第2章+葉片式泵

1、工作原理工作原理離心泵的工作過程離心泵的工作過程l 啟動前，將泵殼和吸水管道灌滿水啟動前，將泵殼和吸水管道灌滿水l 驅(qū)動電機，使葉輪高速旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機，使葉輪高速旋轉(zhuǎn)l 液體收到離心力作用被甩出葉輪，經(jīng)過泵殼流入液體收到離心力作用被甩出葉輪，經(jīng)過泵殼流入 壓水管道，由壓水管道輸入管網(wǎng)壓水管道，由壓水管道輸入管網(wǎng)l 同時，葉輪中心處由于液體被甩出而形成真空，同時，葉輪中心處由于液體被甩出而形成真空，吸水池中的液體在大氣壓的作用下源源不斷的流入吸水池中的液體在大氣壓的作用下源源不斷的流入葉輪吸水口，從而實現(xiàn)離心泵的連續(xù)輸水。葉輪吸水口，從而實現(xiàn)離心泵的連續(xù)輸水?；颈窘Y(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)單級單吸離心泵基本結(jié)構(gòu)

2、單級單吸離心泵基本結(jié)構(gòu)1-1-泵體；泵體；2-2-泵蓋；泵蓋；3-3-葉輪；葉輪；4-4-泵軸；泵軸；5-5-密封環(huán)；密封環(huán)；6-6-軸套；軸套；7-7-填料套；填料套；8-8-填料；填料；9-9-水封環(huán)；水封環(huán)；10-10-填料壓蓋；填料壓蓋；11-11-軸承螺母；軸承螺母；1212軸承體；軸承體；13-13-滾珠軸承；滾珠軸承；14-14-聯(lián)軸器；聯(lián)軸器；15-15-軸承擋套；軸承擋套；16-16-軸承斷蓋軸承斷蓋單級雙吸離心泵基本結(jié)構(gòu)單級雙吸離心泵基本結(jié)構(gòu)葉輪葉輪l 是離心泵的主要零件，其設(shè)計根據(jù)水力計算決定是離心泵的主要零件，其設(shè)計根據(jù)水力計算決定l 常用材質(zhì)：鑄鐵、鋼、青銅（材質(zhì)的性

3、能決定了水泵常用材質(zhì)：鑄鐵、鋼、青銅（材質(zhì)的性能決定了水泵的使用壽命，價格）的使用壽命，價格）l 葉輪的種類葉輪的種類 按吸水方式分：單吸式按吸水方式分：單吸式 雙吸式，吸水量較大雙吸式，吸水量較大 按葉輪蓋板情況分：封閉式，輸送較潔凈的液體按葉輪蓋板情況分：封閉式，輸送較潔凈的液體 敞開式，輸送含有一定懸浮物、敞開式，輸送含有一定懸浮物、 雜質(zhì)的液體雜質(zhì)的液體 半開式半開式葉輪葉輪葉輪葉輪泵軸泵軸l 作用：用來旋轉(zhuǎn)葉輪作用：用來旋轉(zhuǎn)葉輪l 常用材質(zhì)：碳素鋼、不銹鋼（要有足夠的抗扭強常用材質(zhì)：碳素鋼、不銹鋼（要有足夠的抗扭強度和剛度）度和剛度）l 泵軸和葉輪的連接：采用鍵、葉輪螺母和外舌止泵軸

4、和葉輪的連接：采用鍵、葉輪螺母和外舌止退墊圈連接，平鍵只能傳遞扭矩不能固定葉輪軸向退墊圈連接，平鍵只能傳遞扭矩不能固定葉輪軸向位置位置l 葉輪軸向位置的固定：大中型泵常用軸套和并緊葉輪軸向位置的固定：大中型泵常用軸套和并緊軸套的螺母來定位軸套的螺母來定位泵殼泵殼l 泵外面的泵外面的蝸殼形蝸殼形外殼外殼l 2個特點：個特點： 蝸殼形（保持良好的水力條件，沿蝸殼斷蝸殼形（保持良好的水力條件，沿蝸殼斷面的水流速度為常數(shù)）面的水流速度為常數(shù)） 錐形漸擴管（降低水流速度，速度水頭轉(zhuǎn)錐形漸擴管（降低水流速度，速度水頭轉(zhuǎn)化為壓力水頭）化為壓力水頭）泵座泵座l 作用：固定泵體，連接水泵與基礎(chǔ)作用：固定泵體，連

5、接水泵與基礎(chǔ)l 3個孔：個孔： 測壓螺孔：吸水管法蘭上，安裝真空表；測壓螺孔：吸水管法蘭上，安裝真空表； 壓水椎管法蘭上，安裝壓力表壓水椎管法蘭上，安裝壓力表 放水螺孔：泵殼底部，作用為泵停車檢修放水螺孔：泵殼底部，作用為泵停車檢修時放空積水時放空積水 泄水螺孔：泵座橫向槽底，作用為排填料泄水螺孔：泵座橫向槽底，作用為排填料盒滲漏的水滴盒滲漏的水滴軸封裝置軸封裝置l 泵軸和泵殼泵軸和泵殼的間隙處設(shè)置的密封裝置的間隙處設(shè)置的密封裝置l 軸封裝置應(yīng)用較多的為填料密封和機械密封軸封裝置應(yīng)用較多的為填料密封和機械密封l 填料密封構(gòu)造簡單、運行可靠。但填料的壽填料密封構(gòu)造簡單、運行可靠。但填料的壽命較短

6、，對于有毒、有腐蝕性及貴重的液體，命較短，對于有毒、有腐蝕性及貴重的液體，不能保證不泄露。不能保證不泄露。l 機械密封可以應(yīng)用在輸送有毒、有腐蝕性及機械密封可以應(yīng)用在輸送有毒、有腐蝕性及貴重的液體情況下。貴重的液體情況下。軸封裝置軸封裝置填料密封填料密封軸封裝置軸封裝置機械密封機械密封軸封裝置軸封裝置機械密封機械密封DY101DY101型系列機械密封型系列機械密封112112型系列機械密封型系列機械密封減漏環(huán)減漏環(huán)l 葉輪和泵殼葉輪和泵殼的間隙處設(shè)置的密封裝置的間隙處設(shè)置的密封裝置l 減漏的原理：減漏的原理：減少接縫間隙；減少接縫間隙； 增加泄露通道的阻力增加泄露通道的阻力l 減漏環(huán)是承磨構(gòu)件

7、，當減漏環(huán)與葉輪或泵殼之減漏環(huán)是承磨構(gòu)件，當減漏環(huán)與葉輪或泵殼之間的間隙過大時，可更換減漏環(huán)。間的間隙過大時，可更換減漏環(huán)。 l 檢漏環(huán)主要有檢漏環(huán)主要有單環(huán)型單環(huán)型、雙環(huán)型雙環(huán)型和和雙環(huán)迷宮型雙環(huán)迷宮型三三類，其水流回流阻力依次增大，結(jié)構(gòu)依次復(fù)雜。類，其水流回流阻力依次增大，結(jié)構(gòu)依次復(fù)雜。減漏環(huán)減漏環(huán)軸承座軸承座軸承座軸承座聯(lián)軸器（聯(lián)軸器（“靠背靠背”輪）輪） 剛性聯(lián)軸器剛性聯(lián)軸器11泵側(cè)聯(lián)軸器；泵側(cè)聯(lián)軸器；22電機側(cè)電機側(cè)聯(lián)軸器；聯(lián)軸器；33柱銷；柱銷；44擋圈擋圈1 14 43 32 2聯(lián)軸器（聯(lián)軸器（“靠背靠背”輪）輪） 軸向力平衡措施軸向力平衡措施 葉片泵的基本性能，由葉片泵的基本性

