泵与风机 第2版 教学课件 王寒栋 李敏 编著 泵与风机 演示文稿 CHP
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《泵与风机》课件(第5章)
H c H1 H 2 H n pc p1 p2 pn
qVc qV 1 qV 2 qVn qVi
i 1 n
（二）并联运行的工作特性分析 泵与风机在管路系统中的并联运行可分为两种情况， 即同性能的泵与风机并联运行和不同性能的泵与风机并联 运行。 1.同性能泵并联运行（以泵为例） 右图为两台同性能泵并联工作 时的性能曲线（忽略了非共同管道 OE和OF的阻力影响）。图中曲线Ⅰ、 Ⅱ为两台相同性能泵的性能曲线， Ⅲ为并联后的特性曲线，并联工作 时的性能曲线为Ⅰ＋Ⅱ。
由于入口导叶调节具有构造简单及装置尺寸小，运 行可靠和维护管理简便，初投资低等优点，故离心式风机 目前普遍采用这种调节方式。此外，当调节量较小时，入 口导叶调节的节电效果并不比变速调节差，但随着调节量 的增加，它的节流效应逐渐增强，调节效率不断降低。 根据这一特点，对调节范围大的离心式风机，可采用 入口导叶和双速电机的联合调节方式，以使得在整个调节 范围内都具有较高的调节经济性。因此，目前工业企业大 型机组的离心式送、引风机已较普遍地采用丁这种联合调 节方式。
假设阀门的节流损失为Δ h，则节流功率损失Δ PM′：
PM
gqVM h
1000
(kW)
M′点处，泵的有效功率PeM′：
PeM
gqVM H M
1000
(kW)
M′点处，轴功率功率PshM′：
PshM
gqVM H M (kW) 1000 M
jM′：
2.进口端节流调节
利用装在进口管路上的节流部件来调节风机流量的调 节方式称为进口端节流调节。 当风机采用进口端节流调节时，不仅改变了管路性能 曲线，同时也改变了风机的性能曲线。因为进口管路上 的阀门或挡板离风机的进口较近，节流时影响到风机内 流体的速度场，使性能曲线发生相应的变化。
qVc qV 1 qV 2 qVn qVi
i 1 n
（二）并联运行的工作特性分析 泵与风机在管路系统中的并联运行可分为两种情况， 即同性能的泵与风机并联运行和不同性能的泵与风机并联 运行。 1.同性能泵并联运行（以泵为例） 右图为两台同性能泵并联工作 时的性能曲线（忽略了非共同管道 OE和OF的阻力影响）。图中曲线Ⅰ、 Ⅱ为两台相同性能泵的性能曲线， Ⅲ为并联后的特性曲线，并联工作 时的性能曲线为Ⅰ＋Ⅱ。
由于入口导叶调节具有构造简单及装置尺寸小，运 行可靠和维护管理简便，初投资低等优点，故离心式风机 目前普遍采用这种调节方式。此外，当调节量较小时，入 口导叶调节的节电效果并不比变速调节差，但随着调节量 的增加，它的节流效应逐渐增强，调节效率不断降低。 根据这一特点，对调节范围大的离心式风机，可采用 入口导叶和双速电机的联合调节方式，以使得在整个调节 范围内都具有较高的调节经济性。因此，目前工业企业大 型机组的离心式送、引风机已较普遍地采用丁这种联合调 节方式。
假设阀门的节流损失为Δ h，则节流功率损失Δ PM′：
PM
gqVM h
1000
(kW)
M′点处，泵的有效功率PeM′：
PeM
gqVM H M
1000
(kW)
M′点处，轴功率功率PshM′：
PshM
gqVM H M (kW) 1000 M
jM′：
2.进口端节流调节
利用装在进口管路上的节流部件来调节风机流量的调 节方式称为进口端节流调节。 当风机采用进口端节流调节时，不仅改变了管路性能 曲线，同时也改变了风机的性能曲线。因为进口管路上 的阀门或挡板离风机的进口较近，节流时影响到风机内 流体的速度场，使性能曲线发生相应的变化。
泵与风机完整PPT课件
03
泵与风机运行调节与维护
运行调节方法
01
02
03
变速调节
