水泵的功率、流量、扬程间的关系.doc

102是单位整理常数。流量单位：升/秒；扬程单位：米；密度单位：千克/升；重力加速度：9.81米/（秒×秒）；功率单位：千瓦。 　　功率=流量×扬程×密度×重力加速度=（升/秒）（米）（千克/升）（9.81米/（秒×秒））=9.81牛顿×米/秒=9.81瓦； 　　功率（千瓦）=（立方米/1000秒）（米）（吨/立方米）（9.81米/（秒×秒））=9.81/1000千瓦=千瓦/102 　　如果流量单位：立方米/小时，则功率（千瓦）=（立方米/3600秒）（米）（吨/立方米）（9.81米/（秒×秒））=9.81/3600千瓦=千瓦/367 1. 流量 水泵的流量又称为输水量，它是指水泵在单位时间内输送水的数量。以符号Q来表示，其单位为升/秒、立方米/秒、立方米/小时。 2. 扬程 水泵的扬程是指水泵能够扬水的高度，通常以符号H来表示，其单位为米。离心泵的扬程以叶轮中心线为基准，分由两部分组成。从水泵叶轮中心线至水源水面的垂直高度，即水泵能把水吸上来的高度，叫做吸水扬程，简称吸程；从水泵叶轮中心线至出水池水面的垂直高度，即水泵能把水压上去的高度，叫做压水扬程，简称压程。即 水泵扬程= 吸水扬程 + 压水扬程 应当指出，铭牌上标示的扬程是指水泵本身所能产生的扬程，它不含管道水流受摩擦阻力而引起的损失扬程。在选用水泵时，注意不可忽略。否则，将会抽不上水来。 3. 功率 在单位时间内，机器所做功的大小叫做功率。通常用符号N来表示。常用的单位有：公斤·米/秒、千瓦、马力。通常电动机的功率单位用千瓦表示；柴油机或汽油机的功率单位用马力表示。动力机传给水泵轴的功率，称为轴功率，可以理解为水泵的输入功率，通常讲水泵功率就是指轴功率。 由于轴承和填料的摩擦阻力；叶轮旋转时与水的摩擦；泵内水流的漩涡、间隙回流、进出、口冲击等原因。必然消耗了一部分功率，所以水泵不可能将动力机输入的功率完全变为有效功率，其中定有功率损失，也就是说，水泵的有效功率与泵内损失功率之和为水泵的轴功率。 流量与转速成一次方关系：Q1/Q2 = n1/n2；　　扬程与转速成二次方关系：H1/H2 = ( n1/n2 ) 2 　　 电机轴功率与转速成三次方关系：P1/P2 = ( n1/n2 ) 3 　　 由上述推导可以知道，采用转速调节法的节能效果很明显。随着变频调速技术不断成熟，恒压供水采用变频器来控制水泵转速。由电机转速公式：n=60f/p，其中，n为电机同步转速，f为供电频率，p为电机极对数，可知电机供电频率f与转速成正比。这样，采用变频器调速时，变频器的输出频率与流量、扬程及电机轴功率也有上述的n次方（n=123）比例关系。 水泵变频运行的图解分析方法 2006-12-29　　　来源：中国自动化网　　　浏览：41 1??引言????水泵采用变频调速可以达到很好节能效果，这同行业中已经有很多人写了大量论文进行论述。但其结果却有很多不尽人意方，有很多结论是错误和无法解释清楚，本文以简易图解分析法来进行进一步解释和分析。2??水泵变频运行分析误区2.1?有很多人水泵变频运行分析中都习惯引用风机水泵中比例定律流量比例定律?????Q1/Q2=n1/n2扬程比例定律?????H1/H2=(n1/n2)2轴功率比例定律???P1/P2=(n1/n2)3并由此出结论:水泵流量与转速成正比，水泵扬程与转速平方成正比，水泵输出功率与转速3次方成正比。以上结论确实是由风机和水泵比例定律中引导出来，却无法解释如下问题:(1)?为什么水泵变频运行时频率30~35Hz以上时才出水？(2)?为什么水泵不出水时电流和功率极小，一旦出水时电流和功率会有一个突跳，然后才转速升高而升高？2.2?绘制水泵性能特性曲线和管道阻力曲线????很多人绘制出水泵性能特性曲线和管道阻力曲线如图1所示。 GET=_blank 图1?????水泵特性曲线????图1中，水泵工频运行特性曲线为F1，额定工作点为A，额定流量QA，额定扬程HA，管网理想阻力曲线R1=KQ与流量Q成正比。采用节流调节时实际管网阻力曲线R2，工作点为B，流量QB，扬程HB。采用变频调速且没有节流特性曲线F2，理想工作点为C，流量QC，扬程HC;这里QB=QC。按图1中所示曲线，要想用调速方法将流量降到零，必须将变频器频率也降到零，但这与实际情况是不相符。实际水泵变频调速时，频率降到30~35Hz以下时就不出水了，流量已经降到零。2.3?变频泵与工频泵并联????变频泵与工频泵并联运行时，工频泵出口压力大，变频泵出口压力小，怀疑变频泵是否会不出水？是否工频泵水会向变频泵倒灌？3??以上分析误区(1)?相似定律确实是风机水泵理论分析当中一条很重要定律，它表明相似泵(或风机)相似工况下运行时，对应