泵与泵站

v 固定部件：泵壳、泵座 转动部件：叶轮、泵轴 v 交接部件：减漏环、填料盒、联轴器等 v 1.叶轮：封闭式、半开式、开式 v （1）离心泵为何采用后弯式叶片？

v 目前离心泵普遍采用后弯式叶片的理由有三：（1）后弯式叶片出水平顺，水头损失小；（2）后弯式叶片绝对速度C2最小，动能损失最小；（3） QT－NT曲线变化平缓，有利于选配电机，使电机稳定工作。 v （2）轴流泵为何采用扭曲形叶片？ v 可以克服向心回流的影响

v （3）离心泵为何采用蜗形泵壳？ v 11壳符合流线型设计，水头损失小。

v 22旋转过程中，叶片间的水是一个叶槽接着一个地甩向泵壳四周流道（泵壳不转），沿途流量逐渐增大，而泵壳流道中的水 v 只能按一个流速向出口流出， v 根据连续流原理Q＝FV, v 当V一定时，Q不断增大， v 则其过水断面不断增大，这就势必要做成一个断面逐渐增大的蜗形流道外壳。

v 33面不断增大，动能变压能 v 2.泵壳、泵座

v 3.泵轴、轴承（泵轴与泵座的交接部件）

v 4.填料盒（函）（轴封）（泵轴与泵壳的交接部件） v （4）填料盒的作用和松紧度的控制。

v 5.减漏环（减漏环的作用一是减漏，二是承磨）（ 叶轮吸入口与泵壳的交接部件）

v 6.联轴器（水泵轴和电机轴的交接部件）

v 7.导叶（轴流泵）（导水向上，把旋转的动能变为压能） v 二、基本理论1.工作原理 v 离心泵的工作原理

v 1.靠离心力压水：叶轮高速旋转，叶轮中的水在离心力的作用下被甩出叶轮四周，再沿蜗形流道把水压向泵壳出口和压力管，离心力做功变成动能，动能增值为水泵出口动能减水泵进口动能。

v 2.靠真空吸水：在叶轮把水甩向四周的同时，叶轮中心由于失水而形成真空，而叶轮中心进水口正对着泵壳的进口，泵壳进口连着吸水管伸到吸水池中，于是在吸水池水面大气压的作用下，水便源源不断地吸入叶轮中心，这样连续不断地吸入和甩出，就形成了离心泵的连续工作，便可把吸水池中的水源源不断地送往高地水池。 v 轴流泵的工作原理流体经翼形断面绕流运动，由于上下经过的路程不同，故上下流速不同，产生压力差，如图所示出水向上的升力P，而轴流泵的叶片断面具有倒翼型，在水中作高速旋转时，水流相对于叶片产生急速绕流。产生向下的压力P，由于叶片固定在泵轴上，受止推轴承的限制，不能向下，作用力＝反作用力（P=P’），反作用力推水向上。 2.基本方程式

v 讨论：（1）u2=（nлD2）/60，因此，水流在叶轮中所获得的比能与叶轮的转速（n）、叶轮的外径（D2）有关。增加转速（n）和加大轮径（D2），可以提高水泵之扬程。

（2）为了获得正值扬程，必须使 一般选用 ＝6 °～15 °左右。

v （3）基本方程式适用于各种理想流体。但所用功率（能量）不同，压力表读数也不同

v （4）

v 3.相似准数—比转数ns v （1）ns的定义

v ns是比较水泵综合性能的一个特定的转速，又称比速。凡相似的水泵ns都相等，所以又称为叶轮相似准数。

v ns的定义：是水泵用1马力的有效功率，把0.075m3/s的水扬高1米时所具有的转速。 （2）公式

v 用公式计算ns时的几点说明

v 1）Q和H是指水泵最高效率时的流量和扬程，也即水泵的设计工况点。

v 2）比转数ns是根据所抽升液体的容重r＝1000kg／m3时得出的，也即根据抽升20℃左右的清水时得出的。 v 3）Q和H是指单吸、单级泵的流量和扬程。如果是双吸式水泵，则公式中的Q值，应该采用水泵设计流量的一半也即采用(Q0/2)。若是多级泵，H应采用每级叶轮的扬 程（H=H0/Z）。 v 4）单位略去。

v 5）采用不同的单位，ns值不同

v 同台泵n1→ n2， ns不变，可用比例率证明

v （3） ns的性质是：反映n、Q、H之间比例变化的关系。 （4）应用

v a.用比转数对水泵进行分类b. ns与水泵外形c.初步了解水泵性能

v d.初选水泵类型 v e.相对性能曲线

v 三、基本性能 1.六个参数

流量（Q）m3/s、l/s、m3/h 扬程（H）m 功率（N）kw 效率（η）% 允许吸上真空高度（Hs）或必需气蚀余量（NPSH）m 转速（n）r/min v （1）扬程与静扬程的区别：HST —水泵的静扬程，指吸水池水面至压水池水面的高程差 ；

