水泵與水泵站3運(yùn)行10學(xué)時(shí)

1、1第三章第三章 離心泵的運(yùn)行離心泵的運(yùn)行3.13.1離心泵裝置定速運(yùn)行工況離心泵裝置定速運(yùn)行工況3.23.2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3.33.3離心泵裝置換輪運(yùn)行工況離心泵裝置換輪運(yùn)行工況3.43.4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 3.1 3.1 離心泵裝置定速運(yùn)行工況離心泵裝置定速運(yùn)行工況3.1.13.1.1瞬時(shí)瞬時(shí)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)，某一瞬時(shí)的出：水泵運(yùn)行時(shí)，某一瞬時(shí)的出水流量、揚(yáng)程、軸功率、效率及吸上真空高度等水流量、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)。稱水泵瞬時(shí)工況點(diǎn)。 每一臺(tái)水泵在一定的轉(zhuǎn)速下

2、，都有它自己固每一臺(tái)水泵在一定的轉(zhuǎn)速下，都有它自己固有的特性曲線，此曲線反映了該水泵本身有的特性曲線，此曲線反映了該水泵本身潛潛在在的工作能力，或者說是水泵能夠的工作能力，或者說是水泵能夠供給供給的流的流量和揚(yáng)程，那么某一時(shí)刻水泵的工況點(diǎn)該怎量和揚(yáng)程，那么某一時(shí)刻水泵的工況點(diǎn)該怎么確定呢？么確定呢？3水泵本身型號(hào)水泵本身型號(hào)123水泵運(yùn)行的實(shí)際轉(zhuǎn)速水泵運(yùn)行的實(shí)際轉(zhuǎn)速管路系統(tǒng)及邊界條件管路系統(tǒng)及邊界條件前兩方面通常比較明確，前兩方面通常比較明確，所以我們主要討論管路系統(tǒng)和邊界條件所以我們主要討論管路系統(tǒng)和邊界條件4 管道水頭損失特性曲管道水頭損失特性曲線表示管路中線表示管路中水頭損失水頭損失與與

3、流量流量之間的關(guān)系。之間的關(guān)系。2SQh jfhhh0Qh3.1.23.1.2管路系統(tǒng)的特性曲線管路系統(tǒng)的特性曲線a a、管道水頭損失特性曲線、管道水頭損失特性曲線2SQh 5 管道系統(tǒng)特性曲線：管道系統(tǒng)特性曲線：把水頭損失與凈揚(yáng)程把水頭損失與凈揚(yáng)程聯(lián)系起來，曲線上任聯(lián)系起來，曲線上任一點(diǎn)一點(diǎn)k k表示輸送流量為表示輸送流量為Q QK K的液體至的液體至H HSTST的高度的高度所所需要需要的能量為的能量為H HK K?？梢哉J(rèn)為是可以認(rèn)為是需求曲線需求曲線b b、管道系統(tǒng)特性曲線、管道系統(tǒng)特性曲線H0QSTH HhSTHQKhHK63.1.33.1.3離心泵工況點(diǎn)的確定離心泵工況點(diǎn)的確定工況點(diǎn)

4、工況點(diǎn)：離心泵的：離心泵的QH曲線曲線與與管道系統(tǒng)的特性管道系統(tǒng)的特性 曲線曲線的的交點(diǎn)交點(diǎn)稱為水泵的工況點(diǎn)。該交稱為水泵的工況點(diǎn)。該交 點(diǎn)反映了能量的點(diǎn)反映了能量的供需平衡供需平衡供供=需需設(shè)計(jì)計(jì)算由水泵特性曲線查得7a a、圖解法、圖解法-簡(jiǎn)明、直觀，工程中應(yīng)用廣泛簡(jiǎn)明、直觀，工程中應(yīng)用廣泛（）直接法（）直接法8Q-hQ-hM MK KD DH HSTSTH HSTSThQ QQ QM MH HQ-HQ-Hhh離心泵裝置的工況點(diǎn)離心泵裝置的工況點(diǎn)H HM MK K1 19M MH HSTSTQ QQ QM MH HQ-HQ-HQ-HQ-H（）折引法（）折引法離心泵裝置的工況點(diǎn)離心泵裝置的工

