水泵基本参数及特性曲线讲解_图文
水泵特性曲线
一、水泵的调速性能水泵在改变转速时,其内部几何尺寸没有改变,所以,据水泵的相似原理可知:当转速变化时,流量与转速成正比,扬程与转速的平方成正比,轴功率与转速的立方成正比,得出:同一台水泵当转速变化时,水泵的主要性能参数将按上述比例定律而变化,并且,在变化过程中可保持效率基本不变,若水泵机组转速可调,我们就可以改变某台水泵的转速以适应当时需水量的变化,这样就可以避免水泵机组在低效率区域运转造成的电动机过载,另一方面,也可以避免供水压力偏高所造成的浪费。
同时,水泵随着转速的变慢而使轴功率大为减少,电动机输入功率也随之减少,这就是调速水泵在供水系统中所起的节能作用。
二、变频恒压供水的节能原理所谓恒压供水方式,就是针对离心泵“流量大时扬程低,流量小时扬程高”的特性,通过自控变频系统,无论流量如何变化,都使水泵运行扬程保持不变,即等于设计扬程。
若采用关阀调节,当流量由Q2→Q1时,则工况点由A2变为A1,浪费扬程△H=H1-H3=△H1+△H2。
若采用变频恒压供水,则自动将转速调至n1,工况点处于B1点(参见图1)。
由于变频调速是无级变速,可以实现流量的连续调节,所以,恒压供水工况点始终处于直线H=H2上,在控制方式上,只需在水泵出口设定一个压力控制值,比较简单易行。
显然,恒压供水节约了H1-H2。
而没有考虑△H2。
因此,它不是最经济的供水调节方式,尤其在管路阻力大,管路特性曲线陡曲的情况下,△H2所占的比重更大,其局限性就显而易见。
图1三、四、减速的基本原理根据交流电动机工作原理中的转速关系,n=60f(1-s)/p,从公式中得出:均匀改变电动机定子绕组的电源频率,就可以平滑地改变电动机的同步转速。
电动机转速变慢,轴功率就相应减少,电动机输入功率也随之减少,这就是水泵调速的节能作用。
水泵的特性曲线
创作编号:GB8878185555334563BT9125XW创作者:凤呜大王*2-4离心泵的特性曲线一、离心泵的特性曲线压头、流量、功率和效率是离心泵的主要性能参数。
这些参数之间的关系,可通过实验测定。
离心泵生产部门将其产品的基本性能参数用曲线表示出来,这些曲线称为离心泵的特性曲线(characteristic curves)。
以供使用部门选泵和操作时参考。
特性曲线是在固定的转速下测出的,只适用于该转速,故特性曲线图上都注明转速n的数值,图2-6为国产 4B20型离心泵在n=2900r/min时特性曲线。
图上绘有三种曲线,即1.H-Q曲线H-Q曲线表示泵的流量Q和压头H的关系。
离心泵的压头在较大流量范围内是随流量增大而减小的。
不同型号的离心泵,H-Q曲线的形状有所不同。
如有的曲线较平坦,适用于压头变化不大而流量变化较大的场合;有的曲线比较陡峭,适用于压头变化范围大而不允许流量变化太大的场合。
2.N-Q曲线N-Q曲线表示泵的流量Q和轴功率N的关系,N随Q的增大而增大。
显然,当Q=0时,泵轴消耗的功率最小。
因此,启动离心泵时,为了减小启动功率,应将出口阀关闭。
3.η-Q曲线η-Q曲线表示泵的流量Q和效率η的关系。
开始η随Q的增大而增大,达到最大值后,又随Q的增大而下降。
该曲线最大值相当于效率最高点。
泵在该点所对应的压头和流量下操作,其效率最高。
所以该点为离心泵的设计点。
选泵时,总是希望泵在最高效率工作,因为在此条件下操作最为经济合理。
但实际上泵往往不可能正好在该条件下运转,因此,一般只能规定一个工作范围,称为泵的高效率区,如图2-6波折线所示。
高效率区的效率应不低于最高效率的92%左右。
泵在铭牌上所标明的都是最高效率下的流量,压头和功率。
离心泵产品目录和说明书上还常常注明最高效率区的流量、压头和功率的范围等。
二.离心泵的转数对特性曲线的影响离心泵的特性曲线是在一定转速下测定的。
当转速由n1改变为n2时,其流量、压头及功率的近似关系为, ,(2-6)式(2-6)称为比例定律,当转速变化小于20%时,可认为效率不变,用上式进行计算误差不大。
离心泵特性曲线
离心泵特性曲线首先离心泵的特性曲线图如下接下来是对于这个图的一些解读:离心泵的性能曲线包括流量-扬程(Q-H)曲线、流量-功率曲线(Q-N)、流量-效率曲线(Q-ŋ)以及流量-汽蚀余量(Q-NPSHr)曲线。
