PDF《水 机组 水泵机组》

1 关于高效节水灌溉工程中的 水 机组 水泵机组 任晓力 任晓力 2015.

07 西宁 在喷灌、微灌、管道输水灌溉中,通常是用 水泵机组给灌溉系统加压的.水泵机组选择的 水泵机组给灌溉系统加压的.水泵机组选择的 是否合理,不仅影响到建成的灌溉系统能否按 设计成果的要求实现正常运行,获得应有的设 计效果,而且还将影响到今后长期运行期间能 耗的高低、费用的多少.因此,在进行喷灌、 微灌、管道输水灌溉工程的技术设计时,必须 认真对待水泵机组的选型.

2 水泵叶片式泵 通过泵轴旋转带动叶轮输 送液体的泵. 容积泵 利用泵缸体积内容积的连 容积泵 利用泵缸体积内容积的连 续变化输送液体的泵,如 往复泵、活塞泵、齿轮泵、 螺杆泵;

其他类型的泵 如电磁泵、喷射泵、 空气升压器等 水泵机组空气升压器等. 动力机 电动机 柴油机 水泵水泵是一种输送和提升水的机器,它 可以把原动机的机械能转换为被输送水的 动能或势能.因为它用途广泛,所以它既 是一种水力机械,也是一种通用机械. 在高效节水灌溉工程中常用的水泵都 在高效节水灌溉工程中常用的水泵都 是叶片式泵,它是通过装有叶片的叶轮在 泵壳内高速旋转来完成能量转换的.

3 ?叶片泵的分类 ?离心泵的性能参数 ?离心泵的性能曲线 ?离心泵正常运行工作点的确定 ?离心泵工作点的调节 ?离心泵选型使用应关注的几个 ?离心泵选型使用应关注的几个 问题 ?叶片泵的分类 ?叶片泵的分类

4 叶片泵按其工作原理可分为三大类: 离心泵―靠离心力提水,高扬程 小流量 离心泵―靠离心力提水,高扬程、小流量. 水流在叶轮中是轴进径出. 混流泵―靠离心力和轴向升力提水,扬程 和流量适中. 水流在叶轮中是轴进斜出. 水流在叶轮中是轴进斜出. 轴流泵―靠轴向升力提水,低扬程、大流量. 水流在叶轮中是轴进轴出.

5 在节水灌溉工程中,灌溉系统的流 量、扬程多为小流量、高扬程,因此常 用水泵类型基本上均为离心泵. 常用的离心泵泵型有: 单级单吸离心泵 单级双吸离心泵 潜水电泵自吸泵单级级 单吸离心泵泵

6 单级单吸离心泵机组 双吸泵

7 多多 级离心泵潜水电泵

8 自吸泵

9 ?离心泵的性能参数 ?离心泵的性能参数 离心泵的性能参数是用来表征离 心泵性能的一组数据,包括: 泵能数流量 扬程 功率 效率 转速 允许吸上真空高度 一共有6个. 共有6个.

10 ? 流量Q C 指单位时间内从水泵出口流出水的体 积,单位为m3/h.水泵铭牌上的流量 称为水泵的额定流量. ? 扬程H C 指单位重量的水从水泵进口到水泵出 口所增加的能量,单位为m水头,简称 为 水泵铭牌上的扬程称为水泵的额 为m.水泵铭牌上的扬程称为水泵的额 定扬程. ?功率 有效功率 轴功率 配套功率 配套功率. z 有效功率P效C 是指被抽送水流实际得到的功率. P 效=γQH/102 (kw) 式中:γC水的容重,kg/m3;

g Q C水泵流量,m3/s;

H C水泵扬程,m.

11 z 轴功率P C 是指需要为水泵提供的功率.它 是由动力机通过传动装置实际传 递给水泵叶轮轴上的,又称输入 功率 单位为k 轴功率即为水 功率.单位为kw.轴功率即为水 泵铭牌上的功率,称为水泵的额 定功率. z 配套功率P配C是指与水泵配套的动力机的 额定功率 额定功率. P配=kP 式中 k C动力机功率备用系数 . 电动机功率备用系数k 水泵额定 功率P 轴功率P>

有效功率P 效12 ? 效率? C 表示水泵传递能量的有效利用程度, 等于有效功率与轴功率的比值,单 等于有效功率与轴功率的比值 单 位为. ? = P 效/P 水泵铭牌上的效率是对应水泵额定流量 牌额时的效率,为水泵的最高效率. ? 允许吸上真空高度HS C 是指为了保证水泵内 压力最低点不发生气 蚀而允许的水泵进口 处最大真空度. 水泵进口处最大真空度就是指水泵进口中心 线高出水源水面的允许最大高差与水泵进水管 线高出水源水面的允许最大高差与水泵进水管 路水头损失之差.

