离心泵装置定速运行工况
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
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，
泵与泵站(第2章7节)3
38.2
•A *
* *
42
Q-H
30
20 10
*
0 10
20
30 40 Q(L/s)
50
[例] 某泵的Q-H曲线如图，其管道系统特性曲线方程为 H=10+17500Q2（Q以m3/s计），求该泵装置的工况点。
50 40
38.2
* * *
•
* *
Q-H
30 20 10 0 10
*
203040Fra bibliotek管路特性曲线变陡，闸门关闭，则S相当于无穷大，Q=0
改变阀门开度
H
B A
B1
QB QA
Q
优点：调节流量，简便易行，可连续变化 缺点：关小阀门时增大了流动阻力，额外消耗了部分能
量，经济上不够合理。
以上两种工况点的改变都是通过改变管道系统特性曲线来完成的。
2.7.4数解法求离心泵装置的工况点
原理：拟合Q-H曲线，与管道系统特性曲线联 立求解工况点。
n
2
n 0 Qi i n1 Q i i 1 n m Qi i 1
Q Qi
i 1 i 1 n
n
i 2
Qi
i 1
n
m 1
n Qi A H i i 1 0 ni 1 n A m 1 Qi 1 H i Qi i 1 i 1 n n 2 m Am m H i Qi Qi i 1 i 1
m
Q
0 1 2 m
H A0Q A1Q A2Q AmQ Ak Q Ak k
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。
给排水专业知识200问(附答案)
给排水专业知识200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
水泵与水泵站资料
1、比例律应用的图解方法 、 比例律在泵站设计与运行中的应用， 比例律在泵站设计与运行中的应用，最常遇到的 情形有二种： 情形有二种： (1)已知水泵转速为 1时的 ～H)1曲线如图所示， 已知水泵转速为n 时的(Q 曲线如图所示， 已知水泵转速为 但所需的工况点，并不在该特性曲线上， 但所需的工况点，并不在该特性曲线上，而在坐 标点A 标点 2(Q2，H2)处。现问：如果需要水泵在 点 处 现问：如果需要水泵在d点 工作，其转速n 应是多少? 工作，其转速 2应是多少 (2)已知水泵 1时的 ～H)1曲线，试用比例律翻画 已知水泵n 时的(Q 曲线， 已知水泵 曲线。 转速为n 时的(Q 转速为 2时的 ～H)2曲线。
3
2、第二相似律
(确定两台相似工况运行水泵的扬程之间关系) 确定两台相似工况运行水泵的扬程之间关系) 由水泵的扬程公式
u2cu2 − u1cu1 H= η水 g H 1 （u2cu2 − u1cu）η水 则有： = HM (u2Mcu2M − u1Mcu1M)η水M u cu nD 由运动相似有： 入上式有： = 由运动相似有： = 入上式有： uM cuM nMDM H n η水 = HM (n2 )M (D2 )M η水M
调速途径及范围 实现变速调节的途径一般有两种方式。 一种方式是电机转速不变， 用中间偶合器 （变速箱）以达到改变转速的目的。属于这 种调速方式的常见有液力偶合器 液力偶合器，它是用油作 为传递力矩的介质，是属于滑差传动的一种。 另一种方式是电机本身的转速可变。属于这种 调速方式的有改变电机定子电压调速，改变电 机定子极数调速，改变电机转子电阻调速，串 级调速以及变频调速等多种。（变频电机 或变频水泵）
一、叶轮相似定律
由于水泵内部液体流动的复杂性， 由于水泵内部液体流动的复杂性，单凭借理论 不能准确地算出叶片泵的性能。 不能准确地算出叶片泵的性能。根据流体力学中的相 似理论，并运用实验模拟的手段， 似理论，并运用实验模拟的手段，可依水泵叶轮在某 一转速下的已知性能换算出它在其它转速下的性能。 一转速下的已知性能换算出它在其它转速下的性能。 水泵叶轮的相似定律是基于几何相似和运动相似的基 础上的。 础上的。凡是两台水泵能满足几何相似和运动相似的 条件，称为工况相似水泵。 条件，称为工况相
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
泵工况工作总结
泵工况工作总结篇一：泵与泵站总结第三节泵及泵站的发展趋1、大型化、大容量化特别是取水水泵和排水水泵2、高扬程、高转速，单级扬程已经达到1000m。
