第九讲离心泵工作点及选型(第二章,2010)

离心泵的工作点
离心泵是一种常见的水泵，它通过离心力将液体送出，广泛应用于工业、农业、建筑等领域。

离心泵的工作点是指泵在工作状态下的流量、扬程和效率等参数的组合点，是泵的性能特征之一。

在实际工程中，了解离心泵的工作点对于正确选择和使用离心泵至关重要。

首先，离心泵的工作点与流量有关。

流量是指单位时间内通过泵的液体体积，
通常用立方米每小时或者升每秒来表示。

离心泵的工作点会随着流量的变化而变化，一般来说，流量越大，离心泵的工作点越靠近最大流量点。

其次，离心泵的工作点与扬程有关。

扬程是指泵在单位重力下输送液体时所克
服的液体静压头和动压头之和，通常用米来表示。

离心泵的工作点会随着扬程的变化而变化，一般来说，扬程越大，离心泵的工作点越靠近最大扬程点。

此外，离心泵的工作点还与效率有关。

效率是指泵将输入的机械能转化为输出
流体能的比例，通常以百分比来表示。

离心泵的工作点会随着效率的变化而变化，一般来说，效率越高，离心泵的工作点越靠近最高效率点。

在实际工程中，我们需要根据具体的工况要求和泵的性能曲线来确定离心泵的
工作点。

通过合理选择泵的转速、叶轮直径和叶片数等参数，使得离心泵在工作状态下能够达到最佳的工作点，从而实现最佳的输送效果。

总之，离心泵的工作点是泵在工作状态下的流量、扬程和效率等参数的组合点，是泵的性能特征之一。

了解离心泵的工作点对于正确选择和使用离心泵至关重要。

在实际工程中，我们需要根据具体的工况要求和泵的性能曲线来确定离心泵的工作点，从而实现最佳的输送效果。

化工原理离心泵的型号和选择教案第一章：离心泵的基本概念1.1 离心泵的定义1.2 离心泵的工作原理1.3 离心泵的主要性能参数1.4 离心泵的分类和应用范围第二章：离心泵的型号表示方法2.1 离心泵型号的构成2.2 离心泵型号的编制规则2.3 常见离心泵型号的解读与识别2.4 离心泵型号的选择依据第三章：离心泵的选型方法3.1 离心泵选型的一般步骤3.2 离心泵的流量和扬程计算3.3 离心泵的性能曲线分析与应用3.4 离心泵的比转速和比流量概念及其应用第四章：离心泵的材质和结构类型选择4.1 离心泵常用材质及性能特点4.2 离心泵结构类型的选择依据4.3 不同行业离心泵结构类型的应用案例4.4 特殊环境下离心泵的选择与应用第五章：离心泵的安装与维护5.1 离心泵的安装要求5.2 离心泵的调试与验收5.3 离心泵的运行维护与管理5.4 离心泵的常见故障及处理方法第六章：离心泵的效率和节能6.1 离心泵的效率指标6.2 影响离心泵效率的因素6.3 提高离心泵效率的途径6.4 离心泵节能措施和节能潜力分析第七章：特殊类型离心泵介绍7.1 磁力离心泵7.2 屏蔽离心泵7.3 管道离心泵7.4 化工流程泵7.5 其他特殊类型离心泵的介绍第八章：离心泵的联合运行和优化8.1 离心泵的并联运行8.2 离心泵的串联运行8.3 离心泵的优化运行条件8.4 离心泵群运行的优化策略第九章：离心泵的安全操作和环境保护9.1 离心泵的安全操作规程9.2 离心泵事故案例分析9.3 离心泵在环境保护中的应用9.4 离心泵的噪声控制和节能减排第十章：案例分析与实践应用10.1 离心泵在化工行业的应用案例10.2 离心泵在石化行业的应用案例10.3 离心泵在电力行业的应用案例10.4 离心泵在其他行业的应用案例10.5 综合案例分析与实践应用讨论重点和难点解析重点一：离心泵的基本概念和工作原理离心泵的基本概念是理解离心泵型号和选择的基础，工作原理则是掌握离心泵性能的关键。

