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[PPT]水泵及水泵站(共119页)
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（5）叶轮整个水体动量矩定理
对整个叶轮积分并引入流量QT dVρ/dt＝ρQT ρQT(C2COSα2R2－C1COSα1R1)＝∑M 引入功率:方程两端同乘旋转角速度ω ρQT(C2COSα2R2ω—C1COSα1R1ω)＝Nt 引入水功率:NT＝γQTHT ρQT(C2COSα2R2ω－C1COSα1R1ω)＝γQTHT (C2COSα2R2ω－C1COSα1R1ω)/g＝HT 引入圆周速度U＝Rω (C2COSα2U2－C1COSα1U1)/g＝HT 引入轴面分速CU＝C×COSα HT＝(U2C2U—U1C1U)/g
• （3）水泵与水泵站的作用：水泵作为一种通用机械用途很广，
如采矿、冶金、电力、石化、房地产等行业，特别是农业灌溉 排水，市政给排水发挥重要作用。水泵是水泵站的主要设备； 泵站是给水排水工程的重要组成部分，为水泵和其它设备运行、 管理提供良好环境的场所，是整个工程的动力源泉。
• 2 叶片泵的分类
• • • •
4－单吸离心泵构造.jpg
1－单吸离心泵叶轮进口.jpg
5－单吸离心泵进口.jpg
2－单吸离心泵叶轮背面.jpg
3－单吸离心泵叶轮出口叶槽.jpg
6－单吸离心泵联轴器.jpg
1－双吸离心泵构造.jpg
2－双吸离心泵构造.jpg
4－双吸离心泵出口.jpg
7－单吸离心泵填料盒.jpg
5－双吸离心泵填料盒和减漏环.jpg
• • • • • • • • •
•
2、基本方程式
水泵叶轮将原动机的机械能转换为液体能量，反映旋转机 械进行能量转换的定理只有动量矩定理。 （1）动量矩定理 质点系对转轴的的动量矩对时间的变化率，等于作用在质点 系的外力对转轴的力矩之和。 （2）三点假定 A: 液体是恒定流 B: 叶片无限多，严格约束每个叶槽水流为 均匀流 C: 理想液体,不可压缩,不计水力损失。 （3）研究对象 微元为一个叶槽水体；叶轮中所有叶槽水体。 （4）微元水体动量矩定理： 一个叶槽水体动量矩的变化，即dt时间内流入和流出水体 dm的动量矩变化。 利用动量矩定理则: dm/dt(C2COSα2R2－C1COSα1R1)＝M
第七章农田灌溉机械PowerPoint演示文稿
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第七章农田灌溉机械PowerPoint演示 文稿
（五）水泵的工作性能
l 1．水泵性能的主要参数 l 2．水泵性能曲线
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第七章农田灌溉机械PowerPoint演示 文稿
1．水泵性能的主要参数
l （1）流量
l （2）扬程
l 吸水扬程 由水源水面至水泵轴线基准面的垂直高度Hd.x
l a．启动阶段 l b．外摆阶段 l c．弹回阶段 l d．入水阶段 l e．撞击阶段
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•
垂直摇臂式喷头结构图
•1.空心轴套 2.换向架 3.喷体 4.喷管 5.反向摇臂 6.