3、系列化、通用化和标准化按照通用标准第二章叶片式泵2.1离心泵的工作原理：当一个敞口圆筒绕中心轴作等角速旋转时，圆筒内的水面便成抛物线上升的旋转凹面，圆通半径越大，转的越快时，液体沿圆筒壁上升的高度就越大。
将电动机高速旋转的机械能转化为被抽升液体的动能和势能。
2.2离心泵的组成主要有：叶轮、泵轴、泵壳、泵座、轴封装置、减漏环、轴承座、联轴器、轴向力平衡装置叶轮叶轮一般分为单吸式叶轮与双吸式两种叶轮按其盖板情况又可分为封闭式叶轮（效率高，但要求输送的介质较清洁），敞开式叶轮（效率低，适宜输送含有较大颗粒杂质的液体）和半开式叶轮（适宜输送含有杂质的液体）三种形式。
泵壳离心泵的泵壳通常铸成蜗壳形轴封装置1.填料密封:泵采用填料密封时，填料环的位置安放要正确，填料的松紧程度必须适当，以液体能一滴一滴渗出为宜。
2.机械密封：分为非平衡型（不宜在高压下使用）平衡型（可用于高压下）减漏环单环型双环型双环迷宫性轴承座轴承座分为滚动轴承和滑动轴承滚动轴承按荷载大小分为滚珠轴承和滚柱轴承（荷载大时采用）依荷载性质分为径向式轴承（只承受径向荷载）和止推式轴承（只承受轴向荷载）径向止推式轴承（承受径向和轴向荷载）联轴器电动机的出力是通过联轴器来传递给泵的。
联轴器有刚性和挠性两种。
轴向力平衡措施轴向力平衡措施只有单吸式离心泵才存在轴向力平衡措施，因其叶轮缺乏对称性，叶轮两侧作用的压力不相等，一般采用在叶轮的后盖板上钻开平衡孔，并在后盖板上加装减漏环。
2.3叶片泵的基本性能参数1.有效功率：单位时间内流体从泵中所获得的总能量。
ne，它等于重量流量和扬程的乘积：ne＝γQH＝QP2.轴功率n：原动机传递到泵轴上的输入功率3.转速n水泵叶轮的转动速度，通常以每分钟转动的次数来表示，以字母n表示常用单位为r／min。
离心泵的工作特性和工况调节
② 切割叶轮外径：没有附加能量损失；只能作计算后长期调节，切割 后不能复原，可变泵的特性工况调节
③ 泵的串并联：流量和扬程调节范围宽，操作灵活。
六 离心泵的不稳定工作
低ns的离心泵H-Q特性呈驼峰状，这种特性曲线与管 路特性可能有两个交点M、M1，理论上都是工作点。
3、管路特性 h = hp + kQ2
4、工作点及其调节
• 管路特性调节：包括管路节流调节、旁路调节； • 泵的特性调节：包括改变工作转速、切割叶轮和串并联
等。
五 离心泵运转工况的调节
1 管路特性调节
③ 静液面变化调节：管路特性上下移动，也可达到调节目的，吸排液 罐中压力及液位变化。
五 离心泵运转工况的调节
2 改变泵的特性工况调节
① 改变工作转速：此法没有节流引起的附加损失，比较经济；取决于 原动机能否变转速，汽轮机、燃气轮机和电机变频等应用。
五 离心泵运转工况的调节
第六节 离心泵的工作特性和工况调节
在泵的实际运行中，泵和管路一起组成系统，系 统遵循质量守恒和能量守恒两个定律。泵和管路任一 方变化，均会引起系统工作参数变化。
一 离心泵的工作特性
1 固定转速泵的工作特性
H = a − bQ2−m
2 叶轮直径变化后泵的工作特性
H
=
a
D D0
−
b
D D0
m Q2−m
四 顺序输送时泵的特性
• 同一管道按顺序输送两种不同的油品； • 两种油品的粘性和密度都不同，设定ρB＞ρA； • A和B油品的管路特性曲线分布为I和Ⅱ，泵所需
的能头不同。
五 离心泵运转工况的调节
改变运转泵的工作点称为工况调节。工作点是与管路特性的 交点，任何一曲线变化，工作点随之变化。
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。
离心泵实际工况调节的研究
在转速一定时 ， 征泵的扬程 Ｈ、 表 轴功 率 Ｎ、 效率 １和允 １
许吸上真空高度 Ｈ 与排量 Ｑ之 间的关 系曲线称为定速特性
曲线 。图 １ 所示为船用 ２ ５ Ｌ一 ． Ｃ ４型离心泵 在 ２０ ￣ｍ ｎ下 ９０ ｉ 的定速特性曲线。
在 Ｑ—Ｈ特 性 曲线 上 ， 应 于 任 一 排量 Ｑ， 可 以 找 出 与 对 都
２１ ０ ０年第 ４期 安徽 电子 信息 职业技 术学 院学 报 Ｎ ． ２ １ ｏ４ ００ 第 ９卷 （ 总第 ４ ９期 ） Ｊ ＲＡＯＡＨＩＯＡＯＡ Ｌ ＣＯ Ｅｒ ＮＳ ＩＯＭ￣ＮＥＨＯＯＹ Ｇ ｎｒ Ｎ ．９Ｖ １９ Ｏ ＮＬＦＮＵＶＣＴＮＬＯＬ Ｅ ＦＬ Ｒ Ｃ＆Ｎ ＲＡ０ ＣＮＬＧ ｅｅ Ｕ Ｉ Ｃ Ｅ ＥＣ Ｏ Ｆ Ｔ ￣ ｏ４ ｏ ．
右愈 平 缓 ， 的 适 宜 工 况 区 就 愈 宽 。 泵 ２管 路 特性 曲 线