5、況點(diǎn)Q-HQ-HM M1 1H HM M10原理：原理： 擬合擬合Q-HQ-H曲線，與管道系統(tǒng)特性曲線聯(lián)立求解工況點(diǎn)。曲線，與管道系統(tǒng)特性曲線聯(lián)立求解工況點(diǎn)。b、數(shù)解法、數(shù)解法-計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制特征參數(shù)擬合計(jì)算或測(cè)量2SQHHST)(QfH 11擬合擬合Q-HQ-H曲線曲線(1)(1)HH水泵的實(shí)際揚(yáng)程水泵的實(shí)際揚(yáng)程(MPa)(MPa)；HxHx水泵在水泵在Q=0Q=0時(shí)所產(chǎn)生的虛總揚(yáng)程時(shí)所產(chǎn)生的虛總揚(yáng)程(MPa)(MPa)；h hx x相應(yīng)于流量為相應(yīng)于流量為Q Q時(shí)，泵體內(nèi)的虛水頭損失之和。時(shí)，泵體內(nèi)的虛水頭損失之和。 h hx x=S=Sx xQ Qm mMPaMPaS Sx

6、 x泵體內(nèi)虛阻耗系數(shù)泵體內(nèi)虛阻耗系數(shù); ;mm指數(shù)。指數(shù)。(2)(2)2QSHHxxmmQAQAQAHH2210123.1.4離心泵工作點(diǎn)的校核離心泵工作點(diǎn)的校核 離心泵在此工作點(diǎn)工作是否正常，主要從以下幾點(diǎn)進(jìn)行校核：離心泵在此工作點(diǎn)工作是否正常，主要從以下幾點(diǎn)進(jìn)行校核： 1、流量和揚(yáng)程是否滿足使用要求；、流量和揚(yáng)程是否滿足使用要求； 2、水泵是否在高效區(qū)工作；、水泵是否在高效區(qū)工作； 3、水泵不超載或空載；、水泵不超載或空載； 4、水泵不發(fā)生汽蝕。、水泵不發(fā)生汽蝕。13 泵的工況點(diǎn)由兩條特性曲線所決定，因而改變其中之泵的工況點(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)

7、節(jié)。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) 調(diào)節(jié)工況點(diǎn)的方法：調(diào)節(jié)工況點(diǎn)的方法：調(diào)節(jié)閥門；調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速；調(diào)節(jié)閥門；調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速； 調(diào)節(jié)葉輪；調(diào)節(jié)葉輪；水泵的聯(lián)合運(yùn)行水泵的聯(lián)合運(yùn)行3.1.5離心泵裝置工況點(diǎn)的改變離心泵裝置工況點(diǎn)的改變14水泵的工況點(diǎn)隨水位變動(dòng)（自動(dòng)調(diào)節(jié)）水泵的工況點(diǎn)隨水位變動(dòng)（自動(dòng)調(diào)節(jié)） 15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。H=HH=HSTST+SQ+SQ2

8、 2，當(dāng)改變，當(dāng)改變閥門開啟度時(shí)，管閥門開啟度時(shí)，管道阻抗隨之改變道阻抗隨之改變Q QA AA AH HQ QQ QB BB BB B1 1閘閥調(diào)節(jié)閘閥調(diào)節(jié)16例題n例 現(xiàn)有14SA10型離心泵一臺(tái)，轉(zhuǎn)速n1450rmin，葉輪直徑D466mm，其QH特性曲線如圖231所示。試擬合QH特性曲線方程。n(解 由14SA10型的QH特性曲線上，取包括(Q。，H。)在內(nèi)的任意4點(diǎn)，其值如表23所示。上表中H值單位為m，Q值單位為L(zhǎng)s。 型號(hào)已 知 各 點(diǎn) 的 坐 標(biāo) 值待計(jì)算值HoQoH1Q1H2Q2H3Q3A1A214SA-1072070240653406038000168-00001717圖2-

