6水泵与水泵站9.23(水泵运行工况及工况调节)2.7课案.ppt

2.7 离心泵装置定速运行工况;泵所在的管路状况1;泵所在的管路状况2; ;M;M; ;优点：调节流量，简便易行，可连续变化 缺点：关小阀门时增大了流动阻力，额外消耗了部分能量，经济上不够合理。;2.7.5数解法求离心泵装置的工况点 　　　原理：拟合Q-H曲线，与管道系统特性曲线联立求解工况点。 ;拟合Q-H曲线 (1) H——水泵的实际扬程(MPa)； Hx——水泵在Q=0时所产生的虚总扬程(MPa)； hx——相应于流量为Q时，泵体内的虚水头损失之和。 hx =SxQmMPa Sx——泵体内虚阻耗系数; m——指数。 (2) ;§ 2.8 离心泵装置调速运行工况; 运动相似的条件是：两叶轮对应点上水流的同名速度方向一致，大小互成比例。也即在相应点上水流的速度三角形相似。 在几何相似的前题下，运动相似就是工况相似。 ;2.8.2相似定律的特例——比例律 把相似定律应用于以不同转速运行的同一台叶片泵，则可得到比例律：; 1、比例律应用的图解方法 (1)已知水泵转速为nl时的(Q—H)l曲线，但所需的工况点，并不在该特性曲线上，而在坐标点A2(Q2，H2)处。现问；如果需要水泵在A2点工作，其转速n2应是多少? (2)已知水泵nl时的(Q—H)l曲线，试用比例律翻画转速为n2时的(Q—H)2 曲线。 ;问题(1)：求“相似工况抛物线” 求A点：相似工况抛物线与(Q—H)l线的交点。 求n2 ;(2)在(Q—H)l线上任取a、b、c、d、e、f点； 利用比例律求(Q—H)2上的a’、b’、c’、d’、e’、f’……作(Q—H)2曲线。 同理可求(Q—N)2曲线。 ;求(Q—η)2曲线。 在利用比例律时，认为相似工况下对应点的效率是相等的，将已知图中a、b、b、d等点的效率点平移即可。 ;定速运行与高速运行比较： 泵站调速运行的优点表现于 (1)省电耗(即N’B2＜NB2)。 (2)保持管网等压供水(即HST基本不变) ;2、比例律应用的数解方法 (1) (2);2.8.３相似准数—比转数(ns) １、模型泵：在最高效率下，当有效功率Nu＝735.5 W(1HP)，扬程Hm＝1m，流量 m3／s。 这时该模型泵的转数，就叫做与它相似的实际泵的比转数ns 。;将模型泵的Hm＝1m，Qm＝0.075m3／s代入 注：(1)Q和H是指水泵最高效率时的流量和扬程，也即水泵的设计工况点。 (2)比转数ns是根据所抽升液体的容重γ＝1000kg／m3时得出的。 (3)Q和H是指单吸、单级泵的流量和扬程。 (4)比转数不是无因次数，它的单位是“r／min”。; 2、对比转数的讨论 (1)比转数(ns) 反映实际水泵的主要性能。 当转速n一定时，ns越大，水泵的流量越大，扬程越低。 ns越小，水泵的流量越小，扬程越高。 ;(2)叶片泵叶轮的形状、尺寸、性能和效率都随比转数而变的。用比转数ns可对叶片泵进行分类。 要形成不同比转数ns，在构造上可改变叶轮的外径(D2)和减小内径(D0)与叶槽宽度(b2)。;(3)相对性能曲线 　　ns越小：Q—H曲线就越平坦； 　　Q＝0时的N值就越小。因而，比转数低的水泵，采用闭闸起动时，电动机属于轻载起动，起动电流减小； 效率曲线在最高效率点两则下降得也越和缓。 ;2.8.4调速途径及调速范围 1、调速途径 (1)电机转速不变，通过中间偶合器以达到改变转速的目的。 采用液力偶合器对叶片泵机组可进行无级调运，可以大量节约电能，并可使电动机空载(或轻载)启动 ，热能损耗多。 (2)电机本身的转速可变。 改变电机定子电压调速，改变电机定子极数调速，改变电机转子电阻调速，串级调速以及变频调速等多种。;2、在确定水泵调速范围时，应注意如下几点： (1)调速水泵安全运行的前提是调速后的转速不能与其临界转速重合、接近或成倍数。 (2)水泵的调速一般不轻易地调高转速。 (3)合理配置调速泵与定速泵台数的比例。 (4)水泵调速的合理范围应使调速泵与定速泵均能运行于各自的高效段内。 ;§ 2.8 离心泵装置换轮运行工况;2.8.2切削律的应用 1、切削律应用的两类问题 (1)已知叶轮的切削量，求切削前后水泵特性曲线的变化。 (2)已知要水泵在B点工作，流量为QB，扬程为HB，B点位于该泵的(Q-H)曲线的下方。现使用切削方法，使水泵的新持性曲线通过B点，要求：切削后的叶轮直径D’2 是多少?需要切削百分之几?是否超过切削限量? ;　　(1)解决这一类问题的方法归纳为“选点、计算、立点、连线”四个步骤。;(2) 求“切削抛物线” 求A点坐标：切削抛物线与(Q—H) 线的交点。 求D’2：