摇臂 7.喷嘴 8.配重铁 9. 压力表 10.挡块
第七章农田灌溉机械PowerPoint演示 文稿
2．垂直摇臂式喷头
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第七章农田灌溉机械PowerPoint演示 文稿
2．水泵性能曲线
l （1）离心泵性能曲线 l （2）轴流泵性能曲线 l （3）混流泵性能曲线
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第七章农田灌溉机械PowerPoint演示 文稿
（1）离心泵和轴流泵性能曲线
•离心泵性能曲线
•轴流泵性能
l a．流量－扬程曲线（Q－H） l b．流量－功率曲线（Q－N） l c．流量－效率曲线（Q－η） l d．流量－允许吸上真空高度曲线（Q－Hs）
l 压水扬程 由水泵轴线至出水池水面的垂直高度Hd.y
l 实际扬程Hd （或称为地形高度）
l
Hd=Hd.x+Hd.y
l （3）功率 a．有效功率Nx（又叫水功率）b．轴功率Nz（又叫
水泵的输入功率）c．配套功率Np
l （4）水泵效率η
工学第三章热水供热系统的水力工况分析课件
01:14:10
29
01:14:10
13
水力工况变化的基本规律（定量计算的基础）
干线各管段的阻力数为SⅠ ,SⅡ SⅢ…SN 支线与用户的阻力系数为S1 ，S2 ,S3… Sn
01:14:10
14
用户1
PAA S1V12 S1nV 2 V1 V1 / V
S1n S1
PAA S1nV 2 = SⅡ S2n V V1 2
用户2
PBB S2V22 S2n V V1 2
V2
V2 V
S1n .S2n S2 .SⅡn
01:14:10
15
第m个用户的相对流量比
V m Vm V
S1n .S2n .S3n Sm .SⅡn .SⅢn
Smn SM n
任意两用户（d和m，且m>d）的流量比
Vm Vd
S(d 1)n .S(d 2)n . S(D1)n .S(D2)n .
01:14:10
10
1.水力失调
热水供热系统中各热用户的实际流量与要求流量的不
一致性，称为该热用户的水力失调。其失调程度 可
用热用户的实际流量 值来衡量，即
Vs
与规定（设计）流量
Vg
的比
Vs /Vg
当 当
Vs＞＞Vg1时或，
1，供热系统处于正常水力工况； ＜＜1时，供热系统水力工况严重失
调。
△P不变，总阻力数↑，总流 量↓，供、回水管水压线变得 平缓，供水管水压线在b点 出现急剧下降；用户3、4、 5，本区段阻力数未变，总 作用压力↓，流量按相同比例 ↓，出现一致的等比失调；用 户1、2，作用压力按不同比 例↑，流量也按不同比例↑， 出现不等比的一致失调
01:14:10
水泵基本参数及特性曲线讲解_图文
说明水流垂直流入叶轮可以 提高扬程 3.2 理论扬程与出口圆周速 度有关，提高转速、增加叶 轮直径均可增加扬程
3.3 扬程与密度无关，但消 耗功率不同
第二章
42
3.4 用余弦定律推导扬程的另一种表达式
由相对运动能量方程，可得右式前两项为势扬程：
第一项是离心力对单位重量液体所作之功，使经过叶轮 的液体压能增加
=90°——径向式叶片
>90°——叶片背面向叶片工作面呈前弯式
<90°——叶片工作面向叶片背面呈后弯式
前弯式叶片的缺点：
流道短、弯度大，水力损失大；
后弯式叶片的优点（P17、18）：
流道平缓、长、弯度小，液槽水损小
（流速梯度变化小） 一般为20°至30°。
第二章
46
出口叶片角对性能的影响
第二章
依靠叶轮高速旋转完成能量转换
三、叶片泵的分类 根据水流通过叶轮时的受力方向：
径向流→离心泵→主力为离心力 轴向流→轴流泵→主力为轴向升力 斜向流→混流泵→主力为离心力和轴向升力的合力
第二章
12
一、工作原理
P4图2-1
转速↑△H↑ 半径↑△H↑
质点绕定位的中心轴作圆 周运动时受到离心力作用
作用: 轴封装置，泵轴穿出泵壳 时，轴与泵壳之间的缝隙
