泵站简答题,计算题和作图题

泵站简答题,计算题和作图题
五、简答题
1、离⼼泵有哪些主要零件？
2、离⼼泵启动时，必须“开闸”还是“闭闸”？为什么？
3、离⼼泵装置的⼯况点可随哪些因素变化⽽改变？
4、12sh－9型泵与20sh－9型泵能否并联？为什么？
5、按泵站在给⽔系统中的作⽤的不同，给⽔泵站可分为哪⼏种？
6、泵站中应有哪些辅助设施？
7、试说明离⼼泵吸⽔管路端头什么情况下装喇叭管?
8、如何确定正在运转中的离⼼泵装置的总扬程？（写出计算公式及各符号的含义）
9、何谓⽔泵的安装⾼度？如何计算最⼤安装⾼度？（写出计算公式，注明各符
号
含义，并如何修正海拔及⽔温的影响）
10、简述对吸⽔管路的要求？
11、简述离⼼泵⽓蚀现象产⽣的原因?⽔泵使⽤者可采取那些措施来避免其产⽣?
12、⽐速的⼤⼩,对⽔泵特性的流量和扬程有何影响?
13、简述选泵的两点依据。

写出供⽔量变幅较⼩的⼀级泵站的设计流量和扬程的
表
达式,并说明各符号的意义。

14、简述泵站中⽔泵机组布置常⽤的形式及其适⽤条件。

15、H=H
v +H
d
”与“H=H
ST
+Σh”中各符号的含义是什么？在实际⼯作中，这两个公
式各有什么⽤途？
16、泵站中决定离⼼泵装置⼯况点的因素有哪些？
17、试简述调速运⾏的优点及需要注意的事项？
18、试从⼯作原理上，简述离⼼泵、轴流泵、射流泵、往复泵的不同点?
19、简述⽔泵并联⼯作的特点。

20、离⼼泵装置吸⽔管上的⼤⼩头为什么⼀定要⽤偏⼼⼤⼩头？
21、轴流泵是应“开闸启动”还是应该“闭闸启动”，为什么？往复泵⼜应如
何？
22、⽔泵启动前的引⽔⽅法有⼏种，各⽤在什么地⽅？
23、简述离⼼泵实测特性曲线的特点。

24、简述射流泵的⼯作原理。

25、⽔泵的Q~H特性曲线上的任⼀点（Q,H）表⽰什么？管道特性曲线上的任⼀
点
（Q,H）表⽰什么？⽔泵装置的⼯况点表是什么？请简要回答。

26、离⼼泵站中,⼀般应安装有那些设备?
27、离⼼泵装置的吸⽔、压⽔管上应安装哪些配件和附件？（采⽤真空泵启动）
28、试简述推导离⼼泵基本⽅程式所作的假定。

29、试述⽔泵启动前灌⽔的原因。

30、为什么离⼼泵叶轮⼀律采⽤后弯式叶⽚？
31、12sh-9型泵与24sh-9型泵能否串联⼯作，为什么？
32、简述对离⼼泵基本⽅程式所做假定进⾏的修改。

33、试述叶⽚泵⽐转数的⽤途。

34、根据⼯作原理可把⽔泵分为哪⼏类？
=2.5m，现问：35、24Sh－19型离⼼泵的铭牌上注明：在抽升20℃⽔温的⽔时，H
S
只要不⼤于2.5m⽔
①该泵在实际使⽤中，是否其⽔泵吸⼊处的真实表值H
V
柱，就能够保证该泵在进⾏中不产⽣⽓蚀。

=2.5m是否意味着，该泵叶轮中的绝对压⼒不能低于10.33－2.5
②铭牌上H
S
＝7.83m⽔柱⾼？为什么？请简述回答。

六、作图题
1、⽤图解法求同型号、同⽔源⽔位、管路对称布置的两台⽔泵并联⼯作时的：（1）并联⼯况点；（2）各泵⼯况点（要求简述作图步骤）
2、某⽔泵装置夏季在A点⼯作。

