流体输送机械离心泵PPT课件
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化工原理ppt-第二章流体输送机械
H
' S
p a p1
g
2022/8/12
22
二、离心泵安装高度
3.允许气蚀余量
H
' S
p a p1
g
由于HS′使用起来不便,有时引入另一表示气蚀性 能的参数,称为气蚀余量。 以NSPH表示,定义为防止气蚀发生,要求离心泵 入口处静压头与动压头之和必须大于液体在输送温 度下的饱和蒸汽压头的最小允许值。
性能曲线包括H~Q曲线、
N~Q曲线和 ~Q曲线。
2022/8/12
9
二、离心泵的性能参数与特性曲线
2.性能曲线
① H~Q特性曲线 随着流量增加,泵的压头下降,
即流量越大,泵向单位重量流体提 供的机械能越小。
② N~Q特性曲线 轴功率随着流量的增加而上升,
所以大流量输送一定对应着大的配 套电机。离心泵应在关闭出口阀的 情况下启动,这样可以使电机的启 动电流最小。
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24
三、离心泵的选用、安装与操作
1.离心泵类型
(1)清水泵:适用于输送清水或物 性与水相近、无腐蚀性且杂质较少的 液体。结构简单,操作容易。 (2)耐腐蚀泵:用于输送具有腐蚀 性的液体,接触液体的部件用耐腐蚀 的材料制成,要求密封可靠。 (3)油泵:输送石油产品的泵,要 求有良好的密封性。 (4)杂质泵:输送含固体颗粒的液 体、稠厚的浆液,叶轮流道宽,叶片 数少。
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26
三、离心泵的选用、安装与操作
3.安装与操作离心泵
(1)安装 ①安装高度不能太高,应小于允许安装高度。 ②尽量减少吸入管路阻力,以减少发生汽蚀可能性。 主要考虑:吸入管路应短而直;吸入管路直径可稍大; 吸入管路减少不必要管件;调节阀装于出口管路。 (2)操作 ①启动前应灌泵,并排气。②应在出口阀关闭情况下 启动泵。③停泵前先关闭出口阀,以免损坏叶轮。④ 经常检查轴封情况
流体输送设备离心泵.ppt
2.1.4 离心泵的气蚀现象与允许安装高度
1.离心泵的气蚀现象
吸入液体,泵入口处形成低压, 提高泵的安装高度,导致泵内压力 降低,入口处压力降至低于或等于 液体饱和蒸汽压,液体气化,低压 区---高压区---气泡凝结或破裂, 产生频率很高瞬时压力很大的冲击--气蚀现象。
2.离心泵的抗气蚀性能---气蚀余量和允许吸上真空度 (1)离心泵的气蚀余量
c e) u2 2g
( L le d
c
e)
1 2g
Qe d2
4
(
8 2g
)(
L
le d5
c
e)Qe2
BQe 2
He
z
P g
f (Qe )
z P k u2 0
g
2g
H H
e K BQe Q 曲线
2
管路特性曲线 离心泵性能曲线
(2)管路特性方程式和特性曲线
① 作离心泵特性曲线 作管路特性曲线 交点---工作点M
定义:
NPSH P1 u12 Pv
g 2g g
Pv - - 饱和蒸汽压 Pa
静压头 动压头 饱和蒸汽压头
在泵入口1-1和叶轮入口k-k两截面间列柏努利方程式
P1,min
g
u12 2g
Pv
g
uk2 2g
H f ,1k
比较上两式:
( NPSH )c
P1,min Pv
g
u12 2g
uk2 2g
H
P2 P1
g
C22 C12 2g
离心泵基本方程式的讨论: QT D2b2 Cr 2 D2b2 C2 sin2
(1)流量
周边面积 径向速度,C2在径向的分速度 b2 叶片周边宽度
《流体输送输送机械》课件
安全操作:操作人员应熟悉通风 机的操作规程,确保安全操作
管道系统的运行与维护
定期检查:检 查管道是否有 泄漏、腐蚀等
现象
定期清洗:清 洗管道,防止
堵塞和污染
定期润滑:润 滑管道,防止
磨损和生锈
