离心泵装置调速运行工况
水泵运行工况及工况调节
泵的出水量。
举例： 如图所示为五台泵并联工作的情况。
H
1
2
34
1台 2台
3台
5 4台
管道特性曲线 5台
O
Q1
Q2
Q3 Q4
Q5
Q
100
190
251 284 300
注意：在泵站设计中，如果所选水泵是以经常单独运行 为主的，并联工作时，要考虑到各单泵的流量会减少的，扬 程是会提高的。如果选泵时是着眼于各泵经常并联运行的， 各单泵单独运行时，相应的流量将会增大，轴功率也会增 大。
(2)绘制需能曲线
H=HST+SDFQI2+SFGQ =HST+SDF(Q/2)2+SFGQ2 =HST+(1/4SDF+SFG)Q2
点绘 DFG 管（或EFG ）管道的特性曲线。
（3）求工况点
(Q-H)1+2与H=HsT+(1/4)SDF+SFG)Q2的交点E, 即为并 联工作的工况点,过E点作Q轴的平行线，与单泵性能曲线的
η = 1+2
QH QH
P1 P2
管道布置是否对称的工程处理： （1）从工程实际看，只有两泵离汇流点的距离相差较
大，而又并联工作时，才作不对称处理。 （2）北方井群系统，从水泵工况来说：相当于几台水
泵在管道不对称的情况下并联工作，应作不对称处理。一 般来说是各井间的吸水动水位不同，可以选取一个共同的 基准面，在静扬程计算时，做相应的修正 。
（Q－H)’’ ；
2） EG管道系统特性曲线可用H=ZG-SEGQ2 计算， 即Q－∑hEG
3）工况点：M为工况点：
水泵工况：Q=Qp , H=H’p F池工况： Q=Qk G池工况：Q=Qp+Qk=QM
6水泵与水泵站9.23(水泵运行工况及工况调节)2.7
将模型泵的Hm＝1m，Qm＝0.075m3／s代入
ns
3.65n Q H
3 4
注：(1)Q和H是指水泵最高效率时的流量和扬程，也即
水泵的设计工况点。 (2)比转数ns是根据所抽升液体的容重γ＝1000kg／m3 时得出的。 (3)Q和H是指单吸、单级泵的流量和扬程。 (4)比转数不是无因次数，它的单位是“r／min”。
H
(Q-H)
(Q-H)Ⅰ
Ⅱ
(Q-H)'Ⅰ+ E
Ⅱ
Ⅰ’ Ⅱ’ HⅡ Ⅱ’’ Ⅰ’’ QⅠ
Q-ΣHBD
QⅡ
ΣH
Q-ΣHAB Q-ΣHBC
Q
4、如果两台同型号并联工作的水泵，其中一 台为调速泵，另一台是定速泵。
在调速运行中可能会遇到两类问题： (1) 调速泵的转速n1与定速泵的转速n2均为已知，试 求二台并联运行时的工况点。其工况点的求解可按不 同型号的2台水泵在相同水位下的并联工作所述求得。
2.7 离心泵装置定速运行工况
2.7工况点
水泵瞬时工况点：水泵运行时，某一瞬时的 出水流量、扬程、轴功率、效率及吸上真空高度 等称水泵瞬时工况点。 决定离心泵装臵工况点的因素 （1）水泵本身型号； （2）水泵实际转速； （3）管路系统及边界条件。
泵所在的管路状况1
以图所示的输送系统分析，两液面恒定管道 直径不变。则提升液体时，泵所需提供的扬 程：（列柏努利方程）
He=△Z+ △P/ ρg + △u2/2g+∑hf 用管道中水头损失及扬升液体高度计算时： ( H=Hst+ ∑h ) 由于∑hf =SQ2， 上式可化成: He =K+ SQ2
泵工况工作总结
泵工况工作总结篇一：泵和压缩机总结第一章1、离心泵的基本构成及作用（P3，图1-1）离心泵的过流部件包括吸入室、叶轮及排出室（蜗壳）等，其作用如下：⑴吸入室：处于叶轮进口前。
作用是引液体入叶轮。
要求吸入室的流动损耗较小，液体流入叶轮时速度分布较均匀。
⑵叶轮：作用是对液体做功。
要求在流动损失最小情况下液体获得较高能头。
⑶排出室：位于叶轮出口之后。
作用是把从叶轮流出来的液体收集起来，减速增压，以减少蜗壳中的流动损失。
2、离心泵的工作原理（框图）3、扬程定义：泵的扬程是单位质量液体通过泵以后获得的有效能头。
4、转速定义：泵的转速是指泵轴每秒旋转的次数。
5、欧拉公式理论式：HT∞=u2c2u∞-u1c1u∞欧拉公式实用式：HT∞=1/g（u2c2u∞-u1c1u∞）由欧拉方程可看出：①离心泵的理论扬程HT∞只与进、出口速度有关。
②理论扬程与被输送液体性质无关。
6、（必须掌握）叶轮出口处叶片角β2A90°的叶轮称为前弯叶片形叶轮。
常用的为后弯型。
7、反作用度定义：叶轮中静压能的提高与理论功的比值,称为反作用度。
ρR∞=Hpot/HT∞8、离心泵的各种损失：流动损失（包括摩擦阻力损失、冲击损失）、流量损失、机械损失。
9、离心泵的各种功率和效率（P24，必须掌握） 10、水泵性能曲线主要有三条曲线:流量—扬程（H-Q）性能曲线,流量—功率(N-Q) 性能曲线,流量—效率(η-Q) 性能曲线。
