《泵与泵站》期末复习资料

《泵与泵站》期末复习资料

选择题：30~40分

计算题：10~20分

问答题

论述题

作图题（泵的并联前三种图）

1、泵的分类

（1）叶片式泵、（2）容积式泵、（3）其他类型泵

2、离心泵的工作原理与基本构造

工作原理：当一个敞口圆筒绕中心等角速旋转时，圆筒内的水面便呈抛物线上升的旋转凹面。圆筒半径越大，转的越快时，液体沿圆筒壁上升的高度就越大。 基本构造：泵壳、泵轴、叶轮、吸水管、压水管、底阀、闸阀、灌水漏斗和泵座。（9个）

3、叶轮中液体的流动情况

详见P17

4、实测特性曲线的讨论（理解）

（1）每一个流量（Q ）都对应一定的扬程（H ）、轴功率（N ）、效率（ ）和允许吸上真空高度（S H ）。其中扬程是随着流量的增大而下降。

（2）Q-H 曲线是一条不规则的曲线。相应的效率最高的（00,H Q ）点的参数，就是泵铭牌上所列出的各数据。它是该泵最经济工作的一个点。该点左右的一定范围内都是属于效率较高的区段。

（3）由图可知，当流量Q 为0时，相应的轴功率并不为零。此功率主要消耗在泵的机械损失上，严重时将导致泵损坏。因此，泵在Q 为零时，只允许做短时间运行。Q=0时，泵的轴功率仅为设计功率的%40~%30，而且扬程值为最大，符合电动机轻载启动的要求。因此，离心泵在实际使用中通常采用“闭闸启动”。闭闸启动是指：泵启动前，压水管上闸阀是全闭的，待电动机运转正常后，压力表读数达到预定数值后，再逐步打开闸阀，使泵正常运转。

（4）Q-N 曲线上各点的纵坐标，表示泵在不同流量下的轴功率值。在选择与泵配套的电动机的输出功率时必须根据泵的工作情况选择比泵功率稍大的功率。电动机功率比水泵功率小时，会导致电动机过载甚至烧毁；电动机功率比水泵功率大很多时，会导致电动机容量浪费。

（5）Q-H 曲线上各点纵坐标表示的事泵在相应流量下工作时，泵所允许的最大限度的席上真空值，并不是实际真空值。泵的实际吸水量必须小于Q-H 曲线上的相应值，否则将会出现气蚀现象。

（6）泵所输送的液体粘度越大，泵内部的能量损失越大，泵的扬程（H ）和流量（Q ）都要减小，效率要下降，而轴功率却增大。在输送粘度大的液体时，泵的特性曲线要经过专门的换算后才能使用，不能直接套用清水时的特性曲线。 扬程（A H ）表示：当泵的流量为（A Q ）时，每1kg 水通过泵后其能量的增值为

（A H ）。或者说，当泵流量为A Q 时，泵能够供给每1KG 水的能量值为A H 。 功率（A N ）表示：当泵的流量为A Q 时，泵轴上所消耗的功率（KW ）。 功率（A η）表示：当泵的流量为A Q 时，泵的有效功率占其轴功率的百分数（%）

5、管道系统特性曲线：

管道系统特性曲线，是一条二次抛物线。曲线的曲率取决于管道的直径、长度、管壁粗糙程度以及局部阻力附件的布置情况。该曲线上任意点K 的一段纵坐标（k h ），表示泵输送流量为K Q 将水提升高度为ST H 时，管道中每单位重量液体所需消耗的能量值。

管道水头损失特性曲线，只表示在泵装置管道系统中，当0=ST H 时，管道中水头损失与流量之间的关系，此情况是管道系统特性曲线的一个特例。

6、离心泵调速运行：

调速运行是指泵在可调速的电动机驱动运行下，通过改变转速来改变泵装置的工况点。调速运行大大地扩展了离心泵的有效工作范围，是泵站运行中十分合理的调节方式。

7、叶轮相似定律

叶轮相似定律是基于几何相似和运动相似的基础上的。凡是两台泵能满足几何相似和运动相似的条件，称为工况相似泵。

叶轮相似三定律： 第一定律：()m v v m

n n Q Q ∙=ηηλ3 第二定律：()

m h h m n n H H 222ηηλ= 第三定律：()()

m m m m n n N N ηηλ∙∙=335m 实际使用中的公式如下：

8、相似准数——比转速（s n ）

比转速是叶轮相似定律在叶片泵领域内的具体应用。 公式：43

65.3H Q

n n s =

Q 单位为：s m /3 H 单位为：m n 单位为：min /r

22121⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=n n H H 2121n n Q Q =3

2121n ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=n N N

9、调速途径与调速范围

实现调速的途径一般有两种：

（1）电动机转速不变，通过中间耦合器以达到改变转速的目的。（2）电动机本身的转速可变。

调速范围：

（1）泵产生共振时的转速被称为临界转速（c n ），单级离心泵的设计转速一般为临界转速的%80~%70。对于多级泵而言，临界转速要考虑第一临界转速和第二临界转速。水泵厂的设计转速（n ）值一般是大于第一临界转速的1.3倍，小于第二临界转速的70%。

（2）出于安全考虑，泵的转速一般不轻易提高。

（3）由于调速装置昂贵，泵站中一般采用调速泵与定速泵并联工作的方式。

（4）泵调速的合理范围应根据调速泵与定速泵均能运行于各自高效段内这一条件所确定。

10、离心泵并联及串联运行工况（有大题）详见书p61-65

11、吸水管中压力的变化与计算

绝对压力沿水流减少，进入叶轮后，在叶片背面（即背水面）靠近吸水口的K

点处压力达到最低值，min P P K =。接着，水流在叶轮中受到由叶片传来的机械能，

压力才迅速上升。

具体计算过程：详见书P77~79

12、气穴和气蚀

气穴现象是指由于泵壳内的压力继续下降以及水温的提高，导致水大量汽化。同时原先溶解在水中的气体也大量溢出，形成气泡。

气蚀现象是指由于气穴现象所导致的局部水锤作用，致使金属疲劳，进而导致电化学腐蚀使材料达到完全蚀坏程度。

13、泵最大安装高度

∑--=s V SS h g

v H H 221 SS H ：泵最大安装高度

V H ：泵壳吸入口的测压孔处的真空度（mH 2O

∑s

h ： 修正后采用的允许吸上真空高度计算公式：

)24.0()33.10('----=va a S S h h H H

'S

H ——修正后采用的允许吸上真空高度（m ） S H ——水泵厂给定的允许吸上真空高度（m ）

a h ——安装地点的大气压（mh 2o ）