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。六、什么叫流量?用什么字母表示?如何换算?
单位时间内泵排出液体的体积叫流量,流量用Q表示,计量单位:立方米/小时(m3/h),
升/秒(l/s), L/s=3.6 m3/h=0.06 m3/min=60L/min
G=Qρ G为重量 ρ为液体比重
例:某台泵流量50 m3/h,求抽水时每小时重量?水的比重ρ为1000公斤/立方米。
解:G=Qρ=50×1000(m3/h·kg/ m3)=50000kg / h=50t/h
七、什么叫扬程?用什么字母表示?用什么计量单位?和压力的换算及公式?
单位重量液体通过泵所获得的能量叫扬程。泵的扬程包括吸程在内,近似为泵出口和入口压力差。扬程用H表示,单位为米(m)。泵的压力用P表示,单位为Mpa(兆帕),H=P/ρ.如P为1kg/cm2,则H=(lkg/ cm2)/(1000kg/ m3) H=(1kg/ cm2)/(1000公斤
/m3)=(10000公斤/m2)/1000公斤/m3=10m
1Mpa=10kg/c m2,H=(P2-P1)/ρ (P2=出口压力 P1=进口压力)
八、什么叫汽蚀余量?什么叫吸程?各自计量单位表示字母?
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,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,用(NPSH)r。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) 标准大气压能压管路真空高度10.33米。 例如:某泵必需汽蚀余量为4.0米,求吸程Δh?
解:Δh=10.33-4.0-0.5=5.83米
九、什么是水泵的汽蚀现象以及其产生原因
1、汽蚀
液体在一定温度下,降低压力至该温度下的汽化压力时,液体便产生汽泡。把这种产生
气泡的现象称为汽蚀。
2、汽蚀溃灭
汽蚀时产生的气泡,流动到高压处时,其体积减小以致破灭。这种由于压力上升气泡消
失在液体中的现象称为汽蚀溃灭。
3、产生汽蚀的原因及危害
泵在运转中,若其过流部分的局部区域(通常是叶轮叶片进口稍后的某处)因为某种原因,抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时,液体便在该处开始汽化,产生大量蒸汽,形成气泡,当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时,气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。在气泡凝结破裂的同时,液体质点以很高的速度填充空穴,在此瞬间产生很强烈的水击作用,并以很高的冲击频率打击金属表面冲击应力
可达几百至几千个大气压,冲击频率可达每秒几万次,严重时会将壁厚击穿。
4、汽蚀过程
在水泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是水泵中的汽蚀过程。水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外,还会产生噪声和振动,并导致泵的性
能下降,严重时会使泵中液体中断,不能正常工作。
十、什么是泵的特性曲线?
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。在实践选效率区间运行,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。
十一、什么叫泵的效率?公式如何?
指泵的有效功率和轴功率之比。η=Pe/P
泵的功率通常指输入功率,即原动机传到泵轴上的功率,故又称轴功率,用P表示。
有效功率即:泵的扬程和质量流量及重力加速度的乘积。
Pe=ρg QH (W) 或Pe=γQH/1000 (KW)
ρ:泵输送液体的密度(kg/m3)
γ:泵输送液体的重度 γ=ρg (N/ m3)
g:重力加速度(m/s) 质量流量 Qm=ρQ (t/h 或 kg/s)
十二、什么是泵的全性能测试台?
能通过精密仪器准确测试出泵的全部性能参数的设备为全性能测试台。国家标准精度为B级。流量用精密蜗轮流量计测定,扬程用精密压力表测定。吸程用精密真空表测定。功率用精密轴功率机测定。转速用转速表测定。效率根据实测值:n=rQ102计算。消防泵的
选型
大多数消防水源提供的消防用水,都需要消防水泵进行加压,以满足灭火时对水压和水量的要求。水泵由于设置、维护不当产生故障势必影响灭火救援,造成不必要的损失.
