离心泵的切割定律

离心泵的切割定律
(H1：H2)2=D1:D2 Q1:Q2=D1:D2
从而可以看出叶轮的直径与扬程的平方成正比，与流量成正比。

叶轮直径越大扬程就越大，流量也越大，因为水流出的速度取决于叶轮旋转时产生的离心力和切线上的线速，直径越大，离心力和线速度就越大。

离心泵送水量越与真空度的关系：离心泵是离心力原理来完成抽水的，没有水时空转是会烧坏设备的。

抽真空要用真空泵或者一次抽真空二次抽真空的方法。

离心泵入口的真空度由三部分组成(建立泵入口处、吸入液面的方程即可得到)。

吸上高度，这个与流量无关，吸入装置的损失，与流量的平方成正文，建立泵入口处的动能头，与流量的平方成正比；其中第二项与第三项都与流量的平方成正比，因此泵进口处的真空度随流量的增加而增加。

水泵比转数定义公式与特性。

定义公式：在设计制造泵时，为了将具有各种各样流量、扬程的水泵进行比较，将某一台泵的实际尺寸，几何相似地缩小为标准泵，次标准泵应该满足流量为75L/s，扬程为1m。

此时标准泵的转数就是实际水泵的比转数。

比转数是从相似理论中得出来的一个综合性有因次量的参数，它说明了流量、扬程、转数之间的相互关系。

无因次量的比转数称为形式数，用K表示比转数ns = 3.65n√Q H 0.75 双吸泵Q取Q/2;
多吸泵H取单级扬程; 如i级H取H/i ;
式中n —转速(r / min) Q —流量(m3 / s); H —扬程(m);
型式数K = 2 πn √Q 60 (gH) 0.75
特性：同一台泵,在不同的工况下具有不同的比转数；一般是取最高效率工况时的比转数作为水泵的比转数大流量、低扬程的泵，比转数大；小流量、高扬程的泵，比转数小；低比转数的水泵，叶轮出口宽度较小，随着比转数的增加，叶轮出口宽度逐渐增加，这适应于大流量的情况；比转数标志了流量、扬程、转速之间的关系，也决定了叶轮的制造形状；离心泵比转数较低，零流量时轴功率小；混流泵和轴流泵比转数高，零流量时轴功率大；因此离心泵应关闭出口阀起动，混流泵和轴流泵应开启出口阀起动。

钛一车间
2015年3月14日
离心泵的工作原理
1、离心泵依靠旋转叶轮对液体的作用把原动机的机械能传递给液体。

由于作用液体从叶轮进口流向出口的过程中，其速度能和压力能都得到增加，被叶轮排出的液体经过压出室，大部分速度能转换成压力能，然后沿排出管路输送出去，这时，叶轮进口处因液体的排出而形成真空或低压，吸入口液体池中的液体在液面压力（大气压）的作用下，被压入叶轮的进口，于是，旋转着的叶轮就连续不断地吸入和排出液体。

2、容积泵的工作原理（回转式）：动力通过轴传给齿轮，一对同步齿轮带动泵叶作同步反向旋转运动，使进口区产生真空，将介质吸入，随泵叶的转动，将介质送往出口，继续转动，出口腔容积变小，产生压力（出口高压区）将介质输出。

由于容积泵转数较低、自吸能力较强、流动性能较差的高粘介质，有充分时间和速度充满空穴，所以，该类型泵适用于高粘介质。

泵内部密封面。

内泻较小，所以泵的效率较高，可达70 ％以上，同时可以达到高压输送介质，并且对粘度较小的介质也有良好的适应性。

3、离心泵的分类及各自的特点：离心泵按其结构形式分为：立式泵和卧式泵，立式泵的特点为：占地面积少，建筑投入小，安装方便，缺点为：重心高，不适合无固定底脚场合运行。

卧式泵特点：适用场合广泛，重心低，稳定性好，缺点为：占地面积大，建筑投入大，体积大，重量重。

4、容积泵的分类及特点：容积式泵分为往复式和回转式二大类，回转式容积泵与往复式容积泵相比，回转式泵没有吸、排液阀，不会向往复泵那样，因高粘度液体对阀门的正常工作有影响，泵效随粘度提高而快速降低。

而且在输送液体粘度提高时，泵转数的下降比往复泵小，因而，在输送高粘度液体或液体粘度变化较大时，采用回转式溶剂泵比采用往复式容积泵更为适宜。

回转式容积泵分：齿轮泵、旋转活塞泵、螺杆泵、和滑片泵等几类。

具有转数低、效率高、自吸能力强、运转平稳、部分泵可预热等特点，广泛用于高粘介质的输送。

缺点：占地面积大，建筑投入大，体积大，重量重。

5、泵的流量以及与重量的换算：泵在单位时间内，实际输送液体的体积称为泵的流量，流量用Q 表示，计量单位：立方米 / 小时（m3/h），升 / 秒（l/s）， L/s= 3.6 m3 /h= 0.06 m3/min= 60L /min G=QρG 为重量ρ为液体比重例：某台泵流量 80m3/h ，介质的比重ρ为 780 公斤 / 立方米。

