泵與泵站復(fù)習(xí)思考題

水泵與水泵站復(fù)習(xí)思考題第一章1-1．什么叫泵。將外加的機械能轉(zhuǎn)化為被輸送液體的能量，使液體獲得動能或勢能的機械設(shè)備叫做泵。1-2．水泵的分類，葉片泵的分類。1.

葉片泵：靠葉片運動撥動水，使水產(chǎn)生運動來完成能量傳遞的泵(1)離心泵：液體質(zhì)點主要受離心力作用，水流方向為徑向（向外）,揚程大，流量小。(2)軸流泵：液體質(zhì)點主要受軸向的撥動力（升力）。揚程小，流量大。(3)混流泵：液體質(zhì)點即有離心力作用，又受軸向的撥動力。水流方向為斜向。揚程，流量適中2容積式泵：靠泵體工作室容積的改變來工作的泵。1），活塞式往復(fù)泵2），柱塞式往復(fù)泵3），水環(huán)式真空泵4），蠕動泵3．流體能量交換式泵：靠流體能量交換來工作。1），射流泵2），氣升泵（空氣揚水泵）3），水輪泵4），水錘泵水泵在給排水系統(tǒng)中的作用：動力——提高水的能量。第二章2-1．離心泵的基本構(gòu)造。葉輪，泵軸，泵殼（泵體），吸水口（進水口），壓水口（出水口），灌水漏斗，泵座，填料（盤根）閘閥，底閥。2-2．離心泵的工作原理。高速旋轉(zhuǎn)的葉輪撥動水，使的水也高速旋轉(zhuǎn)，進而使水產(chǎn)生離心力，在離心力的作用下，由葉輪中部甩向輪外緣。離心泵的工作過程，實際上是一個能量傳遞和轉(zhuǎn)化的過程，它把電動機高速旋轉(zhuǎn)的機械能轉(zhuǎn)化為被抽升液體的動能和勢能。2-3．葉片泵的基本性能參數(shù)。1、流量Q：在單位時間內(nèi)水泵所輸送的液體數(shù)量。單位：m3;.2、揚程H：水泵對單位重量液體所作的功。單位：應(yīng)為：?；常用：2O；2；法定：；；揚程的值：是液體經(jīng)過水泵后比能的增加值。液體進入泵時的比能為E1；流出泵時的比能為E2。則水泵揚程：2－E13．軸功率N:原動機輸送給泵的功率。單位：(千瓦)或(馬力)4．效率η：水泵有效功率與軸功率之比。有效功率：單位時間內(nèi)水泵對水所做的功。ρ(W)ρ——液體的密度。3g——重力加速度。（2）Q——水泵流量。(m3)H——水泵揚程。(2O)由于泵內(nèi)的摩擦，水的紊流等，水泵不可能將原動機的功率全部傳給液體。在泵內(nèi)有損失。這個損失要用效率來衡量。泵軸功率5．轉(zhuǎn)速:n水泵葉輪的轉(zhuǎn)動速度。（轉(zhuǎn)/分;或）水泵都是按一定的轉(zhuǎn)速來設(shè)計的，轉(zhuǎn)速的改變使水泵的其它性能（;η）也改變。6.允許吸上真空高度（）與氣蝕余量（）：