消防水泵与生活水泵和生产水泵相比性能上应有较高的要求,但我国现行规范对消防水泵的性能和测试要求没有做出较详细的特别规定,致使消防水泵在选用时无据可查,出现了多种问题。
美国对消防泵的性能要求是:消防泵的最大流量应为设计值的150%,扬程不小于选定工作点扬程的65%,关闭水泵时的扬程不大于选定工作点扬程的140%,稳压泵流量为1—2L/S,扬程为消防泵扬程的1.1—1.2倍。
同时规定在消防泵出水管上应设测量用流量计,流量计应能测试水泵选定流量的175%,消防泵在出水管上应设直径大于89mm的压力表。建议关关部门参照美国标准对我国的消防泵设计、选用提出更有针对性、更明确的要求,以便在对消防泵的选用、检测过程中有据可依。
对消防泵的性能规定如下:水泵出流量为选定工作点的流量的150%时,其扬程不小于选定的工作点的扬程的65%,关闭水泵时的扬程不大于选定工作点扬程的140%。其实际是规定了水泵的性能曲线是一条平滑的曲线。我国规范对消防水泵没有详细的规定,致使消防水泵的选用上有不少出入。建议设计人员在设计时参考NFPA20的规定。
《高规》和《建规》对消防水泵的性能没有测试要求,NFPA20规定消防泵 在出水管上设测量用流量计。流量计应能测试水泵选定流量的175%,消防泵在出水管上应设直径大于89mm的压力表,这样水泵安装后可全面测试水泵的性能,以便得知是否能满足设计要求。建议设计人员在设计中考虑这个问题。
消防给水系统稳压是系统平时维持压力的水泵,对系统起着监护作用和使 系统具有自动控制的功能。稳压泵的压力可根据系统压力而确定,一般稳压泵的压力可根据系统压力而确定,一般稳压泵的压力比主泵高0.1Mpa—0.2Mpa,或者稳压泵压力为主泵的1.1倍—1.2倍。但对于稳压泵流量的确定就有不同的说法。《高规》第7.4.8条增压设施应符合下列规定:对消火栓给水系统不应大于5L/S;对自动喷水系统不应大于1L/S。美国NFPA20《Standand for the Installation of Centrifug al Fire Pumps》(1996 Edition)规定稳压泵(Pressure Maintenan Pumps/Jocey Pumps/Make—Up Pumps)的流量不少于系统正常条件下的泄漏量,压力应能足够维持系统所需的压力。显然我国规定了稳压泵的流量的上限,而美国规定了稳压泵的下限。我国的稳压泵的流量设置要求是能满足1个消防单元的用水量,美国是系统的泄漏水量。
自动喷水系统target=_blank>管道的泄漏水量按国家《采暖与卫生工程施工及验收规范》 第3.15条规定:水压试验时,10min内压力降不大于0.05Mpa。然后将试验压力降至target=_blank>工作压力作外观检查,以不漏为合格。《自动喷水灭火系统施工及验收规范》第6.2.3条规定水压试验的测试点应设在系统管网的最低点,对管网注水时,应将管网的空气排净,并应缓慢升压,达到试验压力后,稳压30min,目测管网无泄漏、无变形,且压力降不大于0.05Mpa。《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268—97第10.2.13条规定:DN100的钢管允许渗水量为0.28L(min?km),DN150的钢管允许渗水量为0.3L(min?km)。显然若管道施工达到国家规范,系统管网的泄漏水量很少。作者本人曾观察过两个已竣工的工程,室内管道的泄漏水主要在管道的接口处毛细作用渗漏水,以及一端与大气接触的试验排水阀门和水泵出口止回阀的泄漏水量。管道接口处毛细作用渗漏水一般形不成水滴,多在空气中蒸发。一端与大气接触的阀门漏水很易观察,及时关闭或更换阀门便不成问题。水泵出口止回阀由于关不严而向水池中回水,这一现象不易观察,是系统管网泄漏水量的一大隐患。例如一工程选用的稳压泵流量为1.33L/S,稳压泵长时间运行亦达不到设定压力,经检查是水泵出口止回阀关不严而向水池中漏水,更换止回阀后,稳压泵正常工作,而且几天启动一次。这说明系统的泄漏量很少很少,几乎可以忽略不计。