8、能，由 6 個性能參數(shù)表示：個性能參數(shù)表示： 流量（抽水量）流量（抽水量） ：泵在單位時間內(nèi)輸送的液體數(shù)量：泵在單位時間內(nèi)輸送的液體數(shù)量：Q：體積流量單位：體積流量單位 m3/h，L/s 重量流量單位重量流量單位 t/h 揚程（總揚程）揚程（總揚程） ：泵對單位重量（：泵對單位重量（1kg）液體所作的功）液體所作的功：H：m，Pa12EEH揚程（總揚程）揚程（總揚程） ：表征液體經(jīng)過泵后的比能增加：表征液體經(jīng)過泵后的比能增加式中：式中：E1液體流入泵時具有的比能液體流入泵時具有的比能 E2液體流出泵時具有的比能液體流出泵時具有的比能軸功率軸功率 ：泵軸得自原動機所傳遞來的功率：泵軸得自原動機所

9、傳遞來的功率：N：kW補充內(nèi)容補充內(nèi)容 ：單位時間內(nèi)流過泵的液體從泵那里得：單位時間內(nèi)流過泵的液體從泵那里得到的能量，用到的能量，用 Nu 表示表示gQHNu式中：式中： 液體密度，液體密度，kg/m3 g 重力加速度，重力加速度，m/s2 Q 流量，流量，m3/s H 揚程，揚程，m補充內(nèi)容補充內(nèi)容 ：泵所要求的原動機的輸出功率，用：泵所要求的原動機的輸出功率，用 Np 表示。一般在泵的產(chǎn)品樣本中可以查出。表示。一般在泵的產(chǎn)品樣本中可以查出。dpNkN式中：式中： k 備用系數(shù)，備用系數(shù)，k 1 d 傳動設(shè)備的效率傳動設(shè)備的效率 dpNkNdpspNkNNudspNNN補充內(nèi)容補充內(nèi)容 原動

10、機原動機泵軸泵軸泵泵原動機配套功率原動機配套功率原動機輸出功率原動機輸出功率軸功率軸功率gQHNu有效功率有效功率效率效率 ：泵的有效功率：泵的有效功率Nu和軸功率和軸功率N的比值的比值：%NgQHNNu：效率效率 ：1000gQHN （kW）5 .735gQHN （HP）：tgQHtNWp211000式中：式中： 1 泵的效率泵的效率 2 電機的效率電機的效率 t 泵的運行時間泵的運行時間dpNkNdspNNuNN 原動機原動機泵軸泵軸泵泵原動機配套功率原動機配套功率原動機輸出功率原動機輸出功率軸功率軸功率gQHNu有效功率有效功率h效率效率 ：衡量原動機輸入功率在泵內(nèi)部的損失。：衡量原動機

11、輸入功率在泵內(nèi)部的損失。泵內(nèi)的損失泵內(nèi)的損失容積損失容積損失機械損失機械損失水力損失水力損失機械效率機械效率容積效率容積效率V水力效率水力效率mmVh泵的總效率泵的總效率轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速：泵葉輪的轉(zhuǎn)動速度，通常以每分鐘轉(zhuǎn)動：泵葉輪的轉(zhuǎn)動速度，通常以每分鐘轉(zhuǎn)動 次數(shù)表示。次數(shù)表示。：n：r/min允許吸上真空高度允許吸上真空高度：泵在標準狀況下（：泵在標準狀況下（20，1atm）運行時，）運行時， 泵所允許的最大吸上真空高度。泵所允許的最大吸上真空高度。：Hs：mH2O汽蝕余量汽蝕余量：泵進口處，單位重量液體所具有超過飽和：泵進口處，單位重量液體所具有超過飽和 蒸汽壓力的富裕能量。蒸汽壓力的富裕能量。：

12、Hsv，h：mH2O葉片泵的基本性能，由葉片泵的基本性能，由 6 個性能參數(shù)表示：個性能參數(shù)表示： 水泵的銘牌水泵的銘牌：泵在：泵在設(shè)計轉(zhuǎn)速設(shè)計轉(zhuǎn)速下運行，下運行，效率最高效率最高時的流量、揚程、軸功率、允許吸上真空高度及汽時的流量、揚程、軸功率、允許吸上真空高度及汽蝕余量蝕余量離心泵葉輪中水流速度離心泵葉輪中水流速度復(fù)合的圓周運動復(fù)合的圓周運動 靜靜坐標系坐標系固定不動的泵殼固定不動的泵殼 動動坐標系坐標系旋轉(zhuǎn)的葉輪旋轉(zhuǎn)的葉輪3個速度個速度相對速度相對速度W（相對于動坐標系葉輪）（相對于動坐標系葉輪）牽連速度牽連速度u（相對于靜坐標系泵殼）（相對于靜坐標系泵殼）絕對速度絕對速度C（速度（速度

13、W和和u的合成）的合成）4個角度個角度2個坐標系個坐標系出水角出水角出水工作角出水工作角進水工作角進水工作角進水角進水角222sinCCr速度三角形速度三角形徑向分速度：徑向分速度：切向分速度：切向分速度：222222cosctgCuCCru離心泵葉片的形狀離心泵葉片的形狀離心泵常用后彎式葉片，離心泵常用后彎式葉片，2在在2030之間之間三點假設(shè)三點假設(shè) 假設(shè)假設(shè)1：液槽內(nèi)液流為：液槽內(nèi)液流為恒定流恒定流，即槽內(nèi)各，即槽內(nèi)各點運動要素不隨時間變化點運動要素不隨時間變化 假設(shè)假設(shè)2：液流均勻一致，葉槽內(nèi)同半徑處速：液流均勻一致，葉槽內(nèi)同半徑處速度相等，即液流為度相等，即液流為均勻流均勻流 假設(shè)假

14、設(shè)3：液流為理想流體，即：液流為理想流體，即無粘性，無無粘性，無能量損失能量損失動量矩定理動量矩定理 動量矩：動量矩：某質(zhì)點相對于固定點（或軸）的動量某質(zhì)點相對于固定點（或軸）的動量矩等于質(zhì)點的動量與其相對于固定點（或軸）的矩等于質(zhì)點的動量與其相對于固定點（或軸）的（垂直）距離的乘積。（垂直）距離的乘積。 mvrJ動量矩定理動量矩定理 動量矩定理：動量矩定理：某質(zhì)點或質(zhì)點系對于某點（或軸）某質(zhì)點或質(zhì)點系對于某點（或軸）的動量矩在單位時間內(nèi)的變化量，就等于作用于的動量矩在單位時間內(nèi)的變化量，就等于作用于該質(zhì)點或質(zhì)點系的所有外力對該點或該軸的力矩該質(zhì)點或質(zhì)點系的所有外力對該點或該軸的力矩之和之和

15、。 dMdtdJabcdefghJJdJ)()(gcdhabghabghefbaJJJJgcdhefbaJJ某一液槽內(nèi)水流經(jīng)過某一液槽內(nèi)水流經(jīng)過dt 時間動量時間動量矩的變化：矩的變化： 在恒定流狀態(tài)下，在恒定流狀態(tài)下，dt 時段內(nèi)流時段內(nèi)流出葉槽的水流與流入葉槽的水流具出葉槽的水流與流入葉槽的水流具有相等的質(zhì)量有相等的質(zhì)量dm，則：，則：111222gcdcoscosRCdmRCdmJJdJhefbaR1R2)coscos(111222RCRCdtdmdtdJ單位時間動量矩的變化：單位時間動量矩的變化：根據(jù)動量矩定理：根據(jù)動量矩定理：MrCrCdtdmdtdJrr)coscos(111222

