泵站運(yùn)行工培訓(xùn)技巧

1、第三章水泵的汽蝕與安裝高程第三章水泵的汽蝕與安裝高程第一節(jié)第一節(jié) 水泵的汽蝕及其危害水泵的汽蝕及其危害n一、水泵汽蝕一、水泵汽蝕 n1 汽蝕的概念汽蝕的概念n汽蝕是水力機(jī)械中的一種異?，F(xiàn)象。水的汽化與溫度和壓力有關(guān)。汽蝕是水力機(jī)械中的一種異?，F(xiàn)象。水的汽化與溫度和壓力有關(guān)。在一定的溫度下，水開始汽化的臨界壓力稱為該溫度下的飽和汽在一定的溫度下，水開始汽化的臨界壓力稱為該溫度下的飽和汽化壓力。水在不同水溫下的飽和汽化壓力見下表化壓力。水在不同水溫下的飽和汽化壓力見下表 。n水泵運(yùn)行時(shí)，由于某些原因而使泵內(nèi)局部位置的壓力降低到水的水泵運(yùn)行時(shí)，由于某些原因而使泵內(nèi)局部位置的壓力降低到水的飽和汽化壓力

2、時(shí)，水產(chǎn)生汽化，并產(chǎn)生大量汽泡。從水中離析出飽和汽化壓力時(shí)，水產(chǎn)生汽化，并產(chǎn)生大量汽泡。從水中離析出來的大量汽泡隨著水流向前運(yùn)動，達(dá)到高壓區(qū)時(shí)受到周圍液體的來的大量汽泡隨著水流向前運(yùn)動，達(dá)到高壓區(qū)時(shí)受到周圍液體的擠壓而潰滅，氣泡又重新凝結(jié)成水。汽泡破滅時(shí)，水流質(zhì)點(diǎn)從四擠壓而潰滅，氣泡又重新凝結(jié)成水。汽泡破滅時(shí)，水流質(zhì)點(diǎn)從四周以高速向氣泡中心沖擊，產(chǎn)生強(qiáng)烈的局部水錘。這種現(xiàn)象就是周以高速向氣泡中心沖擊，產(chǎn)生強(qiáng)烈的局部水錘。這種現(xiàn)象就是水泵的水泵的汽蝕現(xiàn)象汽蝕現(xiàn)象。第三章水泵的汽蝕與安裝高程第三章水泵的汽蝕與安裝高程第一節(jié)第一節(jié) 水泵的汽蝕及其危害水泵的汽蝕及其危害n汽化與汽蝕的機(jī)理汽化與汽蝕的機(jī)

3、理n 汽化：常溫狀態(tài)下，液體壓力低于汽化壓力而發(fā)生的汽化現(xiàn)象。汽化：常溫狀態(tài)下，液體壓力低于汽化壓力而發(fā)生的汽化現(xiàn)象。n汽蝕：空化發(fā)生時(shí)，液體對于固體邊壁所形成的損傷破壞。汽蝕：空化發(fā)生時(shí)，液體對于固體邊壁所形成的損傷破壞。n汽蝕（空蝕）機(jī)理汽蝕（空蝕）機(jī)理n空蝕機(jī)理：空蝕機(jī)理：已形成的液體空泡，再進(jìn)入高壓區(qū)時(shí)，會突然凝聚潰已形成的液體空泡，再進(jìn)入高壓區(qū)時(shí)，會突然凝聚潰滅。而此潰滅過程會產(chǎn)生沖擊力等伴隨現(xiàn)象（機(jī)械作用、電化作滅。而此潰滅過程會產(chǎn)生沖擊力等伴隨現(xiàn)象（機(jī)械作用、電化作用、化學(xué)作用），從而對過流邊壁構(gòu)成損傷破壞。空泡潰滅實(shí)驗(yàn)用、化學(xué)作用），從而對過流邊壁構(gòu)成損傷破壞。空泡潰滅實(shí)驗(yàn)照片

4、：照片：第三章水泵的汽蝕與安裝高程第三章水泵的汽蝕與安裝高程第一節(jié)第一節(jié) 水泵的汽蝕及其危害水泵的汽蝕及其危害n1、機(jī)械作用：（、機(jī)械作用：（1）沖擊波作用（水錘擊打）；（）沖擊波作用（水錘擊打）；（2）微射流作）微射流作用（水流高速進(jìn)出縫隙）用（水流高速進(jìn)出縫隙）n 2、電化作用：冷熱兩端形成熱電偶，產(chǎn)生熱電勢、電化作用：冷熱兩端形成熱電偶，產(chǎn)生熱電勢n 3、化學(xué)作用：高溫氧化、化學(xué)作用：高溫氧化n 4、聯(lián)合作用：前述三種聯(lián)合作用，空蝕與泥沙磨損聯(lián)合作用、聯(lián)合作用：前述三種聯(lián)合作用，空蝕與泥沙磨損聯(lián)合作用n空蝕原因空蝕原因n液體環(huán)境壓力降低是空化發(fā)生的外部條件。液體環(huán)境壓力降低是空化發(fā)生的外

5、部條件。n水流低壓條件可因翼型繞流、間隙流動、旋渦流動等情況形成。水流低壓條件可因翼型繞流、間隙流動、旋渦流動等情況形成。n液體液體“空化核空化核”的存在是空化發(fā)生的內(nèi)在原因。的存在是空化發(fā)生的內(nèi)在原因。n 空化核：液體中存在的不可溶性微小氣泡?？栈耍阂后w中存在的不可溶性微小氣泡。n 由于相對大的尺寸，空化核的抗拉強(qiáng)度很低。由于相對大的尺寸，空化核的抗拉強(qiáng)度很低。n單獨(dú)存在的微小氣泡或微小氣團(tuán)單獨(dú)存在的微小氣泡或微小氣團(tuán)n 空化核存在形式：空化核存在形式：第三章水泵的汽蝕與安裝高程第三章水泵的汽蝕與安裝高程第一節(jié)第一節(jié) 水泵的汽蝕及其危害水泵的汽蝕及其危害第三章水泵的汽蝕與安裝高程第三章水泵

6、的汽蝕與安裝高程第一節(jié)第一節(jié) 水泵的汽蝕及其危害水泵的汽蝕及其危害n2 汽蝕的類型汽蝕的類型n水泵常見汽蝕有三種類型。水泵常見汽蝕有三種類型。 n( 1 ）葉面型汽蝕）葉面型汽蝕n葉面型汽蝕是發(fā)生在葉片表面的汽蝕。汽蝕發(fā)生在葉片正面、背葉面型汽蝕是發(fā)生在葉片表面的汽蝕。汽蝕發(fā)生在葉片正面、背面或前蓋板的內(nèi)表面等部位，如圖面或前蓋板的內(nèi)表面等部位，如圖 所示。所示。n離心泵在大流量時(shí)，葉面汽蝕發(fā)生在離心泵在大流量時(shí)，葉面汽蝕發(fā)生在 1 、 4 、 3 幾個(gè)部位，小幾個(gè)部位，小流量時(shí)，發(fā)生在流量時(shí)，發(fā)生在 2 、 4 、 1 幾個(gè)部位。軸流泵在大流量時(shí)葉面幾個(gè)部位。軸流泵在大流量時(shí)葉面汽蝕發(fā)生在葉

7、片的正面，小流量時(shí)發(fā)生在葉片的背面。汽蝕發(fā)生在葉片的正面，小流量時(shí)發(fā)生在葉片的背面。第三章水泵的汽蝕與安裝高程第三章水泵的汽蝕與安裝高程第一節(jié)第一節(jié) 水泵的汽蝕及其危害水泵的汽蝕及其危害n（ 2 ）間隙汽蝕）間隙汽蝕n間隙汽蝕發(fā)生在軸流泵葉輪中心線相應(yīng)的輪轂上，同時(shí)也發(fā)生在間隙汽蝕發(fā)生在軸流泵葉輪中心線相應(yīng)的輪轂上，同時(shí)也發(fā)生在葉片的端部，如圖葉片的端部，如圖 4316 所示。在離心泵的減漏環(huán)與葉輪邊所示。在離心泵的減漏環(huán)與葉輪邊緣間隙處，亦會引起間隙型汽蝕。緣間隙處，亦會引起間隙型汽蝕。 n（ 3 ）渦帶汽蝕）渦帶汽蝕n渦帶型汽蝕是由于進(jìn)水池設(shè)計(jì)不當(dāng)，造成了在水泵的進(jìn)口處水流渦帶型汽蝕是由于

8、進(jìn)水池設(shè)計(jì)不當(dāng)，造成了在水泵的進(jìn)口處水流的紊亂和旋渦，產(chǎn)生了渦帶，把大量的氣體周期性地帶入泵內(nèi)，的紊亂和旋渦，產(chǎn)生了渦帶，把大量的氣體周期性地帶入泵內(nèi)，助長或加重了葉面汽蝕。助長或加重了葉面汽蝕。n（二）汽蝕的危害（二）汽蝕的危害 n1 水泵性能惡化水泵性能惡化n水泵發(fā)生汽蝕時(shí)，因水流中含有氣泡，引起水泵的性能惡化：水泵發(fā)生汽蝕時(shí)，因水流中含有氣泡，引起水泵的性能惡化：n離心泵離心泵葉槽狹長，寬度較小，氣泡迅速占據(jù)部分槽道甚至全部槽葉槽狹長，寬度較小，氣泡迅速占據(jù)部分槽道甚至全部槽道，使水流的連續(xù)性遭到破壞，引起水流的阻斷，水泵的道，使水流的連續(xù)性遭到破壞，引起水流的阻斷，水泵的QH 曲線急劇