据调查国内外稳压泵的流量多选为0.5L/S—2.0L/S之间,当系统无气压罐时停泵有水锤现象。鉴于稳压泵对系统有着监护和自动控制功能的要求。我们建议稳压泵的流量为1.0L/S—2.0L/S,压力为比主泵高0.1Mpa—2.0Mpa或者为主泵的1.1倍—1.2倍。稳压泵最好设有气压罐,若不设气压罐,应在稳压泵的控制器上作文章,使之在停泵时不至于因水锤作用而频繁启动。
水环式真空泵的选用常识
一、泵类型的确定
泵的类型主要由工作所需的气量、真空度或排气压力而定。
泵工作时,需要注意以下两个方面:
1.尽可能要求在高效区内,也就是在临界真空度或临界排气压力的区域内运行。
2.应避免在最大真空度或最大排气压力附近运行。在此区域内运行,不仅效率极低,而且工作很不稳定,易产生振动和噪音。对于真空度较高的真空泵而言,在此区域之内运行,往往还会发生汽蚀现象,产生这种现象的明显标志是泵内有噪音和振动。汽蚀会导致泵体、叶轮等零件的损坏,以致泵无法工作。
根据以上原则,当泵所需的真空度或气体压力不高时,可优先在单级泵中选取。如果真空度或排气压力较高,单级泵往往不能满足,或者,要求泵在较高真空度情况下仍有较大气量,即要求性能曲线在较高真空度时较平坦,可选用两级泵。如果真空度要求在-710mmHg以上,可选用水环-大气泵或水环-罗茨真空机组作为抽真空装置。
如果只作真空泵用,则选用单作用泵比较好。因为单作用泵的构造简单,容易制造和维护,且在高真空情况下抗汽蚀性好。 如果仅作较大气量的压缩机使用,则选用双作用的泵比较合适。因为双作用泵的气量大,体积小,重量轻,径向力能得到自动平衡,轴不容易产生疲劳断裂,泵的使用寿命较长。
二、根据系统所需的气量选择真空泵
初步选定了泵的类型之后,对于真空泵,还要根据系统所需的气量来选用泵的型号。 关于真空泵的抽速选择及抽气时间计算可参照:真空计算公式。
自吸泵小知识
1.不需在吸入管路内充满水就能自动地把水抽上来的离心泵称为自吸泵。
自吸泵的结构类型很多,其中,外混式自吸泵的工作原理是:水泵启动前先在泵壳内灌满水(或泵壳内自身存有水)。启动后叶轮高速旋转使叶轮槽道中的水流向涡壳,这时入口形成真空,使进水逆止门打开,吸入管内的空气进入泵内,并经叶轮槽道到达外缘。另一方面,被叶轮排到气水分离室中的水又经左右回水孔流回到叶轮外缘。左回水孔流回的水在在压力差和重力的作用下,射向叶轮槽道内,并被叶轮击碎,与吸入管路来的空气混合后,甩向蜗壳,向旋转方向流动。然后与右回水孔流来的水汇合,顺着蜗壳流动。由于液体在蜗壳内不断冲击叶栅,不断被叶轮击碎,就同空气强烈搅拌混合,生成气水混合物,并不断地流动致使气水不能分离。混合物在蜗壳出口被隔舌剥离,沿短管进入分离室。在分离室内空气被分离出来,由出口管排掉,而水仍经左右回水孔流向叶轮外缘,并与吸入管空气相混合。如此反复循环,逐渐将吸入管路中的空气排尽,使水进入泵内,完成自吸过程。
内混式的自吸泵,工作原理与外混式自吸泵相同,其区别只是回水不流向叶轮外缘,而流向叶轮入口。内混式自吸泵在启动时,须打开叶轮前下方的回流阀,使泵内液体流回到叶轮入口。水在叶轮高速转动的作用下与吸入管来的空气相混合,形成气水混合物排至分离室。在这里空气排出而水又从回流阀返回到叶轮入口。如此反复进行,直至空气排尽,吸上水来。
自吸泵的自吸高度,与叶轮前密封间隙、泵的转数、分离室液面高度等因素有关。叶轮前密封间隙越小,自吸高度越大,一般取为0.3~0.5毫米;在间隙增大时,除自吸高度下降外,泵的扬程、效率均降低。泵的自吸高度随叶轮的圆周速度u2的增大而增大,但到最大自吸高度时,转数增加而自吸高度就不再增加了,此时只是缩短自吸时间;当转数下降时,自吸高度则随着下降。在其它条件不变的情况下,自吸高度还随着储水高度的增加而增加(但也不能超过分离室的最佳储水高度)。为了在自吸泵中更好地使气水混合,叶轮的叶片须少些,使叶栅的节距增大;并宜采用半开式叶轮(或叶轮槽道较宽的叶轮),这样更方便于回