水泵及水泵站.pptx

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1、14.1 叶片式水泵水泵：输送和提升液体的机器，它把原动机的机械能转化为被输送液体的能量，使液体获得动能或势能。按作用原理的不同可把水泵分为三大类：叶片式水泵 容积式水泵 其他类型水泵第1页/共192页2叶片式水泵依靠叶轮的高速旋转以完成其能量的转换叶轮中叶片形状不同，旋转时水流受到的质量力不同，水流流出叶轮时的方向不同根据叶轮出水的水流方向可将叶片式水泵分为径向流、轴向流和斜向流3种。即叶片式水泵可分为离心泵、混流泵、轴流泵三类离心泵离心力作用，沿叶轮径向出水混流泵离心力、轴向升力共同作用，斜向出水轴流泵轴向升力作用，沿叶轮轴向出水第2页/共192页3 离心泵工作原理教材叶轮高速旋转，液体受

2、离心力作用，周边压力出水，中心负压吸水叶轮的转动机械能液体的能量（位能+压能+动能）第3页/共192页4灌水的作用离心泵在启动之前，应先用水灌满泵壳和吸水管道，因为:泵壳内液体离心力的大小与泵壳内液体的容重成正比：第4页/共192页5 J转动叶轮中单位体积液体的离心力(kN)W液体体积，W=1(m3)液体容重(kN/m3)r叶轮半径(m)角速度(s-1)水约是空气的800倍，J水也是J空气的800倍，在叶轮进口形成的真空也是800倍：J水约形成600mmHg的真空而J空气只形成0.75mmHg的真空离心泵在启动之前，应先灌泵第5页/共192页6叶片泵的性能参数（共6个）1.流量（出水量）Q(L

3、/s或m3/h)2.扬程（总扬程）H(m)液体经过水泵所获得的能量，即H=E=E2E1（液体比能的增值）E1、E2水泵进口、出口处液体的比能E单位重量液体所具有的位能、压能、动能之和第6页/共192页7扬程的常用单位换算第7页/共192页8HSTHsdHss水泵运行时扬程的计算水泵进口处装有真空表，读数Hv出口处装有压力表，读数Hd水泵的扬程可近似表示为：HHd+Hv精确计算水泵运行时扬程的方法：Z水泵出口压力表所在位置与水泵进口真空表接点的标高差第8页/共192页9ZZ水泵出口压力表所在位置与水泵进口真空表接点的标高差第9页/共192页10题9在实际工程应用中，对于正在运行的水泵，水泵装置总

4、扬程可以通过以下公式进行估算：H=（D）。(A)Hss+Hsd(B)Hs+Hsv(C)HST+Hsv(D)Hd+Hv明确各符号的含义第10页/共192页11选泵时水泵扬程计算能量守恒：液体的能量来源剩余能量过程中的能量消耗得水泵装置的总扬程需满足：HSTHsdHss第11页/共192页12HSTHsdHssH水泵装置的总扬程（m），包括两部分：1.HST水泵装置的静扬程，即从水泵吸水井的设计水面到出水池最高水位之间的测压管高差（m）(从吸水起点到送水终点)HST=Hss+Hsd Hss吸水地形高度或吸水扬程，在泵站设计中又称水泵的安装高度，吸水池测压管液面到泵轴的高差Hsd压水地形高度或压水扬

5、程，泵轴到出水池测压管液面的高差第12页/共192页13静扬程HST从水泵吸水井的设计水面到出水池最高水位之间的测压管高差封闭式水池要转化成敞开式（接测压管）进行计算HST 0；HST0；HST0第13页/共192页142.h水泵装置管路中水头损失的总和(m)(从吸水起点到送水终点)h=hs+hd hs 吸水管路总水头损失（吸水喇叭口到水泵进口的沿程+局部水头损失）（逐一计算）hd 压水管路总水头损失（水泵出口到出水池的沿程+局部水头损失）（压水管路局部损失按沿程损失的百分数计）第14页/共192页15题8水泵装置总扬程包括两部分：将水由吸水井提升到出水池（或水塔）所需的(C)和消耗在管路中的

6、水头损失。(A)总扬程(B)吸水扬程(C)静扬程(D)压水扬程基本概念的区分第15页/共192页16第16页/共192页17叶片泵的性能参数3.轴功率N或(kW)输入水泵的功率第17页/共192页18叶片泵的性能参数4.效率(%)：有效功率Nu(kW)单位时间内流过水泵的液体从水泵得到的能量Nu=QH（水泵输出功率）轴功率N中：1）N=Nu输出到液体 2）(1-)N损失在水泵内部 反映水泵性能及动力的利用程度第18页/共192页19（水泵、电机、传动装置的效率分别为、）电机传动水泵Q、H 第19页/共192页20泵站电耗计算选泵及运行时，降低水泵的实际扬程，使接近管道系统所需的扬程；提高水泵及