水泵的性能参数之间的相互变化关系及相互制约性:首先以该水泵的额顶转速为先决条件的。
水泵性能曲线主要有三条曲线:流量—扬程曲线,流量—功率曲线,流量—效率曲线。
它是离心泵的基本的性能曲线。
比转速小于80的离心泵具有上升和下降的特点称驼峰性能曲线。
比转速在80~150之间的离心泵具有平坦的性能曲线。
比转数在150以上的离心泵具有陡降性能曲线。
一般的说,当流量小时,扬程就高,随着流量的增加扬程就逐渐下降。
上述曲线都是在一定的转速下,以试验的方法求得的。
不同的转速,可以通过公式进行换算。
在性能曲线上,对于一个任意的流量点,都可以找出一组与其相对应的扬程、功率、效率以及汽蚀余量值。
通常,把这一组相对应的参数称为工作状况,简称工况或工况点。
对于离心泵最高效率点的工况称为最佳工况点。
泵在最高效率点工况下运行是最理想的。
但是用户要求的性能千差万别,不一定和最高效率点下的性能相一致。
要想使每一个用户要求的泵都在泵最高效率点下运行,那样做需要的泵规格就太多了。
为此,规定一个范围(通常以效率下降5%~8%为界),称为泵的工作范围。
我们利用叶轮的切割或者变频技术可以扩大泵的工作范围。
我们把同一类型的水泵,将它的各种不同比转数以及相同比转数不同口径的泵的工作区域集中画在同一个Q-H坐标平面上。
为了使图面上大泵的方块不致太大,坐标可以采用对数坐标,于是就得到了该类型泵的系列型谱。
各类型的泵均有各自的型谱,使用户选用水泵十分方便。
每种系列用几种比转数的水力模型,泵的口径按一定的流量间隔比变化。
同一口径的泵扬程也按一定的间隔变化。
ISO 2858规定了标准的型谱。
水泵特性曲线的关系
主要是由三条特性曲线组成,分别是:H-qv曲线,表示泵的扬程与流量关系。
曲线,表示泵的轴功率与流量的关系。
ηqv曲线,表示泵的效率与流量的关系。
扬程随流量的增加而减少,轴功率随流量的增加而增加;流量为零时,效率为零;流量增加,效率增加,但当流量增大到某一标准值时,流量在增大,效率反而下降1、特性曲线主要是用于选泵使用,不同曲线会极大影响泵的效率,泵并联运行也需要性能曲线,合理配备水泵的台数。
2、关闭阀门的原因从试验数据上分析:开阀门意味着扬程极小,这意味着电机功率极大,会烧坏电机。
3、离心泵不灌水很难排掉泵内的空气,导致泵空转而不能排水;泵不启动可能是电路问题或是泵本身已损坏,即使电机的三相电接反了,泵也会启动的。
4、用出口阀门调解流量而不用崩前阀门调解流量保证泵内始终充满水,用泵前阀门调节过度时会造成泵内出现负压,使叶轮氧化,腐蚀泵。
还有的调节方式就是增加变频装置,很好用的。
5、当泵不被损坏时,真空表和压力表读数会恒定不变,水泵不排水空转不受外网特性曲线影响造成的。
6、合理,主要就是检修,否则可以不用阀门。
7、这个问题的条件不充分,如果选用的是同一台水泵,同样的电机功率,外网不变的情况下,那么压力不会变化,轴功率会增加。
&问题的本身就是错误的,有效压头并不一定随着流量的增加而下降,这与叶轮安装角有关,还有可能增加。
但就通常使用的泵而言这个问题也是有问题的,扬程随着流量的增加可以大幅度降低的,这与泵的种类,也就是泵的性能曲线有关。
离心泵的特性曲线是将由实验测定的Q、H、N、η等数据标绘而成的一组曲线。
此图由泵的制造厂家提供,供使用部门选泵和操作时参考。
不同型号泵的特性曲线不同,但均有以下三条曲线:(1) H-Q 线 表示压头和流量的关系;(2) N-Q 线 表示泵轴功率和流量的关系;(3) -Q 线 表示泵的效率和流量的关系;(4) 泵的特性曲线均在一定转速下测定,故特性曲线图上注出转速 n 值。
解析离心泵的特性曲线(图文)
图文解析离心泵的特性曲线一、离心泵的特性曲线定义当转速n为常量时,列出扬程(H)、轴功率(N)、效率(η)以及允许吸上真空高度(Hs)等随流量(Q)变化的函数关系,即:H = f(Q);N = F(Q);Hs = Ψ(Q);η= φ(Q),我们把这些方程关系用曲线来表示,就称这些曲线为离心泵的特性曲线。
