水泵与水泵站2.8-2.11.ppt

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1、 2.8 离心泵装置调速运行工况n n2.8.2.8.2.8.2.8.叶轮相似定律叶轮相似定律叶轮相似定律叶轮相似定律 几何相似：两个叶轮主要过流部分一切相对应的尺几何相似：两个叶轮主要过流部分一切相对应的尺几何相似：两个叶轮主要过流部分一切相对应的尺几何相似：两个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。寸成一定比例，所有的对应角相等。寸成一定比例，所有的对应角相等。寸成一定比例，所有的对应角相等。b b b b2 2 2 2、b b b b2m2m2m2m 实际泵与模型泵叶轮的出口宽度；实际泵与模型泵叶轮的出口宽度；实际泵与模型泵叶轮的出口宽度；实际泵与模型泵叶轮的出口

2、宽度；D D D D2 2 2 2、D D D D2m2m2m2m实际泵与模型泵叶轮的外径；实际泵与模型泵叶轮的外径；实际泵与模型泵叶轮的外径；实际泵与模型泵叶轮的外径；比例。比例。比例。比例。运动相似的条件是：两叶轮对应点上水流的运动相似的条件是：两叶轮对应点上水流的运动相似的条件是：两叶轮对应点上水流的运动相似的条件是：两叶轮对应点上水流的同名速度方向一致，大小互成比例。也即在相同名速度方向一致，大小互成比例。也即在相同名速度方向一致，大小互成比例。也即在相同名速度方向一致，大小互成比例。也即在相应点上水流的速度三角形相似。应点上水流的速度三角形相似。应点上水流的速度三角形相似。应点上水流

3、的速度三角形相似。n n在几何相似的前题下，运动相似就是工况相似。在几何相似的前题下，运动相似就是工况相似。在几何相似的前题下，运动相似就是工况相似。在几何相似的前题下，运动相似就是工况相似。n n叶轮相似定律有三个方面：叶轮相似定律有三个方面：叶轮相似定律有三个方面：叶轮相似定律有三个方面：1 1 1 1、第一相似定律第一相似定律第一相似定律第一相似定律确定两台在相似工况下运行水泵的确定两台在相似工况下运行水泵的确定两台在相似工况下运行水泵的确定两台在相似工况下运行水泵的流量之间的关系流量之间的关系流量之间的关系流量之间的关系。2 2 2 2、第二相似定律、第二相似定律、第二相似定律、第二相

4、似定律确定两台在相似工况下运行水泵的确定两台在相似工况下运行水泵的确定两台在相似工况下运行水泵的确定两台在相似工况下运行水泵的扬程之间的关系。扬程之间的关系。扬程之间的关系。扬程之间的关系。3 3 3 3、第三相似定律、第三相似定律、第三相似定律、第三相似定律确定两台在相似工况下运行水泵的确定两台在相似工况下运行水泵的确定两台在相似工况下运行水泵的确定两台在相似工况下运行水泵的轴功率之间的关系。轴功率之间的关系。轴功率之间的关系。轴功率之间的关系。n n2.8.22.8.22.8.22.8.2相似定律的特例相似定律的特例相似定律的特例相似定律的特例比例律比例律比例律比例律 把相似定律应用于以不

5、同转速运行的同一台叶片泵，把相似定律应用于以不同转速运行的同一台叶片泵，把相似定律应用于以不同转速运行的同一台叶片泵，把相似定律应用于以不同转速运行的同一台叶片泵，则可得到比例律：则可得到比例律：则可得到比例律：则可得到比例律：n n 1 1 1 1、比例律应用的图解方法、比例律应用的图解方法、比例律应用的图解方法、比例律应用的图解方法(1)(1)(1)(1)已知水泵转速为已知水泵转速为已知水泵转速为已知水泵转速为n n n nl l l l时的时的时的时的(QH)(QH)(QH)(QH)l l l l曲线，但所需的工况点，曲线，但所需的工况点，曲线，但所需的工况点，曲线，但所需的工况点，并不

6、在该特性曲线上，而在坐标点并不在该特性曲线上，而在坐标点并不在该特性曲线上，而在坐标点并不在该特性曲线上，而在坐标点A A A A2 2 2 2(Q(Q(Q(Q2 2 2 2，H H H H2 2 2 2)处。现问；处。现问；处。现问；处。现问；如果需要水泵在如果需要水泵在如果需要水泵在如果需要水泵在A A A A2 2 2 2点工作，其转速点工作，其转速点工作，其转速点工作，其转速n n n n2 2 2 2应是多少应是多少应是多少应是多少?(2)(2)(2)(2)已知水泵已知水泵已知水泵已知水泵n n n nl l l l时的时的时的时的(QH)(QH)(QH)(QH)l l l l曲线，