16、（式（式1）液流所受的外力：液流所受的外力：R1R2l 葉片迎水面和背水面作用于液流葉片迎水面和背水面作用于液流的壓力的壓力P1、P2l 作用于作用于ab和和cd面上的水的壓力面上的水的壓力P3、P4l 作用于液流的摩擦阻力作用于液流的摩擦阻力P3、P4（沿徑向方向，對泵軸沒有力矩）（沿徑向方向，對泵軸沒有力矩）（理想流體，可忽略摩擦阻力）（理想流體，可忽略摩擦阻力）MRCRCdtdm)coscos(111222TQdtdm將式將式1推廣到所有葉槽：推廣到所有葉槽：MRCRCQT)coscos(111222TTgQMHTTTHgQNMNT)coscos(111222RCRCgHT2211RuR

17、u，111222coscosCCCCuu，)coscos(111222RCRCgHT)(uuTCuCugH11221離心泵的基本方程式離心泵的基本方程式gCuHuT22 901（1） 為提高水泵揚程和改善吸水性能，一般為提高水泵揚程和改善吸水性能，一般使使 ， 。 15626022Dnu（2） 水流通過水泵時，揚程與水流通過水泵時，揚程與u2有關(guān)。有關(guān)。 提高提高n，加大，加大D，可以提高，可以提高HT2越小，越小，HT 越大越大21HHHT（3） 離心泵的理論揚程與水的密度無關(guān)。離心泵的理論揚程與水的密度無關(guān)。（2）離心泵的理論揚程可分為勢揚程和動揚程。）離心泵的理論揚程可分為勢揚程和動揚程

18、。注意：注意：當輸送液體的密度當輸送液體的密度 不同，而理論揚不同，而理論揚程程 HT 相同時，泵所消耗的功率不同。相同時，泵所消耗的功率不同。動揚程動揚程 H2 越小，泵內(nèi)水力損失越小，泵的效率越高。越小，泵內(nèi)水力損失越小，泵的效率越高。pHHTT1（1） 關(guān)于液流為恒定流的假定基本能夠滿足。關(guān)于液流為恒定流的假定基本能夠滿足。（2）“反旋現(xiàn)象反旋現(xiàn)象”，修正系數(shù)，修正系數(shù) p。pHHHThTh1（3）實際液流具有粘性，有能量損失，用水力）實際液流具有粘性，有能量損失，用水力效率效率 修正。修正。hpHHTh1實際揚程實際揚程 可以看出，離心泵的實際揚程與可以看出，離心泵的實際揚程與葉輪直葉

19、輪直徑徑D、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n、出口絕對速度出口絕對速度C、出口角出口角2 以以及及水力效率水力效率 等因素有關(guān)，因此，水泵揚程等因素有關(guān)，因此，水泵揚程是隨著水泵運行工況而變化的。是隨著水泵運行工況而變化的。h 離心泵裝置離心泵裝置 總揚程，總揚程，H 靜揚程，靜揚程，HST 泵吸水地形高度，泵吸水地形高度，Hss 泵壓水地形高度，泵壓水地形高度，HsdHSTHSSHSd 泵吸水井的設(shè)計水面與水塔（或泵吸水井的設(shè)計水面與水塔（或密閉水箱）最高水位之間的測壓管密閉水箱）最高水位之間的測壓管高差。高差。 泵吸水井（池）水面的測壓管水面泵吸水井（池）水面的測壓管水面至泵軸間的垂直距離。至泵軸間的垂直距離。

20、 泵軸至水塔的最高水位或密閉水箱泵軸至水塔的最高水位或密閉水箱頁面的測壓管水面之間的垂直距離。頁面的測壓管水面之間的垂直距離。 泵配上管路及一切附件后的系統(tǒng)。泵配上管路及一切附件后的系統(tǒng)。泵的揚程泵的揚程gvgpzE222222gvvgppzzH221221212HE2E1 根據(jù)揚程的定義根據(jù)揚程的定義：根據(jù)佰努利方程的物理意義根據(jù)佰努利方程的物理意義：則：則：泵進口處泵進口處1-1斷面比能：斷面比能：gvgpzE221111泵出口處泵出口處2-2斷面比能：斷面比能：ddHgpgp2vvHgpgp1)22122gvvzHHHvd（又：又：真空表讀真空表讀數(shù)數(shù)壓力表讀壓力表讀數(shù)數(shù)則：則：較小，可

21、忽略較小，可忽略因此：因此：vdHHHgvvgppzzH221221212）（ 進行泵站工藝設(shè)計時，只能根進行泵站工藝設(shè)計時，只能根據(jù)原始資料，確定泵站的設(shè)計揚程。據(jù)原始資料，確定泵站的設(shè)計揚程。2221ZgvhHHsssv2221ZgvhHHdsdddssdsshhHHHhHHSThHHHHHSTdd作業(yè)：作業(yè)： 試證明泵的揚程公式試證明泵的揚程公式也適用于自灌式水泵裝置也適用于自灌式水泵裝置【例題【例題】 岸邊式取水泵房，根據(jù)已知條件求水泵揚程。岸邊式取水泵房，根據(jù)已知條件求水泵揚程。已知：流量，已知：流量，Q=120L/s 管路長度，吸水管管路長度，吸水管 l1=20m ，壓水管，壓水管

22、 l2=300m 管徑，吸水管管徑，吸水管 Ds=350mm，壓水管，壓水管 Dd=300mm 標高，吸水井水面標高，吸水井水面58.00m，泵軸，泵軸60.00m ，水廠混合池，水廠混合池水面水面90.00m。 管件，吸水進口采用無底閥的濾水網(wǎng)，管件，吸水進口采用無底閥的濾水網(wǎng)，90彎頭一個，彎頭一個，DN350 300漸縮管一個。漸縮管一個?！纠}【例題】解：解： 靜揚程：靜揚程：m325890STHsAQv/.m251s11705902.漸縮彎頭網(wǎng)， 吸水管內(nèi)流速：吸水管內(nèi)流速：查設(shè)計手冊，水力坡度查設(shè)計手冊，水力坡度 i1=0.0065吸水管路沿程損失，吸水管路沿程損失，hs1= i1

23、l1 =0.006520= 0.13m 吸水管路水頭損失吸水管路水頭損失吸水管路局部損失，吸水管路局部損失，吸水管路上各部分的局部損失系數(shù)，查手冊吸水管路上各部分的局部損失系數(shù)，查手冊m231022112222122.gvgvgvhs減縮彎頭網(wǎng)）（ 吸水管路總水頭損失，吸水管路總水頭損失，m361021.ssshhh【例題【例題】sAQv/.m701d2壓水管內(nèi)流速：壓水管內(nèi)流速：查設(shè)計手冊，水力坡度查設(shè)計手冊，水力坡度 i2=0.0148壓水管路沿程損失，壓水管路沿程損失，hd1= i2l2 =0.0148300= 4.44m 壓水管路水頭損失壓水管路水頭損失壓水管路局部損失為沿程損失的壓水