7、电机的效率，可降低电耗注意各符号的单位，如送水时：第20页/共192页21例某水泵机组流量为10000m3/d，扬程为29m，转速为1450r/min，效率为78%，电费为0.58元/，则其每日的耗电费用为（）元。（按全天均匀供水、电机效率和传动装置效率为1考虑）第21页/共192页22例某泵站总供水量为3150m3/d，水泵分2级工作，520时的15小时内，供水量为150m3/h，扬程为40m，水泵效率为80%；205时的9小时内，供水量为100m3/h，扬程为30m，水泵效率为70%。1天的耗电量为（）。tQ024205100150第22页/共192页23叶片泵的性能参数5.转速n(r/m

8、in或rpm)有额定转速与实际转速之分6.允许吸上真空高度Hs（或气蚀余量Hsv）(m)反映水泵吸水性能第23页/共192页24Hs离心泵的允许吸上真空高度(Hs)，是指水泵在标准状况下（即水温为20，表面压力为一个标准大气压）运转时，水泵所允许的最大的吸上真空高度，它反应离心泵的吸水性能离心泵的允许吸上真空高度(Hs)，即水泵进口真空表的最大读数Hs较大的泵吸水性能较好第24页/共192页25NPSH（）叶片泵的气蚀余量NPSH(Hsv)是指水泵进口处单位重量液体所具有的超过饱和蒸气压力（或汽化压力）的富裕能量目前叶片泵的吸水性能较多地使用NPSH描述样本中为标况下的值，为必需NPSH实际运

9、行时此能量差值为实际NPSH必需NPSH较小者吸水性能较好运行中应使实际NPSH必需NPSH第25页/共192页26 离心泵基本方程式复合运动：静坐标系泵壳动坐标系作圆周运动的叶轮液体的速度：矢量合速度绝对速度C绝对速度C包括：牵连速度u相对速度W液体在叶轮内的流动分析两个分速度第26页/共192页27速度三角形叶轮出口速度合成绝对速度C2的分解：切向分速度C2u径向分速度C2r2 叶轮出口处牵连速度的反向延长线与相对速度的夹角u2C2W2222C2rC2u第27页/共192页28水泵的出水角22出水角依据2的大小可将叶片分为后弯式、径向式、前弯式后弯式前弯式径向式第28页/共192页29离心

10、泵基本方程式（叶片泵均适用）三个假设条件：液流为恒定流、均匀流、理想液体由动量矩定理推得，基本方程式 HT理论扬程u1、u2叶轮进、出口的牵连速度 C1u、C2u叶轮进、出口绝对速度的切向分速度第29页/共192页30一般水泵的1为90，C1u=0，由式可知，2越小，水泵的理论扬程越大。实际应用中，水泵厂一般选用2（615）左右。水泵叶轮叶片出水角的大小反映了叶片的弯度，是构成叶片形状和叶轮性能的一个重要数据。一般离心泵中常用的出水角2值在（2030）之间。u2C2W22C2rC2u2第30页/共192页31u2=nD2/60，C2u也随u2的增大而增大转速越高、叶轮外径越大，则扬程越大(高速

11、泵、大泵)降低转速、切削叶轮，可以使水泵扬程降低（调速运行、换轮运行）理论扬程与容重无关 u2C2W22C2rC2u2第31页/共192页32水泵的扬程有两部分组成，即HT=H1+H2 H1势扬程 H2动扬程 H2越小，内部损失越小，水泵效率越高第32页/共192页33HT=H1+H2水泵实际应用中，因为（动能转化为压能过程中伴随有能量损失），所以动扬程H2在水泵总扬程中所占的百分比越小，水泵效率越高。蜗壳的过水断面是（逐渐扩大的）的，因此它能把液体的部分速度水头转化为压强水头，目的在于减小动扬程提高水泵效率。第33页/共192页34HT的修正恒定流基本满足理想叶轮均匀流假设与水流的反旋现象修

12、正：实际叶轮的理论扬程理想液体假设与实际液体修正：抽升实际液体的扬程h水力效率第34页/共192页35题2叶轮内液体的运动是一种复合圆周运动，液体质点的速度是（B）的合成。(A)相对速度和绝对速度(B)相对速度和牵连速度(C)绝对速度和牵连速度(D)圆周运动速度和牵连速度第35页/共192页36题4速度三角形中速度C2u表示叶轮出口液体质点速度的(B)。(A)径向分速度(B)切向分速度(C)相对速度(D)圆周运动速度第36页/共192页37水流通过水泵时，比能增值HT与圆周速度u2有关，即HT与n、D2有关。提高转速n和(加大叶轮直径D2)可以提高水泵扬程。u2=nD2/60题6第37页/共1