输送介质时每小时重量 G：G=Qρ=80 × 780（m3/h · kg/ m3）= 62400kg
6、泵的压力、扬程、转速及表示形式以及其换算公式：压力的全称为泵的全压力，是指泵的排出压力和泵的吸入压力之差。

泵的压力用 P 表示，单位： Mpa （兆帕）
扬程是指单位重量液体流经泵以后能量的增加值，即液体在泵出口和进口的水头之差通常用字母 H 表示。

单位为米（m）， H=P/ ρ。

如 P 为 1kg /cm2 则 H= （lkg/cm2）/（1000kg/m3） H=（1kg/cm3）/（1000公斤/m3）=（10000公斤/m2）/1000 公斤 /m3= 10m 1Mpa= 10kg /cm2， H=（P2-P1）
/ρ（P2= 出口压力 P1= 进口压力）比例关系：Q1/Q2=r1/r2 H1/H2=(r1/r2)2 6、什么叫汽蚀余量？什么叫吸程？各自计量单位表示字母？
泵在工作时液体在叶轮的进口处因一定真空压力下会产生气体，汽化的气泡在液体质点的撞击运动下，对叶轮等金属表面产生剥蚀，从而破坏叶轮等金属，此时真空压力叫汽化压力，汽蚀余量是指在泵吸入口处单位重量液体所具有的超过汽化压力的富余能量。

单位用米标注，用（NPSH） r 。

吸程Δh ：一种就等同于自吸高度，另外一种是指水泵的允许安装高度即泵允许吸液体的真空度，单位用米。

吸程 = 标准大气压（10.33 米） - 汽蚀余量 - 安全量（0.5 米）标准大气压能压管路真空高度 10.33 米。

例如：某泵必需汽蚀余量为 5.0 米，求吸程Δh？解：Δh=10.33-5.0-0.5= 4.83 米7、什么是泵的性能曲线？包括几方面？有何作用？
通常把表示主要性能参数之间关系的曲线称为泵的性能曲线或特性曲线，实质上，泵性能曲线是液体在泵内运动规律的外部表现形式，通过实测求得。

特性曲线包括：流量 - 扬程曲线（Q - H ），流量 - 效率曲线（ Q - η），流量- 功率曲线（Q-N ），流量- 汽蚀余量曲线（Q -（ NPSH ）r ），性能曲线作用是泵的任意的流量点，都可以在曲线上找出一组与其相对的扬程，功率，效率和汽蚀余量值，这一组参数称为工作状态，简称工况或工况点，离心泵最高效点的工况称为最佳工况点，最佳工况点一般为设计工况点。

一般离心泵的额定参数即设计工况点和最佳工况点相重或很接近。

在实践选效率区间运行，即节能，又能保证泵正常工作，因此了解泵的性能参数相当重要。

8、什么是比转速？
比转速是一个说明流量Q、扬程H、转速n之间关系的一个从相似理论中引出来的综合性参数.比转速的用处：
A、利用比转数对叶轮进行分类
比转数的大小与叶轮形状和泵的性能曲线有密切关系。

比转数确定以后，叶轮形状和性能曲线的形状就大致地确定了。

比转数越小，叶轮流道相对地越细长，叶轮外径和进口直径的比值（D2/D0）越大，性能曲线比较平坦；随着比转数的逐渐增大，叶轮流道相对地越来越宽，（D2/D0）的值越来越小，性能曲线也就越陡；当比转数大到一定数值后叶轮出口边就倾斜，成了混流泵，性能曲线开始出现“S形曲线”，如果比转数继续增大，当D2＝D0时就成了轴流泵，此时性能曲线更陡，“S形曲线”更严重。

由于泵比转数与叶轮形状有关，所以泵的各种损失和离心泵的总效率均与比转数有关。

B、比转数是编制离心泵系列的基础，在编制离心泵系列时，适当地选择流量、扬程和转速等的组合，就可以使比转数在型谱图上均匀地分布。

C、比转数是离心泵设计计算的基础无论是相似设计法，还是速度系数设计法，都是以比转数为依据来选择模型或速度系数的。

泵轴功率和电机配备功率之间关系泵轴功率是设计点上原动机传给泵的功率，在实际工作时，其工况点会变化，因此原动机传给泵的功率应有一定余量，另电机输出功率因功率因数关系，因此经验作法是电机配备功率大于泵轴功率。

钛一车间
2015年3月15日。