離心泵的性能曲線(原創(chuàng)版)

1、船用離心泵特性曲線的研究一、 研究目的了解船用離心泵的結(jié)構(gòu)特性，熟悉離心泵的使用(2)根據(jù)對船用離心泵的測試出的數(shù)據(jù)研究其特性曲線。二、基本原理及相關(guān)參數(shù)的計(jì)算船用離心泵的主要性能參數(shù)有流量 Q揚(yáng)程H、軸功率P和效率,在一定 轉(zhuǎn)速下，船用離心泵的送液能力(流量)可以通過調(diào)節(jié)出口閥門使之從零至最大 值間變化。而且，當(dāng)其流量變化時，泵的揚(yáng)程、功率、及效率也隨之變化。因此 要正確選擇和使用船用離心泵，就必須掌握流量變化時，其揚(yáng)程、功率、和效率 的變化規(guī)律、即查明離心泵的特性曲線。本研究的數(shù)據(jù)來源是根據(jù)我公司車間現(xiàn)場技術(shù)人員吳工(吳運(yùn)波)就不同 型號的船用離心泵測出的數(shù)據(jù)而分析的；在一切準(zhǔn)備工作完成后

2、，給船用離心泵 通電試驗(yàn)時，先讓其運(yùn)轉(zhuǎn)30分鐘后，便開始調(diào)整壓力，對泵的性能進(jìn)行試驗(yàn)， 試驗(yàn)分7個壓力點(diǎn)進(jìn)行，除了出口閥全閉，額定壓力和0.05MPa三個壓力外，其 他四個壓力取流量中間點(diǎn)進(jìn)行測試，分別記錄出口壓力、進(jìn)口真空度、流量、馬 達(dá)電流和馬達(dá)轉(zhuǎn)速。將所測得的7組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，最后得出泵的主要性能 參數(shù)Q(m3/h)、H(MPa P(KW)ffi (%),從而做出離心泵的特性曲線，即 H-QH-Q P-Q和“-Q 曲線。離心泵特性曲線上的效率最高點(diǎn)稱為設(shè)計(jì)點(diǎn)，泵在該點(diǎn)對應(yīng)的揚(yáng)程和流量下 工作最為經(jīng)濟(jì)。離心泵銘牌上標(biāo)出的性能參數(shù)即為最高效率點(diǎn)上的工況參數(shù)。離心泵的性能曲線可作為選擇泵的

3、依據(jù)。確定泵的類型后，再依流量和揚(yáng)程選泵。我公司是以清水測定船用離心泵的主要性能參數(shù)。以RVA-200JNE離心泵為 例(2014.12.11上午10:13-10:46測)，試驗(yàn)中測得的7組數(shù)據(jù)，如表一；其中第 2組數(shù)據(jù)為：流量為25.2 m3/h ,泵出口處排出壓力表的讀數(shù)為0.49MPa (表壓)， 入口處真空表的讀數(shù)為-0.014Mpa,電動機(jī)的轉(zhuǎn)速為1787r/min ,真空表測壓點(diǎn)與壓力表測壓點(diǎn)的垂直距離為0（即忽略不計(jì)）表參數(shù) 組號、排出壓力P，（MPa吸入壓力P1 （MPa電機(jī)轉(zhuǎn)速n (r/min )電機(jī)電流I 測（A）泵濡里q（ m3/h）10.5-0.009179331.50

4、20.49-0.01417874425.230.45-0.018178550121.540.38-0.028178354.5178.950.31-0.038178257220.460.22-0.049178257.5267.670.1-0.06178355305.7注：1MPa=100mK柱的高度下面以第二組數(shù)據(jù)為例，計(jì)算在此實(shí)驗(yàn)點(diǎn)下的揚(yáng)程、功率和效率。泵的主要性能參數(shù)包括流量 Q揚(yáng)程H、軸功率P和效率“。試驗(yàn)中直接測出的參數(shù)為轉(zhuǎn)速 n=1787r/min流量 Q= 25.2 m3 h流體的密度= 1000 kg m3重力加速度g = 9.8m/s電流I測=44A 揚(yáng)程(壓頭)H (mj)的計(jì)

