泵与泵站第六版期末考试知识点总结

《泵与泵站》参考复习资料第一章1-1．什么叫泵。将原动机的机械能转化为被输送液体的能量，使液体获得动能或势能的机械设备叫做泵。1-2．水泵的分类，叶片泵的分类。泵按其作用原理可分为：1.叶片泵：靠叶片运动拨动水，使水产生运动来完成能量传递的泵（1）离心泵：液体质点主要受离心力作用，水流方向为径向（向外）,扬程大，流量小。（2）轴流泵：液体质点主要受轴向的拨动力（升力）。扬程小，流量大。（3）混流泵：液体质点既有离心力作用，又受轴向的拨动力。水流方向为斜向。扬程，流量适中2．容积式泵：靠泵体工作室容积的改变来工作的泵。（1）活塞式往复泵（2）柱塞式往复泵（3）水环式真空泵往复泵侧重于高扬程、小流量。3．其他类型：流体能量交换式泵：靠流体能量交换来工作。（1）螺旋泵：利用螺旋推进原理输送液体（2）气升泵（空气扬水泵）（3）射流泵（水射器）利用高速液流或气流的动能（4）水锤泵或者动量来输送液体的。（5）水轮泵第二章2-1．离心泵的基本构造。叶轮（工作轮），泵轴，泵壳（泵体），泵座，轴封装置，减漏环，轴承座，联轴器，轴向力平衡措施。2-2．离心泵的工作原理。（1）工作原理是利用装有叶片的叶轮的高速旋转所产生的离心力来工作的（2）离心泵的工作过程，实际上是一个能量的传递和转化的过程，它把电动机高速旋转的机械能转化为被抽升液体的动能和势能。在这个传递和转化的过程中，就伴随着许多能量损失，这种能量损失越大，离心泵的性能越差，工作效率越低。2-3．叶片泵的基本性能参数。1．流量（抽水量）Q：泵在单位时间内水泵所输送的液体数量。体积流量单位：m3/h或L/s。重量流量单位：t/h。2．扬程（总扬程）H：泵对单位重量液体所作的功。单位：应为：kg•m/kg；常用：mH2O；kg/cm2；法定：Pa；kPa；Mpa（1）扬程的值：是液体经过水泵后比能的增加值。液体进入泵时的比能为E1；流出泵时的比能为E2。则水泵扬程：H=E2－E13．轴功率N:原动机输送给泵的功率。单位：(千瓦)kW或(马力)HP4．效率η：水泵有效功率与轴功率之比。有效功率Nu：单位时间内水泵对水所做的功。Nu=ρgQH(W)ρ——液体的密度。kg/m3g——重力加速度。（m/s2）Q——水泵流量。(m3/s)H——水泵扬程。(mH2O)（1）由于泵内的摩擦，水的紊流等，水泵不可能将原动机的功率全部传给液体。在泵内有损失。这个损失要用效率来衡量。（2）泵的效率：（3）泵轴功率：5．转速:n=水泵叶轮的转动速度。（转/分;r/min或rpm）（1）水泵都是按一定的转速来设计的，转速的改变使水泵的其它性能（Q;H;η）也改变。6.允许吸上真空高度（HS）及气蚀余量（HSV）：（1）HS—水泵在标准状态下（水温20摄氏度；水表面为一个标准大气压。）运转时，水泵所允许的最大吸上真空高度（mH2O）。它反映了水泵的吸水性能。)()(轴功率有效功率NNu)W(gQHNNu（2）HSV—指水泵吸口处，单位重量液体所具有的超过饱和蒸汽压力的富裕压能单位：mH2O有时用H来表示。常用于轴流泵；锅炉给水泵；渣浆泵等。2-4.离心泵扬程计算，理论方程式和实际方程式。H=HST+∑h+v32/2g2-5．什么叫水泵装置的极限工况点？水泵配上管路以及一切附件后的系统称为“装置”，水泵的H—Q曲线和管道损失特性曲线Q-∑相交于M点，若装置在此点工作时，管道上的所有闸阀是全开着的，则M点就称为水泵装置的极限工况点。2-6．什么叫离心泵的特性曲线？什么叫高效段（高效段如何确定的）。（1）在离心泵的6个基本性能参数中，把转速（n）选定为常量，将扬程（H）、轴功率（N）、效率（η）、以及允许吸上真空高度（Hs）等随流量（Q）而变化的函数关系用曲线的方式来表示，就称这些曲线为离心泵的特性曲线。（2）在最高效率点两侧效率下降10%左右的区段，在水泵样本中，用两条波形线“︴”标出称为泵的高效段。