( ( 9090 ) ) 2.4 2.4 離心泵的基本方程式離心泵的基本方程式 2.4.2 基本方程式的推導(dǎo)基本方程式的推導(dǎo) 三點(diǎn)假定：三點(diǎn)假定： (1)(1)液流是液流是恒定流恒定流； (2)(2)葉槽中，液流葉槽中，液流均勻一致均勻一致，葉輪同半徑處，葉輪同半徑處 液流的同名速度相等。液流的同名速度相等。 (3)(3)液流為液流為理想液體理想液體，也即無(wú)粘滯性，也即無(wú)粘滯性。 LogoLogo 2.4 2.4 離心泵的基本方程式離心泵的基本

16、方程式 恒定元流的動(dòng)量方程對(duì)某固定點(diǎn)取矩，可得恒定元流的動(dòng)量方程對(duì)某固定點(diǎn)取矩，可得 到恒定元流的動(dòng)量矩方程到恒定元流的動(dòng)量矩方程 LogoLogo FrururdQ)( 1122 )( 11112222 12 FrdAuurdAuur AA 單位時(shí)間里控制面內(nèi)恒定總流的動(dòng)量矩變化單位時(shí)間里控制面內(nèi)恒定總流的動(dòng)量矩變化( (流出流出 液體的動(dòng)量矩與流入液體的動(dòng)量矩之矢量差液體的動(dòng)量矩與流入液體的動(dòng)量矩之矢量差) )等于等于 作用于該控制面內(nèi)所有液體質(zhì)點(diǎn)的外力矩之和。作用于該控制面內(nèi)所有液體質(zhì)點(diǎn)的外力矩之和。 2.4 2.4 離心泵的基本方程式離心泵的基本方程式 LogoLogo 取進(jìn)出口輪緣取

17、進(jìn)出口輪緣( (兩圓柱面兩圓柱面) )為控為控 制面。制面。 組成組成M M的外力有：的外力有： 1 1、葉片迎水面和背水面作用于、葉片迎水面和背水面作用于 水的壓力水的壓力P P2 2及及P Pl l； 2 2、作用葉輪進(jìn)出口圓柱面上的、作用葉輪進(jìn)出口圓柱面上的 水壓力水壓力P P3 3及及P P4 4，它們都沿著徑向，它們都沿著徑向， 所以對(duì)轉(zhuǎn)軸沒(méi)有力矩；所以對(duì)轉(zhuǎn)軸沒(méi)有力矩； 3 3、作用于水流的摩擦阻力、作用于水流的摩擦阻力P P5 5及及 P P6 6，但由于是理想液體，故不予，但由于是理想液體，故不予 考慮；考慮； 4 4、重力的合力矩等于零、重力的合力矩等于零 2.4 2.4 離心

18、泵的基本方程式離心泵的基本方程式 LogoLogo C C 2 2 1 1、對(duì)輪心取矩、對(duì)輪心取矩 MRCRCQ 111222 coscos 2 2、葉輪對(duì)流體所作功率、葉輪對(duì)流體所作功率 111222 coscosCuCuQMNT TT QHN 3 3、理論揚(yáng)程、理論揚(yáng)程 111222 coscos CuCuHT uuT CuCu g H 1122 1 2.4 2.4 離心泵的基本方程式離心泵的基本方程式 2.4.3基本方程式的討論基本方程式的討論 （1）為了提高水泵的揚(yáng)程和改善吸水性能， 取 90，既u=0 則則 （2 2） 則則: :增加轉(zhuǎn)速增加轉(zhuǎn)速(n)(n)、 加大輪徑加大輪徑(D(

19、D2 2) )，可以提，可以提 高水泵之揚(yáng)程。高水泵之揚(yáng)程。 LogoLogo g Cu H u T 22 60 2 2 Dn u 2.4 2.4 離心泵的基本方程式離心泵的基本方程式 (3)(3)離心泵的理論揚(yáng)程與液體的容重?zé)o關(guān)離心泵的理論揚(yáng)程與液體的容重?zé)o關(guān) 但當(dāng)輸送不同容重的液體時(shí)，水泵所消耗但當(dāng)輸送不同容重的液體時(shí)，水泵所消耗 的功率將是不同的。的功率將是不同的。 (4) (4) 水泵的揚(yáng)程由兩部分能量組成，一部分為水泵的揚(yáng)程由兩部分能量組成，一部分為 勢(shì)揚(yáng)程勢(shì)揚(yáng)程(H(H1 1) )，另一部分為動(dòng)揚(yáng)程，另一部分為動(dòng)揚(yáng)程(H(H2 2) )，它在，它在 流出葉輪時(shí)，以比動(dòng)能的形式出現(xiàn)。

20、流出葉輪時(shí)，以比動(dòng)能的形式出現(xiàn)。 LogoLogo 21 HHHT 2.4 2.4 離心泵的基本方程式離心泵的基本方程式 2.4.42.4.4基本方程式的修正基本方程式的修正 假定假定1 1 基本滿足?；緷M足。 假定假定2 2 “反旋現(xiàn)象反旋現(xiàn)象”。 假定假定3 3 有水力損耗有水力損耗 LogoLogo p H H T T 1 p H HH T hTh 1 h h水力效率水力效率; ; p p修正系數(shù)。修正系數(shù)。 2.5 離心泵裝置的總揚(yáng)程離心泵裝置的總揚(yáng)程 2.5.12.5.1離心泵裝置離心泵裝置 水泵配上管路及一切附件后的水泵配上管路及一切附件后的“系統(tǒng)系統(tǒng)” 2.5.22.5.2水泵

21、的總揚(yáng)程基本計(jì)算方法：水泵的總揚(yáng)程基本計(jì)算方法： （1 1）進(jìn)出口壓力表表示（校核）進(jìn)出口壓力表表示（校核） （2 2）用揚(yáng)升液體高度和水頭損失表示（設(shè)）用揚(yáng)升液體高度和水頭損失表示（設(shè) 計(jì)）計(jì)） LogoLogo 2.5 離心泵裝置的總揚(yáng)程離心泵裝置的總揚(yáng)程 2.5.22.5.2 水泵裝置的工作揚(yáng)程水泵裝置的工作揚(yáng)程 （1）基本計(jì)算公式基本計(jì)算公式 H Hd d： 以水柱高度表示的壓力表讀數(shù)（以水柱高度表示的壓力表讀數(shù)（m m） H Hv v： 以水柱高度表示的真空表讀數(shù)（以水柱高度表示的真空表讀數(shù)（m m） LogoLogo vd HHH g p H d d g p H v v 2.5 離