到冬季时，需要的⽔量减少25％,拟切削叶轮。

如何求叶轮切削后的直径D’
2
3、画图说明改变离⼼泵装置⼯况点的⽅法有哪些？
4、⽤图解法求不同型号、管道不对称的两台⽔泵在相同⽔位下并联时的⼯况点。

5、⼀台⽔泵与⼀⾼位⽔池甲，向⾼位⽔池⼄供⽔，求⽔泵及⾼位⽔池甲各⾃的出
⽔量？
6、已知⼀台⽔泵的（Q—H）
1曲线（转速n
1
时），要求经调速后的⼯况点为B（Q
B
，
H B ）（不在（Q-H）
1
曲线（n
1
）上），求调速⽐及调速后的Q-H曲线。

7、某泵站，夏季为⼀台泵往压⼒密闭⽔箱供⽔，H
ST =4m，⽔泵叶轮直径为D
2
,管
路
总阻⼒系数S=225。

到了冬季可减少 12%供⽔量，为了节电，拟切削叶轮，试⽤图解法求切削率。

8、作图说明什么是离⼼泵的⼯况点、最⼤⼯况点、设计⼯况点?
七、计算题
1、在产品试制中，⼀台模型离⼼泵尺⼨为实际泵的1/4倍，并在转速n=730r/min
时进⾏试验。

此时量出模型泵设计⼯况出⽔量Qm=11L/s,扬程Hm=0.8m。

如果模型泵与实际泵效率相等，试求：实际⽔泵在
n=960r/min时设计⼯况流量和扬程。

2、⼀台12sh-19A型离⼼泵，流量为220L/s 时，在⽔泵样本中的Q~H
S
曲线查得：
其允许吸上真空⾼度H
S
=4.5。

泵进⽔⼝直径为300mm，吸⽔管从喇叭⼝到泵进⽔⼝⽔头损失为 1.0m。

当地海拔为7m，⽔温为35℃，试计算其最⼤安装⾼度
H SS ？（海拔为7m时，Pa/γ=10.33mH
2
O；⽔温为35℃时，hva=0.59mH
2
O）
3、⼀台输送请⽔的离⼼泵，现⽤来输送容重为⽔的1.3倍的液体，该液体的其
他物理性质视为与⽔相同，另外⽔泵装置也相同，问：
（1）该⽔泵⼯作时，其流量与扬程关系曲线有⽆改变？⽔泵出⼝处的压⼒表
读数有⽆改变？如果输送清⽔时的压⼒表读数为50 mH
2
O，若⼯作状况相同，则此时的压⼒表读数如何变化？
（2）如果⽔泵将液体输往⾼地密闭⽔箱时，密闭⽔箱内的压⼒为2atm（如下图），试求此时的静扬程H
ST
4、某机场附近⼀个⼯⼚区的给⽔设施如图所⽰。

当⽔泵与密闭压⼒⽔箱同时向管
路上B点的四层楼房屋供⽔，B点的实际⽔压等于保证4层楼房屋所必须的⾃由
⽔头时，请写出采⽤图解法求B点流出流量的步骤并绘制简图。

（该⽔泵Q=0时，
H=76m；1atm=1.0Kg/㎝ =10.0mH
2
O）
5、试计算下图中⽔泵装置的总扬程。

（已知：∑h
S =1m，∑h
d
＝9m）
6、试计算⽔泵的最⼤安装⾼度。

已知：安装地海拔450m ，⽔温35℃，⽔泵的Hs ＝5m ，V 12/2g ＝1m ，∑h S =1m 。

7、某⽔⼚的取⽔泵站，供⽔量Q ＝8.64×104m 3/d ，扬程H ＝30m ，⽔泵及电机的
效率均为80％，试计算该泵站⼯作10⼩时的电耗值。

8、已知H ssA , H SSB =H ssA +1.0m,H ssC =HssA +0.5m..求H b 及P c 。

海拔m
0 100 200 300 400 500 600 H a （mH 2O ）
10.33 10.2 10.1 10.0 9.8 9.7 9.6
⽔温℃
0 10 20 30 40 50 60 H va （mH 2O ）
0.06 0.12 0.24 0.43 0.75 1.25 2.02
9、求出图中⽔泵的吸⽔地形⾼度、压⽔地形⾼度及装置静扬程。