13、92页38题7叶片泵基本方程与容重无关，适用于各种理想液体，即对于仅容重不同而其它性质都相同的两种理想液体，水泵的（A）。(A)理论扬程相同以m为单位(B)理论扬程不同(C)轴功率相同(D)实际扬程相同第38页/共192页39水泵性能曲线定义水泵的特性曲线是在水泵的(转速)一定的情况下，其他各参数随流量变化而变化的曲线。6个性能参数，4条性能曲线第39页/共192页40水泵性能曲线（实测）第40页/共192页41Q-H 特性曲线曲线的特点：下降的、高效区内近似于抛物线拟和方程用高效段的拟和方程代替整个曲线的方程：H水泵在对应流量下能提供的实际扬程 Hx流量为Q时泵体内的虚水头损失 Sx泵体内的

14、虚阻耗系数高效段的意义：选泵时、运行时尽量使Q、H在高效段内流量低于高效区下限，可安全运行，但效率低流量高于高效区上限，效率低且不安全：电机、水泵QH第41页/共192页42Q-H 特性曲线曲线的含义：不同流量下，水泵所能提供的扬程QH第42页/共192页43Q-N 特性曲线曲线的特点及应用：1.随流量增加而上升，Q=0时，N最小离心泵要“闭闸启动”2.Q=0时，N0闭闸时间不宜过长QN第43页/共192页44配套电机1.电机功率NpNp应选电机的配套功率N水泵运行中可能出现的最大轴功率 传动装置的效率k安全系数2.电机转速：低于水泵额定转速，不威胁运行安全；高于水泵额定转速，不能超过4第44

15、页/共192页45运行中最大轴功率通常用高效区上限流量对应值要求运行时水泵的最大流量不要超过高效区上限对应值，超过则：效率低，不经济电机超载，不安全吸水性能降低，容易发生气蚀第45页/共192页46题13离心泵电机启动时要求轻载启动，所以启动前应处于（B）的状态。(A)出水阀门全开(B)出水阀门全闭(C)吸水阀门全闭(D)各阀门任意第46页/共192页47题12离心泵采用闭闸启动是因为出水量为零时水泵的轴功率为额定功率的(3040%)，符合电机轻载启动的要求。电动机的启动电流会在启动瞬间增加至正常值的（35）倍，若开闸启动容易使电动机过载，甚至烧毁。第47页/共192页48题14从离心泵QN曲

16、线上可看出，在Q=0时，N0，因为N=N水+N机损，N水=Nu=0，而N机损0，这部分功率将消耗在水泵的机械损失中，变为(热能)而消耗掉，其结果将使泵壳内水温上升，泵壳、轴承会发热，严重时会导致泵壳变形。所以，启动后闸门不能关太久。第48页/共192页49题10每台水泵都有其特定的特性曲线，水泵特性曲线反映了该水泵本身的（A）。(A)潜在工作能力(B)基本构造(C)基本特点(D)基本工作原理第49页/共192页50Q 特性曲线曲线的特点：有极大值，运行流量偏离额定流量则效率下降过原点，即Q0时，0Q第50页/共192页51高效点：题17水泵的泵壳铭牌上简明列出了水泵在设计转速下运转且（D）时的

17、流量、扬程、轴功率及允许吸上真空高度或气蚀余量值。(A)转速为最高(B)流量为最大(C)扬程为最高 (D)效率为最高第51页/共192页52 管道系统特性曲线含义：不同流量下，管道系统所需要的扬程曲线形状：上升的抛物线，截距为静扬程HSTQHHST0Q-h第52页/共192页53管道系统特性曲线 曲线方程式：由得H 水泵装置的总扬程（m）HST水泵装置的静扬程，即从水泵吸水井的设计水面到出水池最高水位之间的测压管高差（m）(从起点到终点)HST=Hss+Hsdh水泵装置管路中水头损失总和(m)(从起点到终点)S 管道系统的总摩阻系数（s2/m5）Q 某时刻水泵的出水量（m3/s）第53页/共1

18、92页54管道系统特性曲线Q与H之间的关系水头损失特性曲线Q与h之间的关系第54页/共192页55题18反映流量与管道系统所需能量之间关系的曲线方程，称为(C)方程。(A)流量与水头损失(B)阻力系数与流量(C)管道系统特性曲线(D)流量与管道局部阻力第55页/共192页56例管路特性曲线是根据(D)方程画出的。(A)SQ(B)HsQ(C)hSQ2 水头损失特性曲线 (D)H=HST+SQ2管路系统特性曲线第56页/共192页57工况点系统工作时，实际工作状况在曲线上的对应点实际出水量、实际扬程反映工作过程中的稳定运行状况是供、需能量平衡的点水泵提供能量曲线与管路需要能量曲线的交点第57页/共

