1、泵型号意义：如 40LG1215 40进出口直径（mm） LG高层建筑给水泵（高速）12流量（m3/h） 15-单级扬程（M） 200QJ20-108/8 200-表示机座号 200 QJ-潜水电泵 20流量 20m3/h 108-扬程 108M 8-级数 8级 水泵的基本构成：电机、联轴器、泵头（体）及机座（卧式）。 水泵的主要参数有：流量， 用 Q表示，单位是 M3/H ，L/S。扬程，用 H表示，单位是 M。 对清水泵，必需汽蚀余量（M）参数非常重要，特别是用于吸上式供水设备时。 对潜水泵，额定电流参数（A）非常重要，特别是用于变频供水设备时。 电机 的主要参数：电机功率（KW），转速（
2、r/min），额定电压（V），额定电流（A）。 联轴器 泵头（体_） 卧式机座 什么叫流量？用什么字母表示？用几种计量单位？如何换算？如何换算成重量及公式？ 答：单位时间内泵排出液体的体积叫流量，流量用 Q表示，计量单位：立方米/小时（m3/h）,升/秒（l/s）, L/s=3.6 m3/h=0.06 m3/min=60L/min G=Q G 为重量 为液体比重 例:某台泵流量 50 m3/h，求抽水时每小时重量？水的比重 为 1000公斤/立方米。解：G=Q=501000(m3/hkg/ m3)=50000kg / h=50t/h 什么叫扬程？用什么字母表示？用什么计量单位？和压力的换算及公
3、式？ 答：单位重量液体通过泵所获得的能量叫扬程。泵的扬程包括吸程在内，近似为泵出口和入口压力差。扬程用 H表示，单位为米（m）。泵的压力用 P表示，单位为Mpa（兆帕），H=P/.如 P为 1kg/cm2，则 H=（lkg/ cm2）/(1000kg/ m3)H=(1kg/ cm2)/(1000公斤/m3)=(10000 公斤/m2)/1000 公斤/m3=10m 1Mpa=10kg/c m2,H=(P2-P1)/ (P2=出口压力 P1=进口压力) 什么叫泵的效率？公式如何？ 答：指泵的有效功率和轴功率之比。=Pe/P 泵的功率通常指输入功率，即原动机传到泵轴上的功率，故又称轴功率，用 P表
4、示。有效功率即：泵的扬程和质量流量及重力加速度的乘积。 Pe=g QH (W) 或 Pe=QH/1000 （KW） ：泵输送液体的密度（kg/m3） ：泵输送液体的重度 =g （N/ m3） g：重力加速度（m/s） 质量流量 Qm=Q (t/h 或 kg/s) 什么叫额定流量，额定转速，额定扬程？ 答：根据设定泵的工作性能参数进行水泵设计，而达到的最佳性能，定为泵的额定性能参数，通常指产品目录或样本上所指定的参数值。 如：50-125 流量 12.5 m3/h为额定流量，扬程 20m为额定扬程，转速 2900转/分为额定转速 什么叫汽蚀余量？什么叫吸程？各自计量单位表示字母？ 答：泵在工作时
5、液体在叶轮的进口处因一定真空压力下会产生汽体，汽化的气泡在液体质点的撞击运动下，对叶轮等金属表面产生剥蚀，从而破坏叶轮等金属，此时真空压力叫汽化压力，汽蚀余量是指在泵吸入口处单位重量液体所具有的超过汽化压力的富余能量。单位用米标注，用（NPSH）r。吸程即为必需汽蚀余量 h：即泵允许吸液体的真空度，亦即泵允许的安装高度，单位用米。 吸程=标准大气压（10.33 米）-汽蚀余量-安全量（0.5 米） 标准大气压能压管路真空高度 10.33米。 例如：某泵必需汽蚀余量为 4.0米，求吸程 h？ 解：h=10.33-4.0-0.5=5.83 米 什么是泵的特性曲线？包括几方面？有何作用？ 答：通常把
