【文章內(nèi)容簡介】 工作點的位臵 ， 可以判斷泵的工作狀態(tài)是否在高效區(qū)域內(nèi) 。 泵的操作調(diào)節(jié)對應著工作點的移動 ， 多臺泵的組合安裝則需要確定組合泵系的 H— Q 關(guān)系曲線 。 H0aa39。a 39。 39。1139。1 39。 39。V V39。39。V39。H V?? VH LH39。H = H LHH 0（ 2） 離心泵的工作點 當安裝在一定管路系統(tǒng)中的離心泵工作時 ， 泵輸出的流量即為管路的流量 ， 泵提供的揚程即為管路所要求的壓頭 。 離心泵的工作點 ：泵的揚程曲線 (H~Q 線 ) 與管路特性曲線 (He~Q 線 ) 的交點 （ a點 ） 。 43 （ 3）離心泵的流量調(diào)節(jié) 工廠操作中經(jīng)常要遇到對離心泵及其管路系統(tǒng)進行調(diào)節(jié)以滿足工藝上對流體的流量和壓頭的要求 ， 實際上這對應著改變泵的工作點位臵 。 改變管路特性曲線： 改變管路流動阻力 （ 如閥門開度 ） ， 管路特性曲線將發(fā)生相應的變化 。 關(guān)小閥門 ， 管路阻力增加 ， 管路特性曲線由 1 移至 1’， 工作點由 a 上移至 a’， 流量由 V 減少為 V’。 該調(diào)節(jié)方法的主要優(yōu)點是操作簡單 ， 但管路上阻力損失大且可能使泵的工作點位于低效率區(qū) ， 因此 多在調(diào)節(jié)幅度不大但需經(jīng)常調(diào)節(jié)的場合下使用 。 H0aa39。a 39。 39。1139。1 39。 39。V V39。39。V39。H V?? VH LH39。H = H LHH 044 改變泵 H~Q 特性曲線： 將葉輪轉(zhuǎn)速由 n 調(diào)節(jié)到 n’ 或 n’’ ， 根據(jù)離心泵的比例定律式 ，泵的 HQ曲線會有相應的改變 。 該調(diào)節(jié)方法能量利用率更高 ， 隨著電機變頻調(diào)速技術(shù)的推廣 ，在大功率流體輸送系統(tǒng)中應用越來越多 。 aa 39。a 39。39。V V 39。 39。V39。0nn39。nn n n 39。LHH ??H ?LH H?0HHL VH?H V?V? ?視轉(zhuǎn)速增加或減少 、 泵的 HQ 特性曲線上移或下移 ， 工作點相應移動到 a’ 或 a’’， 流量與壓頭發(fā)生相應改變而并不額外增加管路阻力損失 ， 離心泵仍在高效區(qū)工作 。 改變?nèi)~輪直徑也可改變泵的 H~Q 特性曲線 ， 不額外增加阻力損失 ， 泵仍在高效區(qū)工作 ， 能量利用率高；需額外備用多個葉輪 。 45 【 例 】 如圖 ， 用一離心泵從露天貯水罐向一設備輸送密度為1000kg/m3的水 ， 設備內(nèi)液面上方壓力為 （ 表 ） ， 輸送管線規(guī)格均為 φ57〓 ， 管路總長 （ 包括所有當量長度 ） 為 300m， 摩擦系數(shù) λ= ， 管路中有一截止閥 ， 閥兩側(cè)接一倒裝 U形管壓差計 ， 已知泵的特性曲線為： H=〓 106Q2 （ 式中： H為揚程 ， m； Q為流量 ，m3/s） 。 （ 1）列出管路特性曲線方程； （ 2）求管路內(nèi)水的流量； （ 3）泵的揚程和泵的有效功率； （ 4）若管路中截止閥的局部阻力系數(shù) ζ=，試求壓差計的讀數(shù) R。 解：（ 1）以地面為高度基準面，水罐液面為 1－ 1截面，設備內(nèi)液面為 22截面，列 11截面到 22截面間的柏努利方程 ???????? fHgpguzHegpguz ?? 22221211 22已知， z1=5, u1=0, p1=0（表壓） , z2=11m, p2=, u2=0m/s，管路中流體流速與流量的關(guān)系為 dQu 22 ????2622 )( gud lH ef ???? ??? ?? ?