水泵与水泵站2-3,2-4

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,2.3,叶片泵的基本性能参数,离心泵的性能参数是表征泵的工作状况的一组物理量，包括流量,Q,、扬程,H,、功率,N,、效率,、允许吸上真空高度,Hs,及气蚀余量,Hsv,（或用,h,表示）,6,个基本性能参数。,1,、流量,(,抽水量,),水泵在单位时间内所输送的液体数量。,用字母,Q,表示，常用的体积流量单位是,m,3,h,或,L,s,。常用的重量流量单位是,t,h,。,2,、扬程,(,总扬程,),水泵对单位重量,(1kg),液体所作功，也即单位重量液体通过水泵后其能量的增值。用字母,H,表示，其单位为,kg,m,kg,，也可折算成被送液体的液柱高度,(m),；工程中用国际压力单位帕斯卡,(Pa),表示。,3,、轴功率,泵,轴得自原动机所传递来的功率称为轴功率，以,N,表示。,原动机,为电力拖动时，轴功率单位以,kw,表示,。,有效功率,单位时间内流过水泵的液体从水泵那里得到的能量叫做有效功率，以字母表示泵的有效功率为,4,、效率,水泵的有效功率与轴功率之比值，用,表示。,t,：运行时间,h,1,：水泵的效率,2,：电机的效率,例：,某电厂取水泵站，供水量,Q=8.64,10,4,m,3,/d,，扬程,H=30m,，水泵及电机的效率均为,80%,，试确定泵站工作,10,小时所消耗的能耗；,答：,W=4594kWh,；,注：,5,、转速,水泵叶轮的转动速度，通常以每分钟转动的次数来表示，以字母,n,表示常用单位 为,r,min,。在往复泵中转速通常以活塞往,复的次数来表示,(,次,min),。,6,允许吸上真空高度,(Hs),及气蚀余量,(,Hsv,),允许吸上真空高度,(Hs),指水泵在标准状况下,(,即水温为,20,、表面压力为一个标推大气压,),运转时，水泵所允许的最大的吸上真空高度,(,即水泵吸入口的最大真空度,),。单位为,mH,2,0,。水泵厂一般常用,Hs,来反映,离心泵,的吸水性能。,气蚀余量,(,Hsv,),指水泵进口处，单位重量液体所具有超过饱和蒸气压力的富裕能量。水泵厂一般常用气蚀余量来反映,轴流泵、锅炉给水泵,等的吸水性能。单位为,mH,2,0,。气蚀余量在水泵样本中也有以,h,来表示的。,常用泵的型号表示法及其铭牌,一、泵的型号,数 字,表示吸入口直径、流量、扬程等,汉语拼音,表示泵的类型、结构特点等,IS100-65-315,IS,国际标准单级,单吸,清水离心泵,100,泵吸入口直径,65,泵出口直径,315,泵叶轮名义直径,100B90/30100,泵吸入口直径（,mm,）,B,单级,单吸,清水离心泵,90,泵设计流量（,m,3,/h,）,30,泵设计扬程,(m),10Sh-13A,10,泵吸入口直径（英寸）,Sh,单级,双吸,水平中开式离心清水泵,13,泵的比转数被,10,除的整数,A,泵的叶轮外径经过第一次切削,200D-43,19200,泵的吸入口直径（,mm,）,D,分段是多级离心清水泵,43,泵的设计单级扬程,(m)19,泵的级数,150QJ-10-50/7,150,泵适用最小井筒内径（,mm,）,QJ,井用潜水泵,10,泵的设计流量（,m,3,/h,）,50,泵的设计总扬程（,m,）,7,泵的级数,叶片泵的型号：,IS100-65-250,：,单级,单吸卧式离心泵，进口直径,100mm,，出口直径,65mm,，叶轮直径,250mm,。,20Sh-13A,：单级,双吸,卧式离心泵，进口直径,20,英寸，比转数,130,，叶轮经过一次切削。,150S50A,：单机,双吸,卧式离心泵，进口直径,150mm,，水泵扬程,50m,，叶轮经过一次切削。,150D30,5,：多级单吸分段式离心泵，进口直径,150mm,，单级扬程,30m,，叶轮级数为,5,。