离心凍的牲能参数与特r生曲线离心泵的性能参数与特性曲线离心泵的性能参数与特性曲线泵的性能及相互之间的关系是选泵和进行流量调节的依据离心泵的主要性 能参数有流量、压头、效率、轴功率等它们之间的关系常用特性曲线来表示特性曲线是在一定转速 下,用20C清水在常压下实验测得的一)离心泵的性能参数1、 流量离心泵的流量是指单位时间内排到管路系统的液体体积,一般用0表示,常用单位为1/s、m3/s或m3/h 等离心泵的流量与泵的结构、尺寸和转速有关2、 压头(扬程)离心泵的压头是指离心泵对单位重量(1N)液体所提供的有效能量,一般用H表示,单位为J/N或m压 头的影响因素在前节己作过介绍3、 效率离心泵在实际运转中,由于存在各种能量损失,致使泵的实际(有效)压头和流量均低于理论值,而输入 泵的功率比理论值为高反映能量损失大小的参数称为效率离心泵的能量损失包括以下三项,即(1) 容积损失即泄漏造成的损失,无容积损失时泵的功率与有容积损失时泵的功率之比称为容积效率〃Fo闭式叶轮的容积效率值在〜2) 水力损失由于液体流经叶片、蜗売的沿程阻力,流道面积和方向变化的局部阻力,以及叶轮通道中的 环流和旋涡等因素造成的能量损失。
这种损失可用水力效率nh来反映额定流量下,液体的流动方向恰 与叶片的入口角相一致,这时损失最小,水力效率最高,其值在〜的范围3) 机械效率由于高速旋转的叶轮表面与液体之间摩擦,泵轴在轴承、轴封等处的机械摩擦造成的能量损 失机械损失可用机械效率nm来反映,其值在〜之间离心泵的总效率由上述三部分构成,即n = nv nhnm(2-14)离心泵的效率与泵的类型、尺寸、加工精度、液体流量和性质等因素有关通常,小泵效率为50〜 70%,而大型泵可达90%4、轴功率N由电机输入泵轴的功率称为泵的轴功率,单位为W或kW离心泵的有效功率是指液体在单位时间内从叶 轮获得的能量,则有Ne = HgQP(2-15)式中Ne 离心泵的有效功率,W;Q 离心泵的实际流量,m3/s:H- 离心泵的有效压头,mo由「泉内存在上述的三项能量损失,轴功率必大于有效功率,即―噸(2-16)式中V 轴功率,kW0(二)离心泵的特性曲线离心泉压头H、轴功率N及效率〃均随流量0而变,它们之间的关系可用泵的特性曲线或离心泉工作性能 曲线表示在离心泵出厂前由泵的制造厂测定出H-Q、N—Q、n_Q等曲线,列入产品样本或说明书中, 供使用部门选泉和操作时参考。
各种型号的离心泉都有其本身独有的特性曲线,且不受管路特性的影响 但它们都具有一些共同的规律:工zQ图2-1】离心系特柱尚終(1) 离心泵的压头一般随流量加大而下降(在流暈极小时可能有例外),这一点和离心泵的基本方程式相 吻合2) 离心泵的轴功率在流量为零时为最小,随流量的增大而上升故在启动离心泵时,应关闭泵出口阀 门,以减小启动电流,保护电机停泵时先关闭出口阀门主要是为了防止高压液体倒流损坏叶轮3) 额定流量下泵的效率最高该最高效率点称为泵的设计点,对应的值称为最佳工况参数离心泵铭 牌上标出的性能参数即是最高效率点对应的参数离心泵一般不大可能恰好在设计点运行,但应尽可能在 高效区(在最高效率的92%范围内,如图中波折号所示的区域)工作三)影响离心泵性能的因素分析和性能换算影响离心泵的性能的因素很多,其中包括液体性质(密度〃和粘度“等)、泵的结构尺寸(如班和戶2)、泵的转速〃等当这些参数任一个发生变化时,都会改变泵的性能,此时需要对泵的生产厂家提供的性能参数或特 性曲线进行换算1.液体物性的影响(1) 密度的影响离心泵的流量、压头均与液体密度无关,效率也不随液体密度而改变,因而当被输送液体密度发生变化时,H-Q与〃 P曲线基本不变,但泵的轴功率与液体密度成正比。
此时,AT?曲线不再适用,需要用式2-16重新计 算2) 粘度的影响当被输送液体的粘度大于常温水的粘度时,泵内液体的能量损失增大,导致泵的流量、压头减小,效那下降,但轴功率增加,泵的特性曲线均发生变化当液体运动粘度/大于20cSt (厘海)时,离心泵的性能需按下式进行修正,即(2-17)式中cQ、cH、cn一一分别为离心泵的流量、压头和效率的校正系数,其值从图2-13. 2-14査得:Q、H、0一一分别为离心泵输送清水时的流量,压头和效率;Q、#、n f 一一分别为离心泵输送高粘度液体时的流量,压头和效率粘度系数换算图是在单级离心泵上进行多次试验的平均值绘制出来的,用于多级离心泵时,应采用每•级的压头两图均适用「牛顿型流体,旦只能在刻度范围内使用,不得外推图2-13 ■!的QS表示输送清水时的额定流是,单位为M/min粘度系数换算图的使用方法见例2-3麻质肯*知排啊賽十舉菱暮 H-Z Suim fui^f*Zot oz oi g t i ? itro9・o 顷粮 底 i\ IIL!17A l91 (161181KNfi善费簸lnw・HIH・MH・ 站・|零忌ar食a初sMwsalBg ”-MR鴨初骤憲訣呼布alil・MN・g SL罚顧覆痍芻■ 9MM・I!H物■碧—W9IM N■番sras■參g落 W 困富B■易务多th<01 。
州 0. !•> <>. 11 <>.! 4).33 U.35nj)5 uvii9 H.I2 iLii; h.?n ii.iii n. inrnin图2-13小it量耳心泵约粘度煥算系教2.离心泵转速的影响由离心泵的基本方程式可知,当泵的转速发生改变时,泵的流量、压头随之发生变化,并引起泵的效率和功率的相应改变当液体的粘度不大,效率变化不明显,不同转速下泵的流量、压头和功率与转速的关系可近似表达成如下各式,即鱼=色払—色.2色.3 %%(2-18)式中Q]、Hl、N1 转速为力时泵的性能;Q2、H2、N2~ 转速为〃2时泵的性能;式2-18称为离心泵的比例定律其适用条件是离心泵的转速变化不大于20%3.离心泵叶轮直径的影响当离心泵的转速•定时,泵的基本方程式表明,其流量、压头与叶轮直径有关对于同•型兮的泵,可换用直径较小的叶轮(除叶轮出口其宽度稍有变化外,其它尺寸不变),此时泵的流最、压头和功率与叶轮直径的近似关系为e叫~R =M _<(2-19)式中Q、H,、N, 转速为班时泵的性能;H、A- 转速为成时泵的性能:式2-19称为离心泵的切割定律其适用条件是固定转速下,叶轮直径的车削不大于5强贝。