第九講離心泵工作點(diǎn)與選型(第二章,2010)

第九講離心泵工作點(diǎn)與選型(第二章,2010)第一頁，共45頁。1.在離心泵工作時(shí)，用于將動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ艿牟考莀_____。2.在下面幾種葉輪中，______的效率最高。A.敞式葉輪B.半蔽式葉輪C.蔽式葉輪3.離心泵銘牌上標(biāo)明的揚(yáng)程是指____________________。4.離心泵性能曲線中的H-Q線是在______的情況下測定的。A.效率一定B.功率一定C.轉(zhuǎn)速一定D.管路阻力一定5.離心泵安裝高度超過允許安裝高度時(shí)，離心泵會(huì)發(fā)生______現(xiàn)象。離心泵的工作原理及特性參數(shù)第二頁，共45頁。1．管路的特性曲線2．離心泵的工作點(diǎn)3．離心泵的流量調(diào)節(jié)五離心泵的工作點(diǎn)和流量調(diào)節(jié)第三頁，共45頁。第四頁，共45頁。泵通過某一特定管路的Q與其所需H之間的關(guān)系，稱為管路的特性。根據(jù)柏努利方程導(dǎo)出的外加壓頭計(jì)算式：根據(jù)范寧公式，壓頭損失：1．管路的特性曲線第五頁，共45頁。

忽略上、下游截面的動(dòng)壓頭差，則：1．管路的特性曲線當(dāng)管路和流體一定時(shí)，是流量的函數(shù)，在湍流條件下變化很小。令管路的特性方程：第六頁，共45頁。1．管路的特性曲線說明：①曲線在H軸上截距為管路所需最小外加壓頭；②高阻管路，曲線較陡；低阻管路，曲線較平緩?！苈诽匦韵禂?shù)①管路特性方程：其中說明：由管路系統(tǒng)本身決定，與泵的特性無關(guān)。第七頁，共45頁。ab管路特性曲線qVH

影響管路特性曲線的因素影響B(tài)：影響A：第八頁，共45頁。將泵的H~Q曲線與管路的He

~Q曲線繪在同一坐標(biāo)系中，兩曲線的交點(diǎn)稱為泵的工作點(diǎn)。2．離心泵的工作點(diǎn)第九頁，共45頁。2）作圖法分別在圖上作出泵的特性曲線和管路特性曲線，讀出交點(diǎn)坐標(biāo)。

離心泵工作點(diǎn)H-Q曲線He-Q曲線HHMMdcNQ,MQη

1）公式計(jì)算

2．離心泵的工作點(diǎn)第十頁，共45頁。①泵的工作點(diǎn)由泵的特性和管路的特性共同決定，可聯(lián)立求解泵的特性方程和管路的特性方程；②安裝在管路中的泵，其輸液量即為管路的流量；在該流量下泵提供的揚(yáng)程也就是管路所需要的外加壓頭；③工作點(diǎn)對應(yīng)的各性能參數(shù)（）反映了泵的實(shí)際工況，工作點(diǎn)應(yīng)盡量選在高效區(qū)。

說明:第十一頁，共45頁。實(shí)質(zhì)：對工作點(diǎn)的調(diào)整；

方法：改變泵或管路特性曲線。離心泵工作點(diǎn)H-qV曲線L-qV曲線HHMMdcPqV,MqVη3.流量調(diào)節(jié)－－改變工作點(diǎn)第十二頁，共45頁。

①改變閥門的開度——改變管路特性

②改變泵的轉(zhuǎn)速——改變泵的特性

③車削葉輪直徑——改變泵的特性

3.流量調(diào)節(jié)－－改變工作點(diǎn)第十三頁，共45頁。①改變閥門開度HQPH—QHe—QeP1P2Q1QQ2關(guān)小閥門開大閥門第十四頁，共45頁。改變出口閥開度實(shí)際上是改變管路特性曲線（與管路局部阻力有關(guān)）。關(guān)小出口閥，，曲線變陡，工作點(diǎn)左上移，Q，泵提供的H；相反，出口閥開度，減小,曲線變緩，工作點(diǎn)右下移，Q，泵提供的H該方法迅速方便，連續(xù)調(diào)節(jié)，應(yīng)用十分廣泛，但不經(jīng)濟(jì)，是人為增加管路阻力來適應(yīng)泵的特性，會(huì)降低泵的效率。適用于流量調(diào)節(jié)幅度不大，需經(jīng)常調(diào)節(jié)的地方。①改變閥門開度第十五頁，共45頁。②改變泵的轉(zhuǎn)速HQPH—QHe—QeP1P2n1nn2轉(zhuǎn)速減小轉(zhuǎn)速增加第十六頁，共45頁。改變泵的轉(zhuǎn)速實(shí)際上是改變泵的特性曲線。n，Q和H均。這種流量調(diào)節(jié)方法合理、經(jīng)濟(jì)，不因調(diào)節(jié)流量而損失能量，能夠使泵在高效區(qū)工作，但曾被認(rèn)為是操作不方便，并且不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)調(diào)節(jié)。隨著無級變速設(shè)備的應(yīng)用，克服了上述缺點(diǎn),使該方法得到應(yīng)用，對大型泵的節(jié)能尤為重要。