9、下降，造成水泵的效率隨著降低，圖曲線急劇下降，造成水泵的效率隨著降低，圖317（a）所示。）所示。第三章水泵的汽蝕與安裝高程第三章水泵的汽蝕與安裝高程第一節(jié)第一節(jié) 水泵的汽蝕及其危害水泵的汽蝕及其危害n混流泵混流泵，由于葉槽較寬，氣泡占據(jù)葉槽斷面的某一部分，故出現(xiàn)，由于葉槽較寬，氣泡占據(jù)葉槽斷面的某一部分，故出現(xiàn)Q QH H 曲線較平坦的下降，效率的下降也較為緩慢，圖曲線較平坦的下降，效率的下降也較為緩慢，圖3 317 17 示。示。n軸流泵軸流泵的葉槽粗短，汽蝕區(qū)不易侵入整個(gè)葉槽，因此的葉槽粗短，汽蝕區(qū)不易侵入整個(gè)葉槽，因此Q QH H 曲線曲線幾乎均勻下降，而且緩慢，無明顯斷裂現(xiàn)象，圖幾乎

10、均勻下降，而且緩慢，無明顯斷裂現(xiàn)象，圖3 317 17 示。示。第三章水泵的汽蝕與安裝高程第三章水泵的汽蝕與安裝高程第一節(jié)第一節(jié) 水泵的汽蝕及其危害水泵的汽蝕及其危害n2 2 水泵過流部件發(fā)生破壞水泵過流部件發(fā)生破壞n機(jī)械破壞作用、化學(xué)破壞作用、電化破壞作用，機(jī)械破壞作用、化學(xué)破壞作用、電化破壞作用，水中含泥沙較多水中含泥沙較多時(shí)，還伴隨著磨蝕破壞。時(shí)，還伴隨著磨蝕破壞。如圖如圖3 31818示。示。n3 3 產(chǎn)生噪音和振動產(chǎn)生噪音和振動n水泵發(fā)生汽蝕時(shí)，水流質(zhì)點(diǎn)互相碰撞和擠壓，會產(chǎn)生劇烈的振動，水泵發(fā)生汽蝕時(shí)，水流質(zhì)點(diǎn)互相碰撞和擠壓，會產(chǎn)生劇烈的振動，造成機(jī)組零部件的破壞，嚴(yán)造成機(jī)組零部件的

11、破壞，嚴(yán)n重時(shí)水泵不能抽水，甚至造成水重時(shí)水泵不能抽水，甚至造成水n泵裝置和泵房結(jié)構(gòu)的破壞，危及泵裝置和泵房結(jié)構(gòu)的破壞，危及n建筑物的安全。由于氣泡振動和建筑物的安全。由于氣泡振動和n破滅產(chǎn)生噪音，危害泵站中運(yùn)行破滅產(chǎn)生噪音，危害泵站中運(yùn)行n操作人員的健康。操作人員的健康。第三章水泵的汽蝕與安裝高程第三章水泵的汽蝕與安裝高程第二節(jié)第二節(jié) 水泵的汽蝕性能水泵的汽蝕性能n一、汽蝕基本方程一、汽蝕基本方程n泵在運(yùn)行時(shí)是否產(chǎn)生汽蝕，與泵本身抗汽蝕性能、泵吸水裝置系統(tǒng)等因素有關(guān)。n離心泵的吸水裝置及水流繞流葉片頭部時(shí)的壓力變化如圖所示。n在葉片背面靠進(jìn)口的 k 點(diǎn)處壓力最低， k 點(diǎn)是水泵內(nèi)最容易產(chǎn)生汽

12、蝕的點(diǎn)，水泵是否會產(chǎn)生汽蝕，取決于 k 點(diǎn)處的壓力值。當(dāng) k 點(diǎn)處的壓力值下降到該泵工作水溫下的飽和汽化壓力 p 汽時(shí)，水泵處于汽蝕的臨界狀態(tài)，汽蝕基本方程汽蝕基本方程正是表征水泵汽蝕條件與影響諸因素之間的關(guān)系式，其表達(dá)式如下：n式中 ps 水泵進(jìn)口的絕對壓力， kPa ;nvs 、v0 泵進(jìn)口和葉片進(jìn)口水流的平均流速， m / S ; nw1 葉片進(jìn)口水流的相對流速， m / S ; n、2 與泵吸入室結(jié)構(gòu)及葉輪入口幾何形狀等有關(guān)的壓降系數(shù)。水流繞流葉片頭部時(shí)的壓力變化水流繞流葉片頭部時(shí)的壓力變化k1 1、進(jìn)水池水面大氣壓、進(jìn)水池水面大氣壓Pa Pa ；2 2、進(jìn)入葉輪后水流相對速度、進(jìn)入葉

13、輪后水流相對速度 w w；3 3、葉片背面靠近進(jìn)口處壓力最低值、葉片背面靠近進(jìn)口處壓力最低值k k點(diǎn)。點(diǎn)。以泵軸線的水平面為基準(zhǔn)面，列水泵進(jìn)以泵軸線的水平面為基準(zhǔn)面，列水泵進(jìn)口口ssss斷面與葉片進(jìn)口斷面與葉片進(jìn)口1 11 1斷面的能斷面的能量方程量方程: :列葉片進(jìn)口列葉片進(jìn)口1 11 1斷面與葉面上壓力最斷面與葉面上壓力最低點(diǎn)低點(diǎn)k k的相對運(yùn)動能量方程的相對運(yùn)動能量方程: :n一、汽蝕基本方程一、汽蝕基本方程n將將2 2式代入式代入1 1式式, ,可得可得: :n對方程進(jìn)行簡化及變換后，方程為：對方程進(jìn)行簡化及變換后，方程為：n當(dāng)當(dāng) p pk k=p =p 汽時(shí)，泵內(nèi)開始發(fā)生汽蝕，將汽時(shí)

14、，泵內(nèi)開始發(fā)生汽蝕，將 p p 汽代入上式得：汽代入上式得：n上式就是表征葉片泵汽蝕條件與影響汽蝕諸因素之間的關(guān)系式，上式就是表征葉片泵汽蝕條件與影響汽蝕諸因素之間的關(guān)系式，稱稱汽蝕基本方程汽蝕基本方程。第三章水泵的汽蝕與安裝高程第三章水泵的汽蝕與安裝高程第二節(jié)第二節(jié) 水泵的汽蝕性能水泵的汽蝕性能n二、汽蝕余量二、汽蝕余量n汽蝕余量有兩種：一是裝置汽蝕余量；另一是必需汽蝕余量。n1 裝置汽蝕余量（裝置汽蝕余量（NPSH)an裝置汽蝕余量是指水泵吸水管路系統(tǒng)給予水泵進(jìn)口處超過汽化壓力水頭的能量（就是水流在進(jìn)入水泵進(jìn)口前超過汽化壓力水頭的可供使用的能量），汽蝕基本方程左邊即為裝置汽蝕余量，用符號（

15、NPSH)a表示。n可知， （NPSH)a就是進(jìn)水池絕對壓力水頭超過水流的汽化壓值,將水提高到 H 吸，并克服進(jìn)水管路的水頭損失 h吸后的剩余水頭。它與進(jìn)水池水面的大氣壓力、飽和汽化壓力、水泵的吸水高度和進(jìn)水管路的水頭損失等有關(guān)，與水泵的自身構(gòu)造無關(guān)。第三章水泵的汽蝕與安裝高程第三章水泵的汽蝕與安裝高程第二節(jié)第二節(jié) 水泵的汽蝕性能水泵的汽蝕性能n2 2 必需汽蝕余量（必需汽蝕余量（NPSH)rNPSH)r n為了使泵不發(fā)生汽蝕，泵進(jìn)口處壓力最低點(diǎn) k必需具有的超過飽和汽化壓力水頭的最小能量稱必需汽蝕余量（NPSH)r。n當(dāng) k 點(diǎn)的壓力下降到等于泵工作溫度下的飽和汽化壓力時(shí)，此時(shí)的汽蝕余量稱臨

16、界汽蝕余量（NPSH)c。n當(dāng)（NPSH)a（NPSH)c時(shí)，裝置給水泵提供的汽蝕余量大于該泵臨界汽蝕余量，水泵不至于發(fā)生汽蝕。n當(dāng)（NPSH)a=（NPSH)c時(shí)，處于臨界狀態(tài)，泵開始發(fā)生汽蝕。n當(dāng)（NPSH)a（NPSH)r 。n三、吸上真空高度三、吸上真空高度 n1 1 吸上真空高度吸上真空高度n吸上真空高度是指水泵進(jìn)口處水流的絕對壓力水頭 小于大氣壓力的值,即安裝在水泵進(jìn)口處真空表的讀數(shù)，用符號Hs表示。n可見 Hs 是隨著水泵吸水高度 H吸的增加而增加的，當(dāng) H吸值增加到某一個(gè)值時(shí)，水泵就要發(fā)生汽蝕，這時(shí)得到的 Hs 值稱最大吸上真空高度，又稱臨界吸上真空高度，以符號 Hsc 表示。