24、管路局部損失為沿程損失的10%計計壓水管路總水頭損失，壓水管路總水頭損失，m8841011.%ddhh）（ 泵的總揚程泵的總揚程2437884361032.dsSTSThhHhHH 離心泵的特性曲線離心泵的特性曲線 QfH QFN QHs Qn=常數(shù)時常數(shù)時 在一定轉(zhuǎn)速（在一定轉(zhuǎn)速（n）的條件下，表示離心泵的）的條件下，表示離心泵的基本性能參數(shù)（基本性能參數(shù)（H、N、 、Hs）隨流量（）隨流量（Q）而）而變化的關(guān)系式的曲線。變化的關(guān)系式的曲線。 泵的工況泵的工況 對應(yīng)某一流量下泵的一組基本性能參數(shù)值。對應(yīng)某一流量下泵的一組基本性能參數(shù)值。 泵的設(shè)計工況（額定工況）泵的設(shè)計工況（額定工況） 泵在

25、效率最高時對應(yīng)的一組基本性能參數(shù)值。泵在效率最高時對應(yīng)的一組基本性能參數(shù)值。 泵的極限工況泵的極限工況 泵在流量最大時對應(yīng)的一組基本性能參數(shù)值。泵在流量最大時對應(yīng)的一組基本性能參數(shù)值。gCuHuT222222ctgCuCru代入代入）（2222ctgCuguHrT22FQCTr代入代入）（2222ctgFQuguHTTTTBQAH其中，其中，F(xiàn)2、 2、u2為常數(shù)為常數(shù)基本方程式基本方程式HT=f（QT）22222ctggFuBguA，其中：離心泵的理論特性曲線離心泵的理論特性曲線考慮考慮反旋反旋TTTTQpBpAQFpctgugpupHH1111122222）（）（）（ThThBQApHH1

26、TTBQAHHT=f（QT）考慮泵內(nèi)考慮泵內(nèi)水頭損失水頭損失H=f（QT）離心泵的理論特性曲線離心泵的理論特性曲線泵內(nèi)水頭損失包括兩部分泵內(nèi)水頭損失包括兩部分ThHH2022）（QQkhT211TQkh 摩阻損失摩阻損失h1：在吸水室、液槽和壓水室：在吸水室、液槽和壓水室中的摩阻損失。中的摩阻損失。 沖擊損失沖擊損失h2：在非設(shè)計工況下，葉輪的：在非設(shè)計工況下，葉輪的進口導(dǎo)水器、蝸殼壓水室的進水口出發(fā)生的進口導(dǎo)水器、蝸殼壓水室的進水口出發(fā)生的沖擊損失。沖擊損失。泵內(nèi)水頭損失用泵內(nèi)水頭損失用水力效率水力效率來衡量來衡量考慮泵內(nèi)考慮泵內(nèi)容積損失容積損失11）（）（vhhQBApqQBApH）（Th

27、BQApH1H=f（QT）H=f（Q）TvQQqQQT 容積損失容積損失q：泵工作過程中存在著泄露和：泵工作過程中存在著泄露和回流而產(chǎn)生的滲漏量。其大小與揚程有關(guān)?；亓鞫a(chǎn)生的滲漏量。其大小與揚程有關(guān)。容積損失用容積損失用容積效率容積效率來衡量來衡量離心泵的理論特性曲線離心泵的理論特性曲線NNhm 摩擦損失摩擦損失：泵工作過程中，在軸承內(nèi)、填料：泵工作過程中，在軸承內(nèi)、填料軸封裝置內(nèi)、葉輪蓋板和水之間的摩擦損失。軸封裝置內(nèi)、葉輪蓋板和水之間的摩擦損失。摩擦損失用摩擦損失用機械效率機械效率來衡量來衡量hvmTTTTuHHQQNHgQNgQHNN泵的總效率泵的總效率 理論特性曲線和速度三角形的關(guān)系

28、理論特性曲線和速度三角形的關(guān)系 290時的特性曲線，為什么泵都時的特性曲線，為什么泵都采用后彎式葉片？采用后彎式葉片？關(guān)于理論特性曲線的討論關(guān)于理論特性曲線的討論bacNTQT2902=90290 因為泵內(nèi)的損失很難精確計算，因因為泵內(nèi)的損失很難精確計算，因此泵的實際性能曲線一般都是采用實驗此泵的實際性能曲線一般都是采用實驗方法測量得到的。方法測量得到的。HQNQ QHs Q（1） Q-H曲線是一條不規(guī)則的下降型曲線，與理論分析結(jié)曲線是一條不規(guī)則的下降型曲線，與理論分析結(jié)果吻合。每一流量都對應(yīng)有一個果吻合。每一流量都對應(yīng)有一個H、N、 、Hs，在各曲線，在各曲線上都對應(yīng)有一個點。上都對應(yīng)有一個

29、點。（2） 效率最高值所對應(yīng)的參數(shù)即為泵銘牌上的參數(shù)，即效率最高值所對應(yīng)的參數(shù)即為泵銘牌上的參數(shù)，即為為額定參數(shù)額定參數(shù)。在該點左右一定范圍內(nèi)（最高效率的。在該點左右一定范圍內(nèi)（最高效率的10%左左右）屬于效率較高的區(qū)段，稱為右）屬于效率較高的區(qū)段，稱為高效段高效段。（4）在選擇配套電機時，應(yīng)注意水泵實際可能達到的最大在選擇配套電機時，應(yīng)注意水泵實際可能達到的最大軸功率，應(yīng)比軸功率略大。軸功率，應(yīng)比軸功率略大。 泵樣本中的特性曲線是針對指定液體的，如果輸送的泵樣本中的特性曲線是針對指定液體的，如果輸送的液體密度不同時，液體密度不同時，Q-N曲線不適用。曲線不適用。 NkNp（3）水泵的水泵的Q

30、-N曲線為平緩上升的曲線，在流量為零時軸曲線為平緩上升的曲線，在流量為零時軸功率不為零，但是為最?。ㄖ挥蓄~定功率的功率不為零，但是為最?。ㄖ挥蓄~定功率的3040%），所），所以離心泵應(yīng)以離心泵應(yīng)“閉閥啟動閉閥啟動”，但閉閥時間不能太長。，但閉閥時間不能太長。（6）當水泵所輸送的液體的性質(zhì)發(fā)生變化時，其特性曲線當水泵所輸送的液體的性質(zhì)發(fā)生變化時，其特性曲線的形狀將發(fā)生改變，即用水泵取抽送其它液體時，水泵特的形狀將發(fā)生改變，即用水泵取抽送其它液體時，水泵特性曲線要進行專門的換算。性曲線要進行專門的換算。（5） Q-Hs 曲線各點的縱坐標，表示水泵在相應(yīng)流量下工曲線各點的縱坐標，表示水泵在相應(yīng)流量下

31、工作時，水泵所允許的最大吸上真空高度值，并不表示水泵作時，水泵所允許的最大吸上真空高度值，并不表示水泵的實際吸上真空高度值。的實際吸上真空高度值。實際吸水真空值應(yīng)小于對應(yīng)的實際吸水真空值應(yīng)小于對應(yīng)的Hs。 離心泵的特性曲線離心泵的特性曲線 QfH QFN QHs Qn=常數(shù)時常數(shù)時 在一定轉(zhuǎn)速（在一定轉(zhuǎn)速（n）的條件下，表示離心泵的）的條件下，表示離心泵的基本性能參數(shù)（基本性能參數(shù)（H、N、 、Hs）隨流量（）隨流量（Q）而）而變化的關(guān)系式的曲線。變化的關(guān)系式的曲線。 特性曲線反映了泵本身潛在的工作能力（泵能特性曲線反映了泵本身潛在的工作能力（泵能夠夠提供提供給液體的能量），其在泵的實際運行中