（全性能曲线+流量-汽蚀余量(Q-NPSHr)曲线）11、实际性能曲线的用途：（1）离心泵的H-Q性能曲线是选择泵和操作使用的主要依据。
（2）离心泵的N-Q性能曲线是合理选择驱动机功率和操作启动泵的依据。
（3）离心泵的η-Q性能曲线是检查泵的工作经济性的依据。
12、（必须掌握）有了几何相似和叶道的进口运动相似，叶轮出口就自动满足运动相似，保证了流动过程相似，从而两泵相似条件可归结为几何相似和运动相似。
（前提：自动模化）13、比例定律（相似定律特例）H1n1Q1n1N1n1表达形式:H2n2Q2n2N2n2适用条件：适用于几何尺寸相等，输送液体相同、转速不同的两台泵的性能换算。
水泵与水泵站2-3修改解答
3、离心泵装置管道特性曲线
局部水头损失:
水流流经管件、阀门时，由于其边界条件的突然变化，或水流
方向的改变，使水流形态发生剧烈变化而引起的局部能量损失。
hj
v2 2g
——管路中局部水头损失之和，ζ值与管件、阀门的类型 有关；
v ——水流通过有关管件、阀门的计算流速，m/s。
给排水手册第1册 常用资料（P558）
§2.5 离心泵装置的总扬程
离心泵装置总扬程基本计算方法：
1.进口真空表和出口压力表表示
H Hd H v (校核）
2.扬升液体的静扬程和水头损失表示
H HST h（设计）
H ST
（Z3
p3
g
）
(
Z1
p1 )
g
§2.5 离心泵装置的总扬程
§2.5.4 自灌式泵装置的总扬程计算
H H ST h H ST hs hd
32 0.361 4.88 37.24
铸铁管水力计算表
局部水力系数
§2.5 离心泵装置的总扬程
作业： 教科书P108～109 习题3，5，6
H=Hv+Hd”与“H=HST+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？
岸边式取水泵房，根据已知条 件求水泵扬程。
已知：流量，Q=120 l/s
管路长度，吸水管 l1=20m ， 压水管 l2=300m
管径，吸水管 Ds=350mm，压 水管 Dd=300mm
标高，吸水井水面58.00m，泵 轴60.00m ，水厂混合池水面 90.00m。 管件，吸水进口采用无底阀的 滤水网，90°弯头一个，
离心泵串并联及工况调节综合实验
离心泵串并联及工况调节综合实验
一、实验目的
1．绘制两台离心泵串联运行工况调节图；
2．绘制两台离心泵并联运行工况调节图（共用管路节流调节方式）：
二．实验装置
1．离心泵、电动机、管路系统（包括管路、阀门、水箱等）；
2．真空表、压力表；玻璃转子流量计
三．实验原理
离心泵实验系统布置图如下图
图1 离心泵实验系统布置图
1—电动机；2—离心式水泵；3—压力表；4—转子流量计；5—2”弯头；6—真空表
7—三通；8—闸阀；9—水箱；；10—逆止阀
四．实验步骤
1．检查管路是否接好，流量计中水是否充满。
2．离心泵阀门全开，联好线路，打开电源开关。
3．将管路调制离心泵串联运行，稳定后，从小到大调节阀门开度，观察记录压力表，真空表和流量计的读数，流量每次增加3~5格，共做十一次。
4．将管路调制离心泵并联运行，稳定后，从小到大调节共用管路阀门开度，观察记录压力表，真空表和流量计的读数，流量每次增加3~5格，共做十一次。
五．实验数据记录与处理
1．原始数据
当地重力加速度：g= m/s2；水池距离地面高度： cm；
测试水温：t= ℃；该温度下水的密度：ρ= kg/m3（查表）；
1#离心泵出口截面中心与进口截面中心的高度差∆z= m；
2#离心泵出口截面中心与进口截面中心的高度差∆z= m；
2实验数据记录与处理
表2
3．两台离心泵串联运行工况调节图
4．两台离心泵并联运行工况调节图（共用管路节流调节）
六、注意事项
1．实验过程中，禁止沙粒抽进泵体。
2．长期停用时，开启前请先拨动叶片，确定转动灵活再接电源。
3．越冬前，请排净泵内积水一方冻裂。
泵与泵站复习资料
泵于泵站复习：一.概述内容：1.泵与风机：1）泵：输送液体的机械（水、油）；2）风机：输送气体的机械（空气、烟气、煤粉/空气混合物）；3）泵与风机都是提高机械能的设备；4）泵与风机区别的缘故是因为气体和液体的密度和压缩性有显然的不同2.泵的作用：从低处输送到高处，从低压送至高压，沿管道送至较远的地方；为达到此目的，必须对流体参加外功，以克服流体阻力及补充输送流体时所不足的能量。
3.表压和真空度：e.g.某台离心泵进、出口压力表读数分离为220mmHg(真空度)及1.7kgf/cm2(表压)。