17、第三章水泵的汽蝕與安裝高程第三章水泵的汽蝕與安裝高程第二節(jié)第二節(jié) 水泵的汽蝕性能水泵的汽蝕性能n為了避免汽蝕現(xiàn)象的發(fā)生，同時(shí)又要盡可能具有較大的吸上真空高度，規(guī)定留有0. 3m 的安全余量，即nHsa為允許吸上真空高度允許吸上真空高度， m 。n水泵的允許吸上真空高度 Hsa 值越高，說明抗汽蝕性能越好。水泵運(yùn)行時(shí)的吸上真空高度 Hs 不應(yīng)超過規(guī)定的Hsa值。n2 允許吸上真空高度與必需汽蝕余量的關(guān)系允許吸上真空高度與必需汽蝕余量的關(guān)系第三章水泵的汽蝕與安裝高程第三章水泵的汽蝕與安裝高程第三節(jié)第三節(jié) 水泵安裝高程的確定水泵安裝高程的確定n水泵基準(zhǔn)面高程稱為水泵的安裝高程水泵的安裝高程。水泵安裝

18、得過低，泵房土建投資增大，施工難度增加；過高則水泵產(chǎn)生汽蝕。n只有合理確定水泵的安裝高程，才能盡量降低泵站的造價(jià)，保證水泵的正常運(yùn)行，防止汽蝕現(xiàn)象的發(fā)生。n一、用必須汽蝕余量（NPSH)r計(jì)算 H允吸n水泵廠提供的（NPSH)r，是額定轉(zhuǎn)速時(shí)的值，若水泵工作轉(zhuǎn)數(shù)nl與額定轉(zhuǎn)數(shù)n不同，則按下式修正n二、用允許吸上真空高度二、用允許吸上真空高度HsaHsa計(jì)算計(jì)算 H H允吸允吸n水泵廠的提供的Hsa值，是在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，在額定轉(zhuǎn)速下以抽清水測得的。當(dāng)水泵的使用條件為非標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)，應(yīng)進(jìn)行下列修正。葉片泵的基準(zhǔn)面葉片泵的基準(zhǔn)面第三章水泵的汽蝕與安裝高程第三章水泵的汽蝕與安裝高程第三節(jié)第三節(jié) 水泵安裝高

19、程的確定水泵安裝高程的確定n三、水泵安裝高程的確定三、水泵安裝高程的確定n水泵的安裝高程為n 水泵基準(zhǔn)面高程和進(jìn)水池最低運(yùn)行水位， m 。n（NPSH)r 、 Hsa 應(yīng)按水泵運(yùn)行時(shí)可能出現(xiàn)的最大、最小凈揚(yáng)程所對應(yīng)的（NPSH)r或 Hsa值進(jìn)行計(jì)算，將算出的 H允吸加上相應(yīng)進(jìn)水池的水位，得到最大、最小凈揚(yáng)程時(shí)的安裝高程，然后進(jìn)行比較，選最低的值作為水泵的安裝高程。n如果算出的 H允吸為正值，表示該水泵可以安裝在進(jìn)水池水面以上，但立式軸流泵為便于啟動和使管口不產(chǎn)生有害的旋渦，要求葉輪的中心線淹沒于水面以下 0.51.0m。n若 H允吸為負(fù)值，表示該水泵必須安裝在水面以下，其淹沒深度不小于上述求

20、得的數(shù)值，且不小于 0.51.0m 。第三章水泵的汽蝕與安裝高程第三章水泵的汽蝕與安裝高程第三節(jié)第三節(jié)減輕汽蝕的措施減輕汽蝕的措施n 防治或減輕汽蝕的措施，除了從設(shè)計(jì)、制造等方面防治或減輕汽蝕的措施，除了從設(shè)計(jì)、制造等方面加以改善外，對用戶來說應(yīng)從泵站規(guī)劃設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理加以改善外，對用戶來說應(yīng)從泵站規(guī)劃設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理等方面加以考慮。等方面加以考慮。n1 正確確定水泵安裝高程正確確定水泵安裝高程n確定水泵安裝高程時(shí)，應(yīng)使水泵在任何工況下，裝置汽確定水泵安裝高程時(shí)，應(yīng)使水泵在任何工況下，裝置汽蝕余量（蝕余量（NPSH）a大于水泵的必需汽蝕余量（大于水泵的必需汽蝕余量（NPSH)r，或者水泵的吸上真

21、空高度或者水泵的吸上真空高度HS，小于水泵的允許吸上真，小于水泵的允許吸上真空高度空高度HSa。 n2 正確設(shè)計(jì)進(jìn)水池正確設(shè)計(jì)進(jìn)水池n進(jìn)水池內(nèi)的水流要平穩(wěn)均勻，不產(chǎn)生漩渦和偏流，否則進(jìn)水池內(nèi)的水流要平穩(wěn)均勻，不產(chǎn)生漩渦和偏流，否則使泵的汽蝕性能變壞。此外，要及時(shí)清除進(jìn)水池的污物使泵的汽蝕性能變壞。此外，要及時(shí)清除進(jìn)水池的污物和淤泥，使水流暢通，流態(tài)均勻，還要保證進(jìn)水喇叭口和淤泥，使水流暢通，流態(tài)均勻，還要保證進(jìn)水喇叭口有足夠的淹沒深度。有足夠的淹沒深度。第三章水泵的汽蝕與安裝高程第三章水泵的汽蝕與安裝高程第三節(jié)第三節(jié)減輕汽蝕的措施減輕汽蝕的措施n3 正確設(shè)計(jì)進(jìn)水管道正確設(shè)計(jì)進(jìn)水管道n進(jìn)水管道應(yīng)

22、盡可能地短，減少不必要的管路附件，如底進(jìn)水管道應(yīng)盡可能地短，減少不必要的管路附件，如底閥、彎管，閘閥等，適當(dāng)加大管徑，以減少進(jìn)水管道的閥、彎管，閘閥等，適當(dāng)加大管徑，以減少進(jìn)水管道的水頭損失，提高裝置汽蝕余量。經(jīng)常保持?jǐn)r污柵的暢通水頭損失，提高裝置汽蝕余量。經(jīng)常保持?jǐn)r污柵的暢通n4 正確進(jìn)行工況調(diào)節(jié)正確進(jìn)行工況調(diào)節(jié)n調(diào)節(jié)水泵的運(yùn)行工況可以減輕汽蝕，對于離心泵適當(dāng)減調(diào)節(jié)水泵的運(yùn)行工況可以減輕汽蝕，對于離心泵適當(dāng)減少流量使工況點(diǎn)向左移動可減少（少流量使工況點(diǎn)向左移動可減少（NPSH)r，或增大，或增大HSa；對于軸流泵、導(dǎo)葉式混流泵以及大型立式全調(diào)節(jié)；對于軸流泵、導(dǎo)葉式混流泵以及大型立式全調(diào)節(jié)蝸殼

23、混流泵，可調(diào)節(jié)葉片安裝角，使工況點(diǎn)移到蝸殼混流泵，可調(diào)節(jié)葉片安裝角，使工況點(diǎn)移到（NPSH)r值較小的區(qū)域。值較小的區(qū)域。 第三章水泵的汽蝕與安裝高程第三章水泵的汽蝕與安裝高程第三節(jié)第三節(jié)減輕汽蝕的措施減輕汽蝕的措施n5 提高泵進(jìn)口的壓力提高泵進(jìn)口的壓力n給水泵進(jìn)水管道增壓，例如把離心泵出水管的水引入進(jìn)給水泵進(jìn)水管道增壓，例如把離心泵出水管的水引入進(jìn)水管，并用噴嘴增壓，可以提高裝置汽蝕余量，減輕汽水管，并用噴嘴增壓，可以提高裝置汽蝕余量，減輕汽蝕危害。此法僅適于水位變化較大而水泵安裝高程又不蝕危害。此法僅適于水位變化較大而水泵安裝高程又不能降低的泵站。能降低的泵站。n6 控制水源含沙量控制水源

24、含沙量n從多沙河流取水的泵站，因水中含沙量大，會加劇過流從多沙河流取水的泵站，因水中含沙量大，會加劇過流部件的摩損并使水泵汽蝕性能惡化。因此，水源含沙量部件的摩損并使水泵汽蝕性能惡化。因此，水源含沙量必需加以控制。必需加以控制。n7提高葉面光潔度提高葉面光潔度n葉面光潔度對抗汽蝕性能有一定影響，葉片表面粗糙，葉面光潔度對抗汽蝕性能有一定影響，葉片表面粗糙，會引起漩渦，招致汽蝕。會引起漩渦，招致汽蝕。第三章水泵的汽蝕與安裝高程第三章水泵的汽蝕與安裝高程第三節(jié)第三節(jié)減輕汽蝕的措施減輕汽蝕的措施n8 及時(shí)進(jìn)行涂敷與修復(fù)及時(shí)進(jìn)行涂敷與修復(fù)n如果水泵過流部件己出現(xiàn)剝蝕，可采用金屬或非金屬材料在剝蝕如果水

