关于节水灌溉工程中的水泵.ppt

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关于节水灌溉工程中的关于节水灌溉工程中的水水泵泵任晓力任晓力2014.072014.07德州德州在喷灌、微灌、管道输水灌溉中，通常是用在喷灌、微灌、管道输水灌溉中，通常是用水泵给灌溉系统加压的。

水泵选择的是否合理，水泵给灌溉系统加压的。

水泵选择的是否合理，不仅影响到灌溉系统能否按设计的状况实现正不仅影响到灌溉系统能否按设计的状况实现正常运行，而且还将影响到今后长期运行期间费常运行，而且还将影响到今后长期运行期间费用的高低。

因此，在进行喷灌、微灌、管道输用的高低。

因此，在进行喷灌、微灌、管道输水灌溉工程的技术设计时，必须认真对待水泵水灌溉工程的技术设计时，必须认真对待水泵的选型。

的选型。

水泵是一种输送和提升水的机器，它水泵是一种输送和提升水的机器，它可以把原动机的机械能转换为被输送水的可以把原动机的机械能转换为被输送水的动能或势能。

因为它用途广泛，所以它既动能或势能。

因为它用途广泛，所以它既是一种水力机械，也是一种通用机械。

是一种水力机械，也是一种通用机械。

在节水灌溉工程中常用的水泵都是叶在节水灌溉工程中常用的水泵都是叶片式泵，它是通过装有叶片的叶轮在泵壳片式泵，它是通过装有叶片的叶轮在泵壳内高速旋转来完成能量转换的。

内高速旋转来完成能量转换的。

叶片泵的分类叶片泵的分类离心泵的性能参数离心泵的性能参数离心泵的性能曲线离心泵的性能曲线离心泵正常运行工作点的确定离心泵正常运行工作点的确定离心泵工作点的调节离心泵工作点的调节离心泵选型使用应关注的几个离心泵选型使用应关注的几个问题问题叶片泵的分类叶片泵的分类叶片泵按其工作原理可分为三大类：

叶片泵按其工作原理可分为三大类：

离心泵离心泵靠离心力提水，高扬程小流量。

靠离心力提水，高扬程小流量。

水流在叶轮中是水流在叶轮中是轴进径出。

轴进径出。

混流泵混流泵靠离心力和轴向升力提水，扬靠离心力和轴向升力提水，扬程和流量适中。

程和流量适中。

水流在叶轮中是水流在叶轮中是轴进斜出。

轴进斜出。

轴流泵轴流泵靠轴向升力提水，低扬程大流量。

靠轴向升力提水，低扬程大流量。

水流在叶轮中是水流在叶轮中是轴进轴出。

轴进轴出。

叶片泵的分类叶片泵的分类在节水灌溉工程中常用的水泵都是在节水灌溉工程中常用的水泵都是离心泵离心泵，常用的离心泵泵型有：

，常用的离心泵泵型有：

单级单吸离心泵单级单吸离心泵单级双吸离心泵单级双吸离心泵潜潜水水电电泵泵自自吸吸泵泵单单级级单单吸吸离离心心泵泵单级单吸离心泵机组单级单吸离心泵机组双吸泵双吸泵多多级级离离心心泵泵潜水电泵潜水电泵自吸泵自吸泵离心泵的性能参数离心泵的性能参数离心泵的性能参数离心泵的性能参数离心泵的性能参数是用来表征离离心泵的性能参数是用来表征离心泵性能的一组数据，包括：

心泵性能的一组数据，包括：

流量、扬程、功率、流量、扬程、功率、效率、转速、效率、转速、允许吸上真空高度，允许吸上真空高度，一共有一共有66个个。

u流量流量QQ指单位时间内从水泵出口流出水的体指单位时间内从水泵出口流出水的体积，单位为积，单位为mm33/h/h、mm33/s/s。

水泵铭牌上水泵铭牌上的流量称为水泵的的流量称为水泵的额定流量额定流量。

u扬程扬程HH指单位重量的水从水泵进口到出口所指单位重量的水从水泵进口到出口所增加的能量，单位为增加的能量，单位为mm。

水泵铭牌上水泵铭牌上的的扬程称为水泵的扬程称为水泵的额定扬程额定扬程。

离心泵的性能参数离心泵的性能参数水泵功率分为水泵功率分为有效功率、轴功率和配套功有效功率、轴功率和配套功率，率，一般用一般用轴功率和配套功率轴功率和配套功率表示。