通过改变泵与风机的转速 来调节流量，适用于电动 机驱动的设备。
节流调节
通过改变管道中阀门的开 度来调节流量，简单易行 但效率较低。
汽蚀调节
通过改变泵入口压力或温 度来调节流量，适用于某 些特定类型的泵。
维护保养措施
定期检查
对泵与风机的运行状态进 行定期检查，包括振动、 噪音、温度等指标。
高效水力设计
01
通过优化水力模型，降低水力损失，提高泵与风机的运行效率。
高效电机设计
02
采用高效电机，提高电机效率，降低能源消耗。
高效控制系统设计
03
采用先进的控制系统，实现泵与风机的智能控制和优化运行，
提高整体运行效率。
系统节能改造方案
系统诊断与优化
通过对现有泵与风机系统进行全 面诊断，找出能源浪费的症结所
实验讨论
03
04
05
1. 分析实验结果与理论 2. 讨论实验操作过程中 3. 提出改进实验方案或
预测的差异及原因；
遇到的问题及解决方法； 方法的建议。
THANKS
感谢观看
发生。
04
泵与风机节能技术及应用
节能技术概述
节能技术定义
通过改进设备设计、提高运行效率、减少能源浪费等手段，实现 能源的有效利用和节约。
节能技术分类
包括设备节能技术、系统节能技术广泛应用于工业、建筑、交通等领域，是实现可持续发展的重要 手段。
高效节能产品设计
确定转速n和功率P
根据所选类型和性能参数确定 转速和功率。
选型原则
根据实际需求，综合考虑性能 参数、可靠性、经济性等因素 进行选型。
泵和风机专题教育课件
D
又 s
sin a
则 A Db（1 zs )
D sin a
令 1 zs
D sin a
为排挤系数
则过流断面面积为：
A Db
轴面速度为：
vm
qV
DbV
相对速度w旳方向或流动角β
当叶片为无限多时，相对速度w旳方向应与叶片 相应点切线方向一致，即βa=β∞
3 能量方程及其分析
动量矩定理：流体系统动量矩随时间旳变化率等于作 用在流体系统上旳外力矩旳矢量和
离心泵β2a : 20。 离心式风机β2a :
~30。
。。
40 ~60
后弯、径向和前弯式三种叶片旳比较
(2)径向式叶片：叶轮中流动损失小；后续流道流动损 失不小于后弯式；扬程较后弯式叶轮高；叶片制造简 朴，常用于通风机和排尘风机
(3)前弯式叶片：叶片弯曲度大,流道较短;流体在叶轮 出口旳绝对速度大;在叶轮及后续流道中有较大旳流动 损失；效率低；噪声也大;但扬程高；一般用于低压通 风机
2g
一而般当流v２体m∞径和向v１流m∞入相叶差轮不时大，，α能1∞够＝以90为。v，２m∞v１≈u∞v１＝m∞0相等，
Hd
v2 2u 2g
HT
u2v2u g
1
v2 2u
/ 2g
1
v2u
u2v2u / g
2u2
1 v2u
2u2
1.β2a=β2amin
v2u∞=0,则τ=1 且因HT∞=0,则 Hd∞=0, Hst∞=0
泵与风机 绪论
泵与风机旳分类
泵与风机旳主要部件 离心式泵旳主要部件：叶轮、吸入室、压出 室、导叶、密封装置等
离心式风机旳主要部件：叶轮、蜗壳、集流 器、进气箱等
又 s
sin a
则 A Db（1 zs )
D sin a
令 1 zs
D sin a
为排挤系数
则过流断面面积为：
A Db
轴面速度为：
vm
qV
DbV
相对速度w旳方向或流动角β
当叶片为无限多时，相对速度w旳方向应与叶片 相应点切线方向一致，即βa=β∞
3 能量方程及其分析
动量矩定理：流体系统动量矩随时间旳变化率等于作 用在流体系统上旳外力矩旳矢量和
离心泵β2a : 20。 离心式风机β2a :
~30。
。。
40 ~60
后弯、径向和前弯式三种叶片旳比较
(2)径向式叶片：叶轮中流动损失小；后续流道流动损 失不小于后弯式；扬程较后弯式叶轮高；叶片制造简 朴，常用于通风机和排尘风机
(3)前弯式叶片：叶片弯曲度大,流道较短;流体在叶轮 出口旳绝对速度大;在叶轮及后续流道中有较大旳流动 损失；效率低；噪声也大;但扬程高；一般用于低压通 风机
