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1、PCE/ETP-BJTBU/ZYWPCE/ETP-BJTBU/ZYW12 Operation of centrifugal pump in pipelineA. Flow regulation*B.Combined operation of centrifugal pumpsC. Suction heightD. Selection of centrifugal pumpE. Example 1 1PCE/ETP-BJTBU/ZYWPCE/ETP-BJTBU/ZYWA. A. 流量调节流量调节流量调节流量调节离心泵的运行状态由离心特性与管路特性决定，即：离心泵的运行状态由离心特性与管路特性决定
2、，即： f (V) (V)HVHV其联立解其联立解(H,V)(两曲线的交两曲线的交点，如图所示点，如图所示)称离心泵的工作点称离心泵的工作点管系实际流量及泵所提供的管系实际流量及泵所提供的压头（扬程）。压头（扬程）。第第第第12121212讲讲讲讲 离心泵在管路中的运行离心泵在管路中的运行离心泵在管路中的运行离心泵在管路中的运行2 2PCE/ETP-BJTBU/ZYWPCE/ETP-BJTBU/ZYW流量调节流量调节改变工作点的位置，以满足生产任务变化改变工作点的位置，以满足生产任务变化 要求。要求。调节方法调节方法变管路特性曲线变管路特性曲线变泵特性曲线变泵特性曲线nD调节阀调节阀灵活方便灵
3、活方便不会增加额外阻力，不会增加额外阻力， 且可在高效区工作，且可在高效区工作， 但调节不便但调节不便 *B. *B. 离心泵的组合操作离心泵的组合操作离心泵的组合操作离心泵的组合操作自学要求：自学要求： 各种组合离心泵的特性曲线各种组合离心泵的特性曲线 如何选择组合方式如何选择组合方式3 3PCE/ETP-BJTBU/ZYWPCE/ETP-BJTBU/ZYWC. C. 离心泵的吸上高度离心泵的吸上高度离心泵的吸上高度离心泵的吸上高度离心泵吸上高度，离心泵吸上高度，Hg决定泵的安装高度决定泵的安装高度Hga. a. 气蚀现象与气蚀现象与气蚀现象与气蚀现象与HH s, s,允允允允离心泵排液作用
4、离心泵排液作用 2r可达几十米乃至百米。可达几十米乃至百米。离心泵吸液作用离心泵吸液作用 叶轮入叶轮入口真空度口真空度(pa-pe)/g=Hs(吸上真空高度吸上真空高度)pv 。5 5PCE/ETP-BJTBU/ZYWPCE/ETP-BJTBU/ZYWHg 为避免发生气蚀现象，我国产品规定允许吸上真空高度为避免发生气蚀现象，我国产品规定允许吸上真空高度H s,允允，可以在产品样本中查出。通常，可以在产品样本中查出。通常H s,允允= H s,max-0.3，m。b. b. 吸上高度吸上高度吸上高度吸上高度HHg g的计算的计算的计算的计算1122对图示对图示1-1，2-2截面间列截面间列机械能
5、衡算方程：机械能衡算方程：为避免发生气蚀，则：为避免发生气蚀，则：此式可以确定泵的此式可以确定泵的最大安装高度最大安装高度。6 6PCE/ETP-BJTBU/ZYWPCE/ETP-BJTBU/ZYWc. c. HH s, s,允允允允的校正计算的校正计算的校正计算的校正计算 从泵样本中查出的从泵样本中查出的H s,允允是厂方在是厂方在1atm下，用下，用20水测水测出的数据。如与实际不符，可按下式校正：出的数据。如与实际不符，可按下式校正：其中：其中：水在操作温度下的密度，水在操作温度下的密度，kg/m3 0.241atm、20时水的饱和蒸气压头，时水的饱和蒸气压头，m密度的校正密度的校正7
6、7PCE/ETP-BJTBU/ZYWPCE/ETP-BJTBU/ZYWD. D. 选泵选泵选泵选泵离心泵离心泵清水泵清水泵油泵油泵耐腐蚀泵耐腐蚀泵杂质泵杂质泵单级单级多级多级双吸双吸ISDShYFP选泵原则选泵原则： 据输送液体的据输送液体的 性质及操作条性质及操作条 件，确定泵的件，确定泵的 类型；类型； 据管路所需据管路所需H、 V，确定泵的，确定泵的 具体型号。具体型号。安装与使用注意事项安装与使用注意事项： 要根据具体场合，核对安装高度，不能要根据具体场合，核对安装高度，不能 高于允许值，以防产生气蚀；高于允许值，以防产生气蚀； 吸入管底部应安装吸滤底阀；吸入管底部应安装吸滤底阀； 开