19、192页58工况点离心泵装置的工况就是工作装置的状况。工况点就是水泵装置在(B)瞬时的流量、扬程、轴功率、效率以及允许吸上真空度等。(A)出厂销售时(B)实际运行时(C)启动时(D)水泵设计时第58页/共192页59水箱出流工况点 K1Q1H1第59页/共192页60定速运行工况 1.图解法求离心泵装置的工况点1第60页/共192页61图解法有2种 1)绘制水泵性能曲线与管道系统特性曲线，两曲线的交点，即为离心泵装置的工况点此时M点就是水泵供水的总能量与管道所要求的总能量相等的那个点，称为水泵装置的（平衡工况点），水泵装置将稳定在这一点工作，其出水量就为QM，扬程为HM2)折引特性曲线法：在水

20、泵特性曲线上对应流量下折减水头损失，用来表示克服管道阻力之后所能提供的能量，该曲线与静扬程水平线的交点所对应的流量为工况点流量，交点的扬程加水头损失为工况点扬程第61页/共192页622.数解法求离心泵装置的工况点水泵特性曲线的方程式：管道系统特性曲线的方程式：算出公共解，即为工况点的流量和扬程(式4-10)第62页/共192页63数解法求工况点：例某泵性能为Q=100200L/s，H=5650m，管路系统特性曲线方程式为H=10+2.510-4Q2（H以m计，Q以L/s计），则该泵运行时工况点流量为（）L/s。设水泵特性曲线方程为与管路特性曲线联立，得将高效区数值带入，得第63页/共192页

21、64工况点的改变1HST变化：出水池水位升高吸水池水位降低如果在水泵供水系统中，管道系统不变时，工况点发生变化的主要因素是（静扬程变化）。HST增大，工况点左移，出水量减小，出水压力升高ABHQHSTQHQhHST第64页/共192页65极限工况点从图解法求得的离心泵装置的工况点来看，如果水泵装置在运行中，管道上所有闸门全开，那么，水泵的特性曲线与管路的特性曲线相交的点M就称为该装置的（极限工况点）第65页/共192页66工况点的改变2：题23节流调节：离心泵装置最常见的调节是用闸阀来调节，也就是通过改变水泵出水阀门的开启度进行调节。关小阀门，管道局部阻力值加大，(A)，出水量逐渐减小。(A)

22、管道特性曲线变陡(B)水泵特性曲线变陡(C)相似抛物线变陡(D)效率曲线变陡ABHQHSTQHQh第66页/共192页67例节流调节的调节范围如果闸阀全关，S值相当于无限大，此时管路特性曲线与H坐标重合，也就是说利用闸阀的开启度，可使水泵的工况点在（零到极限工况点）之间变化。离心泵装置可以用阀门来调节，但要注意，关小闸阀增加的扬程都消耗在（管路）上了，只是增加了损失，静扬程不能增加，因此在泵站设计时为避免能量浪费应尽量不采用这种调节方式。第67页/共192页68题：在泵站的运行管理中，水泵工况点的调节通常是指，以使水泵在高效区内运行。A手动调节出水阀门的开启度B水泵自动改变自身出水流量C通过自

23、动控制系统改变水泵的工作参数D人为对工况点进行改变和控制对工况点的调节，是指为使水泵在高效段区内运行，而人为采取的对工况点进行改变和控制的措施，如调节转速、改变叶片安装角、切削叶轮、改变阀门开启度等。第68页/共192页69调速运行调速依据比例律比例律为=1时的叶轮相似定律第69页/共192页70叶轮相似定律叶轮相似条件1.几何相似条件两叶轮主要过流部分一切相对应的尺寸成一定比例，所有的对应角相等。第70页/共192页712.运动相似条件两叶轮对应点上水流的同名速度方向一致，大小互成比例。u2u2mC2mC2W2W2m第71页/共192页72两叶轮既满足几何相似条件，又满足运动相似条件，则两叶

24、轮的工况相似，对应点符合叶轮相似定律：第一相似定律第二相似定律第三相似定律第72页/共192页73叶轮相似定律也可写作：第一相似定律第二相似定律第三相似定律第73页/共192页74题27在产品试验中，一台模型离心泵尺寸为实际泵的1/4，在转速n=730r/min时进行试验，此时量出模 型 泵 的 设 计 工 况 出 水 量Q0=11L/s，扬 程H0=0.8m。如果模型泵与实际泵的效率相等，则实际水泵在n=960r/min时的设计工况流量和扬程为（Q=925L/s，H=22.1m）。应用叶轮相似定律：第74页/共192页75比例律为=1时的叶轮相似定律若水泵在转速n1和n2时相似工况点的流量、

25、扬程、轴功率分别为Q1和Q2、H1和H2、N1和N2，则对应工况点间第75页/共192页76离心泵装置调速运行比例律的主要应用：已知水泵在某转速时的水泵特性曲线QH，若所需的工况点并不在该特性曲线上，而在管道系统特性曲线上的较小流量点B处，需利用比例律确定调整后的转速工况相似的点均在相似工况抛物线（等效率曲线）上：H=kQ 2ABHQHSTQHQhQBQH第76页/共192页77相似工况点的特性工况相似的点都在一条相似工况抛物线上 HkQ2因为，由比例律可得所有工况相似的点的效率相等，所以 HkQ2，也称为等效率曲线（相似工况抛物线）第77页/共192页78B和C为相似工况点，符合比例律ACB

