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1、LOGO泵 (离心泵的工作特性 )过程流体机械思考题u流体在离心泵叶轮中有哪几中运动速度?这些速度之间的关系如何?速度三角形是如何得到的?速度三角形的形状和大小和那些因素有关?u离心泵的主要性能参数有哪些?这些参数又有那些名称,相互之间存在什么关系?u泵内存在哪几中损失?这些损失的原因分别是什么?如何减小这些损失?菜单第三节离心泵的工作特性u离心泵性能及调节u离心泵启动与运行u相似理论在离心泵中的应用u输送粘性液体性能曲线换算菜单1. 离心泵的性能及调节u离心泵的运行特性n泵的性能曲线n管路特性曲线n泵在不稳定工况下工作u离心泵运行工况的调节菜单1)离心泵的性能曲线是选择和使用 泵的主要依据
2、,有“平坦”和 “驼峰”状之分 ,“驼峰”状易 产生不稳定现 象。H-Q曲线 N-Q曲线效率-Q曲线NPSHr-Q曲线菜单1)离心泵的性能曲线是合理选择原动机 功率和操作起动泵 的依据,按需流量 变化范围中的最大 规律再加上一定的 安全余量,选择原 动机功率。起动泵 应关闭排出管路上 的调节阀,可以减 小启动电流,保护 电机H-Q曲线 N-Q曲线效率-Q曲线NPSHr-Q曲线1)离心泵的性能曲线是检查泵工作经 济性的依据,尽 可能在高效区工 作。通常效率最 高点为额定点, 也是设计工况点 。目前取最高效 率以下5%-8%范围 内所对应的工况 为高效工作区H-Q曲线 N-Q曲线效率-Q曲线NPS
3、Hr-Q曲线1)离心泵的性能曲线是检查泵工作是 否发生气蚀的依 据。通常是按最 大流量下的NPSHr ,考虑安全余量 及吸入装置的有 关参数确定泵的 安装高度H-Q曲线 N-Q曲线效率-Q曲线NPSHr-Q曲线菜单2)管路的特性曲线菜单uH=Hst+BV2菜单3) 泵在不稳定工况下工作菜单1.2离心泵运行工况的调节u改变泵特性曲线的调节n转速调节n切割叶轮外径调节n泵的串联或并联调节u改变装置特性曲线的调节n闸阀调节n液位调节n旁路分流调节菜单u改变泵特性曲线的调节a.转速调节b.切割叶轮外径调节c.改变前置导叶叶片角度的调节d.改变半开式叶轮叶片端部间隙的调节e.泵的串联或并联调节改变装置特
4、性曲线的调节a.闸阀调节b.液位调节c.旁路分流调节u改变管路特性曲线的调节2 离心泵的启动与运行u启动前的准备工作n启动前检查n润滑油的名称、型号、主要功能和加注数量是否符合技术文件 规定的要求;n轴承润滑系统、密封系统和冷却系统是否完好,轴承的油路、 水路是否畅通;n盘动泵的转子12转,检查转子是否有摩擦或卡住现象;n在联轴器附近或皮带防护装置处,是否有妨碍转动的杂物;n泵、轴承座、电动机的基础地脚螺栓是否松动;n泵工作系统的阀门或辅助装置均应处于泵运转时负荷最小的位 置,应关闭出口调节阀;n点动泵,看其叶轮转向是否与设计转向一致,若不一致,必需 使叶轮完全停止转动后,调整电动机接线后,方
5、可再启动。菜单n充水 水泵在启动以前,泵壳和吸水管内必须先充满水,这是因为有空气存在的情况下,泵吸入口的真空无法形成 和保持。n暖泵 输送高温液体的泵,如电厂的锅炉给水泵,在启动前必须先暖泵。这是因为给水泵在启动时,高温给水流过 泵内,使泵体温度从常温很快上升到100200,这会 引起泵内外和各部件之间的温差,若没有足够长的传热 时间和适当控制温升的措施,会使泵各处膨胀不均,造 成泵体各部分变形、磨损、振动等。菜单u启动程序n离心泵泵腔和吸水管内全部充满水并无空气,出口阀关闭。给水泵暖泵完毕。n对于强制润滑的泵,启动油泵向各轴承供油。n启动冷却水泵或打开冷却水阀。n合闸启动,启动后泵空转时间不