组成:
填料又叫盘根（阻水、阻气）； 压盖（压紧填料）；
水封环、水封管（水封水有水封 管流入轴与填料的间隙，起冷却 与润滑的作用）
第二章
21
五、减漏环
作用:
减少叶轮入口的外圆与泵壳内壁接缝处高低压的交界面的泵壳内 高压水向吸水口回流、承磨（承磨环）
转速——水泵叶轮每分钟的转速
3.3 扬程与密度无关，但消 耗功率不同
第二章
42
3.4 用余弦定律推导扬程的另一种表达式
由相对运动能量方程，可得右式前两项为势扬程：
第一项是离心力对单位重量液体所作之功，使经过叶轮 的液体压能增加
=90°——径向式叶片
>90°——叶片背面向叶片工作面呈前弯式
<90°——叶片工作面向叶片背面呈后弯式
前弯式叶片的缺点：
流道短、弯度大，水力损失大；
后弯式叶片的优点（P17、18）：
流道平缓、长、弯度小，液槽水损小
（流速梯度变化小） 一般为20°至30°。
第二章
46
出口叶片角对性能的影响
第二章
依靠叶轮高速旋转完成能量转换
三、叶片泵的分类 根据水流通过叶轮时的受力方向：
径向流→离心泵→主力为离心力 轴向流→轴流泵→主力为轴向升力 斜向流→混流泵→主力为离心力和轴向升力的合力
第二章
12
一、工作原理
P4图2-1
转速↑△H↑ 半径↑△H↑
质点绕定位的中心轴作圆 周运动时受到离心力作用
作用: 轴封装置，泵轴穿出泵壳 时，轴与泵壳之间的缝隙
组成:
填料又叫盘根（阻水、阻气）； 压盖（压紧填料）；
水封环、水封管（水封水有水封 管流入轴与填料的间隙，起冷却 与润滑的作用）
第二章
21
五、减漏环
作用:
减少叶轮入口的外圆与泵壳内壁接缝处高低压的交界面的泵壳内 高压水向吸水口回流、承磨（承磨环）
转速——水泵叶轮每分钟的转速
水泵运行工作点的确定.ppt
h损～Q
Q
3.1 水泵运行工作点的确定
H、N、
Q～H
问题: 交点A是水泵 的工作点吗？
HA Q ～H需
NA
A
A
Q～N Q～
0
QA
Q
3.1 水泵运行工作点的确定
二、池水位不变水泵工作点的确定
1、图解法
H、N、
Q～H
A
H A Q ～H需
NA
Q～N
A Q～
0
QA
Q
3.1 水泵运行工作点的确定
2、数解法 管路特性方程
H需 H净 KQ2
水泵特性方程
？
3.1 水泵运行工作点的确定
H
Q～H
H H0 S0Q2
虚拟抛物线
A B
H0
0
S0
H1 Q22
H2 Q12
H 0 H1 S0Q12
Q
3.1 水泵运行工作点的确定
求解：工作点处H需=H 联立两方程可求工作点。
H需 H净 KQ2
H H0 S0Q2
水泵与泵站 3.1 水泵运行工作点的确定
3.1 水泵运行工作点的确定
主要内容
重点
一、抽水系统的管路特性曲线
重点
二、池水位不变水泵工作点的确定
三、井泵运行工作点的确定
3.1 水泵运行工作点的确定
Q～H HA
Q～
Q～N
A
Q～NPSH r
QA
3.1 水泵运行工作点的确定
Q、H、N、η、(NPSH)r
3.1 水泵运行工作点的确定
一、抽水系统的管路特性曲线 把单位重量的水从进水池输送到出水池所
需的能量称为需要扬程（H需）。
H需
泵与泵站(第2章7节)3
50 40
38.2
•A *
* *
42
Q-H
30
20 10
*
0 10
20
30 40 Q(L/s)
50
[例] 某泵的Q-H曲线如图，其管道系统特性曲线方程为 H=10+17500Q2（Q以m3/s计），求该泵装置的工况点。
50 40
38.2
* * *
•
* *
Q-H
30 20 10 0 10
*
203040Fra bibliotek管路特性曲线变陡，闸门关闭，则S相当于无穷大，Q=0
改变阀门开度
H
B A
B1
QB QA
Q
优点：调节流量，简便易行，可连续变化 缺点：关小阀门时增大了流动阻力，额外消耗了部分能
量，经济上不够合理。
以上两种工况点的改变都是通过改变管道系统特性曲线来完成的。
2.7.4数解法求离心泵装置的工况点