2g
一而般当流v２体m∞径和向v１流m∞入相叶差轮不时大，，α能1∞够＝以90为。v，２m∞v１≈u∞v１＝m∞0相等，
Hd
v2 2u 2g
HT
u2v2u g
1
v2 2u
/ 2g
1
v2u
u2v2u / g
2u2
1 v2u
2u2
1.β2a=β2amin
v2u∞=0,则τ=1 且因HT∞=0,则 Hd∞=0, Hst∞=0
泵与风机 绪论
泵与风机旳分类
泵与风机旳主要部件 离心式泵旳主要部件：叶轮、吸入室、压出 室、导叶、密封装置等
离心式风机旳主要部件：叶轮、蜗壳、集流 器、进气箱等
《泵与风机讲义》PPT课件
b1p b2 p D2 p b1 b2 D2
Dp D
Z p vZ1p w1p v2 p
v1
w1
v2
u2 p Dp np u2 D n
可推导出：
qvp qv
Dp D
3
nD32nV
q VP D32Pn PVP
（2）运动相似：速度三角形对应成比例——相似结果；
（3）动力相似：同名力对应成比例，但Re＞105，已自模
化——根本原因。
1、几何相似
1gp 1g ; 2gp 2g ; 1p 1;
满足数学表达式： b1p b2 p D2 p b1 b2 D2
Dp D
Zp Z
2、运动相似
满足数学式： v1p w1p v2 p v1 w1 v2
u2 p Dp np u2 D n
3、动力相似
模型、实型泵与风机的过流部分，相对应点流体微团上作用 的同名力比值相等，方向相同。 在泵与风机中，起主要作用的力是惯性力与黏性力，二者相 似的判据是雷诺数。泵风中流体雷诺数很大，流体处于阻力 平方区，即落在自模化区，自动满足动力相似。
§6-1 泵与风机的运行工况点
泵风性能曲线上的每一点对应一个工况， 泵风一旦在管路系统中运行时，其运行工 况点不仅仅与泵风本身性能曲线有关，而 且还取决于管路系统情况，即管路系统性 能曲线。
一、管路性能曲线
1、定义： 流体在管路系统中通过的流量与所需能量之间的关系曲线。
2、对于泵：
p”
p '' p ' Hc H p g hw
B A′
o
qvA
q q vM
流体力学泵与风机PPT课件
螺杆泵
外齿轮 内齿轮 双螺杆 三螺杆
真空泵
滑片泵等
其他类型泵
喷射泵
水锤泵等
4
※ 泵与风机的主要部件※
（一）离心泵与风机的主要部件
离心泵的主要部件有：叶轮、吸入室、压出室、 密封装置等。
叶轮一般由前盖板、叶片、后盖板和轮毂组成。
叶轮的分类
封闭式一般用于输送清水效率高 半开式一般用于输送杂质的流体 开式因效率低很少采用
（3）功率。功率主要有两种。 有效功率：是指在单位时间内通过泵与风机的全部流 体获得的总能量。这部分功率完全传递给通过泵与风 机的流体，以符号Ne表示，它等于流量和扬程（全压） 的乘积，常用的单位是kW，可按下式计算：
9
泵与风机的基本性能参数
Ne=γQ H = QP
（式10.1）
式中 γ—通过泵与风机的流体容重（kN/m3）。
29
离心式泵与风机的基本理论
随着泄漏的出现导致出口流量降低，又消耗一定的功 率。泄漏量q可（m3/s）按以下公式进行计算
图10.5 机内流体泄漏回流示意图
30
离心式泵与风机的基本理论
31
离心式泵与风机的基本理论
32
离心式泵与风机的基本理论
33
泵与风机的性能曲线
离心式泵与风机的性能曲线
34
泵与风机的性能曲线
11
泵与风机的基本性能参数
汽蚀余量是指水泵吸入口处单位重量液体必须具有的 超过饱和蒸汽压力的富余能量，也称为必须的净正吸 入水头。汽蚀余量一般用来反映泵的吸水性能，其单 位仍为mH2O。 Hs值与Hsv值是从不同角度反映水泵 吸水性能的参数，通常，Hs值越大，水泵吸水性能越 好；Hsv越小，水泵吸水性能越好。Hs及Hsv是确定 水泵安装高度的参数。 为了方便用户使用，每台泵或风机出厂前在机壳上都 嵌有一块铭牌，铭牌上简明地列出了该泵或风机生产 年月日及在设计转速下运转时，效率最高时的流量、 扬程(或全压)、转速、电机功率及允许吸上真空高度 值。