②改變泵的轉(zhuǎn)速適用：流量變化幅度大的場合。第十七頁，共45頁。③流量調(diào)節(jié)——改變?nèi)~輪直徑HQPH—QHe—QeP"P′D2"D2D2′這種調(diào)節(jié)方法實(shí)施起來不方便，調(diào)節(jié)范圍也不大。

第十八頁，共45頁。表2-1三種調(diào)節(jié)流量方法的比較方法改變閥門開度改變轉(zhuǎn)速改變?nèi)~輪直徑調(diào)節(jié)改變管路特性曲線改變泵的特性曲線改變泵的特性曲線能耗關(guān)小閥門會(huì)消耗一部分額外的能量不消耗額外能量，較經(jīng)濟(jì)不消耗額外能量方便此法快速簡便，可連續(xù)調(diào)節(jié)，適合煉油和石化生產(chǎn)，變速裝置價(jià)格貴可調(diào)范圍不大，且直徑減小不當(dāng)會(huì)降低泵的效率。應(yīng)用應(yīng)用廣泛小型泵較少使用很少采用第十九頁，共45頁。補(bǔ)充習(xí)題用水對某離心泵作實(shí)驗(yàn)，得到各實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下Q(l/min)0100200300400500H(m)37.2383734.531.828.5若通過Φ76×4mm，長255m（包括局部阻力的當(dāng)量長度）的導(dǎo)管，用該泵輸送液體。已知吸入與排出空間均為常壓設(shè)備，兩者液面垂直距離為4.8m，摩擦系數(shù)λ=0.03。試求該泵在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的流量。若排出空間為密閉容器，其內(nèi)壓強(qiáng)為1.32kgf/cm2(表)，再求此時(shí)泵的流量。第二十頁，共45頁。1．并聯(lián)操作的合成特性曲線2．串聯(lián)操作的合成特性曲線3．組合方式的選擇六離心泵的組合操作第二十一頁，共45頁。1.并聯(lián)操作的合成特性曲線HQP2P1PIIIQ2QQ1第二十二頁，共45頁。離心泵的并聯(lián)操作并聯(lián)時(shí)總的流量大于單臺(tái)泵單獨(dú)操作時(shí)的流量，Q2>Q；但是小于每臺(tái)泵單獨(dú)操作時(shí)流量的兩倍，

Q2<2Q（Q2≠

2Q），揚(yáng)程比一個(gè)泵單獨(dú)操作時(shí)的大，H2>H

。所以，并聯(lián)時(shí)的每臺(tái)泵與單獨(dú)操作時(shí)相比，流量較小，而揚(yáng)程較高。并聯(lián)的泵越多，流量增加率越低。第二十三頁，共45頁。2.串聯(lián)操作的合成特性曲線HQP2P1PIIIQ2QH2H1H第二十四頁，共45頁。離心泵的串聯(lián)操作串聯(lián)后的揚(yáng)程大于單臺(tái)泵單獨(dú)操作時(shí)的揚(yáng)程，H2>H；但是小于每臺(tái)泵單獨(dú)操作時(shí)揚(yáng)程的兩倍，

H2<2H（H2≠

2H），流量比一個(gè)泵單獨(dú)操作時(shí)的大，Q2>Q

。所以，串聯(lián)時(shí)的每臺(tái)泵與單獨(dú)操作時(shí)相比，流量較大，而揚(yáng)程較低。串聯(lián)第二臺(tái)泵承受的壓力較大。第二十五頁，共45頁。3．組合方式的選擇單臺(tái)不能完成輸送任務(wù)可分為兩種情況：①壓頭不夠，可采用串聯(lián)操作；②壓頭合格，但流量不夠，應(yīng)根據(jù)管路的特性來決定采用何種組合方式。對于高阻管路，串聯(lián)比并聯(lián)組合獲得的Q增值大；但對于低阻管路，則是并聯(lián)比串聯(lián)獲得的Q增量多。第二十六頁，共45頁。3．組合方式的選擇高阻低阻并聯(lián)串聯(lián)第二十七頁，共45頁。離心泵組合方式的選擇HQab22’11’

