水泵与水泵站2-3,2-4.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,2.3,叶片泵的基本性能参数,离心泵的性能参数是表征泵的工作状况的一组物理量，包括流量,Q,、扬程,H,、功率,N,、效率,、允许吸上真空高度,Hs,及气蚀余量,Hsv,（或用,h,表示）,6,个基本性能参数。,1,、流量,(,抽水量,),水泵在单位时间内所输送的液体数量。,用字母,Q,表示，常用的体积流量单位是,m,3,h,或,L,s,。常用的重量流量单位是,t,h,。,2,、扬程,(,总扬程,),水泵对单位重量,(1kg),液体所作功，也即单位重量液体通过水泵后其能量的增值。用字母,H,表示，其单位为,kg,m,kg,，也可折算成被送液体的液柱高度,(m),；工程中用国际压力单位帕斯卡,(Pa),表示。,3,、轴功率,泵,轴得自原动机所传递来的功率称为轴功率，以,N,表示。,原动机,为电力拖动时，轴功率单位以,kw,表示,。,有效功率,单位时间内流过水泵的液体从水泵那里得到的能量叫做有效功率，以字母表示泵的有效功率为,4,、效率,水泵的有效功率与轴功率之比值，用,表示。,t,：运行时间,h,1,：水泵的效率,2,：电机的效率,例：,某电厂取水泵站，供水量,Q=8.64,10,4,m,3,/d,，扬程,H=30m,，水泵及电机的效率均为,80%,，试确定泵站工作,10,小时所消耗的能耗；,答：W=4594kWh,；,注：,5,、转速,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,。在往复泵中转速通常以活塞往,复的次数来表示,(,次,min),。,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),指水泵在标准状况下,(,即水温为,20,、表面压力为一个标推大气压,),运转时，水泵所允许的最大的吸上真空高度,(,即水泵吸入口的最大真空度,),。单位为,mH,2,0,。水泵厂一般常用,Hs,来反映,离心泵,的吸水性能。,气蚀余量,(,Hsv,),指水泵进口处，单位重量液体所具有超过饱和蒸气压力的富裕能量水泵厂一般常用气蚀余量来反映,轴流泵、锅炉给水泵,等的吸水性能。单位为,mH,2,0,。气蚀余量在水泵样本中也有以,h,来表示的。,常用泵的型号表示法及其铭牌,一、泵的型号,数 字,表示吸入口直径、流量、扬程等,汉语拼音,表示泵的类型、结构特点等,IS100-65-315,IS,国际标准单级,单吸,清水离心泵,100,泵吸入口直径,65,泵出口直径,315,泵叶轮名义直径,100B90/30100,泵吸入口直径（,mm,）,B,单级,单吸,清水离心泵,90,泵设计流量（,m,3,/h,）,30,泵设计扬程,(m),10Sh-13A,10,泵吸入口直径（英寸）,Sh,单级,双吸,水平中开式离心清水泵,13,泵的比转数被,10,除的整数,A,泵的叶轮外径经过第一次切削,200D-43,19200,泵的吸入口直径（,mm,）,D,分段是多级离心清水泵,43,泵的设计单级扬程,(m)19,泵的级数,150QJ-10-50/7,150,泵适用最小井筒内径（,mm,）,QJ,井用潜水泵,10,泵的设计流量（,m,3,/h,）,50,泵的设计总扬程（,m,）,7,泵的级数,叶片泵的型号：,IS100-65-250,：,单级,单吸卧式离心泵，进口直径,100mm,，出口直径,65mm,，叶轮直径,250mm,。,20Sh-13A,：单级,双吸,卧式离心泵，进口直径,20,英寸，比转数,130,，叶轮经过一次切削。,150S50A,：单机,双吸,卧式离心泵，进口直径,150mm,，水泵扬程,50m,，叶轮经过一次切削。,150D30,5,：多级单吸分段式离心泵，进口直径,150mm,，单级扬程,30m,，叶轮级数为,5,。