水泵与水泵站2-8.ppt

《水泵与水泵站2-8.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《水泵与水泵站2-8.ppt（20页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、 2.8 2.8 离心泵装置调速运行工况离心泵装置调速运行工况2.8.2.8.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 b2 2、b b2m2m 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；D D2 2、D D2m2m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。运动相似：两叶轮对应点上水流的运动相似：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。

2、即在相应点上水流的速度三角形相似。在几何相似的前提下，运动相似就是工在几何相似的前提下，运动相似就是工况相似。况相似。叶轮相似定律有三个方面：叶轮相似定律有三个方面：1 1、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流量之间的关系流量之间的关系。2 2、第二相似定律、第二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扬程之间的关系。扬程之间的关系。3 3、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轴功率之间的关系。轴功率之间的关系。2.8.22.8.2相似定律的特例相似定律的特例比例律

3、比例律 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：1 1、比例律应用的图解方法、比例律应用的图解方法(1)(1)已知水泵转速为已知水泵转速为n nl l时的时的(Q(QH)H)l l曲线，但所需的工况点，曲线，但所需的工况点，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 A2 2(Q(Q2 2，H H2 2)处。现问；处。现问；如果需要水泵在如果需要水泵在A A2 2点工作，其转速点工作，其转速n n2 2应是多少应是多少?(2)(2)已知水泵已知水泵n nl l时的时的(Q(QH)H)l l曲

4、线，试用比例律翻画转速为曲线，试用比例律翻画转速为n n2 2时的时的(Q(QH)H)2 2 曲线。曲线。解答解答(1)(1)：求：求“相似工相似工 况抛物线况抛物线”求求A1A1点：相似工况抛物点：相似工况抛物 线与线与(Q(QH)H)l l线线 的交点。的交点。求求n n2 2A A1 1Q QH HQ-HQ-HA A2 2 解答解答(2)(2)：在：在(Q(QH)H)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(Q(QH)H)2 2上的上的a a、b b、c c、d d、e e、f f作作(Q(QH)H)2 2曲线。曲线。同理可求同

5、理可求(Q(QN)N)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。定速运行与调速运行比较：定速运行与调速运行比较：泵站调速运行的优点表现于泵站调速运行的优点表现于(1)(1)省电耗省电耗(即即N NB2B2N NB2B2)。(2)(2)保持管网等压供水保持管网等压供水(即即H HSTST基本不变基本不变)2 2、比例律应用的数解方法

6、、比例律应用的数解方法(1)(1)(2)(2)l 2.8.2.8.相似准数相似准数比转数比转数(n(ns s)1 1、比转数的概念、比转数的概念 叶片泵的型号繁多、规格各异，为了对整个叶叶片泵的型号繁多、规格各异，为了对整个叶片泵进行分类，需要找到一个既能反映泵的形片泵进行分类，需要找到一个既能反映泵的形状，又能反映泵的性能的综合特征数（判别指状，又能反映泵的性能的综合特征数（判别指标），从而将叶片泵分类为不同的相似泵群，标），从而将叶片泵分类为不同的相似泵群，该判别指标就是比转数该判别指标就是比转数n ns s。根据水泵的相似原理，把各种叶片泵分成若根据水泵的相似原理，把各种叶片泵分成若干相

7、似泵群，在每一个相似泵群中，拟用一台标干相似泵群，在每一个相似泵群中，拟用一台标准模型泵作代表，即该泵群中的每一个泵都可以准模型泵作代表，即该泵群中的每一个泵都可以放大或缩小成这样的模型泵。放大或缩小成这样的模型泵。即在一个相似泵群中，即在一个相似泵群中，n ns s相同相同 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 Nu u735.5 W(1HP)735.5 W(1HP)，扬程扬程H Hm m1m1m，流量流量 m m3 3s s。这时该模型泵的转数，就叫做与它相似。这时该模型泵的转数，就叫做与它相似的实际泵的比转数的实际泵的比转数n ns s。将模型泵的将模型泵的

8、H Hm m1m1m，Q Qm m0.075m0.075m3 3s s代入代入 注：注：(1)Q(1)Q和和H H是指水泵最高效率时的流量和扬程，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。也即水泵的设计工况点。(2)(2)比转数比转数n ns s是根据所抽升液体的密度是根据所抽升液体的密度P P1000kg1000kgm m3 3时得出的。时得出的。(3)Q(3)Q和和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。(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“r rminmin”。2 2、对比转数的讨论、对比转数的讨论 (1)(1)比

9、转数比转数(n(ns s)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n n一定时，一定时，n ns s越大，水泵的流量越大，越大，水泵的流量越大，扬程越低。扬程越低。n ns s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。用比转数都随比转数而变的。用比转数n ns s可对叶片泵可对叶片泵进行分类。进行分类。要形成不同比转数要形成不同比转数n ns s，在构造上可改变叶在构造上可改变叶轮的外径轮的外径(D(D2 2)和减小内径和减小内径(D(D0 0)与叶槽宽度

10、与叶槽宽度(b(b2 2)。(3)(3)n ns s是反映叶片泵几何特性和性能特性的综合参数是反映叶片泵几何特性和性能特性的综合参数 轴流泵轴流泵 n ns s=500=50012001200 混流泵混流泵 n ns s=350=350500500离心泵离心泵 n ns s=40=40350350比转数比转数n ns s大，则大，则Q Q大，大，H H低；反之，低；反之，Q Q小，小，H H高高从性能上看从性能上看H H小小 D D2 2小；小；Q Q大大 D D1 1大，大，b b2 2大大从叶轮形状上看从叶轮形状上看H H大大 D D2 2大；大；Q Q小小 D D1 1小，小，b b2

11、2小小n ns s小小D D2 2/D/D0 0大大n ns s大大D D2 2/D/D0 0小小(4)(4)相对性能曲线相对性能曲线n ns s越小：越小：Q QH H曲线就越平坦；曲线就越平坦；Q Q0 0时的时的N N值就越小。因而，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，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；效率曲线在最高效率点两侧下降得也越和缓。起动电流减小；效率曲线在最高效率点两侧下降得也越和缓。反之，则反之，则N N值就越小，效率曲线高效部分下降越急剧。值就越小，效率曲线高效部分下降越急剧。2.8.42.8.4调速途径及调速

12、范围调速途径及调速范围1 1、调速途径、调速途径 (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)启动启动 。(2)(2)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，改变电机转子电阻调速，串级调速以及变频调速等。变电机转子电阻调速，串级调速以及变频调速等。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：(1)(1)调速水泵安全运行的前提是调速后的转速不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。能与其临界转速重合、接近或成倍数。(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。(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。(4)(4)水泵调速的合理范围应使调速泵与定速泵均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。能运行于各自的高效段内。