2-7．（QT-HT）理论特性曲线与实际（Q-H）特性曲线的差别，及形成差别的原因。（1）理论上偏差较大，我们常用性能实验来求特性曲线。理论上（即理想条件下），扬程与流量的关系为一条直线。实测特性曲线在转速（n）一定的条件下通过离心泵性能试验和汽蚀试验来绘制的，Q－H曲线是一条不规则的曲线。（2）原因：叶槽中液流为不均匀；泵内部的水头损失即水头损失（摩擦损失、冲击损失）、容积损失及机械损失。2-8．水泵调速运行的意义。水泵调速使泵适应所需工况，目的是节约能源；大大地扩展了水泵的有效工况范围。2-9．叶轮的相似定律、比例律的应用相似定律：𝐶2𝑢(𝐶2𝑢)𝑚=𝜆𝑛𝑛𝑚𝑄𝑄𝑚=𝜆3𝑛𝑛𝑚𝐻𝐻𝑚=𝜆2(𝑛𝑛𝑚)2Q=L/sH=mn=r/min比例律是把相似定律应用于不同转速运行的同一台叶片泵。𝑄1𝑄2=𝑛1𝑛2𝐻1𝐻2=(𝑛1𝑛2)2𝑁1𝑁2=(𝑛1𝑛2)32-10．什么叫叶轮的相似准数（比转数，比速）。反映叶片泵共性的综合性的特征数，作为水泵规格化的基础，这个特征数就是现今通用的相似准数，称为叶片泵的比转数ns（又叫比速）。r/min𝑛𝑠=3.65n√QH34Q=m3/s双吸式用Q/2多级泵用H/多Q=Q*Q0H=H*H0N=N*N0η=η*η02-11．水泵调速的方法和调速的范围。1.调速方法：（1）直流调速电机：造价高。（2）液力耦合器：它装置在电机与水泵之间，驱动泵轮转的过程可由介质（透平油）的多少来调节，输出转数可无级调速。（3）变频调速：现在常用成套的变频调速设备。原理：改变鼠笼式电机的电源频率（常规50Hz）来改变电机的转速。2.调速的范围：（1）调速后的转速不能与其临界转速重合、接近或成倍数。否则，将可能产生共振现象而使水泵机组遭到损坏。（2）通常，单级离心泵的设计转速都是低于其轴的临界转速，一般设计转速约为其临界转速的75％～80％。对于多级泵而言，临界转速要考虑第一临界转速与第二临界转速。水泵厂的设计转速（n）值一般是大于第一临界转速的1.3倍，小于第二临界转速的70％（即：1.3nc1＜n＜0.7nc2）。因此，大幅度地调速必须慎重，最好能征得水泵厂的同意。2-12．水泵叶轮的切削律，及切削叶轮调整工况点的意义。叶轮切削的目的：节能；解决水泵类型、规格的有限性与供水对象要求的多样性矛盾的一种方法，扩大水泵的适应工况范围。22DDQQ222DDHH322DDNN2-13．什么叫水泵的并联？并联的优点，并联工况点的求法。并联：多台泵联合运行，通过联络管共同向管网或高位水池输水的设置形式。特点：1、灵活性：可以加、减供水量，输水干管中的流量等于各台并联水泵出水量之总和。可以通过开停水泵的台数来调节泵站的流量和扬程。（流量变化大；和扬程变化小。）2、可靠性：当并联工作的水泵中有损坏时或例行检修时，其水泵房仍可继续供水。因此，提高了泵站运行的可靠性。3、节能：选择开泵数量，适应各种不同时段管网中所需水量、水压变化。求法：（1）绘制单泵和并联工作曲线。（2）绘制管道系统特性曲线，求工况点。（3）求每台泵的工况点2-14．什么叫水泵的串联？串联特点，串联工作的限制条件，串联工况点的求法。1.串联：将第一台泵的压水管，作为第二台泵的吸水管，水由第一台泵压入第二台泵，水以同一流量，依次流过各台泵。2.特点：一台水泵的出口接入另一台水泵的入口，（多级泵就是串联）（1）各台水泵的流量相同（质量守恒定律）Q1=Q2=……Q（2）水流所获得的能量是各泵所供能量之和。3.水泵串联注意事项：（1）泵高效流量范围要接近。否则，就不能保证在高效范围内运行。严重时，可能不如大泵单独运行。（2）两泵串联要考虑第二台泵的泵壳强度问题。一般应得水泵厂的同意再串联。2-15．什么叫气蚀？气蚀的危害。1.气蚀：含有大量气泡的浊液进入高压区后，气泡迅即破裂，冲向气泡中心的油液相互冲撞，造成局部高温高压，引起躁动和噪声，并使附近的金属表面出现麻坑，气穴引起的这种金属表面的损坏，就是气穴。