若当地大气压力为760mmHg，试求它们的绝对压力各为若干（以法定单位表示）？解泵进口绝对压力P1=760-220=540mmHg=7.2*104Pa泵出口绝对压力P2=1.7+1.033=2.733kgf/cm2=2.68*105Pa其中kgf表示千克力，1kgf=9.8N;1mmHg=0.133kpa第 1 页/共7 页4.伯努利方程1），适用于不可压缩非粘性的流体。
Gz为单位质量液体所具有的位能p/ρ为单位质量液体所具有的静压能因质量为m、速度为u的流体所具有的动能为mu2/2，u2/2为单位质量流体所具有的动能作用：分析和解决流体输送有关的问题，用于液体流动过程中流量的测定，以及调节阀流通能力的计算2）按照伯努利方程可以知道，倘若想从下向上送水，倘若不开泵，得到上面的流速不存在，因此表明，泵是流体输送机械，能够对流体做功，提供能量第一节：水泵与水泵站1.环境工程给排水主要包括：给水输送、污水排放、单元设备进水、冲洗2.泵：是输送液体或使液体增压的机械。
它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增强。
3.泵在各个部门的应用。
异常耗电4.泵站；由形式和规格不同的多个泵单元组成的有机枢纽5.市政给排水：取水泵站：一级；输送至用户：二级泵站6.泵是生产设备中主要能源消耗者（95—98%）——所以合理设置是降低能源消耗的主要途径7.发展趋势：大型化容量化；高扬程化高速化；系列化，通用化，标准化——三化8.泵的分类：按驱动主意分：电动泵和水轮泵等；按结构可分：单级泵和多级泵；按用途可分：锅炉给水泵和计量泵等；按输送液体的性质可分：水泵、油泵和泥浆泵等。
泵习题课PPT课件
.
12
6.某水泵装置经水塔向管网供水运行工况为Q=100L/s，扬程为30m ，按100L/s流量时的HS计算最大安装高度，并已经安装完毕，后 来由于水塔下沉，使其扬程降低，问该泵能否正常工作？为什么
？采用何法可以不重新安装而保持正常工作？
H
HS
1
M
2
B
HST
Z1
QM
Q
Q
v2
HSSmaxHS
hs
28.2876
32.39
38.15
45.54
工况点（ 432m3/h,43m）
.
6
数解法
(1)在Q-H曲ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ高效段内任找两点，求高 效段曲线方程：
HHXSXQ2
取两点 1 : Q 1 1 L / s 0 0 . 1 m 3 0 / s , H 1 4 m 2 5 : Q 2 1 L / s 4 0 . 1 m 0 3 / s , 4 H 2 4 m
如该泵装于海拔1000m（大气压为9.2mH2O处，其安装高度应降低为多 少？）
v Q 0.082.5(5m/s)
1D2 10.22
44
H Sm S a H x S h s 2 v g 2 4 .3 2 2 2 .5 9 .8 25 4 1 .3 2 0 .3 1 3 .9 m 7
H S ' H S 1 . 3 0 0 . 2 3 P 4 a p v a H S 1 . 3 0 9 . 2 3 0 . 2 0 . 2 4 4 . 4 3 1 . 1 3 . 1 3 H 'S m S a H 'x S h s 2 v g 2 3 .1 2 7 2 2 .5 9 .8 2 5 3 1 .1 2 7 0 .3 0 3 .8 m 4
泵与泵站2.7
五、数解法求离心泵装置的工况点
抛物线法：H=HX－SXQ2 故参数估计 SX=（H1 －H2）/（Q22 －Q12）
水泵特性曲线方程为：H=HX－SXQ2 管道特性曲线方程为： H=HST+ ∑SQ2 解得： Q= [（HX － HST）/（SX+ ∑S）]1/2
HX=H1+SXQ12
三、 图解法求离心泵装置的工况点：
分析：在K点时，泵供给水的总比能HK1﹥管 道的要求总比能HK2，供﹥求，能量富裕△h值 以动能形式使水流加速，流量加大，使水泵工 况K向M点移动。 在D点时， D点泵供给水的比能 HD1﹤管道的要求总比能HD2供﹤求，差值 （HD2－HD1）使管道中水流能量不足，速度 减缓，工况点D向M移动至M为止。
影响工况的因素
A、水泵的型号 B、运作实际转速 C、配水管路系统及送水位置及其变动
一、 管道系统特性曲线
——水流通过管道一定存在水头损失： ∑ h= ∑ hf+ ∑ hl 沿程损失=摩阻损失+局部损失 计算方法：①水力坡降法： ∑ hf = ∑i l ②比阻法： ∑ hf =∑Aksl Qi2
' = ∑h ' k=SQK2
二、 图解法求水箱出流的工况点
——K´即为该水箱出流的工况点。其流量为 Q´K=QK水箱所提供的总比能全部消耗的情况也 表示水箱能够提供的总比能与管道所消耗 的总比 能相等的那个平衡点(K')。 ——折引法是将高位水箱的工作能量扣除了管道 的水头损失后，把它折引到低位水箱的位置上来 了。
