子情境二：基本參數(shù)、性能和能量損失

1、2泵的基本參數(shù)泵的基本參數(shù)3泵的性能曲線泵的性能曲線4泵的能量損失泵的能量損失一、課前任務(wù)1泵的開停車總結(jié)泵的開停車總結(jié)5本次課小結(jié)本次課小結(jié)本次課的工作任務(wù)本次課的工作任務(wù)一、泵的開停車總結(jié)一、泵的開停車總結(jié)氣縛現(xiàn)象氣縛現(xiàn)象氣氣 縛縛 離心泵啟動(dòng)啟動(dòng)時(shí)，如果泵殼內(nèi)存泵殼內(nèi)存在空氣在空氣，由于空氣的密度遠(yuǎn)小于液體的密度，葉輪旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心離心力很小力很小，葉輪中心處產(chǎn)生的低壓不不足以造成吸上液體所需要的真空度足以造成吸上液體所需要的真空度，這樣，離心泵就無法工作，這種現(xiàn)象稱作“氣縛氣縛”。葉輪泵殼泵軸吸入口底閥濾網(wǎng)調(diào)節(jié)閥排出口吸入管排出管 為了使啟動(dòng)前泵內(nèi)充滿液體，在吸入管道底部裝一止逆閥止

2、逆閥。此外，在離心泵的出口管路上也裝一調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)閥，用于開停車和調(diào)節(jié)流量。氣蝕現(xiàn)象氣蝕現(xiàn)象 當(dāng)泵內(nèi)某點(diǎn)的壓強(qiáng)低至液體飽和蒸汽壓時(shí)部分液體將汽化，產(chǎn)當(dāng)泵內(nèi)某點(diǎn)的壓強(qiáng)低至液體飽和蒸汽壓時(shí)部分液體將汽化，產(chǎn)生的汽泡被液流帶入葉輪內(nèi)壓力較高處再凝聚。由于凝聚點(diǎn)處產(chǎn)生的汽泡被液流帶入葉輪內(nèi)壓力較高處再凝聚。由于凝聚點(diǎn)處產(chǎn)生瞬間真空，造成周圍液體高速?zèng)_擊該點(diǎn)，產(chǎn)生劇烈的水擊。瞬生瞬間真空，造成周圍液體高速?zèng)_擊該點(diǎn)，產(chǎn)生劇烈的水擊。瞬間壓力可高達(dá)數(shù)十個(gè)間壓力可高達(dá)數(shù)十個(gè)MPaMPa，眾多的水擊點(diǎn)上水擊頻率可高達(dá)數(shù)十，眾多的水擊點(diǎn)上水擊頻率可高達(dá)數(shù)十kHzkHz，且水擊能量瞬時(shí)轉(zhuǎn)化為熱量，水擊點(diǎn)局部瞬時(shí)溫度可

3、達(dá)，且水擊能量瞬時(shí)轉(zhuǎn)化為熱量，水擊點(diǎn)局部瞬時(shí)溫度可達(dá)230230以上。以上。癥狀：噪聲大、泵體振動(dòng)，流量、壓頭、效率都明顯下降。癥狀：噪聲大、泵體振動(dòng)，流量、壓頭、效率都明顯下降。后果：高頻沖擊加之高溫腐蝕同時(shí)作用使葉片表面產(chǎn)生一個(gè)個(gè)凹后果：高頻沖擊加之高溫腐蝕同時(shí)作用使葉片表面產(chǎn)生一個(gè)個(gè)凹穴，嚴(yán)重時(shí)成海綿狀而迅速破壞。穴，嚴(yán)重時(shí)成海綿狀而迅速破壞。防止措施：把離心泵安裝在恰當(dāng)?shù)母叨任恢蒙?，確保泵內(nèi)壓強(qiáng)最防止措施：把離心泵安裝在恰當(dāng)?shù)母叨任恢蒙?，確保泵內(nèi)壓強(qiáng)最低點(diǎn)處的靜壓超過工作溫度下被輸送液體的飽和蒸汽壓低點(diǎn)處的靜壓超過工作溫度下被輸送液體的飽和蒸汽壓 pvpv。 離心泵的開車離心泵的開車a