定期维护:维 护管道,确保
其正常运行
流体输送输送机械的故障 诊断与处理
章节副标题
泵的故障诊断与处理
故障诊断方法:如观察、听 诊、测量等
THEME TEMPLATE
感谢观看
泵的常见施:如更换零件、 调整参数、维修等
预防措施:如定期检查、维 护、更换易损件等
压缩机的故障诊断与处理
故障类型:机 械故障、电气 故障、液压故
障等
故障原因:磨 损、腐蚀、堵
塞、泄漏等
故障诊断方法: 观察、听声音、 测量、分析等
故障处理措施: 更换零件、调 整参数、清洗、
流体输送输送机械的应用
石油、天然气等能源输送 化工、制药、食品等行业的物料输送 城市供水、排水、污水处理等市政工程 农业灌溉、排涝等农业工程 船舶、飞机等交通工具的燃料输送 热力、电力等能源输送
流体输送输送机械的组成 与结构
章节副标题
泵的组成与结构
泵体:容纳 流体,承受 压力
叶轮:将流 体加速,产 生压力
章节副标题
流体输送输送机械概述
章节副标题
定义与分类
定义:流体输送输送机械是一 种用于输送流体的机械设备, 包括泵、压缩机、风机等。
分类:根据流体输送输送机械 的工作原理和用途,可以分为 泵、压缩机、风机等类型。
泵:用于输送液体,包括离心 泵、轴流泵、混流泵等。
压缩机:用于压缩气体,包括 离心压缩机、轴流压缩机、混 流压缩机等。
《流体输送》PPT课件
3〕HT与VT的关系
令:A=u2/g
B= u2ctgβ2/g2πr 2b2
HT=A-BV 直线 〔三条〕
一般采用后弯叶片, 原因:
2.3、离心泵的性能曲线
2.3.1.实际的H~V线 1、实际情况为: ① 叶片数目是有限的6~12片,叶 片间的流道较宽,这样叶片对液体流 束的约束就减小了,使HT有所降低。 ② 液体在叶片间流道内流动时存在 轴向涡流,导致泵的压头降低。
1、离心泵的汽蚀现象
汽蚀现象汽蚀状态:扬程比正常下降 3%
泵的安装以不发生汽蚀现象为依据
2、正常操作必须满足 的条件
pk/ρg≥pv/ρg+e e=0.3-0.5 我国e=0.3 pv:饱和蒸汽压 允许极限状态:pk允/ρg=
pv/ρg+e pk到达pk允时,p2到达p2允
3、最大安装高度Hg,max的 计算
3、最大安装高度Hg,max的 计算
Hg,max=p1/ρg -pv/ρg△h允-∑Hf1-2 (2-20式)
一般△h允与泵的构造和尺寸 有关,由实验测定,并同标 绘于性能曲线图上。
实验条件为大气压
3、最大安装高度Hg,max的 计算
2〕允许汲上真空度 HS,允计算 在1-2截面间列柏式 p1/g=Hg,max+p2允/ρg
工作原理:离心式 往复式 旋转式 流体作用式〔如喷射式〕
一.离心泵的工作原理及 主要部件
1.构造
1〕叶轮:叶轮内6~12片弯曲的叶 片
作用:原动机的机械能→液体→静压 能↑和动能↑
一.离心泵的工作原理及 主要部件
叶轮按其构造形状分有三种:
① 闭式:前后有盖板
② 半闭式:前有盖板
③敞式〔开式〕:前后无盖板
流体输送PPT课件
H = 18m
(2)管路系统 qv 15/3600 4.17103m3/s
u qv /A
4 .1 7 1 03 0.785 0.0692
1.12m/s
第14页/共52页
u qv /A
4 .1 7 1 03 0.785 0.0692
1.12m /s
l u2
124 1.122
Hf
λ d
2g
0.03
3.45m
0.069 29.81
H ΔZ Δp Δu2 ρg 2g
Hf
8.5 300000 1.122 3.45 1060 9.8 2 9.8
H 40.9m
两者qv相近,但泵H远小于管路系统所需H , 不能完成
第15页/共52页
第二节 其他类型的泵
除离心泵外,其他类型的泵:往复泵和旋转泵 都属正位移泵,流量只与活塞和转子的位移有关
第5页/共52页
习题1(p.78) 求离心泵的压头H