10、⼀台10Sh －13型离⼼泵，在1450转/分钟的转数下，流量、扬程、轴功率
和
效率分别为135L/s 、23m 、38kw 和83％。

若该泵在1200转/分钟的转数下运
转，试问其相对应的Q 、H 、N 和η分别为多少？ 3m Hb
Pc 0.6atm
P c
五、简答题
1. 叶轮、泵轴、泵壳、泵座、填料盒、减漏环、轴承座、联轴器、轴向⼒平衡装置
等。

2. 闭闸启动。

Q=0时，N最⼩，符合电机轻载启动要求，对设备的电⽹⼯作有利。

3.（1）随H
ST
改变；（2）随阻⼒系数S改变；（3）随泵本⾝特性改变，即改变Q-H曲线（变速、切削叶轮、串并联⽔泵等）。

4. 可以并联。

因为它们的⽐转速相等（n
S
=90）为⼯况相似⽔泵，扬程范围相近。

5.（1）取⽔泵站（⼀泵站）；（2）送⽔泵站（⼆泵站）；（3）加压泵站；（4）循环泵站
6.（1）引⽔设施；（2）计量设施；（3）起重设备；（4）通风与采暖设施；（5）
排⽔设施；（6）通讯设施；（7）防⽕与安全设施
7. 当⽔泵采⽤抽⽓设备充⽔或能⾃灌充⽔时，为了减少吸⽔管进⼝处的⽔头损
失，吸⽔管进⼝通常采⽤喇叭⼝形式。

8. H=H
d +H
v
，H——离⼼泵装置的总扬程,mH
2
O；
H
d
——以⽔柱⾼度表⽰的压⼒表读数,mH
2
O；
H v——以⽔柱⾼度表⽰的真空表读数,mH
2
O；
9. ⽔泵的安装⾼度: ⾃吸⽔井⽔⾯的测压管⽔⾯与泵轴的垂直距离。

H
SS =H
1
2/2g-∑h
s
=H
s
-(10.33-h
a
)-(h
va
-0.24)-(V
1
2+∑h
s
)
H
s ’——修正后采⽤的允许吸上真空度,mH
2
O；
H
s ——⽔泵⼚给定的允许吸上真空度,mH
2
O；
h
a —安装地点的⼤⽓压,mH
2
O；
h
va —实际⽔温下的饱和蒸汽压⼒,mH
2
O；
V
12/2g—⽔泵接真空表断⾯处的流速⽔头,mH 2
s —⽔泵吸⽔管中的⽔头损失,mH
2
O；
10. A、不漏⽓（吸⽔管路⼀般采⽤钢管；采⽤铸铁管时施⼯接头⼀定要严密）
B、不积⽓（应使吸⽔管有沿⽔流⽅向连续上升的坡度i>0.005，以免形成
⽓囊；并使沿吸⽔管线的最⾼点在⽔泵吸⽔⼝顶端；吸⽔管断⾯⼀般⼤于⽔泵吸⽔⼝断⾯，以减⼩⽔损；吸⽔管路上变径管采⽤偏⼼渐缩管保持其上边⽔平）
C、不吸⽓（吸⽔管进⼝在最低⽔位下淹没深度不⼩于0.5-1.0m；若淹没深
度不够时应于管⼦末端装置⽔平隔板）
11. 离⼼泵⽓蚀现象是⼀种流体⼒学的空化作⽤，与旋涡有关。