6、表示主要性能参数之间关系的曲线称为离心泵的性能曲线或特性曲线，实质上，离心泵性能曲线是液体在泵内运动规律的外部表现形式，通过实测求得。特性曲线包括：流量-扬程曲线（Q-H），流量-效率曲线（Q-），流量-功率曲线（Q-N），流量-汽蚀余量曲线（Q-（NPSH）r），性能曲线作用是泵的任意的流量点，都可以在曲线上找出一组与其相对的扬程，功率，效率和汽蚀余量值，这一组参数称为工作状态，简称工况或工况点，离心泵最高效率点的工况称为最佳工况点，最佳工况点一般为设计工况点。一般离心泵的额定参数即设计工况点和最佳工况点相重合或很接近。在实践选效率区间运行，即节能，又能保证泵正常工作，因此了解泵的性能参数相
7、当重要。 什么是泵的全性能测试台？ 答：能通过精密仪器准确测试出泵的全部性能参数的设备为全性能测试台。国家标准精度为 B级。流量用精密蜗轮流量计测定，扬程用精密压力表测定。吸程用精密真空表测定。功率用精密轴功率机测定。转速用转速表测定。效率根据实测值：n=rQ102 计1.高扬程水泵用于低扬程抽水很多机手认为抽水扬程越低，电机负荷越小。在这种错误认识的误导下，选购水泵时，常将水泵的扬程选得很高。其实对于离心式水泵而言，当水泵型号确定后，其消耗功率的大小是与水泵的实际流量成正比的。而水泵的流量会随扬程的增加而减小，因而扬程越高，流量越小，消耗功率也就越小。反之，扬程越低，流量越大，消耗的功率也就
8、越大。因此，为了防止电机过载，一般要求水泵的实际抽水使用扬程不得低于标定扬程的 60%。所以当高扬程用于过低扬程抽水时，电机容易过载而发热，严重时可烧毁电机。若应急使用，则必须在出水管上装一个用于调节出水量的闸阀（或用木头等物堵小出水口），以减小流量，防止电机过载。注意电机温升，若发现电机过热，应及时关小出水口流量或关机。这一点也容易产生误解，有些机手认为堵塞出水口，强制减少流量，会增加电机负荷。其实正好相反，正规的大功率离心泵排灌机组的出水管上都装有闸阀，为了减小机组启动时的电机负荷，应先关闭闸阀，待电机启动后再逐渐开启闸阀就是这个道理。 2.大口径水泵配小水管抽水 很多机手认为这样可以提高
9、实际扬程，其实水泵的实际扬程=总扬程损失扬程。当水泵型号确定后，总扬程是一定的；损失扬程主要来自于管路阻力，管径越小显然阻力越大，因而损失扬程越大，所以减小管径后，水泵的实际扬程非但不能增加，反而会降低，导致水泵效率下降。同理，当小管径水泵用大水管抽水时，也不会降低水泵的实际扬程，反而会因管路的阻力减小而减小了损失扬程，使实际扬程有所提高。也有机手认为小管径水泵用大水管抽水时，必然会大大增加电机负荷，他们认为管径增大后，出水管里的水对水泵叶轮的压力就大，因而会大大增加电机负荷。殊不知，液体压强的大小只与扬程高低有关，而与水管截面积大小无关。只要扬程一定，水泵的叶轮尺寸不变，无论管径多大，作用在
10、叶轮上的压力都是一定的。只是管径增大后，水流阻力会减小，而使流量有所增加，动力消耗也有适当增加。但只要在额定扬程范围内，无论管径如何增加水泵都是可以正常工作的，并且还可以减小管路损耗，提高水泵效率。 3.安装进水管路时，水平段水平或向上翘 这样做会使进水管内聚集空气，降低水管和水泵的真空度，使水泵吸水扬程降低，出水量减少。正确的做法是：其水平段应向水源方向稍有倾斜，不应水平，更不得向上翘起。 4.进水管路上用的弯头多 如果在进水管路上用的弯头多，会增加局部水流阻力。并且弯头应在垂直方向转弯，不允许在水平方向转弯，以免聚集空气。 5.水泵进水口与弯头直接相连 这样会使水流经过弯头进入叶轮时分布不
