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水泵与水泵站
1、 水泵的定义:水泵是一种转换能量的水利机械。它把原动机的机械能转换成液体的动能
和势能,达到诉讼和提高液体的目的。(利用外加能量输送流体的流体机械) 2、 水泵的分类:(叶轮个数:单机和多级;吸水口个数:单吸和双吸;泵轴位置:卧式和
立式)
① 叶片式水泵:靠装有叶片的叶轮的高速旋转来完成对液体的抽送。(按叶轮出水的水
流方向分为:径向流(离心泵)、轴向流(轴流泵)、斜向流(混流泵)。) ② 容积式水泵:靠水泵部工作室的容积变化来完成对液体的压送。(往复运动:活塞式
往复泵、柱塞式往复泵;旋转运动:转子泵。)
③ 其他:螺旋泵、射流泵、水锤泵、水轮泵、气升泵。
3、 城市给水工程送水泵站:扬程 20~100m;单泵流量:50~10000m3/h。
4、 水泵的发展趋势:大型化、大容量化;高扬程化、高速化;系列化、通用化、标准化。 5、 离心泵的工作原理:利用水泵叶轮的高速旋转的离心力帅水,使得水的能量增加,能量
增加的水通过泵壳的水泵出口流出水泵,,在经过压水管输往目的地。 6、 离心泵的工作过程:灌泵(用水灌满泵壳和吸水管道)、启动(驱动电机)、传输(经泵
壳中的流到流入水泵的压水管道,有压水管道输送的管网中)、吸水(水泵叶轮中心处形成真空,吸水池中的水在外界大气压的作用下,通过吸水管而源源不断地流入水泵叶轮,水有收到高速转动的叶轮作用,被甩出叶轮而输入压水管道)。其过程实际上就是一个能量传递和转化的过程(原动机的机械能转换为水的动能和势能),这伴随着能量损失,损失越大,说明离心泵性能越差,工作效率越低。 7、 离心泵的及泵构造:
8、 离心泵的主要零件:(转动部件、固定部件、交接部件)
(1) 转动部件:
① 叶轮(主要零件):单吸/双吸;封闭式/半开式/敞开式(按盖板情况划分);
要求:材料要有足够的机械强度,耐磨耐腐蚀。 ② 泵轴(碳钢/不锈钢):用来旋转水泵叶轮,从电机接受动力。要求泵轴要有
足够的抗扭强度和刚度。 ③ 键:连接叶轮与泵轴。
(2) 固定部件:
① 泵壳:其作用是收集来自叶轮的水,材料要耐腐蚀和磨损,耐高压,要有足
够的机械强度。
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② 泵座:起支撑和固定泵壳的作用。
(3) 交接部件:
① 轴封装置(填料轴封/机械密封):防止外渗漏。 ② 减漏装置:防止泄漏。 ③ 轴承:用来支撑轴的部件。 ④ 联轴器(刚性/挠性):连接水泵泵轴和电机轴的连接部件。 ⑤ 轴向力平衡措施:平衡叶轮两侧作用的压力。
9、 水泵的及泵性能参数:
① 流量(抽水量):水泵在单位时间传输的液体数量。m3/s ② 扬程(水头):单位质量的液体通过水泵后获得的能量。H=E2(出的比能)-E1(入的比能)
③ 轴功率N:电机传给水泵泵轴的功率。W。Nu=ρgQH(水泵的有效功率:单位时间流
过水泵的水流从水泵得到的实际能量。)
④ 效率:水泵的有效功率和轴功率之比值。η=
????;N??=
??????=
????????。 1000??⑤ 转速:n 叶轮旋转速度。r/min ⑥ 允许吸上真空高度:Hs 水泵在标准状况运转时,水泵所允许的最大吸上真空高度(m
H2O)一般用它表示离心泵的吸水性能。
⑦ 气蚀余量:指水泵进口处,单位质量的水具有超过饱和蒸汽压力的那部分富余的能
量。(m H2O)
10、 离心泵的基本方程式
(1) 速度三角形
(2) 三个假设:
① 理想流体假设
② 理想叶轮假设——叶片无限薄,叶片无限多 ③ 叶片中的水流是恒定流
(3) 方程:理论扬程
????=
?????????????????????
??(4) 讨论:
① 适用于一切叶片泵
② 增加转数和加大叶轮外径D2,可以提高扬程。 ③ 适用于多种液体
④ 出水漩涡的影响:水流与叶片分离,导致HT降低。
⑤ 进水漩涡的影响:当进水漩涡方向与叶轮方向相反时,水泵的功率增加,往
往使电机负荷过大;若漩涡方向与叶轮方向相同,水泵的利用率大大降低;漩涡不稳定,会引起水泵机组工作波动,影响水泵寿命。 ⑥ 分为动扬程和势扬程
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(动扬程)
(势扬程)
(5) 修正:??=1+??=????′???????? 1+??11、
ηh ——水利效率
p——反旋系数
安装角对叶轮性能的影响:
????前>????径>????后;??前?径?后
12、 离心泵的特性曲线:
(1) 理论扬程曲线:
(2) 理论功率曲线:
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(3) 理论效率曲线:
13、 水泵部的能量损失:
(1) 水力损失(ΔNH)
① 摩阻损失(Δh1)
② 冲击损失(Δh2)
③ 水力效率
(2) 容积损失(ΔNv)
容积效率:
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(3) 机械损失(ΔNM)
机械效率:
(4) 效率关系
14、 水泵特性曲线
注意:
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水泵与水泵站大二下期末复习——长春工程学院环境工程专业版
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