4、)關(guān)閉出口閥門 b)打開入口閥門 離心泵的開車離心泵的開車c)打開管路下方的閥門 d)打開放空閥門 離心泵的開車離心泵的開車e)盤車 f)按下啟動(dòng)按鈕離心泵的開車離心泵的開車g)調(diào)整出口流量 離心泵的停車離心泵的停車二、泵的基本知識(shí)二、泵的基本知識(shí)QQm一、流量一、流量 流量就是泵在單位時(shí)間內(nèi)輸送出的液體量。它可以用體積流量Q來表示，也可以用質(zhì)量流量Qm來表示。體積流量的常用單位是m3/s、m3/h或L/s，質(zhì)量流量的常用單位是/s或th。質(zhì)量流量與體積流量的關(guān)系，用下式表示為： 二、揚(yáng)程（壓頭）二、揚(yáng)程（壓頭）單位重量的液體通過泵后能量的增加值，也就是泵能把液體提升的高度或增加壓力的多少。用

5、符號(hào)H表示，它的單位用m（液柱）或NmN來表示。三、功率三、功率泵的功率分為有效功率、軸功率和原動(dòng)機(jī)功率。有效功率，是指單位時(shí)間內(nèi)通過泵的流體所獲得的功率，即泵的輸出功率，用符號(hào)Ne表示，單位為kw。泵輸送液體時(shí)單位時(shí)間對(duì)液體所做的功，可按下式計(jì)算 二、泵的基本知識(shí)二、泵的基本知識(shí)%100NNe四、效率四、效率 效率是指泵的有效功率與軸功率之比值，用公式表示泵效率 式中 Ne泵的有效功率，kw； N泵的軸功率，kw。 泵的效率反映了泵中能量損失的程度。泵內(nèi)液體流動(dòng)時(shí)能量損失越小，泵的效率越高，也就是說液體從原動(dòng)機(jī)中所得的功率有效部分越大。由于泵在運(yùn)行時(shí)，存在容積損失、水力損失和機(jī)械損失。五、轉(zhuǎn)

6、速五、轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)速是指泵軸每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)，用符號(hào)n表示，單位為rmin。對(duì)于同一臺(tái)泵來說，當(dāng)轉(zhuǎn)速固定時(shí)，將產(chǎn)生一定的流量、揚(yáng)程（壓頭），并對(duì)應(yīng)著一定的軸功率；當(dāng)轉(zhuǎn)速改變時(shí)，流量、揚(yáng)程及軸功率都將隨之而改變。 二、泵的基本知識(shí)二、泵的基本知識(shí)六、允許氣蝕余量六、允許氣蝕余量h 為保證泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不發(fā)生氣蝕，應(yīng)使泵所需要的氣蝕余量比泵的最小氣蝕余量要大0.30.5m，即泵需要的允許氣蝕余量h為：h=hmin+（0.30.5）m。液體從泵入口到葉輪最低壓力點(diǎn)處所降低的能量（壓頭）通稱為泵必須的最小氣蝕余量。有些泵以允許吸上真空高度Hs來表示抗氣蝕性能，通常取為Hs=Hmin-（0.30.5）m；Hsmax是

7、泵在發(fā)生氣蝕時(shí)的安裝高度，稱為最大吸上真空高度或臨界吸上真空高度。 流量V m3/s壓頭H mH2o軸功率N kW效率%離心泵的特性曲線離心泵的特性曲線性能參數(shù)：性能參數(shù)： HV曲線 NV曲線 V曲線 離心泵的特性曲線由制造廠附于產(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)。特性曲線：特性曲線：02040608010012014004812162024283236010203040506070809004812n=2900r/minIS00-80-160B 離心泵 H mQ/ m3/h % N kW 離心泵的壓頭H又稱揚(yáng)程，是指泵對(duì)單位重量的流體所能提供的機(jī)械能J/N，單位為m。因此HV曲