代入柏努利方程得到管路特性曲線方程 662221620. 1 106 1. 98 5 1010 00 9. 8116 .1 9 1. 98 5 10fpH e z z H QgQ??? ? ? ? ? ? ? ??? ? ??（ 2）將管路特性曲線方程與泵的特性曲線方程聯(lián)立 H=〓 106Q2 解得 Q= m3/s （ 3）管內(nèi)平均流速為 smdQu / 221????mQHe 0 0 1 9 2626 ????????WgQHN ee 5 0 0 00 0 1 9 ?????? ?（ 4）截止閥處的阻力損失為 kgJuh f /22???? ?kgJRggRph ff /)( 0 ?????? ? ??? ∴ R=離心泵的并聯(lián)和串聯(lián) 有大幅度調(diào)節(jié)要求時 ， 可以采取多泵組合安裝的方式 。 將組合安裝的離心泵視為一個泵組 ， 根據(jù)并聯(lián)或串聯(lián)工作的規(guī)律 ，可以作出泵組的特性曲線 ， 據(jù)此確定泵組的工作點 。 與單臺泵在同一管路中的工作點 1相比 ， 并聯(lián)管組不僅流量增加 ， 壓頭也隨之有所增加 ， 因為管路阻力損失增加 。 49 并聯(lián)操作： 目的 ：滿足流量需求大或短時間需增加流量的要求 。 特點 ：泵在同一壓頭下工作 ， 泵組的流量為該壓頭下各泵對應的流量之和 。 同一管路系統(tǒng)中并聯(lián)泵組的輸液量并不能達到兩臺泵單獨工作時的輸液量之和 。 串聯(lián)操作： 目的 ：增大壓頭 。 特點 ：泵送流量相同 ， 泵組的揚程為該流量下各泵的揚程之和 。 V 1 V 2 V12III1H2HLHHH V?串LH V?HV ?0與同一管路中單臺泵工作點 1相比 ， 串聯(lián)泵組不僅提高了揚程 ， 同時還增加了輸送量 。 正因為如此 ， 在同一管路系統(tǒng)中串聯(lián)泵組的揚程不能達到兩臺泵單獨工作時的揚程之和 。 50 并聯(lián)操作時 η～ Q曲線不變；總效率與每臺泵效率相同，即工作點 2’對應效率；單臺操作時，效率為 1點對應效率。 并聯(lián)數(shù)越多流量增率越低， 多臺泵并聯(lián)無實際意義。 離心泵的類型與選用 離心泵類型 清水泵 （ IS、 D、 Sh 型 ） 廣泛用于工礦企業(yè) 、 城市給排水和各種水利工程 ， 也可用于輸送各種不含固體顆粒的 、 物理化學性質(zhì)類似于水的介質(zhì) 。 單級單吸式離心清水泵 ， 系列代號為 “ IS”， 結(jié)構(gòu)簡圖如下： 化工生產(chǎn)中常用清水泵 、 耐腐蝕泵 、 油泵 、 雜質(zhì)泵 、 液下泵 、 屏蔽泵等 。 51 若需要的揚程較高 ， 則可選 D 系列多級離心泵 若需要的流量很大 ， 則可選用 Sh 雙吸式離心泵 IS型水泵：單級單吸懸臂式 IS80－ 65－ 160 A 吸入口直徑 80mm 葉輪經(jīng)過 切割的次數(shù) 排出口直徑65mm 單級單吸懸臂式的系列代號 IS型水泵型號說明 葉輪名義直徑160mm 52 清水泵 DFW 型臥式離心泵 IS型單級單吸離心泵 ISG 型管道離心泵 53 54 1－泵體； 2－泵蓋； 3－葉輪； 4－泵軸； 5－密封環(huán)； 6－軸套； 7－軸承； 8－連軸器 若需要的流量很大 ， 則可選用 Sh 雙吸式離心泵 55 S 型單級雙吸離心泵 KSY 雙吸中開式離心泵 S、 SA、 SH 型單級雙吸中開式離心泵 56 CQ 型磁力驅(qū)動泵 IH 型化工泵 耐腐蝕泵 （ F 型 ） ：輸送腐蝕性化工流體必須選用耐腐蝕泵 。耐腐蝕泵所有與流體介質(zhì)接觸的部件都采用耐腐蝕材料制作 。不同材料耐腐蝕性能不一樣 ， 選用時應多加注意 。 