离心泵的特性曲线是液体在泵内运动规律的外在表现形式,这三条曲线需要根据试验的方法(采用离心泵特性曲线的测定装置,逐渐开启水泵出口阀门改变其流量,测得一系列的流量及相应的扬程和轴功率,然后将H一Q、N —Q、η一Q曲线绘制在同一张坐标纸上,即为一定型式离心泵在一定转速下的特性曲线),不同的水泵特性曲线不同,水泵的特性曲线由设备生产厂家提供。
严格意义上讲,每一台水泵都有特定的特性曲线。
在水泵特性曲线上,对应任意流量点都可以找到一组与其相对应的扬程、轴功率和效率值,通常把这一组相对应的参数称为工况,其对应最高效率点的一组工况称为最佳工况。
在生产实践中,水泵的运行工况点是通过管路的特性曲线与水泵的特性曲线确定的(M工况点,见下图)。
在选择和使用泵时,使水泵在高效区运行,以保证运转的经济和安全。
二、影响离心泵特性曲线的因素离心泵的特性曲线与很多因素有关,如液体的粘度与密度、叶轮出口宽度、叶片的出口安放角与叶片数及离心泵的压出室形状等均会对离心泵的特性曲线产生影响。
1、叶轮出口直径对性能曲线的影响在叶轮其它几何形状相同的情况下,如果改变叶轮的出口直径,则离心泵的特性曲线平行移动,见下图。
根据这一特性,水泵制造厂和使用单位可以采用车削离心泵叶轮外径的方法改变一台泵的性能范围,以使泵的性能更适合实际运行需要。
例如,某厂的一台离心式循环泵,其运行压力偏高,为降低压力,将叶轮外径由270mm车削到250mm后,在流量相同的情况下,压力下降,给水泵的电机电流减小,满足了运行的要求。
2、转速与性能曲线的关系同一台离心泵输送同一种液体,泵的各项性能参数与转速之间的关系式为:Q1/Q2 = n1/n2H1/H2 = (n1/n2)2Nl/N2 = (n1/n2)2三、理论特性曲线的定性分析1、理论扬程特性曲线的定性分析由HT =中,将C2u = u2 - C2rctgβ2 代入,可得:HT =(u2 - C2rctgβ2)叶轮中通过的水量可用此式表示:QT = F2C2r,也即:C2r =式中QT:泵理论流量(m3/s);F2:叶轮的出口面积(m2);C2r:叶轮出口处水流绝对速度的径向(m/s)。
水泵扬程及特性曲线
• 代入基本方程 • 则得
1 2 2 2 2 2 2 H C C U U W W T 1 2 1 1 2 2 g2
• 2.4.4基本方程式的修正
假定1 假定2 假定3 恒定流,认为基本满足。 理想流体 实际液体存在的冲击损失、流动的摩阻 液流均匀一致 “反旋现象”。
C
α2
Q C cos R C cos R M
2 22 1 1 1
1、对轮心取矩
2、叶轮对流体所作功率
N M Q u C cos u C co T 2 2 2 1 1 1
N QH T T
H u C cos u C cos T 2 2 2 1 1 1 1 H u C u C T 2 2 u 1 1 u
注:i1=0.0065,
i2=0.0148 ; 吸水进口采用滤水网,90 弯头一个, DN=350*300mm 渐缩管一个; 压水管按长 管计,局部水头损失占沿 程10%。
§ 2.6 离心泵的特性曲线
• 2.6.1离心泵的特性曲线
特性曲线:在一定转速下,离心泵的扬程、 功率、效率等随流量的变化关系称为特性曲线。 它反映泵的基本性能的变化规律,可做为选泵 和用泵的依据。各种型号离心泵的特性曲线不 同,但都有共同的变化趋势。
T v M
机械损 容积损 失△NM 失△NV
水力损 失△NH
N
水 功 率 NT 图示
水泵内部功率损失
N”
Nu
设计 设计 流量 流量
2.6.4理论特性曲线的修正
水泵的性能曲线图分析
水泵的性能曲线图分析文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-水泵的性能曲线图分析:泵的特性曲线均在一定转速下测定,故特性曲线图上注出转速n值。
水泵的性能曲线图上水平座标标示流量,垂直座标标示压力(扬程),其中有根流量与压力曲线,一般情况下当压力升高时流量下降,你可以根据压力查到流量,也可从流量查到压力;还有根效率曲线,其这中间高,两边低,标明流量与压力在中间段是效率最高,因此我们选泵时要注意泵运行时的压力与流量,处于效率曲线最高附近;再有一个功率(轴功率)曲线,其一般随流量增加而增加。
