泵與泵站(第2章7節(jié))3

????§2.7離心泵裝置定速運(yùn)行工況2.7.1工況點(diǎn)

水泵瞬時(shí)工況點(diǎn)：水泵運(yùn)行時(shí)，某一瞬時(shí)的出水流量、揚(yáng)程、軸功率、效率及吸上真空高度在特性曲線上的具體位置稱水泵瞬時(shí)工況點(diǎn)。決定離心泵裝置工況點(diǎn)的因素（1）水泵本身型號(hào)；（2）水泵實(shí)際轉(zhuǎn)速；（3）管路系統(tǒng)及邊界條件。2.7.2管路系統(tǒng)的特性曲線管路總水頭損失鑄鐵管鋼管管道系統(tǒng)特性曲線0Q管道水頭損失特性曲線?KQKHK?K2.7.2圖解法求水箱出流的工況點(diǎn)MKDHSTHSTQMHQ-ΣhQ-HΣh2.7.3圖解法求離心泵裝置的工況點(diǎn)（１）直接法離心泵裝置的工況點(diǎn)HMK1?Q??HKHK1D1HD1HDMHSTQQMHQ-ΣhQ-H（２）折引法離心泵裝置的工況點(diǎn)(Q-H)′M1HMΣh**?010203040501020304050***Q(L/s)*Q-H?A[例]某泵的Q-H曲線如圖，其管道系統(tǒng)特性曲線方程為H=10+17500Q2（Q以m3/s計(jì)），求該泵裝置的工況點(diǎn)。4238.2010203040501020304050***Q(L/s)*Q-H?4238.2*****01.75715.7528[例]某泵的Q-H曲線如圖，其管道系統(tǒng)特性曲線方程為H=10+17500Q2（Q以m3/s計(jì)），求該泵裝置的工況點(diǎn)。水頭損失/m2.7.4離心泵裝置工況點(diǎn)的改變

泵的工作點(diǎn)由兩條特性曲線所決定，因而改變其中之一或者同時(shí)改變即可實(shí)現(xiàn)流量的調(diào)節(jié)。(1)自動(dòng)調(diào)節(jié):水位的升降引起靜揚(yáng)程的改變(2)人工調(diào)節(jié)

水泵的工況調(diào)節(jié)水泵裝置的工況點(diǎn)是水泵特性曲線和水泵管路系統(tǒng)特性曲線的交點(diǎn)，這兩條曲線任意一條發(fā)生變化，工況點(diǎn)都會(huì)轉(zhuǎn)移。改變水泵特性曲線的方法：變速調(diào)節(jié)（調(diào)速運(yùn)行）、變徑調(diào)節(jié)（換輪運(yùn)行）、變角調(diào)節(jié)（改變軸流泵的葉片安裝角度）、摘段調(diào)節(jié)（增減多級(jí)泵的葉輪級(jí)數(shù)）、泵的串聯(lián)與并聯(lián)。改變水泵管路系統(tǒng)特性曲線的方法：靜揚(yáng)程改變（水位變化的自動(dòng)調(diào)節(jié)）、管道系統(tǒng)阻力損失的變化（閥門調(diào)節(jié)）

(1)自動(dòng)調(diào)節(jié):對于水泵供水系統(tǒng)，當(dāng)水泵供水量大于用水量，管網(wǎng)中壓力增加，即HST增加；當(dāng)水泵吸水池（江河）水位或高位水池水位變化，都會(huì)使泵管路特性曲線位置移動(dòng)。工況點(diǎn)在一定幅度區(qū)間內(nèi)游動(dòng)的，這種水泵工況點(diǎn)自動(dòng)隨管路情況的變化而改變，稱為自動(dòng)調(diào)節(jié)（自動(dòng)調(diào)節(jié)使水泵的使用范圍擴(kuò)大，但造成一定能量的浪費(fèi)）

HQABQAQB離心泵工況隨水位的變化(2)人工調(diào)節(jié)（調(diào)節(jié)閥門；調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速；切削葉輪；水泵的聯(lián)合運(yùn)行等）當(dāng)管網(wǎng)壓力變化幅度太大，泵的工況點(diǎn)可能會(huì)移出高效段，為此需人為的對泵裝置工況點(diǎn)進(jìn)行調(diào)節(jié)。閘閥調(diào)節(jié)（節(jié)流調(diào)節(jié)）：控制泵出水閘閥的開啟度，改變管路阻抗S，使管路系統(tǒng)特性曲線位置移動(dòng)，當(dāng)閘門全開時(shí)，該裝置達(dá)到極限工況點(diǎn)。隨閘門關(guān)小，S增大，管路特性曲線變陡，閘門關(guān)閉，則S相當(dāng)于無窮大，Q=0優(yōu)點(diǎn)：調(diào)節(jié)流量，簡便易行，可連續(xù)變化缺點(diǎn)：關(guān)小閥門時(shí)增大了流動(dòng)阻力，額外消耗了部分能量，經(jīng)濟(jì)上不夠合理。QAAHQB改變閥門開度B1QB以上兩種工況點(diǎn)的改變都是通過改變管道系統(tǒng)特性曲線來完成的。2.7.4數(shù)解法求離心泵裝置的工況點(diǎn)原理：擬合Q-H曲線，與管道系統(tǒng)特性曲線聯(lián)立求解工況點(diǎn)。擬合Q-H曲線：可通過兩種方式(1)H——水泵的實(shí)際揚(yáng)程(MPa)；Hx——水泵在Q=0時(shí)所產(chǎn)生的虛總揚(yáng)程(MPa)；hx——相應(yīng)于流量為Q時(shí)，泵體內(nèi)的虛水頭損失之和；