7、、关泵前应关闭出口阀门，使启动功开、关泵前应关闭出口阀门，使启动功 率最小，并防止液体倒流。率最小，并防止液体倒流。 泵启动前应灌满水，以防产生泵启动前应灌满水，以防产生“气缚气缚”；8 8PCE/ETP-BJTBU/ZYWPCE/ETP-BJTBU/ZYW 离心泵在管路中运行的工作点（离心泵在管路中运行的工作点（，）是泵与其所运）是泵与其所运行的管路两条特性曲线的交点，或是两个特性方程的联立行的管路两条特性曲线的交点，或是两个特性方程的联立解。原则上，凡影响两条特性曲线的因素都将影响工作点解。原则上，凡影响两条特性曲线的因素都将影响工作点的位置。的位置。【本讲要点】【本讲要点】 从原则上讲，
8、流量调解即是改变工作点的位置，调解手从原则上讲，流量调解即是改变工作点的位置，调解手段主要有调解离心泵的出口阀门；改变离心泵转数及叶轮段主要有调解离心泵的出口阀门；改变离心泵转数及叶轮尺寸。尺寸。 离心泵组合运行方式主要有并联与串联，究竟采取哪种离心泵组合运行方式主要有并联与串联，究竟采取哪种方式，应根据具体问题要求，分析工作点位置确定。方式，应根据具体问题要求，分析工作点位置确定。9 9PCE/ETP-BJTBU/ZYWPCE/ETP-BJTBU/ZYW 离心泵的安装高度是一个重要的工程问题它受汽蚀现离心泵的安装高度是一个重要的工程问题它受汽蚀现象的约束，应认真核算确定。象的约束，应认真核算
9、确定。 选择离心泵是一个设计型问题，根据具体情况及计算结选择离心泵是一个设计型问题，根据具体情况及计算结果确定类型与型号。有时会有择优问题。果确定类型与型号。有时会有择优问题。1010PCE/ETP-BJTBU/ZYWPCE/ETP-BJTBU/ZYWE. E. 例例例例a. a. 工作点概念工作点概念工作点概念工作点概念某离心泵，某离心泵，n=1480r/min，特性方程为，特性方程为H= (V)=38.4-40.3V2(V,m3/min)，管路两端有，管路两端有Z+p/g=16.8m。管径为。管径为 764mm，管长管长(含所有局部阻力当量长度含所有局部阻力当量长度)l+ le=1360m
10、，=0.03。求：输液量求：输液量V=？解：解：一定特性的泵在一定特性的管路中运行，求流量一定特性的泵在一定特性的管路中运行，求流量V工作点问题。工作点问题。1111PCE/ETP-BJTBU/ZYWPCE/ETP-BJTBU/ZYW管路特性：管路特性：联立求解可得：联立求解可得：V=0.178m3/minH=37.2m1212PCE/ETP-BJTBU/ZYWPCE/ETP-BJTBU/ZYWb. b. 离心泵安装高度及其影响因素离心泵安装高度及其影响因素离心泵安装高度及其影响因素离心泵安装高度及其影响因素一型号为一型号为6Sh-6离心泵，输送离心泵，输送40的水，的水，V=198m3/h，
11、吸，吸入管阻力入管阻力 hf=2.4m，大气压，大气压pa=750mmHg。从样本上知。从样本上知道道H s,允允=5mH2O。求：求： 安装高度安装高度H g(max) =? 水温由水温由4070， H g(max) =? 吸入管径减小吸入管径减小20%， H g(max) =?（计算中可以略去速度头项）（计算中可以略去速度头项）解：解：1313PCE/ETP-BJTBU/ZYWPCE/ETP-BJTBU/ZYW查表知查表知40水：水：=992kg/m3，pv=0.0752kgf/cm2则：则：Hg(max)=4.52-2.4=2.12m，安装时应小于此值。，安装时应小于此值。 70的水的水
12、查表知查表知70水：水：=978kg/m3，pv=0.318kgf/cm21414PCE/ETP-BJTBU/ZYWPCE/ETP-BJTBU/ZYW则：则：Hg(max)=2.17-2.4=-0.23m“灌注头灌注头” 水温仍为水温仍为40，d 减小减小20%Hg(max)=4.52-hf？比例法比例法设设基本不变，有：基本不变，有：则：则：Hg(max)=4.52-7.32=-2.8m比温度变化的影响大得多。比温度变化的影响大得多。1515PCE/ETP-BJTBU/ZYWPCE/ETP-BJTBU/ZYW 由由知道。在输送热流体或低沸点液体时，要特别注意吸入知道。在输送热流体或低沸点液体