注意其轴功率不应超过电机功率。
1、曲线:Q-H,流量与扬程曲线趋势图,粗线是推荐工作范围。
扬程--流量曲线以离心式水泵为例,水泵性能曲线图包含有Q-H(流量-扬程)、Q-N(流量-功率)、Q-n(流量-效率)及Q-Hs(流量-允许吸上真空高度)。
每一个流量Q都相应于一定的扬程H、轴功率N、效率n和允许吸上真空高度Hs 。
扬程是随流量的增大而下降的。
Q-H(流量-扬程)是一条不规则的曲线。
相应于效率最高值的(Qo,Ho)点的参数,即为水泵铭牌上所列的各数据。
它将是该水泵最经济工作的一个点。
在该点左右的一定范围内(一般不低于最高效率点的10%左右)都属于效率较高的区段,称为水泵的高效段。
在选泵时,应使泵站设计所要求的流量和扬程能落在高效段范围内。
因无法上图,请自找一幅水泵性能曲线图对照着看。
主要就这些了。
GPM :加仑/分钟,流量单位 3.=gallons per minute 加仑/分,每分钟加仑数(等于4.546升/分)273L/h。
其中ft是英尺,表示扬程。
1英尺=12英寸, 1英寸=2.54厘米所以, 1英尺=12×2.54=30.48厘米=0.3048米.比如说自来水管道压力为0.2Mpa,它能供到多高的高度呢转换公式是什么请大家告诉我一下!谢谢转换公式:高度H=P/(ρg)压力为 P=0.2 Mpa=200000 Pa 高度H=P/(ρg)=200000/(1000*9.8)= 20.41 m以上是静压转换为压力高度的计算公式,实际在使用时,水以某一流量沿管道流动,流动中有沿程水头损失和局部水头损失,水并不能供到上述高度,应是上述高度再减去水在管道流动的水头损失。
水泵特性曲线
通常把表示主要性能参数之间关系的曲线称为离心泵的性能曲线或特性曲线,实质上,离心泵性能曲线是液体在泵内运动规律的外部表现形式,通过实测求得。
特性曲线包括:流量-扬程曲线(Q-H),流量-效率曲线(Q-η),流量-功率曲线(Q-N),流量-汽蚀余量曲线(Q-(NPSH)r),性能曲线作用是泵的任意的流量点,都可以在曲线上找出一组与其相对的扬程,功率,效率和汽蚀余量值,这一组参数称为工作状态,简称工况或工况点,离心泵最高效率点的工况称为最佳工况点,最佳工况点一般为设计工况点。
一般离心泵的额定参数即设计工况点和最佳工况点相重合或很接近。
在实践选效率区间运行,即节能,又能保证泵正常工作,因此了解泵的性能参数相当重要。
什么叫泵的效率?公式如何?指泵的有效功率和轴功率之比。
η=Pe/P泵的功率通常指输入功率,即原动机传到泵轴上的功率,故又称轴功率,用P表示。
有效功率即:泵的扬程和质量流量及重力加速度的乘积。
天牛船泥泵计算Pe=ρg QH (W) 或Pe=γQH/1000(KW)ρ:泵输送液体的密度(kg/m3)γ:泵输送液体的重度γ=ρg(N/ m3)g:重力加速度(m/s)质量流量Qm=ρQ(t/h 或kg/s)什么是泵的全性能测试台?能通过精密仪器准确测试出泵的全部性能参数的设备为全性能测试台。
国家标准精度为B级。
流量用精密蜗轮流量计测定,扬程用精密压力表测定。
吸程用精密真空表测定。
功率用精密轴功率机测定。
转速用转速表测定。
效率根据实测值:n=rQ102计算什么叫泵的效率?公式如何?答:指泵的有效功率和轴功率之比。
η=Pe/P 泵的功率通常指输入功率,即原动机传到泵轴上的功率,故又称轴功率,用P表示。
有效功率即:泵的扬程和质量流量及重力加速度的乘积。
Pe=ρg QH (W) 或Pe=γQH/1000 (KW)ρ:泵输送液体的密度(kg/m3)γ:泵输送液体的重度γ=ρg (N/ m3)g:重力加速度(m/s)质量流量Qm=ρQ (t/h 或kg/s)我只知道物体旋转时会产生一个轴向的力,但是不知道如何计算,和转速直径还是质量有关,还是都有关系。
水泵基本参数及特性曲线讲解
效率
01
效率:指水泵实际输出功率与输入功率的比值,是水泵的重要 性能参数。
02
效率的高低反映了水泵能量利用的完善程度,效率越高,说明