原理：拟合Q-H曲线，与管道系统特性曲线联 立求解工况点。
n
2
n 0 Qi i n1 Q i i 1 n m Qi i 1
Q Qi
i 1 i 1 n
n
i 2
Qi
i 1
n
m 1
n Qi A H i i 1 0 ni 1 n A m 1 Qi 1 H i Qi i 1 i 1 n n 2 m Am m H i Qi Qi i 1 i 1
m
Q
0 1 2 m
H A0Q A1Q A2Q AmQ Ak Q Ak k
38.2
•A *
* *
42
Q-H
30
20 10
*
0 10
20
30 40 Q(L/s)
50
[例] 某泵的Q-H曲线如图，其管道系统特性曲线方程为 H=10+17500Q2（Q以m3/s计），求该泵装置的工况点。
50 40
38.2
* * *
•
* *
Q-H
30 20 10 0 10
*
203040Fra bibliotek管路特性曲线变陡，闸门关闭，则S相当于无穷大，Q=0
改变阀门开度
H
B A
B1
QB QA
Q
优点：调节流量，简便易行，可连续变化 缺点：关小阀门时增大了流动阻力，额外消耗了部分能
量，经济上不够合理。
以上两种工况点的改变都是通过改变管道系统特性曲线来完成的。
2.7.4数解法求离心泵装置的工况点
原理：拟合Q-H曲线，与管道系统特性曲线联 立求解工况点。
n
2
n 0 Qi i n1 Q i i 1 n m Qi i 1
Q Qi
i 1 i 1 n
n
i 2
Qi
i 1
n
m 1
n Qi A H i i 1 0 ni 1 n A m 1 Qi 1 H i Qi i 1 i 1 n n 2 m Am m H i Qi Qi i 1 i 1
m
Q
0 1 2 m
H A0Q A1Q A2Q AmQ Ak Q Ak k
水泵与水泵站课件
54
• 1.2.4水泵的发展趋势 1、大型化、大容量化 特别是取水水泵和排水水泵 2、高扬程、高转速 单级扬程已经达到1000m。 3、系列化、通用化和标准化 按照通用标准
水泵与水泵站
55
SLOW900-900单级双吸 离心泵是专门为深圳自 来水厂开发的大型泵。
该泵泵体重6.3吨，泵盖 重2.5吨，泵的总高度 2.8m，进出水法兰间距 2.8m，轴承档间距 2.8m，进水法兰最大外 径为1.23m，出水法兰 最大外径为1.12m。
其它泵
蠕动泵（软管泵）：
水泵与水泵站
52
其它泵
旋涡泵：一种特殊类型的离心泵。叶轮为一圆盘，四周由凹 槽构成的叶片成辐射状排列，叶片数目可多达几十片。叶轮 旋转过程中泵内液体随之旋转的同时，又在径向环隙的作用 下多次进入叶片反复作旋转运动，从而获得较高能量。
1 2 3
水泵与水泵站
53
水泵与水泵站
水泵与水泵站
26
• 1.2.3各种水泵特点： 1、往复泵的特点小流量、高扬程。 2、轴流泵、混流泵的特点大流量、低
扬程。 3、离心泵的特点界于两者之间。
水泵与水泵站
27
离心泵的类型
清水泵
DFW 型卧式离心泵
IS、IR 型单级单吸离心泵
ISG 型管道离心泵
水泵与水泵站
28
离心泵的类型
D 系列多级离心泵
电能 机械能 压能（势能）
水泵与水泵站
13
• 1.2.2水泵的分类
(1)叶片式水泵：离心泵、轴流泵、混流 泵等。
(2)容积式水泵：活塞式往复泵、转子泵 等。
(3)其它类型水泵：螺旋泵、射流泵(又称 水射器)、水锤泵、水轮泵以及气升泵等。
化工原理(离心泵)讲稿ppt课件
为了使启动前泵内充满液体，在吸入管道底部装一止逆 阀。此外，在离心泵的出口管路上也装一调节阀，用于开 停车和调节流量。
完整最新
2021/5/9
ppt
9
按离心泵的不同用途可分为
水泵
输送清水和物性与水相近、无腐蚀性且杂质很 少的液体的泵, （B型）
耐腐蚀泵 接触液体的部件（叶轮、泵体）用耐腐蚀材料制 成。要求：结构简单、零件容易更换、维修方便 、密封可靠、用于耐腐蚀泵的材料有：铸铁、高 硅铁、各种合金钢、塑料、玻璃等。（F型）