,14ZLB-3.4:,立式半调节轴流泵，出口直径,14,英寸，水泵扬程,3.4m,300HW-7:,卧式蜗壳式混流泵，进口直径为,300mm,，水泵扬程为,7m,。,150JD36,3:,井用多级泵，适用最小井径,150mm,，流量为,36m3/s,，叶轮级数为,3,。,200QJ32-60/5,：井用潜水泵，适用最小井径,200,，水泵出水量,32,，水泵扬程,60,，叶轮级数为,5,。,泵的铭牌上的性能参数是在标准状况下的设计参数：,单级双吸卧式离心泵,型 号：,14Sh-13,扬 程：,43.8m,流 量：,1260m,3,/h,配套功率：,230KW,轴功率：,179KW,转 速：,1470r/min,效 率：,84%,重 量：,1105kg,允许吸上真空高度,3.5m,出厂编号：,0001-,010,出厂日期,1997,年,5,月,水泵厂,二、泵的铭牌,2.4,离心泵的基本方程式,离心泵是靠叶轮旋转来抽水的，液体在叶轮中如何运动？一个旋转的叶轮能够产生多大的扬程,?,扬程的大小与那些因素有关？,反映离心泵理论扬程与液体在叶轮中运动状态关系的方程式。,2.4.1,叶轮中液体的流动情况,(1),几个速度概念,相对速度,W,：水流沿着叶片的外表面由进口流向出口的速度；,牵连速度,u,：随叶轮一起旋转的圆周速度，（,u=nD/60,）；,绝对速度,C,：相对速度与牵连速度的合成，即,C=U+W,。速度用矢量表示，矢量是既有大小又有方向的量。,(2),绝对速度,C,与牵连速度,u,的夹角,；,负牵连速度,u,与相对速度,W,的夹角,。,（,a),后弯式,(,90,),（,b),径向式,(,90,),（,b),前弯式,(,90,),离心泵叶片形状,离心泵几乎一律采用了后弯式叶片形状，其优点为,（,1,）流道平缓，弯度小，水头损失小，水力效率高：,（,2,）,C,2,小，动能损失小。,叶轮出口速度三角形,2.4.2,基本方程式的推导,三点假定：,(1),液流是恒定流；,(2),叶槽中，液流均匀一致，叶轮同半径,处液流的同名速度相等。,(3),液流为理想液体，也即无粘滞性。,推导依据：,动量矩定理,动量对某一点的矩对时,间的变化率，等于外力对同一点之矩。,恒定元流的动量方程对某固定点取矩，可得到恒定元流的动量矩方程,单位时间里控制面内恒定总流的动量矩变化,(,流出液体的动量矩与流入液体的动量矩之矢量差,),等于作用于该控制面内所有液体质点的外力矩之和。,取进出口轮缘,(,两圆柱面,),为控制面。,组成,M,的外力有：,1,、叶片迎水面和背水面作用于水的压力,P,2,及,P,l,；,2,、作用叶轮进出口圆柱面上的水压力,P,3,及,P,4,，它们都沿着径向，所以对转轴没有力矩；,3,、作用于水流的摩擦阻力,P,5,及,P,6,，但由于是理想液体，故不予考虑；,1,、对轮心取矩,2,、叶轮对流体所作功率,3,、理论扬程,C,2,2.4.3,基本方程式的讨论,（,1,）为了提高水泵的扬程和改善吸水性能，取,90,，既,u,=0,则,（,2,）比能的增值与圆周速度,u,2,有关，,则增加转速,(n),加大轮径,(D,2,),，可以提高水泵之扬程。,(3),离心泵的理论扬程与液体的容重无关,但当输送不同容重的液体时，水泵所消耗的功率将是不同的。,(4),水泵的扬程由两部分能量组成，一部分为势扬程,(H,1,),，另一部分为动扬程,(H,2,),，它在流出叶轮时，以比动能的形式出现。动扬程所占比重越小，则泵壳内水力损失越小，水泵效率越高。,势扬程,动扬程,2.4.4,基本方程式的修正,假定,1,：液体是恒定流,假定,2,：液槽中液流均匀一致,由于反旋，叶片背水面处，流速提高，压力降,低；叶片迎水面处，流速降低，压力升高。故实,际情况叶槽中水流流速分布不均匀，与假定不一致。,修正公式,假定,3,：理想液体,修正扬程公式,理论扬程,修正系数,