7、试用比例律翻画转速为曲线，试用比例律翻画转速为曲线，试用比例律翻画转速为曲线，试用比例律翻画转速为n n n n2 2 2 2时的时的时的时的(QH)(QH)(QH)(QH)2 2 2 2 曲线。曲线。曲线。曲线。问题问题问题问题(1)(1)(1)(1)：求：求：求：求“相似工相似工相似工相似工况抛物线况抛物线况抛物线况抛物线”求求求求A A A A点：相似工况抛物点：相似工况抛物点：相似工况抛物点：相似工况抛物线与线与线与线与(QH)(QH)(QH)(QH)l l l l线的交线的交线的交线的交点。点。点。点。求求求求n n n n2 2 2 2A A1 1Q QH HQ-HQ-HA A2

8、2(2)(2)在在(QH)(QH)l l线上任取线上任取a a、b b、c c、d d、e e、f f点；点；利用比例律求利用比例律求(QH)(QH)2 2上的上的aa、bb、cc、dd、ee、ff作作(QH)(QH)2 2曲线。曲线。同理可求同理可求(QN)(QN)2 2曲线。曲线。Q QH HQ-HQ-HA A2 2a bdcefQ-HQ-H求求(Q)(Q)2 2曲线。曲线。在利用比例律时，认为相似工况下对应点的效率是相等在利用比例律时，认为相似工况下对应点的效率是相等的，将已知图中的，将已知图中a a、b b、b b、d d等点的效率点平移即可。等点的效率点平移即可。定速运行与高速运行比

9、较：定速运行与高速运行比较：定速运行与高速运行比较：定速运行与高速运行比较：泵站调速运行的优点表现于泵站调速运行的优点表现于泵站调速运行的优点表现于泵站调速运行的优点表现于(1)(1)(1)(1)省电耗省电耗省电耗省电耗(即即即即NNNNB2B2B2B2N N N NB2B2B2B2)。(2)(2)(2)(2)保持管网等压供水保持管网等压供水保持管网等压供水保持管网等压供水(即即即即H H H HSTSTSTST基本不变基本不变基本不变基本不变)n n2 2 2 2、比例律应用的数解方法、比例律应用的数解方法、比例律应用的数解方法、比例律应用的数解方法(1)(1)(1)(1)(2)(2)(2)

10、(2)n n2.8.2.8.2.8.2.8.相似准数相似准数相似准数相似准数比转数比转数比转数比转数(n(n(n(ns s s s)、模型泵：在最高效率下，当有效功率模型泵：在最高效率下，当有效功率模型泵：在最高效率下，当有效功率模型泵：在最高效率下，当有效功率N N N Nu u u u735.5 735.5 735.5 735.5 W(1HP)W(1HP)W(1HP)W(1HP)，扬程扬程扬程扬程H H H Hm m m m1m1m1m1m，流量流量流量流量 m m m m3 3 3 3s s s s。这时该模型泵的转数，就叫做与它相似的实际泵的比转这时该模型泵的转数，就叫做与它相似的实际

11、泵的比转这时该模型泵的转数，就叫做与它相似的实际泵的比转这时该模型泵的转数，就叫做与它相似的实际泵的比转数数数数n n n ns s s s 。将模型泵的将模型泵的将模型泵的将模型泵的H H H Hm m m m1m1m1m1m，Q Q Q Qm m m m0.075m0.075m0.075m0.075m3 3 3 3s s s s代入代入代入代入 注：注：注：注：(1)Q1)Q1)Q1)Q和和和和H H H H是指水泵最高效率时的流量和扬程，也即是指水泵最高效率时的流量和扬程，也即是指水泵最高效率时的流量和扬程，也即是指水泵最高效率时的流量和扬程，也即水泵的设计工况点。水泵的设计工况点。水泵

12、的设计工况点。水泵的设计工况点。(2)(2)(2)(2)比转数比转数比转数比转数n n n ns s s s是根据所抽升液体的容重是根据所抽升液体的容重是根据所抽升液体的容重是根据所抽升液体的容重1000kg1000kg1000kg1000kgm m m m3 3 3 3时得出的。时得出的。时得出的。时得出的。(3)Q(3)Q(3)Q(3)Q和和和和H H H H是指单吸、单级泵的流量和扬程。是指单吸、单级泵的流量和扬程。是指单吸、单级泵的流量和扬程。是指单吸、单级泵的流量和扬程。(4)(4)(4)(4)比转数不是无因次数，它的单位是比转数不是无因次数，它的单位是比转数不是无因次数，它的单位是

13、比转数不是无因次数，它的单位是“r r r rmin”min”min”min”。2 2 2 2、对比转数的讨论、对比转数的讨论、对比转数的讨论、对比转数的讨论 (1)(1)(1)(1)比转数比转数比转数比转数(n(n(n(ns s s s)反映实际水泵的主要性能。反映实际水泵的主要性能。反映实际水泵的主要性能。反映实际水泵的主要性能。当转速当转速当转速当转速n n n n一定时，一定时，一定时，一定时，n n n ns s s s越大，水泵的流量越大，扬程越低。越大，水泵的流量越大，扬程越低。越大，水泵的流量越大，扬程越低。越大，水泵的流量越大，扬程越低。n n n ns s s s越小，水泵

