第二章_3_离心泵工作点2008.ppt
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1、内容回顾,1.离心泵的性能参数及特性曲线,1)HQ曲线:压头随流量的增大而下降。 2)NQ曲线:轴功率随流量的增加而上升,流量为零时轴功率最小。 离心泵启动或关闭时,应关闭出口阀,使启动电流最小,以保护电机。 3) Q曲线:离心泵在一定转速下有一最高效率点。此最高效率点称为离心泵的设计点。设计点对应的流量称为额定流量。在选用离心泵时,应使离心泵在该点附近工作。,4)H、Q、与液体密度无关,但轴功率N随密度增大而增加 。,6)离心泵转速、叶轮直径增加,其压头、流量、轴功率均增大。,5)粘度增加,泵的压头减小,泵的流量减小,泵的效率下降,泵的轴功率增大 。,2. 离心泵的安装高度,1) 汽蚀现象,
2、2)允许吸上真空度,3) 允许气蚀余量,【例】用3B33型水泵从一敞口水槽中将水送到它处,槽内液面恒定。送水量为4555m3/h。在最大流量下吸入管路压头损失为1m,液体在吸入管路的动压头可忽略。试计算:(1)输送20水时泵的安装高度;(2)输送65水时泵的安装高度。 当地大气压为9.81104kPa。,解:,由附录查得3B33水泵的部分性能列于下表:,为了保证泵的正常运转,以最大流量作为设计安装高度的依据,即取,式中:,Hs=3.0m,(1)输送20水时泵的安装高度,此时Hs不用修正,Hf,0-1=1.0m,(2)输送65水时泵的安装高度,需对其Hs 进行换算,即,由附录查得65时水的密度9
3、80.5kg/m3,饱和蒸汽压 pv2.554104Pa,则,讨论: 1)离心泵的允许吸上真空度和允许气蚀余量值是与其流量有关的,大流量下h较大而HS较小,因此,必须注意使用最大流量值进行计算。 2)离心泵安装时,应注意选用较大的吸入管路,减少吸入管路的弯头、阀门等管件,以减少吸入管路的阻力。 3)当液体输送温度较高或液体沸点较低时,可能出现允许安装高度为负值的情况,此时,应将离心泵安装于贮槽液面以下,使液体利用位差自流入泵内。,六. 离心泵的工作点和流量调节,(一) 管路特性曲线和离心泵的工作点,在如图所示的两截面间列柏努利方程,对于直径均一的管路系统,压头损失可表达为,注:若随Re的变化不
4、能忽略,则需带入相应的关联式,从而得到He和Qe的关系,如果管路中的流动处于阻力平方区,则B为常数。,例:如图,设水在光滑管内流动,吸入管路直径为0.08m,管长 排出20m(包括全部阻力的当量长度),排出管路直径为0.05m, 管长50m (包括全部阻力的当量长度),设Re4000,两槽均与大 气相通。求管路的特性方程。(已知水的粘度为1.3mPa.s),Z2-Z1=12m, p1=0(表), p2=0(表) u1=0, u2=0,管路特性曲线:,2离心泵的工作点,离心泵在管路中正常运行时,泵所提供的流量和压头应与管路系统所要求的数值一致。此时,安装于管路中的离心泵必须同时满足管路特性方程与
5、泵的特性方程。,两方程所得到两特性曲线的交点,即离心泵的工作点M 对所选定的泵以一定转速在此管路系统操作时,只能在此点工作。在此点,HHe,QQe。,(二)离心泵的流量调节,1改变管路特性曲线-改变泵出口阀开度,关小阀门,使B值变大,流量变小,曲线变陡。 开大阀门,使B值变大,流量变大,曲线变平缓。,优点:调节迅速方便,流量可连续变化;,缺点:流量阻力加大,要多消耗动力,不经济。,2改变泵的特性曲线,泵的转速提高,则HQ线上移,工作点由M移至M2,流量由QM 加大到QM2;,泵的转速降低,则HQ线下移,工作点移至M1,流量减小到QM1;,优点:流量随转速下降而减小,动力消耗也相应降低;,缺点:
6、需要变速装置或价格昂贵的变速电动机,难以做到流量连续调节,化工生产中很少采用。,3离心泵的组合操作,离心泵的并联 在同一压头下,两台同样的泵并联所提供的流量为单台泵提供流量的两倍。,并联后的总流量必低于单台泵流量的两倍。,(2)离心泵的串联,在同一流量下,两台相同的泵串联所提供的压头为单台泵所提供压头的两倍。,两台泵串联操作的总压头必低于单台泵压头的两倍,流量大于单台泵的。,3)离心泵组合方式的选择,对于低阻输送管路,并联组合泵流量的增大幅度大于串联组合泵; 对于高阻输送管路,串联组合泵的流量增大幅度大于并联组合泵。,低阻输送管路-并联优于串联; 高阻输送管路-串联优于并联。,【例】用离心泵将
7、20清水从贮水池输送到指定位置,已知输送管出口端与贮水池液面垂直距离为8.75m,输水管内径为114mm的光滑管,管长为60m(包括局部阻力的当量长度),贮水池与输水管出口端均与大气相通,贮水池液面保持恒定。 已知泵的特性曲线: H=20.7-6.5103Q2 试求该泵在运转时的流量、压头、轴功率。 已知:泵效率0.6; =0.02; 水的密度:999kg/m3,解:,以贮槽液面做上游截面1-1,以 管出口外侧做下游截面2-2,在两截面间列柏努利方程:,(1)求管路特性曲线,由已知:,Z1=0, p1=0, u10, Z2=8.75m, p2=0, u20,已知:,l+le=60m , d=0
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