9、31 14SA-10型離心泵的特性曲線 18求解過程為：已知的各坐標(biāo)值代入方程，可得： 288+960A1+317600A2267 69120+317600A1+108 X 106A261700將上式化簡(jiǎn)后，解得： A10.168；A2-0.000117將結(jié)果且A1 、 A2 ：值代入(262a)式，得出該泵的QH特性曲線方程為： H72+0.0168Q-0.00017Q2將上式與該水泵裝置的管道特性曲線方程HHST+SQ2聯(lián)立，即可求得其工況點(diǎn)的(Q，H)值。19 3.2 3.2 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 調(diào)速運(yùn)行調(diào)速運(yùn)行：指水泵在可調(diào)速的電機(jī)驅(qū)動(dòng)下運(yùn)行，通過改變轉(zhuǎn)速：指

10、水泵在可調(diào)速的電機(jī)驅(qū)動(dòng)下運(yùn)行，通過改變轉(zhuǎn)速來改變水泵裝置的工況點(diǎn)。來改變水泵裝置的工況點(diǎn)。 如果說對(duì)定速運(yùn)行工況，考慮的是離心泵在固定的單一轉(zhuǎn)如果說對(duì)定速運(yùn)行工況，考慮的是離心泵在固定的單一轉(zhuǎn)速條件下，如何充分利用其速條件下，如何充分利用其Q-HQ-H曲線上的高效工作曲線上的高效工作“段段”，那么，那么，對(duì)調(diào)速運(yùn)行工況，將著眼于在城市管網(wǎng)用水量逐時(shí)變動(dòng)的情況對(duì)調(diào)速運(yùn)行工況，將著眼于在城市管網(wǎng)用水量逐時(shí)變動(dòng)的情況下，如何充分利用通過變速而形成的離心泵下，如何充分利用通過變速而形成的離心泵Q Q-H-H曲線的高效工作曲線的高效工作“區(qū)區(qū)”。因此，調(diào)速運(yùn)行大大地。因此，調(diào)速運(yùn)行大大地?cái)U(kuò)展了離心泵的有

11、效工作范圍擴(kuò)展了離心泵的有效工作范圍，是泵站運(yùn)行中十分合理的調(diào)節(jié)方式。是泵站運(yùn)行中十分合理的調(diào)節(jié)方式。 為了對(duì)調(diào)速運(yùn)行工況進(jìn)行討論，下面將對(duì)離心泵葉輪的相似為了對(duì)調(diào)速運(yùn)行工況進(jìn)行討論，下面將對(duì)離心泵葉輪的相似律、比例律以及其具體應(yīng)用等問題分述律、比例律以及其具體應(yīng)用等問題分述于后。于后。20 3.2.3.2.葉輪相似定律葉輪相似定律 由于水泵內(nèi)部液體流動(dòng)的復(fù)雜性，單憑借理論不由于水泵內(nèi)部液體流動(dòng)的復(fù)雜性，單憑借理論不能準(zhǔn)確地算出葉片泵的性能。根據(jù)流體力學(xué)中的相似能準(zhǔn)確地算出葉片泵的性能。根據(jù)流體力學(xué)中的相似理論，并運(yùn)用實(shí)驗(yàn)?zāi)M的手段，理論，并運(yùn)用實(shí)驗(yàn)?zāi)M的手段，可依水泵葉輪在某一可依水泵葉輪在

12、某一轉(zhuǎn)速下的已知性能換算出它在其它轉(zhuǎn)速下的性能轉(zhuǎn)速下的已知性能換算出它在其它轉(zhuǎn)速下的性能。水。水泵葉輪的相似定律是基于幾何相似和運(yùn)動(dòng)相似的基礎(chǔ)泵葉輪的相似定律是基于幾何相似和運(yùn)動(dòng)相似的基礎(chǔ)上的。凡是兩臺(tái)水泵能滿足上的。凡是兩臺(tái)水泵能滿足幾何相似幾何相似和和運(yùn)動(dòng)相似運(yùn)動(dòng)相似的條的條件，稱為件，稱為工況相似水泵工況相似水泵。21mmDDbb2222 幾何相似幾何相似：兩個(gè)葉輪主要過流部分一切相對(duì)應(yīng)的尺：兩個(gè)葉輪主要過流部分一切相對(duì)應(yīng)的尺寸成一定比例，所有的對(duì)應(yīng)角相等。寸成一定比例，所有的對(duì)應(yīng)角相等。 現(xiàn)設(shè)有兩臺(tái)幾何相似水泵的葉輪，一個(gè)為實(shí)際水現(xiàn)設(shè)有兩臺(tái)幾何相似水泵的葉輪，一個(gè)為實(shí)際水泵的葉輪；另一

