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1、当当离离心心泵泵安安装装在在特特定定管管路路系系统统操操作作时时，实实际际的的工工作作压压头头和和流流量量，不不仅仅遵遵循循泵泵特特性性曲曲线线上上二二者者的的对对应应关关系系，而而且且还还受受管管路路特特性性所所制约制约泵对单位重量泵对单位重量(1N)流体所做的有效功为流体所做的有效功为1管路特性方程式和特性曲线管路特性方程式和特性曲线（一）管路特性曲线和离心泵的工作点（一）管路特性曲线和离心泵的工作点 在特定的管路系统中，u2/2g常可忽略，z与p/g均为定值，令 2-1.5离心泵的工作点与流量调节对于直径均一的管路系统，压头损失可表达为：式中d、l、le、均为常数，只有随Re的变化，即随
2、Qe变化，所以有：所以，管路特性曲线为： 对特定的管路，若忽略随Re的变化，即管路中的流动进入阻力平方区， 可视为常量。且式中d、l、le、均为常数，于是可令：上式为管路特性方程式。He与Qe的关系曲线称为管路特性曲线。此曲线的形状由管路布局和流量等条件来确定,与泵的性能无关.注意:b.莫狄（莫狄（Moody）图）图 由于一定的管路和一定的泵有一定的特性曲线，因此通过改变管路特性或泵特性就能改变工作点的位置，从而起到调节流量和压头的作用。3. 离心泵的流量调节2.离心泵的工作点对于一定的管路和一定的泵,绘制下图得交点M（qVe，He）此M点即为泵的工作点改变管路的特性曲线调节出口阀门:阀门开大
3、:阀门关小:特点：能耗损失大、方便、适用，能实现连续调节故广泛应用。 改变泵的特性（如转速n）原理:比例定律n增大：n减小：阀门开大阀门关小工作点工作点n增大：n减小：特点:节能、经济,但一次性投资高（减速机）、不方便。 车削叶轮直径（一般少用）车削叶轮直径（一般少用）泵的转速泵的转速 n 变化后，泵实际特性曲线方程式如何变换？变化后，泵实际特性曲线方程式如何变换？例：某一台泵，当转速为例：某一台泵，当转速为 n1=1480r/min 时，时，将转速变化为将转速变化为 n2=1700r/min 后后，泵的特性曲线方程式如何？，泵的特性曲线方程式如何？解：解：根据比例定律根据比例定律将转速增大后
4、，截距增大，但变化趋势不变。将转速增大后，截距增大，但变化趋势不变。例题例题 某输水管路中，离心泵在转速为某输水管路中，离心泵在转速为n=2900r/min时的特性曲线方程为时的特性曲线方程为管路特性方程为管路特性方程为Q的单位为的单位为m3/min试求试求：1）k=2.5时的工作点（时的工作点（QA、HA）; 2)将阀门关小，使得将阀门关小，使得k=5时的工作点（时的工作点（QB、HB）; 3）阀门开度由阀门开度由k=2.5关小到关小到k=5，流量由流量由QA减小到减小到QB ，管路阻力损失增管路阻力损失增 加了多少？加了多少？ 4）若不采用改变阀门开度，而是采用改变转速的方法，使得流量由）
5、若不采用改变阀门开度，而是采用改变转速的方法，使得流量由QA减减小到小到QB ，则，则转速应调整到多少？转速应调整到多少？解：解：1）泵泵特性曲线方程特性曲线方程管路特性曲线方程（此时管路特性曲线方程（此时 k=2.5)联立（联立（1）、（）、（2）得）得（1）（2）2） 管路特性曲线方程（此时管路特性曲线方程（此时 k=5)（3）联立（联立（1）、（）、（3）得）得3）阀门开度由阀门开度由k=2.5关小到关小到k=5，流量由流量由QA减小到减小到QB ，管路阻力损失增加了多少管路阻力损失增加了多少？在在原来的阀门开度下，即原来的阀门开度下，即k=2.5时，输送流量为时，输送流量为QB 时，管