14、的流量越小，扬程越高。越小，水泵的流量越小，扬程越高。越小，水泵的流量越小，扬程越高。越小，水泵的流量越小，扬程越高。(2)(2)叶片泵叶轮的形状、尺寸、性能和效率都随比转叶片泵叶轮的形状、尺寸、性能和效率都随比转数而变的。用比转数数而变的。用比转数n ns s可对叶片泵进行分类。可对叶片泵进行分类。要形成不同比转数要形成不同比转数n ns s，在构造上可改变叶轮的外在构造上可改变叶轮的外径径(D(D2 2)和减小内径和减小内径(D(D0 0)与叶槽宽度与叶槽宽度(b(b2 2)。(3)(3)(3)(3)相对性能曲线相对性能曲线相对性能曲线相对性能曲线n n n ns s s s越小：越小：越

15、小：越小：QHQHQHQH曲线就越平坦；曲线就越平坦；曲线就越平坦；曲线就越平坦；Q Q Q Q0 0 0 0时的时的时的时的N N N N值就越小。因而，比转数低的水泵，值就越小。因而，比转数低的水泵，值就越小。因而，比转数低的水泵，值就越小。因而，比转数低的水泵，采用闭闸起动时，电动机属于轻载起动，起动电流减小；采用闭闸起动时，电动机属于轻载起动，起动电流减小；采用闭闸起动时，电动机属于轻载起动，起动电流减小；采用闭闸起动时，电动机属于轻载起动，起动电流减小；效率曲线在最高效率点两则下降得也越和缓。效率曲线在最高效率点两则下降得也越和缓。效率曲线在最高效率点两则下降得也越和缓。效率曲线在最

16、高效率点两则下降得也越和缓。n n2.8.42.8.42.8.42.8.4调速途径及调速范围调速途径及调速范围调速途径及调速范围调速途径及调速范围1 1 1 1、调速途径、调速途径、调速途径、调速途径 (1)(1)(1)(1)电机转速不变，通过中间偶合器以达到改变转速的目电机转速不变，通过中间偶合器以达到改变转速的目电机转速不变，通过中间偶合器以达到改变转速的目电机转速不变，通过中间偶合器以达到改变转速的目的。的。的。的。采用液力偶合器对叶片泵机组可进行无级调运，可以采用液力偶合器对叶片泵机组可进行无级调运，可以采用液力偶合器对叶片泵机组可进行无级调运，可以采用液力偶合器对叶片泵机组可进行无级

17、调运，可以大量节约电能，并可使电动机空载大量节约电能，并可使电动机空载大量节约电能，并可使电动机空载大量节约电能，并可使电动机空载(或轻载或轻载或轻载或轻载)启动启动启动启动 ，热，热，热，热能损耗多。能损耗多。能损耗多。能损耗多。(2)(2)(2)(2)电机本身的转速可变。电机本身的转速可变。电机本身的转速可变。电机本身的转速可变。改变电机定子电压调速，改变电机定子极数调速，改改变电机定子电压调速，改变电机定子极数调速，改改变电机定子电压调速，改变电机定子极数调速，改改变电机定子电压调速，改变电机定子极数调速，改变电机转子电阻调速，串级调速以及变频调速等多种。变电机转子电阻调速，串级调速以及

18、变频调速等多种。变电机转子电阻调速，串级调速以及变频调速等多种。变电机转子电阻调速，串级调速以及变频调速等多种。2 2 2 2、在确定水泵调速范围时，应注意如下几点：、在确定水泵调速范围时，应注意如下几点：、在确定水泵调速范围时，应注意如下几点：、在确定水泵调速范围时，应注意如下几点：(1)(1)(1)(1)调速水泵安全运行的前提是调速后的转速不能与其临调速水泵安全运行的前提是调速后的转速不能与其临调速水泵安全运行的前提是调速后的转速不能与其临调速水泵安全运行的前提是调速后的转速不能与其临界转速重合、接近或成倍数。界转速重合、接近或成倍数。界转速重合、接近或成倍数。界转速重合、接近或成倍数。(

19、2)(2)(2)(2)水泵的调速一般不轻易地调高转速。水泵的调速一般不轻易地调高转速。水泵的调速一般不轻易地调高转速。水泵的调速一般不轻易地调高转速。(3)(3)(3)(3)合理配置调速泵与定速泵台数的比例。合理配置调速泵与定速泵台数的比例。合理配置调速泵与定速泵台数的比例。合理配置调速泵与定速泵台数的比例。(4)(4)(4)(4)水泵调速的合理范围应使调速泵与定速泵均能运行于水泵调速的合理范围应使调速泵与定速泵均能运行于水泵调速的合理范围应使调速泵与定速泵均能运行于水泵调速的合理范围应使调速泵与定速泵均能运行于各自的高效段内。各自的高效段内。各自的高效段内。各自的高效段内。1、同一台水泵，运