13、個(gè)為模型水泵的葉輪，其符號(hào)以下角泵的葉輪；另一個(gè)為模型水泵的葉輪，其符號(hào)以下角標(biāo)標(biāo)m m表示。表示。 b b2 2、b b2m2m 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。22 運(yùn)動(dòng)相似運(yùn)動(dòng)相似的條件是：兩葉輪對(duì)應(yīng)點(diǎn)上水流的的條件是：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。也即在同名速度方向一致，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。相應(yīng)點(diǎn)上水流的速度三角形相似。n在幾何相似的前題下，運(yùn)動(dòng)相似就是在幾何相似的前題下，運(yùn)動(dòng)相似就是工況相工況相似。似。mmm

14、mnnnDnDuuCC22222223mmmnnnDnDuu)()(CCCC2222m2r2rm2u2u相似速度三角形相似速度三角形24n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)行水泵的確定兩臺(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)行水泵的確定兩臺(tái)在相似工況下運(yùn)行水泵的揚(yáng)程之間的關(guān)系。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)行水泵的確定兩臺(tái)在相似工況下運(yùn)行水泵的軸功率之間的關(guān)系。軸功率之間的關(guān)系。mmvvmnnQQ)(3222)(m

15、mhhmnnHH335mmnnNNmmnnQQ3)()(335MmMmmnnNN222mmnnHH25 把相似定律應(yīng)用于以不同轉(zhuǎn)速運(yùn)行的同一臺(tái)葉片泵，則把相似定律應(yīng)用于以不同轉(zhuǎn)速運(yùn)行的同一臺(tái)葉片泵，則可得到比例律：可得到比例律：2121nnQQ22121)(nnHH32121)(nnNN3.2.2相似定律的特例相似定律的特例比例律比例律26比例律在泵站設(shè)計(jì)與運(yùn)行中的應(yīng)用，最常遇到的比例律在泵站設(shè)計(jì)與運(yùn)行中的應(yīng)用，最常遇到的情形有二種：情形有二種：(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(QH)(QH)l l曲線，但所需的曲線，但所需的工況點(diǎn)，并不在該特性曲線上，而在坐標(biāo)點(diǎn)工

16、況點(diǎn)，并不在該特性曲線上，而在坐標(biāo)點(diǎn)A A2 2(Q(Q2 2，H H2 2) )處?，F(xiàn)問；如果需要水泵在處?，F(xiàn)問；如果需要水泵在A A2 2點(diǎn)工作，點(diǎn)工作，其轉(zhuǎn)速其轉(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(QH)(QH)l l曲線，試用比例律翻畫曲線，試用比例律翻畫轉(zhuǎn)速為轉(zhuǎn)速為n n2 2時(shí)的時(shí)的(QH)(QH)2 2 曲線。曲線。3.2.3 比例律應(yīng)用比例律應(yīng)用27相似工況拋物線工況相似的兩個(gè)點(diǎn)（Q,H)n1，(Qm，Hm)n2相似工況拋物線常數(shù)_KQHKQHQH22mm22)(2121nnmmHHnnQQ28問題問題(1)(1)：求求“相似工

17、況拋物線相似工況拋物線”, ,即求出即求出K K值值求求A A點(diǎn)：相似工況拋物線點(diǎn)：相似工況拋物線 與與(QH)(QH)l l線的交點(diǎn)。線的交點(diǎn)。求求n n2 22kQH 2112QQnn A A1 1Q QH HQ-HQ-HA A2 229(2)(2)在在(QH)(QH)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(QH)(QH)2 2上的上的aa、bb、cc、dd、ee、ff作作(QH)(QH)2 2曲線。曲線。同理可求同理可求(QN)(QN)2 2曲線。曲線。Q QH H(Q-H)1(Q-H)1A A2 2a bdcef(Q-H)2