22、心泵裝置的總揚(yáng)程離心泵裝置的總揚(yáng)程 LogoLogo 2.5.32.5.3水泵裝置的設(shè)計(jì)揚(yáng)程水泵裝置的設(shè)計(jì)揚(yáng)程 （1 1）基本計(jì)算公式）基本計(jì)算公式: : H HST ST：水泵的靜揚(yáng)程（ ：水泵的靜揚(yáng)程（mHmH2 2O O） hh：水泵裝置管路中水頭損失之總和（：水泵裝置管路中水頭損失之總和（mHmH2 2O O） hHH ST 2.5 離心泵裝置的總揚(yáng)程離心泵裝置的總揚(yáng)程 LogoLogo Z g vv HHH vd 2 2 1 2 2 ) 2 ( 2 2 11 1 2 22 2 g v g p z g v g p zH g vvpp zzH 2 )( 2 1 2 212 12 vd H

23、HH g p H d d g p H v v va ppp 1da ppp 2 （2 2）公式推導(dǎo)）公式推導(dǎo): : 2.5 離心泵裝置的總揚(yáng)程離心泵裝置的總揚(yáng)程 LogoLogo （2 2）公式推導(dǎo)）公式推導(dǎo): : s h g v g p z g v g p z) 2 ( 2 2 11 1 2 00 0 svss h g v H z H 22 0 2 1 22 2 1 z g v hHH sssv dssdsssd hhHHHHH hHH ST 22 2 2 z g v hHH dsdd 同理：同理： 2.5 離心泵裝置的總揚(yáng)程離心泵裝置的總揚(yáng)程 自灌式水泵的公式推求，請(qǐng)大家自學(xué)。自灌式水泵的

24、公式推求，請(qǐng)大家自學(xué)。 LogoLogo dd HHH hHH ST 2.5 離心泵裝置的總揚(yáng)程離心泵裝置的總揚(yáng)程 例：水泵流量例：水泵流量Q=120 l /sQ=120 l /s，吸水管管路長(zhǎng)度，吸水管管路長(zhǎng)度l l1 1=20m=20m ；壓水管管路長(zhǎng)度；壓水管管路長(zhǎng)度l l2 2=300m=300m；吸水管徑；吸水管徑D Ds s=350mm=350mm，壓，壓 水管徑水管徑D Dd d=300mm =300mm ；吸水水面標(biāo)高；吸水水面標(biāo)高58.0m58.0m；泵軸標(biāo)高；泵軸標(biāo)高 60.0m 60.0m ；水廠混合池水面標(biāo)高；水廠混合池水面標(biāo)高90.0m 90.0m 。 求水泵揚(yáng)程。求

25、水泵揚(yáng)程。 LogoLogo n注：注：i i1 1=0.0065, =0.0065, i i2 2 =0.0148 =0.0148 ； 吸水進(jìn)口采用濾水網(wǎng)，吸水進(jìn)口采用濾水網(wǎng)，9090彎頭一彎頭一 個(gè)，個(gè)， DN=350DN=350* *300mm300mm漸縮管一個(gè)漸縮管一個(gè) ； 壓水管按長(zhǎng)管計(jì)，局部水頭壓水管按長(zhǎng)管計(jì)，局部水頭 損失占沿程損失占沿程10%10%。 2.6 2.6 離心泵的特性曲線離心泵的特性曲線 2.6.1離心泵的特性曲線離心泵的特性曲線 特性曲線：特性曲線：在一定轉(zhuǎn)速下在一定轉(zhuǎn)速下，離心泵的揚(yáng)程、，離心泵的揚(yáng)程、 功率、效率等隨流量的變化關(guān)系稱為功率、效率等隨流量的變化

26、關(guān)系稱為特性曲特性曲 線線。它反映泵的基本性能的變化規(guī)律，可做。它反映泵的基本性能的變化規(guī)律，可做 為選泵和用泵的依據(jù)。各種型號(hào)離心泵的特為選泵和用泵的依據(jù)。各種型號(hào)離心泵的特 性曲線不同，但都有共同的變化趨勢(shì)。性曲線不同，但都有共同的變化趨勢(shì)。 LogoLogo 2.6 2.6 離心泵的特性曲線離心泵的特性曲線 2.6.2理論特性曲線的定性分析理論特性曲線的定性分析 LogoLogo )cot( 2 2 2 2 F Q u g u H T T g Cu H u T 22 TT BQAH 2 2 F Q C T r Q QT T泵理論流量泵理論流量(m(m3 3s)s)。也即不考慮泵體內(nèi)容積損

27、失。也即不考慮泵體內(nèi)容積損失( ( 如漏泄量、回流量等如漏泄量、回流量等) )的水泵流量；的水泵流量； F F2 2葉輪的出口面積葉輪的出口面積(m(m2 2) )； C C2r 2r葉輪出口處水流絕對(duì)速度的徑向分速 葉輪出口處水流絕對(duì)速度的徑向分速(m(ms)s)。 2.6 2.6 離心泵的特性曲線離心泵的特性曲線 LogoLogo 1 1、 9090 (1)(1)直線直線Q QT T-H-HT T (2)(2)直線直線I I (3)(3)扣除水頭損失扣除水頭損失() () 摩阻、沖擊摩阻、沖擊 (4)(4)扣除容積損失扣除容積損失(Q-H(Q-H 線線) ) 2.6 2.6 離心泵的特性曲