,14ZLB-3.4:,立式半调节轴流泵，出口直径,14,英寸，水泵扬程,3.4m,300HW-7:,卧式蜗壳式混流泵，进口直径为,300mm,，水泵扬程为,7m,。,150JD36,3:,井用多级泵，适用最小井径,150mm,，流量为,36m3/s,，叶轮级数为,3,。,200QJ32-60/5,：井用潜水泵，适用最小井径,200,，水泵出水量,32,，水泵扬程,60,，叶轮级数为,5,。,泵的铭牌上的性能参数是在标准状况下的设计参数：,单级双吸卧式离心泵,型 号：,14Sh-13,扬 程：,43.8m,流 量：,1260m,3,/h,配套功率：,230KW,轴功率：,179KW,转 速：,1470r/min,效 率：,84%,重 量：,1105kg,允许吸上真空高度,3.5m,出厂编号：,0001-,010,出厂日期,1997,年,5,月,水泵厂,二、泵的铭牌,2.4,离心泵的基本方程式,离心泵是靠叶轮旋转来抽水的，液体在叶轮中如何运动？一个旋转的叶轮能够产生多大的扬程,?,扬程的大小与那些因素有关？,反映离心泵理论扬程与液体在叶轮中运动状态关系的方程式。,2.4.1,叶轮中液体的流动情况,(1),几个速度概念,相对速度,W,：水流沿着叶片的外表面由进口流向出口的速度；,牵连速度,u,：随叶轮一起旋转的圆周速度，（,u=nD/60,）；,绝对速度,C,：相对速度与牵连速度的合成，即,C=U+W,。速度用矢量表示，矢量是既有大小又有方向的量。,(2),绝对速度,C,与牵连速度,u,的夹角,；,负牵连速度,u,与相对速度,W,的夹角,。,（,a),后弯式,(,90,),（,b),径向式,(,90,),（,b),前弯式,(,90,),离心泵叶片形状,离心泵几乎一律采用了后弯式叶片形状，其优点为,（,1,）流道平缓，弯度小，水头损失小，水力效率高：2,）,C,2,小，动能损失小。,叶轮出口速度三角形,2.4.2,基本方程式的推导,三点假定：,(1),液流是恒定流；,(2),叶槽中，液流均匀一致，叶轮同半径,处液流的同名速度相等。,(3),液流为理想液体，也即无粘滞性。,推导依据：,动量矩定理,动量对某一点的矩对时,间的变化率，等于外力对同一点之矩。,恒定元流的动量方程对某固定点取矩，可得到恒定元流的动量矩方程,单位时间里控制面内恒定总流的动量矩变化,(,流出液体的动量矩与流入液体的动量矩之矢量差,),等于作用于该控制面内所有液体质点的外力矩之和。,取进出口轮缘,(,两圆柱面,),为控制面。,组成,M,的外力有：,1,、叶片迎水面和背水面作用于水的压力,P,2,及,P,l,；,2,、作用叶轮进出口圆柱面上的水压力,P,3,及,P,4,，它们都沿着径向，所以对转轴没有力矩；,3,、作用于水流的摩擦阻力,P,5,及,P,6,，但由于是理想液体，故不予考虑；,1,、对轮心取矩,2,、叶轮对流体所作功率,3,、理论扬程,C,2,2.4.3,基本方程式的讨论,（,1,）为了提高水泵的扬程和改善吸水性能，取,90,，既,u,=0,则,（,2,）比能的增值与圆周速度,u,2,有关，,则增加转速,(n),加大轮径,(D,2,),，可以提高水泵之扬程。,(3),离心泵的理论扬程与液体的容重无关,但当输送不同容重的液体时，水泵所消耗的功率将是不同的。,(4),水泵的扬程由两部分能量组成，一部分为势扬程,(H,1,),，另一部分为动扬程,(H,2,),，它在流出叶轮时，以比动能的形式出现。动扬程所占比重越小，则泵壳内水力损失越小，水泵效率越高。,势扬程,动扬程,2.4.4,基本方程式的修正,假定,1,：液体是恒定流,假定,2,：液槽中液流均匀一致,由于反旋，叶片背水面处，流速提高，压力降,低；叶片迎水面处，流速降低，压力升高。故实,际情况叶槽中水流流速分布不均匀，与假定不一致。,修正公式,假定,3,：理想液体,修正扬程公式,理论扬程,修正系数,