18、(Q-H)230求求(Q)(Q)2 2曲線。曲線。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，將已知圖中的，將已知圖中a a、b b、b b、d d等點(diǎn)的效率點(diǎn)平移即可。等點(diǎn)的效率點(diǎn)平移即可。31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NNB2B2N NB2B2) )。(2)(2)保持管網(wǎng)等壓供水保持管網(wǎng)等壓供水( (即即H HSTST基本不變基本不變) )32n2 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)xxHkSQn

19、QQnn212112222112)(QSHnnHxx333.2.43.2.4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) ) 葉片泵的葉輪構(gòu)造和水力性能及尺寸大小是多葉片泵的葉輪構(gòu)造和水力性能及尺寸大小是多種多樣的，需要一個(gè)綜合性的指標(biāo)，來對(duì)種多樣的，需要一個(gè)綜合性的指標(biāo)，來對(duì)葉片泵進(jìn)葉片泵進(jìn)行分類和比較行分類和比較，將同類型的泵組成一個(gè)系列，以利，將同類型的泵組成一個(gè)系列，以利于水泵的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。于水泵的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。Q,H,N,nQ,H,N,n，D D等參數(shù)中，轉(zhuǎn)速等參數(shù)中，轉(zhuǎn)速或直徑或直徑D D改變，泵的性能曲線將改變，所以這個(gè)綜合改變，泵的性能曲線將改變，所以這個(gè)綜合性指標(biāo)必然是上述參數(shù)

20、的函數(shù)。性指標(biāo)必然是上述參數(shù)的函數(shù)。、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)際泵的比轉(zhuǎn)這時(shí)該模型泵的轉(zhuǎn)數(shù)，就叫做與它相似的實(shí)際泵的比轉(zhuǎn)數(shù)數(shù)n ns s 。4321)()(HHQQnnmms075. 075mumHNQ34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)Q1)Q和和H H是指水泵最高效率時(shí)的流量和揚(yáng)程，也即是指水泵最高效率

21、時(shí)的流量和揚(yáng)程，也即水泵的設(shè)計(jì)工況點(diǎn)。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)所抽升液體的密度是根據(jù)所抽升液體的密度1000kg1000kgm m3 3時(shí)得出的。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)不是無因次數(shù)，它的單位是比轉(zhuǎn)數(shù)不是無因次數(shù)，它的單位是“r rmin”min”。4365. 3HQnns35 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，

22、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。越小，水泵的流量越小，揚(yáng)程越高。 36(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) )。37(3)(3)相對(duì)性能曲線相對(duì)性能曲線n ns s越小：越小：QHQH曲

23、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)低的水泵，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)電流減??；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??； 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。38例題n1、一臺(tái)SH型水泵流量為45L/S，揚(yáng)程為78m，額定轉(zhuǎn)速2900r/min，計(jì)算其比轉(zhuǎn)速？（ns=60.5）n2、已知某水泵流量為360m3/h，揚(yáng)程為10m，額定轉(zhuǎn)速1450r/min，試判別其水泵的類型？（ns=297.6）393.2.53.2.5調(diào)速途徑及調(diào)速范圍調(diào)速途徑及調(diào)速范圍

24、1 1、調(diào)速途徑、調(diào)速途徑 (1)(1)電機(jī)轉(zhuǎn)速不變，通過中間偶合器電機(jī)轉(zhuǎn)速不變，通過中間偶合器（變速箱）（變速箱）以達(dá)到以達(dá)到改變轉(zhuǎn)速的目的。改變轉(zhuǎn)速的目的。屬于這種調(diào)速方式的常見有屬于這種調(diào)速方式的常見有，它是用油作為傳遞力矩的介質(zhì)，是屬于滑差傳，它是用油作為傳遞力矩的介質(zhì)，是屬于滑差傳動(dòng)的一種。動(dòng)的一種。 采用液力偶合器對(duì)葉片泵機(jī)組可進(jìn)行無級(jí)調(diào)運(yùn)，可以采用液力偶合器對(duì)葉片泵機(jī)組可進(jìn)行無級(jí)調(diào)運(yùn)，可以大量節(jié)約電能，并可使電動(dòng)機(jī)空載大量節(jié)約電能，并可使電動(dòng)機(jī)空載( (或輕載或輕載) )啟動(dòng)啟動(dòng) ，熱，熱能損耗多。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)