之相应的 Ｈ、 １ 和 Ｈ 值 。通常 ， Ｑ—Ｈ 曲线 上 的点 ， Ｎ、１ 把 称 为工况点。可见 ， Ｑ—Ｈ 曲线 是许 许 多多 的工 况点 的集 合 。
从 图 中 可见 ， 着 程 的 升 高 ， 的排 量 是 减 小 的 。对 应 于 随 泵
为： Ｈ ｈ ＿（ ： Ｈ 一Ｈ１ ＋ ） ＋ Ｑ Ｋ （） ２
运行 。若瞬间泵的工 况点从 Ｍ点 偏离至 Ａ点 ， 泵 的扬 程 则
Ｈ 不能满足液体 以较 大排 量流过 该管 路所 需的扬 程 Ｈ ， 管路 中的液体流量将被 迫减 少 ， 的扬程 升高 ， 泵 直至泵 给出
２ １． ８２ ＿ ００ ０ ．０
｝ Ｄ 示 ：
ｈ ：Ｋ Ｑ
王 悦— 心 实工 调 的 究 长— 离泵 际况 节 研
第期 ４
《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
离心泵的极限工况点
离心泵的极限工况点
离心泵是一种常见的流体机械，其工作原理是通过离心力将液体从进口处吸入，然后通过高速旋转的叶轮将液体压入出口处。
离心泵的工况点是指泵在特定工作条件下的流量和扬程。
离心泵的极限工况点是指泵在最大流量和最大扬程下的工作状态。
离心泵的极限工况点取决于泵的设计和制造质量，以及工作条件。
一般来说，离心泵的极限工况点是在泵的性能曲线上的最右上角，也就是最大流量和最大扬程的交点处。
当泵的工作点达到极限工况点时，泵的效率和稳定性都会受到影响，甚至可能导致泵的故障或损坏。
在实际应用中，为了确保离心泵的正常运行，一般会将泵的工作点设置在性能曲线上的较靠左侧，即远离极限工况点。
这样可以保证泵的效率和稳定性，并延长泵的使用寿命。
总之，离心泵的极限工况点是指泵在最大流量和最大扬程下的工作状态，其位置取决于泵的设计和制造质量，以及工作条件。
在实际应用中，为了确保泵的正常运行，应将泵的工作点设置在性能曲线上的较靠左侧，避免接近或超过极限工况点。
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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2.7.5数解法求离心泵装置的工况点
原理：拟合Q-H曲线，与管道系统特性曲线联 立求解工况点。
H f (Q) H HST SQ2
拟合Q-H曲线
(1)
H Hx SxQ2
H——水泵的实际扬程(MPa)；
Hx——水泵在Q=0时所产生的虚总扬程(MPa)；
hx——相应于流量为Q时，泵体内的虚水头损失之和。 hx =SxQmMPa
流量之间的关系。
Q 3 v n
Qm
(v )m nm
Q 3 n
Qm
nm
2、第二相似定律——确定两台在相似工况下运行水泵的
扬程之间的关系。
H Hm
2
h (h )m
n2 nm2
H Hm
2
n2 nm2
3、第三相似定律——确定两台在相似工况下运行水泵的 轴功率之间的关系。
N Nm
5
n3 nm3
(M )m (M )
泵的工作点由两条特性曲线所决定，因而改变其中之一 或者同时改变即可实现流量的调节。 (1)自动调节 (2)人工调节 调节阀门；调节转速； 调节叶轮；水泵的联合运行
改变阀门开度
H
B A
B1
QB QA
Q
优点：调节流量，简便易行，可连续变化
缺点：关小阀门时增大了流动阻力，额外消耗了部分能
量，经济上不够合理。
数ns 。
ns
Q n(
Qm
)
1 2
(
H
m
)
3 4
H
将模型泵的Hm＝1m，Qm＝0.075m3／s代入
3.65n Q
ns
3
H4
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。
(2)电机本身的转速可变。
改变电机定子电压调速，改变电机定子极数调速，改变 电机转子电阻调速，串级调速以及变频调速等多种。
2、在确定水泵调速范围时，应注意如下几点：
(1)调速水泵安全运行的前提是调速后的转速不能与其临 界转速重合、接近或成倍数。
N Nm
5
n3 nm3
2.8.2相似定律的特例——比例律
把相似定律应用于以不同转速运行的同一台叶片泵， 则可得到比例律：
Q1 n1 Q2 n2
H1 ( n1 )2 H 2 n2
N1 ( n1 )3 N2 n2
1、比例律应用的图解方法
(1)已知水泵转速为nl时的(Q—H)l曲线，但所需的工况点， 并不在该特性曲线上，而在坐标点A2(Q2，H2)处。现 问；如果需要水泵在A2点工作，其转速n2应是多少?