11、均。当进水管直径大于水泵进水口时，应安装偏心变径管。偏心变径管平面部分要装在上面，斜面部分装在下面。否则聚集空气，出水量减少或抽不上水，并有撞击声等。若进水管与水泵进水口直径相等时，应在水泵进水口和弯头之间加一直管，直管长度不得小于水管直径的 23 倍。 6.装有底阀的进水管最下一节不是垂直的 如这样安装，阀门不能自行关闭，造成漏水。正确安装方法是：装有底阀的进水管，最下一节最好是垂直的。如因地形条件限制不能垂直安装，则水管轴线与水平面夹角应在 60以上。 7.进水管的进水口位置不对 （1）进水管的进水口离进水池底和池壁距离小于进水口直径。如果池底有泥沙等污物时，进水口离池底的距离小于直径的
12、1.5倍时，会造成抽水时进水不畅或吸进泥沙杂物，堵塞进水口。 （2）进水管的进水口入水深度不够时，这样会引起进水管周围水面产生漩涡，影响进水，减少出水量。正确的安装方法是：中小型水泵入水深度不得小于 300600mm，大型水泵不得小于 6001000mm。 8.出水管口在出水池正常水位以上 如果出水口在出水池正常水位以上，虽增加了水泵扬程，但减少了流量。如因地形条件所限，出水口必须高出出水池水位，则应在管口加装弯头和短管，使水管成为虹吸式，降低出水口高度第二章流体输送机械在化工生产中，常常需要将流体从低处输送到高处，或从低压送至高压，或沿管道送至较远的地方。为达到此目的，必须对流体加入外功，以
13、克服流体阻力及补充输送流体时所不足的能量。为液体提供能量的机械称为液体输送机械。为气体提供能量的机械称为气体输送机械，本章重点：离心泵的工作原理、性能参数及流量调节第一节液体输送机械2-1.1 离 心 泵 离心泵具有结构简单、流量大而且均匀、操作方便的优点。它在化工生产中得到广泛地应用，约占化工用泵的 8090。一、离心泵工作原理离心泵蜗壳形泵壳内，有一固定在泵轴上的工作叶轮。叶轮上有 612 片稍微向后弯曲的叶片，叶片之间形成了使液体通过的通道。泵壳中央有一个液体吸入口与吸入管连接。液体经底阀和吸入管进入泵内。泵壳上的液体压出口与压出管连接，泵轴用电机或其它动力装置带动。启动前，先将泵壳内灌
14、满被输送的液体。启动时，泵轴带动叶轮旋转，叶片之间的液体随叶轮一起旋转，在离心力的作用下，液体沿着叶片间的通道从叶轮中心进口处被甩到叶轮外围，以很高的速度流入泵壳，液体流到蜗形通道后，由于截面逐渐扩大，大部分动能转变为静压能。于是液体以较高的压力，从压出口进入压出管，输送到所需的场所。当叶轮中心的液体被甩出后，泵壳的吸入口就形成了一定的真空，外面的大气压力迫使液体经底阀吸入管进入泵内，填补了液体排出后的空间。这样，只要叶轮旋转不停，液体就源源不断地被吸入与排出。离心泵若在启动前未充满液体，则泵壳内存在空气。由于空气密度很小，所产生的离心力也很小。此时，在吸入口处所形成的真空不足以将液体吸入泵内
15、。虽启动离心泵，但不能输送液体。此现象称为“气缚”。为便于使泵内充满液体，在吸入管底部安装带吸滤网的底阀，底阀为止逆阀，滤网是为了防止固体物质进入泵内，损坏叶轮的叶片或妨碍泵的正常操作。二、离心泵的主要部件离心泵的主要部件有叶轮和泵壳。1、叶轮从离心泵的工作原理可知，叶轮是离心泵的最重要部件。按结构可分为以下三种：a敞式叶轮敞式叶轮两侧都没有盖板，制造简单，清洗方便。但由于叶轮和壳体不能很好地密合，部分液体会流回吸液侧，因而效率较低。它适用于输送含杂质的悬浮液。b半蔽式叶轮半蔽式叶轮吸入口一侧没有前盖板，而另一侧有后盖板，它也适用于输送悬浮液。c蔽式叶轮蔽式叶轮叶片两侧都有盖板，这种叶轮效率较