25、速，改變電機(jī)定子極數(shù)調(diào)速，改改變電機(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)速等多種。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。（變頻電機(jī)或變頻水泵變頻電機(jī)或變頻水泵）402 2、在確定水泵調(diào)速范圍時(shí)，應(yīng)注意如下幾點(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)速不能與其臨調(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)。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

26、臺(tái)數(shù)的比例。 (4)(4)水泵調(diào)速的合理范圍應(yīng)使調(diào)速泵與定速泵均能運(yùn)行于水泵調(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)。各自的高效段內(nèi)。41本課教學(xué)內(nèi)容基本要求本課教學(xué)內(nèi)容基本要求n1. 離心泵裝置定速運(yùn)行工況：管道特性曲線，圖解法求工況點(diǎn)，數(shù)解法求工況點(diǎn)公式。n2. 離心泵裝置調(diào)速運(yùn)行工況點(diǎn)：相似工況概念，相似律的推導(dǎo)與形式，比例律應(yīng)用，調(diào)速運(yùn)行節(jié)能意義，葉輪相似準(zhǔn)數(shù)概念及含義，調(diào)速途徑及范圍。 42 3.3 3.3 離心泵裝置換輪運(yùn)行工況（自學(xué)）離心泵裝置換輪運(yùn)行工況（自學(xué)） 3.3.1 3.3.1切削律切削律 22DDQQ222)(DDHH322)(DDNN注意：切削律是建

27、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)。433.3.23.3.2切削律的應(yīng)用切削律的應(yīng)用 1 1、切削律應(yīng)用的兩類問題、切削律應(yīng)用的兩類問題 (1)(1)已知葉輪的切削量，求切削前后水泵特性曲線的變化。已知葉輪的切削量，求切削前后水泵特性曲線的變化。 (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)程為，揚(yáng)程為H HB B，

28、B B點(diǎn)位點(diǎn)位于該泵的于該泵的(Q-H)(Q-H)曲線的下方?，F(xiàn)使用切削方法，使水泵曲線的下方?，F(xiàn)使用切削方法，使水泵的新持性曲線通過的新持性曲線通過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DD2 2 是多少是多少? ?需要切削百分之幾需要切削百分之幾? ?是否超過切削限量是否超過切削限量? ?44(1)(1)解決這一類問題的方法歸納為解決這一類問題的方法歸納為“選點(diǎn)、計(jì)算、立選點(diǎn)、計(jì)算、立點(diǎn)、連線點(diǎn)、連線”四個(gè)步驟。四個(gè)步驟。Q QH HQ-HQ-H1 1 2 24 43 35 56 6Q-Q-HHQ-NQ-NQ Q-N-NQ-Q-Q-Q-0 045(2) (2) 求求“切

29、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(QH)(QH) 線的交線的交點(diǎn)。點(diǎn)。求求DD2 2：切削量百分?jǐn)?shù)切削量百分?jǐn)?shù)2KQH %100(%)222DDD切削量A AQ QH HQ-HQ-HB B22DQQD 462 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。47(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。48(4)(4)葉輪切削使水泵的使用范圍擴(kuò)大。葉輪切削使

30、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49離心泵性能曲線型譜圖離心泵性能曲線型譜圖503.4 3.4 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 多臺(tái)水泵聯(lián)合運(yùn)行，通過多臺(tái)水泵聯(lián)合運(yùn)行，通過連絡(luò)管連絡(luò)管共同向管網(wǎng)共同向管網(wǎng)或高地水池輸水的情況，稱為或高地水池輸水的情況，稱為并聯(lián)工作并聯(lián)工作。水泵并聯(lián)工作特點(diǎn)：水泵并聯(lián)工作特點(diǎn)：(1) (1) 增加供水量；增加供水量；(2) (2) 通過開停水泵的臺(tái)數(shù)調(diào)節(jié)泵站的流量和揚(yáng)程，通過開停水泵的臺(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；以達(dá)到節(jié)能和安全供水；(3) (3) 水泵并聯(lián)揚(yáng)水提高泵站運(yùn)行調(diào)度的靈活性和水泵并聯(lián)揚(yáng)水提