6、路所需要的压头为时，管路所需要的压头为HC将将代入代入（2）中，得）中，得因为关小阀门所产生的管路阻力损失增加值为因为关小阀门所产生的管路阻力损失增加值为4）若不采用改变阀门开度，而是采用改变转速的方法，若不采用改变阀门开度，而是采用改变转速的方法，使得流量由使得流量由QA减小到减小到QB ，则转速应调整到多少？则转速应调整到多少？即即管路特性曲线不变，通过改变转速改变泵的特性曲线，管路特性曲线不变，通过改变转速改变泵的特性曲线，将工作点由将工作点由A点移动到点移动到C点。点。利用相等效率下的比例定律：利用相等效率下的比例定律：利用相等效率下的比例定律：利用相等效率下的比例定律：该式该式称为离
7、心泵在一定范围内不同转速下的等效率方程称为离心泵在一定范围内不同转速下的等效率方程离心泵在转速为离心泵在转速为n1=2900r/min时的特性曲线方程为时的特性曲线方程为离心泵改变转速为离心泵改变转速为n2时的特性曲线方程将为时的特性曲线方程将为（4）管路特性曲线不变，通过改变转速改变泵的特管路特性曲线不变，通过改变转速改变泵的特性曲线，将工作点由性曲线，将工作点由A点移动到点移动到C点。点。将将C点坐标点坐标代入（代入（4）式）式得到：得到：泵的串并联：（性能相同）a.并联：两台相同型号泵并联后泵的特性曲线表现为：泵扬程不变，流量加倍；管路特性曲线不变，则工作点变化情况如图：QQ工作点Q 2
8、Q泵的串并联：（性能相同）b.串联： 两台相同型号泵串联后泵的特性曲线表现为： 泵扬程加倍，流量不变；管路特性曲线不变，则工作点变化情况如图。工作点H 2H串、并联总的结论： 工作点移动，流量和扬程均有所增加， 但不成正比变化。C:C:组合方式的选择组合方式的选择: :并联还是串联？并联还是串联？目的：提高流量。目的：提高流量。并并串串低阻管路低阻管路a：并联优于串联并联优于串联高阻管路高阻管路b：串联优于并联串联优于并联返回当当 时，必须采用串联：时，必须采用串联：管路特性不变，则此时流量将（）管路特性不变，则此时流量将（）A增大增大B减少减少C不变不变D不确定不确定点，其中任何一条特性曲线
9、发生变化，点，其中任何一条特性曲线发生变化，均会引起工作点的变动，现泵及其转均会引起工作点的变动，现泵及其转速不变，故泵的特性曲线不变。将管速不变，故泵的特性曲线不变。将管路的特性曲线方程式列出路的特性曲线方程式列出思考：对于上题，若仍然保持原流量，应采取什么措施？思考：对于上题，若仍然保持原流量，应采取什么措施？ 改变的什么特性曲线？改变的什么特性曲线？例例1：用离心泵敝口水池中的水送往一敞口高位槽，高位槽液：用离心泵敝口水池中的水送往一敞口高位槽，高位槽液面高出水池液面面高出水池液面5m,管径为管径为50mm。当泵出口管路中阀门全开当泵出口管路中阀门全开（0.17）时，泵入口管中真空表读数
10、为时，泵入口管中真空表读数为52.6KPa,泵出口管泵出口管中压力表读为中压力表读为155.9KPa 。已知该泵的特性曲线方程已知该泵的特性曲线方程He=23.1-1.43105q2v 式中：式中：He的单位为的单位为m；qv的的单位为单位为m3/s.试试求：求：（1）阀门全开时泵的有效功率；）阀门全开时泵的有效功率； （首先找出此时的工作点）（首先找出此时的工作点）（2）当阀门关小（）当阀门关小（ 80）时，其他条件不变，流动状态处时，其他条件不变，流动状态处在阻力平方区，则泵的流量为多少？在阻力平方区，则泵的流量为多少？（寻找新的工作点）（寻找新的工作点）真真空空表表压压力力表表解解：（：
