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1、水泵及水泵站复习思考题第一章1-1什么叫泵。n 将外加的机械能转化为被输送液体的能量，使液体获得动能或势能的机械设备叫做泵。1-2水泵的分类，叶片泵的分类。n 1.叶片泵：靠叶片运动拨动水，使水产生运动来完成能量传递的泵n (1)离心泵：液体质点主要受离心力作用，水流方向为径向（向外）,扬程大，流量小。n (2) 轴流泵：液体质点主要受轴向的拨动力（升力）。扬程小，流量大。n (3) 混流泵：液体质点即有离心力作用，又受轴向的拨动力。水流方向为斜向。扬程，流量适中 2容积式泵：靠泵体工作室容积的改变来工作的泵。1），活塞式往复泵 2），柱塞式往复泵 3），水环式真空泵 4），蠕动泵3流体能量交
2、换式泵：靠流体能量交换来工作。n 1），射流泵n 2），气升泵（空气扬水泵）n 3），水轮泵n 4），水锤泵水泵在给排水系统中的作用： 动力提高水的能量。第二章2-1离心泵的基本构造。叶轮，泵轴，泵壳（泵体），吸水口（进水口），压水口（出水口），灌水漏斗，泵座，填料（盘根）闸阀，底阀。2-2离心泵的工作原理。高速旋转的叶轮拨动水，使的水也高速旋转，进而使水产生离心力，在离心力的作用下，由叶轮中部甩向轮外缘。离心泵的工作过程，实际上是一个能量传递和转化的过程，它把电动机高速旋转的机械能转化为被抽升液体的动能和势能。2-3叶片泵的基本性能参数。1、流量Q ：在单位时间内水泵所输送的液体数量。单位：
3、m3/h; l/s. 2、扬程H ： 水泵对单位重量液体所作的功。单位：应为：kgm/kg；常用：mH2O； kg/cm2 ；法定：Pa；kPa；Mpa扬程的值：是液体经过水泵后比能的增加值。 液体进入泵时的比能为E1；流出泵时的比能为E2。 则水泵扬程： H=E2E1 3轴功率N :原动机输送给泵的功率。 单位：(千瓦) kW 或 (马力)HPn 4效率：水泵有效功率与轴功率之比。n 有效功率 Nu：单位时间内水泵对水所做的功。n Nu=gQH (W)n 液体的密度。kg/m3n g重力加速度。（m/s2）n Q水泵流量。(m3/s)n H水泵扬程。 (mH2O)由于泵内的摩擦，水的紊流等，
4、水泵不可能将原动机的功率全部传给液体。在泵内有损失。这个损失要用效率来衡量。泵轴功率n 5转速: n 水泵叶轮的转动速度。（转/分 ; r/min或rpm）n 水泵都是按一定的转速来设计的，转速的改变使水泵 的其它性能（Q;H;）也改变。 n 6.允许吸上真空高度（HS）及气蚀余量（HSV）： HS水泵在标准状态下（水温200C；水表面为一个标准大气压。）运转时，水泵所允许的最大吸上真空高度（mH2O）。它反映了水泵的吸水性能。 HSV指水泵吸口处，单位重量液体所具有的超过饱和蒸汽压力的富裕压能。单位：mH2O 有时用H来表示。常用于轴流泵；锅炉给水泵；渣浆泵等。2-4离心泵基本方程式的物理意
5、义。2-5理论扬程与实际扬程的差别，及形成差别的原因。实际工程中的水泵扬程：将水由吸水井提升至水塔。（静扬程）克服管路中阻力的水头损失。注：如泵装置出口是自由出流，应加上流速水头。2-6什么叫离心泵装置？ 什么叫水泵装置的极限工况点？水泵配上管路以及一切附件后的系统称为“装置”，水泵的HQ曲线和管道损失特性曲线Q-相交于M点，若装置在此点工作时，管道上的所有闸阀是全开着的，则M点就称为水泵装置的极限工况点。2-7什么叫离心泵的特性曲线？什么叫高效段（高效段如何确定的）。在离心泵的6个基本性能参数中，把转速（n）选定为常量，将扬程（H）、轴功率（N）、效率（ ）、以及允许吸上真空高度（Hs）等随