20、行中转速由n1变为n2，试问其比转数ns是否发生相应变化？点解？ns1/ns2=？2、产品试制中，一台模型泵的尺寸是实际泵的1/4，并在转速为n=730r/min时进行试验。此时量出模型泵设计工况 Qm=11L/s，扬程Hm=0.8m。如果模型泵与实际泵效率相等，求实际泵在n=960r/min时的设计工况流量和扬程。3、仓库中找出一台旧泵，从它的铭牌上看出：Q=32L/s，H=50m，n=2900r/min，N=22.9kW,=68.5%，如何绘制Q-H，Q-N，Q-曲线？ns=？2.8 离心泵装置换轮运行工况n n 2.8.12.8.12.8.12.8.1切削律切削律切削律切削律 注意：切削

21、律是建于大量感性试验资料的基础上。如注意：切削律是建于大量感性试验资料的基础上。如果叶轮的切削量控制在一定限度内时，则切削前后水果叶轮的切削量控制在一定限度内时，则切削前后水泵相应的效率可视为不变。泵相应的效率可视为不变。此切削限量与水泵的比转数有关。此切削限量与水泵的比转数有关。比转数ns60120200300350350以上最大允许切削量（%）201511970效率下降值每切削10%，效率下降1%每切削4%，效率下降1%n ns s越大，外径越小，可切削限量越小越大，外径越小，可切削限量越小n ns s越小，外径越大，可切削限量越大越小，外径越大，可切削限量越大n n2.8.22.8.22

22、.8.22.8.2切削律的应用切削律的应用切削律的应用切削律的应用 1 1 1 1、切削律应用的两类问题、切削律应用的两类问题、切削律应用的两类问题、切削律应用的两类问题 (1)(1)(1)(1)已知叶轮的切削量，求切削前后水泵特性曲线的变化。已知叶轮的切削量，求切削前后水泵特性曲线的变化。已知叶轮的切削量，求切削前后水泵特性曲线的变化。已知叶轮的切削量，求切削前后水泵特性曲线的变化。(2)(2)(2)(2)已知要水泵在已知要水泵在已知要水泵在已知要水泵在B B B B点工作，流量为点工作，流量为点工作，流量为点工作，流量为Q Q Q QB B B B，扬程为扬程为扬程为扬程为H H H HB

23、 B B B，B B B B点位点位点位点位于该泵的于该泵的于该泵的于该泵的(Q-H)(Q-H)(Q-H)(Q-H)曲线的下方。现使用切削方法，使水泵的曲线的下方。现使用切削方法，使水泵的曲线的下方。现使用切削方法，使水泵的曲线的下方。现使用切削方法，使水泵的新持性曲线通过新持性曲线通过新持性曲线通过新持性曲线通过B B B B点，要求：切削后的叶轮直径点，要求：切削后的叶轮直径点，要求：切削后的叶轮直径点，要求：切削后的叶轮直径DDDD2 2 2 2 是是是是多少多少多少多少?需要切削百分之几需要切削百分之几需要切削百分之几需要切削百分之几?是否超过切削限量是否超过切削限量是否超过切削限量是

24、否超过切削限量?(1)(1)(1)(1)解决这一类问题的方法归纳为解决这一类问题的方法归纳为解决这一类问题的方法归纳为解决这一类问题的方法归纳为“选点、计算、立选点、计算、立选点、计算、立选点、计算、立点、连线点、连线点、连线点、连线”四个步骤。四个步骤。四个步骤。四个步骤。Q QH HQ-HQ-H1 1 2 24 43 35 56 6Q-Q-HHQ-NQ-NQ Q-N NQ-Q-Q-Q-0 0(2)(2)(2)(2)求求求求“切削抛物线切削抛物线切削抛物线切削抛物线”求求求求A A A A点坐标：切削抛物点坐标：切削抛物点坐标：切削抛物点坐标：切削抛物线与线与线与线与(QH)(QH)(QH)

25、(QH)线的交线的交线的交线的交点。点。点。点。求求求求DDDD2 2 2 2：切削量百分数切削量百分数切削量百分数切削量百分数A AQ QH HQ-HQ-HB B2 2 2 2、应用切削律注意点、应用切削律注意点、应用切削律注意点、应用切削律注意点(1)(1)(1)(1)切削限量切削限量切削限量切削限量(1)(1)(1)(1)对于不同构造的叶轮切削时，应采取不同的方式对于不同构造的叶轮切削时，应采取不同的方式对于不同构造的叶轮切削时，应采取不同的方式对于不同构造的叶轮切削时，应采取不同的方式。(3)(3)(3)(3)沿叶片弧面在一定的长度内铿掉一层，则可改善叶沿叶片弧面在一定的长度内铿掉一层

26、，则可改善叶沿叶片弧面在一定的长度内铿掉一层，则可改善叶沿叶片弧面在一定的长度内铿掉一层，则可改善叶轮的工作性能。轮的工作性能。轮的工作性能。轮的工作性能。(4)(4)(4)(4)叶轮切削使水泵的使用范围扩大。叶轮切削使水泵的使用范围扩大。叶轮切削使水泵的使用范围扩大。叶轮切削使水泵的使用范围扩大。水泵的高效率方框图水泵的高效率方框图离心泵性能曲线型谱图离心泵性能曲线型谱图1、某循环泵站，夏季为一台12sh-19型水泵，泵叶轮直径D2=290mm，管路中阻力系数S=225s2/m5，静扬程HST=14m。到了冬季，用水量减少，该泵站需减少12%的供水量，为了节电，到冬季拟将另一备用叶轮切削后装