离心泵的工作点与调节(一)管路特性曲线与泵的工作点当离心泵安装在特定的管路系统中工作时，实际的工作压头和流量不仅与离心泵本身的性能有关，还与管路的特性有关，即在输送液体的过程中，泵和管路是互相制约的。

所以，在讨论泵的工作情况前，应先了解与之相联系的管路状况。

在图2—17所示的输送系统中，若贮槽与受液槽的液面均保持恒定，液体流过管路系统时所需的压头(即要求泵提供的压头)，可由图中所示的截面1—1，与2-2，间列柏努利方程式求得，即H e = (2-28)在特定的管路系统中，于一定的条件下进行操作时，上式的均为定值，即若贮槽与受液槽的截面都很大，该处流速与管路的相比可以忽略不计，则。

式2-28可简化为H e =K+H f (2-29)若输送管路的直径均一，则管路系统的压头损失可表示为(2-30) 式中 Q e —管路系统的输送量，m 3／h ；A —管路截面积，m 2。

对特定的管路，上式等号右边各量中除了和Q e 外均为定值，且也是Q e 的函数，则 可得(2-31)f Hg u g p Z ＋22∆+∆+∆ρg pZ ρ∆∆与K g p Z ＝＋ρ∆∆022≈∆g u =++=∑g u d l l H e c ef 2)2ζζλ＋（g A Q d l l e e c e 2)3600/()2ζζλ＋（++∑λλ)(e f Q f H =将式2-31代人式2-29中可得(2-32)式2-32或式2-29即为管路特性方程。

若流体在该管路中流动已进入阻力平方区，又可视为常量，于是可令则式2-30可简化为H e = B所以，式2-29变换为 H e =K+B (2-33)由式2-33可看出，在特定的管路中输送液体时，管路所需的压头H e 随液体流量Q e 的平方而变。

若将此关系标在相应的坐标图上，即得如图2—18所示的H e —Q e 曲线。

这条曲线称为管路特性曲线，表示在特定管路系统中，于固定操作条件下，流体流经该管路时所需的压头与流量的关系。

离心泵的工作点和流量调节
一、管路特性曲线
当离心泵安装在特定的管路系统中时，泵应提供的流量和压头应依管路的要求而定。

管路所需压头与流量的关系曲线称为管路特性曲线，其方程用下式表示
He=A+BQe2
二、离心泵的工作点
当泵安装在一定管路系统中时，泵的特性曲线与管路与曲线的交点即为泵的工作点。

工作点所示的流量与压头既是泵提供的流量和压头，又是管路所需要的流量和压头。

离心泵只有在工作点工作，管中流量才能稳定。

泵的工作点以在泵的效率最高区域内为宜。

三、离心泵的流量调节
对一台泵而言，特性曲线不会变，而管路特性曲线可变。

当泵的工作点所提供的流量不能满足新条件下所需要的流量时，即应设法改变泵工作点的位置，即需要进行流量调节。

流量调节的方法有：
(1)在离心泵出口管路上装一调节阀，改变阀门开度，即改变管路特性曲线He=A+BQe2中之B值，阀门开大，工作点远离纵轴；阀门关小，工作点靠近纵轴。

这种调节方法的优点是，操作简便、灵活。

其缺点是，阀门关小时，管路中阻力增大，能量损失增大，从而使泵不能在最高效率区域内工作，是不经济的。

用改变阀门开度的方法来调节流量多用在流量调节幅度不大、而经常需要调节的场合。

(2) 改变泵的转速，即改变泵的特性曲线。

(3) 车削叶轮外径也改变泵的特性曲线。

采用以上两种方法均可改变泵的我曲线。

用这些方法调节流量在一定范围内可保证泵在高效率区内工作，能量利用较经济，但不方便，流量调节范围也不大，故应用不广泛。

离心泵选型设计石油、化工生产中常要用流体输送机械驱动流体通过各种设备，流体输送就是向流体作功以提高其机械能。

输送液体的机械则称为泵。

泵是一种面大量广的通用型机械设备，它广泛地应用于石油、化工、电力冶金、矿山、选船、轻工、农业、民用和国防各部门，在国民经济中占有重要的地位。

而离心泵由于其具有性能适用范围广（包括流量、压头及对介质性质的适应性）、体积小、结构简单、操作容易、流量均匀、故障少、寿命长、购置费和操作费均较低等突出优点，在化工生产中被广泛应用。