8、線代表離心泵所提供的能量與流量的關(guān)系，離心泵壓頭H隨流量V增加而下降。有效功率與軸功率的比值為離心泵的效率HVHV曲線曲線NVNV曲線與曲線與 VV曲線曲線離心泵的軸功率N是指電機(jī)輸入到泵軸的功率。流體從泵獲得的實(shí)際功率為泵的有效功率Ne，由泵的流量和揚(yáng)程求得在真空表和壓力表之間列柏努利方程：22121022vMfpupuzHhHgggg222102MvfppuuHhHgg0MvppHhgeH VgNeHVgNNN容積損失容積損失：一部份已獲得能量的高壓液體由葉輪出口處通過葉輪與泵殼間的縫隙或從平衡孔漏返回到葉輪入口處的低壓區(qū)造成的能量損失。水力損失水力損失：進(jìn)入離心泵的粘性液體產(chǎn)生的摩擦阻力

9、、局部阻力以及液體在泵殼中由沖擊而造成的能量損失。機(jī)械損失機(jī)械損失：泵軸與軸承之間、泵軸與密封填料之間等產(chǎn)生的機(jī)械摩擦造成的能量損失。設(shè)計(jì)點(diǎn)設(shè)計(jì)點(diǎn)：效率曲線最高點(diǎn)稱為設(shè)計(jì)點(diǎn)，設(shè)計(jì)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的流量、壓頭和軸功率稱為額定流量、額定壓頭和額定軸功率，標(biāo)注在泵的銘牌上。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。泵的啟動(dòng)泵的啟動(dòng)：泵的軸功率隨輸送流量的增加而增大，流量為零時(shí)，軸功率最小。因此關(guān)閉出口閥啟動(dòng)離心泵，啟動(dòng)電流最小。 反映離心泵能量損失，包括：反映離心泵能量損失，包括：特性曲線的變換特性曲線的變換液體粘度的影響液體粘度的影響 液體粘度改變，HV、NV、V曲線都將隨之而變

10、。液體密度的影響液體密度的影響 離心泵的理論流量和理論壓頭與液體密度無關(guān)，HV曲線不隨液體密度而變，V曲線也不隨液體密度而變。 軸功率則隨液體密度的增加而增加。 離心泵啟動(dòng)時(shí)一定應(yīng)在泵體和吸入管路內(nèi)充滿液體，否則將發(fā)生“氣縛” 現(xiàn)象。 特性曲線是制造廠用20清水在一定轉(zhuǎn)速下實(shí)驗(yàn)測(cè)定的。若輸送液體性質(zhì)與此相差較大，泵特性曲線將發(fā)生變化，應(yīng)加以修正，使之變換為符合輸送液體性質(zhì)的新特性曲線。離心泵的工作點(diǎn)離心泵的工作點(diǎn) 當(dāng)泵安裝在一定管路系統(tǒng)中的離心泵工作時(shí)，泵輸出的流量即為管路流量、泵提供的壓頭即為管路所要求的壓頭。泵的特性曲線與管路特性曲線有一交點(diǎn)a點(diǎn)，該交點(diǎn)稱為離心泵的工作點(diǎn)。離心泵的并聯(lián)和串聯(lián)離心泵的并聯(lián)和串聯(lián) 離心泵串聯(lián)操作時(shí)，泵送流量相同，泵組的揚(yáng)程為該流量下各泵的揚(yáng)程之和。離心泵串連工作時(shí)的合成特性曲線。 離心泵并聯(lián)操作時(shí)，泵在同一壓頭下工作，泵組的流量為該壓頭下各泵對(duì)應(yīng)的流量之和。據(jù)此，并聯(lián)離心泵組的H-V特性曲線。 離心泵并聯(lián)和串聯(lián)，將組合安裝的離心泵視為一個(gè)泵組，泵組的特性曲線或稱合成特性曲線，據(jù)此確定泵組工作點(diǎn)。離心泵并聯(lián)離心泵并聯(lián) 同一壓頭下，并聯(lián)泵的流量為單泵流量的兩倍，據(jù)此作出合成特性曲線 并聯(lián)泵的流量大于一臺(tái)單泵的流量，小于兩臺(tái)單泵的流量 雙并單VVVHV