hx=SxQ2MPaSx——泵體內(nèi)虛阻耗系數(shù)?？汕驢、QHQ0Hxhx實(shí)際中m一般取2或3可通過最小二乘法擬合HH=f(Q)Qm=2m=3其中n為所取點(diǎn)數(shù)010203040501020304050Q(L/s)Q-H[例]某泵的Q-H曲線如圖，其管道系統(tǒng)特性曲線方程為H=10+17500Q2（Q以m3/s計(jì)），求該泵裝置的工況點(diǎn)。參數(shù)第1點(diǎn)第2點(diǎn)第3點(diǎn)第4點(diǎn)流量Q(m3/s)00.010.020.03揚(yáng)程H(m)4544.544.042.5****在離心泵特性曲線高效段取兩點(diǎn)（0.03，42.5）和（0.04，38.5），代入H=Hx-SxQ2。解得泵的Q-H曲線方程為H=47.64-5714.3Q2解得**4H0+0.06A1+0.0014A2=1760.06H0+0.0014A1+0.000036A2=2.6A1=-20A2=-2000解得因此泵的Q-H特性曲線方程為：H=45-20Q-2000Q2H=45-20Q-2000Q2H=10+17500Q2得解QA=0.042HA=40.8參數(shù)第1點(diǎn)第2點(diǎn)第3點(diǎn)第4點(diǎn)流量Q(m3/s)00.010.020.03揚(yáng)程H(m)4544.544.042.51802.7m=2HQ0Hxhx作業(yè)：思考題與習(xí)題第11題解得1、每一臺(tái)泵在一定的轉(zhuǎn)速下，都有它自己固有的特性曲線，此曲線反映了。2、泵裝置的瞬時(shí)工況點(diǎn)的定義，瞬時(shí)工況點(diǎn)表示

。3、決定離心泵裝置工況點(diǎn)的因素

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、

。1、反映流量與管路中水頭損失之間的關(guān)系的曲線方程H=HST+SQ2，稱為()方程。

(A)流量與水頭損失(B)阻力系數(shù)與流量(C)管路特性曲線(D)流量與管道局部阻力2、反映流量與管路中水頭損失之間的關(guān)系的曲線稱為管道水頭損失特性曲線，即()。(A)∑h＝SQ(B)∑h＝SQ2(C)∑h＝S／Q2(D)∑h＝S／Q3、離心泵裝置的工況就是工作裝置的概況。工況點(diǎn)就是水泵裝置在()瞬時(shí)的揚(yáng)程、流量、軸功率和效率以及吸上真空度等。它表示水泵裝置的工作能力，從而來檢驗(yàn)所選泵是否經(jīng)濟(jì)合理。

(A)出廠銷售時(shí)(B)實(shí)際運(yùn)行時(shí)(C)啟動(dòng)時(shí)(D)檢測時(shí)4、圖解法求離心泵裝置工況點(diǎn)就是，首先找出水泵的特性曲線H～Q，再根據(jù)()方程畫出管路特性曲線，兩條曲線，相交于M點(diǎn)，M點(diǎn)就是該水泵裝置工況點(diǎn)，其出水量就為QM，揚(yáng)程為HM。

(A)S～Q2(B)∑h～Q(C)∑h＝SQ2(D)H＝HST+SQ25、從圖解法求得的離心泵裝置的工況點(diǎn)來看，如果水泵裝置在運(yùn)行中，管道上所有閘門全開，那么，水泵的特性曲線與管路的特性曲線相交的點(diǎn)M點(diǎn)就稱為該裝置的(

)。(A)極限工況點(diǎn)(B)平衡工況點(diǎn)(C)相對工況點(diǎn)(D)聯(lián)合工況點(diǎn)6、離心泵裝置最常見的調(diào)節(jié)是用閘閥來調(diào)節(jié)，也就是用水泵的出水閘閥的開啟度進(jìn)行調(diào)節(jié)。關(guān)小閘閥管道局部阻力S值加大()，出水量逐漸減小。

(A)管道特性曲線變陡(B)水泵特性曲線變陡

(C)相似拋物線變陡(D)效率曲線變陡7、離心泵裝置用閘閥來調(diào)節(jié)要注意的是，關(guān)小閘閥增加的揚(yáng)程都消耗在(

)上了，只是增加了損失，不能增加靜揚(yáng)程，而在設(shè)計(jì)時(shí)盡量不采