外齿轮 内齿轮 双螺杆 三螺杆
真空泵
滑片泵等
其他类型泵
喷射泵
水锤泵等
4
※ 泵与风机的主要部件※
（一）离心泵与风机的主要部件
离心泵的主要部件有：叶轮、吸入室、压出室、 密封装置等。
叶轮一般由前盖板、叶片、后盖板和轮毂组成。
叶轮的分类
封闭式一般用于输送清水效率高 半开式一般用于输送杂质的流体 开式因效率低很少采用
（3）功率。功率主要有两种。 有效功率：是指在单位时间内通过泵与风机的全部流 体获得的总能量。这部分功率完全传递给通过泵与风 机的流体，以符号Ne表示，它等于流量和扬程（全压） 的乘积，常用的单位是kW，可按下式计算：
9
泵与风机的基本性能参数
Ne=γQ H = QP
（式10.1）
式中 γ—通过泵与风机的流体容重（kN/m3）。
29
离心式泵与风机的基本理论
随着泄漏的出现导致出口流量降低，又消耗一定的功 率。泄漏量q可（m3/s）按以下公式进行计算
图10.5 机内流体泄漏回流示意图
30
离心式泵与风机的基本理论
31
离心式泵与风机的基本理论
32
离心式泵与风机的基本理论
33
泵与风机的性能曲线
离心式泵与风机的性能曲线
34
泵与风机的性能曲线
11
泵与风机的基本性能参数
汽蚀余量是指水泵吸入口处单位重量液体必须具有的 超过饱和蒸汽压力的富余能量，也称为必须的净正吸 入水头。汽蚀余量一般用来反映泵的吸水性能，其单 位仍为mH2O。 Hs值与Hsv值是从不同角度反映水泵 吸水性能的参数，通常，Hs值越大，水泵吸水性能越 好；Hsv越小，水泵吸水性能越好。Hs及Hsv是确定 水泵安装高度的参数。 为了方便用户使用，每台泵或风机出厂前在机壳上都 嵌有一块铭牌，铭牌上简明地列出了该泵或风机生产 年月日及在设计转速下运转时，效率最高时的流量、 扬程(或全压)、转速、电机功率及允许吸上真空高度 值。
泵与风机的构造及工作原理解析ppt课件
叶片式
工作原理
容积式其他Fra bibliotek本标准适用于已投入商业运行的火力 发电厂 纯凝式 汽轮发 电机组 和供热 汽轮发 电机组 的技术 经济指 标的统 计和评 价。燃 机机组 、余热 锅炉以 及联合 循环机 组可参 照本标 准执行 ，并增 补指标 。
第二部分 泵与风机
叶片式
主要是通过高速旋转的叶轮对流体做功，使流体获 得能量；
表2 通风机用途汉语拼音代号
本标准适用于已投入商业运行的火力 发电厂 纯凝式 汽轮发 电机组 和供热 汽轮发 电机组 的技术 经济指 标的统 计和评 价。燃 机机组 、余热 锅炉以 及联合 循环机 组可参 照本标 准执行 ，并增 补指标 。
第二部分 泵与风机
当前泵与风机的发展趋势和特点有以下几个方面：
9.1 离心泵的基本构造及工作原理
本标准适用于已投入商业运行的火力 发电厂 纯凝式 汽轮发 电机组 和供热 汽轮发 电机组 的技术 经济指 标的统 计和评 价。燃 机机组 、余热 锅炉以 及联合 循环机 组可参 照本标 准执行 ，并增 补指标 。
9.1 离心泵的基本构造及工作原理
图9.2 单级双吸卧式离心泵剖面图 1—泵体； 2—泵盖； 3—泵轴； 4—叶轮； 5—叶轮上减漏环； 6—泵壳上减漏 环；7—水封管；8—充水孔； 9—油孔； 10—双列滚珠轴承； 11—键； 12—填 料套； 13—填料环； 14—填料；15—压盖； 16—联轴器； 17—油杯指示管； 18—压水管法兰；19—泵座； 20—吸水管；21—泄水孔； 22—放油孔
9.1 离心泵的基本构造及工作原理
9.1.1.2 泵壳
泵壳的主要作用是以最小的
图
损失汇集由叶轮流出的液体，
9.6
使其部分动能转变为压能，
工作原理