16、高，应用最广，但只适用于输送清洁液体。蔽式或半蔽式叶轮的后盖板与泵壳之间的缝隙内，液体的压力较入口侧为高，这使叶轮遭受到向入口端推移的轴向推力。轴向推力能引起泵的振动，轴承发热，甚至损坏机件。为了减弱轴向推力，可在后盖板上钻几个小孔，称为平衡孔，让一部分高压液体漏到低压区以降低叶轮两侧的压力差。这种方法虽然简便，但由于液体通过平衡孔短路回流，增加了内泄漏量，因而降低了泵的效率。按吸液方式的不同，离心泵可分为单吸和双吸两种，单吸式构造简单，液体从叶轮一侧被吸入；双吸式比较复杂，液体从叶轮两侧吸入。显然，双吸式具有较大的吸液能力，而且基本上可以消除轴向推力。二泵壳 离心泵的外壳多做成蜗壳形，其内有
17、一个截面逐渐扩大的蜗形通道。从离心泵的的工作过程可以看到，泵壳的作用是集液和能量转换。叶轮在泵壳内顺着蜗形通道逐渐扩大的方向旋转。由于通道逐渐扩大，以高速度从叶轮四周抛出的液体可逐渐降低流速。减少能量损失，从而使部分动能有效地转化为静压能。有的离心泵为了减少液体进入蜗壳时的碰撞，在叶轮与泵壳之间安装一固定的导轮，导轮具有很多逐渐转向的孔道，使高速液体流过时能均匀而缓慢地将动能转化为静压能，使能量损失降到最小程度。泵壳与轴要密封好，以免液体漏出泵外，或外界空气漏进泵内三、理论压头假设：叶片的数目无限多，叶片的厚度无限薄，从而可以认为液体完全沿着叶片的弯曲表面流动，无任何环流现象；液体是理想流体，
18、无摩擦阻力损失。在叶轮的进、出口截面到机械能衡算式，从而导出离心泵理论压头 为TH（2-15）22TcosuHg（3）流量对理论压头的影响（2-18）22TVctguHqA22rbvr22sinqcb（4）叶片形状对理论压头的影响当泵转速 n、叶轮直径 、叶轮出口处叶片宽度 、流量 一定时， 随叶片形状 而2D2bvqTH2变。 径向叶片， = ， =0， = 与 无关。2902ctgTH2ugvq 后弯叶片， 222,t, 前弯叶片，222T90,ctg,ug由此可见，前弯叶片产生的 最大，似乎前弯叶片最有利，实际情况是否果真如此呢？H我们分析如下：=位头（ ）+静压头（ ）+动压头（ ）T
19、zpg2ug而 的前弯叶片流体出口的绝对速度 很大，此时增加的压头主要是动压头，静压290 2c头反而比后弯叶片小。动压头虽然可以通过蜗壳部分地转化为静压头，但由于 大，液2c体在泵壳内产生的冲击剧烈得多，转换时的能量损失大为增加，效率低。故为获得较多的能量利用率，离心泵总是采用后弯叶片（ ）。o23052-1. 2 离心泵的主要性能参数为了正确选择和使用离心泵，需要了解离心泵的性能。离心泵的主要性能参数为流量、扬程、功率和效率。一流量 泵的流量（又称送液能力）是指单位时间内泵所输送的液体体积。用符号 Q表示，单位为/或 m3/。二扬程泵的扬程（又称泵的压头）是指单位重量液体流经泵后所获得的能
20、量，用符号表示，单位为米液柱。离心泵压头的大小，取决于泵的结构（如叶轮直径的大小，叶片的弯曲情况等）、转速及流量。泵的压头可用实验方法测定。在泵的进出口处分别安装真空表和压力表，在真空表与压力表之间列柏努得方程式，即或 式中 pM 压力表读出压力（表压），N/m2；pV真空表读出的真空度，N/m2；u1、u2吸入管、压出管中液体的流速，m/s；Hf两截面间的压头损失，m。由于两截面之间管路很短，其压头损失Hf 可忽略不计。若以 HM及 HV分别表示压力有和真空表上的读数，以米液柱（表压）计。则上式可改写为三 效率液体在泵内流动的过程中，由于泵内有各种能量损失，泵轴从电机得到的轴功率，没有全部为