31、高泵站運(yùn)行調(diào)度的靈活性和供水的可靠性。供水的可靠性。513.4.1 3.4.1 并聯(lián)工作的圖解法并聯(lián)工作的圖解法Q Q0 0H H水泵并聯(lián)性能曲線的繪制水泵并聯(lián)性能曲線的繪制 1 1、同型號(hào)同型號(hào)的兩臺(tái)的兩臺(tái)( (或多臺(tái)或多臺(tái)) )泵并聯(lián)后的總和流量，將等泵并聯(lián)后的總和流量，將等于某場(chǎng)程下各臺(tái)泵流量之和。于某場(chǎng)程下各臺(tái)泵流量之和。522 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+21+2(Q-H)(Q-H)1,21,2H HQ-HQ-HM MQ Q1+21+2Q Q1,21,2N NH HN N1,21,2NNS SHHQQ53步驟

32、：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+2l+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 NOGAOSThhHH221)41(QSSHHOGAOSTQ Q(Q-H)(Q-H)1+21+2(Q-H)(Q-H)1,21,2H HQ-HQ-HM MQ Q1+21+2Q Q1,21,2N NH HN N1,21,2NNS SHHQQ54n結(jié)論：結(jié)論：(1)N(1)NN N1,21,2，因此，在選配電動(dòng)機(jī)時(shí)，要根據(jù)單條單獨(dú)，因此，在選配電動(dòng)機(jī)時(shí)，要根

33、據(jù)單條單獨(dú)工作的功率來配套。工作的功率來配套。(2)Q(2)QQ Q1,21,2，2Q2QQ Q1+21+2，即兩臺(tái)泵并聯(lián)工作時(shí)，其流量，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。不能比單泵工作時(shí)成倍增加。Q Q(Q-H)(Q-H)1+21+2(Q-H)(Q-H)1,21,2H HQ-HQ-HM MQ Q1+21+2Q Q1,21,2N NH HN N1,21,2NNS SHHQQ555 5臺(tái)同型號(hào)水泵并聯(lián)臺(tái)同型號(hào)水泵并聯(lián)56n注意：注意： (1)(1)如果所選的水泵是以經(jīng)常單獨(dú)運(yùn)行為主的，那么，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)，要考慮到各單泵的流量是會(huì)減少的，

34、揚(yáng)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。程是會(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)行的，則應(yīng)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)的流量將會(huì)增大，軸注意到，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。功率也會(huì)增大。 57n3 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 QHHH H(Q-H)(Q-H)(Q-H)(Q-H) Q-HQ-HABABQ-HQ-HBCBCQ QH HQ Q(Q-H)(Q-H)+ + Q-HQ-HBDBDE E58步驟：步驟：(1)(1)繪制兩臺(tái)

35、水泵折引至繪制兩臺(tái)水泵折引至B B點(diǎn)的點(diǎn)的(Q-H)(Q-H)、(Q-H)(Q-H) 曲線曲線(2)(2)繪制兩臺(tái)水泵折引至繪制兩臺(tái)水泵折引至B B點(diǎn)的點(diǎn)的(Q-H)(Q-H) 曲線曲線(3)(3)繪制繪制BDBD段管道系統(tǒng)特性曲線段管道系統(tǒng)特性曲線, ,求并聯(lián)工況點(diǎn)求并聯(lián)工況點(diǎn)E E(4)(4)求每臺(tái)泵的工況點(diǎn)求每臺(tái)泵的工況點(diǎn)2QSHhHHABABBQ QHHH H(Q-H)(Q-H)(Q-H)(Q-H) Q-HQ-HABABQ-HQ-HBCBCQ QH HQ Q(Q-H)(Q-H)+ + Q-HQ-HBDBDE E59并聯(lián)機(jī)組的總軸功率及總效率：并聯(lián)機(jī)組的總軸功率及總效率：212211212121NNHQHQNNNQ QHHH H(Q-H)(Q-H)(Q-H)(Q-H) Q-HQ-HABABQ-HQ-HBCBCQ QH HQ Q(Q-H)(Q-H)+ + Q-HQ-HBDBDE E60n 4、如果兩臺(tái)同型號(hào)并聯(lián)工作的水泵，其中一如果兩臺(tái)同型號(hào)并聯(lián)工作的水泵，其中一