——总结：如果水泵装置在M点工作时，管道上的所有闸阀是全开着的， 那么M点就称为该装置的极限工况点，也就是说：在这个装置中，要保证 水泵的静扬程HST时，管道中通过的最大流量为QM。 ——在工程中，总是希望水泵装置的工况点，能够经常落在该 水泵设计参 数上（设计工况附近）这样水泵的工作效率最高，最经济，参见Q－ŋ曲线。
离心水泵的定速运行工况(2.7)
已 知 各 点 的 坐 标 值 待计算值 H3 60 Q3 380 A1 0．0168 A2 -0．00017
由于Q～H曲线的高效段已知，可在曲线上设两点 H1 H 2 （Q1，H1和Q2，H2 ），求 SX
Q 2 Q1
2 2
HX H1 SXQ1
2
两方程联合求解，得
HX SXQ HST SQ
2
2
Q
HX HST SX S
2
H HST SQ
（三）离心泵工作点的校核
第七节 离心泵装置定速运行工况
通过对离心泵基本性能曲线分析，可以看出，每一台水泵在一定 的转速下，都有它自己固有的特性曲线，此曲线反映了该水泵本身潜 在的工作能力。这种潜在的工作能力，在现实泵站的运行中，就表现 为瞬时的实际出水量(Q)、扬程(H)、轴功率(N)以及效率(η)值等。我 们把这些值在Q～H曲线、Q—N曲线、以及Q一η曲线上的具体位置，称 为该水泵装置的瞬时工况点，它表示了该水泵在此瞬时的实际工作能 力 。 泵站中决定离心泵装置工况点的因素有3个方面： 1．水泵本身的型号； 2．水泵运行的实际转速；
型号
Ho 72
Qo 0
H1 70
Q1 240
H2 65
Q2 340
14SA--10
图2-31 14SA-10型离心泵的特性曲线
求解过程为：已知的各坐标值代入(2-62b)正则方程， 可得： 288+960A1+317600A2＝267 ｛69120+317600A1+108 X 106A2＝61700
泵与风机习题及复习大纲
名词解释泵与风机的体积流量泵与风机的效率.气蚀相似工况点泵与风机的体积流量必需汽蚀余量运动相似简答题1.给出下列水泵型号中各符号的意义:① 60—50—250 ②14 ZLB—702.为什么离心式水泵要关阀启动,而轴流式水泵要开阀启动3.用图解法如何确定两台同型号泵并联运行的工作点试述轴流式泵与风机的工作原理。
叶片式泵与风机的损失包括哪些试叙节流调节和变速调节的区别以及其优缺点。
计算题1、用水泵将水提升30m高度。
已知吸水池液面压力为×103Pa，压出液面的压力为吸水池液面压力的3倍。
全部流动损失hw=3m，水的密度ρ=1000kg/m3，问泵的扬程应为多少m2已知某水泵的允许安装高度〔Hg〕=6m，允许汽蚀余量〔Δh〕=，吸入管路的阻力损失hw=，输送水的温度为25℃，问吸入液面上的压力至少为多少Pa(已知水在25℃时的饱和蒸汽压力pv=，水的密度ρ=997kg/m3)3某循环泵站中，夏季为一台离心泵工作，泵的高效段方程为H=30-250Q2，泵的叶轮直径D2=290mm，管路中阻力系数s=225s2/m5,静扬程H sT=14m，到了冬季，用水量减少了，该泵站须减少12%的供水量，为了节电，到冬季拟将另一备用叶轮切削后装上使用。
问该备用叶轮应切削外径百分之几4今有一台单级单吸离心泵，其设计参数为：转速n=1800r/min、流量qv=570m3/h、扬程H=60m，现欲设计一台与该泵相似，但流量为1680m3/h，扬程为30m的泵，求该泵的转速应为多少5已知某锅炉给水泵，叶轮级数为10级，第一级为双吸叶轮，其额定参数为：流量qv=270m3/h、扬程H=1490m、转速n=2980r/min，求该泵的比转速。
绪论水泵定义及分类1．主要内容：水泵的定义和分类（叶片式水泵、容积式水泵及其它类型水泵）；水泵的适应范围；水泵发展的趋势；合理设计泵站具有重要的经济意义2．本概念和知识点：水泵的定义；水泵的分类；叶片式水泵；容积式水泵及其它类型水泵；水泵的工作原理第一章 叶片式水泵第一节 离心泵的工作原理1．主要内容：根据叶轮出水的水流方向，叶片式水泵分为：离心泵、轴流泵、混流泵；离心泵应用最广泛；离心泵的工作原理2．基本概念和知识点：离心泵、轴流泵、混流泵、离心泵的工作原理第二节 离心泵的主要零件1．主要内容： 叶片泵构造及零部件作用2．基本概念和知识点：叶轮（又称工作轮，属转动件）、单吸式叶轮、双吸式叶轮、封闭式叶轮、敞开式叶轮、半敞开式叶轮；泵轴（属转动件）；泵壳（属固定件）；泵座（属固定件）；填料盒（属连接件）；减漏环（属连接件）；轴承座（属连接件）；联轴器（属连接件）3．问题与应用（能力要求）：识读水泵构造图第三节 叶片泵的基本性能参数1．主要内容：掌握叶片泵工作参数的意义、计算方法2．