25、泵過流部件己出現(xiàn)剝蝕，可采用金屬或非金屬材料在剝蝕部位及時(shí)涂敷修復(fù)，非金屬材料包括環(huán)氧材料，復(fù)合尼龍、部位及時(shí)涂敷修復(fù)，非金屬材料包括環(huán)氧材料，復(fù)合尼龍、53-A 涂料等。涂敷修復(fù)后的葉輪，抗剝蝕和磨損的能力均大大提高，涂料等。涂敷修復(fù)后的葉輪，抗剝蝕和磨損的能力均大大提高，不僅延長了葉輪使用壽命而且提高了效率。對剝蝕和抗磨損傷不僅延長了葉輪使用壽命而且提高了效率。對剝蝕和抗磨損傷痕亦可進(jìn)行補(bǔ)焊修復(fù)。痕亦可進(jìn)行補(bǔ)焊修復(fù)。n9 .降低水泵轉(zhuǎn)速降低水泵轉(zhuǎn)速n汽蝕性能參數(shù)與轉(zhuǎn)速的平方成正比，降低水泵的轉(zhuǎn)速，汽蝕性能參數(shù)與轉(zhuǎn)速的平方成正比，降低水泵的轉(zhuǎn)速，可使可使 H允吸增大，從而避免或減輕水泵汽蝕。

26、這種方法允吸增大，從而避免或減輕水泵汽蝕。這種方法對于直接傳動，特別是對于采用同步電動機(jī)的機(jī)組很困對于直接傳動，特別是對于采用同步電動機(jī)的機(jī)組很困難。難。 n10.適當(dāng)車大水泵葉輪進(jìn)口直徑。適當(dāng)車大水泵葉輪進(jìn)口直徑。n這種方法僅適合于離心泵和混流泵，對軸流泵則不宜采這種方法僅適合于離心泵和混流泵，對軸流泵則不宜采用。用。第三章水泵的汽蝕與安裝高程第三章水泵的汽蝕與安裝高程第三節(jié)第三節(jié)減輕汽蝕的措施減輕汽蝕的措施n11.盡量使水泵在額定工況下運(yùn)行盡量使水泵在額定工況下運(yùn)行n如果水泵選擇不合理，水泵可能經(jīng)常處于低于額定揚(yáng)程下工作，如果水泵選擇不合理，水泵可能經(jīng)常處于低于額定揚(yáng)程下工作，使水泵流量超

27、過額定流量。這不僅使使水泵流量超過額定流量。這不僅使 Hs 降低，而且會使吸水管降低，而且會使吸水管的阻力損失的阻力損失 h吸損和水泵進(jìn)口斷面的平均流速吸損和水泵進(jìn)口斷面的平均流速 vl 增加，從而降增加，從而降低允許的吸上高度。水泵選擇不合理時(shí)，還可能通過增速來加大低允許的吸上高度。水泵選擇不合理時(shí)，還可能通過增速來加大水泵的揚(yáng)程和流量，這也會使水泵的汽蝕性能變壞。因此，水泵水泵的揚(yáng)程和流量，這也會使水泵的汽蝕性能變壞。因此，水泵不應(yīng)隨意在降低揚(yáng)程或提高轉(zhuǎn)速的情況下運(yùn)行。不應(yīng)隨意在降低揚(yáng)程或提高轉(zhuǎn)速的情況下運(yùn)行。n12 在汽蝕區(qū)補(bǔ)氣在汽蝕區(qū)補(bǔ)氣n在泵進(jìn)水側(cè)補(bǔ)進(jìn)適量空氣，可以緩和空泡破滅時(shí)的沖

28、擊力，并減在泵進(jìn)水側(cè)補(bǔ)進(jìn)適量空氣，可以緩和空泡破滅時(shí)的沖擊力，并減小汽蝕區(qū)的真空度，從而減輕汽蝕的程度。據(jù)試驗(yàn)表明，補(bǔ)入空小汽蝕區(qū)的真空度，從而減輕汽蝕的程度。據(jù)試驗(yàn)表明，補(bǔ)入空氣量為流量的氣量為流量的 0.1時(shí)，對水泵效率并無影響，而對減輕汽蝕現(xiàn)時(shí)，對水泵效率并無影響，而對減輕汽蝕現(xiàn)象則有明顯效果。但補(bǔ)氣過大時(shí)，也會降低水泵效率。因此，采象則有明顯效果。但補(bǔ)氣過大時(shí)，也會降低水泵效率。因此，采用這種方法時(shí)，應(yīng)該嚴(yán)格控制補(bǔ)氣量的大小。用這種方法時(shí)，應(yīng)該嚴(yán)格控制補(bǔ)氣量的大小。第四章第四章 水泵機(jī)組運(yùn)行、測試水泵機(jī)組運(yùn)行、測試第一節(jié)第一節(jié) 泵的運(yùn)行特性和調(diào)節(jié)泵的運(yùn)行特性和調(diào)節(jié)n一、一、單泵運(yùn)行時(shí)的

29、工況點(diǎn)單泵運(yùn)行時(shí)的工況點(diǎn)n通過對離心泵基本性能曲線分析，可以看出，每一臺通過對離心泵基本性能曲線分析，可以看出，每一臺水泵在一定的轉(zhuǎn)速下，都有它自己固有的特性曲線，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潛在的工作能力。這種潛在此曲線反映了該水泵本身潛在的工作能力。這種潛在的工作能力，在現(xiàn)實(shí)泵站的運(yùn)行中，就表現(xiàn)為瞬時(shí)的的工作能力，在現(xiàn)實(shí)泵站的運(yùn)行中，就表現(xiàn)為瞬時(shí)的實(shí)際出水量實(shí)際出水量(Q)(Q)、揚(yáng)程、揚(yáng)程(H)(H)、軸功率、軸功率(N)(N)以及效率以及效率()()值值等。我們把這些值在等。我們把這些值在Q QH H曲線、曲線、QNQN曲線、以及曲線、以及Q Q

30、一一曲線上的具體位置，稱為該水泵裝置的瞬時(shí)曲線上的具體位置，稱為該水泵裝置的瞬時(shí)工況點(diǎn)工況點(diǎn)，它表示了該水泵在此瞬時(shí)的實(shí)際工作能力它表示了該水泵在此瞬時(shí)的實(shí)際工作能力 。第一節(jié)葉片泵運(yùn)行時(shí)的工況點(diǎn)第一節(jié)葉片泵運(yùn)行時(shí)的工況點(diǎn)n泵站中決定離心泵裝置工況點(diǎn)的因素有泵站中決定離心泵裝置工況點(diǎn)的因素有3 3個(gè)方面：個(gè)方面：n 1 1水泵本身的型號；水泵本身的型號；n 2 2水泵運(yùn)行的實(shí)際轉(zhuǎn)速；水泵運(yùn)行的實(shí)際轉(zhuǎn)速；n 3 3輸配水管路系統(tǒng)的布置以及進(jìn)、輸配水管路系統(tǒng)的布置以及進(jìn)、出水池的水位。出水池的水位。n下面我們將對水泵在定速運(yùn)行情況下以及調(diào)節(jié)運(yùn)下面我們將對水泵在定速運(yùn)行情況下以及調(diào)節(jié)運(yùn)行情況下，工況

31、點(diǎn)的確定以及影響工況點(diǎn)的諸因行情況下，工況點(diǎn)的確定以及影響工況點(diǎn)的諸因素分別進(jìn)行討論。素分別進(jìn)行討論。 第四章第四章 水泵機(jī)組運(yùn)行、測試水泵機(jī)組運(yùn)行、測試第一節(jié)第一節(jié) 泵的運(yùn)行特性和調(diào)節(jié)泵的運(yùn)行特性和調(diào)節(jié)n1 1 管路特性曲線（圖示管路特性曲線（圖示) )第四章第四章 水泵機(jī)組運(yùn)行、測試水泵機(jī)組運(yùn)行、測試第一節(jié)第一節(jié) 泵的運(yùn)行特性和調(diào)節(jié)泵的運(yùn)行特性和調(diào)節(jié)n2 抽水系統(tǒng)中泵工作點(diǎn)的確定抽水系統(tǒng)中泵工作點(diǎn)的確定n （1）圖解法：）圖解法：n解法：解法：na a、繪水泵性能曲線、繪水泵性能曲線Q QH H；nb b、繪管道特性曲線、繪管道特性曲線Q QH H需需；nC C、兩曲線相交點(diǎn)、兩曲線相交點(diǎn)