32、表現(xiàn)給液體的能量），其在泵的實際運行中表現(xiàn)為瞬時的實際工況。為瞬時的實際工況。 泵的工況泵的工況 對應(yīng)某一流量下泵的一組基本性能參數(shù)值。對應(yīng)某一流量下泵的一組基本性能參數(shù)值。 泵的設(shè)計工況（額定工況）泵的設(shè)計工況（額定工況） 泵在效率最高時對應(yīng)的一組基本性能參數(shù)值。泵在效率最高時對應(yīng)的一組基本性能參數(shù)值。 泵的極限工況泵的極限工況 泵在流量最大時對應(yīng)的一組基本性能參數(shù)值。泵在流量最大時對應(yīng)的一組基本性能參數(shù)值。 泵裝置的瞬時工況點（運行工況點）泵裝置的瞬時工況點（運行工況點） 泵裝置實際運行中，瞬時的實際流量、揚程等性泵裝置實際運行中，瞬時的實際流量、揚程等性能參數(shù)值在泵的特性曲線上對應(yīng)的具體

33、位置。能參數(shù)值在泵的特性曲線上對應(yīng)的具體位置。B 泵的設(shè)計工況點泵的設(shè)計工況點 泵在效率最高時對應(yīng)的一組基本性能參數(shù)值。泵在效率最高時對應(yīng)的一組基本性能參數(shù)值。 泵的極限工況點泵的極限工況點 泵在流量最大時對應(yīng)的一組基本性能參數(shù)值。泵在流量最大時對應(yīng)的一組基本性能參數(shù)值。 決定離心泵裝置工況點的因素決定離心泵裝置工況點的因素（1）泵的型號泵的型號 改變以上因素，則會改變泵裝置的工況點，通改變以上因素，則會改變泵裝置的工況點，通過改變某些因素，改變工況點，稱為工況點的調(diào)節(jié)。過改變某些因素，改變工況點，稱為工況點的調(diào)節(jié)。（2）泵運行的實際轉(zhuǎn)速泵運行的實際轉(zhuǎn)速（3）輸配水管路系統(tǒng)的布置及水池、水塔的

34、水位輸配水管路系統(tǒng)的布置及水池、水塔的水位等邊界條件等邊界條件 泵裝置在定速（泵裝置在定速（n=常數(shù)）運行情常數(shù)）運行情況下，況下，確定泵的運行工況點，討論影確定泵的運行工況點，討論影響工況點的各個因素響工況點的各個因素泵裝置的總揚程泵裝置的總揚程泵裝置的管道特性曲線泵裝置的管道特性曲線 以流量（以流量（Q）為橫坐標，揚程（）為橫坐標，揚程（ H）為縱）為縱坐標，繪制的坐標，繪制的 曲線。曲線。hHHSThHHST 泵裝置的管道特性曲線反映了泵輸送流量泵裝置的管道特性曲線反映了泵輸送流量 Q ，提升高度為，提升高度為 HST 時，管道中單位重量液體時，管道中單位重量液體消耗（需要）消耗（需要）

35、的能量。的能量。lfhhh 管道水頭損失特性曲線的繪制（管道水頭損失特性曲線的繪制（Q-h）沿程損失沿程損失局部損失局部損失u 沿程損失沿程損失ilhf對于鑄鐵管：對于鑄鐵管：23iflQAkhlikhf1對于鋼管：對于鋼管：231iflQkAkh比阻比阻壁厚壁厚10mm的修正系數(shù)的修正系數(shù)v B，現(xiàn)問：，現(xiàn)問： 關(guān)小閘閥是否可提高效關(guān)小閘閥是否可提高效率？此現(xiàn)象如何解釋？率？此現(xiàn)象如何解釋？ 如何推求關(guān)小閘閥后該如何推求關(guān)小閘閥后該泵裝置的效率變化公式？泵裝置的效率變化公式？P108，6、8、10 決定離心泵裝置工況點的因素決定離心泵裝置工況點的因素（1）泵的型號泵的型號 改變以上因素，則會

36、改變泵裝置的工況點，通改變以上因素，則會改變泵裝置的工況點，通過改變某些因素，改變工況點，稱為工況點的調(diào)節(jié)。過改變某些因素，改變工況點，稱為工況點的調(diào)節(jié)。（2）泵運行的實際轉(zhuǎn)速泵運行的實際轉(zhuǎn)速（3）輸配水管路系統(tǒng)的布置及水池、水塔的水位輸配水管路系統(tǒng)的布置及水池、水塔的水位等邊界條件等邊界條件 調(diào)速運行調(diào)速運行 泵在可調(diào)速的電機驅(qū)動下運行，通過改變轉(zhuǎn)速泵在可調(diào)速的電機驅(qū)動下運行，通過改變轉(zhuǎn)速來改變泵裝置的工況點。來改變泵裝置的工況點。 泵的轉(zhuǎn)速改變，其對應(yīng)的泵的特性曲線也相泵的轉(zhuǎn)速改變，其對應(yīng)的泵的特性曲線也相應(yīng)改變，則工況點改變。應(yīng)改變，則工況點改變。1.葉輪相似定律和比例律葉輪相似定律和比

37、例律2.應(yīng)用比例律，解決離心泵調(diào)速運行時應(yīng)用比例律，解決離心泵調(diào)速運行時的問題的問題3.掌握比轉(zhuǎn)速的概念和應(yīng)用掌握比轉(zhuǎn)速的概念和應(yīng)用4.了解調(diào)速的途徑和調(diào)速范圍了解調(diào)速的途徑和調(diào)速范圍mmDDbb22 在幾何相似和運動相似的基礎(chǔ)上，已知泵在在幾何相似和運動相似的基礎(chǔ)上，已知泵在某一轉(zhuǎn)速下的性能，可以換算出其在其他轉(zhuǎn)速下某一轉(zhuǎn)速下的性能，可以換算出其在其他轉(zhuǎn)速下的性能。的性能。幾何相似幾何相似運動相似運動相似 兩臺泵能滿足幾何相似和運動相似的條兩臺泵能滿足幾何相似和運動相似的條件，即稱為件，即稱為工況相似泵工況相似泵。mmmmmnnDnnDuuCC222rvTvCFQQ22 mmvvmrrmmm

38、mvvmrrmmvvmnnCCbDbDCCFFQQ22222222222222222bDF 第一相似定律第一相似定律兩個工況相似泵的流量之間的關(guān)系兩個工況相似泵的流量之間的關(guān)系由由mmvvmnnQQ3gCupHpHuhTh21122 mmmvvmuummhhmnnnnCCuuHH2222 第二相似定律第二相似定律兩個工況相似泵的揚程之間的關(guān)系兩個工況相似泵的揚程之間的關(guān)系由由22mmhhmnnHHgQHN 35223mmmmmmhhmmvvmmmmmnnnnnnHHQQNN 第三相似定律第三相似定律兩個工況相似泵的軸功率之間的關(guān)系兩個工況相似泵的軸功率之間的關(guān)系由由35mmmmmnnNN葉葉輪

