第四节 离心泵的主要性能参数
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第四节
离心泵的主要性能参数
一、离心泵的主要性能参数 1.流量Q(m3/h或m3/s) 离心泵的流量即为离心泵的送液能力，是指单位时 间内泵所输送的液体体积。 泵的流量取决于泵的结构尺寸(主要为叶轮的直径 与叶片的宽度)和转速等。操作时，泵实际所能输送 的液体量还与管路阻力及所需压力有关。 2.扬程H(m液柱) 离心泵的扬程又称为泵的压头，是指单体重量流体 经泵所获得的能量。
离心泵的允许安装高度
P0：当地大气压数值
Pt ：液体在工作温度下的饱和蒸汽压
[△h]泵的允许汽蚀余量
hs
吸入管路的阻力损失
用上式子在计算离心泵的允许安装高度的时候，应该注意下面几点 （1）为了保证离心泵在工作的过程中，不发生汽蚀，泵的实际安装高度应该小于 允许安装高度； （2）当地的大气压与安装位置的海拔高度有关系，注意用当地值； （3）对于一定的离心泵，它的允许汽蚀余量是一定的，吸入管路的阻力越大，在 大气压和饱和蒸汽压一定的情况下，则允许安装高度越低。由此可以知道，为什么 调节离心泵的流量时，不是关小泵入口管路上的阀门，而是关小出口管路上的阀门。 （4）当输送的液体呈现沸腾状态时，即饱和蒸汽压等于大气压力的安装高度时
4.功率、轴功率、效率N(W或kW)
离心泵在工作的过程中，总是有各种形式的能 量的损失，也就是说，泵不能够把从原动机吸 收的能量全部施加给输送液体。 泵在输送液体 过程中，轴功率大于排送到管道中的液体从叶 轮处获得的功率，因为容积损失、水力损失物 机械损失都要消耗掉一部分功率，而离心泵的 效率即反映泵对外加能量的利用程度。 泵的效率值与泵的类型、大小、结构、制造精 度和输送液体的性质有关。大型泵效率值高些， 小型泵效率值低些。
3.转速（r/min）
定义：叶轮每分钟的转数。用n表示。泵只有在额定转速下，才能 达到铭牌上的参数。
功率：单位时间内所做的功。 有效功率：单位时间内泵对所输送的液体所做的功。Ne
Ne QHg
4.功率、轴功率、效率N(W或kW)
轴功率：即泵轴所需功率，即原动机输送给泵的功率。 效率：有效功率和轴功率的比。
二、离心泵安装高度的确定
安装高度是指泵入口中心线到吸液池液面的垂直距离 。 在 吸液池液面和泵吸入口所在平面之间列伯努利方程得到
P0 P1 u12 H g hs g g 2 g
则安装高度为 由汽蚀余量的式子 整理得到
P0 P1 u12 Hg hs g 2g
注意以下两点： (1)式中p表为泵出口处压力表的读数(Pa)；p真为泵进口处真空表的读数 (负表压值，Pa)。 (2)注意区分离心泵的扬程(压头)和升扬高度两个不同的概念。 扬程是指单位重量流体经泵后获得的能量。在一管路系统中两截面间(包 括泵)列出柏努利方程式并整理可得 式中H为扬程，而升扬高度仅指h一项。
[h] hmin 0.3
5.允许吸上真空度和允许汽蚀余量
允许吸上真空度是为了避免泵在汽蚀情况下工作而规 定的一个参数，它是由制造厂从泵进口实验中测出 的最大真空度(用米液柱为单位)，再减去0.3的安全 余量之后的在数值。
[ H s ] H s max 0.3
由于泵样本中所给出的允许吸上真空度和允许汽蚀余量是以 293K的清水为介质，在压力为标准压力下测定的，若使用条件 发生变化时，必须按规定进行修正，具体的修正办法在很多参 考资料上有
一、离心泵的主要性能参数