吸入管d1 = 350mm,吸入口pvm = 29.3kPa,排出管d2 = 310mm, 排出口pg = 350kPa,两表间垂直距离350mm,流量540m3/h
解 Δp = pg + pvm = 350+29.3 = 379.3 kPa
u1
1. 离心式通风机的结构和工作原理 结构类似离心泵,主要由叶轮、机壳和机座组成
第23页/共52页
2.离心式通风机的性能参数
(1) 风量 qv 以吸入状态计的体积流量,常用m3/h
(2) 风压
全风压
pt
pt ρw
ρg(z2 z1 )
(Pa)
(p2 p1
)
ρ
u22
流体输送机械解析PPT精品课件
19
④ 螺杆泵 属容积式转子泵
双螺杆泵
2021/3/1
20
离心泵、往复泵、转子泵比较
指标
离心泵
往复泵
转子泵
流量调节 出口截流、 旁路、转速、 旁路 转速、叶轮 冲程
有无自吸 一般没有 有
有
启动
关闭调节阀 全开
全开
适用范围 粘度较低的 高压力小流 各种介质 量清洁介质
中压力小流 量尤其是高 粘度
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* 按结构分类 离心式、往复式 * 按出口压力分类
通风机:终压不大于 15 kPa (表压),压缩比< 1.15 鼓风机:终压 15~300 kPa (表压) ,压缩比< 4 压缩机:终压> 300 kPa (表压) ,压缩比> 4 真空泵:终压接近于0,压缩比由真空度决定。从
设备中抽出气体,使设备中产生负压
回流支路调节流量法
16
4、 其它类型的正位移泵
①计量泵 也是往复泵的一种,调节偏心轮的偏心距 可以改变柱塞的冲程,从而控制输液量。可用一台电 机带动几台计量泵,多股进料,按比例输送
2021/3/1
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②隔膜泵 是一种往复泵
2021/3/1
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③ 齿轮泵 齿轮泵可用于输送粘稠液体以至膏状物
2021/3/1
复习
1、离心泵流量的调节方法 2、离心泵的汽蚀与允许安装高度
2021/3/1
1
六、离心泵的安装、运转、类型与选用
1、安装与运转
(1)安装高度 (2)灌泵 (3)吸入口管径大于排出口管径 (4)止逆阀 (5)关闭出口阀启动
2021/3/1
2
注意:
1、离心泵的安装高度必须低于允许吸上高度, 以免出现气蚀和吸不上液体的现象。因此在管路 布置时应尽可能减小吸人管路的流动阻力。
流体输送输送机械-资料.ppt
在叶轮与泵壳间安装一固定不动 的带有叶片的导轮(diffuser), 也可减少此项能量损失。
c
cr
u
R
机械损失:泵轴与轴承之间、泵轴与密封填料之间等产生的 机械摩擦造成的能量损失。
离心泵的特性曲线(Characteristic curves)
H [m] N [kW]
[%]
在一定转速下,泵的轴功 率随输送流量的增加而增 大,流量为零时,轴功率 最小。关闭出口阀启动离 心泵,启动电流最小。
12 30
8
N
8 20
4
4 10
0 0
20 40 60 80 100 120 1400
0
Q/ m3/h
离心泵的特性曲线反映了泵的基本性能,由制造厂附于产品 样本中,是指导正确选择和操作离心泵的主要依据。以下逐 一对其进行讨论。
离心泵的特性曲线(Characteristic curves)
H—V 曲线
液体密度的影响
离心泵的理论流量和理论压头与液体密度无关,说明 H—V
曲线不随液体密度而变,由此 —V 曲线也不随液体密度而
变。离心泵所需的轴功率则随液体密度的增加而增加,即 N—V 曲线要变。 注意:叶轮进、出口的压差 p 正比于液体密度。
气缚现象(airbound)
泵启动前空气未排尽或运转中有空气漏入,使泵内流体平均 密度下降,导致叶轮进、出口压差减小。或者当与泵相连的 出口管路系统势压头一定时,会使泵入口处的真空度减小、 吸入流量下降。严重时泵将无法吸上液体。