2.危害：（1）产生振动和噪声（2）降低泵的性能（3）破坏过流部件3.产生气蚀的原因：水泵吸水口压力过低；吸水口进气。2-16．什么叫允许吸上真空高度？水泵最大安装高度设计中要考虑的因素。1.允许吸上真空高度：水泵在标准状态下（水温20摄氏度；水表面为一个标准大气压。）运转时，水泵所允许的最大吸上真空高度（mH2O）。它反映了水泵的吸水性能。2.因素：不产生气蚀。2-17．什么叫水泵的气蚀余量？及其与允许吸上真空高度的关系。1.气蚀余量hSv—指水泵进口处，单位重量液体所具有的超过饱和蒸汽压（20℃水温）的富裕能量。2.离心泵的允许吸上真空高度、气蚀余量都是离心泵的抗气蚀性能参数，表示离心泵抗气蚀性能的优劣，可根据具体情况选用。2-18．离心泵的启动程序，停泵程序，为什么？1.启动程序：关闭所有闸阀→开泵→开压力表；真空阀→开吸水管阀→开压水管阀。2.防止电机烧毁。3.停泵程序：关出水闸→停泵（实行闭闸停车）→关真空表、压力表阀→擦拭泵和电机。4.防止发生水锤。第三章3-1．射流泵的工作特点，主要应用于哪些场合。1、具有以下特点:（1）构造简单、尺寸小、重量轻、价格便宜;（2）便于就地加工，安装容易，维修简单;（3）无运动部件，启闭方便;（4）可以抽升污泥或其他含颗粒液体；（5）可以与离心泵联合串联工作从大口井或深井中取水。缺点是效率低。2、在给水排水工程中，主要用于以下场合：（1）离心泵充水。在离心泵的泵壳顶部接一射流泵，当泵动前，利用给水管道中的高压水作为射流泵的工作液体，通过射流泵来抽吸离心泵的泵体内空气，达到离心泵启动前抽气充水的目的。（2）在小型水厂中，利用射流泵来抽升液氯和矾液，俗称水老鼠。（3）在地下水除铁、除锰曝气充氧工艺中，利用射流泵作为带气、充气装置，射流泵油吸的是空气，通过混合管与地下水混合，以达到充氧的目的，在此处一般称射流泵为加气阀。（4）在排水工程中，作为污泥消化池中搅拌和混合污泥用泵。近年来，用射流泵作为生物处理工艺中的曝气设备及浮净化法中的加气设备发展十分迅速。（5）在离心泵吸水管的末端装置射流泵，与离心泵串联工作以增加离心泵装置的吸水高度，常用于地下水较深地区取水。（6）在土方工程施工中，用于井点来降低基坑的地下水位等。3-2．气升泵的工作特点，主要应用于哪些场合。3-3．往复泵的工作特点，主要应用于哪些场合。1、具有以下特点:（1）往复泵的流量不均匀。这一特性对泵的吸排工作性能有不利影响，即：吸、排管路中液流速度不稳定而产生惯性阻力损失，使吸人阻力增大而容易引起汽蚀，并且使排出压力波动。常采用多作用泵和空气室来改善往复泵的供液不均匀性。（2）往复泵设有泵阀，在吸、排过程中泵阀的启阀阻力和流阻损失，会使泵缸内的吸人压力进一步降低而容易引起汽蚀，同时也会使排出压力升高。（3）转速不宜太高。提高往复泵转速虽然可以增加泵的流量，但会使活塞不等速运动的加速度和惯性力增加，使泵容易汽蚀且排出压力波动加剧;此外，泵阀也是限制转速的一个重要因素，转速过高会使泵阀启闭迟滞和撞击加剧，泵阀阻力也会增加等。若吸人阀阻力损失过大，甚至造成不能正常吸人。（4）被输送液体含固体杂质时，泵阀和活塞环容易磨损，或可能将阀盘垫起造成漏泄，必要时需设吸人滤器。（5）往复泵的结构较复杂，泵内需装设吸、排阀、因而易损件(如吸排阀、活塞环、活塞杆填料箱等)较多，维修量大。（6）自吸能力强，使用不需要灌泵。（7）对液体污染不敏感，适用于低黏度、高黏度、易燃、易爆、剧毒等介质。2、主要用于以下场合：（1）地下钻井中排出泥浆，也可以吸走河道淤泥；（2）高楼大厦地下车库等排水设施；（3）石油化工等行业废水排放；（4）也可用于农业灌溉等。3-4．螺旋泵的工作特点，主要应用于哪些场合。1、具有以下特点:（1）提升流量大，省电。（2）螺旋泵只要叶片接触到水面就可以把水提升上来，并可按进水位的高度，自行调节出水量，水头损失小，吸水井可以避免不必要