1、泵 （離心泵的工作特性）,過程流體機械,機械設備,思考題,流體在離心泵葉輪中有哪幾中運動速度？這些速度之間的關系如何？速度三角形是如何得到的？速度三角形的形狀和大小和那些因素有關？ 離心泵的主要性能參數(shù)有哪些？這些參數(shù)又有那些名稱，相互之間存在什么關系？ 泵內(nèi)存在哪幾中損失？這些損失的原因分別是什么？如何減小這些損失？,菜單,第三節(jié)離心泵的工作特性,離心泵性能及調(diào)節(jié) 離心泵啟動與運行 相似理論在離心泵中的應用 輸送粘性液體性能曲線換算,菜單,1. 離心泵的性能及調(diào)節(jié),離心泵的運行特性 泵的性能曲線 管路特性曲線 泵在不穩(wěn)定工況下工作 離心泵運行工況的調(diào)節(jié),菜單,1)離心泵的性能曲線,是選擇和使

2、用泵的主要依據(jù)，有“平坦”和“駝峰”狀之分，“駝峰”狀易產(chǎn)生不穩(wěn)定現(xiàn)象。,H-Q曲線,N-Q曲線,效率-Q曲線,NPSHr-Q曲線,菜單,1)離心泵的性能曲線,是合理選擇原動機功率和操作起動泵的依據(jù)，按需流量變化范圍中的最大規(guī)律再加上一定的安全余量，選擇原動機功率。起動泵應關閉排出管路上的調(diào)節(jié)閥，可以減小啟動電流，保護電機,H-Q曲線,N-Q曲線,效率-Q曲線,NPSHr-Q曲線,1)離心泵的性能曲線,是檢查泵工作經(jīng)濟性的依據(jù)，盡可能在高效區(qū)工作。通常效率最高點為額定點，也是設計工況點。目前取最高效率以下5%-8%范圍內(nèi)所對應的工況為高效工作區(qū),H-Q曲線,N-Q曲線,效率-Q曲線,NPSHr

3、-Q曲線,1)離心泵的性能曲線,是檢查泵工作是否發(fā)生氣蝕的依據(jù)。通常是按最大流量下的NPSHr，考慮安全余量及吸入裝置的有關參數(shù)確定泵的安裝高度,H-Q曲線,N-Q曲線,效率-Q曲線,NPSHr-Q曲線,菜單,2)管路的特性曲線,菜單,H=Hst+BV2,菜單,3) 泵在不穩(wěn)定工況下工作,菜單,1.2離心泵運行工況的調(diào)節(jié),改變泵特性曲線的調(diào)節(jié) 轉速調(diào)節(jié) 切割葉輪外徑調(diào)節(jié) 泵的串聯(lián)或并聯(lián)調(diào)節(jié) 改變裝置特性曲線的調(diào)節(jié) 閘閥調(diào)節(jié) 液位調(diào)節(jié) 旁路分流調(diào)節(jié),菜單,改變泵特性曲線的調(diào)節(jié),a.轉速調(diào)節(jié) b.切割葉輪外徑調(diào)節(jié) c.改變前置導葉葉片角度的調(diào)節(jié) d.改變半開式葉輪葉片端部間隙的調(diào)節(jié) e.泵的串聯(lián)或

4、并聯(lián)調(diào)節(jié),改變裝置特性曲線的調(diào)節(jié),a.閘閥調(diào)節(jié) b.液位調(diào)節(jié) c.旁路分流調(diào)節(jié),改變管路特性曲線的調(diào)節(jié),2 離心泵的啟動與運行,啟動前的準備工作 啟動前檢查 潤滑油的名稱、型號、主要功能和加注數(shù)量是否符合技術文件規(guī)定的要求； 軸承潤滑系統(tǒng)、密封系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)是否完好，軸承的油路、水路是否暢通； 盤動泵的轉子12轉，檢查轉子是否有摩擦或卡住現(xiàn)象； 在聯(lián)軸器附近或皮帶防護裝置處，是否有妨礙轉動的雜物； 泵、軸承座、電動機的基礎地腳螺栓是否松動； 泵工作系統(tǒng)的閥門或輔助裝置均應處于泵運轉時負荷最小的位置，應關閉出口調(diào)節(jié)閥； 點動泵，看其葉輪轉向是否與設計轉向一致，若不一致，必需使葉輪完全停止轉動后，

5、調(diào)整電動機接線后，方可再啟動。,菜單,充水水泵在啟動以前，泵殼和吸水管內(nèi)必須先充滿水，這是因為有空氣存在的情況下，泵吸入口的真空無法形成和保持。 暖泵輸送高溫液體的泵，如電廠的鍋爐給水泵，在啟動前必須先暖泵。這是因為給水泵在啟動時，高溫給水流過泵內(nèi)，使泵體溫度從常溫很快上升到100200，這會引起泵內(nèi)外和各部件之間的溫差，若沒有足夠長的傳熱時間和適當控制溫升的措施，會使泵各處膨脹不均，造成泵體各部分變形、磨損、振動等。,菜單,啟動程序 離心泵泵腔和吸水管內(nèi)全部充滿水并無空氣，出口閥關閉。給水泵暖泵完畢。 對于強制潤滑的泵，啟動油泵向各軸承供油。 啟動冷卻水泵或打開冷卻水閥。 合閘啟動，啟動后泵