26、HQHSTQHQhH=kQ2第78页/共192页79离心泵的通用性能曲线QH1n6n2n3n4n5n12123344第79页/共192页80题33已知：某离心泵n1=960r/min时(QH)l曲线上工况点为A1(Q1=42L/s、H1=38.2m)，转速由nl调整到n2后，对应的相似工况点为A2(Q2=31.5L/s、H2=21.5m)，则n2=（）r/min。由比例律第一定律或第二定律：第80页/共192页81题34已知：某离心泵n1=950r/min时(QH)l曲线上工况点A(QA=42L/s、HA=38.2m)，转速调整后，n2=720r/min，保持静扬程不变，工况点B的QB比A点流

27、量下降33.3%，扬程为HB=23.1m，则B点在曲线(QH)l上的相似工况点为C点(QC=37L/s、HC=40m)。B和C符合比例律（注意：不能在B和A间用比例律）第81页/共192页82B和C为相似工况点，符合比例律不能对B和A应用比例律ACBHQHSTQHQhH=kQ2第82页/共192页83题同一台水泵，在运行中转速由n1变为n2，则其比转数ns值（C）。(A)随转速增加而增加(B)随转速减少而减少(C)不变(D)增加或减少第83页/共192页84题水泵在调速时应注意：提高水泵的转数，将会增加水泵叶轮中的离心应力，可能造成(C)，也有可能接近泵转子固有的振动频率，而引起强烈的振动现象

28、。(A)性能下降(B)运行不稳定(C)机械性损伤(D)电机超载第84页/共192页85例选择离心泵叶轮材料既要考虑离心力作用下的机械强度，还要考虑材料的耐磨和耐腐蚀性能，目前叶轮多采用（B）。(A)不锈钢(B)铸铁、铸钢和青铜(C)玻璃钢(D)高强度塑料第85页/共192页86切削律(经验公式)在一定条件下，水泵在切削前后对应工况点的流量、扬程、轴功率分别为Q1和Q2、H1和H2、N1和N2，则第86页/共192页87应用条件叶轮的切削量在一定的限度内比转数比转数ns60120 200 300最大允许切削量最大允许切削量（%）2015119效率下降最大值效率下降最大值2%2%3%3%可认为可认

29、为切削前后效率不变切削前后效率不变第87页/共192页88例根据切削律可知，满足切削律的所有工况点，都分布在H=kQ2这条抛物线上，此线称为切削抛物线。实践证明在切削限度内，叶轮切削前后水泵效率变化不大，因此切削抛物线也称为（A）。(A)等效率曲线(B)管路特性曲线(C)水泵效率曲线(D)叶轮变径曲线第88页/共192页89比转数（ns）定义：在每一个相似泵群中，都可用一台模型泵作代表，来反映该群相似泵的共同特性和叶轮构造。模型泵的转数，叫做与它相似的各实际泵的比转数ns。模型泵的特点是：在最高效率下，当有效功率Nu=1Hp时，扬程Hm=1m，流量Qm=0.075m3/s。第89页/共192页

30、90比转数的计算公式从相似定律获得计算通式：某实际泵的比转数计算常用公式：n实际泵的额定转速 Q实际泵在最高效率时的单吸流量 H实际泵在最高效率时的单级扬程比转数在各国的差异：0.47ns日本，0.0706ns美国第90页/共192页91题28某 一 单 级 单 吸 泵，流 量Q=45m3/h，扬 程H=33.5m，转 速n=2900r/min，则比转数ns（）。第91页/共192页92题某单级双吸离心泵铭牌上显示，流量Q790m3/h，扬程H19m，转速n1450r/min，则该泵的比转数ns。将水泵的额定转速n1450r/min水泵效率最高时的单吸流量Q0.11(m3/s)水泵效率最高时的

31、单级扬程H19m带入比转数计算公式，可得第92页/共192页93题29有 一 台 多 级 泵(级 数 为 8)，流 量Q=45m3/h，H=160m，转 速n=2900r/min，则比转数ns=（）。第93页/共192页94比转数的实用意义反映水泵性能：ns低，扬程高，流量小；ns高，扬程低，流量大反映叶片形状：ns=50350，离心泵，叶轮扁，进口小，流道细长;ns=350500，混流泵;ns=5001200，轴流泵，叶轮厚，进口大，流道短而宽反映特性曲线形状第94页/共192页95相对特性曲线以流量、扬程、轴功率、效率对于高效点额定值的比值为坐标，绘制相对特性曲线相对特性曲线的形状与实际泵