21、液体所获得。泵的效率就是反映这种能量损失的。泵内部损失主要有三种，即容积损失、水力损失及机械损失，现将其产生原因分述如下：容积损失容积损失是由于泵的泄漏造成的。离心泵在运转过程中，有一部分获得能量的高压液体，通过叶轮与泵壳之间的间隙流回吸入口。因此，从泵排出的实际流量要比理论排出流量为低，其比值称为容积效率 1。水力损失水力损失是由于流体流过叶轮、泵壳时，由于流速大小和方向要改变，且发生冲击，而产生的能量损失。所以泵的实际压头要比泵理论上所能提供的压头为低，其比值称为水力效率 2。机械损失机械损失是泵在运转时，在轴承、轴封装置等机械部件接触处由于机械磨擦而消耗部分能量，故泵的轴功率大于泵的理论
22、功率（即理论压头与理论流量所对应的功率）。理论功率与轴功率之比称为机械效率 3。泵的总效率 （又称效率）等于上述三种效率的乘积，即123 对离心泵来说，效率一般约为 0.60.85左右，大型泵可达 0.90。四功率 泵的有效功率可写成NeQHpg 式中 Ne泵的有效功率，W；Q泵的流量，m3/s；H泵的压头，m ；p液体的密度，kg/m3；g重力加速度，m/s2。已知 g=9.81m/s2；1kW=1000W，则有效功率可用 kW单位表示，即由于有容积损失、水力损失与机械损失，所以泵的轴功率 N要大于液体实际得到的有效功率，即泵在运转时可能发生超负荷，所配电动机的功率应比泵的轴功率大。在机电产
23、品样本中所列出的泵的轴功率，除非特殊说明以外，均系指输送清水时的数值2-13 离心泵的特性曲线 一、离心泵的特性曲线 压头、流量、功率和效率是离心泵的主要性能参数。这些参数之间的关系，可通过实验测定。离心泵生产部门将其产品的基本性能参数用曲线表示出来，这些曲线称为离心泵的特性曲线。以供使用部门选泵和操作时参考。特性曲线是在固定的转速下测出的，只适用于该转速，故特性曲线图上都注明转速 n的数值，国产 4B20 型离心泵在 n=2900r/min时特性曲线。图上绘有三种曲线，即Q 曲线Q 曲线表示泵的流量 Q和压头的关系。离心泵的压头在较大流量范围内是随流量增大而减小的。不同型号的离心泵，Q 曲线
24、的形状有所不同。如有的曲线较平坦，适用于压头变化不大而流量变化较大的场合；有的曲线比较陡峭，适用于压头变化范围大而不允许流量变化太大的场合。Q 曲线Q 曲线表示泵的流量 Q和轴功率的关系，随 Q的增大而增大。显然，当 Q=0时，泵轴消耗的功率最小。因此，启动离心泵时，为了减小启动功率，应将出口阀关闭。Q 曲线Q 曲线表示泵的流量 Q和效率 的关系。开始 随 Q的增大而增大，达到最大值后，又随 Q的增大而下降。该曲线最大值相当于效率最高点。泵在该点所对应的压头和流量下操作，其效率最高。所以该点为离心泵的设计点。选泵时，总是希望泵在最高效率工作，因为在此条件下操作最为经济合理。但实际上泵往往不可能正好在该条件下运转，因此，一般只能规定一个工作范围，称为泵的高效率区。高效率区的效率应不低于最高效率的 92%左右。泵在铭牌上所标明的都是最高效率下的流量，压头和功率。离心泵产品目录和说明书上还常常注明最高效率区的流量、压头和功率的范围等。二离心泵的转数对特性曲线的影响离心泵的特性曲线是在一定转速下测定的。当转速由 n1改变为 n2时，其流量、压头及功率的近似关系为, , 上式称为比例定律，当转速变化小于 20%时，可认为效率不变，用上式进行计算误差不大。三叶轮直径对特性曲线的影响当叶轮直径变化不大，转速不变时，叶轮直径、流量、压头及功率之间的近似关系为