39、輪相相似似定定律律35mmmmmnnNNmmvvmnnQQ322mmhhmnnHH 將相似定律應(yīng)用于同一個泵，則得到相似定將相似定律應(yīng)用于同一個泵，則得到相似定律的特例律的特例比例律，其反映了同一臺泵在不同比例律，其反映了同一臺泵在不同轉(zhuǎn)速下運行時，其性能參數(shù)之間的關(guān)系。轉(zhuǎn)速下運行時，其性能參數(shù)之間的關(guān)系。2121nnQQ22121nnHH32121nnNN比例律的應(yīng)用比例律的應(yīng)用一般有兩個方面：一般有兩個方面：1. 已知泵的轉(zhuǎn)速為已知泵的轉(zhuǎn)速為n1時的特性曲線（時的特性曲線（Q-H）1，所需工況點，所需工況點為為A2（Q2，H2）并不在該特性曲線上，求如果泵在工況）并不在該特性曲線上，求如果

40、泵在工況點點A2上工作，需要調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速上工作，需要調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速n2為多少？為多少？（求轉(zhuǎn)速）（求轉(zhuǎn)速）2. 已知泵的轉(zhuǎn)速為已知泵的轉(zhuǎn)速為n1時的特性曲線（時的特性曲線（Q-H）1 ，求其轉(zhuǎn)速為，求其轉(zhuǎn)速為n2時的特性曲線（時的特性曲線（Q-H）2（求特性曲線）（求特性曲線） 已知泵的轉(zhuǎn)速為已知泵的轉(zhuǎn)速為n1時的特性曲線（時的特性曲線（Q-H）1，所需，所需工況點為工況點為A2（Q2，H2）并不在該特性曲線上，求如果）并不在該特性曲線上，求如果泵在工況點泵在工況點A2上工作，需要調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速上工作，需要調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速n2為多少？為多少？ 解決此類問題，常用圖解法。在轉(zhuǎn)速解決此類問題，常用圖解法。在轉(zhuǎn)速n1時的（

41、時的（Q-H)1曲線上找到與曲線上找到與A2( Q2，H2)點的工況相似點點的工況相似點A1(Q1，H1) ，然后應(yīng)用比例律關(guān)系，求得然后應(yīng)用比例律關(guān)系，求得n2，常用的是，常用的是“相似拋物線相似拋物線”法。法。212122121nnQQnnHH22121QQHHkQHQH222211 “相似工況拋物線相似工況拋物線”根據(jù)比例律：根據(jù)比例律：2kQH 相似工況拋物線相似工況拋物線（等效率曲線）（等效率曲線）在相似工況拋物線上的各點都滿足比例律，效率相同。在相似工況拋物線上的各點都滿足比例律，效率相同。11222121nQQnnnQQ 注意，此處求得的注意，此處求得的A1點為點為A2的相似工況

42、點，而非實際的相似工況點，而非實際的工況點。的工況點。A1（Q1，H1）H=kQ2 已知泵已知泵的轉(zhuǎn)速為已知泵已知泵的轉(zhuǎn)速為n1時的特性曲線時的特性曲線 ( Q-H )1 ，求其轉(zhuǎn)速為求其轉(zhuǎn)速為n2時的特性曲線（時的特性曲線（Q-H）2 解決問題的方法：在轉(zhuǎn)速解決問題的方法：在轉(zhuǎn)速n1時的（時的（Q-H）1曲線上找到曲線上找到若干點若干點( Qa，Ha )、( Qb，Hb )然后根據(jù)比例律計算轉(zhuǎn)然后根據(jù)比例律計算轉(zhuǎn)速速n2時對應(yīng)的工況相似點時對應(yīng)的工況相似點( Qa，Hb ) 、( Qb，Hb ) 將這將這些點連接起來的光滑曲線就是轉(zhuǎn)速為些點連接起來的光滑曲線就是轉(zhuǎn)速為n2時的特性曲線（時的特

43、性曲線（Q-H）2 11222121QnnQnnQQ 1212222121HnnHnnHH1312232121NnnNnnNNAaAaAbAbn2時（時（Q，H）2已知：已知： 某變速運行離心泵裝置中，水泵在轉(zhuǎn)速某變速運行離心泵裝置中，水泵在轉(zhuǎn)速n1=950r/min時時特性曲線特性曲線( Q-H )1 如圖所示，其管道系統(tǒng)特性曲線方程為如圖所示，其管道系統(tǒng)特性曲線方程為H=10+17500Q2（Q以以m3/s計）。計）。試問：試問：（1）該水泵裝置在額定轉(zhuǎn)速下工況點該水泵裝置在額定轉(zhuǎn)速下工況點A的的QA與與HA值；值；（2）若保持靜揚程）若保持靜揚程HST為為10m，流量下降，流量下降33.

44、3%時其轉(zhuǎn)速時其轉(zhuǎn)速 n2應(yīng)降為多少應(yīng)降為多少? （3）降速后的）降速后的( Q-H )2曲線曲線A2010203040506020103040H=KQ2AB(Q-H)506070H=H +SQST（m）（L/S）HQA1（Q-H）2解：解：（1）求）求該水泵裝置在額定轉(zhuǎn)速下工況點該水泵裝置在額定轉(zhuǎn)速下工況點A的的QA與與HA值；值； 根據(jù)根據(jù)H=10+17500Q2，繪制，繪制Q-h曲線曲線 繪制繪制Q-h曲線與曲線與( Q-H )1曲線的交點即為曲線的交點即為A點，對點，對應(yīng)應(yīng)QA=42L/s，HA=38.2m解：解：（2）若保持靜揚程）若保持靜揚程HST為為10m，流量下降，流量下降33

45、.3%時其轉(zhuǎn)速時其轉(zhuǎn)速 n2應(yīng)降為多少應(yīng)降為多少? 流量下降流量下降33.3%時，時，B點為泵的工況點，點為泵的工況點，QB=（1-33.3%）QA=28L/s，在，在Q-h曲線上其對應(yīng)的曲線上其對應(yīng)的HB=23.1m 其相似工況拋物線其相似工況拋物線H=kQ2，k=HB/QB2=29464.3s2/m5, H=29464.3Q2 繪制相似工況拋物線繪制相似工況拋物線H=29464.3Q2解：解：（2）若保持靜揚程）若保持靜揚程HST為為10m，流量下降，流量下降33.3%時其轉(zhuǎn)速時其轉(zhuǎn)速 n2應(yīng)降為多少應(yīng)降為多少? 相似工況拋物線相似工況拋物線H=29464.3Q2 與與(Q-H)1曲線交點

46、為曲線交點為A1，即為，即為B點的相似工況點，點的相似工況點，QC=36.9L/s，HC=40m 降低后的轉(zhuǎn)速降低后的轉(zhuǎn)速min/.rnQQnCB7209509362812 1111227850950720QQQnnQ. 解：解：（3）降速后的）降速后的( Q-H )2曲線曲線 根據(jù)比例律，換算轉(zhuǎn)速變?yōu)楦鶕?jù)比例律，換算轉(zhuǎn)速變?yōu)閚2時，對應(yīng)的時，對應(yīng)的( Q,H ) 在在( Q-H )1上任取幾點，代入上式可以求得對應(yīng)的上任取幾點，代入上式可以求得對應(yīng)的( Q-H )2曲線上點曲線上點112121225760950720HHHnnH. 解：解：（3）降速后的）降速后的( Q-H )2曲線曲線 用