32、的特性曲线形状相同比转数相同的水泵，相对特性曲线为同一条Q0H0(m)H0Q0(L/s)(%)(%)第95页/共192页96相对曲线第96页/共192页97离心泵与轴流泵的曲线差异低比转数泵的QH曲线：较平缓，出水压力较稳定（尤其90、130）高比转数泵的QH曲线：随流量增大扬程陡降，出水量变化时扬程变化明显第97页/共192页98第98页/共192页99差异及应用低比转数泵QN曲线随流量增大而上升，宜采用闭闸启动；选配电机的功率按运行中最大流量对应功率考虑高比转数泵QN曲线随流量增大而下降，宜采用开闸启动；选配电机的功率按运行中最小流量的对应功率考虑第99页/共192页100第100页/共1

33、92页101题15叶片泵Q-曲线是一条只有极大值的曲线，它从最高效率点向两侧下降，离心泵的Q-曲线比轴流泵的Q-曲线(C)，尤其在最高效率点两侧最为显著。(A)变化较陡(B)变化趋势相同(C)变化较平缓(D)差异因水泵型号而异第101页/共192页102差异及应用高比转数泵宜稳定在高效点运行，即宜在稳定的工况流量、扬程下运行，不适合用在出水量经常变化的泵站、出水压力经常变化的泵站，运行中也不适于节流调节流量第102页/共192页103题30高比转数的水泵一般是（C）的水泵。(A)高效率低转速(B)高扬程小流量(C)大流量低扬程(D)高扬程大流量第103页/共192页104多台水泵并联工作什么是

34、并联：通过联络管联合供水并联的特点：总供水量Q=各泵供水量Qi并联特性曲线：等扬程下流量叠加并联工况点并联工作时单泵工况点第104页/共192页105并联运行QM=2 QNQS QNQM 2QS0QHHSTSNMQNQSQMHMQh2台1台P1P2第105页/共192页106题36两台同型号水泵在外界条件相同的情况下并联工作，并联工况点的出水量比单独一台泵工作时的出水量（C）。(A)成倍增加(B)增加幅度不明显(C)大幅度增加、但不是成倍增加(D)不增加第106页/共192页107题37两台同型号水泵在外界条件相同的情况下并联工作，并联时每台水泵工况点与单泵单独工作时工况点相比出水量(D)。(

35、A)时而增加或减少(B)有所增加(C)相同(D)有所减少第107页/共192页108题39BQBACQCQA1.当Q2QAQ3且接近Q2时，应开(一定两调)泵。2.当Q2QAQ3且接近Q3时，应开(两定一调 )泵。3.当Q1QBQ2且接近Q1时，应开(两调 )泵。4.当Q1QBQ2且接近Q2时，应开(一定一调 )泵。若QC略高于Q3，应考虑4台泵工作，开(两定两调)。题39：如果有三台同型号水泵并联工作，在运行中考虑定速泵与调速泵相结合:第108页/共192页109既考虑运行效率又考虑初期投资的较经济选泵：两台调速+若干台定速泵第109页/共192页110题38如图所示，三台同型号水泵在外界条

36、件相同的情况下并联工作，并联时水泵的效率点应为()。1单泵工作时的 效率点并联工作时的单泵效率点第110页/共192页111例已知单泵特性曲线QH，管道近似特性曲线Qh以水平线表示，则3台同型号泵并联后的流量为(300L/s)。0QHNQN=100L/sHNQhQH第111页/共192页1120QHHSTNMQM=QNHMQh2台1台HNP2P1n串联运行的特点：流量相等，扬程相加n常用多级泵：多个叶轮串联串联运行第112页/共192页113题4242两台离心式水泵串联工作，串联泵的设计流量应是接近的，否则就不能保证两台泵在高效率下运行，较大泵的容量不能充分发挥作用，较小泵容易产生(A)。(A

37、)超负荷(B)转速过高(C)流量过小(D)扬程太低第113页/共192页114吸水管中压力变化 吸水管中压力低于大气压，且沿水流方向降低压力最低点为叶片进口附近、背水面的K点KK第114页/共192页115气穴和气蚀含义：水泵中最低压力PK如果降低到被抽升液体工作温度下的饱和蒸汽压力（即汽化压力）Pva时，泵壳内即发生气穴和气蚀现象。PKPva时，水就大量汽化，同时，原先溶解在水里的气体也自动逸出，出现“冷沸”现象，形成的大量气泡。气泡被水流带入叶轮中压力高的区域时，突然被压破，水流因惯性以高速冲向气泡中心，在气泡闭合区内产生强烈的局部水锤现象，这种现象称为液体的“气穴”现象。气穴现象对水泵所