容积式其他Fra bibliotek本标准适用于已投入商业运行的火力 发电厂 纯凝式 汽轮发 电机组 和供热 汽轮发 电机组 的技术 经济指 标的统 计和评 价。燃 机机组 、余热 锅炉以 及联合 循环机 组可参 照本标 准执行 ，并增 补指标 。
第二部分 泵与风机
叶片式
主要是通过高速旋转的叶轮对流体做功，使流体获 得能量；
表2 通风机用途汉语拼音代号
本标准适用于已投入商业运行的火力 发电厂 纯凝式 汽轮发 电机组 和供热 汽轮发 电机组 的技术 经济指 标的统 计和评 价。燃 机机组 、余热 锅炉以 及联合 循环机 组可参 照本标 准执行 ，并增 补指标 。
第二部分 泵与风机
当前泵与风机的发展趋势和特点有以下几个方面：
9.1 离心泵的基本构造及工作原理
本标准适用于已投入商业运行的火力 发电厂 纯凝式 汽轮发 电机组 和供热 汽轮发 电机组 的技术 经济指 标的统 计和评 价。燃 机机组 、余热 锅炉以 及联合 循环机 组可参 照本标 准执行 ，并增 补指标 。
9.1 离心泵的基本构造及工作原理
图9.2 单级双吸卧式离心泵剖面图 1—泵体； 2—泵盖； 3—泵轴； 4—叶轮； 5—叶轮上减漏环； 6—泵壳上减漏 环；7—水封管；8—充水孔； 9—油孔； 10—双列滚珠轴承； 11—键； 12—填 料套； 13—填料环； 14—填料；15—压盖； 16—联轴器； 17—油杯指示管； 18—压水管法兰；19—泵座； 20—吸水管；21—泄水孔； 22—放油孔
9.1 离心泵的基本构造及工作原理
9.1.1.2 泵壳
泵壳的主要作用是以最小的
图
损失汇集由叶轮流出的液体，
9.6
使其部分动能转变为压能，
最新泵与风机 第2版 教学课件 王寒栋 李敏 编著 泵与风机 演示文稿 CHP 4课件ppt
• 3）假如你在某物业管理公司从事制冷空 调系统的运行维护工作，那么，对于其中离 心式水泵的运行管理和维护，你要做的具体 工作有哪些？
当符合条件者有两
种以上规格时，要选择综
选泵的步骤
合指标高者为最终选定的 泵型号。具体可比较其效
率、重量和价格等。
• (1)确定离心泵的类型
• (2)确定额定流量和扬程（注意事项）
• 1)在满足最大工况要求的条件下，应尽量减少能 量的浪费。
• 2)合理利用各水泵的高效率段。在选用设备时， 应使其工作点处于其Q-H曲线的高效区域，以保 证工作点的稳定和高效运行。
• 3)考虑必要的备用机组。
4.1.3 选用中应注意的事项
• 4)需要多台设备并联运行时，应尽可能选用同型 号、同性能的设备，互为备用。
• 5)尽量选用大泵，一般大泵效率高。当系统损失 变化较大时，要考虑大小兼顾，以便灵活调配。
4.1.3 选用中应注意的事项
• 6)泵的样本参数是在某特定标准状态下实测而得 到的，当实际条件与标准状态不符时，应根据有 关公式进行换算，换算为标准状态下的参数，再 根据换算后的参数进行设备选用工作。
• 7)选择水泵时，应查明设备的允许吸上真空高度 或允许气蚀余量，以确定水泵的安装高度。在选 用允许吸上真空高度时，应考虑使用介质温度及 当地大气压强值进行修正。
解： （1）确定水泵类型
根据已知条件可知，要求输送的液体是温度 不高的清水，且泵的位置较低，故而不必考虑气 蚀问题，可以选用吸送清水的IS型离心泵。 （2）确定选泵依据
这里主要是确定选泵的流量和扬程参数，根 据工程实际需要，计算依据参数：
Q 1 .1 ~ 1 .15 Q max
1 .1 24
方案一示意图(a)
当符合条件者有两
种以上规格时，要选择综
选泵的步骤
合指标高者为最终选定的 泵型号。具体可比较其效
率、重量和价格等。
• (1)确定离心泵的类型
• (2)确定额定流量和扬程（注意事项）
• 1)在满足最大工况要求的条件下，应尽量减少能 量的浪费。