容积损失:一部份已获得能量的高压液体由叶轮出口处通过 叶轮与泵壳间的缝隙或从平衡孔泄漏(Leakage)返回到叶 轮入口处的低压区造成的能量损失。 解决方法:使用半开式和蔽式叶轮。蔽式叶轮容积损失量小, 但叶轮内流道易堵塞,只适宜输送清洁液体。开式叶轮不易 堵塞,但容积损失大故效率低。半开式介于二者之间。
c
cr
u
R
机械损失:泵轴与轴承之间、泵轴与密封填料之间等产生的 机械摩擦造成的能量损失。
离心泵的特性曲线(Characteristic curves)
H [m] N [kW]
[%]
在一定转速下,泵的轴功 率随输送流量的增加而增 大,流量为零时,轴功率 最小。关闭出口阀启动离 心泵,启动电流最小。
12 30
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Q/ m3/h
离心泵的特性曲线反映了泵的基本性能,由制造厂附于产品 样本中,是指导正确选择和操作离心泵的主要依据。以下逐 一对其进行讨论。
离心泵的特性曲线(Characteristic curves)
H—V 曲线
液体密度的影响
离心泵的理论流量和理论压头与液体密度无关,说明 H—V
曲线不随液体密度而变,由此 —V 曲线也不随液体密度而
变。离心泵所需的轴功率则随液体密度的增加而增加,即 N—V 曲线要变。 注意:叶轮进、出口的压差 p 正比于液体密度。
气缚现象(airbound)
泵启动前空气未排尽或运转中有空气漏入,使泵内流体平均 密度下降,导致叶轮进、出口压差减小。或者当与泵相连的 出口管路系统势压头一定时,会使泵入口处的真空度减小、 吸入流量下降。严重时泵将无法吸上液体。
容积损失:一部份已获得能量的高压液体由叶轮出口处通过 叶轮与泵壳间的缝隙或从平衡孔泄漏(Leakage)返回到叶 轮入口处的低压区造成的能量损失。 解决方法:使用半开式和蔽式叶轮。蔽式叶轮容积损失量小, 但叶轮内流道易堵塞,只适宜输送清洁液体。开式叶轮不易 堵塞,但容积损失大故效率低。半开式介于二者之间。
流体输送技术课件任务五认识离心泵及离心泵的操作(共73张PPT)
把原动机的能量传递给液体,提高液体的动能和静压能。 形式:
叶轮由6~12片叶片组成。
分类:
按叶片两侧有无盖板: 敞式、半蔽式、蔽式。 按吸液方式:单吸式、双吸式。
平衡孔作用:
减少轴向推力。
第十一页,共73页。
叶轮的类型
闭式叶轮:适用于输送清洁液体
敞式和半闭式叶轮:流道不易堵塞,适用于输送含有固体颗 粒的液体悬浮液,效率低。
A z p
g
hf
(
l d
)
u2 2g
8(
l
d
2d 4g
)
qV 2 BqV 2
管路特性曲线方程:H A BqV2
说明:由管路系统本身决定,与泵的特性无关。
第四十一页,共73页。
② 影响管路特性曲线的因素
影响 A: z、p: Azp
g
: p0时,对A无影响
影响B:
p 0时, ,则A
蒸汽喷射泵 水喷射泵
第三页,共73页。
离心泵特点
(1)结构简单,操作方便 ,便于调节和自控;
(2)流量均匀,效率较高;
(3)流量和扬程的适用范围较广;
(4)能用于输送腐蚀性或含有悬浮物的液体。
第四页,共73页。
第五页,共73页。
第六页,共73页。
5.1 离心泵开停车操作
开停车操作要点:
1.灌泵。打开泵的入口阀及密封液阀,检查泵体内是否已充 满液体。 2.预热。输送高温液体的热油泵和水泵启动时需预热。预热 时应使泵各部分均匀受热,并边预热边盘车。
• IS型泵型号表示:
IS 吸入口径—排出口径—叶轮直径(mm) 例:IS 50—32—200
第十七页,共73页。
第十八页,共73页。
叶轮由6~12片叶片组成。
分类:
按叶片两侧有无盖板: 敞式、半蔽式、蔽式。 按吸液方式:单吸式、双吸式。
平衡孔作用:
减少轴向推力。
第十一页,共73页。
叶轮的类型