基本概念和知识点：水泵流量（Q ）、水泵扬程（H ）、比能E 、总水头Z 、轴功率（N ）、有效功率u N 、效率η、转速（n ）、允许吸上真空高度（Hs ）及气蚀余量（Hsv ）、水泵铭牌第四节 离心泵的基本方程式1．主要内容：了解叶片泵基本方程的推导2．基本概念和知识点：径向分速、切向分速、叶片进水角1β（1w 与1u 反向延长线夹角）、叶片出水角2β（2w 与2u 反向延长线夹角）、理论扬程T H 、动扬程H ₂、势扬程H ₁3．叶片泵基本方程的意义第五节 离心泵装置的总扬程1．主要内容： 推导水泵扬程公式H=H d +H V 和H=H ST +∑h2．基本概念和知识点：水泵的吸水方式（吸入式、自灌式）、水泵静扬程、吸水地形高度、压水地形高度、水泵扬程公式H=Hd +HV和H=HST+∑h3．问题与应用（能力要求）：理解水泵扬程公式H=Hd +HV和H=HST+∑h各项的物理意义及其使用条件第六节离心泵的特性曲线1．主要内容：叶片泵性能曲线的实用意义以及离心泵、混流泵、轴流泵等性能曲线的特点；试验性能曲线和实际工程使用的性能曲线的绘制及其应用。
离心泵的调节
离心泵的调节离心泵出厂时均附有泵的性能曲线，在它上面标有此泵合理的运行工作范围。
用户在使用此泵时，应实行调节，使它尽可能在合理的范围内运行。
调节离心泵运行工况有两种方法：改变装置性能曲线和改变泵的性能曲线。
(1)改变装置性能曲线离心泵的运行工况点是由离心泵的性能曲线和装置特性曲线的交点决定的。
如果二曲线之一发生变化，那么，该交点也就相应地移动，即泵的运行工况点发生变化。
当管路装置已定时。
打开或关小吐出管路上的调节阀就是增大或减少管路中的阻力损失，装置特性曲线也随之变化。
所以通过调节吐出管路上的闸阀，可以很方便地调节离心泵的运行工况。
(2)改变泵性能曲线1)改变转速：具体方法见比例定律一节。
2)减少多级泵叶轮个数或车削叶轮外径。
在运行中经常遇到有些离心泵的流量和扬程超过实际需要，为了使此泵能经济合理的运行，并保证一定的备用扬程条件下，设法消除多余扬程。
离心泵的多余扬程不能简单以单台离心泵的额定扬程减去实际需要扬程。
还必须考虑到泵零件磨损后的性能下降，电网频率改变时所引起的转速降低等因素的影响。
消除多余扬程可以采用以下两种方法：对多级泵可以拆除叶轮，拆除叶轮应在吐出端进行。
如在吸入端拆除叶轮，能使吸入侧阻力增加出现汽蚀现象。
分段式多级泵可以拆除中段。
但此时必须换轴。
也可以只拆除多级泵叶轮而保留中段就可以不换轴，只是增加一些扬程损失。
对多余扬程不只拆除一级叶轮的多级泵和一般单级泵，常采用车削叶轮外径来消除多余扬程。
具体方法如下。
叶轮的切割量和切割后的性能变化关系如下：(切割后的参数用角标“'”表示) Q'/Q=D2'/D2即D2'=D2(Q'/Q) H'/H=(D2'/D2)2即D2'=D2(H'/H)1/2。
P'/P=(D2'/D2)3即D2'=D2(P'/P)1/3。
可用上述公式来初步确定叶轮切割量，但具体切割量还应参考性能曲线和切割后的性能变化来确定一般情况下要分几次进行切割，而并不是一次切割到位，这样则可以避免切割后扬程不足。
水泵及水泵站(第二章 7节)
S
X
HX
Q η
=
H 1 H 2 2 2 Q 2 Q1
代入②
2
2 H X = H2 + S X Q2 2
Q1
Q2
代入①
Q
H X = H1 + S X Q1
部分水泵的HX、SX值见表2-2
【例】
现有14SA-10型离心泵一台，转速 n=1450r/min，其性能参数如图所 现有14SA-10 型离心泵一台，转速n=1450r/min 14SA-10型离心泵一台，转速 n=1450r/min，其性能参数如图所 示，管路阻力参数为 200S2/m5，净扬程HST=48m，试求水泵工作点。 示，管路阻力参数为200S ，净扬程H =48m，试求水泵工作点。
联立，求出工作点 （Q，H）
H = H ST + SQ 2
二、图解法求水箱出流工况点
H
Hk
Q∑h
K
H
Q ∑ h′
K′
Q Q
点 （a）直接法求水箱出流工况点
点 （b）折引法法求水箱出流工况点
K点：水箱出流的工况点，
HK=H= h =H=∑h
水箱能够供给液体的比能 =消耗于管道摩阻上的液体比能。 若水箱水位变化，则 K点移动 若水箱水位变化，则K
Q-H a
A
b b’
h Q～∑h a’ HST h Q～∑h
水泵运行工况点定义： 水泵所提供的扬程与 装置所需要的扬程相等的 点，即供需平衡点 点，即供需平衡点
Q
管道系统特性曲线
2、折引法
H
Q-H Q～H′ Q～∑h
A