1.离心泵的功用1.1离心泵的工作原理当离心泵启动后，泵轴带动叶轮一起作高速旋转运动，迫使预先充灌在叶片间液体旋转，在惯性离心力的作用下，液体自叶轮中心向外周作径向运动。

液体在流经叶轮的运动过程获得了能量，静压能增高，流速增大。

当液体离开叶轮进入泵壳后，由于壳内流道逐渐扩大而减速，部分动能转化为静压能，最后沿切向流入排出管路。

所以蜗形泵壳不仅是汇集由叶轮流出液体的部件，而且又是一个转能装置。

当液体自叶轮中心甩向外周的同时，叶轮中心形成低压区，在贮槽液面与叶轮中心总势能差的作用下，致使液体被吸进叶轮中心。

依靠叶轮的不断运转，液体便连续地被吸入和排出。

液体在离心泵中获得的机械能量最终表现为静压能的提高。

1.2离心泵的基本结构离心泵的基本部件是高速旋转的叶轮和固定的蜗牛形泵壳，导轮以及防止泄露的轴封装置。

叶轮是离心泵的关键部件。

叶轮直接对泵内液体做功的部件，为离心泵的供能装置。

具有若干个（通常为4～12个）后弯叶片的叶轮紧固于泵轴上，并随泵轴由电机驱动作高速旋转。

泵壳就是泵体的外壳，它包围旋转的叶轮。

泵壳中央的吸入口与吸入管路相连接，吸入管路的底部装有单向底阀。

为了减少离开叶轮的液体直接进入泵壳时因冲击而引起的能量损失，在叶轮与泵壳之间有时装置一个固定不动而带有叶片的导轮。

泵壳侧旁的排出口与装有调节阀门的排出管路相连接。

由于泵轴转动而泵壳固定不动，在轴和泵壳的接触处必然有一定间隙。

离心泵设计需要的知识点离心泵是一种常见的流体机械设备，广泛应用于工农业生产和城市供水系统中。

为了确保离心泵的性能和效率，设计者需要掌握一些关键的知识点。

本文将介绍离心泵设计所需的知识点，包括工作原理、选型参数、设计要点等。

一、离心泵的工作原理离心泵利用离心力将液体从低压区域输送到高压区域。

其工作原理可以分为以下几个步骤：1. 吸入过程：当泵轴以一定的速度旋转时，叶轮中心会形成负压区域。

此时，液体会通过进水口进入叶轮，并随后被叶轮推向叶片外缘。

2. 加速过程：液体在叶轮中被加速，离心力作用下，液体的速度增加，同时压力减小。

3. 引导过程：叶片的形状和角度设计得当，能够引导流体从进口到出口，减小流体的阻力和涡流损失。

4. 推出过程：当液体达到叶片外缘时，离心力将其推向出口，同时压力增加。

二、离心泵的选型参数离心泵的选型参数包括流量、扬程、效率和轴功率等。

1. 流量：流量是指单位时间内通过泵的液体体积。

根据工艺需求和供液条件，确定所需的流量大小。

2. 扬程：扬程是指液体从进口到出口时所需克服的高度差和压力损失。

根据输送距离和高度差确定所需的扬程。

3. 效率：泵的效率是指输出功率与输入功率之间的比值，即泵的输出能量和输入能量之间的转换效率。

高效率的泵可以提供更大的流量和更高的扬程。

4. 轴功率：轴功率是指泵轴的输出功率，用于计算泵的能耗。

根据所需的流量、扬程和效率，确定泵的轴功率。

三、离心泵的设计要点离心泵的设计需要考虑以下几个要点：1. 泵的类型选择：根据工艺要求和使用环境，选择适合的泵型。

目前常见的离心泵包括单级、多级、离心隔膜泵等。

2. 叶轮与叶片设计：叶轮是离心泵的关键部件之一，其叶片的形状和角度决定了泵的性能。

合理设计叶轮和叶片，能够提高泵的效率和稳定性。

3. 泵壳和吸入管道设计：泵壳和吸入管道的设计直接影响泵的吸入性能和阻力损失。

合理设计泵壳和吸入管道的形状和尺寸，优化流体的流动路径。

4. 密封系统设计：离心泵的密封系统用于防止液体泄漏。

离心泵的工作点与调节(一)管路特性曲线与泵的工作点当离心泵安装在特定的管路系统中工作时，实际的工作压头和流量不仅与离心泵本身的性能有关，还与管路的特性有关，即在输送液体的过程中，泵和管路是互相制约的。