離心耐腐蝕泵有多種系列 ， 其中常用的系列代號為 F。 需要特別注意耐腐蝕泵的密封性能 ， 以防腐蝕液外泄 。 操作時還不宜使耐腐蝕泵在高速運轉(zhuǎn)或出口閥關(guān)閉的情況下空轉(zhuǎn) ， 以避免泵內(nèi)介質(zhì)發(fā)熱加速泵的腐蝕 。 57 油泵 （ Y 型 ） ：油泵用于輸送石油及油類產(chǎn)品 ， 油泵系列代號為 Y，雙吸式為 YS。 因油類液體具有易燃 、易爆的特點 ， 因此對此類泵密封性能要求較高 。 輸送 200℃ 以上的熱油時 ， 還需設冷卻裝臵 。 一般軸承和軸封裝臵帶有冷卻水夾套 。 雜質(zhì)泵 （ P 型 ） ：離心雜質(zhì)泵有多種系列 ， 常分為污水泵 、 無堵塞泵 、渣漿泵 、 泥漿泵等 。 這類泵的主要結(jié)構(gòu)特點是葉輪上葉片數(shù)目少 ， 葉片間流道寬 ， 有的型號泵殼內(nèi)還襯有耐磨材料 。 DFAY 型臥式輸油泵 ZW 型自吸式排污 58 液下泵 ： 液下泵是一種立式離心泵 ， 整個泵體浸入在被輸送的液體貯槽內(nèi) ， 通過一根長軸 ， 由安放在液面上的電機帶動 。 由于泵體浸沒在液體中 ， 因此軸封要求不高 ， 可用于輸送化工過程中各種腐蝕性液體 。 YW 型液下式排污泵 屏蔽泵 ： 屏蔽泵是一種無泄漏泵 。 其結(jié)構(gòu)特點是葉輪直接固定在電機的軸上 ， 并臵于同一密封殼體內(nèi) 。 可用于輸送易燃易爆 、 劇毒或貴重等嚴禁泄漏的液體 。 DFPW 型屏蔽泵 59 離心泵的選用 ? 流體輸送機械的選用原則是先選類型 ， 再選規(guī)格 。 ? 具體選用離心泵時 ， 首先應根據(jù)所輸送液體的性質(zhì)和操作條件 ， 確定泵的類型 ， 而后根據(jù)管路系統(tǒng)及輸送流量 Q、所需壓頭 H 確定泵的型號 。 ? 所選的泵提供流量 Q 和壓頭 H 的能力應比管路系統(tǒng)所要求的稍大 。 注意 ： 所選泵應在高效區(qū)范圍工作 。 工程實踐中 ， 總是在可靠性前提下 ， 綜合造價 、 操作費用 、 使用壽命等多方面因素作出最佳選擇 。 60 ① 啟動前要盤、灌泵 ，防止氣縛； ② 關(guān)閉出口閥啟動 ：防止起動功率過大，燒壞電機，關(guān)閥運轉(zhuǎn)不超過 3分鐘； ③檢查：兩表讀數(shù)是否正常，軸承潤滑情況，是否振動過強，泄漏，噪音等； ④ 關(guān)閥停泵 ：防止液體倒流，使葉輪倒轉(zhuǎn)，甚至打壞葉輪；如長時間停泵，還應將泵體及管路中的液體放凈，以免銹蝕或者冬季結(jié)冰凍裂。 ⑤應采用出口閥調(diào)節(jié)管路流量。 離心泵的操作 61 三、往復泵 往復泵的工作原理 結(jié)構(gòu)：由泵缸 、 活塞 、 活塞桿 、 吸入和排出單向閥 （ 活門 ）構(gòu)成 ， 有電動和汽動兩種驅(qū)動形式 。 原理 ：活塞往復運動 ， 在泵缸中造成容積的變化并形成負壓和正壓 ， 完成一次吸入和排出 。 泵缸 活塞 、 活塞桿 排出口 吸入口 62 往復泵的輸出流量 解決方法： （ 1） 采用 雙動泵 或 多缸并聯(lián) （ 2） 在往復泵的壓出口與吸入口處設臵空氣室 ， 利用氣體的可壓縮性來緩沖瞬間流量增大或減小 。 (a ) 單動泵的流量曲線V??2 ? 3 ?0(b) 雙動泵的流量曲線V??2 ? 3 ?0 4 ?(c ) 三動泵的流量曲線V??2 ? 3 ?0 4 ?單動往復泵流量不連續(xù) ， 流量曲線與活塞排液沖程的速度變化規(guī)律相一致 ， 是半周正弦曲線 。 后果：引起流體的慣性阻力損失 ， 增加能量消耗 ， 誘發(fā)管路系統(tǒng)的機械振動 。 63 往復泵的主要性能參數(shù)和特性曲線 （ 1）性能參數(shù) 流量： QT只與泵幾何尺寸和 n有關(guān)，而 與 H無關(guān) ； QT取決于活塞掃過泵缸的全