第九讲离心泵工作点及选型(第二章,2010)

② 改变泵的转速
H H—Q P1
转速 增加
P
n1 n
P2
n2
He — Q e
转速 减小 Q
② 改变泵的转速
改变泵的转速实际上是改变泵的特性曲线。n，
Q和H均。这种流量调节方法合理、经济，不因
调节流量而损失能量，能够使泵在高效区工作，但
曾被认为是操作不方便，并且不能实现连续调节。
随着无级变速设备的应用，克服了上述缺点,
③ 灌泵：启动前，使泵和吸入管内充满被输送液体。
④ 关闭出口阀，启动。当转速n、压力表p2和真空表p1
指示稳定正常后，逐渐打开出口阀，直到所需流量为止。
⑤ 检查：泵运转中要检查压力表、真空表是否读数正 常，轴承的润滑情况、泄漏、机器振动、声响等。 ⑥ 停泵：先关闭出口阀再断电。如果停泵时间较长， 应将泵内及管路中的液体放掉，以免锈蚀或冬季结冰冻裂。
（3）油泵（Y型泵）
用于输送不含固体颗粒的石油及其产品，
要求有良好的密封性 ,采用机械密封装置。温度
范围较大，- 45～400℃。
（4）杂质泵（P型泵）
输送含固体颗
粒的液体、稠厚
的浆液，叶轮流
道宽，叶片数少。
又 分 为 砂 泵 （ PS ） 、 泥 浆 泵 （ PN ） 和 污 水 泵 （PW）等。
p2 p1 H e z2 z1 h f ,1 2 g
Qe = 13 m3/h， He =22.1m，查附录P453表24选择 50F-25型泵，其性能： Q = 14.4 m3/h, H =24.5m，
P =1.8kw， η = 53.5％，Hs=6m。
' P' P 3.24kw
离心泵的工作原理及特性参数
1. 在离心泵工作时，用于将动能转变为压力能的部件是______。 2. 在下面几种叶轮中，______的效率最高。
A. 敞式叶轮
B. 半蔽式叶轮
C. 蔽式叶轮
3. 离心泵铭牌上标明的扬程是指____________________。 4. 离心泵性能曲线中的H-Q线是在______的情况下测定的。 A. 效率一定 B. 功率一定 C. 转速一定 D. 管路阻力一定
1）公式计算
He A BQ2
H k BQ
2）作图法
2
H
LH
H- Q曲线
He - Q曲线 N d
HM η
qV ,L qV ,H M
c
分别在图上作出泵的特性曲
线和管路特性曲线，读出交 点坐标。
Q,M Q 离心泵工作点
说明:
① 泵的工作点由泵的特性和管路的特性共 同决定，可联立求解泵的特性方程和管路的特性 方程；
关小阀门会消耗一 部分额外的能量
改变转速 改变泵的特性曲线
不消耗额外能量， 较经济
改变叶轮直径 改变泵的特性 曲线
不消耗额外能 量
此法快速简便，可 连续调节，适合炼 油和石化生产， 应用广泛
变速装置价格贵
可调范围不大， 且直径减小不 当会降低泵的 效率。 很少采用
应 用
小型泵较少使用
补充习题
用水对某离心泵作实验，得到各实验数据如下 Q(l/min) H(m) 0 37.2 100 38 200 37 300 34.5 400 31.8 500 28.5
泵、油泵、杂质泵等。