表示。

u有效功率有效功率PP效效是指被抽水流实际得到的功率。

是指被抽水流实际得到的功率。

PP效效=QH/102QH/102（kw）（kw）式中：

式中：

水的容重，水的容重，kg/mkg/m33;QQ水泵流量，水泵流量，mm33/s;/s;HH水泵扬程，水泵扬程，mm。

离心泵的性能参数离心泵的性能参数u轴功率轴功率PP是指水泵所需要提供的功率。

它是指水泵所需要提供的功率。

它是由动力机通过传动装置传递给是由动力机通过传动装置传递给水泵叶轮轴上的，又称输入功率。

水泵叶轮轴上的，又称输入功率。

单位为单位为kwkw。

水泵铭牌上水泵铭牌上的轴功率的轴功率称为水泵的称为水泵的额定功率额定功率。

u配套功率配套功率PP配配是指与水泵配套的动力机所是指与水泵配套的动力机所应有的功率。

应有的功率。

PP配配=kPkP式中式中kk电动机功率备用系数电动机功率备用系数。

离心泵的性能参数离心泵的性能参数u电动机功率备用系数电动机功率备用系数但中小型水泵（包括潜水电泵），水泵铭牌上但中小型水泵（包括潜水电泵），水泵铭牌上的额定功率指的是配套功率的额定功率指的是配套功率。

配套功率配套功率PP配配轴功率轴功率PP有效功率有效功率PP效效额定功率额定功率PP111122225555101010102525252560606060100100备用系数备用系数kk1.71.71.71.71.51.51.51.51.31.31.31.31.251.251.251.251.151.151.151.151.11.11.11.11.081.08离心泵的性能参数离心泵的性能参数u效率效率表示水泵传递能量的有效利用程度，表示水泵传递能量的有效利用程度，等于有效功率与轴功率的比值，单等于有效功率与轴功率的比值，单位为位为。

=PP效效PP水泵铭牌上水泵铭牌上的效率是的效率是对应水泵额定流量对应水泵额定流量的效率，为水泵的最高效率。

的效率，为水泵的最高效率。

离心泵的性能参数离心泵的性能参数u允许吸上真空高度允许吸上真空高度HHSS是指为了保证水泵内是指为了保证水泵内压力最压力最低点不发生气低点不发生气蚀而允蚀而允许的水泵进口许的水泵进口处最大处最大真空度。

真空度。

水泵进口处最大真空度就是指水泵进口中心水泵进口处最大真空度就是指水泵进口中心线高出水源水面的允许最大高差与水泵进水管线高出水源水面的允许最大高差与水泵进水管路水头损失之差。

路水头损失之差。

离心泵的性能参数离心泵的性能参数u转速转速nn是指水泵轴每分钟旋转的圈数，单是指水泵轴每分钟旋转的圈数，单位为位为r/minr/min。

水泵铭牌上水泵铭牌上的转速称的转速称为水泵的为水泵的额定转速额定转速。

转速是影响水泵性能的一个重要参数，当转速是影响水泵性能的一个重要参数，当转速变化时，水泵的其他几个性能参数都会转速变化时，水泵的其他几个性能参数都会随着转速的变化相应发生变化。

随着转速的变化相应发生变化。

离心泵的性能参数离心泵的性能参数离心泵的性能参数离心泵的性能参数水泵的性能主要取决于它的叶轮，水泵叶轮形状不同，水泵的性能主要取决于它的叶轮，水泵叶轮形状不同，它们的性能曲线也就不同。

它们的性能曲线也就不同。

比转数比转数ns是水泵叶轮形状及性是水泵叶轮形状及性能的一个综合判据。

因此，能的一个综合判据。

因此，比转数比转数ns也就是进行水泵分类也就是进行水泵分类的一个综合判据。

的一个综合判据。

nnss=3.65n=3.65nHH1/21/2QQ3344比转数比转数ns只能用只能用水泵设计工况下的性能参数水泵设计工况下的性能参数来计算。

来计算。

比转数比转数nnss3030300300300300500500500500水泵类型水泵类型离心泵离心泵混流泵混流泵轴流泵轴流泵离心泵的性能曲线离心泵的性能曲线由于水泵的由于水泵的66个性能参数之间既相互联系，个性能参数之间既相互联系，又相互制约，关系比较复杂，因此目前尚不又相互制约，关系比较复杂，因此目前尚不能用数学上的函数关系准确地表达它们之间能用数学上的函数关系准确地表达它们之间的变化规律。