水泵的能量损失越少。
效率通常用百分数表示。
03
转速
01
转速:指水泵叶轮每分钟的旋转次数,是水泵的重要
性能参数。
02
转速的大小决定了水泵的流量、扬程和功率等性能参
数。
Q-n曲线
总结词
流量与转速的关系曲线
详细描述
Q-n曲线表示水泵在不同流量下的转速变化。在一定范围内,随着流量的增加,转速可能会相应增加或保持恒定。
Q-η曲线
总结词
流量与效率的关系曲线
详细描述
Q-η曲线表示水泵在不同流量下的效率变化。在最优工况点附近,水泵的效率最高。随着流量的增加或减 小,效率通常会相应降低。
扬程
01
扬程:指水泵所能够提升的液体的总高度,是水泵 的重要性能参数。
02
扬程的大小取决于泵的转速、叶轮结构、叶片角度 等因素。
03
扬程单位常用米表示。
功率
01 功率:指水泵在单位时间内所做的功,是水泵的 重要性能参数。
02 功率的大小取决于泵的转速、扬程、流量和效率 等因素。
03
功率单位常用千瓦(kW)表示。
定期检查水泵的各个部件,如轴承、密封件、叶轮等,确 保其完好无损。
要点二
清洗与润滑
定期清洗水泵内部,并加注润滑油,以减少摩擦和磨损。
水泵常见故障及处理
流量不足
可能是由于叶轮堵塞、密封件磨 损或管道堵塞等原因造成。应检 查并清洁叶轮和管道,更换密封
件。
扬程不足
可能是由于泵内漏气、叶轮损坏或 转速过低等原因造成。应检查泵内 气体是否泄漏,更换叶轮或调整电 机转速。
水泵性能曲线
离心泵的特性曲线分析
水泵的特性参数之间的相互变化关系及相互制约性:首先以该水泵的额顶转速为先决条件的。
水泵的特性参数如流量Q 扬程H 轴功率N 转速n有效率η之间存在的一定的关系。
他们之间的量值变化关系用曲线来表示,这种曲线就称为水泵的特性曲线。
水泵特性曲线主要有三条曲线:流量—扬程曲线,流量—功率曲线,流量—有效率曲线。
A、流量—功率曲线
轴功率是随着流量而增加的,当流量Q=0时,相应的轴功率并不等于零,而为一定值(约正常运行的60%左右)。
这个功率主要消耗于机械损失上。
此时水泵里是充满水的,如果长时间的运行,会导致泵内温度不断升高,泵壳,轴承会发热,严重时可能使泵体热力变形,我们称为“闷水头”,此时扬程为最大值,当出水阀逐渐打开时,流量就会逐渐增加,轴功率亦缓慢的增加。
B、流量—扬程特性曲线
它是离心泵的基本的特性曲线。
比转速小于80的离心泵具有上升和下降的特点(既中间凸起,两边下弯),称驼峰特性曲线。
比转速在80~150之间的离心泵具有平坦的特性曲线。
比转数在150以上的离心泵具有陡降特性曲线。
一般的说,当流量小时,扬程就高,随着流量的增加扬程就逐渐下降。
C、流量—有效率曲线
它的曲线象山头形状,当流量为零时,有效率也等于零,随着流量的增大,有效率也逐渐的增加,但增加到一定数值之后有效率就下降了,有效率有一个最高值,在最高有效率点附近,有效率都比较高,这个区域称为高有效率区。
水泵的性能曲线图分析
水泵的性能曲线图分析:泵的特性曲线均在一定转速下测定,故特性曲线图上注出转速n值。
水泵的性能曲线图上水平座标标示流量,垂直座标标示压力(扬程),其中有根流量与压力曲线,一般情况下当压力升高时流量下降,你可以根据压力查到流量,也可从流量查到压力;还有根效率曲线,其这中间高,两边低,标明流量与压力在中间段是效率最高,因此我们选泵时要注意泵运行时的压力与流量,处于效率曲线最高附近;再有一个功率(轴功率)曲线,其一般随流量增加而增加。
注意其轴功率不应超过电机功率。
1、曲线:Q-H,流量与扬程曲线趋势图,粗线是推荐工作范围。
扬程--流量曲线以离心式水泵为例,水泵性能曲线图包含有Q-H(流量-扬程)、Q-N(流量-功率)、Q-n(流量-效率)及Q-Hs(流量-允许吸上真空高度)。
每一个流量Q都相应于一定的扬程H、轴功率N、效率n和允许吸上真空高度Hs 。
扬程是随流量的增大而下降的。
Q-H(流量-扬程)是一条不规则的曲线。
相应于效率最高值的(Qo,Ho)点的参数,即为水泵铭牌上所列的各数据。
它将是该水泵最经济工作的一个点。
在该点左右的一定范围内(一般不低于最高效率点的10%左右)都属于效率较高的区段,称为水泵的高效段。
