第二章 3 离心泵工作点2008.ppt

（二）离心泵的选型 * 内容回顾 1.离心泵的性能参数及特性曲线 1）H～Q曲线：压头随流量的增大而下降。 2）N～Q曲线：轴功率随流量的增加而上升，流量为零时轴功率最小。 离心泵启动或关闭时，应关闭出口阀，使启动电流最小，以保护电机。 3） ? ～Q曲线：离心泵在一定转速下有一最高效率点。此最高效率点称为离心泵的设计点。设计点对应的流量称为额定流量。在选用离心泵时，应使离心泵在该点附近工作。 4）H、Q、η与液体密度无关，但轴功率N随密度增大而增加 。 6）离心泵转速、叶轮直径增加，其压头、流量、轴功率均增大。 5）粘度增加，泵的压头减小，泵的流量减小，泵的效率下降，泵的轴功率增大 。 2. 离心泵的安装高度 1) 汽蚀现象 2)允许吸上真空度 3) 允许气蚀余量 【例】用3B33型水泵从一敞口水槽中将水送到它处，槽内液面恒定。送水量为45～55m3/h。在最大流量下吸入管路压头损失为1m，液体在吸入管路的动压头可忽略。试计算：（1）输送20℃水时泵的安装高度；（2）输送65℃水时泵的安装高度。 当地大气压为9.81×104kPa。 解： 由附录查得3B33水泵的部分性能列于下表： 流量Q(m3/h) 压头H/m 转速n/(r/min) 允许吸上真空度Hs?/m 30 45 55 35.6 32.6 28.8 2900 7.0 5.0 3.0 为了保证泵的正常运转，以最大流量作为设计安装高度的依据，即取 式中: Hs?=3.0m （1）输送20℃水时泵的安装高度 此时Hs?不用修正 Hf,0-1=1.0m （2）输送65℃水时泵的安装高度 需对其Hs? 进行换算，即 由附录查得65℃时水的密度ρ＝980.5kg/m3，饱和蒸汽压 pv＝2.554×104Pa，则 讨论： 1）离心泵的允许吸上真空度和允许气蚀余量值是与其流量有关的，大流量下△h较大而HS?较小，因此，必须注意使用最大流量值进行计算。 2）离心泵安装时，应注意选用较大的吸入管路，减少吸入管路的弯头、阀门等管件，以减少吸入管路的阻力。 3）当液体输送温度较高或液体沸点较低时，可能出现允许安装高度为负值的情况，此时，应将离心泵安装于贮槽液面以下，使液体利用位差自流入泵内。 六. 离心泵的工作点和流量调节 (一) 管路特性曲线和离心泵的工作点 在如图所示的两截面间列柏努利方程 1 1? 2? 2 对于直径均一的管路系统，压头损失可表达为 注:若λ随Re的变化不能忽略,则需带入λ相应的关联式,从而得到He和Qe的关系 管路特性曲线 如果管路中的流动处于阻力平方区，则B为常数。 例：如图，设水在光滑管内流动，吸入管路直径为0.08m，管长 排出20m（包括全部阻力的当量长度），排出管路直径为0.05m， 管长50m （包括全部阻力的当量长度），设Re4000,两槽均与大 气相通。求管路的特性方程。(已知水的粘度为1.3mPa.s) 1 1? 2? 2 12m 解： 在 1-1?和2-2?截面间列柏努利方程： Z2-Z1=12m, p1=0（表）, p2=0（表） u1=0, u2=0 管路特性曲线： He-Qe Q H 2．离心泵的工作点 离心泵在管路中正常运行时，泵所提供的流量和压头应与管路系统所要求的数值一致。此时，安装于管路中的离心泵必须同时满足管路特性方程与泵的特性方程。 两方程所得到两特性曲线的交点，即离心泵的工作点M 对所选定的泵以一定转速在此管路系统操作时，只能在此点工作。在此点，H＝He，Q＝Qe。 H=He Q=Qe M H-Q He-Qe （二）离心泵的流量调节 1．改变管路特性曲线----改变泵出口阀开度 关小阀门，使B值变大，流量变小，曲线变陡。 开大阀门，使B值变大，流量变大，曲线变平缓。 M1 1 QM1 M H-Q QM M2 2 QM2 优点：调节迅速方便，流量可连续变化； 缺点：流量阻力加大，要多消耗动力，不经济。 2．改变泵的特性曲线 QM1 M1 M2 QM2 M H-Q QM He-Qe 泵的转速提高，则H~Q线上移，工作点由M移至M2，流量由QM 加大到QM2； 泵的转速降低，则H~Q线下移，工作点移至M1,流量减小到QM1； 优点：流量随转速下降而减小，动力消耗也相应降低； 缺点：需要变速装置或价格昂贵的变速电动机，难以做到流量连续调节，化工生产中很少采用。 ? 3．离心泵的组合操作 离心泵的并联 在同一压头下，两台同样的泵并联所提供的流量为单台泵提供流量的两倍。 并联后的总流量必低于单台泵流量的两倍。 H-Q QM H M He-Qe ? M并 QM并 ? H-Q QM H M He-Qe Q （2