油泵 输送石油产品的泵 ，要求密封完善。（Y 型）
杂质泵
2021/5/9
输送含有固体颗粒的悬浮液、稠厚的浆液等的泵
，又细分为污水泵、砂泵、泥浆泵等 。要求不易
堵塞、易拆卸、耐磨、在构造上是叶轮流道宽、
叶片数目少。
完整最新
ppt
10
二．离心泵的主要性能参数与特性曲线
1、离心泵的性能参数
1）离心泵的流量
•水力损失:液体的摩擦阻力和局部阻力损失
•机械损失 :泵轴与轴承,泵轴与填料物之间的摩擦
泵的效率反应了这三项能量损失的总和，又称为总效率。
与泵的大小、类型、制造精密程度和所输送液体的性质有关
完整最新
2021/5/9
ppt
14
4）轴功率及有效功率
轴功率：电机输入离心泵的功率,用 N 表示，N=IU 单位为J/s , 或 W 、 KW
离心泵的允许吸上高度又称为允许安装高度，指泵的吸
入口与吸入贮槽液面间可允许达到的最大垂直距离，以Hg
表示。
完整最新
2021/5/9
ppt
24
贮槽液面0-0’与入口处1-
1’两截面间列柏努利方
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3.1 水泵运行工作点的确定
一、抽水系统的管路特性曲线 把单位重量的水从进水池输送到出水池所
需的能p '' p '
H净
h损
3.1 水泵运行工作点的确定
一、抽水系统的管路特性曲线 把单位重量的水从进水池输送到出水池所
需的能量称为需要扬程（H需）。
H需 H净 h损
Q～H HA
Q～
Q～N
Q～NPSH r
QA
3.1 水泵运行工作点的确定
Q、H、N、η、(NPSH)r
我们把与泵的工作状况相对应的一组 工作参数称为水泵运行的工作点
3.1 水泵运行工作点的确定
3.1 水泵运行工作点的确定
抽水系统——进水池、出水池、泵、动力机、 传动设备、管路（包括管路附件）形成的整体。
h损～Q
Q
3.1 水泵运行工作点的确定
H、N、
Q～H
问题: 交点A是水泵 的工作点吗？
HA Q ～H需
NA
A
A
Q～N Q～
0
QA
Q
3.1 水泵运行工作点的确定
二、池水位不变水泵工作点的确定
1、图解法
H、N、
Q～H
A
H A Q ～H需
NA
Q～N
A Q～
0
QA
Q
3.1 水泵运行工作点的确定
2、数解法 管路特性方程
3.1 水泵运行工作点的确定
L v2
h损 h沿 h局 f D 2g
v2 ( f L
2g D
) Q2 KQ2
2gA2
h损
K
(f
L D
)
1 2gA2
h损～Q
3.1 水泵运行工作点的确定
H需 H净 h损 H净 KQ2
H
H净
H净
0
H 需～Q
此Q~H需曲线是一条抛物 线，称为管路特性曲线。
水泵与泵站 3.1 水泵运行工作点的确定
3.1 水泵运行工作点的确定
主要内容
重点
一、抽水系统的管路特性曲线
重点
二、池水位不变水泵工作点的确定
三、井泵运行工作点的确定
3.1 水泵运行工作点的确定
Q～H HA
Q～
Q～N
A
Q～NPSH r
QA
3.1 水泵运行工作点的确定
Q、H、N、η、(NPSH)r
Q H0 H净 S0 K
3.1 水泵运行工作点的确定
三、井泵运行工作点的确定
H需 H净 h损
H需 (H静 S) h损 H净' h损
S
3.1 水泵运行工作点的确定
H Q～H A
Q～H需 Q～H 净
Q～h损
0
QA Q
S
Q井～S
S
小结
Summary
一、抽水系统管路特性曲线 二、池水位不变运行工作点的确定 三、井泵运行工作点的确定
致谢
Acknowledge
本节内容到此结束，谢谢诸位！
H需 H净 KQ2
水泵特性方程
？
3.1 水泵运行工作点的确定
H
Q～H
H H0 S0Q2
虚拟抛物线
A B
H0
0
S0
H1 Q22
H2 Q12
H 0 H1 S0Q12
Q
3.1 水泵运行工作点的确定
求解：工作点处H需=H 联立两方程可求工作点。
H需 H净 KQ2
H H0 S0Q2