11、（1）忽略出口管压力表接口与入口管真空表接口垂直高度差，）忽略出口管压力表接口与入口管真空表接口垂直高度差，自真空表接口管截面至压力表接口管截面列机械能衡算式。并且忽自真空表接口管截面至压力表接口管截面列机械能衡算式。并且忽略此间入口管与出口管段的流体阻力损失。略此间入口管与出口管段的流体阻力损失。真真空空表表压压力力表表例例2：现需用两台相同的离心泵将河水送入一密闭的高位槽，高：现需用两台相同的离心泵将河水送入一密闭的高位槽，高位槽液面上方压强为位槽液面上方压强为1.5at(表表压强），高位槽液面与河水水面之间压强），高位槽液面与河水水面之间的垂直高度为的垂直高度为10m，已知整个管路长度为
12、已知整个管路长度为50m(包括全部局部阻力包括全部局部阻力当量长度），管径均为当量长度），管径均为50mm，直管阻力摩擦系数直管阻力摩擦系数0.025。单泵单泵的特性曲线方程为的特性曲线方程为He=50-10106qv2(式中式中He的单位为的单位为m;qv的单位的单位为为m3/s)。试通过计算比较：该两台泵如何组合所输送的水流量更试通过计算比较：该两台泵如何组合所输送的水流量更大？大？根据管路特性曲线，流量大，同时所根据管路特性曲线，流量大，同时所需压头亦大。是因为管路中流量大，需压头亦大。是因为管路中流量大，流速大，流体的压头损失亦大，则所流速大，流体的压头损失亦大，则所需泵提供的压头亦要
13、大。需泵提供的压头亦要大。为了明显的发挥组合泵能够增加为了明显的发挥组合泵能够增加流量，增加压头的优势，对于低流量，增加压头的优势，对于低阻管路，并联优于串联；对于高阻管路，并联优于串联；对于高阻管路，串联优于并联。阻管路，串联优于并联。若采用串联，联立方程（若采用串联，联立方程（1）（）（3）得）得 qv串串=5.710-3(m3/s)若采用并联，联立方程（若采用并联，联立方程（2）（）（3）得）得 qe并并=6610-3(m3/s)因此，应采用泵的并联方式。因此，应采用泵的并联方式。由于化工生产及石油工业中被输送液体的性质相差悬殊、对流量和扬程的要求千变万化，因而设计和制造出种类繁多的离心
14、泵。（一）离心泵的类型 （3）按泵送液体性质和使用条件分为清水泵、油泵、耐腐蚀泵、杂质泵、高温泵、高温高压泵、低温泵、液下泵、磁力泵等。（2）按叶轮吸液方式单吸泵和双吸泵。（1）按叶轮数目单级泵和多级泵。离心泵有多种分类方法： 2-1.6 离心泵的类型、选择与操作使用IS型清水泵-单级单吸悬臂式离心水泵。全系列扬程范围为898m，流量范围为4.5360m3/h。S型离心泵泵送液体的流量较大而所需扬程并不高1清水泵（IS型、D型、S型）离心泵的型号命名离心泵的型号命名IS100-80-160IS单级单吸离心水泵单级单吸离心水泵100泵的吸水口内径，泵的吸水口内径，mm80泵的排出口内径，泵的排出
15、口内径，mm160泵的叶轮直径，泵的叶轮直径，mmD型清水泵-所要求的扬程较高而流量不太大时。输送石油产品的泵称为油泵。因为油品易燃易爆，因而要求油泵有良好的密封性能。当输送高温油品（200以上）时，需采用具有冷却措施的高温泵。油泵有单吸与双吸、单级与多级之分。国产油泵系列代号为Y、双吸式为YS。全系列的扬程范围为60603m，流量范围为6.25500m3/h。2油泵(Y型)3防腐蚀泵（F型）当输送酸、碱及浓氨水等腐蚀性液体时应采用防腐蚀泵。该类泵中所有与腐蚀液体接触的部件都用抗腐蚀材料制造，其系列代号为F。F型泵多采用机械密封装置，以保证高度密封要求。F泵全系列扬程范围为15105m，流量范