它是指流体在运动过程中压⼒降⾄其临界压⼒(⼀般为饱和蒸汽压)之下时，局部地⽅的流体发⽣汽化，产⽣微⼩空泡团。

该空泡团发育增⼤⾄⼀定程度后，在外部因素的影响(⽓体溶解、蒸汽凝结等)下溃灭⽽消失，在局部地⽅引发⽔锤作⽤，其应⼒可达到数千个⼤⽓压。

显然这种作⽤具有破坏性，从宏观结果上看，⽓蚀现象使得流道表⾯受到浸蚀破坏(⼀种持续的⾼频打击破坏)，引发振动，产⽣噪⾳；在严重时出现断裂流动，形成流道阻塞，造成⽔泵性能的下降。

为避免⽓蚀现象产⽣，⽔泵使⽤者可采取正确选择吸⽔条件、减⼩泵外部的压⼒下降，即适当选取⽔泵的安装⾼度、增⼤吸⽔管管径、减⼩吸⽔管长度及减少其配件，即避免吸⽔管路不正确的安装⽅法等措施。

12. n⼀定时，⽐转速⾼则流量⼤扬程低；⽐转速低则流量⼩扬程⾼。

13.（1）依据：所需的流量，扬程及其变化规律
（2）供⽔量变幅较⼩的⼀级泵站的设计流量计算式：Qr=αQ
d
/T
α——⽔⼚⾃⾝⽤⽔系数
Q
d
——供⽔对象最⾼⽇⽤⽔量
Q
r
——⼀级泵站⽔泵所供给的流量
T——⼀级泵站在⼀昼夜⼯作的⼩时数
（3）设计扬程计算式：H= H
ST
+∑h
H
ST
’—⽔源井中最枯⽔位与⽔⼚的前端处理构筑物（⼀般为混合絮凝池）最⾼⽔位的⾼程差。

∑h---吸、压⽔管路的总⽔头损失。

14.（1）纵向排列：适⽤于如IS型单级单吸悬臂式离⼼泵（顶端进⽔，使吸⽔
管
保持顺直状态）
（2）横向排列：适⽤于侧向进、出⽔的⽔泵，如单级双吸卧式离⼼泵Sh、SA、S型（进出⽔顺直，⽔⼒条件好，节省能耗）（3）横向双⾏排列：节省基建造价，适⽤于机组较多的圆形取⽔泵房布置）
15、公式H= H
v +H
d
及H=H
ST
+Σh中，H均表⽰离⼼泵装置的总扬程(mH
2
0)；H
v
为
以⽔柱⾼度表⽰的真空表读数(mH
20)； H
d
为以⽔柱⾼度表⽰的压⼒表读数
(mH
20)；H
ST
为⽔泵的静扬程；∑h⽔泵装置管路中⽔头损失之总和(mH
2
0)。

前
⼀公式⽤于计算运⾏中⽔泵装置的总扬程；后⼀公式⽤于计算（依据原始资料）进⾏泵站⼯艺设计时选泵所需扬程。

16、决定离⼼泵装置⼯况点的因素有：泵型、实际n值、输配⽔管路布置及⽔池和⽔塔（⾼地⽔库）之⽔位值和变动等边界条件。

17. 调速运⾏的优点：扩⼤了离⼼泵的有效⼯作范围，利于节能。

注意事项：
（1）调速后的转速不能与其临界转速重合、接近或成倍数，否则，将可能产
⽣共振现象⽽使⽔泵机组遭到破坏；
（2）⽔泵的调速⼀般不轻易调⾼；
（3）泵站中采⽤调速泵与定速泵并联⼯作时，定速泵作⼤调使⽤，调速泵作细
调使⽤；
（4）调速范围的确定以调速后各泵均运⾏于各⾃⾼效段为标准。

18.
19.（1）增加流量（⽔泵扬程相同时，总流量为各泵出⽔量之和）；（2）调节流
量和扬程（通过开停
⽔泵来实现）；（3）提⾼供⽔可靠性（⼀台坏了，其他泵即可继续供⽔）。