6、流量（Q）而变化的函数关系用曲线的方式来表示，就称这些曲线为离心泵的特性曲线。在最高效率点两侧效率下降10%左右的区段，在水泵样本中，用两条波形线“ ”标出称为泵的高效段。2-8（QT-HT）理论特性曲线与实际（Q-H）特性曲线的差别，及形成差别的原因。理论上偏差较大，我们常用性能实验来求特性曲线。理论上（即理想条件下），扬程与流量的关系为一条直线。实测特性曲线在转速（n）一定的条件下通过离心泵性能试验和汽蚀试验来绘制的，QH曲线是一条不规则的曲线。原因：叶槽中液流为不均匀；泵内部的水头损失即摩擦损失、冲击损失、泄漏及回流损失。2-11水泵调速运行的意义。水泵调速使泵适应所需工况，目的是节约能
7、源； 大大地扩展了水泵的有效工况范围。2-12叶轮的相似定律、比例律的应用，把相似定律应用于不同转速运行的同一台叶片泵。比转数是叶轮相似定律在叶片泵领域内的具体应用。2-13什么叫叶轮的相似准数（比转数，比速）。反映叶片泵共性的综合性的特征数，作为水泵规格化的基础，这个特征数就是现今通用的相似准数，称为叶片泵的比转数（又叫比速）。2-14水泵调速的方法和调速的范围。 调速方法：1）直流调速电机：造价高。 2）液力耦合器：它装置在电机与水泵之间，驱动泵轮转的过程可由介质（透平油）的多少来调节，输出转数可无级调速。3）变频调速：现在常用成套的变频调速设备。原理：改变鼠笼式电机的电源频率（常规50H
8、z）来改变电机的转速。 调速的范围：(1)调速后的转速不能与其临界转速重合、接近或成倍数。否则，将可 能产生共振现象而使水泵机组遭到损坏。 (2)通常，单级离心泵的设计转速都是低于其轴的临界转速，一般设计转速约为其临界转速的7580。对于多级泵而言，临界转速要考虑第一临界转速与第二临界转速。水泵厂的设计转速（n）值一般是大于第一临界转速的1.3倍，小于第二临界转速的70（即：1.3nc1n0.7nc2）。因此，大幅度地调速必须慎重，最好能征得水泵厂的同意。2-15水泵叶轮的切削律，及切削叶轮调整工况点的意义。叶轮切削的目的：节能；解决水泵类型、规格的有限性与供水对象要求的多样性矛盾的一种方法，
9、扩大水泵的适应工况范围。2-17什么叫水泵的并联？并联的优点，并联工况点的求法。并联：多台泵联合运行，通过联络管共同向管网或高位水池输水的设置形式。特点：1、灵活性：可以加、减供水量，输水干管中的流量等于各台并联水泵出水量之总和。可以通过开停水泵的台数来调节泵站的流量和扬程。（流量变化大；和扬程变化小。）2、可靠性：当并联工作的水泵中有损坏时或例行检修时，其水泵房仍可继续供水。因此，提高了泵站运行的可靠性。3、节能：选择开泵数量，适应各种不同时段管网中所需水量、水压的变化。n 求法：（1）绘制单泵和并联工作曲线。（2）绘制管道系统特性曲线，求工况点。M（3）求每台泵的工况点：N(H0,Q1,2