u 2 2.扬程H(m) 液柱 H h g 2g 泵的扬程大小取决于泵的结构(如叶轮直径的大小，叶片的 弯曲情况等、转速。目前对泵的压头尚不能从理论上作出精确 的计算，一般用实验方法测定。 泵的扬程可用实验测定，即在泵进口处装一真空表，出口 处装一压力表，若不计两表截面上的动能差(即Δu2/2g=0)， 不计两表截面间的能量损失，则泵的扬程可用下式计算
P表 P真
一、离心泵的主要性能参数
2.扬程H(m) 液柱 例：现测定一台离心泵的扬程。工质为20℃ 清水，测得流量为60m/h时，泵进口真空表读 数为－0.02Mpa，出口压力表读数Biblioteka Baidu 0.47Mpa(表压)，已知两表间垂直距离为 0.45m若泵的吸入管与压出管管径相同，试计 算该泵的扬程。 解由式 查20℃，h=0.45m p=0.47Mpa=4.7×106Pa p=－0.02Mpa=－2×106Pa带入公式求得扬 程为50.5m水柱。
5.允许吸上真空度和允许汽蚀余量
实验证明，离心泵汽蚀现象的发生与离心泵的安装高度有 关系。泵在低于最大允许吸液高度下操作，可以保证整 个装置安全可靠运行。所以说，要想使离心泵安全可靠 地运行而不发生汽蚀，泵入口的压力不能过低，也就是 说，泵入口处液体的静压头和动压头的加和应该大于液 体饱和蒸汽压对应的静压头。如下式：
二、离心泵安装高度的确定
[ H g ] [h] hs
允许安装高度为负值，说明泵的安装位置应该在液面以下。这种布置对操作是 有利的，既可以避免汽蚀，又能免去灌泵操作，实际的安装高度应该根据现场情 况及生产要求而定，但是安装高度必须小于允许安装高。
例题略
5.允许吸上真空度和允许汽蚀余量
汽蚀现象：泵在运转中，若其过流部分的局部区 域（通常是叶轮叶片进口稍后的某处）因为某 种原因，抽送液体的绝对压力降低到当时温度 下的液体汽化压力时，液体便在该处开始汽化， 产生大量蒸汽，形成气泡，当含有大量气泡的 液体向前经叶轮内的高压区时，气泡周围的高 压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。在气泡 凝结破裂的同时，液体质点以很高的速度填充 空穴，在此瞬间产生很强烈的水击作用，并以 很高的冲击频率打击金属表面，冲击应力可达 几百至几千个大气压，冲击频率可达每秒几万 次，严重时会将壁厚击穿。
液体汽化
一定的温度下，当液体受到的外界作用力 小于该温度下液体的饱和蒸汽压时，液 体就会汽化。 在离心泵的入口处液体的压力小于同温度 下液体的饱和蒸汽压时，液体就会汽化， 就可能导致汽蚀现象。 注意：不要把液体的饱和蒸汽压当成了液 体受到的外界压力。
5.允许吸上真空度和允许汽蚀余量
汽蚀危害：在水泵中产生气泡和气泡破裂 使过流部件遭受到破坏的过程就是水泵 中的汽蚀过程。水泵产生汽蚀后除了对 过流部件会产生破坏作用以外，还会产 生噪声和振动，并导致泵的性能下降， 严重时会使泵中液体中断，不能正常工 作。
汽蚀余量：是指泵入口处液体所具有的超过输送温度下 该液体的饱和蒸汽压的富余能量，用符号△h表示，即
P u2 P h 1 1 t g 2 g g
泵刚刚发生汽蚀时候的汽蚀余量叫最小汽蚀余量，用△hmin表示， 此数值可以由实验测得。最小汽蚀余量加上0.3的安全量之后的数 值，就是允许汽蚀余量，用符号[△h]表示
2 P P u 1 t h 1 g g 2g
把该式子代入安装高度的 计算式，得到
P0 Pt Hg h hs g g
二、离心泵安装高度的确定
把允许汽蚀余量的表达式带入泵的安装高度表达式，得到 泵的允许安装高度