16、围为2400m3/h。 离心泵种类齐全,能适应各种不同用途,选泵时应注意以下几点:（二）离心泵的选择（3）选泵的型号（1）根据被输送液体的性质和操作条件，确定适宜的类型。略大但不能过大另外，要会利用泵的系列特性曲线。（2）确定管路系统流量 和压头He（5）当单台泵不能满足管路要求时，要考虑泵的并联和串联。 若（4）核算泵的轴功率 选出泵的型号后，应列出泵的有关性能参数和转速。选出泵的型号后，应列出泵的有关性能参数和转速。DFW 型卧式离心泵ISIS、IR IR 型单级单吸离心泵型单级单吸离心泵 ISG ISG 型管道离心泵型管道离心泵D 系列多级离心泵系列多级离心泵TSWA 型卧式多级泵TSW
17、A型卧式多级泵型卧式多级泵T 透平式透平式S 单吸泵单吸泵W 介质温度低于介质温度低于80A 第一次更新第一次更新DL 型立式多级泵若需要的流量很大，则可选用若需要的流量很大，则可选用 ShSh 双吸式离心泵双吸式离心泵S 型单级双吸离心泵S、SA、SH型单级双吸中开式离心泵2、腐蚀泵，、腐蚀泵，“F”系列，非系列，非“F”系列；系列；3、油泵，单吸、油泵，单吸“Y”系列，双吸式系列，双吸式“YS”系列；系列；4、液下泵，、液下泵，“FY”系列；系列；5、屏蔽泵；、屏蔽泵；6、杂质泵、杂质泵“P”系列；系列；二、离心泵的选用二、离心泵的选用 1、根据被输送液体的性质确定泵的类型、根据被输送液体
18、的性质确定泵的类型 2、确定输送系统的流量和所需压头。流量由生产任务、确定输送系统的流量和所需压头。流量由生产任务来定，所需压头由管路的特性方程来定。来定，所需压头由管路的特性方程来定。3、根据所需流量和压头确定泵的型号、根据所需流量和压头确定泵的型号 查性能表或特性曲线，要求流量和压头与管路所查性能表或特性曲线，要求流量和压头与管路所需相适应。需相适应。 若生产中流量有变动，以最大流量为准来查找，若生产中流量有变动，以最大流量为准来查找，H也应以最大流量对应值查找。也应以最大流量对应值查找。 若若H和和Q与所需要不符，则应在邻近型号中找与所需要不符，则应在邻近型号中找H和和Q都稍大一点的。都
19、稍大一点的。 若几个型号都满足，应选一个在操作条件下效率若几个型号都满足，应选一个在操作条件下效率最好的最好的 为保险，所选泵可以稍大；但若太大，工作点离为保险，所选泵可以稍大；但若太大，工作点离最高效率点太远，则能量利用程度低。最高效率点太远，则能量利用程度低。 若被输送液体的性质与标准流体相差较大，则应若被输送液体的性质与标准流体相差较大，则应对所选泵的特性曲线和参数进行校正，看是否能满足要对所选泵的特性曲线和参数进行校正，看是否能满足要求。求。例如，当输送水时，要求例如，当输送水时，要求H=45m, ，选用一，选用一清水泵。清水泵。所以，选用所以，选用IS-50-32-200离心泵。离心泵。（1）实际安装高度要小于允许安装高度，并尽量减小吸入管路 的流动阻力。（三）离心泵的安装与操作（4）经常检查密封情况和润滑情况，防止气缚。（3）定期检查和维修,开泵时，注意轴灵活性。（2）启动泵前要灌泵，并关闭出口阀；停泵前也应先关出口阀， 以免排出口管路内液体倒流，使叶轮受冲击而被损坏。