5、算分別取離心泵進(jìn)口真空表和出口壓力表處為 1、2截面，列柏努利方程得:22Pl Ui -P2 U2Hf41 H z22Hf:g 2g:g 2 g因兩截面間的管長很短，通?？珊雎宰枇p失項(xiàng)Hf,流速的平方差也很小故可忽略，則：P 2 - P 1H :g式中 P :流體密度，kg/m3 ；P、P2：分別為泵進(jìn)、出口的壓強(qiáng)，Pa；U1、U2:分別為泵進(jìn)、出口的流速，m/s；Z1、Z2：分別為真空表、壓力表的安裝高度， m。由上式可知，由真空表和壓力表上的讀數(shù)及兩表的安裝高度差h式0,可算出泵的揚(yáng)程為c 0. 5 * 104 - ( -0. 009 * 104)= 0二 0. 519MPa1000 *

6、 9. 8即 H = 51.9m軸功率 P = UI測=440 父 44 = 19. 36kw有效功率為Pe = HQg = 51.9 25. 2 1000 9. 8 3600 = 3. 56kwP-3. 56泵的效率 =-100%= 100%= 18. 39%P19. 36其他組試驗(yàn)數(shù)據(jù)的計(jì)算方法同上，最后得出這 7組數(shù)據(jù)白揚(yáng)程H、軸功率P、 有效功率Pe和泵效率，如表二。表二、參數(shù) 組號a# q(m3/h)揚(yáng)程H(MPa軸功率P(Kvy后效功率Pe(Kvy泵效率,(%100.51913.8600225.20.51419.363.5618.393121.50.46822.0015.4870.

7、304178.90.41623.9820.2684.495220.40.34925.0820.9483.496267.60.27025.3019.6777.757305.70.16124.2013.3955.33三、根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)研究泵的特性曲線圖1為流量和揚(yáng)程的關(guān)系流量 Q(m3/h)圖1圖2為流量和軸功率的關(guān)系軸與30252015 ,105，率P (KWQ-P曲線-O050100150200250300350流量 Q (mA3/h)圖2試驗(yàn)結(jié)果分析：圖1中，Q-H曲線是一條不規(guī)則的曲線。理論上，相應(yīng)于效率最高點(diǎn)值 得點(diǎn)的各參數(shù)， 即為泵銘牌上所列出的各數(shù)據(jù)，它是泵工作最經(jīng)濟(jì)的一個點(diǎn)。 在該點(diǎn)

8、左右的一定范圍門內(nèi)（一股比不低于最高效率點(diǎn)的10%左右）都屬于效率 較高的區(qū)域，在選泵時，應(yīng)使設(shè)計(jì)所要求的流量和揚(yáng)程能落在高效段范圍內(nèi)。圖2中，在流量Q=0時，相應(yīng)的軸功率并不等于零，此功率主要小消耗 在泵的機(jī)械損失上，其結(jié)果將使泵殼水的溫度上升，泵殼、軸承會發(fā)熱，嚴(yán)重時可能導(dǎo)致泵殼的熱力變形。因此，在實(shí)際運(yùn)行中，泵在零流量的情況下只允許做 段時間（2-3min）運(yùn)行。泵正常運(yùn)行時，Q=0的情況，相當(dāng)于閥門全閉，此時泵 的軸功率僅為設(shè)計(jì)值的 30%-40%左右，而揚(yáng)程值又是最大，完全符合電機(jī)輕載啟動的要求。圖3是Q-”的關(guān)系曲線，”隨著Q的增大而不斷增大，但是當(dāng) Q達(dá)到一定 值后，隨著Q的增大，”的增長變緩，基本與理論曲線相符。理論上，當(dāng) Q達(dá) 到一定值，即離心泵的額定流量 Q后，”達(dá)到最大，其后，隨著 Q的增大，刀 不斷減小，即效率不斷下降。要想找到最理想的壓力點(diǎn)，就應(yīng)該在泵效率的高效 區(qū)，將流量的間隔縮小點(diǎn)，才