6、空轉時間不允許超過24min，使轉速達到額定值后，逐漸打開離心泵的出口閥，增加流量，并達到要求的負荷。,菜單,運行中的注意事項 泵制造廠對軸承的溫度有規(guī)定滾動軸承的溫升一般不超過40，表面溫度不超過70，否則就說明滾動軸承內(nèi)部出現(xiàn)毛病，應停機檢查。如果繼續(xù)運行，可能引起事故。對于滑動軸承的溫度規(guī)定，應參閱有關泵的技術文件，處理方法與滾動軸承一樣。 泵轉子的不平衡，結構剛度或旋轉軸的同心度差，都會引起泵產(chǎn)生振動。因此在泵運轉時，用測振器在軸承上檢查振幅是否符合規(guī)定。 為了保證泵的正常運轉，葉輪的徑向跳動和端面跳動不能超過規(guī)定的數(shù)值，否則會影響轉子不平衡，產(chǎn)生振動。,菜單,3 相似理論在泵中的應用

7、,離心泵相似理論 相似理論在離心泵中的應用 改變?nèi)~輪外徑對泵性能的影響,菜單,3.1離心泵相似理論,相似條件 幾何相似幾何相似是指模型泵和實物泵對應點的幾何尺寸成比例，比值相等，各對應角相等（包括葉片數(shù)z、葉片安裝角和阻塞系數(shù)都相等）。即 式中，DM、Dsh 模型泵與實物泵的任一線性尺寸； i1 縮放比例。,菜單,運動相似又稱流動相似，它是指模型泵和實物泵各對應點的速度方向相同，大小成比例，比值相等，對應角相等。即流體在各對應點的速度三角形相似，即 式中， nM、nsh 模型泵與實物泵的轉速； i1 速度相似常數(shù)。,菜單,動力相似動力相似是指模型泵和實物泵相對應的各種同名力的方向相同，大小成比

8、例，比值相等。流體在泵中流動主要受到以下四種力的作用：慣性力、粘性力、壓力、重力。即 式中，I流體的慣性力；F流體的粘性力；P流體的壓力；G流體的重力。,菜單,相似定律 流量相似定律已知泵的流量 兩臺泵工況相似時，其流量之比值為由式 ，由式，代入上式得上式為流量相似定律，它說明幾何相似的泵，在相似的工況下運行時，其流量與幾何尺寸的三次方、轉速的一次方、容積效率的一次方成正比。,菜單,揚程相似定律 已知泵的揚程 兩臺泵工況相似時，其揚程之比值為將式 的關系代入上式，得上式為揚程相似定律，它說明幾何相似的泵，在相似工況下運行時，其揚程與幾何尺寸的平方、轉速的平方、水力效率的一次方成正比。,菜單,功

9、率相似定律 已知泵的功率 兩臺泵工況相似時，其功率之比值為 將流量相似定律和揚程相似定律代入上式得 上式為功率相似定律，它說明幾何相似的泵，在相似的工況下運行時，其功率與幾何尺寸的五次方、轉速的三次方、流體密度的一次方、機械效率的一次方成正比。,菜單,比轉速式中各量的單位與國際上使用的 的單位相同，但這是一種有量綱的比轉數(shù)，而且前面乘以3.65。式中，Q泵的流量，m3/s；H泵的揚程，m；n泵的轉速，r/min；ns比轉數(shù)， 。,菜單,3.2相似理論在離心泵中的應用,相似方法設計泵將實物泵設計成模型泵，便于進行模型試驗，或按照選定的高效模型泵設計實物泵。設計步驟為： 按給定的參數(shù)（Q、H、n）

10、計算所設計泵的ns。 選擇性能良好的模型泵，此模型泵與所設計泵的ns應相等或相近。 按設計泵和模型泵的參數(shù)Q、H、n計算所方比例i1。 按照Dsh=DM/i1計算設計泵的各尺寸。算得的i1是不同的，一般選用其中較大的值。 有了設計泵的各尺寸，即可繪制設計圖，并根據(jù)模型泵的性能曲線換算成設計泵的性能曲線。,菜單,換算不同轉速下泵的性能曲線,比例定律：,菜單,作相似狀態(tài)曲線和通用特性曲線,菜單,3.3改變?nèi)~輪外徑對泵性能的影響,切割定律,低比轉數(shù)泵,菜單,高比轉數(shù)泵,切割狀態(tài)曲線及切割高效工區(qū),菜單,4 輸送粘性液體式離心泵性能曲線的換算,被輸送液體的粘度對離心泵性能的影響離心泵輸送粘液時，由于液體粘度比水大，泵流道內(nèi)液體流動情況改變，各處的液體流速和壓力重新分配，使泵的流量和揚程降低，并使泵的效率劇烈下降，軸功率也有所變化。,菜單,輸送粘性液體時離心泵的性能曲線,菜單,思考題,什么是離心泵的性能曲線？說明每條曲線所表示的意義和特點。 什么是泵的相