47、光滑曲線連結(jié)各點，則為對應(yīng)的用光滑曲線連結(jié)各點，則為對應(yīng)的( Q-H )2曲線曲線（1）保證）保證HST不變不變（2）節(jié)能（）節(jié)能（N2N1)比轉(zhuǎn)速的定義比轉(zhuǎn)速的定義 反映葉片泵共性的綜合性的特征數(shù)，即通用反映葉片泵共性的綜合性的特征數(shù)，即通用的相似準數(shù)。的相似準數(shù)。 通過比轉(zhuǎn)速這個特征數(shù)，可以將同類型的泵組成一通過比轉(zhuǎn)速這個特征數(shù)，可以將同類型的泵組成一個系列，即比轉(zhuǎn)速相近的葉片泵可以認為是同一系列。個系列，即比轉(zhuǎn)速相近的葉片泵可以認為是同一系列。比轉(zhuǎn)速公式的推導(dǎo)比轉(zhuǎn)速公式的推導(dǎo) 在某一相似泵群中，擬用一個在某一相似泵群中，擬用一個標準模型泵標準模型泵作代表，其性能參數(shù)反映了該群相似泵的共同

48、作代表，其性能參數(shù)反映了該群相似泵的共同特性，該標準模型泵的轉(zhuǎn)數(shù)即為比轉(zhuǎn)數(shù)。特性，該標準模型泵的轉(zhuǎn)數(shù)即為比轉(zhuǎn)數(shù)。 標準模型泵：標準模型泵：效率最高時，效率最高時，Nu=735.5W，Hm=1m，Qm=0.075m3/s。葉葉輪輪相相似似定定律律35mmmmmnnNNmmvvmnnQQ322mmhhmnnHH232 sssHHnnQQssHHnn 22 ssnnHH比轉(zhuǎn)速公式的推導(dǎo)比轉(zhuǎn)速公式的推導(dǎo)根據(jù)葉輪相似定律：根據(jù)葉輪相似定律：mmnnQQ 3432 HHQQnnsss4365. 3HQnns 比轉(zhuǎn)速公式的推導(dǎo)比轉(zhuǎn)速公式的推導(dǎo)432 HHQQnnsss代入代入Hm=1mQm=0.075m3/

49、s比轉(zhuǎn)速的計算比轉(zhuǎn)速的計算公式公式應(yīng)用比轉(zhuǎn)速公式的注意事項應(yīng)用比轉(zhuǎn)速公式的注意事項1. 公式中的公式中的Q，H為最高效率時的流量和揚程，即設(shè)計工況。為最高效率時的流量和揚程，即設(shè)計工況。2. 比轉(zhuǎn)速比轉(zhuǎn)速ns對應(yīng)的液體密度為對應(yīng)的液體密度為 =1000kg/m3，即抽升，即抽升20左右的清水。左右的清水。3. 式中的式中的Q，H是指單吸，單級泵的流量和揚程，如果是雙是指單吸，單級泵的流量和揚程，如果是雙吸泵，吸泵，Q=Q設(shè)計設(shè)計/2，如果是多級泵，如果是多級泵，H=H設(shè)計設(shè)計/n應(yīng)用比轉(zhuǎn)速公式的注意事項應(yīng)用比轉(zhuǎn)速公式的注意事項4. 比轉(zhuǎn)速比轉(zhuǎn)速ns的單位為的單位為r/min，國際上不同國家的泵

50、的比轉(zhuǎn)速，國際上不同國家的泵的比轉(zhuǎn)速的計算公式和采用的單位制不同，可能存在單位換算的的計算公式和采用的單位制不同，可能存在單位換算的問題。問題。例如：我國比轉(zhuǎn)速是日本比轉(zhuǎn)速值的例如：我國比轉(zhuǎn)速是日本比轉(zhuǎn)速值的0.47倍，倍， 是美國常用比轉(zhuǎn)速值的是美國常用比轉(zhuǎn)速值的0.0706倍倍 比轉(zhuǎn)速的討論比轉(zhuǎn)速的討論1 1. 比轉(zhuǎn)速比轉(zhuǎn)速ns反映了實際泵的主要性能。反映了實際泵的主要性能。當轉(zhuǎn)速當轉(zhuǎn)速n一定時，泵的一定時，泵的ns越大，則越大，則Q 越大，越大，H 越低越低比轉(zhuǎn)速可以作為某類型泵的基本性能的參考比轉(zhuǎn)速可以作為某類型泵的基本性能的參考4365. 3HQnns 比轉(zhuǎn)速的討論比轉(zhuǎn)速的討論2 2

51、. 比轉(zhuǎn)速比轉(zhuǎn)速ns反映葉片泵的葉輪形狀、尺寸、性能和效率。反映葉片泵的葉輪形狀、尺寸、性能和效率?？梢允褂每梢允褂胣s對葉片泵進行分類。對葉片泵進行分類。 比轉(zhuǎn)速的討論比轉(zhuǎn)速的討論3 3. 比轉(zhuǎn)速比轉(zhuǎn)速ns反映了葉片泵的特性曲線形狀，反映了葉片泵的特性曲線形狀，ns 不同，對應(yīng)不同，對應(yīng)的特性曲線形狀也不同，的特性曲線形狀也不同，ns 相同，對應(yīng)的特性曲線形狀相同，對應(yīng)的特性曲線形狀也相同。也相同。 比轉(zhuǎn)速的討論比轉(zhuǎn)速的討論2-42 比轉(zhuǎn)速的討論比轉(zhuǎn)速的討論2-43 比轉(zhuǎn)速的討論比轉(zhuǎn)速的討論2-43調(diào)速的途徑調(diào)速的途徑 調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速主要有兩種方法：調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速主要有兩種方法：中間變速裝中間變

52、速裝置調(diào)速置調(diào)速和和電機調(diào)速電機調(diào)速 。調(diào)速的途徑調(diào)速的途徑1中間變速裝置中間變速裝置 常用液力耦合器，可實現(xiàn)無極調(diào)速，其調(diào)常用液力耦合器，可實現(xiàn)無極調(diào)速，其調(diào)速比速比 i=0.40.97，傳動效率可達到，傳動效率可達到97%。液力。液力耦合器傳動屬于滑差傳動，在傳動中要有相當耦合器傳動屬于滑差傳動，在傳動中要有相當一部分能量要轉(zhuǎn)變成熱能而損失掉。一部分能量要轉(zhuǎn)變成熱能而損失掉。調(diào)速的途徑調(diào)速的途徑1中間變速裝置中間變速裝置調(diào)速的途徑調(diào)速的途徑2電機變速電機變速 有調(diào)節(jié)電動機定子電壓、改變電機的級對有調(diào)節(jié)電動機定子電壓、改變電機的級對數(shù)調(diào)速、變頻調(diào)速、改變電機轉(zhuǎn)子電阻調(diào)速、數(shù)調(diào)速、變頻調(diào)速、改

53、變電機轉(zhuǎn)子電阻調(diào)速、串聯(lián)調(diào)速等多種形式。（將在串聯(lián)調(diào)速等多種形式。（將在4.3節(jié)詳細講解）節(jié)詳細講解）調(diào)速的范圍調(diào)速的范圍1 1. 調(diào)節(jié)后的水泵轉(zhuǎn)速應(yīng)注意避開水泵機組的臨界調(diào)節(jié)后的水泵轉(zhuǎn)速應(yīng)注意避開水泵機組的臨界轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速nc。即調(diào)速后的轉(zhuǎn)速不能與其臨界轉(zhuǎn)速重。即調(diào)速后的轉(zhuǎn)速不能與其臨界轉(zhuǎn)速重合、接近或成倍數(shù)。合、接近或成倍數(shù)。 通常單級單吸式水泵的設(shè)計轉(zhuǎn)速為其臨界轉(zhuǎn)速通常單級單吸式水泵的設(shè)計轉(zhuǎn)速為其臨界轉(zhuǎn)速的的75%80%。多級泵的設(shè)計轉(zhuǎn)速一般在第一和。多級泵的設(shè)計轉(zhuǎn)速一般在第一和第二臨界轉(zhuǎn)速之間，第二臨界轉(zhuǎn)速之間，1.3nc1n0.7 nc2。調(diào)速的范圍調(diào)速的范圍2 2. 水泵調(diào)速后的轉(zhuǎn)速一