折引特性曲线 Q H ′ 表示： 扣除了管道中水头损失后，剩 扣除了管道中水头损失后，剩 余的能量。 该能量仅用来改变抽升液体的 该能量仅用来改变抽升液体的 位能。
《泵与泵站》(第五版)第2章叶片式泵
于流量的特性曲线：
H=f（Q）
N=f（Q）
Hs=ψ（Q） η= φ（Q）
• 泵的工况
• 对应某一流量下泵的一组基本性能参数值。
• 泵的设计工况（额定工况）
• 泵在效率最高时对应的一组基本性能参数值。
• 泵的极限工况
• 泵在流量最大时对应的一组基本性能参数值。
2.6.1理论特性曲线的定性分析
基本方程式
2.3 叶片泵的基本性能参数
叶片式泵的基本性能参数有6个：流量、扬程、 轴功率、效率、转速、允许吸上真空高度 2.3.1流量
泵在单位时间内所输送的液体数量，Q 单位是m3/h、L/s或t/h 2.3.2扬程（总扬程） 泵对单位重量液体所作的功，也就是单位重量 液体通过泵后其能量（液体比能）的增值，H 单位是m或Pa （1atm=1kg/cm2=0.1MPa ≈ 10mH2O）
η 1-泵的效率η 2 –电机的效率
2.3.5转速
泵叶轮的转动速度，通常以每分钟转动的次数 来表示，n
常用单位是r/min 往复泵中转速通常以活塞往复的次数来表示 单位是次/min 2.3.6允许吸上真空高度（HS）及气蚀余量（HSV） 允许吸上真空高度（HS）的定义，单位mH2O 通常用来反映离心泵的吸水性能 气蚀余量（HSV）的定义，单位mH2O 通常用来反映轴流泵、锅炉给水泵的吸水性能
第二章 叶片式泵
2.1 离心泵的工作原理与基本构造 2.2 离心泵的主要零件 2.3 叶片泵的基本性能参数 2.4 离心泵的基本方程式 2.5 离心泵装置的总扬程 2.6 离心泵的特性曲线 2.7 离心泵装置定速运行工况 2.8 离心泵装置调速运行工况
2.9 离心泵换轮运行工况 2.10 离心泵并联及串联运行工况 2.11 离心泵吸水性能 2.12 离心泵机组的使用与维护 2.13 轴流泵及混流泵 2.14 给水排水工程中常用的叶片泵
污水处理：给排水专业知识100问
1、请简述水泵的定义及其分类?答：定义：水泵是输送和提升液体的机器，它将原动机的机械能转化为被输送液体的动能或势能。
分类：叶片式水泵、容积式水泵、其它类型水泵（螺旋泵、射流泵、水锤泵、水轮泵、气升泵等）。
2、在城镇及工业企业的给排水工程中，大量使用的水泵是叶片式水泵，其中又以离心泵最为普通，请简述离心泵的工作原理？答：离心泵在启动前，应先用水灌满泵壳及吸水管道，然后驱动电机，使叶轮和水作高速旋转运动，此时水受到离心力的作用被甩出叶轮，经蜗壳中的流道而流入水泵的压水管道，由压水管道而输入管网中，与此同时，水泵叶轮中心处由于水被甩出而形成真空，吸水池中的水便在大气压的作用下，沿吸水管而源源不断的流入叶轮吸水口，又受到高速旋转的叶轮的作用，被甩出叶轮而输入压水管道，这样，就形成了离心泵的连续输水。
3、请简述离心泵装置的定速运行及调速运行工况?答：由水泵的特性曲线可知，每一台水泵在一定的转速下，都有它自己固有的特性曲线，此曲线反映了该水泵本身潜在的工作能力，这种潜在的工作能力，在现实运行中，就表现为瞬时的实际出水量、扬程、轴功率及效率值等，这些曲线上的实际位置，称之为水泵装置的瞬时工况点，它表示了该水泵在此瞬时的实际工作能力。
定速运行工况是指水泵在恒定转速运行情况下，对应于相应转速在特性曲线上的工况值的确定。
调速运行工况是指水泵在可调速的电动机驱动下运行，通过改变转速来改变水泵装置的工况点。
4、请简述水泵比转数（ns）的概念及意义?答：由于叶片泵的叶轮构造和水力性能的多种多样性，大小尺寸也各不相同，为了对整个叶片泵进行分类，将同类型的水泵组成一个系列，这就需要有一个能够反映泵共性的综合性的特征数，作为水泵规范化的基础，这个特征数称为水泵的相似准数，又称比转数。
5、请简述泵站中的水锤及其常用的水锤防护措施?答：在压力管道中，由于水流流速的剧烈变化而引起一系列剧烈的压力交替升降的水力冲击现象，称为水锤。
泵站中常见的水锤主要有三大类：关阀水锤、停泵水锤及启泵水锤。
离心泵常用调节方法
离心泵常用调节方法分析更新时间：2010-05-13 15:09:34离心泵在水利、化工等行业利用十分广泛，对其工况点的选择和能耗的分析也日益受到器重。
所谓工况点，是指水泵装置在某瞬时的实际出水量、扬程、轴功率、效率以及吸上真空高度等，它表现了水泵的工作才能。
通常，离心泵的流量、压头可能会与管路系统不一致，或由于生产任务、工艺请求产生变更，需要对泵的流量进行调节，实在质是转变离心泵的工况点。
除了工程设计阶段离心泵选型的准确与否以外，离心泵实际应用中工况点的选择也将直接影响到用户的能耗和本钱用度。
因此，如何公平地转变离心泵的工况点就显得尤为重要。