38、造成的破坏性后果称为水泵的“气蚀”。第115页/共192页116题4444水泵气穴和气蚀的危害主要有：产生噪声和振动，（A），引起材料的破坏，缩短水泵使用寿命。(A)性能下降(B)转速降低(C)流量不稳 (D)轴功率增加Q、H降低第116页/共192页117题4343水泵叶轮中最低压力Pk如果降低到被抽升液体工作温度下的（A）时，泵壳内即发生气穴和气蚀现象。(A)饱和蒸气压力(B)相对压力(C)水面大气压力(D)环境压力第117页/共192页118水泵的最大安装高度 水泵的安装高度Hss：也称水泵的吸水地形高度，即自水泵吸水井水面的测压管水面至泵轴之间的垂直距离。安装高度小，则泵房埋深大，造价

39、高安装高度大，泵站埋深浅但容易发生气蚀降低水泵的安装高度是避免气蚀的根本措施需计算不发生气蚀的最大安装高度HSTHsdHss第118页/共192页119水泵的最大安装高度 计算公式：Hs修正值：Hs标况下的允许吸上真空高度 v1水泵进口流速 ha当地大气压 hva实际水温下的饱和蒸汽压第119页/共192页120可以有Hss0时，如泵站自灌式工作的情况吸上式工作则需设置引水设施若水泵的吸水性能用NPSH（Hsv）表示，则 ha当地大气压 hva实际水温下的饱和蒸汽压 hs 吸水管路总水头损失同一水泵：Hs+Hsv10m第120页/共192页121题47离心泵QHs曲线表示水泵在相应流量下工作时

40、，水泵所允许的最大限度的吸上真空高度值。它并不表示水泵在某(Q，H)点工作时的实际吸水真空值。水泵的实际吸水真空值必须（D）QHs曲线上的相应值，否则，水泵将会产生气蚀现象。(A)等于(B)小于(C)大于(D)小于或等于第121页/共192页122离心泵使用前的准备：题离心泵启动前一般应进行盘车、灌泵或引水排气、(B)，然后才能打开水泵。(A)测试水温(B)检查仪表和闭闸(C)检查轴承(D)量测安装高度两表截门及出水阀门均应为关闭状态！第122页/共192页123题5555要求启动快的大型水泵，宜采用自灌充水。非自灌充水水泵的引水时间，不宜超过()min。(A)5给水规范(B)6(C)3(D)

41、2第123页/共192页124例在大型水泵机组中，水泵的启动常常采用（A）的方法。(A)真空泵抽真空(B)灌水(C)人工启动(D)设置底阀第124页/共192页125底阀当水泵从压水管引水启动时，吸水管上应装底阀底阀有水上式和水下式两种水下式装在吸水管的末端，易因胶垫损坏而漏水水上式装在水平段吸水管的端头，需水平段管路足够长，以保证产生足够的真空值底阀只用于小泵，吸水管路直径小于350mm排水泵一般不装底阀，自灌式进水第125页/共192页126轴流泵与混流泵轴流泵的工作原理：机翼的升力理论为基础（图4-17）轴流泵的特点：大流量、低扬程轴流泵、混流泵的应用：雨水、循环水、取水、远距离调水等第

42、126页/共192页127例轴流泵是根据机翼的原理利用叶轮旋转时产生对液体的(D)来输送液体的。(A)离心力(B)旋转力(C)推动力(D)轴向升力第127页/共192页128轴流泵的通用特性曲线28ZLB-70n=580r/minD=650mm叶片安装角固定式叶片半调式全调式第128页/共192页129例轴流泵QH曲线是（陡降）的，线上有拐点，当Q=0时，H最大，约为设计工况点扬程的1.52.0倍，所以在较小的流量下工作时不稳定，且效率迅速下降，因而只能在较大的流量下工作。轴流泵使用的注意事项：宜在稳定的工况点运行（出水量稳定，静扬程不变、管路不变）第129页/共192页130混流泵的性能介于

43、离心泵和轴流泵之间混流泵的工作原理、性能及外形均介于离心泵和轴流泵之间，吸水性能比轴流泵好，流量比离心泵大。低比转数混流泵性能接近离心泵，高比转数混流泵性能接近轴流泵。题：混流泵是利用叶轮旋转时产生的（离心力与轴向升力）双重作用来工作的。第130页/共192页131题52混流泵按结构形式分为（D）两种。(A)立式与卧式(B)正向进水与侧向进水(C)全调节与半调节(D)蜗壳式和导叶式第131页/共192页132轴流泵分类题5050轴流泵按调节叶片角度的可能性可以分为（A）三种类型。(A)固定式、半调节式和全调节式(B)立式、卧式和斜式(C)封闭式、半敞开式和全敞开式(D)全角、半角和固定角第13

44、2页/共192页133例水泵可以按作用原理分为(B)三大类。(A)离心泵、混流泵、轴流泵(B)叶片泵、容积泵、其他泵(C)调速泵、定速泵、半可调泵(D)固定式、半可调式、全可调式第133页/共192页134例按工作原理的不同，叶片式水泵可分为（C）。(A)单级单吸泵、单级双吸泵、多级泵(B)卧式泵、立式泵、斜装泵(C)离心式水泵、轴流式水泵、混流式水泵(D)IS型水泵、S型水泵、DG型水泵第134页/共192页135离心泵分类按（叶轮）数的多少分为单级泵和多级泵按（叶轮进口）数的多少分为单吸泵和双吸泵按（泵轴的安装方式）分为卧式泵和立式泵按（泵壳的接缝形式）分为水平接缝（中开式）和垂直接缝（分