的变化规律。

通常，水泵的通常，水泵的66个性能参数之间的关系是个性能参数之间的关系是通过通过水泵实验的方法，水泵实验的方法，采集水泵各相应的性采集水泵各相应的性能参数，在坐标图上用性能关系曲线来表达。

能参数，在坐标图上用性能关系曲线来表达。

这个关系曲线即为水泵的基本性能曲线。

这个关系曲线即为水泵的基本性能曲线。

（购买水泵时，厂家均会提供泵的基本性能曲线）（购买水泵时，厂家均会提供泵的基本性能曲线）离心泵的性能曲线离心泵的性能曲线u指导水泵实验的理论依据是水泵的指导水泵实验的理论依据是水泵的相似率相似率和和比例率。

比例率。

u相似相似率率是指两台相似泵的流量、扬程、功率是指两台相似泵的流量、扬程、功率与其叶轮直径及转速之间的比例关系。

与其叶轮直径及转速之间的比例关系。

u水泵的水泵的比例率是其相似比例率是其相似率的率的特例特例。

u比例率比例率是是指同一台泵流量、扬程、功率与其指同一台泵流量、扬程、功率与其转速之间的比例关系。

（因同一台泵的转速之间的比例关系。

（因同一台泵的叶轮叶轮直径不变，其比例为直径不变，其比例为11）离心泵的性能曲线离心泵的性能曲线相似相似率率对对两台相似两台相似台泵来说，台泵来说，流量流量、扬程扬程、功率功率与叶轮直径和与叶轮直径和转速之间的换算关系，即：

转速之间的换算关系，即：

QQ11QQ22=（DD11DD22）33（nn11nn22）流量流量与叶轮直径与叶轮直径的的33次方成正比次方成正比，与转速与转速的的11次方成正比次方成正比HH11HH22=（DD11DD22）22（nn11nn22）22扬程扬程与叶轮直径与叶轮直径的的平平方成正比方成正比，与转速的平方成正比与转速的平方成正比NN11NN22=（DD11DD22）55（nn11nn22）33功率功率与叶轮直径的与叶轮直径的55次方成正比次方成正比，与转速的立方成正比与转速的立方成正比离心泵的性能曲线离心泵的性能曲线比例率比例率对同一台泵来说，不同转速下性能参数对同一台泵来说，不同转速下性能参数之间之间的的换算关系，即：

换算关系，即：

QQ11QQ22=nn11nn22流量与转速的一次方成正比流量与转速的一次方成正比HH11HH22=（=（nn11nn22）22扬程与转速的平方成正比扬程与转速的平方成正比NN11NN22=（=（nn11nn22）33功率与转速的立方成正比功率与转速的立方成正比离心泵的性能曲线离心泵的性能曲线离心泵的性能曲线离心泵的性能曲线QHs水泵的性能曲线图一定是在某一特定转速下的。

水泵的性能曲线图一定是在某一特定转速下的。

将将泵的转速泵的转速nn作为常量作为常量，将流量，将流量QQ、扬程、扬程HH、功率功率PP、效率、效率和允许吸上真空高度和允许吸上真空高度HHss，随流随流量量QQ变化而变化的关系，在以流量为横坐标，变化而变化的关系，在以流量为横坐标，扬程、轴功率、效率、允许吸上真空高度为纵扬程、轴功率、效率、允许吸上真空高度为纵坐标的坐标图上，分别绘制成的坐标的坐标图上，分别绘制成的QQHH曲线、曲线、QQPP曲线曲线、QQ曲线曲线、QQHHss曲线曲线，统称为水泵性能曲线。

统称为水泵性能曲线。

离心泵的性能曲线离心泵的性能曲线u离心泵的离心泵的QQHH曲线通常是一条缓慢下降的曲线通常是一条缓慢下降的曲线，零流量下的扬程最高，随着流量的曲线，零流量下的扬程最高，随着流量的增大，扬程逐渐减小；增大，扬程逐渐减小；u离心泵的离心泵的QQPP曲线通常是一条缓慢上升的曲线通常是一条缓慢上升的曲线，零流量下的轴功率最小，随着流量曲线，零流量下的轴功率最小，随着流量的增大，轴功率逐渐增大；的增大，轴功率逐渐增大；离心泵的性能曲线离心泵的性能曲线u离心泵的离心泵的QQ曲线通常是一条有最高点，曲线通常是一条有最高