32、M M稱為水泵裝稱為水泵裝n置工況點(diǎn)（置工況點(diǎn)（工作點(diǎn)工作點(diǎn)），此時(shí)，），此時(shí)，nM M點(diǎn)對應(yīng)橫坐標(biāo)點(diǎn)對應(yīng)橫坐標(biāo)Q QA A和縱坐標(biāo)和縱坐標(biāo)H HA A分分n別為水泵裝置的出水量和揚(yáng)程。別為水泵裝置的出水量和揚(yáng)程。裝置工裝置工況點(diǎn)況點(diǎn)n（2 2）數(shù)解法）數(shù)解法n泵的工作點(diǎn)也可由泵的特性方程和管路特性方程式聯(lián)立求解而得。泵的工作點(diǎn)也可由泵的特性方程和管路特性方程式聯(lián)立求解而得。n水泵性能曲線水泵性能曲線Q QH H方程和管道系統(tǒng)特性曲線方程和管道系統(tǒng)特性曲線Q QH H需需方程方程聯(lián)合求解可求。聯(lián)合求解可求。n 即即 H=f(Q)H=f(Q)n H=H H=HSTST+SQ+SQ2 2n 一般水

33、泵廠僅提供一般水泵廠僅提供Q QH H曲線的高效段，設(shè)方程為曲線的高效段，設(shè)方程為n H=HH=H0 0-h-hx x=H=H0 0-S-S0 0Q Q2 2 H H0 0水泵水泵Q=0Q=0時(shí)的虛揚(yáng)程時(shí)的虛揚(yáng)程n由于由于Q QH H曲線的高效段已知，可在曲線上設(shè)兩點(diǎn)（曲線的高效段已知，可在曲線上設(shè)兩點(diǎn)（Q Q1 1，H H1 1和和Q Q2 2，H H2 2 ），求），求第一節(jié)第一節(jié) 泵的運(yùn)行特性和調(diào)節(jié)泵的運(yùn)行特性和調(diào)節(jié)第一節(jié)第一節(jié) 泵的運(yùn)行特性和調(diào)節(jié)泵的運(yùn)行特性和調(diào)節(jié)n兩方程聯(lián)合求解，得兩方程聯(lián)合求解，得n 2002200SQHHSSHHQSQHQSHSTSTST210102122210Q

34、SHHQQHHS第四章第四章 水泵機(jī)組運(yùn)行、測試水泵機(jī)組運(yùn)行、測試第一節(jié)第一節(jié) 泵的運(yùn)行特性和調(diào)節(jié)泵的運(yùn)行特性和調(diào)節(jié)n（3 ）電算法：）電算法：n電算法求解準(zhǔn)確而迅速，電算法求解準(zhǔn)確而迅速，n特別是對多種抽水系統(tǒng)特別是對多種抽水系統(tǒng)n進(jìn)行工作點(diǎn)的優(yōu)選時(shí)，進(jìn)行工作點(diǎn)的優(yōu)選時(shí)，n求解更為方便。求解更為方便。第一節(jié)第一節(jié) 泵的運(yùn)行特性和調(diào)節(jié)泵的運(yùn)行特性和調(diào)節(jié)n3 3、離心泵工作點(diǎn)的校核、離心泵工作點(diǎn)的校核n 離心泵在此工作點(diǎn)工作是否正常，主要從以離心泵在此工作點(diǎn)工作是否正常，主要從以下幾點(diǎn)進(jìn)行校核：下幾點(diǎn)進(jìn)行校核：n（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；n（2）水泵是否在高

35、效區(qū)工作；）水泵是否在高效區(qū)工作；n（3）水泵不超載或空載；）水泵不超載或空載；n（4）水泵不發(fā)生汽蝕。）水泵不發(fā)生汽蝕。第四章第四章 水泵機(jī)組運(yùn)行、測試水泵機(jī)組運(yùn)行、測試第一節(jié)第一節(jié) 泵的運(yùn)行特性和調(diào)節(jié)泵的運(yùn)行特性和調(diào)節(jié)n二、泵的并聯(lián)和串聯(lián)運(yùn)行二、泵的并聯(lián)和串聯(lián)運(yùn)行n多臺泵出水匯入一條共用的出水管中稱多臺泵出水匯入一條共用的出水管中稱泵的并聯(lián)運(yùn)行泵的并聯(lián)運(yùn)行。n泵的串聯(lián)運(yùn)行泵的串聯(lián)運(yùn)行是指前一臺（第一級）泵的出水管接在后是指前一臺（第一級）泵的出水管接在后一臺（第二級）泵的進(jìn)水管，依次相接，由最后一臺泵一臺（第二級）泵的進(jìn)水管，依次相接，由最后一臺泵（末級）將水壓送至出水管路。（末級）將水壓

36、送至出水管路。n（一）水泵的并聯(lián)運(yùn)行（一）水泵的并聯(lián)運(yùn)行 n1 1 同型號泵并聯(lián)時(shí)工作點(diǎn)的確定同型號泵并聯(lián)時(shí)工作點(diǎn)的確定n先繪出并聯(lián)后的水泵特性曲線（只要在同一揚(yáng)程下將一先繪出并聯(lián)后的水泵特性曲線（只要在同一揚(yáng)程下將一臺泵的臺泵的Q Q H H 曲線的橫坐標(biāo)（即流量）曲線的橫坐標(biāo)（即流量） 2 2 倍即可求出，倍即可求出，再再繪制管路特性曲線。如圖所示繪制管路特性曲線。如圖所示同型號水泵并聯(lián)工作同型號水泵并聯(lián)工作第四章第四章 水泵機(jī)組運(yùn)行、測試水泵機(jī)組運(yùn)行、測試第一節(jié)第一節(jié) 泵的運(yùn)行特性和調(diào)節(jié)泵的運(yùn)行特性和調(diào)節(jié)n（三）水泵的串聯(lián)運(yùn)行（三）水泵的串聯(lián)運(yùn)行n如有兩臺同型號泵串聯(lián)，則串聯(lián)后泵的特性曲

37、線是一臺泵如有兩臺同型號泵串聯(lián)，則串聯(lián)后泵的特性曲線是一臺泵Q Q H H 曲線在同一流量時(shí)的縱坐標(biāo)相加即得，它和管路特性曲線曲線在同一流量時(shí)的縱坐標(biāo)相加即得，它和管路特性曲線Q Q H H需需的交點(diǎn)的交點(diǎn) A A 即為串聯(lián)后的工作點(diǎn)，串聯(lián)后泵組的效率和單臺泵的即為串聯(lián)后的工作點(diǎn)，串聯(lián)后泵組的效率和單臺泵的效率相等。（效率相等。（泵串聯(lián)時(shí)工況分析圖泵串聯(lián)時(shí)工況分析圖）n如兩臺泵型號不同，則分別繪出泵的（如兩臺泵型號不同，則分別繪出泵的（Q QH H）I I和（和（Q QH H）曲線，曲線，在同一流量下將其縱坐標(biāo)對應(yīng)疊加，即得串聯(lián)后的（在同一流量下將其縱坐標(biāo)對應(yīng)疊加，即得串聯(lián)后的（Q QH H）

38、I I + +。曲線。曲線。n在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)注意在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)注意：因?yàn)楸脷ぜ捌洳考前匆欢ㄊ軌簭?qiáng)度而設(shè)：因?yàn)楸脷ぜ捌洳考前匆欢ㄊ軌簭?qiáng)度而設(shè)計(jì)的，如果串聯(lián)臺數(shù)過多，后級泵的材質(zhì)強(qiáng)度可能不足而會導(dǎo)致計(jì)的，如果串聯(lián)臺數(shù)過多，后級泵的材質(zhì)強(qiáng)度可能不足而會導(dǎo)致部件的損壞。所以采用串聯(lián)裝置型式必需進(jìn)行泵的強(qiáng)度驗(yàn)算。另部件的損壞。所以采用串聯(lián)裝置型式必需進(jìn)行泵的強(qiáng)度驗(yàn)算。另外采用不同型號泵串聯(lián)時(shí)，由于各泵通過的流量相同，所以各泵外采用不同型號泵串聯(lián)時(shí)，由于各泵通過的流量相同，所以各泵的額定流量應(yīng)相近。的額定流量應(yīng)相近。泵串聯(lián)時(shí)工況分析圖泵串聯(lián)時(shí)工況分析圖第四章第四章 水泵機(jī)組運(yùn)行、測試水泵機(jī)組運(yùn)行、測試

39、第一節(jié)第一節(jié) 泵的運(yùn)行特性和調(diào)節(jié)泵的運(yùn)行特性和調(diào)節(jié)n三、泵的不穩(wěn)定運(yùn)行三、泵的不穩(wěn)定運(yùn)行n泵的不穩(wěn)定運(yùn)行是指因一些偶然因素，如水位、流量、轉(zhuǎn)速等微量變化或因振動等而發(fā)生工作點(diǎn)的漂移，導(dǎo)致泵的流量忽大忽小的一種波動現(xiàn)象。它對泵的運(yùn)行是極為不利的。n對于一般陡降、緩降型QH曲線，一般不會出現(xiàn)這種異常情況。n不穩(wěn)定工況多發(fā)生在泵的Q H 曲線有駝峰的流量上升段或軸流泵Q H曲線馬鞍形區(qū)段。n圖 4 一 16 為有上升段和馬鞍形Q H曲線。如果工作點(diǎn)為 A0，則該點(diǎn)是不穩(wěn)定的，因流量口的微量增大，工作點(diǎn)就移至 A1；流量微量減小，工作點(diǎn)移至 A2 而使泵停止出水圖416 ( a ) ，或流量從QA、降