13 ? 转速n C 是指水泵轴每分钟旋转的圈数,单 位为r/min. 水泵铭牌上的转速称 为水泵的额定转速 为水泵的额定转速. 转速是影响水泵性能的一个重要参数,当 转速变化时,水泵的其他几个性能参数都会 随着转速的变化相应发生变化. 叶片泵的性能主要取决于它的叶轮,叶轮形状不 同,其对应泵的的性能曲线就不同,因此也就分成了 不同类型的叶片泵. 比转数ns是水泵叶轮形状及性能的一个综合判据. 因此,比转数ns也就是进行水泵分类的一个综合判据. 比转数ns 是一个无量纲数,它可用下式计算 : ns=3.65nH 1/2/Q 3/4 式中的各性能参数值只能采用水泵的设计工况值. 比转数ns 30~300 300~500 >

500 水泵类型 离心泵 混流泵 轴流泵

14 ?离的能?离心泵的性能曲线 由于水泵的6个性能参数之间既相互联系, 又相互制约,关系比较复杂,因此目前尚不 能用数学上的函数关系准确地表达它们之间 的变化规律. 通常,水泵的6个性能参数之间的关系是 通过水泵性能试验的方法获得.通过采集某 一转速(最好是水泵额定转速)下,对应水泵 不同流量时的其他几个性能参数值,在坐标 图上分别用曲线来表达 这些关系曲线即为 图上分别用曲线来表达.这些关系曲线即为 水泵的基本性能曲线. (购买水泵时,厂家均会提供泵的基本性能曲线)

15 ? 指导水泵实验的理论依据是水泵的相似率和 比例率. z 相似率 是指两台相似泵的流量、扬程、功率与其 z 相似率 是指两台相似泵的流量、扬程、功率与其 叶轮直径及转速之间的比例关系. Q1/Q2 =(D1/D2)3(n1/n2 ) 流量与叶轮直径的3次方成正比,与转速的1次方成正比. H1/H2 = (D1/D2)2 (n1/n2)2 扬程与叶轮直径的平方成正比 与转速的平方成正比 扬程与叶轮直径的平方成正比,与转速的平方成正比. N1/N2 = (D1/D2)5 (n1/n2)

3 功率与叶轮直径的5次方成正比,与转速的立方成正比. 比例率是相似率的特例,因指同一台泵,因此 叶轮直径的比例为1:1. z 比例率 对同一台泵来说,不同转速下性能参数之间的 z 比例率 对同 台泵来说,不同转速下性能参数之间的 换算关系,即: Q1/Q2 = n1/n2 流量与转速的一次方成正比 H1/H2 = (n1/n2)2 扬程与转速的平方成正比 扬程与转速的平方成正比 N1/N2 = (n1/n2 )3 功率与转速的立方成正比

16 将泵的转速n 作为常量,将扬程H、功率P、 效率? 和允许吸上真空高度Hs ,随流量Q 变化 而变化的关系 在以流量为横坐标 扬程 轴 而变化的关系,在以流量为横坐标,扬程、轴 功率、效率、允许吸上真空高度为纵坐标的坐 标图上,分别绘制成的 QCH 曲线、 QCP 曲线、 QC? 曲线、 QCHs曲线, 统称为水泵性能曲线. QCHs 水泵的性能曲线图一定是在某一特定转速下的.

17 从离心泵的性能曲线图上可以看出: z 离心泵的Q H 曲线通常是一条缓慢下降的 z 离心泵的QCH 曲线通常是 条缓慢下降的 曲线,零流量下的扬程最高,随着流量的 增大,扬程逐渐减小;

z 离心泵的QCP 曲线通常是一条缓慢上升的 曲线,零流量下的轴功率最小,随着流量 的增大,轴功率逐渐增大;

z 离心泵的QC? 曲线通常是一条有最高点, 最高点两侧均下降的曲线,最高效率点 通常与额定流量点相对........