27、上使用。问：该备用泵应切削外径的百分之几？2.10 离心泵并联及串联运行工况n n水泵并联工作水泵并联工作水泵并联工作水泵并联工作：(1)(1)(1)(1)增加供水量；增加供水量；增加供水量；增加供水量；(2)(2)(2)(2)通过开停水泵的台数调节泵站的流量和扬程，通过开停水泵的台数调节泵站的流量和扬程，通过开停水泵的台数调节泵站的流量和扬程，通过开停水泵的台数调节泵站的流量和扬程，以达到节能和安全供水；以达到节能和安全供水；以达到节能和安全供水；以达到节能和安全供水；(3)(3)(3)(3)水泵并联扬水提高泵站运行调度的灵活性和供水泵并联扬水提高泵站运行调度的灵活性和供水泵并联扬水提高泵站

28、运行调度的灵活性和供水泵并联扬水提高泵站运行调度的灵活性和供水的可靠性。水的可靠性。水的可靠性。水的可靠性。给排水工程中的泵站一般都采用并联运行给排水工程中的泵站一般都采用并联运行n n2.10.1 2.10.1 2.10.1 2.10.1 并联工作的图解法并联工作的图解法并联工作的图解法并联工作的图解法 1 1 1 1、同同同同型号的两台型号的两台型号的两台型号的两台(或多台或多台或多台或多台)泵并联后的总和流量，将等泵并联后的总和流量，将等泵并联后的总和流量，将等泵并联后的总和流量，将等于某场程下各台泵流量之和。于某场程下各台泵流量之和。于某场程下各台泵流量之和。于某场程下各台泵流量之和。

29、Q Q0 0H H2 2 2 2、同型号、同水位的两台水泵的并联工作、同型号、同水位的两台水泵的并联工作、同型号、同水位的两台水泵的并联工作、同型号、同水位的两台水泵的并联工作Q Q(Q-H)(Q-H)1+21+2(Q-H)(Q-H)1,21,2H HQ-HQ-HM MQ Q1+21+2Q Q1,21,2N NH HN N1,21,2NNS SH HQ Q(1)(1)绘制两台水泵并联后的总和绘制两台水泵并联后的总和(Q-H)(Q-H)l+2l+2曲线曲线(2)(2)绘制管道系统特性曲线绘制管道系统特性曲线,求并联工况点求并联工况点M M。(3)(3)求每台泵的工况点求每台泵的工况点N N步骤：

30、步骤：(1)(1)绘制两台水泵并联后的总和绘制两台水泵并联后的总和(Q-H)(Q-H)l+2l+2曲线曲线(2)(2)绘制管道系统特性曲线绘制管道系统特性曲线,求并联工况点求并联工况点M M。(3)(3)求每台泵的工况点求每台泵的工况点N NQ Q(Q-H)(Q-H)1+21+2(Q-H)(Q-H)1,21,2H HQ-HQ-HM MQ Q1+21+2Q Q1,21,2N NH HN N1,21,2NNS SH HQ Qn n结论：结论：结论：结论：(1)N(1)N(1)N(1)NN N N N1,21,21,21,2，因此，在选配电动机时，要根据单条单独因此，在选配电动机时，要根据单条单独因

31、此，在选配电动机时，要根据单条单独因此，在选配电动机时，要根据单条单独工作的功率来配套。工作的功率来配套。工作的功率来配套。工作的功率来配套。(2)Q(2)Q(2)Q(2)QQ Q Q Q1,21,21,21,2，2Q2Q2Q2QQ Q Q Q1+21+21+21+2，即两台泵并联工作时，其流量即两台泵并联工作时，其流量即两台泵并联工作时，其流量即两台泵并联工作时，其流量不能比单泵工作时成倍增加。不能比单泵工作时成倍增加。不能比单泵工作时成倍增加。不能比单泵工作时成倍增加。Q Q(Q-H)(Q-H)1+21+2(Q-H)(Q-H)1,21,2H HQ-HQ-HM MQ Q1+21+2Q Q1,

32、21,2N NH HN N1,21,2NNS SH HQ Q5 5台同型号水泵并联台同型号水泵并联n n注意：注意：注意：注意：(1)(1)(1)(1)如果所选的水泵是以经常单独运行为主的，那么，如果所选的水泵是以经常单独运行为主的，那么，如果所选的水泵是以经常单独运行为主的，那么，如果所选的水泵是以经常单独运行为主的，那么，并联工作时，要考虑到各单泵的流量是会减少的，扬并联工作时，要考虑到各单泵的流量是会减少的，扬并联工作时，要考虑到各单泵的流量是会减少的，扬并联工作时，要考虑到各单泵的流量是会减少的，扬程是会提高的。程是会提高的。程是会提高的。程是会提高的。(2)(2)(2)(2)如果选泵