—水泵在標準狀態(tài)下（水溫200C；水表面為一個標準大氣壓。）運轉(zhuǎn)時，水泵所允許的最大吸上真空高度（2O）。它反映了水泵的吸水性能。

—指水泵吸口處，單位重量液體所具有的超過飽和蒸汽壓力的富裕壓能。單位：2O有時用H來表示。常用于軸流泵；鍋爐給水泵；渣漿泵等。2-4．離心泵基本方程式的物理意義。2-5．理論揚程與實際揚程的差別，與形成差別的原因。實際工程中的水泵揚程：①將水由吸水井提升至水塔。（靜揚程）②克服管路中阻力的水頭損失。注：如泵裝置出口是自由出流，應(yīng)加上流速水頭。2-6．什么叫離心泵裝置？什么叫水泵裝置的極限工況點？水泵配上管路以與一切附件后的系統(tǒng)稱為“裝置”，水泵的H—Q曲線和管道損失特性曲線∑相交于M點，若裝置在此點工作時，管道上的所有閘閥是全開著的，則M點就稱為水泵裝置的極限工況點。2-7．什么叫離心泵的特性曲線？什么叫高效段（高效段如何確定的）。在離心泵的6個基本性能參數(shù)中，把轉(zhuǎn)速（n）選定為常量，將揚程（H）、軸功率（N）、效率（η）、以與允許吸上真空高度（）等隨流量（Q）而變化的函數(shù)關(guān)系用曲線的方式來表示，就稱這些曲線為離心泵的特性曲線。在最高效率點兩側(cè)效率下降10%左右的區(qū)段，在水泵樣本中，用兩條波形線“︴”標出稱為泵的高效段。2-8．（）理論特性曲線與實際（）特性曲線的差別，與形成差別的原因。理論上偏差較大，我們常用性能實驗來求特性曲線。理論上（即理想條件下），揚程與流量的關(guān)系為一條直線。實測特性曲線在轉(zhuǎn)速（n）一定的條件下通過離心泵性能試驗和汽蝕試驗來繪制的，Q－H曲線是一條不規(guī)則的曲線。原因：葉槽中液流為不均勻；泵內(nèi)部的水頭損失即摩擦損失、沖擊損失、泄漏與回流損失。2-11．水泵調(diào)速運行的意義。水泵調(diào)速使泵適應(yīng)所需工況，目的是節(jié)約能源；大大地擴展了水泵的有效工況范圍。2-12．葉輪的相似定律、比例律的應(yīng)用，把相似定律應(yīng)用于不同轉(zhuǎn)速運行的同一臺葉片泵。比轉(zhuǎn)數(shù)是葉輪相似定律在葉片泵領(lǐng)域內(nèi)的具體應(yīng)用。2-13．什么叫葉輪的相似準數(shù)（比轉(zhuǎn)數(shù)，比速）。反映葉片泵共性的綜合性的特征數(shù)，作為水泵規(guī)格化的基礎(chǔ)，這個特征數(shù)就是現(xiàn)今通用的相似準數(shù)，稱為葉片泵的比轉(zhuǎn)數(shù)（又叫比速）。2-14．水泵調(diào)速的方法和調(diào)速的范圍。調(diào)速方法：1）直流調(diào)速電機：造價高。2）液力耦合器：它裝置在電機與水泵之間，驅(qū)動泵輪轉(zhuǎn)的過程可由介質(zhì)（透平油）的多少來調(diào)節(jié)，輸出轉(zhuǎn)數(shù)可無級調(diào)速。3）變頻調(diào)速：現(xiàn)在常用成套的變頻調(diào)速設(shè)備。原理：改變鼠籠式電機的電源頻率（常規(guī)50）來改變電機的轉(zhuǎn)速。調(diào)速的范圍：(1)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)。否則，將可能產(chǎn)生共振現(xiàn)象而使水泵機組遭到損壞。(2)通常，單級離心泵的設(shè)計轉(zhuǎn)速都是低于其軸的臨界轉(zhuǎn)速，一般設(shè)計轉(zhuǎn)速約為其臨界轉(zhuǎn)速的75％～80％。對于多級泵而言，臨界轉(zhuǎn)速要考慮第一臨界轉(zhuǎn)速與第二臨界轉(zhuǎn)速。水泵廠的設(shè)計轉(zhuǎn)速（n）值一般是大于第一臨界轉(zhuǎn)速的1.3倍，小于第二臨界轉(zhuǎn)速的70％（即：1.31＜n＜0.72）。因此，大幅度地調(diào)速必須慎重，最好能征得水泵廠的同意。2-15．水泵葉輪的切削律，與切削葉輪調(diào)整工況點的意義。