40、為QA2 圖4 一 16 ( b ) 。n為滿足泵的穩(wěn)定運(yùn)行，其Q H曲線上所有各點(diǎn)都應(yīng)滿足以下條件：第四章第四章 水泵機(jī)組運(yùn)行、測試水泵機(jī)組運(yùn)行、測試第一節(jié)第一節(jié) 泵的運(yùn)行特性和調(diào)節(jié)泵的運(yùn)行特性和調(diào)節(jié)n四、泵的運(yùn)行效率四、泵的運(yùn)行效率n在泵的實(shí)際選用中，要求抽水系統(tǒng)即能滿足揚(yáng)程和流量的需要，又要盡力節(jié)約能源達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。為此首先應(yīng)使泵運(yùn)行工作點(diǎn)落在高效區(qū)。但如果其管路系統(tǒng)配置不當(dāng)水力阻力較大，則其效能仍得不到充分發(fā)揮和導(dǎo)致能源的浪費(fèi)。衡量管路配置是否經(jīng)濟(jì)合理可用所謂管路效率予以判斷。n（一）管路效率（一）管路效率n管路效率指抽水裝置的輸出功率 N出和泵有效功率 N效之比的百分?jǐn)?shù)，即n管

41、路漏損流量忽略不計(jì)時(shí)，則n當(dāng) H 凈不變時(shí)，管路效率 n隨管路損失水頭 h 損的減小而增大 n如圖為管路效率和運(yùn)行效率圖管管管路效率和運(yùn)行效率管路效率和運(yùn)行效率第四章第四章 水泵機(jī)組運(yùn)行、測試水泵機(jī)組運(yùn)行、測試第一節(jié)第一節(jié) 泵的運(yùn)行特性和調(diào)節(jié)泵的運(yùn)行特性和調(diào)節(jié)n（二）運(yùn)行效率（二）運(yùn)行效率n運(yùn)行效率是抽水裝置的輸出功率和泵軸功率之比的百分?jǐn)?shù)，即n它綜合反映了泵及其管路系統(tǒng)對輸入功率的有效利用率。n為運(yùn)行經(jīng)濟(jì)，顯然應(yīng)使水泵效率和管路效率的乘積為最大，即其運(yùn)行效率為最大。n位于額定點(diǎn)以右的工作點(diǎn)對應(yīng)的運(yùn)行效率大于額定點(diǎn)所對應(yīng)的運(yùn)行效率，ns 越大，運(yùn)行效率提高越顯著。n當(dāng)工作點(diǎn)位于額定點(diǎn)以左時(shí)，隨

42、著Q的減小，即其運(yùn)行效率小于額定的，Q越小，運(yùn)行效率降低越甚，因此應(yīng)盡力避免水泵工作點(diǎn)偏離額定點(diǎn)以左過遠(yuǎn)。運(yùn)第四章第四章 水泵機(jī)組運(yùn)行、測試水泵機(jī)組運(yùn)行、測試第一節(jié)第一節(jié) 泵的運(yùn)行特性和調(diào)節(jié)泵的運(yùn)行特性和調(diào)節(jié)n結(jié)論：結(jié)論：如果泵在額定點(diǎn)以左或額定點(diǎn)運(yùn)行且運(yùn)行效率偏低，可設(shè)法減少管路水力損失使管路特性曲線變緩將工作點(diǎn)右移以提高管路效率。采取適當(dāng)增大管徑，縮短管長，取消底閥，減小局部阻力等措施以提高其運(yùn)行效率，這對比轉(zhuǎn)速 ns較高的水泵效果尤為顯著。n五、水泵運(yùn)行工作點(diǎn)的調(diào)節(jié)五、水泵運(yùn)行工作點(diǎn)的調(diào)節(jié)n水泵的工況點(diǎn)調(diào)節(jié)方法原理：水泵的工況點(diǎn)調(diào)節(jié)方法原理：n水泵運(yùn)行工作點(diǎn)，主要是由水泵的性能曲線和管路

43、系統(tǒng)水泵運(yùn)行工作點(diǎn)，主要是由水泵的性能曲線和管路系統(tǒng)特性曲線的交點(diǎn)確定的，當(dāng)水泵的工作點(diǎn)不符合流量要特性曲線的交點(diǎn)確定的，當(dāng)水泵的工作點(diǎn)不符合流量要求時(shí)或不在高效區(qū)運(yùn)行時(shí)，可以求時(shí)或不在高效區(qū)運(yùn)行時(shí)，可以改變水泵的性能曲線改變水泵的性能曲線或或管路系統(tǒng)特性曲線管路系統(tǒng)特性曲線的方法移動工作點(diǎn)，達(dá)到符合的方法移動工作點(diǎn)，達(dá)到符合用水用水要求和要求和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的，此法稱為水泵的工況點(diǎn)調(diào)節(jié)。經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的，此法稱為水泵的工況點(diǎn)調(diào)節(jié)。第一節(jié)第一節(jié) 泵的運(yùn)行特性和調(diào)節(jié)泵的運(yùn)行特性和調(diào)節(jié)葉片泵的工況點(diǎn)調(diào)節(jié)葉片泵的工況點(diǎn)調(diào)節(jié)QQHQH需第三節(jié)第三節(jié) 葉片泵的工況點(diǎn)調(diào)節(jié)葉片泵的工況點(diǎn)調(diào)節(jié)n水泵的工況點(diǎn)調(diào)節(jié)方

44、法有：水泵的工況點(diǎn)調(diào)節(jié)方法有：n1 1、節(jié)流調(diào)節(jié)；、節(jié)流調(diào)節(jié)；n 改變水泵出水閘閥的開啟度來進(jìn)行調(diào)節(jié)。缺點(diǎn)：消耗改變水泵出水閘閥的開啟度來進(jìn)行調(diào)節(jié)。缺點(diǎn)：消耗能量大。但方便易行。能量大。但方便易行。n2 2、變速調(diào)節(jié)；、變速調(diào)節(jié)；n 實(shí)現(xiàn)方法：采用可變電動機(jī)或可變速傳動設(shè)備。實(shí)現(xiàn)方法：采用可變電動機(jī)或可變速傳動設(shè)備。n3 3、變徑調(diào)節(jié)（車削調(diào)節(jié)）；、變徑調(diào)節(jié)（車削調(diào)節(jié)）；n（一）節(jié)流調(diào)節(jié)（一）節(jié)流調(diào)節(jié) 改變出水管路中閘閥的開啟度，可以使管路系統(tǒng)性能改變出水管路中閘閥的開啟度，可以使管路系統(tǒng)性能改變，達(dá)到調(diào)節(jié)工況的目的。稱改變，達(dá)到調(diào)節(jié)工況的目的。稱節(jié)流調(diào)節(jié)節(jié)流調(diào)節(jié)。 當(dāng)出水管路上裝有閘閥時(shí)，可

45、通過改變其開度以調(diào)節(jié)當(dāng)出水管路上裝有閘閥時(shí)，可通過改變其開度以調(diào)節(jié)泵的工作點(diǎn)。泵的工作點(diǎn)。閘閥關(guān)小，管路中的局部水頭損失增加，管閘閥關(guān)小，管路中的局部水頭損失增加，管路系統(tǒng)性能曲線向左上方移動，工況點(diǎn)也向左上方移動。路系統(tǒng)性能曲線向左上方移動，工況點(diǎn)也向左上方移動。閘閥關(guān)得越小，局部水頭損失越大，流量也就越小。閘閥關(guān)得越小，局部水頭損失越大，流量也就越小。 節(jié)流調(diào)節(jié)節(jié)流調(diào)節(jié)不僅造成額外損失，還減少了出水量，不經(jīng)濟(jì)。不僅造成額外損失，還減少了出水量，不經(jīng)濟(jì)。但因簡單易行，在水能實(shí)驗(yàn)中仍被廣泛采用。在實(shí)踐中，但因簡單易行，在水能實(shí)驗(yàn)中仍被廣泛采用。在實(shí)踐中，離心泵機(jī)組常用閘閥來調(diào)節(jié)流量，離心泵機(jī)組

46、常用閘閥來調(diào)節(jié)流量，防止過載和汽蝕防止過載和汽蝕。第四章第四章 水泵機(jī)組運(yùn)行、測試水泵機(jī)組運(yùn)行、測試第一節(jié)第一節(jié) 泵的運(yùn)行特性和調(diào)節(jié)泵的運(yùn)行特性和調(diào)節(jié)n節(jié)流調(diào)節(jié)原理：節(jié)流調(diào)節(jié)原理：n當(dāng)閘閥部分開啟時(shí)，會引起附加的損失水頭當(dāng)閘閥部分開啟時(shí)，會引起附加的損失水頭 hv，其表達(dá)式為其表達(dá)式為n Kv 閘閥特性系數(shù)閘閥特性系數(shù)閘閥阻力特性曲線和節(jié)流調(diào)節(jié)原理圖閘閥阻力特性曲線和節(jié)流調(diào)節(jié)原理圖葉片泵的工況點(diǎn)調(diào)節(jié)葉片泵的工況點(diǎn)調(diào)節(jié)QQHQH需1QH需2第四章第四章 水泵機(jī)組運(yùn)行、測試水泵機(jī)組運(yùn)行、測試第一節(jié)第一節(jié) 泵的運(yùn)行特性和調(diào)節(jié)泵的運(yùn)行特性和調(diào)節(jié)n如圖可以看出，隨著如圖可以看出，隨著 的減小閘閥阻力特性