按叶轮的数目可分：单级离心泵和多级
离心泵。

按吸入方式可分：单吸离心泵和双吸离
心泵。
（Байду номын сангаас）清水泵
简称水泵，适用于输送清水或物性和化学 性质与水相近、无腐蚀性且杂质较少的液体，
使用温度一般低于80℃。结构简单，操作容易。
B型水泵
D型水泵
Sh型水泵
B型水泵
指单级单吸悬臂式离心水泵。压头范围8～
H e A BQ
2
B
——管路特性系数
①曲线在H轴上截距为管路所需最小外加压头； ②高阻管路，曲线较陡；低阻管路，曲线较平缓。
影响管路特性曲线的因素
影响 A： z、p：
p A z g
：
影响B：
p 0时， 对A无影响
p 0时， , 则A
B f (流量、管径管路布置 )
2. 离心泵的选用
① 根据所输送液体的性质和操作条件，确定
泵的类型。
② 根据流量Qe和管路所需压头He ，选择合
适的型号。流量由生产任务来定，所需压头由管 路的特性方程来定，工作点应在泵的高效区操作。 ③ 如果输送液体与水 ρ 不同时，应核算泵的 轴功率N和电机功率。
3. 离心泵的操作
① 盘泵：启动前，看泵轴是否能正常运转（锈蚀）。 ② 检查润滑油视窗：镜面的1/2~2/3。
2m 1 1’
和蒸汽压为72.12kPa。
98mH2O，流量范围4.6～360m3/h。
D型水泵
指 多级离心水泵 。一般 2 ～ 9 级，最多达 12 级。用于流量不太大，而压头较高的情况。
Sh型水泵
双吸离心泵。适用于流量较大而压头不高的场合。
（2）耐腐蚀泵（F型泵）
用于输送具有腐蚀性的液体，接触液体的部 件用耐腐蚀的材料制成，要求密封可靠。大多采 用机械密封装置。
2. 串联操作的合成特性曲线
H
H2 H H1 P
P2
II P1 I
Q
Q2
Q
离心泵的串联操作
串联后的扬程大于单台泵单独操作时的扬
程，H2 > H；但是小于每台泵单独操作时扬程
的两倍， H2 < 2H（H2≠ 2H），流量比一个
泵单独操作时的大，Q2 > Q 。所以，串联时
的每台泵与单独操作时相比，流量较大，而扬
串联
高阻
低阻
并联
H b
② 串、并联都满足时， 应根据管路特性选择 对于低阻管路(B较小)，
2
2’ 1 1’ a
宜采用并联操作；
对于高阻管路(B较大)， 宜采用串联操作。
Q
离心泵组合方式的选择
七
离心泵的选用与操作
1. 离心泵的类型 2. 离心泵的选用 3. 离心泵的操作
1. 离心泵的类型

按输送液体的性质分：清水泵、耐腐蚀
若通过Φ76×4mm，长255m（包括局部阻力的当量长度）的 导管，用该泵输送液体。已知吸入与排出空间均为常压设备， 两者液面垂直距离为4.8m，摩擦系数λ = 0.03。试求该泵在
运转时的流量。若排出空间为密闭容器，其内压强为
1.32kgf/cm2(表)，再求此时泵的流量。
六
离心泵的组合操作 1．并联操作的合成特性曲线 2．串联操作的合成特性曲线 3．组合方式的选择
d
H- qV 曲线
L- qV 曲线
P
c
qV,M qV 离心泵工作点
3. 流量调节－－改变工作点 ① 改变阀门的开度——改变管路特性 ② 改变泵的转速——改变泵的特性 ③ 车削叶轮直径——改变泵的特性
① 改变阀门开度
H H—Q P1 P P2 He — Q e 关小 阀门
开大 阀门
Q1
Q
Q2
Q
① 改变阀门开度
1.并联操作的合成特性曲线
H
P1
P2
P I
II
Q1
Q
Q2
Q
离心泵的并联操作
并联时总的流量大于单台泵单独操作时的
流量，Q2 > Q；但是小于每台泵单独操作时流
量的两倍， Q2 < 2Q（Q2≠ 2Q），扬程比一
个泵单独操作时的大，H2 > H 。所以，并联
时的每台泵与单独操作时相比，流量较小，而
扬程较高。并联的泵越多，流量增加率越低。
5. 离心泵安装高度超过允许安装高度时，离心泵会发生______
现象。
五
离心泵的工作点和流量调节
1．管路的特性曲线 2．离心泵的工作点 3．离心泵的流量调节
1．管路的特性曲线
泵通过某一特定管路的Q与其所需H之间的关 系，称为管路的特性。
根据柏努利方程导出的外加压头计算式：
p u 2 H e z h f g 2 g
程较低。串联第二台泵承受的压力较大。
3．组合方式的选择
单台不能完成输送任务可分为两种情况： ①压头不够，可采用串联操作；
②压头合格，但 流量不够 ，应根据管路的
特性来决定采用何种组合方式。
对于高阻管路，串联比并联组合获得的Q增
值大；但对于低阻管路，则是并联比串联获得 的Q增量多。
3．组合方式的选择
【习题】
用一台离心泵将某有机液体由罐送至
敞口高位槽。泵安装在地面上，罐与高 位槽的相对位置如图所示。吸入管道中
2
2’
全部压头损失为1.5 m水柱，泵的输出
管道全部压头损失为17m水柱，要求输 送量为55m3/h。泵的铭牌上标有：流量
10m
60m3/h，扬程33m，允许汽蚀余量4m，
试问该泵能否完成输送任务？ 已知罐中液体的密度为850kg/m3，饱
H b a
8 l l e B 2 5 g d

B , 则曲线斜率 （高阻管路）
B , 则曲线斜率 （低阻管路）
管路特性曲线
qV
2．离心泵的工作点
将泵的H~Q曲线与管路的 He ~Q曲线绘在同一 坐标系中，两曲线的交点称为泵的工作点。
2．离心泵的工作点
当管路和流体一定时， 是流量的函数，在湍流 条件下 变化很小。
p A z g
令
8 l l e B 2 5 g d

2
管路的特性方程：
H e A BQ
1．管路的特性曲线