13、时，要特别注意吸入高度问题。如高度问题。如H s,允允较低，可采取如下措施：较低，可采取如下措施： 采用灌注头。采用灌注头。 如必须采用吸入头，则应尽量减小吸入管阻力如必须采用吸入头，则应尽量减小吸入管阻力 hf吸入管路采用粗管吸入管路采用粗管减少不必要的管件减少不必要的管件离心泵尽可能靠近液源离心泵尽可能靠近液源不能设置入口阀门！不能设置入口阀门！1616PCE/ETP-BJTBU/ZYWPCE/ETP-BJTBU/ZYW用离心泵将用离心泵将20的清水（密度取的清水（密度取1000kg/m3）从水池送往敞从水池送往敞口的高位槽。在泵的入口和出口分别装有真空表和压强表。口的高位槽。在泵的入口和
14、出口分别装有真空表和压强表。泵在一定转数、阀门泵在一定转数、阀门C在一定开度下，测得一组数据：泵的在一定开度下，测得一组数据：泵的流量流量V、压头压头H、功率、功率N 、真空度真空度p1 、压强压强p2 。现分别改变。现分别改变如下某一条件，试判断上面五个参数将如何变化：如下某一条件，试判断上面五个参数将如何变化： 将泵的出口阀将泵的出口阀C的开度加大；的开度加大； 改送密度为改送密度为1260kg/m3的水溶的水溶液液(其它性质与水相近其它性质与水相近)； 泵的转数提高泵的转数提高8%； 泵的叶轮直径减小泵的叶轮直径减小5%。c. c. 操作条件变化对泵参数的影响分析操作条件变化对泵参数的影
15、响分析操作条件变化对泵参数的影响分析操作条件变化对泵参数的影响分析Zp1p2C1717PCE/ETP-BJTBU/ZYWPCE/ETP-BJTBU/ZYWZp1p2C00112233解：解： 加大阀门加大阀门C的开度的开度阀门开度阀门开度 leK 管路特性曲线改变管路特性曲线改变泵工作点由泵工作点由MMHVMMH-VH-VH-VN-V从右下图可见：从右下图可见：V H N泵入口真空表读数变化，可泵入口真空表读数变化，可在在0-0、1-1截面间列式分析：截面间列式分析：1818PCE/ETP-BJTBU/ZYWPCE/ETP-BJTBU/ZYW 真空真空表的读数表的读数可见：可见：V u12/2
16、g 、hf0-1，(Z1-Z0)不变不变据离心泵基本方程据离心泵基本方程(或特性曲线或特性曲线)知：其它条件不变，知：其它条件不变，V泵的压头泵的压头H 泵出口压强表读数泵出口压强表读数p2离心泵特性实验也证实了这一点。离心泵特性实验也证实了这一点。1919PCE/ETP-BJTBU/ZYWPCE/ETP-BJTBU/ZYW而而 N=gHV/，即，即 N从前面的柏努利方程式从前面的柏努利方程式(在在0-0、1-1之间之间)可知：可知： 泵入口真空度泵入口真空度( p1)根据柏努利方程根据柏努利方程(在在2-2、3-3间列式间列式)：可判断：泵出口压强可判断：泵出口压强 p2。 改送密度为改送密
17、度为1260kg/m3的水溶液的水溶液(其它性质与水相近其它性质与水相近)从泵的理论流量方程和基本方程知道：当泵的从泵的理论流量方程和基本方程知道：当泵的n和和D2不变不变 V和和H与液体密度与液体密度无关，即无关，即V和和H不变。不变。2020PCE/ETP-BJTBU/ZYWPCE/ETP-BJTBU/ZYW根据柏努利方程根据柏努利方程(在在0-0、1-1间及在间及在2-2、3-3间列式间列式)，.可判断：泵入口真空度和出口压强都上升。可判断：泵入口真空度和出口压强都上升。可见：可见：n V、H、N 泵的转数提高泵的转数提高8%根据离心泵的比例定律：根据离心泵的比例定律： 泵的叶轮直径减小泵的叶轮直径减小5%根据离心泵的切削定律：根据离心泵的切削定律：2121PCE/ETP-BJTBU/ZYWPCE/ETP-BJTBU/ZYW 在泵的流量调解方法中，从操作来说，改变出口阀门非在泵的流量调解方法中，从操作来说，改变出口阀门非常方便，从节能角度考虑，宜采用改变泵转速或叶轮直径常方便，从节能角度考虑，宜采用改变泵转速或叶轮直径的方法的方法可见：可见：D V、H、N根据柏努利方程根据柏努利方程(在在0-0、1-1间及在间及在2-2、3-3间列式间列式)，.可判断：泵入口真空度和出口压强都下降。可判断：泵入口真空度和出口压强都下降。2222