葉輪切削的目的：節(jié)能；解決水泵類型、規(guī)格的有限性與供水對象要求的多樣性矛盾的一種方法，擴大水泵的適應(yīng)工況范圍。2-17．什么叫水泵的并聯(lián)？并聯(lián)的優(yōu)點，并聯(lián)工況點的求法。并聯(lián)：多臺泵聯(lián)合運行，通過聯(lián)絡(luò)管共同向管網(wǎng)或高位水池輸水的設(shè)置形式。特點：1、靈活性：可以加、減供水量，輸水干管中的流量等于各臺并聯(lián)水泵出水量之總和?？梢酝ㄟ^開停水泵的臺數(shù)來調(diào)節(jié)泵站的流量和揚程。（流量變化大；和揚程變化小。）2、可靠性：當并聯(lián)工作的水泵中有損壞時或例行檢修時，其水泵房仍可繼續(xù)供水。因此，提高了泵站運行的可靠性。3、節(jié)能：選擇開泵數(shù)量，適應(yīng)各種不同時段管網(wǎng)中所需水量、水壓的變化。求法：（1）繪制單泵和并聯(lián)工作曲線。（2）繪制管道系統(tǒng)特性曲線，求工況點。M（3）求每臺泵的工況點：N(H01,2),η。2-18．什么叫水泵的串聯(lián)？串聯(lián)的特點，串聯(lián)工作的限制條件，串聯(lián)工況點的求法。水泵的串聯(lián)：將第一臺泵的壓水管，作為第二臺泵的吸水管，水由第一臺泵壓入第二臺泵，水以同一流量，依次流過各臺泵。特點：一臺水泵的出口接入另一臺水泵的入口，（多級泵就是串聯(lián)）（1）各臺水泵的流量相同（質(zhì)量守恒定律）Q12=……Q（2）水流所獲得的能量是各泵所供能量之和。水泵串聯(lián)注意事項：（1）泵高效流量范圍要接近。否則，就不能保證在高效范圍內(nèi)運行。嚴重時，可能不如大泵單獨運行。（2）兩泵串聯(lián)要考慮第二臺泵的泵殼強度問題。一般應(yīng)得水泵廠的同意再串聯(lián)。（3）必須經(jīng)過工況分析再串聯(lián)。圖解法：ⅰ按樣本，繪出兩泵的曲線()1，()2ⅱ疊加兩泵曲線得()1+2（垂直疊加）ⅲ繪制管道∑h曲線,與()1+2交于A點()。ⅳ過A點引垂線交()1于B點，交()2于C點。B點C點即為兩泵的工況點。2-19．什么叫氣蝕？氣蝕的危害。氣蝕：含有大量氣泡的濁液進入高壓區(qū)后，氣泡迅即破裂，沖向氣泡中心的油液相互沖撞，造成局部高溫高壓，引起躁動和噪聲，并使附近的金屬表面出現(xiàn)麻坑，氣穴引起的這種金屬表面的損壞，就是氣穴。危害：（1）產(chǎn)生振動和噪聲（2）降低泵的性能（3）破壞過流部件產(chǎn)生氣蝕的原因：水泵吸水口壓力過低；吸水口進氣。2-20．什么叫允許吸上真空高度？水泵最大安裝高度設(shè)計中要考慮的因素。允許吸上真空高度：水泵在標準狀態(tài)下（水溫200C；水表面為一個標準大氣壓。）運轉(zhuǎn)時，水泵所允許的最大吸上真空高度（2O）。它反映了水泵的吸水性能。因素：不產(chǎn)生氣蝕。2-21．什么叫水泵的氣蝕余量？與其與允許吸上真空高度的關(guān)系。氣蝕余量—指水泵進口處，單位重量液體所具有的超過飽和蒸汽壓（200C水溫）的富裕能量。離心泵的允許吸上真空高度氣蝕余量都是離心泵的抗氣蝕性能參數(shù)，表示離心泵抗氣蝕性能的優(yōu)劣，可根據(jù)具體情況選用。具體關(guān)系式如下：吸水水位低于泵軸時：水泵允許吸上真空高度：2-22．離心泵的啟動程序，停泵程序，為什么？啟動程序：關(guān)閉所有閘閥→開泵→開壓力表；真空閥→開吸水管閥→開壓水管閥。防止電機燒毀。停泵程序：關(guān)出水閘→停泵（實行閉閘停車）→關(guān)真空表壓力表閥→擦拭泵和電機。防止發(fā)生水錘2-27．（107頁習(xí)題）第四章4-1．泵站的分類，與各類泵站的工藝特點。1．按屬類與用途分類：給水泵站分類與特點按機組與地面位置分按控制條件分取水泵站工藝特點：（1）吸水井水位變化（2）常用圓鋼筋砼結(jié)構(gòu)（3）輸水距離遠（4）直供用戶的取水泵站送水泵站的特點：①