54、般應(yīng)低于其額定轉(zhuǎn)速，即水泵調(diào)速后的轉(zhuǎn)速一般應(yīng)低于其額定轉(zhuǎn)速，即水泵調(diào)速一般是往低調(diào)。水泵調(diào)速一般是往低調(diào)。3 3. 調(diào)速泵的設(shè)置應(yīng)考慮與定速泵聯(lián)合工作。調(diào)速泵的設(shè)置應(yīng)考慮與定速泵聯(lián)合工作。4 4. 水泵調(diào)速后，應(yīng)保證調(diào)速泵和定速泵的運行工水泵調(diào)速后，應(yīng)保證調(diào)速泵和定速泵的運行工況都在在高效范圍。況都在在高效范圍。 P110，13、14、15 換輪運行（變徑調(diào)節(jié)）換輪運行（變徑調(diào)節(jié)） 通過通過切削葉輪切削葉輪 改變泵的性能，從而調(diào)節(jié)泵改變泵的性能，從而調(diào)節(jié)泵裝置的運行工況。裝置的運行工況。葉輪切削后，泵的特性曲線按照一定規(guī)律變化。葉輪切削后，泵的特性曲線按照一定規(guī)律變化。21DDQQ 222 D

55、DHH322 DDNN 葉輪經(jīng)過切削后，泵的性能參數(shù)的變化和切削前葉輪經(jīng)過切削后，泵的性能參數(shù)的變化和切削前后葉輪直徑間的關(guān)系，統(tǒng)稱為后葉輪直徑間的關(guān)系，統(tǒng)稱為泵葉輪的切削律泵葉輪的切削律 切削律是建立在大量切削律是建立在大量試驗試驗資料基資料基礎(chǔ)上的，并認為泵的切削量控制在一礎(chǔ)上的，并認為泵的切削量控制在一定范圍內(nèi)，其切削前后泵的效率不變。定范圍內(nèi)，其切削前后泵的效率不變。 泵的切削量與泵的比轉(zhuǎn)速有關(guān)泵的切削量與泵的比轉(zhuǎn)速有關(guān)比轉(zhuǎn)速越小，最大允許切削量越大比轉(zhuǎn)速越小，最大允許切削量越大 比轉(zhuǎn)速比轉(zhuǎn)速ns反映葉片泵的葉輪形狀、尺寸反映葉片泵的葉輪形狀、尺寸切削律的應(yīng)用切削律的應(yīng)用一般有兩個方面

56、：一般有兩個方面：2.2. 已知泵的葉輪外徑為已知泵的葉輪外徑為D1時的特性曲線（時的特性曲線（Q-H），所需工），所需工況點為況點為B（QB，HB）并不在該特性曲線上，用切削的方）并不在該特性曲線上，用切削的方法使之在法使之在B點工作，其切削量是多少？點工作，其切削量是多少？（求切削量）（求切削量）1.1. 已知泵的葉輪外徑已知泵的葉輪外徑D1時的特性曲線（時的特性曲線（Q-H），求其切削），求其切削為為D2時的特性曲線（時的特性曲線（Q-H）（已知切削量，求切削后特（已知切削量，求切削后特性曲線）性曲線） 已知泵已知泵的葉輪外徑為已知泵已知泵的葉輪外徑為D2時的特性曲線時的特性曲線 ( Q

57、-H )，求其葉輪外徑切削為求其葉輪外徑切削為D2時的特性曲線（時的特性曲線（Q-H），（），（Q-N），）， （Q-） 解決問題的方法：在（解決問題的方法：在（Q-H）曲線上找到若干點）曲線上找到若干點( Q1，H1 )、( Q2，H2 )然后根據(jù)切削律計算切削后對應(yīng)的工然后根據(jù)切削律計算切削后對應(yīng)的工況相似點況相似點( Q1，H1) 、( Q2，H2) 將這些點連接起來將這些點連接起來的光滑曲線就是葉輪切削后的特性曲線的光滑曲線就是葉輪切削后的特性曲線 （Q -H），同），同理 繪 制理 繪 制 （ Q - N） ，） ， （ Q- ） HQNQ-Q-Q-HQ-NQ-Q-HQ-N12345

58、1234512345123451.選點選點2.計算計算222 DDHH322 DDNN3.立點立點4.連線連線21DDQQ 已知泵葉輪外徑為已知泵葉輪外徑為D1時的特性曲線（時的特性曲線（Q-H），所），所需工況點為需工況點為B（QB，HB）并不在該特性曲線上，求如）并不在該特性曲線上，求如果泵在工況點果泵在工況點B上工作，需要切削葉輪的切削量？上工作，需要切削葉輪的切削量？ 解決此類問題，常用圖解法。在（解決此類問題，常用圖解法。在（Q-H）曲線上找到）曲線上找到與與B( QB，HB）點對應(yīng)的等效率點）點對應(yīng)的等效率點A (QA，HA），然后應(yīng)），然后應(yīng)用切削律關(guān)系，求得用切削律關(guān)系，求得D

59、2，進而求得切削量，常用的是，進而求得切削量，常用的是“切削拋物線切削拋物線”法。法。22BBQHkkQHQ-HQ- hB（QB,HB）H=kQ2A（QA,HA）QH1.繪制切削拋物線繪制切削拋物線2.得到得到A點參數(shù)值點參數(shù)值3.計算切削量計算切削量%22222DDDDQQD切削量2.2. 對于不同構(gòu)造的葉輪，采用不同的切削方式對于不同構(gòu)造的葉輪，采用不同的切削方式1.1. 泵的最大允許切削量泵的最大允許切削量應(yīng)用切削律的注意事項應(yīng)用切削律的注意事項切削量：切削量：前蓋板前蓋板=后蓋板后蓋板切削量：切削量：前蓋板前蓋板N）。因此，在選擇水泵配套電機時，。因此，在選擇水泵配套電機時，需考慮單臺

60、水泵可能達到的最大軸功率。需考慮單臺水泵可能達到的最大軸功率。2、一臺泵單獨運行時的流量大于兩臺泵并聯(lián)運行時的單、一臺泵單獨運行時的流量大于兩臺泵并聯(lián)運行時的單泵流量泵流量（QQ） 。說明并聯(lián)泵臺數(shù)增加時，其總和出。說明并聯(lián)泵臺數(shù)增加時，其總和出水量并不能夠成倍的增加。因此并聯(lián)泵的臺數(shù)并非越多越水量并不能夠成倍的增加。因此并聯(lián)泵的臺數(shù)并非越多越好。好。3.3. 不同型號、同水位的兩臺泵并聯(lián)工作不同型號、同水位的兩臺泵并聯(lián)工作 這種工況的特點是：這種工況的特點是：兩個泵的特性曲線不同，兩個泵的特性曲線不同，管道內(nèi)水流水力不對稱。管道內(nèi)水流水力不對稱。BCABhhHH21采用折引法，通過扣除兩泵對