22离心泵分析

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一．离心泵的安装高度
离心泵的安装高度 是指泵的入口距贮 槽液面的垂直距离
安装高度
图2-12离心泵吸液示意图
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一．离心泵的安装高度
Hg
p0 p1
g
u12 2g
H f ,01
若贮槽液面上方与大气相
通，则p0即为大气压pa
Hg
pa p1 u12
g 2g
H f ,01
（2-24）
泵的允许 安装高度
(NPSH )c
p1,min
g
pv
u12 2g
（2-26）
当流体流量一定而且进入阻力平方区时，
(NPSH)c值仅与泵的结构和尺寸有关，由泵的 制造厂实验测定。
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一．离心泵的安装高度
（2）必需汽蚀余量(NPSH)r 为了确保离心泵的正常操作，将所测得的(NPSH)c 值加上一定的安全量作为必需汽蚀余量(NPSH)r， 列于泵产品样本或绘于泵的特性曲线上。 其值随流量增加而加大。(NPSH)r越小，泵的抗气 蚀性能越好。
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二．离心泵的特性曲线
设计 点 最佳 工况 参数
高效 区
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三．影响离心泵性能的因素及性能换算
1．液体物性的影响 （1）液体的密度 流量、压头、泵的效率不随密度而改变 泵的功率与液体密度ρ成正比
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三．影响离心泵性能的因素及性能换算
（2）液体的黏度
当被输送液体的黏度大于常温水的黏度时，泵 的流量、压头、效率随黏度增加而下降，但轴 功率增加。
从叶轮获得的能量
Pe Hq g
（2-19）
由电机输入泵轴的功率称为泵的轴功率，单位 为W或kW。则有
P Pe Hq 1000 102
（2-20）
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二．离心泵的特性曲线
离心泵的特性曲 线：主要性能参 数之间的关系曲 线。是在一定转 速 下 ， 用 20℃ 清 水在常压下实验 测得的。
图2-9 离心泵的特性曲线
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一．离心泵的性能参数
总效率由上述三部分构成，即 vhm
（1）闭式叶轮的容积效率值在0.85～0.95。 （2）额定流量下，水力效率最高，其值在0.8～ 0.9的范围。 （3）机械损失可用机械效率来反映，其值在 0.96～0.99之间。
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一．离心泵的性能参数
4．离心泵的有效功率和轴功率
离心泵的有效功率是指液体在单位时间内
当液体运动黏度ν大于20cSt时
q cqq H cH H
c
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三．影响离心泵性能的因素及性能换算
2．离心泵转速的影响
q 1
q 2
n1 n2
H1 H2
n1 n2
2
P 1
P 2
n1 n2
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离心泵的比例定律
其适用条件是离心泵的转速变化不大于±20%。
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三．影响离心泵性能的因素及性能换算
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二．离心泵的特性曲线
④离心泵的压头一般随流量加大而下降（在 极小流量时有例外）。此规律和离心泵理论压头 的表达式相一致。
⑤在额定流量下泵的效率为最高。该最高效 率点称为泵的设计点，对应的各项参数称为最佳 工况参数。离心泵铭牌上标出的性能参数即是最 高效率点对应的数值。离心泵应尽可能在高效区 操作（最高效率的92%范围内）。
应注意区别气缚现象与汽蚀现象。
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一．离心泵的安装高度
2．离心泵的抗汽蚀性能
汽蚀余量 用NPSH表示，单位为m，其定义式
NPSH p1 u12 pv
g 2g g
（2-25）
泵入口液 体静压头
泵入口液 体动压头
操作温度下液体 的饱和蒸汽压头
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一．离心泵的安装高度
（1）临界汽蚀余量（NPSH）c
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二．离心泵的特性曲线
①每种型号的离心泵在特定转速下有其独 特的特性曲线，且不受管路特性的影响。 ②在固定转速下，离心泵的流量和压头， 效率不随被输送液体的密度而变，但泵的 功率与液体密度成正比。
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二．离心泵的特性曲线
③离心泵的轴功率P在流量为零时为最小， 随流量的增大而上升，因而在启动离心泵时应 关闭泵的出口阀，以减少启动电流，保护电机。 待运转正常后，再打开泵出口阀并调节流量至 规定值。同理，停泵时也要先关出口阀，还可 防止排出管中液体倒流，保护叶轮。
3．离心泵叶轮外径的影响
q q
D2 D2
2
H H
D2 D2
P P
D2 D2
3
离心泵的切割定律
其适用条件是固定转速下，叶轮直径的车销不
大于5%D2。
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第二章 流体输送机械
2.2 离心泵 2.2.1 离心泵的工作原理和基本结构 2.2.2 离心泵的基本方程式 2.2.3 离心泵的性能参数与特性曲线 2.2.4 离心泵在管路中的运行
第二章 流体输送机械
2.2 离心泵 2.2.1 离心泵的工作原理和基本结构 2.2.2 离心泵的基本方程式 2.2.3 离心泵的性能参数与特性曲线
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一．离心泵的性能参数
离心泵的主要性能参数： 流量、压头、效率、轴功率等。 泵的性能参数及相互之间的关系是选泵和进行 流量调节的依据。 离心泵的特性曲线：主要性能参数之间的关系 曲线。 是在一定转速下，用20℃清水在常压下实验测 得的。
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一．离心泵的性能参数
1．流量 离心泵的流量用q表示，常用单位为L/s、m3/s。 2．压头（扬程） 一般用H表示，单位为J/N或m。 3．效率 （1）容积损失 （2）水力损失 （3）机械效率
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一．离心泵的性能参数
（1）容积损失 即泄漏造成的损失。 （2）水力损失 由于液体流经叶片、蜗壳的沿 程阻力，流道面积和方向变化的局部阻力，以及 叶轮通道中的环流和旋涡等因素造成的能量损失。 （3）机械效率 由于高速旋转的叶轮表面与液 体之间摩擦，泵轴在轴承、轴封等处的机械摩擦 造成的能量损失。
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一．离心泵的安装高度
必需 汽蚀 余量
图2-13（NPSH）r～q关系曲线
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一．离心泵的安装高度
（3）允许汽蚀余量NPSH NPSH (NPSH )r 0.5
(2-27)
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一．离心泵的安装高度
3．离心泵的允许安装高度
Hg
pa pv
g
NPSH
H f ,01
（2-28）
泵入口处可允许 的最低压力p1,min
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一．离心泵的安装高度
1．离心泵的安装高度的限制——汽蚀现象 产生原因 泵吸入口附近压力等于或低于pv。 出现汽蚀的标志 泵扬程较正常值下降3％为标志。
动画08 21
一．离心泵的安装高度
汽蚀的危害 （1）泵体产生震动与噪音； （2）泵性能（q、H、η）下降； （3）泵壳及叶轮冲蚀（点蚀到裂缝）。