所以，在讨论泵的工作情况前，应先了解与之相联系的管路状况。

在图2—17所示的输送系统中，若贮槽与受液槽的液面均保持恒定，液体流过管路系统时所需的压头(即要求泵提供的压头)，可由图中所示的截面1—1，与2-2，间列柏努利方程式求得，即H e = (2-28)在特定的管路系统中，于一定的条件下进行操作时，上式的均为定值，即若贮槽与受液槽的截面都很大，该处流速与管路的相比可以忽略不计，则。

式2-28可简化为H e =K+H f (2-29)若输送管路的直径均一，则管路系统的压头损失可表示为(2-30) 式中 Q e —管路系统的输送量，m 3／h ；A —管路截面积，m 2。

对特定的管路，上式等号右边各量中除了和Q e 外均为定值，且也是Q e 的函数，则 可得(2-31)f Hg u g p Z ＋22∆+∆+∆ρg pZ ρ∆∆与K g p Z ＝＋ρ∆∆022≈∆g u =++=∑g u d l l H e c ef 2)2ζζλ＋（g A Q d l l e e c e 2)3600/()2ζζλ＋（++∑λλ)(e f Q f H =将式2-31代人式2-29中可得(2-32)式2-32或式2-29即为管路特性方程。

若流体在该管路中流动已进入阻力平方区，又可视为常量，于是可令则式2-30可简化为H e = B所以，式2-29变换为 H e =K+B (2-33)由式2-33可看出，在特定的管路中输送液体时，管路所需的压头H e 随液体流量Q e 的平方而变。

若将此关系标在相应的坐标图上，即得如图2—18所示的H e —Q e 曲线。

这条曲线称为管路特性曲线，表示在特定管路系统中，于固定操作条件下，流体流经该管路时所需的压头与流量的关系。

离心泵及选型过程介绍一、离心泵的介绍：离心泵是指靠叶轮旋转时产生的离心力来输送液体的泵。

被输送液体和叶轮一同高速旋转，获得了足够的运动势能（扬程、压力），从而实现流通输送的目的。

按照不同区分方法，可将离心泵类型分为：单级泵、多级泵；低压泵、中压泵、高压泵；单侧进水式泵、双侧进水式泵；卧式泵、立式泵；蜗壳泵、导叶泵；自灌式离心泵、吸入式离心泵；磁力泵、屏蔽泵；油泵、水泵、凝结水泵、排灰泵、循环水泵等。

离心泵选型时，需明确我们需要的是哪一类型的泵。

从设备结构上区分，可将离心泵的基本构造分为：叶轮、泵体、泵轴、轴承、密封、电机、联轴器、基座以及附属的冷却、润滑、密封等装置。

在选型过程中，对每一部件机构、装置的要求也需具体化。

二、离心泵叶轮加工过程介绍离心泵的性能参数（流量、扬程等）由叶轮的直径大小、过流部分的体积（叶轮的厚度）等决定。

用户对流量、扬程的需求是随机的。

叶轮一般由铸造加工而成，其过流部分的厚度一般只有几个常用规格，厂家通过切削叶轮的直径大小，来满足不同流量、扬程的需求。

三、离心泵性能曲线图离心泵的主要性能参数：流量Q、扬程H、轴功率N和效率耳。

在一定转速下，离心泵的扬程H、轴功率N和效率n均随实际流量Q的大小而变化，泵的生产部门将表明Q-H、Q-N及Q-n 关系的曲线，标绘在一张图上，称为离心泵的特性曲线，是反映泵各性能参数之间的关系曲线。