28、線離心泵的特性曲線 (1)(1)水力效率水力效率h h： ：泵體內(nèi)兩部分水力損失必然要消 泵體內(nèi)兩部分水力損失必然要消 耗一部分功率，使水泵的總效率下降。耗一部分功率，使水泵的總效率下降。 (2)(2)容積效率容積效率v v： ：在水泵工作過(guò)程中存在著泄漏和 在水泵工作過(guò)程中存在著泄漏和 回流問(wèn)題，存在容積損失?；亓鲉?wèn)題，存在容積損失。 (3)(3)機(jī)械效率機(jī)械效率M M： ：機(jī)械性的摩擦損失 機(jī)械性的摩擦損失 總效率總效率 LogoLogo T h H H N N h M T v Q Q Mvh N QH 2.6 2.6 離心泵的特性曲線離心泵的特性曲線 LogoLogo 2、( 9090)

29、 ) 從上式可看出，水泵的揚(yáng)程將隨流量的增大而增從上式可看出，水泵的揚(yáng)程將隨流量的增大而增 大，并且，它的軸功率也將隨之增大。對(duì)于這樣大，并且，它的軸功率也將隨之增大。對(duì)于這樣 的離心泵，如使用于城市給水管網(wǎng)中，將發(fā)現(xiàn)它的離心泵，如使用于城市給水管網(wǎng)中，將發(fā)現(xiàn)它 對(duì)電動(dòng)機(jī)的工作是不利的。對(duì)電動(dòng)機(jī)的工作是不利的。 2.6 2.6 離心泵的特性曲線離心泵的特性曲線 結(jié)論：結(jié)論：目前離心泵的葉輪幾乎一律采用后彎目前離心泵的葉輪幾乎一律采用后彎 式葉片式葉片( 2020-30-30左右左右) )。這種形式。這種形式 葉片的特點(diǎn)是隨揚(yáng)程增大，水泵的流量減小葉片的特點(diǎn)是隨揚(yáng)程增大，水泵的流量減小 ，因此，

30、其相應(yīng)的流量，因此，其相應(yīng)的流量Q Q與軸功率與軸功率N N關(guān)系曲線關(guān)系曲線 (Q-H(Q-H曲線曲線) )，也將是一條比較平緩上升的曲，也將是一條比較平緩上升的曲 線，這對(duì)電動(dòng)機(jī)來(lái)講，可以穩(wěn)定在一個(gè)功率線，這對(duì)電動(dòng)機(jī)來(lái)講，可以穩(wěn)定在一個(gè)功率 變化不大的范圍內(nèi)有效地工作。變化不大的范圍內(nèi)有效地工作。 LogoLogo 2.6 2.6 離心泵的特性曲線離心泵的特性曲線 2.6.2實(shí)測(cè)特性曲線的討論實(shí)測(cè)特性曲線的討論 LogoLogo 2.6 2.6 離心泵的特性曲線離心泵的特性曲線 (1)(1)揚(yáng)程揚(yáng)程H H是隨流量是隨流量Q Q的增大而下降。的增大而下降。 (2)(2)水泵的高效段：在一定轉(zhuǎn)速

31、下，離心泵存在一最水泵的高效段：在一定轉(zhuǎn)速下，離心泵存在一最 高效率點(diǎn)，稱為設(shè)計(jì)點(diǎn)。該水泵經(jīng)濟(jì)工作點(diǎn)左右的高效率點(diǎn)，稱為設(shè)計(jì)點(diǎn)。該水泵經(jīng)濟(jì)工作點(diǎn)左右的 一定范圍內(nèi)一定范圍內(nèi)( (一般不低于最高效率點(diǎn)的一般不低于最高效率點(diǎn)的1010左右左右) )都都 是屬于效率較高的區(qū)段，在水泵樣本中，用兩條波是屬于效率較高的區(qū)段，在水泵樣本中，用兩條波 形線形線“ ”標(biāo)出。標(biāo)出。 (3)(3)軸功率隨流量增大而增大，流量為零時(shí)軸功率最軸功率隨流量增大而增大，流量為零時(shí)軸功率最 小。小。( (“閉閘啟動(dòng)閉閘啟動(dòng)”) ) LogoLogo 2.6 2.6 離心泵的特性曲線離心泵的特性曲線 (4)(4)在在Q QH

32、 H曲線上各點(diǎn)的縱坐標(biāo)，表示水泵在各不同曲線上各點(diǎn)的縱坐標(biāo)，表示水泵在各不同 流量流量Q Q時(shí)的軸功率值。時(shí)的軸功率值。 電機(jī)配套功率的選擇應(yīng)比水泵軸率稍大。電機(jī)配套功率的選擇應(yīng)比水泵軸率稍大。 (5) (5) 水泵的實(shí)際吸水真空值必須小于水泵的實(shí)際吸水真空值必須小于Q QH HS S曲線上的相曲線上的相 應(yīng)值，否則，水泵將會(huì)產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象。應(yīng)值，否則，水泵將會(huì)產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象。 (6) (6) 水泵所輸送液體的粘度越大，泵體內(nèi)部的能量損水泵所輸送液體的粘度越大，泵體內(nèi)部的能量損 失愈大，水泵的揚(yáng)程失愈大，水泵的揚(yáng)程(H)(H)和流量和流量(Q)(Q)都要減小，效率都要減小，效率 要下降，而軸功率卻

33、增大，也即水泵特性曲線將發(fā)要下降，而軸功率卻增大，也即水泵特性曲線將發(fā) 生改變。生改變。 LogoLogo 2.7 離心泵裝置定速運(yùn)行工況離心泵裝置定速運(yùn)行工況 2.7.1 工況點(diǎn)工況點(diǎn) 水泵瞬時(shí)工況點(diǎn)水泵瞬時(shí)工況點(diǎn)：水泵運(yùn)行時(shí)，某一瞬：水泵運(yùn)行時(shí)，某一瞬 時(shí)的出水流量、揚(yáng)程、軸功率、效率及吸上時(shí)的出水流量、揚(yáng)程、軸功率、效率及吸上 真空高度等稱水泵瞬時(shí)工況點(diǎn)。真空高度等稱水泵瞬時(shí)工況點(diǎn)。 決定離心泵裝置工況點(diǎn)的因素決定離心泵裝置工況點(diǎn)的因素 （1 1）水泵本身型號(hào)；）水泵本身型號(hào)； （2 2）水泵實(shí)際轉(zhuǎn)速；）水泵實(shí)際轉(zhuǎn)速； （3 3）管路系統(tǒng)及邊界條件。）管路系統(tǒng)及邊界條件。 LogoLog

