离心泵的参数和特性曲线

离心泵的参数和特性曲线机泵的基本参数流量Q：流量是泵在单位时间内输送出去的液体量。流量Q可分为：体积流量和质量流量体积流量用Q表示：m3/h、ml/min等质量流量用Qm表示：T/h、kg/s等质量流量和体积流量的关系为：Qm=ρQ式中：ρ——液体的密度（kg/m3，t/m3），常温清水ρ=1000kg/m3机泵的基本参数扬程H：扬程是泵所抽送的单位重量液体从泵进口处（泵进口法兰）到泵出口处（泵出口法兰）能量的增值。也就是一牛顿液体通过泵获得的有效能量。其单位是N·m/N=m，即泵抽送液体的液柱高度，习惯简称为米。H=(P2-P1)/ρ泵的压力用P表示，单位为Mpa（兆帕）P2：出口压力P1：进口压力转速n：转速是泵轴单位时间的转数，用符号n表示，单位是r/min机泵的基本参数汽蚀余量NPSH：汽蚀余量是指在泵吸入口处单位重量液体所具有的超过汽化压力的富余能量。单位用米标注。汽蚀余量又叫净正吸头，是表示汽蚀性能的主要参数。泵在工作时液体在叶轮的进口处因一定真空压力下会产生汽体，汽化的气泡在液体质点的撞击运动下，对叶轮等金属表面产生剥蚀，从而破坏叶轮等金属，此时真空压力叫汽化压力。吸程即为必需汽蚀余量Δh：即泵允许吸液体的真空度，亦即泵允许的安装高度，单位用米。吸程=标准大气压（10.33米）-汽蚀余量-安全量（0.5米）1个标准大气压能压10.33米水柱机泵的基本参数功率、有效功率和效率：泵的功率通常是指输入功率，即原动机传给泵轴上的功率，故又称为轴功率，用P表示；泵的有效功率又称输出功率，用Pe表示。它是单位时间内从泵中输送出去的液体在泵中获得的有效能量。机泵的基本参数因为扬程是指泵输出的单位重液体从泵中所获得的有效能量，所以，扬程和质量流量及重力加速度的乘积，就是单位时间内从泵中输出的液体所获得的有效能量——即泵的有效功率：Pe=ρgQH=γQH式中：ρ——泵输送液体的密度（kg/m3）γ——泵输送液体的重度（N/m3）Q——泵的流量（m3/s）H——泵的扬程（m）g——重力加速度(m/s2)轴功率P和有效功率Pe之差为泵内的损失功率，其大小用泵的效率来计量。泵的效率为有效功率和轴功率之比，用η表示η=Pe/P离心泵的特性曲线通常把表示主要性能参数之间关系的曲线称为离心泵的性能曲线或特性曲线，实质上，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-效率曲线（Q-η），流量-功率曲线（Q-N），流量-汽蚀余量曲线（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，效率和汽蚀余量值，这一组参数称为工作状态，简称工况或工况点，离心泵最高效率点的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。离心泵的特性曲线02040608010012014004812162024283236010203040506070809004812n=2900r/minIS00-80-160B离心泵H[m]Q/m3/hh[%]N[kW]H~QN~Qη~Q离心泵的特性曲线扬程—流量特性曲线（H-Q线）它是离心泵的基本的性能曲线。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。但为了保证泵有足够大的压力，排液量不能任意增大。离心泵的特性曲线功率—流量曲线（N-Q线）功率的消耗随流量的增加而增大，当流量为0时(泵出口阀全关)，则功率消耗最小，故离心泵启动时，必须关闭出口阀，否则因功率消耗大，往往跳闸或烧坏电机，也增加了机械磨损。离心泵的特性曲线效率—流量曲线（η-Q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。在这个区域运行，最经济合理。离心泵的特性曲线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。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。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。液体物理性质对特性曲线影响液体物理性质对特性曲线的影响：生产厂所提供的特性曲线是以清水作为工作介质测定的，当输送其它液体时，要考虑液体密度和粘度的影响。密度与轴功率的关系，可用下式计算：N1=N2·r1/r2式中：N1\N2---分别为输送介质和常温清水时的轴功率。r1、r2---分别为输送介质和常温清水的密度。从计算的结果可以得到这样的结论：离心泵的体积流量及压头与液体密度无关。即当液体密度增加时，轴功率也随之增加当，液体的密度减轻时，轴功率也就随之而下降。液体物理性质对特性曲线影响粘度：当输送液体的粘度大于实验条件下水的粘度时，泵体内的能量损失增大，泵的流量、压头减小，效率下降，轴功率增大。当离心泵输送粘度(如原油、润滑油、硫酸等)比水粘度大的粘液与输入水时比较，性能参数变化如下：液体物理性质对特性曲线影响泵的流量减小，由于液体粘度增大，切向粘滞力阻滞作用逐渐扩散到叶片间的液流中，叶轮内液体流速降低，使泵的流量减少。泵的扬程降低，由于液体粘度增大，使克服粘性摩擦力所需要的能量增加，从而使泵所产生的扬程降低。泵的轴功率增加，在液体重度与水的差别不大时：主要是由于输送粘液时叶轮后盖板与液体摩擦所引起的功率损失(盘向损失)增大的缘故。此外液体与前盖板摩擦的水力损失增大也会引起轴功率的增加。液体物理性质对特性曲线影响泵的效率降低，虽然由于液体粘度增加后漏损减少，提高了泵的容积效率，但泵的水力损失和盖扳损失的增大使泵的水力效率和机械效率降低，泵的总效率因而降低。泵所需要的允许汽蚀余量增大，由于泵进口至叶轮入口的动压降随液体粘度增加而增大，因而泵的允许汽蚀余量增大。液体物理性质对特性曲线影响综上所述，可以看出，在输送粘性液体时，泵的特性会发生较大的变化。因此，对于粘度过大的油，由于其流动性很差，不宜使用离心泵输送，一般粘度大于650厘沲时，应选用往复泵或齿轮泵等。离心泵的转速对特性曲线影响离心泵的转速对特性曲线的影响：当液体粘度不大，泵的效率不变时，泵的流量、压头、轴功率与转速可近似用比例定律计算，即：式中：Q1、H1、N1离心泵转速为n1时的流量、扬程和功率。Q2、H2、N2离心泵转速为n2时的流量、扬程和功率。离心泵的转速对特性曲线影响上面的一组公式称为比例定律。当转速变化小于20%时，可认为效率不变，用上公式进行计算误差不大。若在转速为n1的特性曲线上多选几个点，利用比例定律算出转速为n2时相应的数据，并将结果标绘在坐标纸上，就可以得到转速为n2时的特性曲线。叶轮直径对特性曲线的影响叶轮直径对特性曲线的影响：当泵的转速一定时，其扬程、流量与叶轮直径有关。下面为切割定律。式中：Q1、H1、N1离心泵转速为在D1时的流量、扬程和功率。Q2、H2、N2离心泵转速为D2时的流量、扬程和功率。