《比转速概念演示稿.pps》由会员分享，可在线阅读，更多相关《比转速概念演示稿.pps（46页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、四、 叶片泵的比转速比转速（ns）,目前，叶片泵的叶轮构造和水力性能及尺寸大小是多种多样的，需要一个综合性的指标，即比转数(又叫比速)来对叶片泵进行分类和比较，将同类型的泵组成一个系列，以利于水泵的设计和生产。 将模型泵的H2l m，Q20.075m3s代入可得下式,注意下列几点,(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。 (2)比转数n，是根据所抽升液体的容重r1000kgm3时得出的，也即根据抽升20左右的清水时得出的。 (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(Q/2)。若是多级泵，H应采用每级
2、叶轮的扬 程。,注意下列几点,(4)对于任一台水泵而言，比转数不是无因次数，它的单位是“rmin”。可是，由于它并不是一个实际的转速，它只是用来比较各种水泵性能的一个共同标准。因此，它本身的单位含义，无多大用处，一般在书本中均略去不写。,比转速换算表,比转数讨论,(1) 当转速n一定时，ns越大，表示这种水泵的流量越大，扬程越低，反之，比转数越小，表示这种泵的流量小，扬程高。 (2)叶片泵叶轮的形状、尺寸、性能和效率都随比转数而变的。因此，使用比转数ns公式，可对叶片泵进行分类。,比转数分类图,例题,1、一台SH型水泵流量为45L/S，扬程为78m，额定转速2900r/min，计算其比转速？（
3、ns=60.5） 2、已知某水泵流量为360m3/h，扬程为10m，额定转速1450r/min，试判别其水泵的类型？（ns=297.6）,第三章叶片泵工况的确定及调节,第一节叶片泵运行时的工况点,通过对离心泵基本性能曲线分析，可以看出，每一台水泵在一定的转速下，都有它自己固有的特性曲线，此曲线反映了该水泵本身潜在的工作能力。这种潜在的工作能力，在现实泵站的运行中，就表现为瞬时的实际出水量(Q)、扬程(H)、轴功率(N)以及效率()值等。我们把这些值在QH曲线、QN曲线、以及Q一曲线上的具体位置，称为该水泵装置的瞬时工况点，它表示了该水泵在此瞬时的实际工作能力 。,第一节叶片泵运行时的工况点,第
4、一节叶片泵运行时的工况点,泵站中决定离心泵装置工况点的因素有3个方面： 1水泵本身的型号； 2水泵运行的实际转速； 3输配水管路系统的布置以及进、出水池的水位。 下面我们将对水泵在定速运行情况下以及调节运行情况下，工况点的确定以及影响工况点的诸因素分别进行讨论。,一、管道系统特性曲线,1、管道水头损失特性曲线 在水力学中，我们已经知道，水流经过管道时，一定存在管道水头损失。其值为： h= hf+hl hf管道中沿程水头损失之和； hl管道中局部水头损失之和。, h=SQ2 即管道水头损失特性方程 由该曲线绘出曲线为管道水头损失特性曲线,h损,2、管道系统特性曲线Q H需 将管道水头损失与水泵静
5、扬程HsT联系考虑，得方程H需=HsT+ h，画出管道系统特性曲线。,管道水头损失特性曲线 管道系统特性曲线, h=SQ2,H需=HsT+ h,二、叶片泵装置工况点的确定,有两种方法：图解法和数解法。 （一）、图解法：简明、直观，工程中应用广泛。 解法：a、绘水泵性能曲线QH； b、绘管道系统特性曲线QH需； C、两曲线相交点M称为水泵装置工况点（工作点），此时，M点对应横坐标QA和纵坐标HA分别为水泵装置的出水量和扬程。,（一）图解法求离心泵装置工况点,装置工况点,（二）、数解法求离心泵装置的工况点（抛物线法） 水泵性能曲线QH方程和管道系统特性曲线QH需方程联合求解可求。 即 H=f(Q)
6、 H=HST+SQ2 一般水泵厂仅提供QH曲线的高效段，设方程为H=H0-hx=H0-S0Q2 H0水泵Q=0时的虚扬程 由于QH曲线的高效段已知，可在曲线上设两点（Q1，H1和Q2，H2 ），求,（二）数解法,两方程联合求解，得,（三）离心泵工作点的校核,离心泵在此工作点工作是否正常，主要从以下几点进行校核： 1、流量和扬程是否满足使用要求； 2、水泵是否在高效区工作； 3、水泵不超载或空载； 4、水泵不发生汽蚀。,第二节 叶片泵的并联和串联运行,自学,第三节 叶片泵的工况点调节,水泵的工况点调节方法原理：水泵运行工作点，主要是由水泵的性能曲线和管路系统特性曲线的交点确定的。因此，当水泵的工
7、作点不符合流量要求时或不在高效区运行时，可以改变水泵的性能曲线或管路系统特性曲线的方法移动工作点，达到符合经济运行的目的，此法称为水泵的工况点调节。,第三节 叶片泵的工况点调节,叶片泵的工况点调节,Q,QH,第三节 叶片泵的工况点调节,水泵的工况点调节方法有： 1、变速调节； 实现方法：采用可变电动机或可变速传动设备。 2、变径调节（车削调节）； 3、闸阀调节； 改变水泵出水闸阀的开启度来进行调节。缺点：消耗能量大。但方便易行。,1、变速调节 调速运行大大地扩展了离心泵的有效工作范围，是泵站运行中十分合理的调节方式。 （1）变速方法； （2）水泵转速的确定：根据比例律公式。,比例律应用的图解方