34、o 2.7 離心泵裝置定速運(yùn)行工況離心泵裝置定速運(yùn)行工況 2.7.2管路系統(tǒng)的特性曲線管路系統(tǒng)的特性曲線 管路總水頭損失管路總水頭損失 LogoLogo 管路管路水頭損失水頭損失的的特性曲線特性曲線 2 SQh lf hhh 0 0 Q Q h 2.7 離心泵裝置定速運(yùn)行工況離心泵裝置定速運(yùn)行工況 2.7.3圖解法求離心泵裝置的工況點(diǎn)圖解法求離心泵裝置的工況點(diǎn) （）直接法（）直接法 LogoLogo 離心泵裝置的工況點(diǎn)離心泵裝置的工況點(diǎn) M M K K D D H HST ST H HST ST h Q Q Q QM M H H Q-HQ-H Q-HQ-H HH H HM M K K1 1 2

35、.7 離心泵裝置定速運(yùn)行工況離心泵裝置定速運(yùn)行工況 （）折引法（）折引法 LogoLogo M M H HST ST Q Q Q QM M H H Q-HQ-H Q-HQ-H 離心泵裝置的工況點(diǎn)離心泵裝置的工況點(diǎn) Q Q-H-H M M1 1 H HM M 2.7 離心泵裝置定速運(yùn)行工況離心泵裝置定速運(yùn)行工況 2.7.42.7.4離心泵裝置工況點(diǎn)的改變離心泵裝置工況點(diǎn)的改變 泵的工作點(diǎn)由兩條特性曲線所決定，因而改變其泵的工作點(diǎn)由兩條特性曲線所決定，因而改變其 中之一或者同時(shí)改變即可實(shí)現(xiàn)流量的調(diào)節(jié)。中之一或者同時(shí)改變即可實(shí)現(xiàn)流量的調(diào)節(jié)。 (1)(1)自動(dòng)調(diào)節(jié)自動(dòng)調(diào)節(jié) (2)(2)人工調(diào)節(jié)人工調(diào)節(jié)

36、 調(diào)節(jié)閥門(mén)；調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速；調(diào)節(jié)閥門(mén)；調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速； 調(diào)節(jié)葉輪；水泵的聯(lián)合調(diào)節(jié)葉輪；水泵的聯(lián)合 運(yùn)行運(yùn)行 LogoLogo 2.7 離心泵裝置定速運(yùn)行工況離心泵裝置定速運(yùn)行工況 LogoLogo 優(yōu)點(diǎn)：調(diào)節(jié)流量，簡(jiǎn)便易行，可連續(xù)變化優(yōu)點(diǎn)：調(diào)節(jié)流量，簡(jiǎn)便易行，可連續(xù)變化 缺點(diǎn)：關(guān)小閥門(mén)時(shí)增大了流動(dòng)阻力，額外消耗了部分能缺點(diǎn)：關(guān)小閥門(mén)時(shí)增大了流動(dòng)阻力，額外消耗了部分能 量，經(jīng)濟(jì)上不夠合理。量，經(jīng)濟(jì)上不夠合理。 Q QA A A A H H Q Q Q QB B B B 改變閥門(mén)開(kāi)度改變閥門(mén)開(kāi)度 B B1 1 2.8 離心泵裝置調(diào)速運(yùn)行工況離心泵裝置調(diào)速運(yùn)行工況 2.8.12.8.1葉輪相似定律葉輪相似定律

37、幾何相似：兩個(gè)葉輪主要過(guò)流部分一切相對(duì)應(yīng)幾何相似：兩個(gè)葉輪主要過(guò)流部分一切相對(duì)應(yīng) 的尺寸成一定比例，所有的對(duì)應(yīng)角相等。的尺寸成一定比例，所有的對(duì)應(yīng)角相等。 b b2 2、b b2m 2m 實(shí)際泵與模型泵葉輪的出口寬度； 實(shí)際泵與模型泵葉輪的出口寬度； D D2 2、D D2m 2m 實(shí)際泵與模型泵葉輪的外徑； 實(shí)際泵與模型泵葉輪的外徑； 比例。比例。 LogoLogo mm D D b b 2 2 2 2 2.8 離心泵裝置調(diào)速運(yùn)行工況離心泵裝置調(diào)速運(yùn)行工況 運(yùn)動(dòng)相似的條件是：兩葉輪對(duì)應(yīng)點(diǎn)上水流的運(yùn)動(dòng)相似的條件是：兩葉輪對(duì)應(yīng)點(diǎn)上水流的 同名速度方向一致，大小互成比例。也即在相應(yīng)點(diǎn)同名速度方向一

38、致，大小互成比例。也即在相應(yīng)點(diǎn) 上水流的速度三角形相似。上水流的速度三角形相似。 在幾何相似的前題下，運(yùn)動(dòng)相似就是工況相在幾何相似的前題下，運(yùn)動(dòng)相似就是工況相 似。似。 LogoLogo mmmm n n nD nD u u C C 2 2 2 2 2 2 2.8 離心泵裝置調(diào)速運(yùn)行工況離心泵裝置調(diào)速運(yùn)行工況 葉輪相似定律有三個(gè)方面：葉輪相似定律有三個(gè)方面： 1 1、第一相似定律第一相似定律確定兩臺(tái)在相似工況下運(yùn)行水確定兩臺(tái)在相似工況下運(yùn)行水 泵的流量之間的關(guān)系。泵的流量之間的關(guān)系。 2 2、第二相似定律、第二相似定律確定兩臺(tái)在相似工況下運(yùn)行水確定兩臺(tái)在相似工況下運(yùn)行水 泵的揚(yáng)程之間的關(guān)系。泵