在选泵时,应使泵站设计所要求的流量和扬程能落在高效段范围内。
因无法上图,请自找一幅水泵性能曲线图对照着看。
主要就这些了。
GPM :加仑/分钟,流量单位 3.=gallons per minute 加仑/分,每分钟加仑数(等于4.546升/分) 273L/h。
其中ft是英尺,表示扬程。
1英尺=12英寸, 1英寸=2.54厘米所以, 1英尺=12×2.54=30.48厘米=0.3048米.比如说自来水管道压力为0.2Mpa,它能供到多高的高度呢?转换公式是什么?请大家告诉我一下!谢谢转换公式:高度H=P/(ρg)压力为P=0.2 Mpa=200000 Pa 高度H=P/(ρg)=200000/(1000*9.8)= 20.41 m 以上是静压转换为压力高度的计算公式,实际在使用时,水以某一流量沿管道流动,流动中有沿程水头损失和局部水头损失,水并不能供到上述高度,应是上述高度再减去水在管道流动的水头损失。
水泵变频运行特性曲线
1 ?引言? ?水泵采用变频调速可以达到很好的节能效果,这在同行业中已经有很多人写了大量的论文进行论述。
但其结果却有很多不尽人意的地方,有很多结论甚至是错误的和无法解释清楚的,本文以简易的图解分析法来进行进一步的解释和分析。
2 ?水泵变频运行分析的误区2.1 有很多人在水泵变频运行的分析中都习惯引用风机水泵中的比例定律流量比例定律 ? ? Q1/Q2=n1/n2扬程比例定律 ? ? H1/H2=(n1/n2)2轴功率比例定律 ? P1/P2=(n1/n2)3并由此得出结论:水泵的流量与转速成正比,水泵的扬程与转速的平方成正比,水泵的输出功率与转速的3次方成正比。
以上结论确实是由风机和水泵的比例定律中引导出来的,但是却无法解释如下问题:(1) 为什么水泵变频运行时频率在30~35Hz以上时才出水?(2) 为什么水泵在不出水时电流和功率极小,一旦出水时电流和功率会有一个突跳,然后才随着转速的升高而升高?2.2 绘制水泵的性能特性曲线和管道阻力曲线? ?很多人绘制出水泵的性能特性曲线和管道阻力曲线如图1所示。
图1 ? ? 水泵的特性曲线? ?图1中,水泵在工频运行的特性曲线为F1,额定工作点为A,额定流量QA,额定扬程HA,管网理想阻力曲线R1=KQ与流量Q成正比。
采用节流调节时的实际管网阻力曲线R2,工作点为B,流量QB,扬程HB。
采用变频调速且没有节流的特性曲线F2,理想工作点为C,流量QC,扬程HC;这里QB=QC。
按图1中所示曲线,要想用调速的方法将流量降到零,必须将变频器的频率也降到零,但这与实际情况是不相符的。
实际水泵变频调速时,频率降到30~35Hz以下时就不出水了,流量已经降到零。
2.3 变频泵与工频泵并联? ?变频泵与工频泵并联运行时,由于工频泵出口压力大,变频泵出口压力小,因此怀疑变频泵是否会不出水?是否工频泵的水会向变频泵倒灌?3 ?以上分析的误区(1) 相似定律确实是风机水泵在理论分析当中的一条很重要的定律,它表明相似泵(或风机)在相似工况下运行时,对应各参数之相互关系的计算公式。
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3.3 扬程与密度无关,但消 耗功率不同
第二章
42
3.4 用余弦定律推导扬程的另一种表达式
由相对运动能量方程,可得右式前两项为势扬程:
第一项是离心力对单位重量液体所作之功,使经过叶轮 的液体压能增加
=90°——径向式叶片
>90°——叶片背面向叶片工作面呈前弯式
<90°——叶片工作面向叶片背面呈后弯式
前弯式叶片的缺点:
流道短、弯度大,水力损失大;
后弯式叶片的优点(P17、18):
流道平缓、长、弯度小,液槽水损小
(流速梯度变化小) 一般为20°至30°。
第二章
46
出口叶片角对性能的影响
第二章
依靠叶轮高速旋转完成能量转换
三、叶片泵的分类 根据水流通过叶轮时的受力方向:
径向流→离心泵→主力为离心力 轴向流→轴流泵→主力为轴向升力 斜向流→混流泵→主力为离心力和轴向升力的合力
第二章
12
一、工作原理
P4图2-1
转速↑△H↑ 半径↑△H↑
