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离心泵的性能参数与特性曲线

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(一)离心泵的性能参数

1、流量 (flux) 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Q表示,常用单位为l/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) (discharge head) 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已作过介绍。

3、效率 (coefficient of performance) 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(loss of cubage) 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ηv。闭式叶轮的容积效率值在0.85~0.95。

(2)水力损失(loss of water power) 由于液体流经叶片、蜗壳的沿程阻力,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ηh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0.8~0.9的范围。

(3)机械效率(machinery coefficient of performance) 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ηm来反映,其值在0.96~0.99之间。 离心泵的总效率由上述三部分构成,即 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 (axes power) 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= HgQρ (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,m。 由于泵内存在上述的三项能量损失,轴功率必大于有效功率,即 (2-16) 式中 N ----轴功率,kW。 返回目录

(二)离心泵的特性曲线 (characteristic curve of centrifugal pump) 离心泵压头H、轴功率N及效率η均随流量Q而变,它们之间的关系可用泵的特性曲线或离心泵工作性能曲线表示。在离心泵出厂前由泵的制造厂测定出H-Q、N-Q、η-Q等曲线,列入产品样本或说明书中,供使用部门选泵和操作时参考。各种型号的离心泵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:

(1)离心泵的压头一般随流量加大而下降(在流量极小时可能有例外),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。

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