33、时是着眼于各泵经常并联运行的，则应如果选泵时是着眼于各泵经常并联运行的，则应如果选泵时是着眼于各泵经常并联运行的，则应如果选泵时是着眼于各泵经常并联运行的，则应注意到，各泵单独运行时，相应的流量将会增大，轴注意到，各泵单独运行时，相应的流量将会增大，轴注意到，各泵单独运行时，相应的流量将会增大，轴注意到，各泵单独运行时，相应的流量将会增大，轴功率也会增大。功率也会增大。功率也会增大。功率也会增大。n n3 3 3 3、不同型号的、不同型号的、不同型号的、不同型号的2 2 2 2台水泵在相同水位下的并联工作台水泵在相同水位下的并联工作台水泵在相同水位下的并联工作台水泵在相同水位下的并联工作Q Q

34、HHH H(Q-H)(Q-H)(Q-H)(Q-H)Q-HQ-HABABQ-HQ-HBCBCQ QH HQ Q(Q-H)(Q-H)+Q-HQ-HBDBDE E步骤：步骤：步骤：步骤：(1)(1)(1)(1)绘制两台水泵折引至绘制两台水泵折引至绘制两台水泵折引至绘制两台水泵折引至B B B B点的点的点的点的(Q-H)(Q-H)(Q-H)(Q-H)、(Q-H)(Q-H)(Q-H)(Q-H)曲线曲线曲线曲线(2)(2)(2)(2)绘制两台水泵折引至绘制两台水泵折引至绘制两台水泵折引至绘制两台水泵折引至B B B B点的点的点的点的(Q-H)(Q-H)(Q-H)(Q-H)曲线曲线曲线曲线(3)(3)(

35、3)(3)绘制绘制绘制绘制BDBDBDBD段管道系统特性曲线段管道系统特性曲线段管道系统特性曲线段管道系统特性曲线,求并联工况点求并联工况点求并联工况点求并联工况点E E E E(4)(4)(4)(4)求每台泵的工况点求每台泵的工况点求每台泵的工况点求每台泵的工况点步骤：步骤：步骤：步骤：(1)(1)(1)(1)绘制两台水泵折引至绘制两台水泵折引至绘制两台水泵折引至绘制两台水泵折引至B B B B点的点的点的点的(Q-H)(Q-H)(Q-H)(Q-H)、(Q-H)(Q-H)(Q-H)(Q-H)曲线曲线曲线曲线(2)(2)(2)(2)绘制两台水泵折引至绘制两台水泵折引至绘制两台水泵折引至绘制两台

36、水泵折引至B B B B点的点的点的点的(Q-H)(Q-H)(Q-H)(Q-H)曲线曲线曲线曲线(3)(3)(3)(3)绘制绘制绘制绘制BDBDBDBD段管道系统特性曲线段管道系统特性曲线段管道系统特性曲线段管道系统特性曲线,求并联工况点求并联工况点求并联工况点求并联工况点E E E E(4)(4)(4)(4)求每台泵的工况点求每台泵的工况点求每台泵的工况点求每台泵的工况点Q QHHH H(Q-H)(Q-H)(Q-H)(Q-H)Q-HQ-HABABQ-HQ-HBCBCQ QH HQ Q(Q-H)(Q-H)+Q-HQ-HBDBDE E并联机组的总轴功率及总效率：并联机组的总轴功率及总效率：Q Q

37、HHH H(Q-H)(Q-H)(Q-H)(Q-H)Q-HQ-HABABQ-HQ-HBCBCQ QH HQ Q(Q-H)(Q-H)+Q-HQ-HBDBDE En n 4 4、如果两台同型号并联工作的水泵，其中一如果两台同型号并联工作的水泵，其中一如果两台同型号并联工作的水泵，其中一如果两台同型号并联工作的水泵，其中一台为调速泵台为调速泵台为调速泵台为调速泵，另一台是定速泵另一台是定速泵另一台是定速泵另一台是定速泵。在调速运行中可能会遇到两类问题：在调速运行中可能会遇到两类问题：在调速运行中可能会遇到两类问题：在调速运行中可能会遇到两类问题：(1)(1)(1)(1)调速泵的转速调速泵的转速调速泵的

38、转速调速泵的转速n n n n1 1 1 1与定速泵的转速与定速泵的转速与定速泵的转速与定速泵的转速n n n n2 2 2 2均为已知，试均为已知，试均为已知，试均为已知，试求二台并联运行时的工况点。其工况点的求解可按不求二台并联运行时的工况点。其工况点的求解可按不求二台并联运行时的工况点。其工况点的求解可按不求二台并联运行时的工况点。其工况点的求解可按不同型号的同型号的同型号的同型号的2 2 2 2台水泵在相同水位下的并联工作所述求得。台水泵在相同水位下的并联工作所述求得。台水泵在相同水位下的并联工作所述求得。台水泵在相同水位下的并联工作所述求得。(2)(2)(2)(2)只知道调速后两台泵