• 2)合理利用各水泵的高效率段。在选用设备时， 应使其工作点处于其Q-H曲线的高效区域，以保 证工作点的稳定和高效运行。
• 3)考虑必要的备用机组。
4.1.3 选用中应注意的事项
• 4)需要多台设备并联运行时，应尽可能选用同型 号、同性能的设备，互为备用。
• 5)尽量选用大泵，一般大泵效率高。当系统损失 变化较大时，要考虑大小兼顾，以便灵活调配。
4.1.3 选用中应注意的事项
• 6)泵的样本参数是在某特定标准状态下实测而得 到的，当实际条件与标准状态不符时，应根据有 关公式进行换算，换算为标准状态下的参数，再 根据换算后的参数进行设备选用工作。
• 7)选择水泵时，应查明设备的允许吸上真空高度 或允许气蚀余量，以确定水泵的安装高度。在选 用允许吸上真空高度时，应考虑使用介质温度及 当地大气压强值进行修正。
解： （1）确定水泵类型
根据已知条件可知，要求输送的液体是温度 不高的清水，且泵的位置较低，故而不必考虑气 蚀问题，可以选用吸送清水的IS型离心泵。 （2）确定选泵依据
这里主要是确定选泵的流量和扬程参数，根 据工程实际需要，计算依据参数：
Q 1 .1 ~ 1 .15 Q max
1 .1 24
方案一示意图(a)
《泵与风机》课件——第六章 叶片式泵与风机的叶轮理论
2 流体在叶轮内的运动及速度三角形
绝对速度c可以分解为径向分速度cr和切向分速度cu。 径向分速度与流量有关，切向分速度与压头有关。即
cr cu
csin
c
cos
速度图是研究流体在叶轮内能量转换及其性能的基础。
泵与风机的性能主要与叶轮进口及出口处的流体运动情况有关。
用角标“1”表示进口处的物理量，用角标“2”表示出口处的物理量。
这时每块流体必然受到离心力 的作用，从而使流体的压能提高， 流体从叶轮中心被甩向叶轮外缘， 于是叶轮中心O处就形成真空。
1 离心式泵与风机的工作过程
外界流体在大气压力作用下， 源源不断地沿着吸人管向中心O 处补充，而已从叶轮获得能量的 流体则流人蜗壳内，并将一部分 动能转变为压能，然后沿压出管 道排出。
对于离心式水泵及大型风机，一般要求效率高，多采用后弯式叶 轮。对于中小型风机，本身功率较小，效率成为次要的问题，为缩小 风机的尺寸，常采用前弯式叶轮。径向式叶轮的特点介于后弯式与前 弯式之间，由于它加工容易，出口沿径向，不易积尘堵塞，叶片强度 较好，多用于污水泵、排尘风机、耐高温风机等。
知识点2
轴流式泵与风机 的叶轮理论
第六章
叶片式泵与风机 的叶轮理论
知识点1
离心式泵与风机 的叶轮理论
目录
1 离心式泵与风机的工作过程 2 流体在叶轮内的运动及速度三角形 3 能量方程式及分析 4 离心式泵与风机的叶片型式
1 离心式泵与风机的工作过程
先在叶轮内充满流体，并在叶 轮不同方向上取A、B、C、D几块 流体，当叶轮旋转时，各块流体也 被叶轮带动一起旋转起来。
3 能量方程式及分析
HT
1 g
(u2Tcu 2T
u1Tcu1T )
《泵与风机讲义》PPT课件
联立上述两式并消去
n0/n得：
H A H B H const.
qV2A
qV2B
qV2
图4-26 转速不同时的性能换算
可见：当转速改变时，工况相似的一系列点其扬程与流 量的平方之比为一常数。上式还可改写为：
即相似抛物线方程： H KqV2 （4－35）
上式表明：当转速改变时，工况相似的一系列点是按二次抛 物线规律变化的，且抛物线的顶点位于坐标原点。我们称此
b1p b2 p D2 p b1 b2 D2
Dp D
Z p vZ1p w1p v2 p
v1
w1
v2
u2 p Dp np u2 D n
可推导出：
qvp qv
Dp D
3
np n
Vp V
可变形：
qV D32nV
q VP D32Pn PVP
Dp
D
np n
2 hp
h
D n
（4－26）
（4－27）
H
D22 n 2 h
const.