(1)
n2
n1 Q1
Q2
n1Q2
Sx k Hx
(2)
H2
(
n1 n1
)
2
H
x
SxQ22
2.8.３相似准数—比转数(ns)
１、模型泵：在最高效率下，当有效功率Nu＝735.5 W 这时(1该HP模)，型扬泵程的H转m数＝，1就m叫，做流Q与量m 它75H相Nmu似 0的.07实5m际3／泵s的。比转
§ 2.7 离心泵装置定速运行工况
2.7.1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。 决定离心泵装置工况点的因素 （1）水泵本身型号； （2）水泵实际转速； （3）管路系统及边界条件。
2.7.2管路系统的特性曲线
管路总水头损失
Sx——泵体内虚阻耗系数; m——指数。
(2)
H H0 A1Q A2Q2 AmQm
§ 2.8 离心泵装置调速运行工况
2.8.１叶轮相似定律
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。
b2 D2
b2m D2m
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；
H
ab
c
de
Q-H f
A
Q-H
2
Q
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。
定速运行与高速运行比较：
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(即HST基本不变)
2、比例律应用的数解方法
——比例。
运动相似的条件是：两叶轮对应点上水流的同 名速度方向一致，大小互成比例。也即在相 应点上水流的速度三角形相似。
C2 u2 nD2 n
C2m u2m nD2m
nm
在几何相似的前题下，运动相似就是工况相 似。
叶轮相似定律有三个方面：
1、第一相似定律——确定两台在相似工况下运行水泵的
(2)已知水泵nl时的(Q—H)l曲线，试用比例律翻画转速为 n2时的(Q—H)2 曲线。
问题(1)：求“相似工 况抛物线”
H kQ2
H
求A点：相似工况抛物 线与(Q—H)l线的交 点。
求n2
n2
n1 Q1
Q2
A Q1H A2
Q
(2)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。
h hf hj
h
h SQ2
0
Q
管路系统的特性曲线
2.7.3图解法求离心泵装置的工况点
（１）直接法
H H
M
Q-H
K
M
h
K
ΣH
D
Q-ΣH 1
HS
T
HS
T
离心泵装置的工况点 M
（２）折引法 H H
M
HS
T
Q-H M
M
1
Q’-H’
Q-ΣH
离心泵装置的工况点
M
2.7.4离心泵装置工况点的改变
(4)比转数不是无因次数，它的单位是“r／min”。
2、对比转数的讨论
(1)比转数(ns) 反映实际水泵的主要性能。 当转速n一定时，ns越大，水泵的流量越大，扬程越低。 ns越小，水泵的流量越小，扬程越高。
(2)叶片泵叶轮的形状、尺寸、性能和效率都随比转 数而变的。用比转数ns可对叶片泵进行分类。 要形成不同比转数ns，在构造上可改变叶轮的外 径(D2)和减小内径(D0)与叶槽宽度(b—H曲线就越平坦； Q＝0时的N值就越小。因而，比转数低的水泵，采
用闭闸起动时，电动机属于轻载起动，起动电流减小；
效率曲线在最高效率点两则下降得也越和缓。
2.8.4调速途径及调速范围
1、调速途径
(1)电机转速不变，通过中间偶合器以达到改变转速的目 的。
采用液力偶合器对叶片泵机组可进行无级调运，可以大 量节约电能，并可使电动机空载(或轻载)启动 ，热能 损耗多。