離心泵特征原理

關(guān)于離心泵特征原理第一頁，共十七頁，2022年，8月28日離心泵原理泵運行時，葉輪高速帶動葉輪間的液體旋轉(zhuǎn)，借離心力作用使液體沿徑向運動，獲得較大能量(主要為動能)。流體進(jìn)入蝸殼時，流道逐漸擴大，使部分動能又轉(zhuǎn)化為靜壓能，最后使流體沿切向壓出出口管路。在流體受迫向葉輪外緣運動的同時，葉輪中心形成低壓，在供液點液面與葉輪中心處的壓差作用下，使液體源源吸入泵內(nèi)。泵殼葉片葉輪2第二頁，共十七頁，2022年，8月28日關(guān)心離心泵什么？主要性能指標(biāo)揚程(壓頭):輸送機械提供的能量，以H表示，單位為m液柱流量Q主要特性Q—H關(guān)系對管路中離心泵特性的理解，是本章的核心問題輸送機械特性與所在管路的特性密切相關(guān)……第三頁，共十七頁，2022年，8月28日主要指標(biāo)的理解泵的“揚程”對應(yīng)電路電源的輸出電壓理論揚程是……兩種揚程的差異orU?有效功率與軸功率有效功率與軸功率的差別容積損失：由葉輪高壓向低壓處漏液導(dǎo)致實際流量減小水力損失：葉片間渦流、流體入泵時的水力沖擊、流體與泵件的摩擦機械損失：運動部件之間的機械摩擦機械效率＝N/N

值一般約為0.6一0.85，大型泵可達(dá)0.90第四頁，共十七頁，2022年，8月28日Q—H關(guān)系（中心問題）

不同型號泵Q~HQ曲線形狀差別很大；

在泵出廠時實驗標(biāo)定，出廠時列在產(chǎn)品樣本中第五頁，共十七頁，2022年，8月28日影響離心泵理論壓頭的因素根據(jù)葉片的離角或流動角2

，可將葉片分為三類：上述2

與H

的關(guān)系是對葉輪向液體傳遞的總能量的影響。（1）徑向葉片：2=90o，ctg2=0，H

與Q

無關(guān)；（2）后彎葉片：2<90o，ctg2>0，H

隨Q

增加而減少；（3）前彎葉片：2>90o，ctg2

<0，H

隨Q

增加而增加。第六頁，共十七頁，2022年，8月28日影響離心泵理論壓頭的因素總壓頭H

=動壓頭Hdyn+勢壓頭Hpot離心泵作為液體輸送機械其目的是提高勢壓頭以克服輸送阻力，因此設(shè)置蝸殼使流體的動壓頭轉(zhuǎn)換成勢壓頭。但轉(zhuǎn)換過程必然有機械能損耗，因此應(yīng)盡量提高葉輪直接提供給液體的勢壓頭Hpot在總壓頭H

中所占的比例。以R

（又稱為反作用度）代表該比例由葉輪進(jìn)出口處速度三角形可知第七頁，共十七頁，2022年，8月28日影響離心泵理論壓頭的因素由于無預(yù)旋進(jìn)液a1=90o，且大部分情況下葉輪進(jìn)、出口徑向速度分量cr2

cr1，所以（1）徑向葉片：2=90o，cos2=0，R=1/2；（2）后彎葉片：2<90o，cos2>0，R>1/2

；（3）前彎葉片：2>90o，cos2

<0，R<1/2

。故制造中多選用后彎葉片第八頁，共十七頁，2022年，8月28日對管路中離心泵特性的理解，是本章的核心問題主要性能指標(biāo)“揚程(壓頭)”，輸送機械提供的能量，以H表示，單位為m液柱。流量Q軸功率N和輸送機械效率，特性Q—H關(guān)系（中心問題）Q-N關(guān)系Q—關(guān)系輸送機械特性與所在管路的特性密切相關(guān)……第九頁，共十七頁，2022年，8月28日離心泵特性曲線軸功率隨流量增大而增加。這要求離心泵在啟動時應(yīng)關(guān)閉泵的出口閥門，以減小啟動功率；

Q—曲線有極值點，與此點對應(yīng)的流量稱額定流量(泵銘牌上的標(biāo)注值)，泵在管路上操作時，應(yīng)在此點附近操作．10第十頁，共十七頁，2022年，8月28日離心泵的特性曲線（Characteristiccurves）離心泵主要性能參數(shù)：流量Q、壓頭(揚程)H、軸功率N和效率離心泵特性曲線：描述壓頭、軸功率、效率與流量關(guān)系（H—Q、N—Q、—V）的曲線。對實際流體，這些曲線尚難以理論推導(dǎo)，而是由實驗測定。離心泵的特性曲線反映了泵的基本性能，由制造廠附于產(chǎn)品樣本中，是指導(dǎo)正確選擇和操作離心泵的主要依據(jù)。HN第十一頁，共十七頁，2022年，8月28日離心泵的特性曲線（Characteristiccurves）第十二頁，共十七頁，2022年，8月28日H—Q

曲線離心泵揚程H（壓頭），是指泵在實際工作條件下對單位重量的流體所能提供的機械能，單位為m。揚程H隨流量Q

的增加而下降（流量極小時不明顯），這是因為采用了能量損失較小的后彎葉片。同一流量下，由于實際葉輪與理想葉輪的差異以及機械能損失，泵實際提供的揚程小于理論揚程。H—Q曲線代表的是在一定轉(zhuǎn)速下流體流經(jīng)離心泵所獲得的能量與流量的關(guān)系，是最為重要的一條特性曲線。第十三頁，共十七頁，2022年，8月28日離心泵的特性曲線（Characteristiccurves）在一定轉(zhuǎn)速下，泵的軸功率隨輸送流量的增加而增大，流量為零時，軸功率最小。關(guān)閉出口閥啟動離心泵，啟動電流最小。隨流量增大，泵的效率曲線出現(xiàn)一極大值即最高效率點，在與之對應(yīng)的流量下工作，泵的能量損失最小。離心泵銘牌上標(biāo)出的H、Q、N

性能參數(shù)即為最高效率時的數(shù)據(jù)。一般將最高效率值的92%

的范圍稱為泵的高效區(qū)，泵應(yīng)盡量在該范圍內(nèi)操作。第十四頁，共十七頁，2022年，8月28日特性曲線的變換由制造廠提供的離心泵的特性曲線是在一定轉(zhuǎn)速下用20℃的清水為工質(zhì)實驗測定的。若輸送的液體性質(zhì)與此相差較大時，泵的特性曲線將發(fā)生變化，應(yīng)加以修正。液體密度的影響離心泵的理論流量和理論壓頭與液體密度無關(guān)，說明H—Q

曲線不隨液體密度而變，由此—Q

曲線也不隨液體密度而變。離心泵所需的軸功率則隨液體密度的增加而增加，即N—Q

曲線要變。注意：葉輪進(jìn)、出口的壓差p

正比于液體密度。第十五頁，共十七頁，2022年，8月28日氣縛現(xiàn)象（airbound）泵啟動前空氣未排盡或運轉(zhuǎn)中有空氣漏入，使泵內(nèi)流體平均密度下降，導(dǎo)致葉輪進(jìn)、出口壓差減小?；蛘弋?dāng)與泵相連的出口管路系統(tǒng)勢壓頭一定時，會使泵入口處的真空度減小、吸