闭式叶轮:适用于输送清洁液体
敞式和半闭式叶轮:流道不易堵塞,适用于输送含有固体颗 粒的液体悬浮液,效率低。
A z p
g
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(
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u2 2g
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2d 4g
)
qV 2 BqV 2
管路特性曲线方程:H A BqV2
说明:由管路系统本身决定,与泵的特性无关。
第四十一页,共73页。
② 影响管路特性曲线的因素
影响 A: z、p: Azp
g
: p0时,对A无影响
影响B:
p 0时, ,则A
蒸汽喷射泵 水喷射泵
第三页,共73页。
离心泵特点
(1)结构简单,操作方便 ,便于调节和自控;
(2)流量均匀,效率较高;
(3)流量和扬程的适用范围较广;
(4)能用于输送腐蚀性或含有悬浮物的液体。
第四页,共73页。
第五页,共73页。
第六页,共73页。
5.1 离心泵开停车操作
开停车操作要点:
1.灌泵。打开泵的入口阀及密封液阀,检查泵体内是否已充 满液体。 2.预热。输送高温液体的热油泵和水泵启动时需预热。预热 时应使泵各部分均匀受热,并边预热边盘车。
• IS型泵型号表示:
IS 吸入口径—排出口径—叶轮直径(mm) 例:IS 50—32—200
第十七页,共73页。
第十八页,共73页。
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基础。
2
流体输送机械的分类
第1节 概 述
流体输送机械是一种向流体作功以提高流体机械能的装置, 分类如下:
动力式(又称叶轮式、非正位移式):它是利用高速旋转 的叶轮使流体获得能量,主要包括离心式、轴流式和旋涡式输 送机械。
容积式(又称正位移式):它是利用活塞或转子的挤压作用 使流体升压排出。包括往复式、旋转式输送机械。
其他类型:例如流体作用式等,对气体和液体输送机械,同 一类型的基本结构、工作原理、主要操作性能等大致相似。
3
第1节 概 述
对流体输送机械的基本要求
在化工生产和设计中,对流体输送机械基本要求如下:
➢ 能适应被输送流体的特性,例如它们的粘性、腐蚀
性、毒性、易燃易爆性及是否含有固体杂质等
➢ 能满足生产工艺上对能量(压头)和流量的要求 ➢ 结构简单,操作可靠和高效,投资和操作费用低 ➢ 在化工生产中,选择适宜的流体输送机械类型和型
第2章 流体输送机械
1
第1节 概 述
流体输送在化工生产中的应用
➢ 在化工生产过程中,流体输送是主要的单元操作之一
它遵循流体流动的基本原理。
➢ 流体输送的主要任务是满足对工艺流体的流量和压强的
要求。流体输送系统包括:流体输送管路、流体输送机械、 流动参数测控装置。
➢ 流体输送计算以描述流体流动基本规律的传递理论为
H=f(泵的结构、尺寸、转速、Q)
轴功率 N :电机输入到泵轴的功率,由于泵提供给流体的 实际扬程小于理论扬程,故泵由电机获得的轴功并不能全部有 效地转换为流体的机械能。
有效功率 Ne:流体从泵获得的实际功率,可直接由泵的
流量和扬程求得
NeHVg
10
离心泵的特性曲线
第2节 离 心 泵
H~Q曲线 N~Q曲线 η~Q曲线
包括:流量Q、压头(扬程)H、轴功率 N 和效率
流 量Q:离心泵在单位时间内排送到管路系统的液体体 积。又称泵的送液能力。单位为:L/s m3/h
Q=f(泵的结构、尺寸、转速n)
名 牌:设计流量,额定流量。
9
第2节 离 心 泵
扬程H(压头):离心泵对单位重量(1N)液体所提供的有效 能量。单位为m。 扬程不是升扬高度,升扬高度只是扬程的一 部分。
15
离心泵的工作点
将泵的H~Q曲线与管 路的 He~Qe曲线绘在同一
坐标系中,两曲线的交点 称为泵的工作点M。