水量變化大②

泵房形狀：多為矩形，吸水井也多為矩形吸水井的形式：③送水泵房吸水水位變化?。?~420），一般設(shè)計成地面式或半地下式。④送水泵站：運行管理復(fù)雜、流量有變化，無水塔時變化更趨于頻繁。加壓泵站的特點：為了節(jié)能，設(shè)加壓泵站，可降低全管網(wǎng)的壓力。循環(huán)泵站的特點：工業(yè)循環(huán)工藝流程有多種多樣。①要求水量、水壓一般比較穩(wěn)定。②要求供水可靠性高，備用泵多，泵臺數(shù)多。③需水量隨季節(jié)變化的，應(yīng)在選泵時考慮到峰、谷用水量。④開停水泵頻繁時，多用自灌式。4-2．選泵的原則和要點。原則：滿足最大排水量。投資少，節(jié)電，運行安全可靠，維修管理方便。選泵要點：（1）

大小兼顧，調(diào)配靈活。（2）型號整齊，互為備用。（3）合理地用盡各水泵的高效段。（4）近遠期相結(jié)合，考慮遠期發(fā)展。（5）大中型泵站要作選泵的技術(shù)經(jīng)濟比較。4-3．選泵的主要依據(jù)。選泵的依據(jù)：流量、揚程與變化規(guī)律選泵需要考慮的其它因素。（1）水泵的構(gòu)造形式對泵房布置與泵房形狀尺寸的影響。立式泵：節(jié)省電機位置。單吸泵、雙吸泵，平面布置不同（吸、壓管方向不同）（2）保證水泵正常吸水條件：泵房盡量高，充分利用水泵的吸水性能。（3）盡量選用高效泵：一般大泵效率比小泵高。（4）備用泵數(shù)的確定：根據(jù)供水對象對停水危害的分析所確定的規(guī)范限定條件。（5）選擇性能好，廠家信譽好成系列定型泵。注意：生產(chǎn)廠與用泵地點的泵運輸情況。4-5．選泵后的校核內(nèi)容。泵站的流量和揚程是否滿足消防時的要求。4-7．選擇電動機應(yīng)考慮的因素。1、根據(jù)所要求的最大功率、轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速選用電動機；2、根據(jù)電動機的功率大小，參考外電網(wǎng)的電壓決定電動機的電壓；3、根據(jù)工作環(huán)境和條件決定電動機的外形和構(gòu)造形式；4根據(jù)投資少、效率高、運行簡便等條件，確定所選電動機的類型。4-8．交流電動機的調(diào)速方法。調(diào)速分類：節(jié)能調(diào)速：變級調(diào)速；☆變頻調(diào)速；無換向器電機調(diào)速非節(jié)能性調(diào)速：調(diào)電壓調(diào)速（耗能性）轉(zhuǎn)子串電阻轉(zhuǎn)差調(diào)速串級調(diào)速4-9．水泵機組有幾種常見的布置形式?？v向排列、橫向排列、橫向雙行排列4-10．水泵對吸水管路的要求與原因。要求：不漏氣、不積氣、不進氣。原因：4-12．吸水管路和壓水管路的管徑確定有何不同與原因。依據(jù)：經(jīng)濟流速目的：確定經(jīng)濟管徑吸水管：經(jīng)濟流速小，使流速水頭小，允許揚程一定，提高泵房的地面高度，使空間變小，成本低。負壓、氣蝕。壓水管：管徑小，水頭損失變大，揚程高，使逆止閥小、閘閥小、三通尺寸小、異徑管小，然后平面尺寸小，減小各種構(gòu)件尺寸，使泵房空間小。水頭損失、其大小形成閥門大小。4-13．什么叫停泵水錘？發(fā)生的原因與其危害和消除方法；什么叫斷流水錘？其危害和消除方法。停泵水錘是指泵機組因突然失電或其他原因，造成開閥停車時，在泵與管路中水流速度發(fā)生遞變而引起的壓力遞變現(xiàn)象。突然停泵的原因:①電力系統(tǒng)或電器設(shè)備的故障或誤操作。②雷電引起突然斷電。③水泵機組故障：抱軸使電機過載，斷聯(lián)軸器等，供電系統(tǒng)的保險跳閘。④自動化泵站中的自控設(shè)備故障。危害：爆管、跑水、停水、淹泵房、損壞設(shè)備等。防止水錘的措施：1.防止斷流水錘2.防止升壓過高的措施：（1）設(shè)水錘消除器（2）設(shè)空氣缸（3）采用緩閉止回閥（4）取消止回閥斷流（彌合）水錘：當分離開的水錘重新彌合時或“空腔段”重新被水充滿時，由于兩股水柱間的劇烈碰撞會產(chǎn)生壓力很高的彌合水錘。危害：造成更是危害性的水錘，水錘壓力更大。第五章5-1．排水泵站的分類。①按其排水的性質(zhì)分類：②按其在排水系統(tǒng)中的作用分類：③按水泵啟動前能否自流充水：④按泵房的平面形狀：⑤按集水池與機器間的組合情況：⑥按照控制的方式：5-2．污水泵站的流量與楊程的確定。泵站設(shè)計流量是按最高日最高時平均污水流量決定。污水泵站的集水池容積的確定與工藝設(shè)計要求。容積確定：①晝夜運行的大污水泵房：最大泵５分鐘的流量。②小型污水泵房：（特點：夜間停止工作）滿足夜間流入量。③工廠污水泵站：據(jù)工廠污水量情況定，并用淋浴排水