或
p
D22 n 2 h
const.
描述：几何相似泵（或风机），在相似的工况下，其扬程 （或全压）与叶轮直径及转速的二次方、以及流动效率 （或流体密度）的一次方成正比。
3、功率相似定律
m
k1 k3 k1
k2 k1n2 D4
a
b n2 D4
（假定线性尺寸D2不变）
结论：对于小模型、降转速，↓↓（m↓）。
三、相似定律的特例
实际应用相似定律时，会遇到以下特殊情况：
n0/n得：
H A H B H const.
qV2A
qV2B
qV2
图4-26 转速不同时的性能换算
可见：当转速改变时，工况相似的一系列点其扬程与流 量的平方之比为一常数。上式还可改写为：
即相似抛物线方程： H KqV2 （4－35）
上式表明：当转速改变时，工况相似的一系列点是按二次抛 物线规律变化的，且抛物线的顶点位于坐标原点。我们称此
b1p b2 p D2 p b1 b2 D2
Dp D
Z p vZ1p w1p v2 p
v1
w1
v2
u2 p Dp np u2 D n
可推导出：
qvp qv
Dp D
3
np n
Vp V
可变形：
qV D32nV
q VP D32Pn PVP
Dp
D
np n
2 hp
h
D n
（4－26）
（4－27）
H
D22 n 2 h
const.
或
p
D22 n 2 h
const.
描述：几何相似泵（或风机），在相似的工况下，其扬程 （或全压）与叶轮直径及转速的二次方、以及流动效率 （或流体密度）的一次方成正比。
3、功率相似定律
m
k1 k3 k1
k2 k1n2 D4
a
b n2 D4
（假定线性尺寸D2不变）
结论：对于小模型、降转速，↓↓（m↓）。
三、相似定律的特例
实际应用相似定律时，会遇到以下特殊情况：
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4.1.3 选用中应注意的事项
• 8)当涉及水泵的变频调速时，应先根据最大需水 量、最大水压来选泵，然后根据实际情况确定所 选水泵的配备与运行方案。
4.1.4 离心泵选用举例
• 例1：某空调系统需要从冷水箱向空气处理室 供水，最低水温为100℃，要求供水量为24 m3/h （日用水量变化不大），几何扬水高度为6.2m， 空气处理室喷嘴前应保证有16.5m的压头。经计 算知供水管路的损失为5.8m。为了便于系统的随 时启动，故将水泵装设在冷水箱之下（即自灌 式）。试选择水泵。
解： （1）确定水泵类型 根据已知条件可知，要求输送的液体是温度 不高的清水，且泵的位置较低，故而不必考虑气 蚀问题，可以选用吸送清水的IS型离心泵。 （2）确定选泵依据 这里主要是确定选泵的流量和扬程参数，根 据工程实际需要，计算依据参数：
Q 1 . 1 ~ 1 . 15 Q max 1 . 1 24 26 . 4 m / h H 1 . 1 ~ 1 . 15 H max
4.1.2 离心泵型号的确定
• 确定离心泵的型号，首要的是确定： 1.离心泵的类型、 2.所需的流量和扬程。
• 有了流量和扬程这两个参数后，再按所选离 心泵类型的性能表或特性曲线图来选择泵的具体 •
(1)确定离心泵的类型 (2)确定额定流量和扬程（注意事项） (3)查系列型谱图或性能表 (4)校核 校核泵的额定工作点是否落在泵的高效工作 区内，对联合运行，要求联合运行工作点、单泵 的工作点最好都落在高效区内； • 校核泵的装置气蚀余量（有效气蚀余量）与 必需气蚀余量是否符合要求，当不能满足要求时， 应采取有效措施加以实现。
4.1.4 离心泵选用举例
