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关于离心水泵性能曲线与参数! 点击:9085 | 回复:51



刘志斌

    
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发表于:2008-06-25 12:47:48
楼主

一、关于离心水泵参数之间必须遵从的关系:

1、能量关系:机械能守恒原理: 功率N ∝  扬程H ×  流量Q        

2、流体动力学原理:

A、阻力矩M正比流速v的平方:M ∝ v^2

B、速度头与水头的转换关系(流速v的平方与扬程H的转换关系):v^2 /2∝gH

C、流量与管网阻力R的关系:H ∝  流量Q^2

3、运动学关系:线速度与角速度成正比 v ∝ ω

4、功能关系:

A、功率N = 转矩M×角速度ω

B、功率N ∝ 角速度ω的立方N ∝ ω^3

二、各种曲线:

1、流量-扬程曲线(Q-H)

2、流量-功率曲线(Q-N)

3、流量-效率曲线(Q-η)

4、流量-气蚀余量曲线(Q-(NPSH)r)

5、意义:

A、性能曲线作用是泵的任意的流量点,都可以在曲线上找出一组与其相对的扬程、功率、效率和气蚀余量值;

B、这一组参数称为工作状态,简称工况或工况点;

C、离心泵取高效率点工况称为最佳工况点;

D、最佳工况点一般为设计工况点;

E、一般离心泵的额定参数即设计工况点和最佳工况点相重合或很接近;

F、在实践中选高效率区间运行、即节能、又能保证泵正常工作,因此了解泵的性能参数相当重要。





刘志斌

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发表于:2008-06-25 15:52:19
1楼

转贴:

1、不同型号泵的特性曲线不同,但均有以下四条曲线:

(1) H-Q线 表示压头和流量的关系;

(2) N-Q线 表示泵轴功率和流量的关系;

(3) η-Q线 表示泵的效率和流量的关系;

(4) 泵的特性曲线均在一定转速下测定,故特性曲线图上注出转速n值。

2、离心泵特性曲线上的效率最高点称为设计点,泵在该点对应的压头和流量下工作最为经济。离心泵铭牌上标出的性能参数即为最高效率点上的工况参数。

3、离心泵的性能曲线可作为选择泵的依据。确定泵的类型后,再依流量和压头选泵。


刘志斌

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发表于:2008-06-25 16:16:43
2楼

  

刘志斌

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发表于:2008-06-25 16:23:36
3楼
气蚀余量(NPSH)r(m),...单位为米液柱,用(NPSH)r表示。吸程即为必需气蚀余量Δ/h:即泵允许吸液体的真空度,亦即泵允许几何安装高度。

刘志斌

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发表于:2008-06-25 16:28:19
4楼

离心泵的NPSH

NPSH是Net Positive Suction Head的缩写,直译为净正吸入水头,我国习惯称为汽蚀余量,它指的是叶轮进口(相对于基准面)液体所具有的超过该温度下液体饱和蒸汽压的能量。它由泵安装条件确定。以水头形式表示。单位为m。

对给定的泵,在给定转速和流量下必需的(NPSH)值,由设计制造时给出,称为必需汽蚀余量(NPSH)r,单位为m。

在给定流量或扬程下,第一级叶轮内刚好发生汽蚀时的(NPSH)值,称为临界汽蚀余量,(NPSH)c,单位为m。

刘志斌

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发表于:2008-06-25 16:53:56
5楼
水泵的性能参数如流量Q 扬程H 轴功率N 转速n效率η之间存在的一定的关系。他们之间的量值变化关系用曲线来表示,这种曲线就称为水泵的性能曲线。
水泵的性能参数之间的相互变化关系及相互制约性:首先以该水泵的额顶转速为先决条件的。
水泵性能曲线主要有三条曲线:流量—扬程曲线,流量—功率曲线,流量—效率曲线。
A、流量—扬程特性曲线
它是离心泵的基本的性能曲线。比转速小于80的离心泵具有上升和下降的特点(既中间凸起,两边下弯),称驼峰性能曲线。比转速在80~150之间的离心泵具有平坦的性能曲线。比转数在150以上的离心泵具有陡降性能曲线。一般的说,当流量小时,扬程就高,随着流量的增加扬程就逐渐下降。
B、流量—功率曲线
轴功率是随着流量而增加的,当流量Q=0时,相应的轴功率并不等于零,而为一定值(约正常运行的60%左右)。这个功率主要消耗于机械损失上。此时水泵里是充满水的,如果长时间的运行,会导致泵内温度不断升高,泵壳,轴承会发热,严重时可能使泵体热力变形,我们称为“闷水头”,此时扬程为最大值,当出水阀逐渐打开时,流量就会逐渐增加,轴功率亦缓慢的增加。
C、流量—效率曲线
它的曲线象山头形状,当流量为零时,效率也等于零,随着流量的增大,效率也逐渐的增加,但增加到一定数值之后效率就下降了,效率有一个最高值,在最高效率点附近,效率都比较高,这个区域称为高效率区。

刘志斌

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发表于:2008-06-25 17:09:51
6楼
通常把表示主要性能参数之间关系的曲线或特性曲线,称为离心泵的性能曲线或特性曲线,事实上,离心泵性能曲线是液体在泵内运动规律的外部表现形式,通过实测求得。
特性曲线包括:流量-扬程曲线(Q-H),流量-功率曲线(Q-N),
流量-效率曲线(Q-η),流量-气蚀余量曲线(Q-(NPSH)r)。
性能曲线作用是泵的任意的流量点,都可以在曲线上找出一组与其相对的扬程、功率、效率和气蚀余量值,这一组参数称为工作状态,简称工况或工况点、离心泵取高效率点工况称为最佳工况点、最佳工况点一般为设计工况点、一般离心泵的额定参数即设计工况点和最佳工况点相重合或很接近。在实践中选高效率区间运行、即节能、又能保证泵正常工作,因此了解泵的性能参数相当重要。

