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1、流体流动与输送讨论题,采用气提法除去污水中易挥发杂质，使其达到环保排放要求，工艺流程如图所示。有两台型号相同的泵，开一备一，泵的主要性能参数如下表所示。,试求： 设泵工作时阀门半开，泵排出侧管路总长（包括局部阻力）为200m，试求管路特性曲线方程及泵的工作点? 泵吸入段的阻力及（l+le)=? 真空表P3的读数？,已知：池内水温20，压力表p1读数2.698105 Pa （g），塔顶操作压力1.96104 Pa （g），进料预热器的压降1.96104 Pa （g），水在管路中的流动均属于阻力平方区，且摩擦系数为0.023，吸入侧和排出侧的管径均为852.5，图中所示的相对高度分别为h1=2 m
2、，h2=22 m，h3=1m,阀门全开时，泵排出侧（l+le)=100米，试求泵的工作点?压力表的读数？因调解流量损失在阀门上的扬程HV?（预热器损失扬程按He =31.25u2/2g） 安装高度适宜否？ 阀门关闭时，压力表的读数？ 因扩大生产能力，污水排放量增加30%， 该泵能否满足要求？如不能满足要求,可采取什么措施？阀门如何动作？压力表如何变化？ （以原工作点为准） 8 塔操作压力波动， 对泵操作有何影响？ 试用图解说明， 应采取什么措 施稳定生产？,1 设阀门半开，泵排出侧管路总长（包括局部阻力）200米，试求管路特性曲线方程及泵的工作点?,* 求泵工作点的方法？ 1）公式计算,2）作
3、图，读出交点 3）已知泵、管路方程和流量、扬程 其中之一，作图或用公式计算,* 求管路特性曲线的方法？ 1）全管路列机械能衡算式 2）公式计算,(2) 确定泵的工作点,方法：作图或公式拟合 设泵的特性曲线方程为： He=k-BqV2,数据拟合： H=35.9-0.013qV2,当 qV=19.9 m3/h，He=30.75m,（3）计算管路特性曲线,L=24+0.017qV2,解: (1) 泵吸入段阻力：hf0-1 在0-0及1-1面列方程(以0-0面为基准面) 注意:不考虑泵的阻力,计入泵的效率,2. 泵吸入段的阻力及（l+le)?,(2) （l+le),(3) 真空表P3的读数？ 解：在0
4、-0及3-3面列方程(以0-0面为基准面)： 忽略泵的阻力,3 阀门全开时，泵排出侧（l+le)=100米，试求泵的工作点?压力表的读数？因调节流量多损失的扬程HV?（预热器损失扬程按He =31.25u2/2g）,离心泵流量调节(工作点调整)的方法 * 改变管路特性 常用-节流(阀门)调节 * 改变泵特性 常用-转数调节 车削叶轮 泵的组合运转 注意:辨别清楚各自的特点 及变化参数,节流(阀门)调节的变化参数 * 系统流量-变化 * 管路特性曲线-变化；泵-不变 * 管段当量长度：排出-变化; 吸入-不变 * 表的读数：真空表-变化; 压力表-变化,流量增加时, 泵入口的绝对压力下降，真空表
5、读数增加,流量增加时, 泵出口的绝对压力下降，压力表读数下降,分析参数变化时， 应选择合适的管段列方程,定性 分析,3 阀门全开时，泵排出侧（l+le)=100米，试求泵的工作点?压力表的读数？因调节流量多损失的扬程HV?（预热器损失扬程按He =31.25u2/2g）,解 : (1) 系统最大流量（阀门全开时）， 管路特性曲线-变化 在0-0及2-2面列方程：,解方程组得：qVmax=21.82 m3/h He=29.71 m液柱,(2) 压力表读数 在0-0及1-1面列方程(以0-0为基准面)：,得: p1=2.58*104Pa，下降,(3) 调节流量多损失的扬程 求解条件 *全开以及半开
6、两条管路特性曲线 * 工作点流量,当半开时： L=24+0.017qV2 qV=19.9 m3/h时 He=30.75 m,HV=HD-HB=30.75-28.75=2.0 m液柱,在 qV=19.9 m3/h，根据全开时管路特性曲线： L=28.75 m液柱,4 安装高度适宜否？,判断标准：* 安装高度 S 泵抗气蚀能力随流量的变化？ 流量时， NPSHr ， NPSHa ， 泵抗汽蚀能力 因此,为保证安全，以最大流量考查安装高度,4 安装高度适宜否？ 为了安全起见，以最大流量考查安装高度。,qVmax=21.82 m3/h H=29.71 m,查表知：当qV=20m3/h NPSHr=2.