（2）三个局部效率与总效率（概念） 3）轴功率、水功率、有效功率（概念）

泵轴得自原动机所传递过来的功率称为轴功率，以N表示。

水从叶轮上只得到了一部分轴功率，称为水功率,Nh=N-ΔN=γQTHT。

单位时间内水泵对液体所做的功， 称为有效功率 ，以Nu表示。 2. 吸水性能

气穴： 当叶轮中心的压力Pk ≤ Pva时，水就大量汽化，产生强烈的局部水锤现象。

气蚀现象：气穴现象侵蚀材料的结果。 气蚀有以下危害：

1、造成水泵性能（流量、扬程、效率）下降； 2、导致水泵过流断面发生破坏； 3、水泵机组产生强烈的振动和噪音。气蚀影响对不同ns值的水泵是不同的。 （1）Hs－在标准情况下（20℃，1atm），水泵进口处所允许使用的最大真空吸水高度。

Hsv－是指水泵进口处单位重量液体所具有的超过汽化压力的富裕能量再加上v12/2g，

二者关系：

（2）水泵安装高度：



实际Hss值要比Hssmax小，一般取Hss＝ Hssmax－0.5。

3.性能曲线：当水泵的转速n一定时的Q～H、Q～N、Q～η、Q～Hs关系曲线，即水泵的基本性能曲线。

（1）离心泵为何闭闸启动？1：流量小，轴功率最小，2：符合轻载启动的要求，且不冲击电网，3：水泵在Q=0时只允许做短时间运转，不然时间过长使泵轴泵壳温度上升以致产生热变。

 轴流泵为何开闸启动？（2）Q－N曲线：也是陡降曲线，在Q=0时，N值最大，约为1.2－1.4Nd（设计轴功率），因此，轴流泵不能“闭闸启动”，启动时应在闸阀全开时启动电动机，一般称为“开闸启动” （2）轴流泵为何禁止安装出水闸阀？Q—η曲线：蜕变呈驼峰形，高效段很窄，离开高效点，η下降很快，故轴流泵一般不用闸阀来调节流量，即轴流泵禁止安装出水闸阀，用“拍门”来代替。 4.并联特性曲线

（1）什么是并联工作？5.并联工作：这种多台水泵联合运行，通过连络管共同向管网或高地水池输水的情况，称为并联工作。 

并联有何特点和优点？水泵并联工作的特点：

(1)可以增加供水量，输水干管中的流量等于各台并联水泵出水量之总和；

(2)可以通过开停水泵的台数来调节泵站的流量和扬程，以达到节能和安全供水的目的。 (3)当并联工作的水泵中有一台损坏时，其它几台水泵仍可继续供水，因此，水泵并联输水提高了泵站运行调度的灵活性和供水的可靠性，是泵站中最常见的一种运行方式。

(4)水泵并联应选择各泵扬程范围比较接近的基础上进行。 （2）并联原理为等扬程下流量相加（横加原理）。 并联条件：两泵的Q-H曲线必须有共同的扬程段 （1）同型号泵：管路对称，完全并联（对称并联）

（2）不同型号泵：管路不对称，部分并联（有共同扬程段部分） （3）无共同扬程，不能并联 5.型谱图（综合性能曲线） 什么是型谱图？

离心泵的综合性能图：把一种或多种泵型不同规格的一系列泵的Q～H性能曲线工作范围段综合绘入一张对数坐标图内，即成为水泵的综合性能曲线图（水泵的系列型谱图）。

有什么用途？这不仅扩大该泵的适用范围，而且在选用水泵使需要的工作点落在该区域内，则所选定的水泵型号是经济合理的 6.通用性能曲线 四、工况点

1.什么是工况点？这种潜在的工作能力，在现实泵站的运行中，就表现为水泵装置瞬时的实际出水量(Q)、扬程(H)、轴功率(N)以及效率(η)值等，叫做工况。我们把这些值在Q～H曲线、Q—N曲线、以及Q一η曲线上的具体位置，称为该水泵装置的瞬时工况点， 2. 水泵的工况点调节方法（途径）有：

（1）改变水泵的Q-H曲线－主要有变速调节、变径调节、串并联水泵、多级泵摘段调节、轴流泵变角调节、以及换泵、堵转等。

（2）改变管道系统特性曲线H=HST+SQ2－主要有水位调节和闸阀调节等。

3.变速调节 1.定义 2.相似率

3.比例率

4.变径调节

并联台数为何不能太多？

两台并 Ql+2＝1.9Qs,三台并Ql+2+3＝2.51Qs,四台并Ql+2+3+4＝2.84Qs，五台并Ql+2+3+4+5＝3Qs，可见并联的水泵台数不能太多，再多则增加的流量不多，且浪费能量，效率低。 五、型号意义 单吸式水泵

双吸式水泵 型号:14Sh-9B

14-水泵吸入口直径14英寸，约350mm； Sh-单级双吸卧式离心泵；

9－表示水泵的比转数被10除的整数，即 该水泵的比转数是90；

B－表示该水泵叶轮直径切削两档。