39、的总供水量为只知道调速后两台泵的总供水量为只知道调速后两台泵的总供水量为只知道调速后两台泵的总供水量为Q Q Q QP P P P(H(H(H(HP P P P为未知值为未知值为未知值为未知值)，试求调运泵的转速，试求调运泵的转速，试求调运泵的转速，试求调运泵的转速n n n n1 1 1 1值值值值(即求调速值即求调速值即求调速值即求调速值)。n n5 5 5 5、一台水泵向两个并联工作的高地水池输水、一台水泵向两个并联工作的高地水池输水、一台水泵向两个并联工作的高地水池输水、一台水泵向两个并联工作的高地水池输水（1 1 1 1）水泵向两个高地水池输水）水泵向两个高地水池输水）水泵向两个高地

40、水池输水）水泵向两个高地水池输水n n（2 2 2 2）水泵与高水池）水泵与高水池）水泵与高水池）水泵与高水池D D D D并联工作，共同向低水池并联工作，共同向低水池并联工作，共同向低水池并联工作，共同向低水池C C C C输水输水输水输水n n2.10.2 2.10.2 2.10.2 2.10.2 定速运行下并联工作的数解法定速运行下并联工作的数解法定速运行下并联工作的数解法定速运行下并联工作的数解法n n2.10.3 2.10.3 2.10.3 2.10.3 调速运行下并联工作的数解法调速运行下并联工作的数解法调速运行下并联工作的数解法调速运行下并联工作的数解法n n2.10.4 2.1

41、0.4 2.10.4 2.10.4 并联工作中调速泵台数的选定并联工作中调速泵台数的选定并联工作中调速泵台数的选定并联工作中调速泵台数的选定 调速泵与定速泵配置台数比例的选定，应以充分发调速泵与定速泵配置台数比例的选定，应以充分发调速泵与定速泵配置台数比例的选定，应以充分发调速泵与定速泵配置台数比例的选定，应以充分发挥每台调速泵在调速运行时仍能在较高效率范围内运行挥每台调速泵在调速运行时仍能在较高效率范围内运行挥每台调速泵在调速运行时仍能在较高效率范围内运行挥每台调速泵在调速运行时仍能在较高效率范围内运行为原则。为原则。为原则。为原则。例例 调速泵调速泵(Q-H)(Q-H)曲线曲线要求：使每单

42、台调速泵的流量由要求：使每单台调速泵的流量由1/21/2定速泵定速泵流量到满额定速泵供水量之间变化流量到满额定速泵供水量之间变化n n2.10.5 2.10.5 2.10.5 2.10.5 水泵串联工作水泵串联工作水泵串联工作水泵串联工作各水泵串联工作时，各水泵串联工作时，其总和（其总和（Q-HQ-H）性能性能曲线等于同一流量下曲线等于同一流量下扬程的叠加。扬程的叠加。注：注：注：注：多级泵，实质上就是多级泵，实质上就是多级泵，实质上就是多级泵，实质上就是n n n n级水泵的串联运行。随着水泵制级水泵的串联运行。随着水泵制级水泵的串联运行。随着水泵制级水泵的串联运行。随着水泵制造工艺的提高，

43、目前生产的各种型号水泵的扬程，基本造工艺的提高，目前生产的各种型号水泵的扬程，基本造工艺的提高，目前生产的各种型号水泵的扬程，基本造工艺的提高，目前生产的各种型号水泵的扬程，基本上已能满足给水徘水工程的要求，所以，一般水厂中已上已能满足给水徘水工程的要求，所以，一般水厂中已上已能满足给水徘水工程的要求，所以，一般水厂中已上已能满足给水徘水工程的要求，所以，一般水厂中已很少采用串联工作的形式。很少采用串联工作的形式。很少采用串联工作的形式。很少采用串联工作的形式。2.11 离心泵吸水性能n n2.11.1 2.11.1 2.11.1 2.11.1 吸水管中压力的变化及计算吸水管中压力的变化及计算

44、吸水管中压力的变化及计算吸水管中压力的变化及计算 吸水池水面上的压头吸水池水面上的压头吸水池水面上的压头吸水池水面上的压头 和泵壳内最低压头和泵壳内最低压头和泵壳内最低压头和泵壳内最低压头 之差用之差用之差用之差用来支付：来支付：来支付：来支付：(1)(1)(1)(1)把液体提升把液体提升把液体提升把液体提升H H H Hssssssss高度高度高度高度(2)(2)(2)(2)克服吸水管中水头损失克服吸水管中水头损失克服吸水管中水头损失克服吸水管中水头损失 ；(3)(3)(3)(3)流速水头流速水头流速水头流速水头(4)(4)(4)(4)产生流速水头差值产生流速水头差值产生流速水头差值产生流速