39、的揚(yáng)程之間的關(guān)系。 3 3、第三相似定律、第三相似定律確定兩臺(tái)在相似工況下運(yùn)行水確定兩臺(tái)在相似工況下運(yùn)行水 泵的軸功率之間的關(guān)系。泵的軸功率之間的關(guān)系。 LogoLogo mmv v m n n Q Q )( 3 2 2 2 )( mmh h m n n H H 3 3 5 mm n n N N mm n n Q Q 3 )( )( 3 3 5 M mM mm n n N N 2 2 2 mm n n H H 2.8 離心泵裝置調(diào)速運(yùn)行工況離心泵裝置調(diào)速運(yùn)行工況 2.8.22.8.2相似定律的特例相似定律的特例比例律比例律 把相似定律應(yīng)用于以不同轉(zhuǎn)速運(yùn)行的同一把相似定律應(yīng)用于以不同轉(zhuǎn)速運(yùn)行的同

40、一 臺(tái)葉片泵，則可得到比例律：臺(tái)葉片泵，則可得到比例律： LogoLogo 2 1 2 1 n n Q Q 2 2 1 2 1 )( n n H H 3 2 1 2 1 )( n n N N 2.8 離心泵裝置調(diào)速運(yùn)行工況離心泵裝置調(diào)速運(yùn)行工況 1 1、比例律應(yīng)用的圖解方法、比例律應(yīng)用的圖解方法 (1)(1)已知水泵轉(zhuǎn)速為已知水泵轉(zhuǎn)速為n nl l時(shí)的時(shí)的(Q(QH)H)l l曲線，但所曲線，但所 需的工況點(diǎn)，并不在該特性曲線上，而在坐需的工況點(diǎn)，并不在該特性曲線上，而在坐 標(biāo)點(diǎn)標(biāo)點(diǎn)A A2 2(Q(Q2 2，H H2 2) )處?，F(xiàn)問(wèn)；如果需要水泵在處?，F(xiàn)問(wèn)；如果需要水泵在 A A2 2點(diǎn)工

41、作，其轉(zhuǎn)速點(diǎn)工作，其轉(zhuǎn)速n n2 2應(yīng)是多少應(yīng)是多少? ? (2)(2)已知水泵已知水泵n nl l時(shí)的時(shí)的(Q(QH)H)l l曲線，試用比例律曲線，試用比例律 翻畫(huà)轉(zhuǎn)速為翻畫(huà)轉(zhuǎn)速為n n2 2時(shí)的時(shí)的(Q(QH)H)2 2 曲線。曲線。 LogoLogo 2.8 離心泵裝置調(diào)速運(yùn)行工況離心泵裝置調(diào)速運(yùn)行工況 LogoLogo 問(wèn)題問(wèn)題(1)(1)：求：求“相似工相似工 況拋物線況拋物線” 求求A A點(diǎn)：相似工況拋物點(diǎn)：相似工況拋物 線與線與(Q(QH)H)l l線的交線的交 點(diǎn)。點(diǎn)。 求求n n2 2 A A1 1 Q Q H H Q-HQ-H A A2 2 2 kQH 2 1 1 2 Q

42、 Q n n 2.8 離心泵裝置調(diào)速運(yùn)行工況離心泵裝置調(diào)速運(yùn)行工況 (2)(2)在在(Q(QH)H)l l線上任取線上任取a a、b b、c c、d d、e e、f f點(diǎn)；點(diǎn)； 利用比例律求利用比例律求(Q(QH)H)2 2上的上的a a、b b、c c、d d、e e 、f f作作(Q(QH)H)2 2曲線。曲線。 同理可求同理可求(Q(QN)N)2 2曲線。曲線。 LogoLogo Q Q H H Q-HQ-H A A2 2 a ab b d d c c e e f f Q-HQ-H 2.8 離心泵裝置調(diào)速運(yùn)行工況離心泵裝置調(diào)速運(yùn)行工況 求求(Q(Q)2 2曲線。曲線。 在利用比例律時(shí)，認(rèn)

43、為相似工況下對(duì)應(yīng)點(diǎn)的在利用比例律時(shí)，認(rèn)為相似工況下對(duì)應(yīng)點(diǎn)的 效率是相等的，將已知圖中效率是相等的，將已知圖中a a、b b、b b、d d等點(diǎn)等點(diǎn) 的效率點(diǎn)平移即可。的效率點(diǎn)平移即可。 LogoLogo 2.8 離心泵裝置調(diào)速運(yùn)行工況離心泵裝置調(diào)速運(yùn)行工況 定速運(yùn)行與調(diào)速運(yùn)行比較：定速運(yùn)行與調(diào)速運(yùn)行比較： 泵站調(diào)速運(yùn)行的優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)于泵站調(diào)速運(yùn)行的優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)于 (1)(1)省電耗省電耗( (即即N NB2 B2 N NB2 B2) )。 。 (2)(2)保持管網(wǎng)等壓供水保持管網(wǎng)等壓供水( (即即H HST ST基本不變 基本不變) ) LogoLogo 2.8 離心泵裝置調(diào)速運(yùn)行工況離心泵裝置調(diào)速運(yùn)

44、行工況 2 2、比例律應(yīng)用的數(shù)解方法、比例律應(yīng)用的數(shù)解方法 (1)(1) (2)(2) LogoLogo x x H kSQn Q Q n n 21 2 1 1 2 2 2 2 1 1 2 )(QSH n n H xx 2.8 離心泵裝置調(diào)速運(yùn)行工況離心泵裝置調(diào)速運(yùn)行工況 2.8.2.8.相似準(zhǔn)數(shù)相似準(zhǔn)數(shù)比轉(zhuǎn)數(shù)比轉(zhuǎn)數(shù)(n(ns s) ) 、模型泵：在最高效率下，當(dāng)有效功率、模型泵：在最高效率下，當(dāng)有效功率N Nu u735.5 735.5 W(1HP)W(1HP)，揚(yáng)程，揚(yáng)程H Hm m1m1m，流量，流量 m m3 3s s。 這時(shí)該模型泵的轉(zhuǎn)數(shù)，就叫做與它相似的實(shí)際泵的比這時(shí)該模型泵的轉(zhuǎn)數(shù)