第2节 离 心 泵
管路特性曲线和泵的工作点
16
第2节 离 心 泵
对离心泵工作点的讨论
(1) 泵的工作点由泵的特性和管路的特性共同决定, 可通过联立求解泵的特性方程和管路的特性方程得到;
液体的粘度:若粘度大于常温下清水的粘度,则泵的流量、 压头、效率都下降,但轴功率上升。所以,当被输送流体的粘度 有较大变化时,泵的特性曲线也要发生变化。
转速: 若离心泵的转速变化不大(小于20%),可以假设: ①转速改变前后液体离开叶轮处的出口速度三角形相似; ②转速改变前后离心泵的效率不变。从而可导出以下关系: 13
作用:防止高压液体从泵壳内沿间隙漏出,或外界空气
漏入泵内。
6
离心泵的工作原理
1.排液过程 2.吸液过程
第2节 离 心 泵
7
第2节 离 心 泵
气缚现象
气缚现象:当启动离心泵时,若泵内未能灌满液体而
存在大量气体,则由于空气的密度远小于液体的密度,叶
轮旋转产生的惯性离心力很小,因而叶轮中心处不能形成
吸入液体所需的真空度,这种虽启动离心泵,但不能输送
N N
'
D'2 D2
3
H' H
D
' 2
D2
2
Q' D'2 Q D2
(切割定律)
14
离心泵的工作点和流量调节
第2节 离 心 泵
管路特性曲线
He KBQe2
z p K
g
特定管路的特性方程:
(82g)( Ld 5Le d4)B
管路特性曲线的形状由管路布置和操作条件来确定,与离
心泵性能无关。
液体的现象。
离心泵是一种没有自吸能力的液体输送机械。若泵的
吸入口位于贮槽液面的上方,在吸入管路应安装单向底阀
和滤网。单向底阀可防止启动前灌入的液体从泵内漏出,
滤网可阻挡液体中的固体杂质被吸入而堵塞泵壳和管路。
若泵的位置低于槽内液面,则启动时就无需灌泵。
8
离心泵的主要性能参数
第2节 离 心 泵
离心泵的性能参数是用以描述一台离心泵的一组物理量,
号是十分重要的
4
第2节 离心泵
离心泵的主要部件
叶轮
闭式叶轮
半闭式叶轮
敞开式叶轮 5
第2节 离 心 泵
泵壳:泵体的外壳多制成蜗壳形,它包围叶轮,在叶轮四周 展开成一个截面积逐渐扩大的蜗壳形通道,通道内流体速度 下降,静压能增高。
作用: ①汇集液体 ②转能装置
轴封装置:离心泵工作时是泵轴旋转而泵壳不动,泵轴与泵 壳之间的密封。
第2节 离 心 泵
Q2 n2 Q1 n1
H2N2 N1
n2 n1
3
(比例定律)
叶轮外径:当泵的转速一定时,压头、流量与叶轮外径有关。 对于某同一型号的离心泵,若对其叶轮外径进行“切割”, 而其他尺寸不变,在叶轮外径减小变化不超过5%时,离心 泵的性能可进行近似换算。 从而可以导出以下关系:
下降。但流量为零时,效率也为零。根据生产任务选泵时,应
使泵在最高效率点附近工作,称泵的高效区,在高效区内泵的
效率一般不低于最高效率点的92%。
(4)离心泵的铭牌上标有一组性能参数,它们都是与最高效
率点对应的性能参数,称为最佳工况参数。
12
离心泵特性的影响因素
第2节 离 心 泵
液体的密度:离心泵的压头和流量均与液体的密度无关,有 效功率和轴功率随密度的增加而增加,这是因为离心力及其所做 的功与密度成正比,但效率又与密度无关。
(1)从H~Q特性曲线中可以看出,随着流量的增加,泵的
压头是下降的,即流量越大,泵向单位重量流体提供的机械能
越小。
(2)轴功率随着流量的增加而上升,流量为零时轴功率最小,
离心泵应在关闭出口阀的情况下启动,这样可以使电机的启动
电流最小,以保护电机。
(3)泵的效率先随着流量的增加而上升,达到一最大值后便
一般都通过实 验来测定。
H [m] N [kW]
[%]
36
32
IS00-80-160B 离心泵
n=2900r/min
90 80
28
70
24
60
20
50
16
40
12
12 30
8
8 20
4
4 10
0 0
20 40 60 80 100 120 1400
0
Q/ m3/h
11
对特性曲线的讨论
第2节 离 心 泵