[H g ]
：
P0 Pt [H g ] [h] hs g
离心泵的主要性能参数
一、离心泵的主要性能参数 1.流量Q(m3/h或m3/s) 离心泵的流量即为离心泵的送液能力，是指单位时 间内泵所输送的液体体积。 泵的流量取决于泵的结构尺寸(主要为叶轮的直径 与叶片的宽度)和转速等。操作时，泵实际所能输送 的液体量还与管路阻力及所需压力有关。 2.扬程H(m液柱) 离心泵的扬程又称为泵的压头，是指单体重量流体 经泵所获得的能量。
离心泵的允许安装高度
P0：当地大气压数值
Pt ：液体在工作温度下的饱和蒸汽压
[△h]泵的允许汽蚀余量
hs
吸入管路的阻力损失
用上式子在计算离心泵的允许安装高度的时候，应该注意下面几点 （1）为了保证离心泵在工作的过程中，不发生汽蚀，泵的实际安装高度应该小于 允许安装高度； （2）当地的大气压与安装位置的海拔高度有关系，注意用当地值； （3）对于一定的离心泵，它的允许汽蚀余量是一定的，吸入管路的阻力越大，在 大气压和饱和蒸汽压一定的情况下，则允许安装高度越低。由此可以知道，为什么 调节离心泵的流量时，不是关小泵入口管路上的阀门，而是关小出口管路上的阀门。 （4）当输送的液体呈现沸腾状态时，即饱和蒸汽压等于大气压力的安装高度时
4.功率、轴功率、效率N(W或kW)
离心泵在工作的过程中，总是有各种形式的能 量的损失，也就是说，泵不能够把从原动机吸 收的能量全部施加给输送液体。 泵在输送液体 过程中，轴功率大于排送到管道中的液体从叶 轮处获得的功率，因为容积损失、水力损失物 机械损失都要消耗掉一部分功率，而离心泵的 效率即反映泵对外加能量的利用程度。 泵的效率值与泵的类型、大小、结构、制造精 度和输送液体的性质有关。大型泵效率值高些， 小型泵效率值低些。
3.转速（r/min）
定义：叶轮每分钟的转数。用n表示。泵只有在额定转速下，才能 达到铭牌上的参数。
功率：单位时间内所做的功。 有效功率：单位时间内泵对所输送的液体所做的功。Ne
Ne QHg
4.功率、轴功率、效率N(W或kW)
轴功率：即泵轴所需功率，即原动机输送给泵的功率。 效率：有效功率和轴功率的比。
二、离心泵安装高度的确定
安装高度是指泵入口中心线到吸液池液面的垂直距离 。 在 吸液池液面和泵吸入口所在平面之间列伯努利方程得到
P0 P1 u12 H g hs g g 2 g
则安装高度为 由汽蚀余量的式子 整理得到
P0 P1 u12 Hg hs g 2g
注意以下两点： (1)式中p表为泵出口处压力表的读数(Pa)；p真为泵进口处真空表的读数 (负表压值，Pa)。 (2)注意区分离心泵的扬程(压头)和升扬高度两个不同的概念。 扬程是指单位重量流体经泵后获得的能量。在一管路系统中两截面间(包 括泵)列出柏努利方程式并整理可得 式中H为扬程，而升扬高度仅指h一项。
[h] hmin 0.3
5.允许吸上真空度和允许汽蚀余量
允许吸上真空度是为了避免泵在汽蚀情况下工作而规 定的一个参数，它是由制造厂从泵进口实验中测出 的最大真空度(用米液柱为单位)，再减去0.3的安全 余量之后的在数值。
[ H s ] H s max 0.3
由于泵样本中所给出的允许吸上真空度和允许汽蚀余量是以 293K的清水为介质，在压力为标准压力下测定的，若使用条件 发生变化时，必须按规定进行修正，具体的修正办法在很多参 考资料上有
一、离心泵的主要性能参数