刘志斌

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发表于:2008-06-26 12:19:07
7楼

要分清几个过程的前提条件:

1、管网曲线一定时:

1)系统压力增大,流量增大,压力与流量的平方成正比,即H ∝ 流量Q^2

2)是一个系统功率增大的过程,或者说泵机转速提高的过程,变频频率升高的过程;

3)管网曲线是一个二次曲线;

刘志斌

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发表于:2008-06-26 12:49:29
8楼

4)就相当于电路电阻R一定,电压变化、电流变化、功率变化的情况;

2、改变管网曲线,增大流量:

1)相关物理过程例如打开出水龙头时;

2)改变管网曲线减小管网阻力R,系统流量增大,压力减小很少认为恒定,

3)压力恒定,系统流量与功率成正比,流量增大,功率增大,电机转子转速在稳定区速度梢微降低,负荷增大;

4)这就是泵的实际运行状态,流量大,功率大,流量小功率小,例如风门关小时、回流阀开大时,系统流量减小,功率减小,用电量也小;

5)风门关小时、回流阀开大时,系统流量减小,功率减小,用电量也小,此时转子转速在稳定区速度梢微升高,负荷减轻;

6)如果这时改变出水管径,就等于改变流量,改变电机运行功率,这就是改变出水管径改变流量的原理;

7)相当于电路的电压不变,电阻R变化时,电流、功率变化的情况;

刘志斌

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发表于:2008-06-26 13:09:18
9楼

3、泵机功率不变:

1)相关物理过程如灭火水枪;

2)用减小出水管截面,增大管网阻力R,减小流量、增大压力,泵机功率不变;

3)目的在于增大压力,增大出口水流速度等;

4)也是管网改造,减小流量、增大扬程、不增大系统功率的方法的原理;

5)这个过程H-Q曲线,是上翘的双曲线形,流量与压力反比降低,或压力与流量反比升高的曲线;

6)这个过程相当于恒流源电路中,外电路变阻器的电阻增大时,电流减小、电压升高、功率不变的情形;

 

刘志斌

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发表于:2008-06-26 18:11:56
10楼

1、管网曲线一定时:

2、改变管网曲线,增大流量:

3、泵机功率不变:

刘志斌

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发表于:2008-06-27 10:25:48
11楼

1、管网曲线一定时: 这种运行情况适宜封闭式流体循环系统;

刘志斌

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发表于:2008-06-27 10:43:17
12楼

2、改变管网曲线,调节流量:

1)这是大部分风机、供水泵的正常工作状态;

2)在这种状态下运行时,忽略压力的变化既恒压;

3)在这种状态下运行时,流量与电机输出功率成正比,既风门大功率大、风门小功率小,所以用风门调节风量大小并不浪费电。同样用回流阀调节水量大小是,也不浪费电!!!

4)所以用变频器调速,改变风机风量与调节风门调节风量相比,并不存在省电电的问题,如果考虑变频损耗,变频调速改制风机系统效率更低;

 

刘志斌

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发表于:2008-06-27 10:51:08
13楼

3、泵机功率不变:

1)这种情况适宜灭火水泵工作的情况;

2)灭火水泵工作在大功率、高扬程状态;

3)H-Q 曲线是一个下降的曲线,压力与流量成反比,在功率基本恒定的情况下,用小截面水管获得高压水流;

刘志斌

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发表于:2008-06-30 21:10:25
14楼

泵机的效率曲线,是一条下凹的曲线,有一个最大值,一般就是泵的设计值,泵运行在额定状态的值及其附近,就是高效运行区!

要吃饭的电工

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15楼

学习学习 学习 学习


lly

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发表于:2008-07-01 11:18:11
16楼

4)所以用变频器调速,改变风机风量与调节风门调节风量相比,并不存在省电电的问题,如果考虑变频损耗,变频调速改制风机系统效率更低;

--------调速,压力和流量同时下降的,只要压力能满足工艺需要,比节流要节省能源的。节流装置调节,流量下降,但压力下降幅度很小,而且节流装置有压损。

刘志斌

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17楼

“节流装置有压损”

1、“节流装置有压损”这句话是正确的;

2、但是,变频损耗是电机总功率的10%还多!

3、变频后泵机的效率大大降低,远离高效区;

4、电动机在低频时,效率也降低;

5、这样比较之下,“节流装置有压损”的节能效益是微不足道的。

yjig

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发表于:2008-07-01 13:07:30
18楼

“变频后泵机的效率大大降低,远离高效区”

以上的描述有点夸张,4极泵比2极泵的效率低4%,并非是“大大”。可上网查询核对。

而节流调速的效率,反而低,从你提供的图上可看出。

yjig

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发表于:2008-07-01 13:28:06
19楼

效率高并不等于电耗小,水泵的效率是指的水压与流量的共同效果。如果水泵的效率非常高,产生的水压也相当大,但设备不需要这么高的水压,多余的水压是有代价的,这个代价就是电耗。

就象发电机的最高效率是85%左右,但此时的油耗也是非常高的,肯定高于负载效率为50%的油耗。

也可以用灯的照度做比方,某个人看书时,仅需要300 LEX的照度,150W普通白只灯就可满足。但如果用了个1000W的高效灯,效率可达90%以上。此时用了高效率的灯后,电耗就能降低了吗?

lqs顺

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发表于:2008-07-01 13:38:46
20楼

学习,学习,离心式水泵装变频器不一定节能


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