《水泵与水泵站第二章.ppt

第二章 叶片式水泵 2.1 离心泵的工作原理与基本构造 2.2 离心泵的主要零件 2.3 轴流泵及混流泵的构造与工作原理 2.4 叶片泵的基本性能参数 2.5 叶片泵的基本方程式 2.6 叶片泵的特性曲线 2.7 相似定律及比转速 2.1 离心泵的工作原理与基本构造 2.1.1两个例子 (1)在雨天，旋转雨伞，水滴沿伞边切线方向飞出，旋转的雨伞结水滴以能量，旋转的离心力把雨滴甩走，如图所示。 (2)在垂直平面上旋转一个小桶，旋转的离心力给水以能量，旋转的离心力把水甩走，如图所示。 2.1.2 工作原理 离心泵基本构造及工作原理 2.2 离心泵的主要零件 离心泵是由许多零件组成的，离心泵的组成主要有：叶轮、泵轴、泵壳、泵座、轴封装置、减漏环、轴承座、联轴器、轴向力平衡装置。 单级单吸卧式离心泵 1、叶轮 　　叶轮：单吸式、双吸式 2、泵轴 3、泵壳 4、泵座 5、轴封装置：泵轴与泵壳间 (1)填料密封 (2)机械密封 6、减漏环(承磨环) 叶轮吸入口的外缘与泵壳内壁的接缝处 7、轴承座 8、联轴器 9、轴向力平衡措施 2.4 叶片泵的基本性能参数 水泵的6个性能参数： 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m3／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，以η表示。 t：运行时间h η1：水泵的效率 η2：电机的效率 例：某水厂取水泵站，供水量Q＝8.64×104m3／d，扬程H=30m；水泵及电机的效率均为70％，则该泵站工作10h其电耗值？ 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mH20。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mH20 。气蚀余量在水泵样本中也有以Δh来表示的。 2.5 叶片泵的基本方程式 2.5.1叶轮中液体的流动情况 2.5.2 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。 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。 2.5.3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α１＝ 90°，既Ｃ１u=0 则 （2） 则增加转速(n)相加大轮径(D2)，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(H1)，另一部分为动扬程(H2)，它在流出叶轮时，以比动能的形式出现。 2.5.4基本方程式的修正 假定1 基本满足。 假定2 “反旋现象”。 假定3 有水力损耗 2.6 离心泵的特性曲线 2.6.1离心泵的特性曲线 特性曲线：在一定转速下，离心泵的扬程、功率、效率等随流量的变化关系称为特性曲线。它反映泵的基本性能的变化规律，可做为选泵和用泵的依据。各种型号离心泵的特性曲线不同，但都有共同的变化趋势。 2.6.2理论特性曲线的定性分析 2、(β２＜90°) 从上式可看出，水泵的扬程将随流量的