7、8 m qV=30m3/h NPSHr=4.3m 插值得： qVmax=21.82m3/h NPSHr=3.1m,当 t=20，Ps=2.34103 Pa,取 S=1.0 m,则泵的允许安装高度：,实际安装高度z=1mz，故高度适宜,5 出口阀门关闭时，压力表的读数: 与静力学方程的区别: 阀门关闭时 u=0；hf=0；但此时泵有压头 在0-0及1-1面列方程：,半开时： 2.698105 Pa ； 全开时：2.58104Pa,7 污水排放量增加30% , 泵能否满足要求 (1) qV=1.3qV=25.87 m3/h qVmax=21.82 m3/h 因此单泵不能满足扩产要求。,（2）措施1
8、：换泵 根据现要求流量、压头及高效区范围，从泵的产品手册中选取 措施2：采用串、并联操作,串、并联操作时，泵的工作点 * 同单泵，但换用组合泵的特性曲线 * 管路特性曲线不变 * 流量调节方法同单泵,7 污水排放量增加30% , 泵能否满足要求 * 采用并联操作 确定并联泵的工作点-公式、作图,如何判断并联是否满足要求？ 阀门全开时， 与管路特性联立求交点， 使并联泵最大流量要求流量,并联操作的最大流量： He并=35.9- 3.2510-3 qV2 L=24+0.012 qV2 解得：qV并max=27.93 m3/h 所需流量： qVqV并max; 故合用,最大流量与生产流量的比值： 扩产
9、前单泵： qV max/qV=21.82/19.9=1.1 扩产后并联： qV max/qV=27.93/25.87=1.08,当要求qV并=25.87 m3/h时，He并=33.72 m 阀门全开时，管路所需扬程： L=24+0.01225.872=32.03 m,所需扬程：LHe并; 故泵合用,当qV=25.87 m3/h时; He串=54.40 m,所需扬程LHe串; 故合用,* 采用串联操作,串联操作的最大流量： He串=71.8- 0.026 qV串2 L=24+0.012 qV2 解得：qVmax=35.47 m3/h 所需流量 qVqV串max; 故合用,最大流量与生产流量的比值
10、： 扩产前单泵： qV max/qV=21.82/19.9=1.1 扩产后并联： qV max/qV=35.47/25.87=1.37,串联、并联选择（交点） H串=71.8- 0.026 qV2 H并=35.9- 3.2510-3 qV2 qV=39.72 m3/h; H=39.9 m,阀门如何动作的说明: 阀门开度的变化，只有确定某一状态流量的情况下，与 qV比较，才可推断阀门的动作方向。,如果该点流量大于qV时，阀门关小；如果该点流量小于qV时， 阀门开大 当组合工作点为A时，单泵工作点为A。qV并2 qV单,（3）阀门如何动作 当半开时，管路特性：,由上式解得：qV=24.42 m3/h 因此，当开度1/2时，流量达不到25.87 m3/h ，故阀门开度应大于1/2。,从半开逐渐增大开度： 压力表读数下降， H ; AB 从全开逐渐减小开度： 压力表读数增加， H ; CB,7 气提塔压力波动的影响 影响管路特性曲线,从而影响泵的工作点 压力波动导致流量波动,塔压增高，流量下降， 此时应开大阀门， 系统阻力下降。 AB,塔压下降，流量增高， 此时应关小阀门， 系统阻力增加。 AC,A,A,稳定生产,增加流量控制表,