47、曲線也變得的減小閘閥阻力特性曲線也變得越來越陡。如果把關(guān)閥而引起的此項(xiàng)局部阻力也計(jì)入整越來越陡。如果把關(guān)閥而引起的此項(xiàng)局部阻力也計(jì)入整個(gè)管路損失水頭中，則管路特性曲線也隨閘閥開度的減個(gè)管路損失水頭中，則管路特性曲線也隨閘閥開度的減小而變陡。水泵工作點(diǎn)將從小而變陡。水泵工作點(diǎn)將從 A0逐漸向左移動，這樣即逐漸向左移動，這樣即可達(dá)到流量調(diào)節(jié)的目的?？蛇_(dá)到流量調(diào)節(jié)的目的。n 雖然閘閥調(diào)節(jié)會使總水頭增大，降低管路效率，致雖然閘閥調(diào)節(jié)會使總水頭增大，降低管路效率，致使水泵運(yùn)行效率下降，但這種調(diào)節(jié)方法簡單易行，特別使水泵運(yùn)行效率下降，但這種調(diào)節(jié)方法簡單易行，特別對水泵工作點(diǎn)偏離額定點(diǎn)以右較遠(yuǎn)時(shí)，運(yùn)行中可能

48、使動對水泵工作點(diǎn)偏離額定點(diǎn)以右較遠(yuǎn)時(shí)，運(yùn)行中可能使動力機(jī)超載，這時(shí)可用閘閥調(diào)節(jié)使工作點(diǎn)左移。力機(jī)超載，這時(shí)可用閘閥調(diào)節(jié)使工作點(diǎn)左移。第四章第四章 水泵機(jī)組運(yùn)行、測試水泵機(jī)組運(yùn)行、測試第一節(jié)第一節(jié) 泵的運(yùn)行特性和調(diào)節(jié)泵的運(yùn)行特性和調(diào)節(jié)n（二）分流調(diào)節(jié)（二）分流調(diào)節(jié)n利用出水管上的支管分出部分流量以調(diào)節(jié)泵的工作點(diǎn)。利用出水管上的支管分出部分流量以調(diào)節(jié)泵的工作點(diǎn)。n如圖所示，在出水管如圖所示，在出水管 C 點(diǎn)裝一支管點(diǎn)裝一支管 CD ，上安有閘閥，上安有閘閥 V 用以調(diào)用以調(diào)節(jié)支管通過的流量。設(shè)閘閥節(jié)支管通過的流量。設(shè)閘閥 V 全開時(shí)其阻力特性曲線為全開時(shí)其阻力特性曲線為(Q-h損損)CD , CE

49、 段管路特性曲線為（段管路特性曲線為（Q- H需需)CE ，以上水面為基線作水，以上水面為基線作水平線交（平線交（Q-h損損)CD 曲線于曲線于 F 點(diǎn)，從點(diǎn)，從 F 點(diǎn)開始將曲線（點(diǎn)開始將曲線（Q-H需需)CE 對應(yīng)疊加在（對應(yīng)疊加在（Q-h損損)CD 曲線上得（曲線上得（Q-H需需)CD + CE 曲曲線線 它和泵它和泵Q- H曲線的交點(diǎn)曲線的交點(diǎn) A0即為所求的工作點(diǎn)。即為所求的工作點(diǎn)。n從該點(diǎn)作水平線分別和（從該點(diǎn)作水平線分別和（Q- H需需)CE和和(Q-h損損)CD曲線相交，交點(diǎn)曲線相交，交點(diǎn)所對應(yīng)的流量所對應(yīng)的流量Q0和和 q0即為泵實(shí)際供給即為泵實(shí)際供給 E 池的流量和由支管分

50、流池的流量和由支管分流的流量，如的流量，如Q0偏小或?qū)?yīng)的效率偏低，可采用調(diào)節(jié)支管上閘閥開偏小或?qū)?yīng)的效率偏低，可采用調(diào)節(jié)支管上閘閥開度的方法將工作點(diǎn)左移。如圖度的方法將工作點(diǎn)左移。如圖4-22 中曲線中曲線 R（虛線）為支管上（虛線）為支管上閘閥開度減小后所得的管路阻力特性曲線。閘閥開度減小后所得的管路阻力特性曲線。分流調(diào)節(jié)原理圖分流調(diào)節(jié)原理圖第四章第四章 水泵機(jī)組運(yùn)行、測試水泵機(jī)組運(yùn)行、測試第一節(jié)第一節(jié) 泵的運(yùn)行特性和調(diào)節(jié)泵的運(yùn)行特性和調(diào)節(jié)n（三）變速調(diào)節(jié)（三）變速調(diào)節(jié)n 利用改變水泵轉(zhuǎn)速的方法達(dá)到改變泵工作點(diǎn)的目的稱利用改變水泵轉(zhuǎn)速的方法達(dá)到改變泵工作點(diǎn)的目的稱變速調(diào)節(jié)變速調(diào)節(jié)。n水泵是

51、根據(jù)一定轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)的，一般不應(yīng)輕易改變，但有時(shí)從運(yùn)行水泵是根據(jù)一定轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)的，一般不應(yīng)輕易改變，但有時(shí)從運(yùn)行經(jīng)濟(jì)方面考慮，可在一定范圍內(nèi)予以增減。經(jīng)濟(jì)方面考慮，可在一定范圍內(nèi)予以增減。n轉(zhuǎn)速改變后，泵的其它工作參數(shù)都隨之相應(yīng)改變。在相似工況下，轉(zhuǎn)速改變后，泵的其它工作參數(shù)都隨之相應(yīng)改變。在相似工況下，它們的變化量是按它們的變化量是按比例律公式比例律公式來計(jì)算。來計(jì)算。2121nnQQ22121)(nnHH32121)(nnPP第四章第四章 水泵機(jī)組運(yùn)行、測試水泵機(jī)組運(yùn)行、測試第一節(jié)第一節(jié) 泵的運(yùn)行特性和調(diào)節(jié)泵的運(yùn)行特性和調(diào)節(jié)n現(xiàn)對變速調(diào)節(jié)原理和方法分二種情況加以說明?，F(xiàn)對變速調(diào)節(jié)原理和方法分二種

52、情況加以說明。n(1)如果已知泵額定轉(zhuǎn)速如果已知泵額定轉(zhuǎn)速n0時(shí)的時(shí)的Q-H 曲線及其對應(yīng)的工曲線及其對應(yīng)的工作點(diǎn)作點(diǎn) A0處的流量處的流量Q0偏大，效率偏低，偏大，效率偏低，需將流量需將流量Q0減減為為Q1,現(xiàn)采用變速調(diào)節(jié)，水泵轉(zhuǎn)速應(yīng)降至多少?，F(xiàn)采用變速調(diào)節(jié)，水泵轉(zhuǎn)速應(yīng)降至多少。n首先在首先在Q-H需需曲線上找出對應(yīng)曲線上找出對應(yīng)Q1的的 A1點(diǎn)，并設(shè)滿足這點(diǎn)，并設(shè)滿足這一流量的轉(zhuǎn)速為一流量的轉(zhuǎn)速為n1, 然后再根據(jù)然后再根據(jù) A1求出與其相對應(yīng)的求出與其相對應(yīng)的在原在原Q-H 曲線上的相似工況點(diǎn)曲線上的相似工況點(diǎn) ，最后再利用，最后再利用 A 1和和 點(diǎn)對應(yīng)的流量或揚(yáng)程根據(jù)比例律公式求出點(diǎn)

53、對應(yīng)的流量或揚(yáng)程根據(jù)比例律公式求出n1來。來。 點(diǎn)和點(diǎn)和 A1點(diǎn)應(yīng)在同一條相似拋物線上。點(diǎn)應(yīng)在同一條相似拋物線上。0A0A0A第四章第四章 水泵機(jī)組運(yùn)行、測試水泵機(jī)組運(yùn)行、測試第一節(jié)第一節(jié) 泵的運(yùn)行特性和調(diào)節(jié)泵的運(yùn)行特性和調(diào)節(jié)n求出相似拋物線常數(shù)求出相似拋物線常數(shù)C(H1/ ),再根據(jù)相關(guān)公式即再根據(jù)相關(guān)公式即 H = C 繪出相似拋物線，該線與原繪出相似拋物線，該線與原Q-H曲線的交點(diǎn)即曲線的交點(diǎn)即為為 ,n利用比例律公式利用比例律公式 n即可求出即可求出 A 1點(diǎn)相對應(yīng)的點(diǎn)相對應(yīng)的n1來。來。21Q21Q2Q0A變速調(diào)節(jié)工作點(diǎn)方法之一變速調(diào)節(jié)工作點(diǎn)方法之一第四章第四章 水泵機(jī)組運(yùn)行、測試水