8、法,比例律在泵站设计与运行中的应用，最常遇到的情形有二种： (1)已知水泵转速为n1时的(QH)1曲线如图所示，但所需的工况点，并不在该特性曲线上，而在坐标点A2(Q2，H2)处。现问：如果需要水泵在d点工作，其转速n2应是多少? (2)已知水泵n1时的(QH)1曲线，试用比例律翻画转速为n2时的(QH)2曲线。,比例律应用的图解法,采用“相似工况抛物线”方法来求解n2 ： 方法：1、求“相似工况抛物线”方程： 由比例律得H=KQ2 2、将A2(Q2，H2)代入H=KQ2得K值，作H=KQ2方程曲线，与转速为n1的(QH) 曲线相交得点A1 (Q1,H1) ， A1与A2相似。 3、由比例律一
9、得：,比例律应用的图解图求n2,n=n1,n=n2 n2n1,调速途径及范围,实现变速调节的途径一般有两种方式。 一种方式是电机转速不变，通过中间偶合器以达到改变转速的目的。属于这种调速方式的常见有液力偶合器，它是用油作为传递力矩的介质，是属于滑差传动的一种。 另一种方式是电机本身的转速可变。属于这种调速方式的有改变电机定子电压调速，改变电机定子极数调速，改变电机转子电阻调速，串级调速以及变频调速等多种。,2、变径调节（车削调节）,水泵的原叶轮外径在车床上切削后再安装好进行运转。经过切削后的叶轮，其特性曲线就按一定的规律发生变化。切削叶轮是改变水泵性能的一种简便易行的办法，即所谓变径调节。 如
10、果叶轮切削量不大，满足叶轮切削律：,车削抛物线方程,二、切削律的应用,切削律在应用上一般可能遇到两类问题。 第一类问题：已知叶轮的切削量，求切削前后水泵特性曲线的变化。也即；已知叶轮外径D2的特性曲线，要求画出切削后的叶轮外径为D2时的水泵特性曲线(QH)曲线、(QP)曲线及(Q )曲线。 解决这一类问题的方法归纳为“选点计算、立点、连线”四个步骤 。 1、在已知的水泵(QH)曲结上进行“选点”； 2、用切削律公式计算； 3、 “立点”； 4、光滑曲线进行连线。,利用切削律翻画特性曲线,第二类问题：,根据用户需求，要水泵在B点工作，流量为QB，扬程为HB，B点位于该泵的(QH)曲线的下方如图所
11、示。，现使用切削方法，使水泵的新特性曲线通过B点，试问：切削后的叶轮直径D2 是多少? 对于这类问题，已知的条件是：现有水泵的叶轮直径D2及(QH)曲线和B点的坐标(QB，HB ）。 由切削律得H=KQ2 “切削抛物线”方程，又称等效率曲线方程。 求法：1、将B点的QB 、HB ，代入“切削抛物线”方程，求出KB值 ； 2、绘“切削抛物线”曲线，与（QH）曲线交于A点（ QA，HA ），由（ QA，HA ）和(QB，HB ）代入切削律，求得D2 。,用切削抛物线求叶轮切削量,应用切削律，应注意几个问题：,1、水泵叶轮的切削应有一定的限量； 2、对于不同构造的叶轮切削时，应采取不同的方式。低比转
12、数的叶轮，切削量对叶轮前后两盖板和叶片都是一样的；对于高比转数离心泵叶轮，则切削量不同，后盖板的切削量应大于前盖板； 3、离心泵叶轮切削后，其叶片的出水舌端就显得比较厚。如能沿叶片弧面在一定的长度内锉掉一层，则可改善叶轮的工作性能。 4、叶轮切削是解决水泵类型、规格的有限性与供水对象要求的多样性之间矛盾的一种方法，它使水泵的使用范围扩大。,叶轮的切削方式,叶轮切削后叶片的锉尖,叶 轮 切 削 限 量,泵的工作范围,300S-32,三、变角调节,改变叶片安装角度可以使水泵性能改变，达到调节水泵工况的目的。这种调节方法称变角调节。它适用于叶片可调节的轴流泵与棍流泵。,安装角,四、变阀调节 改变出水
13、管路中闸阀的开启度，可以使管路系统性能改变，达到调节工况的目的。称节流调节。闸阀关小，管路中的局部水头损失增加，管路系统性能曲线向左上方移动，工况点也向左上方移动。闸阀关得越小，局部水头损失越大，流量也就越小。 变阀调节不仅造成额外损失，还减少了出量，不经济。但由于简单易行，在水能实验中仍被广泛采用。在实践中，离心泵机组常用闸阀来调节流量，防止过载和汽蚀。,叶片泵的工况点调节,Q,QH,QH需1,1、什么是叶片泵工作点？它由哪些因素构成？工作点确定有哪些方法？ 2、什么是工况调节？叶片泵有哪几种工况调节法？各有何优、缺点？ 3、什么是车削调节法？它的理论根据是什么？适用于哪些叶片泵？使用时需注意哪些事项？ 4 、什么是车削抛物线？它在车削计算中有何用处？ 5、什么是变速调节？它的理论根据是什么？适用于哪些叶片泵？使用时需注意哪些问题？ 6 、什么是变速抛物线？它在变速计算中有何用处？ 7、什么是变角调节法？它有何理论根据？适用于何种叶片泵？ 8 、什么是节流调节法？它有何理论根据？适用于何种叶片泵？一般在何种场合下采用？,复习题,