离心泵的实际特性曲线需经过实际的工况（通过调节泵出口阀门，测试不同流量和压力、功率的对应关系）测试而成。

选型前期可作为选型的参考，使用中也可以作为考核厂家产品性能是否稳定的一个依据。

各个厂家叶轮的铸造工艺不同，其流量、扬程和效率也不尽相同，各有特色。

由图可见，一般情况下当扬程升高时流量下降；可以根据扬程查到流量，也可从流量查到扬程；还有根效率曲线，表现为中间高，两边低，标明流量与扬程 在中间段是效率最高，因此选泵时要注意泵运行时的扬程与流量， 力求处于效率 曲线最高附近，这也就是离心泵需注重选型的必要性了。

化工原理离心泵的型号和选择教案第一章：离心泵简介1.1 离心泵的概念1.2 离心泵的分类1.3 离心泵的工作原理1.4 离心泵在化工领域的应用第二章：离心泵的型号表示2.1 离心泵型号的构成2.2 离心泵型号的解读2.3 不同品牌离心泵型号的对比2.4 离心泵型号的选择原则第三章：离心泵的主要性能参数3.1 离心泵的流量3.2 离心泵的压力3.3 离心泵的功率3.4 离心泵的效率3.5 离心泵的转速第四章：离心泵的选择方法4.1 根据流量和压力选择离心泵4.2 根据介质性质选择离心泵4.3 根据安装场合选择离心泵4.4 根据运行条件选择离心泵4.5 离心泵的选型计算第五章：离心泵的安装与维护5.1 离心泵的安装要求5.2 离心泵的调试与运行5.3 离心泵的维护与保养5.4 离心泵的常见故障及处理方法5.5 离心泵的更换与升级第六章：离心泵的效率和性能曲线6.1 离心泵的效率指标6.2 离心泵的性能曲线6.3 性能曲线在泵选型中的应用6.4 提高离心泵效率的途径第七章：特殊类型的离心泵7.1 磁力离心泵7.2 隔膜离心泵7.3 蒸汽轮机离心泵7.4 潜水离心泵7.5 其他特殊类型离心泵的特点与应用第八章：离心泵的节能与环保8.1 离心泵节能的重要性8.2 影响离心泵节能的因素8.3 离心泵的节能措施8.4 离心泵在环保领域的应用8.5 离心泵的环保要求与标准第九章：离心泵在各行业的应用案例9.1 化工行业中的应用案例9.2 石油行业中的应用案例9.3 制药行业中的应用案例9.4 给排水行业中的应用案例9.5 其他行业中的应用案例分析第十章：离心泵的发展趋势与新技术10.1 离心泵行业的发展趋势10.2 高效节能离心泵的研发与应用10.3 智能化离心泵的发展与前景10.4 环保型离心泵的创新与实践10.5 离心泵新技术的展望与挑战重点和难点解析一、离心泵的分类和工作原理重点：离心泵的分类、工作原理及其在化工领域的应用。

离心泵的工作点
离心泵是现代机械工程中一种重要的机械装置，广泛用于灌溉、冷却、水力发电、清洗、抽水、海水淡化等方面，因此熟练掌握它的工作点是无疑十分重要的。

首先，离心泵的工作点是由一个叶轮或多个叶轮组成的，在叶轮内部安装有多个叶片，当轴上的转子旋转时，叶片会与转子的转动方向形成流体的推动力，从而实现离心泵的工作。

其次，离心泵的工作点可以由流量、扬程、压力、能量等指标表征，不同的叶片数量和几何形状会产生不同的工作点。

例如，当叶片数量增加时，流量将增加，而压力下降；当叶片几何形状发生变化时，流量和压力也会变化。

此外，离心泵的工作点有许多因素影响，如流量、叶片数量、叶片几何形状、转速、物料性质、泵壳尺寸等，只有把这些因素考虑进去，才能得出最好的工作点。

最后，当离心泵的工作点改变时，应该及时检查和维护，以保证它的正常工作。

总之，离心泵的工作点是指离心泵能够最佳实现流动和压力的参数特性，可以由流量、扬程、压力、能量等指标表征，并且受多种因素影响，应当在离心泵改变工作点时及时检查和维护。

如果能够熟练掌握它的工作点，就可以为现代机械工程带来良好的发展。

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