54、泵機(jī)組運(yùn)行、測試第一節(jié)第一節(jié) 泵的運(yùn)行特性和調(diào)節(jié)泵的運(yùn)行特性和調(diào)節(jié)n( 2)如果水泵工作點(diǎn)如果水泵工作點(diǎn) A0對應(yīng)的泵效率值偏低，現(xiàn)欲調(diào)對應(yīng)的泵效率值偏低，現(xiàn)欲調(diào)節(jié)工作點(diǎn)使其在水泵最優(yōu)工況下運(yùn)行，問泵的轉(zhuǎn)速應(yīng)調(diào)節(jié)工作點(diǎn)使其在水泵最優(yōu)工況下運(yùn)行，問泵的轉(zhuǎn)速應(yīng)調(diào)節(jié)到多少？節(jié)到多少？n設(shè)水泵在原轉(zhuǎn)速設(shè)水泵在原轉(zhuǎn)速 n0時(shí)額定點(diǎn)為時(shí)額定點(diǎn)為 AR ，其流量、揚(yáng)程分，其流量、揚(yáng)程分別為別為QR 、HR,通過通過 A R作相似拋物線作相似拋物線 OR ，該線和，該線和Q-H 需的交點(diǎn)需的交點(diǎn) A1 ，對應(yīng)的流量和揚(yáng)程為，對應(yīng)的流量和揚(yáng)程為Q1和和H1。根據(jù)。根據(jù) AR和和 A1兩點(diǎn)的流量或揚(yáng)程及轉(zhuǎn)速兩點(diǎn)的

55、流量或揚(yáng)程及轉(zhuǎn)速n0，利用比例律公式，利用比例律公式即可求出對應(yīng)于即可求出對應(yīng)于 A1點(diǎn)的轉(zhuǎn)速點(diǎn)的轉(zhuǎn)速 n1值。值。 A1點(diǎn)就是轉(zhuǎn)速為點(diǎn)就是轉(zhuǎn)速為 n1時(shí)泵的最優(yōu)工作點(diǎn)，其流量為時(shí)泵的最優(yōu)工作點(diǎn)，其流量為Q1 ，水泵效率最高，水泵效率最高，拋物線拋物線OR 稱之為稱之為最優(yōu)相似工況拋物線最優(yōu)相似工況拋物線。變速調(diào)節(jié)工作點(diǎn)方法之二變速調(diào)節(jié)工作點(diǎn)方法之二第四章第四章 水泵機(jī)組運(yùn)行、測試水泵機(jī)組運(yùn)行、測試第一節(jié)第一節(jié) 泵的運(yùn)行特性和調(diào)節(jié)泵的運(yùn)行特性和調(diào)節(jié)n變速調(diào)節(jié)應(yīng)該注意變速調(diào)節(jié)應(yīng)該注意:n(1) 水泵轉(zhuǎn)速下降幅度不宜超過額定轉(zhuǎn)速的水泵轉(zhuǎn)速下降幅度不宜超過額定轉(zhuǎn)速的 30 % ，因，因降速過多，實(shí)際

56、的等效率曲線已偏離相似拋物線較遠(yuǎn)，降速過多，實(shí)際的等效率曲線已偏離相似拋物線較遠(yuǎn)，泵效率下降較大，應(yīng)用比例律公式將引起較大的誤差。泵效率下降較大，應(yīng)用比例律公式將引起較大的誤差。n(2)當(dāng)泵提高轉(zhuǎn)速時(shí)，不宜超過額定轉(zhuǎn)速的當(dāng)泵提高轉(zhuǎn)速時(shí)，不宜超過額定轉(zhuǎn)速的 10 % ，否，否則可能造成動力機(jī)超載，水壓升高、機(jī)組振動，損壞設(shè)則可能造成動力機(jī)超載，水壓升高、機(jī)組振動，損壞設(shè)備。備。第四章第四章 水泵機(jī)組運(yùn)行、測試水泵機(jī)組運(yùn)行、測試第一節(jié)第一節(jié) 泵的運(yùn)行特性和調(diào)節(jié)泵的運(yùn)行特性和調(diào)節(jié)n（四）變徑調(diào)節(jié)（四）變徑調(diào)節(jié)n 不改變泵的轉(zhuǎn)速和結(jié)構(gòu)，僅將葉輪外徑不改變泵的轉(zhuǎn)速和結(jié)構(gòu)，僅將葉輪外徑 D2 適當(dāng)車削減小

57、，適當(dāng)車削減小，以改變水泵的工作點(diǎn)，稱為變徑調(diào)節(jié)。以改變水泵的工作點(diǎn)，稱為變徑調(diào)節(jié)。n 葉輪車小后，泵的工作參數(shù)值將相應(yīng)減小，此時(shí)應(yīng)先求出車葉輪車小后，泵的工作參數(shù)值將相應(yīng)減小，此時(shí)應(yīng)先求出車削量與其工作參數(shù)間的關(guān)系。削量與其工作參數(shù)間的關(guān)系。n葉輪車削公式葉輪車削公式:n它反映了泵葉輪車削變小后，其工作參數(shù)的變化規(guī)律。它反映了泵葉輪車削變小后，其工作參數(shù)的變化規(guī)律。n這種車削葉輪的變徑調(diào)節(jié)方法，既可用以變更泵的工作點(diǎn)又可擴(kuò)這種車削葉輪的變徑調(diào)節(jié)方法，既可用以變更泵的工作點(diǎn)又可擴(kuò)大該型泵的使用范圍，且簡單易行，在實(shí)際中常被采用。大該型泵的使用范圍，且簡單易行，在實(shí)際中常被采用。第四章第四章 水

58、泵機(jī)組運(yùn)行、測試水泵機(jī)組運(yùn)行、測試第一節(jié)第一節(jié) 泵的運(yùn)行特性和調(diào)節(jié)泵的運(yùn)行特性和調(diào)節(jié)n根據(jù)國內(nèi)外的實(shí)驗(yàn)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，葉輪外徑車削量應(yīng)不超過下表所根據(jù)國內(nèi)外的實(shí)驗(yàn)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，葉輪外徑車削量應(yīng)不超過下表所列數(shù)值，否則水泵效率降低較多，運(yùn)行不夠經(jīng)濟(jì)。列數(shù)值，否則水泵效率降低較多，運(yùn)行不夠經(jīng)濟(jì)。n例題：如圖例題：如圖 4一一28 所示，設(shè)泵葉輪外徑為所示，設(shè)泵葉輪外徑為 D2 ，其工作點(diǎn)，其工作點(diǎn) A0對對應(yīng)的效率偏低。為提高泵效率，采用變徑調(diào)節(jié)，求出當(dāng)工作點(diǎn)由應(yīng)的效率偏低。為提高泵效率，采用變徑調(diào)節(jié)，求出當(dāng)工作點(diǎn)由 A0移至流量為移至流量為Q1的的 A1點(diǎn)，葉輪外徑的車削量是多少。點(diǎn)，葉輪外徑的車削量

59、是多少。(圖例圖例)n首先求出車削拋物線，找出首先求出車削拋物線，找出 點(diǎn)（其方法和變速調(diào)節(jié)類似，即由點(diǎn)（其方法和變速調(diào)節(jié)類似，即由車削公式消去車削公式消去 D2 / D2a）得：）得：n即即nCD 車削拋物線常數(shù)，可根據(jù)已知點(diǎn)車削拋物線常數(shù)，可根據(jù)已知點(diǎn)A1的流量和揚(yáng)程求得。的流量和揚(yáng)程求得。n利用上式繪出通過利用上式繪出通過A1點(diǎn)的車削拋物線點(diǎn)的車削拋物線0A第四章第四章 水泵機(jī)組運(yùn)行、測試水泵機(jī)組運(yùn)行、測試第一節(jié)第一節(jié) 泵的運(yùn)行特性和調(diào)節(jié)泵的運(yùn)行特性和調(diào)節(jié)n它和原葉輪外徑為它和原葉輪外徑為 D2 時(shí)的時(shí)的QH 曲線交于曲線交于 點(diǎn)，其對應(yīng)流量和點(diǎn)，其對應(yīng)流量和揚(yáng)程分別為揚(yáng)程分別為 和和

60、。 因因 點(diǎn)葉輪外徑點(diǎn)葉輪外徑 D2 為已知，則對連為已知，則對連 、A1兩點(diǎn)可根據(jù)兩點(diǎn)可根據(jù)葉輪車削公式葉輪車削公式求出對應(yīng)于求出對應(yīng)于A1時(shí)的葉輪外徑時(shí)的葉輪外徑D2a ,n于是于是車削量為車削量為: D =D2-D2an因因 A1點(diǎn)對應(yīng)的水泵效率高，管路損失水頭小，所以管路效率也點(diǎn)對應(yīng)的水泵效率高，管路損失水頭小，所以管路效率也高，從而提高了運(yùn)行效率高，從而提高了運(yùn)行效率0A0Q0H0A0A變徑調(diào)節(jié)原理圖變徑調(diào)節(jié)原理圖應(yīng)用切削律，應(yīng)注意幾個(gè)問題：應(yīng)用切削律，應(yīng)注意幾個(gè)問題： n1、水泵葉輪的切削應(yīng)有一定的限量；、水泵葉輪的切削應(yīng)有一定的限量； 2、對于不同構(gòu)造的葉輪切削時(shí)，應(yīng)采取不同的方