②串、并聯(lián)都滿足時(shí)，應(yīng)根據(jù)管路特性選擇

對于低阻管路(B較小)，

宜采用并聯(lián)操作；

對于高阻管路(B較大)，

宜采用串聯(lián)操作。第二十八頁，共45頁。1.離心泵的類型

2.離心泵的選用

3.離心泵的操作

七離心泵的選用與操作第二十九頁，共45頁。1.離心泵的類型

按輸送液體的性質(zhì)分：清水泵、耐腐蝕泵、油泵、雜質(zhì)泵等。

按葉輪的數(shù)目可分：單級離心泵和多級離心泵。

按吸入方式可分：單吸離心泵和雙吸離心泵。

第三十頁，共45頁。（1）清水泵

簡稱水泵，適用于輸送清水或物性和化學(xué)性質(zhì)與水相近、無腐蝕性且雜質(zhì)較少的液體，使用溫度一般低于80℃。結(jié)構(gòu)簡單，操作容易。B型水泵D型水泵Sh型水泵第三十一頁，共45頁。B型水泵指單級單吸懸臂式離心水泵。壓頭范圍8～98mH2O，流量范圍4.6～360m3/h。第三十二頁，共45頁。D型水泵指多級離心水泵。一般2～9級，最多達(dá)12級。用于流量不太大，而壓頭較高的情況。第三十三頁，共45頁。第三十四頁，共45頁。第三十五頁，共45頁。Sh型水泵雙吸離心泵。適用于流量較大而壓頭不高的場合。第三十六頁，共45頁。第三十七頁，共45頁。（2）耐腐蝕泵（F型泵）

用于輸送具有腐蝕性的液體，接觸液體的部件用耐腐蝕的材料制成，要求密封可靠。大多采用機(jī)械密封裝置。第三十八頁，共45頁。（3）油泵（Y型泵）

用于輸送不含固體顆粒的石油及其產(chǎn)品，要求有良好的密封性,采用機(jī)械密封裝置。溫度范圍較大，-45～400℃。第三十九頁，共45頁。（4）雜質(zhì)泵（P型泵）

輸送含固體顆粒的液體、稠厚的漿液，葉輪流道寬，葉片數(shù)少。又分為砂泵（PS）、泥漿泵（PN）和污水泵（PW）等。第四十頁，共45頁。2.離心泵的選用①根據(jù)所輸送液體的性質(zhì)和操作條件，確定泵的類型。②根據(jù)流量Qe和管路所需壓頭He

，選擇合適的型號。流量由生產(chǎn)任務(wù)來定，所需壓頭由管路的特性方程來定，工作點(diǎn)應(yīng)在泵的高效區(qū)操作。③如果輸送液體與水ρ不同時(shí)，應(yīng)核算泵的軸功率N和電機(jī)功率。第四十一頁，共45頁。3.離心泵的操作①盤泵：啟動(dòng)前，看泵軸是否能正常運(yùn)轉(zhuǎn)（銹蝕）。②檢查潤滑油視窗：鏡面的1/2~2/3。③灌泵：啟動(dòng)前，使泵和吸入管內(nèi)充滿被輸送液體。④關(guān)閉出口閥，啟動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)速n、壓力表p2和真空表p1指示穩(wěn)定正常后，逐漸打開出口閥，直到所需流量為止。⑤檢查：泵運(yùn)轉(zhuǎn)中要檢查壓力表、真空表是否讀數(shù)正常，軸承的潤滑情況、泄漏、機(jī)器振動(dòng)、聲響等。⑥停泵：先關(guān)閉出口閥再斷電。如果停泵時(shí)間較長，應(yīng)將泵內(nèi)及管路中的液體放掉，以免銹蝕或冬季結(jié)冰凍裂。第四十二頁，共45頁。例2-5已知：從常壓儲(chǔ)槽向某帶壓設(shè)備輸送98%的濃硫酸，儲(chǔ)液槽p1=0（表）,輸出設(shè)備的p2=1.96×105Pa（表）,設(shè)計(jì)Qe=13m3/h，兩液面高差Δz=6m，阻力損失Σhf=5m，硫酸密度ρ=1800kg/m3

。