45、，就叫做與它相似的實(shí)際泵的比 轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)數(shù)n ns s 。 LogoLogo 4 3 2 1 )()( H H Q Q nn m m s 075. 0 m u m gH N Q 2.8 離心泵裝置調(diào)速運(yùn)行工況離心泵裝置調(diào)速運(yùn)行工況 將模型泵的將模型泵的H Hm m1m1m，Q Qm m0.075m0.075m3 3s s代入代入 注：注：(1)Q(1)Q和和H H是指水泵最高效率時(shí)的流量和揚(yáng)程，也是指水泵最高效率時(shí)的流量和揚(yáng)程，也 即水泵的設(shè)計(jì)工況點(diǎn)。即水泵的設(shè)計(jì)工況點(diǎn)。 (2)(2)比轉(zhuǎn)數(shù)比轉(zhuǎn)數(shù)n ns s是根據(jù)所抽升液體的容重是根據(jù)所抽升液體的容重gg1000kg1000kg m m3 3時(shí)得

46、出的。時(shí)得出的。 (3)Q(3)Q和和H H是指單吸、單級(jí)泵的流量和揚(yáng)程。是指單吸、單級(jí)泵的流量和揚(yáng)程。 (4)(4)比轉(zhuǎn)數(shù)不是無(wú)因次數(shù)，它的單位是比轉(zhuǎn)數(shù)不是無(wú)因次數(shù)，它的單位是“r rminmin”。 LogoLogo 4 3 65. 3 H Qn ns 2.8 離心泵裝置調(diào)速運(yùn)行工況離心泵裝置調(diào)速運(yùn)行工況 2 2、對(duì)比轉(zhuǎn)數(shù)的討論、對(duì)比轉(zhuǎn)數(shù)的討論 (1)(1)比轉(zhuǎn)數(shù)比轉(zhuǎn)數(shù)(n(ns s) ) 反映實(shí)際水泵的主要性能。反映實(shí)際水泵的主要性能。 當(dāng)轉(zhuǎn)速當(dāng)轉(zhuǎn)速n n一定時(shí)一定時(shí) n ns s越大，水泵的流量越大，揚(yáng)程越低。越大，水泵的流量越大，揚(yáng)程越低。 n ns s越小，水泵的流量越小，揚(yáng)程越高

47、。越小，水泵的流量越小，揚(yáng)程越高。 LogoLogo 2.8 離心泵裝置調(diào)速運(yùn)行工況離心泵裝置調(diào)速運(yùn)行工況 (2)(2)葉片泵葉輪的形狀、尺寸、性能和效率都隨比葉片泵葉輪的形狀、尺寸、性能和效率都隨比 轉(zhuǎn)數(shù)而變的。用比轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)數(shù)而變的。用比轉(zhuǎn)數(shù)n ns s可對(duì)葉片泵進(jìn)行分類?？蓪?duì)葉片泵進(jìn)行分類。 要形成不同比轉(zhuǎn)數(shù)要形成不同比轉(zhuǎn)數(shù)n ns s，在構(gòu)造上可改變?nèi)~輪的外，在構(gòu)造上可改變?nèi)~輪的外 徑徑(D(D2 2) )和減小內(nèi)徑和減小內(nèi)徑(D(D0 0) )與葉槽寬度與葉槽寬度(b(b2 2) )。 LogoLogo 2.8 離心泵裝置調(diào)速運(yùn)行工況離心泵裝置調(diào)速運(yùn)行工況 (3)(3)相對(duì)性能曲線相對(duì)性

48、能曲線 n ns s越?。涸叫。篞 QH H曲線就越平坦；曲線就越平坦； Q Q0 0時(shí)的時(shí)的N N值就越小。因而，比轉(zhuǎn)數(shù)低的水值就越小。因而，比轉(zhuǎn)數(shù)低的水 泵，采用閉閘起動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)屬于輕載起動(dòng)，起動(dòng)電泵，采用閉閘起動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)屬于輕載起動(dòng)，起動(dòng)電 流減小；流減??； 效率曲線在最高效率點(diǎn)兩則下降得也越和緩。效率曲線在最高效率點(diǎn)兩則下降得也越和緩。 LogoLogo 2.8 離心泵裝置調(diào)速運(yùn)行工況離心泵裝置調(diào)速運(yùn)行工況 2.8.42.8.4調(diào)速途徑及調(diào)速范圍調(diào)速途徑及調(diào)速范圍 1 1、調(diào)速途徑、調(diào)速途徑 (1)(1)電機(jī)轉(zhuǎn)速不變，通過(guò)中間偶合器以達(dá)到改變轉(zhuǎn)速電機(jī)轉(zhuǎn)速不變，通過(guò)中間偶合器以達(dá)到改

49、變轉(zhuǎn)速 的目的。的目的。 采用液力偶合器對(duì)葉片泵機(jī)組可進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)運(yùn)，采用液力偶合器對(duì)葉片泵機(jī)組可進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)運(yùn)， 可以大量節(jié)約電能，并可使電動(dòng)機(jī)空載可以大量節(jié)約電能，并可使電動(dòng)機(jī)空載( (或輕載或輕載) )啟啟 動(dòng)動(dòng) ，熱能損耗多。，熱能損耗多。 (2)(2)電機(jī)本身的轉(zhuǎn)速可變。電機(jī)本身的轉(zhuǎn)速可變。 改變電機(jī)定子電壓調(diào)速，改變電機(jī)定子極數(shù)調(diào)速改變電機(jī)定子電壓調(diào)速，改變電機(jī)定子極數(shù)調(diào)速 ，改變電機(jī)轉(zhuǎn)子電阻調(diào)速，串級(jí)調(diào)速以及變頻調(diào)速，改變電機(jī)轉(zhuǎn)子電阻調(diào)速，串級(jí)調(diào)速以及變頻調(diào)速 等多種。等多種。 LogoLogo 2.8 離心泵裝置調(diào)速運(yùn)行工況離心泵裝置調(diào)速運(yùn)行工況 2 2、在確定水泵調(diào)速范圍時(shí)，應(yīng)注

