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一、离心泵的性能参数与特性曲线1 .主要性能参数
转速 n : 1000~3000rpm; 2900rpm 最常见。流量 Q :泵的输液能力,与叶轮结构、尺寸和转速有关。流量计直接测其输出管路。
压头(扬程) H :泵向单位重量流体提供的机械能。与流 量、叶轮结构、尺寸和转速有关。扬程-能量概念;非升举高度 升举高度-泵将流体从低位升至高位时,两液面间的高度差。
离心泵特性曲线组合操作与选泵
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b、 c所在截面列柏努利方程
2 2
02
c b c bfbc
p p u uH h h
g g
两截面间管长很短,阻力损失可忽略,动能变化小
(c b c bp p p pH
g g
真空)
扬程的测量
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效率 η :泵对外加能量的利用程度。 η = Ne /N
有效功率 Ne :单位时间离心泵对流体做的功。 Ne=gQH ; 轴功率 N :单位时间内由电机输入离心泵的功。
2 .离心泵的性能曲线
① H-Q 曲线:随着流量的增加,泵的压头下降,此规律对流量很小的情况可能不适用。
② N-Q 曲线:轴功率随流量的增加而增大,离心泵应在关闭出口阀的情况下启动,使泵启动功率最小,减小电机的启动电流。
③ η -Q 曲线:泵的效率先随着流量的增加而上升,达一最大值后下降。生产中选泵,应使泵在最高效率点附近操作,相应的流量范围内效率较高。
功率:功率:
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粘度:粘度增加,泵的流量、压头、效率都下降,但轴功率上升。故当被流体的粘度有较大变化时,需对特性曲线校正。粘度< 2×10-5m2·s-1, 影响小可忽略。
3 .离心泵特性曲线的影响因素
( 1 )流体的性质:密度:离心泵的压头和流量均与液体的密度无关, H~Q 曲线不变。有效功率和轴功率与密度成正比,使用水的 N~Q 曲线需对密度校正:
效率与密度无关。
N N
实
水
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③ n 台完全相同的泵并联,组合泵的特性方程为:
1 .双泵并联① 理论上, H 不变, Q 加
倍;
2
2
n
QBAH
二、 离心泵的组合操作
② 实际工作流量并未加倍( QB< 2QA ),压头有所增加;
2 .双泵串联①理论上,Q不变,H 加倍;
②实际工作压头未加倍(HB< 2HA),流量却有所增加;
③n个完全相同的泵串联,组合泵的特性方程:
)( 2BQAnH
6
g
pzH
高阻管路: 2- 2’—— 串联比并联时 Q 增值大,选串联。低阻管路: 1- 1’—— 并联比串联时 Q 增量大,选并联。
3 .组合方式的选择
压头不够:
流量不够:
采用串联
高阻管路
低阻管路
双串
双并
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安装高度:被吸入液体贮槽的液面到离心泵入口处的垂直距离 .
1 .汽蚀现象
在 s-s和 K-K 间列柏努利方程:
2
( )2
Kss f s K
p p uz h
g g g
sz
三 离心泵的安装高度
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①叶轮中心处汽化产生大量汽泡;
②含汽泡液体进入周边高压区,压力剧增使汽泡凝聚,产生局部真空,周围液体以很高的流速冲向真空区域;
③当汽泡的冷凝发生在叶片表面附近时,大量液体以高频冲
击力冲击叶片,使叶轮损伤,这种现象称为“汽蚀”。
问题:如何确定 Zs 的上限?泵的实际安装高度低于允许安装高度,操作时不会发生汽蚀。
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防止汽蚀,应 pK> pV(液体饱和蒸汽压),且 pe> pK , 2
( )2
es es f s e
p p uz h
g g g
或 2
( )2
es es f s e
p p uz h
g g g ( )-
气蚀余量( NPSH )
2
2e e vp u p
hg g g
2 .汽蚀余量与允许安装高度
全压头
饱和蒸汽压
最小气蚀余量 minh min2
min2
e e vp u ph
g g g
min 0.3h h 允许=允许气蚀余量 h 允许
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泵的允许安装高度: ( )s v
s f s e
p pz h h
g g ,允许 允许
( 1 )汽蚀现象的产生的原因:①离心泵的安装高度太高;②被输送流体的温度太高,液体蒸汽压过高;③吸入管路的阻力损失太大。( 2 )计算的允许安装高度有时为负值,说明泵应该安装在 液体贮槽液面以下。( 3 )允许安装高度的大小与泵的流量有关。
( 4 )安装泵时,为保险计,实际安装高度比允许安装高度 还要小 0.5至 1 米。
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1 、离心泵的类型:( 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。
单吸泵 , 双吸泵——流量大小;单级泵 , 多级泵——扬程大小; 卧式泵,立式泵——安装条
件。
四、 离心泵的选用、安装与操作
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2 离心泵的选用 ( 1)根据被输送液体的性质确定泵的类型 ( 2)确定输送系统的流量和所需压头。
流量由生产任务来定,所需压头由管路的特性方程来定。 ( 3)根据所需流量和压头确定泵的型号 ①查泵的型谱或相关附表,要求流量和压头与管路所需相适应,防止形成大马拉小车(浪费)或小马拉大车(超载)。
②若生产中流量有变动,以最大流量为准来查找,无最大流量时,按1.1~1.15倍正常流量计算;H应以最大流量对应压头的 1.05~1.1倍计。
③若H和Q与所需要不符,则应在邻近型号中找H和Q都稍大一点的。 ④若几个型号都满足,应选一个在操作条件下效率最好的。 ⑤为保险,所选泵可以稍大;但若太大,工作点离最高效率点太远,则能量利用程度低。
⑥若被输送液体的性质与标准流体相差较大,则应对所选泵的特性曲线和参数进行校正,确定是否能满足要求。