离心泵的工作原理是把电动机高速旋转的机械能转化为被晋升液体的动能和势能，是一个能量传递和转化的过程。
根据这一特点可知，离心泵的工况点是建立在水泵和管道系统能量供求关系的平衡上的，只要两者之一的情况产生变更，其工况点就会转移。
工况点的转变由两方面引起：一．管道系统特征曲线转变，如阀门节流；二．水泵本身的特征曲线转变，如变频调速、切削叶轮、水泵串联或并联。
下面就这几种方法进行分析和比拟：一、阀门节流转变离心泵流量最简略的方法就是调节泵出口阀门的开度，而离心泵转速保持不变（一般为额定转速），实在质是转变管路特征曲线的地位来转变泵的工况点。
如图1所示，水泵特征曲线Q－H与管路特征曲线Q－∑h的交点A为阀门全开时水泵的极限工况点。
关小阀门时，管道局部阻力增加，离心泵工况点向左移至B点，相应流量减少。
阀门全关时，相当于阻力无限大，流量为零，此时管路特征曲线与纵坐标重合。
从图1可看出，以关小阀门来把持流量时，离心泵本身的供水才能不变，扬程特征不变，管阻特征将随阀门开度的转变而转变。
这种方法把持简便、流量持续，可以在某一最大流量与零之间随便调节，且无需额外投资，实用处合很广。
但节流调节是以耗费离心泵的过剩能量（图中暗影部分）来保持必定的供应量，离心泵的效率也将随之降落，经济上不太公平。
离心泵运行工况的优化与调节
离心泵运行工况的优化与调节在工农业生产的各行各业和人们的日常生活中，离心泵发挥着不可替代的重要作用，是实现液体输送的主要设备之一。
但是，离心泵的实际运行工况的效率却是偏低，而且能耗过大，造成费用的增多和浪费，不利于企业的发展和盈利。
为此，就需要对离心泵运行的工况进行优化与调节，以减少损失，提高效率。
一、离心泵运行效率低的原因分析1、离心泵的运行工况点偏离了设计工况造成效率低下设计离心泵时，根据给定的一组流量Q扬程H与转速n 值、按水力效率n最高的要求进行计，如果计算符合这一组参数的工作情况就称为水泵的设计工况点。
水泵铭牌中所列出的数值即为设计工况下的参数值，它是该水泵最经济工作的一个点。
但是在实际运行中，水泵的工作流量和扬程往往是在某一个区间内变化着的，流量和扬程均不同于设计值。
水泵装置在某瞬时的实际出水量、扬程、轴功率、效率以及允许吸上真空高度等称为水泵装置的实际工况点。
我们所说的求离心泵的工况点指的就是实际工况点，它表示了水泵装置的工作能力。
在选泵时及运行中，应使泵装置的实际工况点尽量接近水泵的设计工况点，落在高效段内。
2、离心泵内的各种损失造成离心泵运行效率下降液体流过叶轮的损失包括机械损失、流动损失和泄漏损失，与之相应的离心泵的效率分为机械效率、水力效率和容积效率。
机械损失包括叶轮的轮盖和轮盘外侧与液体之间摩擦而消耗的轮阻损失、轴承和填料函内的摩擦损失；泄漏损失包括由叶轮密封环处和级间以及轴向力平衡机构处的泄漏损失；流动损失由液体流过叶轮、蜗壳、扩压器产生的沿程摩擦损失以及流过上述各处的局部阻力损失包括流体流入叶道以及转能装置时产生的冲击损失，其损失的大部分转变为热量为流体所吸收。
3、管路效率低当被输送液体流量或扬程发生变化，经常见到的处理方法是调节阀门，这一方法虽然方便，但是也存在缺点，就是会造成管路阻力损失过大，使离心泵在低效率状态下运行。
4、离心泵自身效率低保证离心泵运行效率高首先应该选择高效离心泵, ，如分段式多级离心泵本身的效率较高，而IS 型单级单吸离心泵的效率则较低。
水泵与泵站知识点总结(二)
水泵与泵站知识点总结（二）1．离心泵装置的工况点是建立在水泵和管道系统能量供求关系的平衡上，只要两种情况之一发生改变时，其工况点就会发生变化。
第一种情况是通过改变管路特性曲线来改变工况点，方法有自动调节（水位变化）、阀门调节（节流调节）等；第二种情况是通过改变水泵特性曲线来改变工况点，方法有变速调节（调速运行）、变径调节（换轮运行）、变角调节（改变轴流泵的叶片安装角）以及水泵并联和串联等。
定速运行情况下，离心泵装置工况点的改变，主要是管道系统特性曲线发生改变引起的。
2．当水泵的吸水井水位下降时，工况点会向出水量减少的方向移动。
3．水泵工况是指水泵运行时，瞬时的实际出水量Q、扬程H、轴功率N、效率η等，把这些值绘在扬程曲线、功率曲线、效率曲线上，就成为一个具体的点，这个点就称为水泵装置的瞬时工况点。
工况点反映了水泵瞬时的工作状况，即水泵在实际运行时的对应参数值或对应参数在曲线上的对应点。
4．离心泵装置运行时，关小阀门会使阀门处的局部阻力加大，管道系统总水头损失相应增大，管道系统特性曲线的曲率加大，曲线变陡，与水泵特性曲线的交点相应地向流量减小的方向移动，即工况点流量减小。
5．离心泵的出水量为零时，输出功率为零，但需输入的轴功率不为零，从能量守恒的角度讲，这部分输入的机械能最终转化为热能，导致部件受热膨胀、增加不必要的磨损。