6、允许超过24min,使转速达到额定值后,逐渐打开离心泵的出口阀,增加流量,并达到要求的负荷。菜单u运行中的注意事项n泵制造厂对轴承的温度有规定滚动轴承的温升一般不超 过40,表面温度不超过70,否则就说明滚动轴承内 部出现毛病,应停机检查。如果继续运行,可能引起事 故。对于滑动轴承的温度规定,应参阅有关泵的技术文 件,处理方法与滚动轴承一样。n泵转子的不平衡,结构刚度或旋转轴的同心度差,都会 引起泵产生振动。因此在泵运转时,用测振器在轴承上 检查振幅是否符合规定。n为了保证泵的正常运转,叶轮的径向跳动和端面跳动不 能超过规定的数值,否则会影响转子不平衡,产生振动 。菜单3 相似理论在泵中的应用
7、u离心泵相似理论u相似理论在离心泵中的应用u改变叶轮外径对泵性能的影响菜单3.1离心泵相似理论u相似条件n几何相似 几何相似是指模型泵和实物泵对应点的几何尺寸成比 例,比值相等,各对应角相等(包括叶片数z、叶片安 装角和阻塞系数都相等)。即 式中,DM、Dsh 模型泵与实物泵的任一线性尺寸; i1 缩放比例。菜单n运动相似 又称流动相似,它是指模型泵和实物泵各对应点的速 度方向相同,大小成比例,比值相等,对应角相等。即 流体在各对应点的速度三角形相似,即 式中, nM、nsh 模型泵与实物泵的转速; i1 速度相似常数。菜单n动力相似 动力相似是指模型泵和实物泵相对应的各种同名力的 方向相同,
8、大小成比例,比值相等。流体在泵中流动主 要受到以下四种力的作用:惯性力、粘性力、压力、重 力。即式中,I流体的惯性力; F流体的粘性力; P流体的压力; G流体的重力。菜单u相似定律n流量相似定律 已知泵的流量 两台泵工况相似时,其流量之比值为由式 ,由式, 代入上式得上式为流量相似定律,它说明几何相似的泵,在相似 的工况下运行时,其流量与几何尺寸的三次方、转速的 一次方、容积效率的一次方成正比。 菜单n扬程相似定律 已知泵的扬程 两台泵工况相似时,其扬程之比值为将式 的关系代入上式,得上式为扬程相似定律,它说明几何相似的泵,在相似工况下运行时,其扬程与几何尺寸的平方、转速的平方 、水力效率的
9、一次方成正比。 菜单n功率相似定律 已知泵的功率 两台泵工况相似时,其功率之比值为 将流量相似定律和扬程相似定律代入上式得 上式为功率相似定律,它说明几何相似的泵,在相似的工况下运行时,其功率与几何尺寸的五次方、转速的 三次方、流体密度的一次方、机械效率的一次方成正比 。 菜单u比转速式中各量的单位与国际上使用的 的单位相同,但这 是一种有量纲的比转数,而且前面乘以3.65。 式中,Q泵的流量,m3/s; H泵的扬程,m; n泵的转速,r/min;ns比转数, 。 菜单3.2相似理论在离心泵中的应用u相似方法设计泵 将实物泵设计成模型泵,便于进行模型试验,或按照 选定的高效模型泵设计实物泵。设
10、计步骤为:n按给定的参数(Q、H、n)计算所设计泵的ns。n选择性能良好的模型泵,此模型泵与所设计泵的ns应相等或相近。n按设计泵和模型泵的参数Q、H、n计算所方比例i1。n按照Dsh=DM/i1计算设计泵的各尺寸。算得的i1是不同的,一般选用 其中较大的值。n有了设计泵的各尺寸,即可绘制设计图,并根据模型泵的性能曲线 换算成设计泵的性能曲线。菜单u换算不同转速下泵的性能曲线比例定律: 菜单u作相似状态曲线和通用特性曲线菜单3.3改变叶轮外径对泵性能的影响u切割定律低比转数泵 菜单高比转数泵 u切割状态曲线及切割高效工区菜单4 输送粘性液体式离心泵性能曲线的换算 u被输送液体的粘度对离心泵性能
11、的影响离心泵输送粘液时,由于液体粘度比水大,泵流道内液体流动情况改变,各处的液体流速和压力重新分配,使泵的流量和扬程降低,并使泵的效率剧烈下降,轴功率也有所变化。 菜单u输送粘性液体时离心泵的性能曲线菜单思考题u什么是离心泵的性能曲线?说明每条曲线所表示的意义和特点。u什么是泵的相似定律、比例定律和切割定律?u什么是比转数?为什么可用比转数对泵进行分类?u什么是气蚀现象?它对泵的工作有何危害,如何防止气蚀的发生?u什么是有效气蚀余量,必需气蚀余量,允许气蚀余量和临界气蚀余量?它们之间的关系?u什么是有效气蚀余量,必需气蚀余量,允许气蚀余量和临界气蚀余量?它们之间的关系?菜单菜单第一章 绪论第二章 容积式压缩机第三章 离心式压缩机第四章 泵第五章 离心机结束返回过程流体机械及控制