质点绕定位的中心轴作圆 周运动时受到离心力作用
作用: 轴封装置,泵轴穿出泵壳 时,轴与泵壳之间的缝隙
组成:
填料又叫盘根(阻水、阻气); 压盖(压紧填料);
水封环、水封管(水封水有水封 管流入轴与填料的间隙,起冷却 与润滑的作用)
第二章
21
五、减漏环
作用:
减少叶轮入口的外圆与泵壳内壁接缝处高低压的交界面的泵壳内 高压水向吸水口回流、承磨(承磨环)
转速——水泵叶轮每分钟的转速
rpm
注意:水泵的各项性能参数与叶轮转速有关
第二章
28
第三节 叶片泵的基本性能参数
允许吸上真空高度
——水泵在给定的条件下保证不产生气蚀的最大吸上真
空高度(单位:m)
汽蚀余量(NPSH)
——为不发生汽蚀,在水泵进口单位重量的水所具有的 能量减去水的饱和气化压头后所剩余的值(单位:m)
泵型号、设计工况点的扬程、流量、允许吸上真空高度( 极限值)、转数、效率、轴功率、重量等
第二章
30
第四节 离心泵基本方程
一、叶轮中液体的流动分析
液体质点进入叶轮后做复合圆周运动
第二章
31
叶轮中液体的流动分析
1、两个坐标系 (1)动坐标系:旋转的叶轮 (2)静坐标系:固定不动的泵壳或泵座
第二章
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2.1 三点假定
一维流动假定(流动理论)液流运动均匀一致, 同半径同名速度相等
恒定流假定 理性流体假定(无粘性、无摩擦、不可压缩)
第二章
38
2.2 液槽内液流分析(P19图2-20)
第二章
39
方程推导
液槽内水流动量矩的变化等于质量动量矩的变化 用动量矩表达这一关系:
4、速度三角形
推导基本方程式涉及进出、口速度三角形分别以 下标“1”、“2”表示各项速度及角度 5、讨论叶片形状——后弯式叶片
第二章
34
进、出口速度三角形
第二章
35
后弯式叶片示意
第二章
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二、基本方程式的推导
手段——
建立叶轮对液体做功与液体运动之间的关系
目的——
推算水泵的理论扬程
第二章
13
二、构成
P4图2-2单级单吸式离心泵 , 图2-3叶轮 叶轮、泵壳、泵轴、轴承、进水口、扩压室、支座、轴封 吸水管、出水管
第二章
14
三、工作过程
P5图2-3 1、离心、真空→工作、连续 2、能量的转换及损失
第二章
15
第二节 离心泵主要零件
根据工作原理理解主要部件的结构及其作用 P5图2-4 重点五大部件,结合认识实习进一步建立感性认识 依次为:
25
复习
叶片泵工作原理 离心泵泵体结构及基本零件
叶轮(叶片、流道)、泵壳、泵轴、轴承、填料盒( 填料、水封管、水封水)、减漏环、连轴器、轴 向力平衡措施、泵座
第二章
26
第三节 叶片泵的基本性能参数
(掌握定义、单位、符号及参数间的影响关系 )
流量——单位时间内通过水泵出口的液体数量 Q( )( )
8
四、泵的研究现状
泵应用研究所关心的两大问题 工程实用性:不同类型的泵应满足各行各业工艺要求,且 具有易维修及耐久性; 经济运行:泵工艺制造方面造价低,实际运行费用低。
主要研究
泵的设计理论:提高效率、汽蚀防治、消除驼峰(小流量不 稳定运行)、无过载设计等
泵的优化运行
研究动态
我们采用离心泵稳定工作特性曲线来估算非稳定工作特 性,在频率较低、工作参数变化较小的情况下,还是可 取的。
第二章
48
四、基本方程的修正
4.2 对一维流动假定的修正 P16 图2-19
叶栅的实际情况不能满足一维流假定——液槽中实 际流速分布不均匀 .( 有限的叶栅使流线向逆时针方向
特种泵的设计 低比转速泵、超低比转速泵、渣浆泵(固液两相流)、高温
高扬程泵(锅炉水)、低温高压泵(液态氮、液态二氧化碳 )、电动潜油泵、砂泵、磁力驱动离心泵。其他特种泵如往 复泵(扬程高,流量稳定)
9
四、泵站的研究现状
节能改造措施
近年来,节能改造更换耗能大的老设备;改造设备 包括切割叶轮外径、减少叶轮级数,改用高效率泵 和机电;合理设计选型等,进一步节能的潜力在于 运行中的优化调度。
计算决定
3、材料:铸铁、铸钢、青铜及其它新型材料(特点:耐磨、 耐腐蚀、机械强度)