20、离⼼泵装置吸⽔管上⽤偏⼼⼤⼩头的原因是：吸⽔管路要求有⾜够真空度，当真空值达到⼀定时，⽔中溶解⽓体会因管内压⼒减⼩⽽不断溢出。

若吸⽔管采⽤同⼼⼤⼩头，⽓体容易在管道某段⾼处聚集，形成⽓囊，影响过⽔能⼒，严重时会破坏真空吸⽔。

21. 轴流泵应该是“开闸启动”。

因为若“闭闸启动”，即当Q=O（即当出⽔阀
关闭时），其轴功率等于1.2~1.4N
d ，N
d
为设计⼯况下的轴功率，这样对电机会
造成很严重的损坏。

往复泵应该是闭闸启动。

因为往复泵是通过柱塞的往复运动⽽造成泵缸内的⽓压的变化来吸压液体的，所以在开机时压⽔阀应关闭，吸⽔阀通过外界⼤⽓压作⽤下的⽔压推开，⽔由吸⽔管进⼊泵缸。

22. ⽔泵启动前引⽔的⽅法可分为两⼤类，吸⽔管带有底阀和吸⽔管不带底阀。

（1）吸⽔管带有⽔下底阀：
①⾼架⽔箱灌⽔：⼀般⽤于⼩型⽔泵（⽔泵吸⽔管径在300mm以下），
压⽔管路内常因停泵⽽泄空⽆⽔，吸⽔管路较短所需注⼊⽔量不多。

②压⽔管引⽔：⼀般⽤于⼩型⽔泵（⽔泵吸⽔管径在300mm以下），压
⽔管路内常有⽔。

（2）吸⽔管带有⽔上底阀：
③⽔上底阀引⽔：⽤于⼩型⽔泵（⽔泵吸⽔管径在400mm以下）。

（3）吸⽔管不带底阀：
④真空泵直接引⽔：适⽤于启动各种规模型号⽔泵。

尤其适合⼤、中型
⽔泵及吸⽔管道较长时。

⑤真空泵常吊真空引⽔：⽤于启动中、⼩规模型号⽔泵较多，⼤型⽔泵
使⽤较少；适⽤于虹吸进⽔系统。

⑥液（⽓）射流泵、⽔射器引⽔：适⽤于⼩型⽔泵。

⑦⾃吸泵（⾃吸式离⼼泵）：适⽤于⽔泵频繁启动的场合。

23.（1）实测Q---H曲线
①不规则下降曲线。

②与最⾼η相应的点是⽔泵的最经济⼯况点，其数值是⽔泵铭牌上的
各性能指标。

③曲线上与效率下降不超过10%ηmax相对应的部分称为⾼效段
（2）实测Q—N曲线
①是⼀条缓升曲线，Q增⼤，N增⼤，故选泵配套电机时应使其功率稍⾼
于N值，否则会发⽣烧毁事故，但也不应太⾼，否则降低电机效率。

②只适⽤于输送⽔或特别液体，否则需采⽤N=rQH换算。

（3）实测Q---Hs曲线
⽔泵在某点（Q，H）⼯作时的实际吸⽔真空值必须⼩于Q---Hs曲线上的相应值，否则产⽣⽓蚀现象。

由喷嘴⾼速射出时，连续夹⾛了吸⼊室的空⽓，在吸⼊室24. ⾼压⽔以流量Q
1
内造成不同程度的真空，被抽升的液体在⼤⽓压⼒作⽤下以流量Q
由吸⽔管
2
被吸⼊吸⼊室内，两股液体在混合管中进⾏能量交换和传递，使流速、压⼒趋于平衡，然后经扩散管使部分能量转化为压能后以⼀定流速由压出管输送出去。

25. ⽔泵的Q~H特征曲线上的任⼀点（Q,H）表⽰当抽升液体的流量为Q时⽔泵提供给单位重量液体的能量为H，也即⽔泵能把单位重量的液体提升到H的⾼
⾼度时，度。

管道特性曲线上的任⼀点（Q,H）表⽰流量为Q的液体被提升H
ST
单位重量液体所消耗的能量。

⽔泵装置的⼯况点表⽰⽔泵特性曲线与管道特性
曲线的交点，即能量的供、需平衡点。