10、),P,N。2-18什么叫水泵的串联？串联的特点，串联工作的限制条件，串联工况点的求法。 水泵的串联：将第一台泵的压水管，作为第二台泵的吸水管，水由第一台泵压入第二台泵，水以同一流量，依次流过各台泵。特点：一台水泵的出口接入另一台水泵的入口，（多级泵就是串联）n （1）各台水泵的流量相同（质量守恒定律） Q1=Q2=Qn （2）水流所获得的能量是各泵所供能量之和。水泵串联注意事项：（1）泵高效流量范围要接近。否则，就不能保证在高效范围内 运行。严重时，可能不如大泵单独运行。（2）两泵串联要考虑第二台泵的泵壳强度问题。一般应得水泵厂的同意再串联。（3）必须经过工况分析再串联。图解法：按样本，绘出
11、两泵的Q-H曲线 (Q-H)1，(Q-H) 2叠加两泵Q-H曲线得 (Q-H)1+2 （垂直叠加）绘制管道Q-h曲线,与(Q-H)1+2交于A点(QAHA)。过A点引垂线交(Q-H)1于B点，交(Q-H)2于C点。B点C点即为两泵的工况点。2-19什么叫气蚀？气蚀的危害。 气蚀：含有大量气泡的浊液进入高压区后，气泡迅即破裂，冲向气泡中心的油液相互冲撞，造成局部高温高压，引起躁动和噪声，并使附近的金属表面出现麻坑，气穴引起的这种金属表面的损坏，就是气穴。 危害：（1）产生振动和噪声（2）降低泵的性能（3）破坏过流部件产生气蚀的原因：水泵吸水口压力过低；吸水口进气。2-20什么叫允许吸上真空高度？
12、水泵最大安装高度设计中要考虑的因素。允许吸上真空高度：水泵在标准状态下（水温200C；水表面为一个标准大气压。）运转时，水泵所允许的最大吸上真空高度（mH2O）。它反映了水泵的吸水性能。因素：不产生气蚀。2-21什么叫水泵的气蚀余量？及其与允许吸上真空高度的关系。气蚀余量hSv指水泵进口处，单位重量液体所具有的超过饱和蒸汽压（200C水温）的富裕能量。离心泵的允许吸上真空高度气蚀余量都是离心泵的抗气蚀性能参数，表示离心泵抗气蚀性能的优劣，可根据具体情况选用。具体关系式如下：吸水水位低于泵轴时： 水泵允许吸上真空高度：2-22离心泵的启动程序，停泵程序，为什么？启动程序：关闭所有闸阀开泵开压力表
13、；真空阀开吸水管阀开压水管阀。防止电机烧毁。停泵程序：关出水闸停泵（实行闭闸停车）关真空表压力表阀擦拭泵和电机。防止发生水锤2-27（107页习题）第四章4-1泵站的分类，及各类泵站的工艺特点。1按属类及用途分类： 给水泵站分类及特点 按机组与地面位置分 按控制条件分取水泵站工艺特点：（1）吸水井水位变化（2）常用圆钢筋砼结构（3）输水距离远 （4）直供用户的取水泵站送水泵站的特点：水量变化大泵房形状：多为矩形，吸水井也多为矩形吸水井的形式： 送水泵房吸水水位变化小（34mH20），一般设计成地面式或半地下式。送水泵站：运行管理复杂、流量有变化，无水塔时变化更趋于频繁。加压泵站的特点：为了节能
14、，设加压泵站，可降低全管网的压力。循环泵站的特点：工业循环工艺流程有多种多样。 要求水量、水压一般比较稳定。 要求供水可靠性高，备用泵多，泵台数多。 需水量随季节变化的，应在选泵时考虑到峰、谷用水量。 开停水泵频繁时，多用自灌式。4-2选泵的原则和要点。原则：满足最大排水量。投资少，节电，运行安全可靠，维修管理方便。选泵要点：（1）大小兼顾，调配灵活。（2）型号整齐，互为备用。（3）合理地用尽各水泵的高效段。（4）近远期相结合，考虑远期发展。（5）大中型泵站要作选泵的技术经济比较。4-3选泵的主要依据。选泵的依据：流量、扬程及变化规律4-4 选泵需要考虑的其它因素。 （1）水泵的构造形式对泵房布置及泵房形状尺寸的影响。 立式泵：节省电机位置。单吸泵、双吸泵，平面布置不同（吸、压管方向不同）（2）保证