45、段式）第135页/共192页1364.2 给水泵站 泵站分类按泵站在给水系统中的作用分为：取水泵站、配水泵站、加压泵站、循环水泵站图13-15 地面水取水泵站工艺流程1水源；2吸水井；3取水泵站；4阀门切换井；5净水厂3第136页/共192页137图4-21 送水泵站工艺流程1清水池；2吸水井；3送水泵站；4管网；5水塔3第137页/共192页138选泵设计流量确定取水泵站以最高日平均时流量为基础配水泵站满足管网高日高时设计用水量设计扬程利用出水池、水塔高度及水头损失，求水泵扬程根据用户水压要求及水头损失，求水泵扬程n选泵依据：设计流量、设计扬程及其变化第138页/共192页139选泵斜线法水

46、平线法选泵要点：多台并联配水泵大小兼顾、调配灵活型号整齐、互为备用考虑运行经济性（效率、扬程利用率）QQ设H设H第139页/共192页140增压泵站供水量Q=100L/s，泵站至管网控制点的水头损失为11m，管网要求服务水头28m，地面标高4m，增压泵进口压力维持在地面上5m，则泵站扬程至少为（）m。H=HST+h=(4+28-(4+5)+11=23+11=34m例第140页/共192页141 H=HST+h=(4+28-(4+5)+11=34mZ=0控制点 C4m 428 11 5H 4HST第141页/共192页142题5454给水泵站水泵的选择应符合节能的要求，当供水量和水压变化较大时宜

47、选用叶片安装角度可调节的水泵、（D）或更换叶轮等措施。(A)阀门调节(B)切削叶轮(C)改变静扬程(D)机组调速运行第142页/共192页143流量调节方式离心泵的调节节流、调速、换轮、并联轴流泵的调节变角、调速、并联各种调节方式适用的场合不同第143页/共192页144题5858给水泵房一般应设一至二台备用水泵。备用泵的型号宜同工作泵中的（D）一致。(A)常开泵(B)新型号泵(C)易操作泵(D)大泵第144页/共192页145 泵站供配电一级负荷大中城市的水厂、重要的工厂两个独立电源（各设主变压器、厂变压器）二级负荷一般城市水厂双回路供电三级负荷村镇等小型水厂无供电要求供电电压：380V、1

48、0kV、35kV（6kV）变配电系统负荷等级：第145页/共192页146变电所变电所类型：独立变电所、附设变电所、室内变电所给水泵房变电所的数目由负荷的大小及分散情况所决定。若负荷大、数量少、且集中时，则变电所应集中设置，建造（一个）变电所即可，如一泵站、二泵站若负荷小，数量大，且分散时，则变电所也应分散布置，如深井泵房，必要时需每个深井泵房旁边设一套配电设备给水泵房变电所与泵站组合布置时，要考虑变电所尽量靠近（电源），低压配电室尽量靠近（泵房）。第146页/共192页147常用电动机三相交流异步电动机鼠笼型(JO2、JS；Y系列)绕线型(JR、JRQ；YR系列)同步电动机水泵调速：电机调速

49、、传动装置调速第147页/共192页148交流电动机调速：1.调节同步转速，包括变频调速和变极调速两种调速方案 2.调节转差率，如调节电动机定子电压、改变串入绕线式电机转子电路的附加电阻值等。调转差率调速能耗型调速调同步转速(变极调速和变频调速)高效型调速。第148页/共192页149变频调速综合评价：最好电机效率高、节能效果优、调速快、适用于所有的交流电动机、可靠性好初投资大、维护保养较难、对电网的干扰较大第149页/共192页150水泵机组布置布置原则：保证运行安全，装卸、维修和管理方便，管道总长度最短、接头配件最少、水头损失最小，并应考虑泵站有扩建的余地 机组排列形式：纵向排列、横向排列

50、(图4-28)、横向双行排列等机组间距及检修场地要求：以运行安全、维护方便为原则第150页/共192页151纵向排列机组轴线平行布置，泵房跨度大，长度小，适用于单级单吸泵(如IS系列)第151页/共192页152 横向排列机组轴线在一条直线上，适用于单级双吸泵(Sh、SA、S系列)第152页/共192页153横向双行排列机组台数较多、泵房占地有限时（水泵的转向不同）第153页/共192页154题5959水泵机组布置时相邻两个机组及机组至墙壁间的净距，在电动机容量不大于55kW时，不小于（0.8）m；电动机容量大于55kW时，不小于(1.2)m。给水规范第154页/共192页155水泵机组的基础