• 例2：某供水管网系统，已知泵站吸水井最低 水位到管网中最不利点地形高差为2m，管网要求 的服务水头为16m。最高日最高时用水量 Qmax=836L/s，假设用水量最大时泵站内水头损 失为2 m，输水管水头损失为1.5m，配水管网水 头损失为10.3m，且知该供水系统平均日平均时 用水量为416 L/s，试进行选泵设计。
解： （1）确定水泵类型
根据工程实际情况可知，这是一个用水量较 大的清水泵站，故考虑选用 sh 型双吸式离心泵。
（2）确定选泵依据
Q ( 1 . 1 ~ 1 . 15 ) Q 1 . 1 836 920 L / s max
H ( 1 . 1 ~ 1 . 15 ) H 1 . 1 ( 2 16 2 1 . 5 10 . 3 ) 35 m max
4.1.3 选用中应注意的事项
• 4)需要多台设备并联运行时，应尽可能选用同型 号、同性能的设备，互为备用。 • 5)尽量选用大泵，一般大泵效率高。当系统损失 变化较大时，要考虑大小兼顾，以便灵活调配。
4.1.3 选用中应注意的事项
• 6)泵的样本参数是在某特定标准状态下实测而得 到的，当实际条件与标准状态不符时，应根据有 关公式进行换算，换算为标准状态下的参数，再 根据换算后的参数进行设备选用工作。 • 7)选择水泵时，应查明设备的允许吸上真空高度 或允许气蚀余量，以确定水泵的安装高度。在选 用允许吸上真空高度时，应考虑使用介质温度及 当地大气压强值进行修正。
当符合条件者有两 种以上规格时，要选择综 合指标高者为最终选定的 泵型号。具体可比较其效 率、重量和价格等。
常用泵的性能范围与用途表
4.1.3 选用中应注意的事项
• 1)在满足最大工况要求的条件下，应尽量减少能 量的浪费。 • 2)合理利用各水泵的高效率段。在选用设备时， 应使其工作点处于其Q-H曲线的高效区域，以保 证工作点的稳定和高效运行。 • 3)考虑必要的备用机组。
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第4 章
离心泵的选用、布置与运行维护
实际问题
• 在制冷空调工程中，经常会遇到以下类似问 题： • 1）某中央空调系统现要进行改造，如果要 重新为其选配合适的离心式水泵，该如何做？ • 2 ）如果要设计一空调用冷冻站，那么其 中水泵应如何布置并应注意哪些问题才使设 计符合要求？ • 3）假如你在某物业管理公司从事制冷空 调系统的运行维护工作，那么，对于其中离 心式水泵的运行管理和维护，你要做的具体 工作有哪些？
4.1 离心泵的选用
•
•
近年来，水泵的技术领域在不断变化，正向着 大型化、高速化、节能化和特殊化方向发展。
在选泵过程中，我们应借鉴已有的使用经验， 掌握新的变化情况，正确选用不同工艺条件下操 作的水泵，使之满足长期、安全运转和节能的要 求。
4.1.1 离心泵的选型条件
•
离心泵的选型主要根据介质的物理化学性能、 工艺参数和现场条件等来进行。 • 1．输送介质的物理化学性能 • 2．工艺参数 ①要求Q额=（1.1～1.15）Qmax；H额=（1.1～1.15） Hmax ②进口压力PS和出口压力Pd ；温度T ③装置的有效气蚀余量 ④操作状态 • 3．现场条件
（3）确定水泵型号、台数 从供水工程的实际情况来看，供水量较大 且不均匀，从节约能量的观点出发，应选用多 台同型号水泵并联运行以满足最大用水量的要 求，在用水量和所需水压比较小的情况下，可 减少开泵台数，以减少能量的浪费。
3
1 . 1 6 . 2 16 . 5 5 . 8 31 . 35 m
（3）确定泵的型号、大小、台数和有关参数 考虑该输水系统用水量比较小且比较均匀， 选择单台水泵可满足工程需要，因而可以直接查 阅有关产品样本或手册选择一台合适的水泵。
查附录中单级单吸离心泵性能表，可选用一 台IS65-50-160型水泵。该泵转速n=2900r/min时， 配套电机功率为4kW，泵的效率为60%。