所以，闭闸时间不能太长，启动后待水泵压力稳定后就应及时打开出水阀门，投入正常工作，一般闭闸时间不超过2～3min。
6．离心泵的效率在高效点两侧随流量的变化较平缓，轴流泵的效率在高效点两侧随流量的变化则较陡，因此，离心泵有一个运行的高效段，而轴流泵一般只适于在高效点稳定运行。
离心泵和轴流泵无法笼统地进行效率数值大小的比较。
7．多台水泵联合运行，通过联络管共同向管网或高地水池输水的情况，称为并联工作。
因为管道系统特性曲线是扬程随流量增加而上升的抛物线，所以两台同型号水泵并联时总出水量会比单独一台泵工作时的出水量增加很多，但达不到两倍。
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2.8 离心泵装置调速运行工况
改变水泵的性能曲线 a.通过改变水泵的转速——变速调节 b.通过改变水泵叶轮的外径——变径调节
这些变化都用到我们前面学过的相似定律 及比例率的知识。
b2 D 2 b2 m D2 m
b2、b2m ——实际泵与模型泵叶轮的出口宽度； D2、D2m——实际泵与模型泵叶轮的外径；
——比例。
® 运动相似
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2.8 离心泵装置调速运行工况
运动相似
叶轮相似定律有三个方面
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2.8 离心泵装置调速运行工况
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2.8 离心泵装置调速运行工况
第二相似定律——确定两台泵在相似工况下运行泵的扬程之间的关系
2 H n 2 h 2 Hm ( h ) m nm
2、翻画转速为n2时的Q-H曲线
相似工况抛物线方程
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2、翻画转速为n2时的Q-H曲线
在(Q—H)l线上任取a、b、c、d、e、f点； 利用比例律求(Q—H)2上的a’、b’、c’、d’、e’、f’…… 作(Q—H)2曲线。 同理可求(Q—N)2曲线。
SELECTION MEDIA RESEARCH=38.2m
QA=42（l/s）
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定速运行与调速运行对比
定速运行与调速运行比较， 泵站调速运行的优点表现于 (1)省电耗(即N’B2＜NB2)。 (2)保持管网等压供水
第三相似定律——确定两台泵在相似工况下运行泵的轴功率之间的关系
3 ( M ) m N n 5 3 Nm nm ( M )
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2.8 离心泵装置调速运行工况
实际使用中，如果实际泵和模型泵的尺寸相差不太大且相似 的话，可近似认为三种效率都不随尺寸变化而变化。 相似 定律可化简为：
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2.8 离心泵装置调速运行工况
2.8.１叶轮相似定律
叶轮相似定律是基于工况相似的基础上的。 凡是两台水泵能满足几何相似和运动相似，就成为工况相似水泵。
几何相似
几何相似：两个叶轮主要过流部分一切相对应的尺寸成一定比例，所有的 对应角相等。
H
a b
c
d e
Q-H f Q-H
A2
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Q
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求(Q—η)2曲线。 在利用比例律时，认为相似工况下对应点的效率是 相等的，将已知图中a、b、b、d等点的效率点平移即可
注：只有在高 效段内，相似 工况抛物线才 和实际的等效 率曲线吻合。
把相似定律应用于以不同转速运行的同一台泵时
水泵的性能曲线与 水泵的转速有关， 改变水泵的转速， 可使得水泵的性能 曲线发生变化从而 ® 达到调节水泵工作 赛立信媒介研究 点的目的。
相似定律的特例——比例律
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比例律的应用
相似工况抛物线
1、求转速
(即HST基本不变)
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