50、意如下幾點(diǎn)：、在確定水泵調(diào)速范圍時(shí)，應(yīng)注意如下幾點(diǎn)： (1)(1)調(diào)速水泵安全運(yùn)行的前提是調(diào)速后的轉(zhuǎn)速不調(diào)速水泵安全運(yùn)行的前提是調(diào)速后的轉(zhuǎn)速不 能與其臨界轉(zhuǎn)速重合、接近或成倍數(shù)。能與其臨界轉(zhuǎn)速重合、接近或成倍數(shù)。 (2)(2)水泵的調(diào)速一般不輕易地調(diào)高轉(zhuǎn)速。水泵的調(diào)速一般不輕易地調(diào)高轉(zhuǎn)速。 (3)(3)合理配置調(diào)速泵與定速泵臺(tái)數(shù)的比例。合理配置調(diào)速泵與定速泵臺(tái)數(shù)的比例。 (4)(4)水泵調(diào)速的合理范圍應(yīng)使調(diào)速泵與定速泵均水泵調(diào)速的合理范圍應(yīng)使調(diào)速泵與定速泵均 能運(yùn)行于各自的高效段內(nèi)。能運(yùn)行于各自的高效段內(nèi)。 LogoLogo 2.9 離心泵裝置換輪運(yùn)行工況離心泵裝置換輪運(yùn)行工況 2.9.1切削

51、律切削律 LogoLogo 2 2 D D Q Q 2 2 2 ) ( D D H H 3 2 2 ) ( D D N N 注意：切削律是建于大量感性試驗(yàn)資料的基礎(chǔ)上。如注意：切削律是建于大量感性試驗(yàn)資料的基礎(chǔ)上。如 果葉輪的切削量控制在一定限度內(nèi)時(shí)，則切削前后水果葉輪的切削量控制在一定限度內(nèi)時(shí)，則切削前后水 泵相應(yīng)的效率可視為不變。泵相應(yīng)的效率可視為不變。 此切削限量與水泵的比轉(zhuǎn)數(shù)有關(guān)。此切削限量與水泵的比轉(zhuǎn)數(shù)有關(guān)。 2.9 離心泵裝置換輪運(yùn)行工況離心泵裝置換輪運(yùn)行工況 2.9.22.9.2切削律的應(yīng)用切削律的應(yīng)用 1 1、切削律應(yīng)用的兩類問(wèn)題、切削律應(yīng)用的兩類問(wèn)題 (1)(1)已知葉輪的切

52、削量，求切削前后水泵特已知葉輪的切削量，求切削前后水泵特 性曲線的變化。性曲線的變化。 (2)(2)已知要水泵在已知要水泵在B B點(diǎn)工作，流量為點(diǎn)工作，流量為Q QB B，揚(yáng)程，揚(yáng)程 為為H HB B，B B點(diǎn)位于該泵的點(diǎn)位于該泵的(Q-H)(Q-H)曲線的下方?，F(xiàn)曲線的下方?，F(xiàn) 使用切削方法，使水泵的新持性曲線通過(guò)使用切削方法，使水泵的新持性曲線通過(guò)B B 點(diǎn)，要求：切削后的葉輪直徑點(diǎn)，要求：切削后的葉輪直徑D D2 2 是多少是多少? ? 需要切削百分之幾需要切削百分之幾? ?是否超過(guò)切削限量是否超過(guò)切削限量? ? LogoLogo 2.9 離心泵裝置換輪運(yùn)行工況離心泵裝置換輪運(yùn)行工況 (

53、1)(1)解決這一類問(wèn)題的方法歸納為解決這一類問(wèn)題的方法歸納為“選點(diǎn)、選點(diǎn)、 計(jì)算、立點(diǎn)、連線計(jì)算、立點(diǎn)、連線”四個(gè)步驟。四個(gè)步驟。 LogoLogo Q Q H H Q-HQ-H 1 12 2 4 4 3 3 5 5 6 6 Q Q-H-H Q-NQ-N Q Q -N-N Q-Q- Q Q- 0 0 2.9 離心泵裝置換輪運(yùn)行工況離心泵裝置換輪運(yùn)行工況 LogoLogo (2) (2) 求求“切削拋物線切削拋物線” 求求A A點(diǎn)坐標(biāo)：切削拋物點(diǎn)坐標(biāo)：切削拋物 線與線與(Q(QH)H) 線的交線的交 點(diǎn)。點(diǎn)。 求求D D2 2： ： 切削量百分?jǐn)?shù)切削量百分?jǐn)?shù) 2 KQH %100 (%) 2

54、22 D DD 切削量 22 D Q Q D A A Q Q H H Q-HQ-H B B 2.9 離心泵裝置換輪運(yùn)行工況離心泵裝置換輪運(yùn)行工況 LogoLogo 2 2、應(yīng)用切削律注意點(diǎn)、應(yīng)用切削律注意點(diǎn) (1)(1)切削限量切削限量 (1)(1)對(duì)于不同構(gòu)造的葉輪切削時(shí)，應(yīng)采取不同的方式對(duì)于不同構(gòu)造的葉輪切削時(shí)，應(yīng)采取不同的方式。 2.9 離心泵裝置換輪運(yùn)行工況離心泵裝置換輪運(yùn)行工況 LogoLogo (3)(3)沿葉片弧面在一定的長(zhǎng)度內(nèi)鏗掉一層，則可改善葉沿葉片弧面在一定的長(zhǎng)度內(nèi)鏗掉一層，則可改善葉 輪的工作性能。輪的工作性能。 2.9 離心泵裝置換輪運(yùn)行工況離心泵裝置換輪運(yùn)行工況 Lo

55、goLogo (4)(4)葉輪切削使水泵的使用范圍擴(kuò)大。葉輪切削使水泵的使用范圍擴(kuò)大。 水泵的高效率方框圖水泵的高效率方框圖 2.9 離心泵裝置換輪運(yùn)行工況離心泵裝置換輪運(yùn)行工況 LogoLogo 離心泵性能曲線型譜圖離心泵性能曲線型譜圖 2.10 2.10 離心泵并聯(lián)及串聯(lián)運(yùn)行工況離心泵并聯(lián)及串聯(lián)運(yùn)行工況 水泵并聯(lián)工作：水泵并聯(lián)工作： (1) 增加供水量；增加供水量； (2) 通過(guò)開(kāi)停水泵的臺(tái)數(shù)調(diào)節(jié)泵站的流量和揚(yáng)通過(guò)開(kāi)停水泵的臺(tái)數(shù)調(diào)節(jié)泵站的流量和揚(yáng) 程，以達(dá)到節(jié)能和安全供水；程，以達(dá)到節(jié)能和安全供水； (3) 水泵并聯(lián)揚(yáng)水提高泵站運(yùn)行調(diào)度的靈活性水泵并聯(lián)揚(yáng)水提高泵站運(yùn)行調(diào)度的靈活性 和供水的

