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1 离心泵的工作原理' X1 Y6 p: x1 k" i' v( Y6 @7 y1 ], b
(1)离心泵的主要构件——叶轮和蜗壳
, z. Y4 R% j8 g' G$ M# _/ b& s; K(2)离心泵的理论压头 假设:①叶片的数目无限多,叶片的厚度无限薄,从而可以认为液体完全沿着叶片的弯曲表面流动,无任何环流现象;②液体是理想流体,无摩擦阻力损失。在叶轮的进、出口截面到机械能衡算式,从而导出离心泵理论压头 为! Z x. q" ?) y7 y1 X
(2-15)8 y3 v- o" J& i; f/ g. y
(3)流量对理论压头的影响7 D2 p8 C2 c- n. a" t1 n1 D
(2-18), C, w. O6 K! D1 X8 u5 }
2 [# w! m6 H3 S2 U2 H! o: Q
(4)叶片形状对理论压头的影响& ]2 o! W( P, l1 M0 b# c
当泵转速n、叶轮直径 、叶轮出口处叶片宽度 、流量 一定时, 随叶片形状 而变。
]6 r$ w% U+ u) Q# T① 径向叶片, = , =0, = 与 无关。- L3 B& g. a! r8 j
② 后弯叶片, # e8 c8 y6 r' {8 B* z$ n
③ 前弯叶片, 由此可见,前弯叶片产生的 最大,似乎前弯叶片最有利,实际情况是否果真如此呢?我们分析如下:
+ j G$ t$ ], ?" b% n8 e2 ~=位头( )+静压头( )+动压头( )
0 C) S6 \7 Q; S3 ~4 a, _$ T5 R而 的前弯叶片流体出口的绝对速度 很大,此时增加的压头主要是动压头,静压头反而比后弯叶片小。动压头虽然可以通过蜗壳部分地转化为静压头,但由于 大,液体在泵壳内产生的冲击剧烈得多,转换时的能量损失大为增加,效率低。故为获得较多的能量利用率,离心泵总是采用后弯叶片( )。$ K: E: }& Z3 p+ k# A# G2 s
(5)液体密度 对理论压头的影响 E/ ~0 a! F- f4 V/ C
从式(2-15)或(2-18)均可看出 与 无关,也就是说被输送液体 变,在其他条件不变时 不变。2 c m+ s5 b! o# u9 d
6 L* K( D" Q& I0 I& w: F& v/ |' }2离心泵的特性曲线
/ Z8 E1 ^; W1 M4 \(1)泵的有效功率 和效率 液体从泵中实际得到的功率称为有效功率 电动机给予泵轴的功率称为轴功率 。泵在运转过程中由于存在种种原因导致机械能损失,使得 , 之比称为泵的效率 轴功率
. ^# T+ S# d% A; l" ^. ]9 @& D2 D! x解题指南及大多数教材轴功率 用N、有效功率 用 表示,解题指南P174或式(11-2)及下方一段内容,考虑各种损失后实际压头 与实际流量 的关系见图1。 关系影响因素众多,只能靠实验测定。5 h& z- K v1 f7 Q% _) \
(2)离心泵的特性曲线4 v4 X9 N+ ^$ Y; U7 a, }
由于离心泵的种类很多,前述各种泵内损失难以估计,使得离心泵的实际特性曲线关系 、 、 只能靠实验测定,在泵出厂时列于产品样本中以供参考。
, ? J( i' @% b: Z+ k$ K' E实验测出的特性曲线如图所示,图中有三条曲线,在图左上角应标明泵的型号(如4B20)及转速 ,说明该图特性曲线是指该型号泵在指定转速下的特性曲线,若泵的型号或转速不同,则特性曲线将不同。借助离心泵的特性曲线可以较完整地了解一台离心泵的性能,供合理选用和指导操作。
0 z+ I9 {4 T% I5 W+ j2 n由图可见:( w/ Q. s5 x1 }0 `0 g, _
① 一般离心泵扬程 随流量 的增大而下降( 很小时可能例外)。当 =0时,由图可知 也只能达到一定数值,这是离心泵的一个重要特性;
8 E) j0 d* Y' l% H: l( ]" k② 轴功率 随流量 增大而增加,当 时, 最小。这要求离心泵在启动时,应关闭泵的出口阀门,以减小启动功率,保护电动机免因超载而受损;+ b: N. Z6 Q2 e& T# M
③ 曲线有极值点(最大值),在此点下操作效率最高,能量损失最小。与此点对应的流量称为额定流量。泵的铭牌上即标注额定值,泵在管路上操作时,应在此点附近操作,一般不应低于92% 。
! O8 K+ O% L9 H; W(3)液体密度 对特性曲线的影响6 F6 y$ W L7 ?$ Y/ Z7 H e# N
理论 与 无关,实际 与 也无关,但 有关理论 与 无关,实际 也与 无关。$ X6 i A$ `6 ^! A; N% {% i
P392泵性能表上列出轴功率指输送 清水时的 ,所选泵用于输送 比水大的液体应先核算 ,若 表中的电机功率,应更换功率大的电机,否则电机会烧坏。& D9 Y0 q) U% {5 {/ R' d: B. c- z9 R
(4)液体粘度 对特性曲线的影响$ g1 B$ `7 d: e. [% d! @0 R1 `; U
( 的幅度超过 的幅度, )。泵厂家提供的特性曲线是用清水测定的,若实际输送液体 比清水 大得较多。特性曲线将有所变化,应校正后再用,其他书有介绍校正方法。- `. r, G. e" M5 C+ ?9 z
(5)转速n对特性曲线的影响/ U% Q! H2 q l/ a9 V
泵的特性曲线是在一定转速下测得,实际使用时会遇到n改变的情况,若n变化<20%,可认为液体离开叶轮时的速度三角形相似, 不变,泵的效率不变(等效率).. R1 O% v5 t) h1 V
(6)叶轮直径 对特性曲线的影响% ^8 I/ I5 v# O+ A' a
泵的特性曲线是针对某一型号的泵( 一定),一个过大的泵,若将其叶轮略加切削而使直径变小,可以减低 和 而节省 。" P0 T& Z! o; g' K2 w* M
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