u 2 2.扬程H(m) 液柱 H h g 2g 泵的扬程大小取决于泵的结构(如叶轮直径的大小，叶片的 弯曲情况等、转速。目前对泵的压头尚不能从理论上作出精确 的计算，一般用实验方法测定。 泵的扬程可用实验测定，即在泵进口处装一真空表，出口 处装一压力表，若不计两表截面上的动能差(即Δu2/2g=0)， 不计两表截面间的能量损失，则泵的扬程可用下式计算
P表 P真
一、离心泵的主要性能参数
2.扬程H(m) 液柱 例：现测定一台离心泵的扬程。工质为20℃ 清水，测得流量为60m/h时，泵进口真空表读 数为－0.02Mpa，出口压力表读数Biblioteka Baidu 0.47Mpa(表压)，已知两表间垂直距离为 0.45m若泵的吸入管与压出管管径相同，试计 算该泵的扬程。 解由式 查20℃，h=0.45m p=0.47Mpa=4.7×106Pa p=－0.02Mpa=－2×106Pa带入公式求得扬 程为50.5m水柱。
5.允许吸上真空度和允许汽蚀余量
实验证明，离心泵汽蚀现象的发生与离心泵的安装高度有 关系。泵在低于最大允许吸液高度下操作，可以保证整 个装置安全可靠运行。所以说，要想使离心泵安全可靠 地运行而不发生汽蚀，泵入口的压力不能过低，也就是 说，泵入口处液体的静压头和动压头的加和应该大于液 体饱和蒸汽压对应的静压头。如下式：
二、离心泵安装高度的确定
[ H g ] [h] hs
允许安装高度为负值，说明泵的安装位置应该在液面以下。这种布置对操作是 有利的，既可以避免汽蚀，又能免去灌泵操作，实际的安装高度应该根据现场情 况及生产要求而定，但是安装高度必须小于允许安装高。
例题略
5.允许吸上真空度和允许汽蚀余量
汽蚀现象：泵在运转中，若其过流部分的局部区 域（通常是叶轮叶片进口稍后的某处）因为某 种原因，抽送液体的绝对压力降低到当时温度 下的液体汽化压力时，液体便在该处开始汽化， 产生大量蒸汽，形成气泡，当含有大量气泡的 液体向前经叶轮内的高压区时，气泡周围的高 压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。在气泡 凝结破裂的同时，液体质点以很高的速度填充 空穴，在此瞬间产生很强烈的水击作用，并以 很高的冲击频率打击金属表面，冲击应力可达 几百至几千个大气压，冲击频率可达每秒几万 次，严重时会将壁厚击穿。
液体汽化
一定的温度下，当液体受到的外界作用力 小于该温度下液体的饱和蒸汽压时，液 体就会汽化。 在离心泵的入口处液体的压力小于同温度 下液体的饱和蒸汽压时，液体就会汽化， 就可能导致汽蚀现象。 注意：不要把液体的饱和蒸汽压当成了液 体受到的外界压力。
5.允许吸上真空度和允许汽蚀余量
汽蚀危害：在水泵中产生气泡和气泡破裂 使过流部件遭受到破坏的过程就是水泵 中的汽蚀过程。水泵产生汽蚀后除了对 过流部件会产生破坏作用以外，还会产 生噪声和振动，并导致泵的性能下降， 严重时会使泵中液体中断，不能正常工 作。
汽蚀余量：是指泵入口处液体所具有的超过输送温度下 该液体的饱和蒸汽压的富余能量，用符号△h表示，即
P u2 P h 1 1 t g 2 g g
泵刚刚发生汽蚀时候的汽蚀余量叫最小汽蚀余量，用△hmin表示， 此数值可以由实验测得。最小汽蚀余量加上0.3的安全量之后的数 值，就是允许汽蚀余量，用符号[△h]表示
2 P P u 1 t h 1 g g 2g
把该式子代入安装高度的 计算式，得到
P0 Pt Hg h hs g g
二、离心泵安装高度的确定
把允许汽蚀余量的表达式带入泵的安装高度表达式，得到 泵的允许安装高度
[H g ]
：
P0 Pt [H g ] [h] hs g