56、可靠性。和供水的可靠性。 2.10 2.10 離心泵并聯(lián)及串聯(lián)運(yùn)行工況離心泵并聯(lián)及串聯(lián)運(yùn)行工況 2.10.1 2.10.1 并聯(lián)工作的圖解法并聯(lián)工作的圖解法 1 1、同型號(hào)的兩臺(tái)、同型號(hào)的兩臺(tái)( (或多臺(tái)或多臺(tái)) )泵并聯(lián)后的總和流量泵并聯(lián)后的總和流量 ，將等于某場(chǎng)程下各臺(tái)泵流量之和。，將等于某場(chǎng)程下各臺(tái)泵流量之和。 Q Q 0 0 H H 2.10 2.10 離心泵并聯(lián)及串聯(lián)運(yùn)行工況離心泵并聯(lián)及串聯(lián)運(yùn)行工況 2、同型號(hào)、同水位的兩臺(tái)水泵的并聯(lián)工作、同型號(hào)、同水位的兩臺(tái)水泵的并聯(lián)工作 Q Q (Q-H)(Q-H)1+2 1+2 (Q-H)(Q-H)1,2 1,2 H H Q-HQ-H M M

57、Q Q1+2 1+2 Q Q1,2 1,2 N N H H N N1,2 1,2 N N S S H H Q Q 2.10 2.10 離心泵并聯(lián)及串聯(lián)運(yùn)行工況離心泵并聯(lián)及串聯(lián)運(yùn)行工況 步驟：步驟： (1)(1)繪制兩臺(tái)水泵并聯(lián)后的總和繪制兩臺(tái)水泵并聯(lián)后的總和(Q-H)(Q-H)l+2 l+2曲線 曲線 (2)(2)繪制管道系統(tǒng)特性曲線繪制管道系統(tǒng)特性曲線, ,求并聯(lián)工況點(diǎn)求并聯(lián)工況點(diǎn)M M。 (3)(3)求每臺(tái)泵的工況點(diǎn)求每臺(tái)泵的工況點(diǎn)N N Q Q (Q-H)(Q-H)1+2 1+2 (Q-H)(Q-H)1,2 1,2 H H Q-HQ-H M M Q Q1+2 1+2 Q Q1,2 1,2

58、 N N H H N N1,2 1,2 N N S S H H Q Q OGAOST hhHH 2 21 ) 4 1 ( QSSHH OGAOST 2.10 2.10 離心泵并聯(lián)及串聯(lián)運(yùn)行工況離心泵并聯(lián)及串聯(lián)運(yùn)行工況 結(jié)論：結(jié)論： (1)N(1)NN N1,2 1,2，因此，在選配電動(dòng)機(jī)時(shí)，要根據(jù)單條單 ，因此，在選配電動(dòng)機(jī)時(shí)，要根據(jù)單條單 獨(dú)工作的功率來(lái)配套。獨(dú)工作的功率來(lái)配套。 (2)Q(2)QQ Q1,2 1,2， ，2Q2QQ Q1+2 1+2，即兩臺(tái)泵并聯(lián)工作時(shí)，其流 ，即兩臺(tái)泵并聯(lián)工作時(shí)，其流 量不能比單泵工作時(shí)成倍增加。量不能比單泵工作時(shí)成倍增加。 Q Q (Q-H)(Q-H)1

59、+2 1+2 (Q-H)(Q-H)1,2 1,2 H H Q-HQ-H M M Q Q1+2 1+2 Q Q1,2 1,2 N N H H N N1,2 1,2 N N S S H H Q Q 2.10 2.10 離心泵并聯(lián)及串聯(lián)運(yùn)行工況離心泵并聯(lián)及串聯(lián)運(yùn)行工況 5 5臺(tái)同型號(hào)水泵并聯(lián)臺(tái)同型號(hào)水泵并聯(lián) 2.10 2.10 離心泵并聯(lián)及串聯(lián)運(yùn)行工況離心泵并聯(lián)及串聯(lián)運(yùn)行工況 注意：注意： (1)(1)如果所選的水泵是以經(jīng)常單獨(dú)運(yùn)行為主如果所選的水泵是以經(jīng)常單獨(dú)運(yùn)行為主 的，那么，并聯(lián)工作時(shí)，要考慮到各單泵的的，那么，并聯(lián)工作時(shí)，要考慮到各單泵的 流量是會(huì)減少的，揚(yáng)程是會(huì)提高的。流量是會(huì)減少的，揚(yáng)程

60、是會(huì)提高的。 (2)(2)如果選泵時(shí)是著眼于各泵經(jīng)常并聯(lián)運(yùn)行如果選泵時(shí)是著眼于各泵經(jīng)常并聯(lián)運(yùn)行 的，則應(yīng)注意到，各泵單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，相應(yīng)的的，則應(yīng)注意到，各泵單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，相應(yīng)的 流量將會(huì)增大，軸功率也會(huì)增大。流量將會(huì)增大，軸功率也會(huì)增大。 2.10 2.10 離心泵并聯(lián)及串聯(lián)運(yùn)行工況離心泵并聯(lián)及串聯(lián)運(yùn)行工況 3 3、不同型號(hào)的、不同型號(hào)的2 2臺(tái)水泵在相同水位下的并聯(lián)工作臺(tái)水泵在相同水位下的并聯(lián)工作 Q Q HH H H (Q-H)(Q-H) (Q-H)(Q-H) Q-HQ-HAB AB Q-HQ-HBC BC Q Q H H Q Q (Q-H)(Q-H)+ + E E 2.10 2.10 離心泵