第二章
17
第二章
18
二、泵壳
1、作用:
水流通道、导流,其渐扩面的 设计应尽量减小速度梯度,保 证良好的水力条件
2、形状:蜗壳形、螺旋形
特点:渐扩断面时流速保 持常数,出口扩散管使流速降 低增加压能以减小水力损失
水泵基本参数及特性曲线讲解_图文.ppt
前言
学时安排:水泵基础理论(20)+泵站(16) 课堂任务
(1)有关基础知识(包括概念、公式定律及分析思路); (2)介绍与专业生产联系较紧密的技能常识; (3)介绍泵业发展新动向及研究前沿课题。
课后任务
自学,作业 参考课堂内容查阅资料 课外科研
系的最好例子,即心脏与肌体的关系,输送介质即为血液。
2、泵站在给排水中的位置
给水厂:
取水泵站(取自水源)→净水处理工艺构筑物(过滤反冲洗)→ 送水泵站(至用户管网)
污水处理厂:
污水泵站(收集污水)→水处理工艺构筑物(回流污泥泵房、排 污泵)→排水泵站(或自排入水体)
输送管道工程:中途加压泵站(给水)、提升泵站(排水)
5.轴流泵装置模型
(2)双吸离心泵、单吸离 6.离心泵装置
心泵
7.离心泵的起动过程(
(3)单级离心泵、多级离 心泵
抽真空启动、闸阀的操 作)
2.泵体构造
8.离心泵主要性能参数
叶片(叶轮)、泵壳、泵 轴、填料函、检漏环、轴
的测量与计算
承、泵座、联轴器
3.水环真空泵
第二章
47
四、基本方程的修正
4.1 三点假定中恒定流的假定基本满足
泵在启动与停机时,泵与系统处于非稳定状态工作,特 别是碰上突发事故时(如断电和停电等)尤为如此,此 外,近年来处于环保与节能考虑,人们利用风能和太阳 能泵系统直接进行供水、灌溉、排涝等工作。由于风能 与太阳能的随机特性,这种形式的泵系统实际上是在变 速下工作。
叶轮、泵壳、泵轴、填料函、检漏环、轴承、泵座、联轴器
第二章
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一、叶轮
1、作用:通过其旋转时介质流体获得离心力 2、形状、型式
根据吸水方式分为:单吸式、双吸式(P5图2-3、P6图2-5) 根据盖板数分为:封闭式、敞开式、半开式(P6图2-6) 其形状(前弯式、后弯式、径向式、空间式叶片等)通过水力
设计选型的误区
一般没有过多考虑经济运行,而按最不利工况选泵 。实际工业生产中,各厂的原料一般达不到设计要 求,减量较大,处理量时大时小,靠阀门调节流量 能耗很大。
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第二章 叶 片 式 水 泵
—泵的工作原理、基本构造及主要零件
第二章
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第一节 离心泵的工作原理与基本构造
一、叶片泵发展的历史 二、叶片泵特点
• 扬程——单位重量液体从泵进口到出口所增加能量
H(
)
• 轴功率——水泵从动力机实际获得的功率
(泵轴传递的功率)N(kW)
有效功率——轴功率扣除泵轴承摩擦及泵内水力损失、容 积损失、机械损失等造成的功率损失后水泵的输出功率 (Nu=rQH)
第二章
27
第三节 叶片泵的基本性能参数
效率——水泵有效功率与水泵轴功率之比
注意:
满足水泵的吸水条件是保证水泵正常运行的必要条件 两个概念从不同侧面反映水泵吸水性能的好坏
第二章
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本章需要了解:
泵理论——描述水泵基本性能参数间的关系
(扬程、功率、效率、汽蚀性能曲线、相对性能曲线等)
泵的应用——水泵样本提供水泵铭牌、性能曲线、 泵的构造、尺寸及安装图等
泵的铭牌提供
2、相对运动、牵连运动——实际运动 相对速度——水流在液槽中以速度沿叶片而流动 牵连速度——水流随叶轮以u一起作旋转运动 绝对速度——水流对固定坐标而言的绝对速度
第二章
32
流动分解示意图
第二章
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叶片内流场速度矢量的分析