45、水头差值(5)(5)(5)(5)供应叶片背面足点压力下降值供应叶片背面足点压力下降值供应叶片背面足点压力下降值供应叶片背面足点压力下降值 。表示吸水井中能量余裕值表示吸水井中能量余裕值表示吸水井中能量余裕值表示吸水井中能量余裕值;是泵壳进口外部的压力下降值是泵壳进口外部的压力下降值是泵壳进口外部的压力下降值是泵壳进口外部的压力下降值 ;()()()()反映了泵壳进口内部的压力下降值，此值中反映了泵壳进口内部的压力下降值，此值中反映了泵壳进口内部的压力下降值，此值中反映了泵壳进口内部的压力下降值，此值中 是叶轮进口和进口附近叶片背面是叶轮进口和进口附近叶片背面是叶轮进口和进口附近叶片背面是叶轮进

46、口和进口附近叶片背面(背水面背水面背水面背水面)的压头差，的压头差，的压头差，的压头差，通通通通常不小于常不小于常不小于常不小于3m,3m,3m,3m,由水泵的构造和工况而定的。由水泵的构造和工况而定的。由水泵的构造和工况而定的。由水泵的构造和工况而定的。n n2.11.2 2.11.2 2.11.2 2.11.2 气穴和气蚀气穴和气蚀气穴和气蚀气穴和气蚀 1 1 1 1、气穴现象：当叶轮进口低压区的压力、气穴现象：当叶轮进口低压区的压力、气穴现象：当叶轮进口低压区的压力、气穴现象：当叶轮进口低压区的压力P P P Pk k k kPPPPvavavava 时，水时，水时，水时，水就大量汽化，

47、同时，原先溶解在水里的气体也自动逸出，就大量汽化，同时，原先溶解在水里的气体也自动逸出，就大量汽化，同时，原先溶解在水里的气体也自动逸出，就大量汽化，同时，原先溶解在水里的气体也自动逸出，出现出现出现出现“冷沸冷沸冷沸冷沸”现象，形成的汽泡中充满蒸汽和逸出的气现象，形成的汽泡中充满蒸汽和逸出的气现象，形成的汽泡中充满蒸汽和逸出的气现象，形成的汽泡中充满蒸汽和逸出的气体。体。体。体。汽泡随水流带入叶轮中压力升高的区域汽泡随水流带入叶轮中压力升高的区域汽泡随水流带入叶轮中压力升高的区域汽泡随水流带入叶轮中压力升高的区域时，汽泡突时，汽泡突时，汽泡突时，汽泡突然被四周水压压破，水流因惯性以高速冲向汽

48、泡中心，然被四周水压压破，水流因惯性以高速冲向汽泡中心，然被四周水压压破，水流因惯性以高速冲向汽泡中心，然被四周水压压破，水流因惯性以高速冲向汽泡中心，在汽泡闭合区内产生强烈的局部水锤现象，其瞬间的局在汽泡闭合区内产生强烈的局部水锤现象，其瞬间的局在汽泡闭合区内产生强烈的局部水锤现象，其瞬间的局在汽泡闭合区内产生强烈的局部水锤现象，其瞬间的局部压力，可以达到几十兆帕。此时，可以听到汽泡冲破部压力，可以达到几十兆帕。此时，可以听到汽泡冲破部压力，可以达到几十兆帕。此时，可以听到汽泡冲破部压力，可以达到几十兆帕。此时，可以听到汽泡冲破时炸裂的噪音，这种现象称为气穴现象。时炸裂的噪音，这种现象称为气

49、穴现象。时炸裂的噪音，这种现象称为气穴现象。时炸裂的噪音，这种现象称为气穴现象。2 2 2 2、气蚀、气蚀、气蚀、气蚀 (1)(1)(1)(1)气蚀现象：一般气穴区域发生在叶片进口的壁面，金气蚀现象：一般气穴区域发生在叶片进口的壁面，金气蚀现象：一般气穴区域发生在叶片进口的壁面，金气蚀现象：一般气穴区域发生在叶片进口的壁面，金属表面承受着局部水锤作用，经过一段时期后，金属就属表面承受着局部水锤作用，经过一段时期后，金属就属表面承受着局部水锤作用，经过一段时期后，金属就属表面承受着局部水锤作用，经过一段时期后，金属就产生疲劳，金属表面开始呈蜂窝状，随之，应力更加集产生疲劳，金属表面开始呈蜂窝状，

50、随之，应力更加集产生疲劳，金属表面开始呈蜂窝状，随之，应力更加集产生疲劳，金属表面开始呈蜂窝状，随之，应力更加集中，叶片出现裂缝和剥落。在这同时，由于水和蜂窝表中，叶片出现裂缝和剥落。在这同时，由于水和蜂窝表中，叶片出现裂缝和剥落。在这同时，由于水和蜂窝表中，叶片出现裂缝和剥落。在这同时，由于水和蜂窝表面间歇接触之下，蜂窝的侧壁与底之间产生电位差，引面间歇接触之下，蜂窝的侧壁与底之间产生电位差，引面间歇接触之下，蜂窝的侧壁与底之间产生电位差，引面间歇接触之下，蜂窝的侧壁与底之间产生电位差，引起电化腐蚀，使裂缝加宽，最后，几条裂缝互相贯穿，起电化腐蚀，使裂缝加宽，最后，几条裂缝互相贯穿，起电化腐