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    水泵流量與揚程的關系

    2023-01-30 09:24:50  來源:水泵網

    水泵的揚程、流量是考察水泵性能的重要參數,如果不弄清楚這些參數的意義及它們之間的關系,那么我們在選擇水泵的時候,就不能做出正確的選型。下面帶大家具體了解一下這些參數吧。

        一、 什么是流量、揚程、功率?

        流量:水泵的流量又稱為輸水量,它是指水泵在單位時間內輸送水的數量。以符號Q來表示,其單位為升/秒、立方米/秒、立方米/小時。

        揚程:水泵的揚程是指水泵能夠揚水的高度,通常以符號H來表示,其單位為米。離心泵的揚程以葉輪中心線為基準,分由兩部分組成。從水泵葉輪中心線至水源水面的垂直高度,即水泵能把水吸上來的高度,叫做吸水揚程,簡稱吸程。

        從水泵葉輪中心線至出水池水面的垂直高度,即水泵能把水壓上去的高度,叫做壓水揚程,簡稱壓程。即 水泵揚程= 吸水揚程 + 壓水揚程 應當指出,一般水泵上標示的揚程是指水泵本身所能產生的揚程,它不含管道水流受摩擦阻力而引起的損失揚程。在選用水泵時,注意不可忽略。否則,將會抽不上水來。

        功率:在單位時間內,機器所做功的大小叫做功率。通常用符號N來表示。常用的單位有:公斤米/秒、千瓦、馬力。通常電動機的功率單位用千瓦表示;柴油機或汽油機的功率單位用馬力表示。動力機傳給水泵軸的功率,稱為軸功率,可以理解為水泵的輸入功率,通常講水泵功率就是指軸功率。

        以離心泵為例,由于軸承和填料的摩擦阻力;葉輪旋轉時與水的摩擦;泵內水流的漩渦、間隙回流、進出、口沖擊等原因。必然消耗了一部分功率,所以水泵不可能將動力機輸入的功率完全變為有效功率,其中定有功率損失,也就是說,水泵的有效功率與泵內損失功率之和為水泵的軸功率。有兩相同葉片的葉輪外徑為D1和D2,它對應的流量為Q1和Q2,揚程H1和H2,功率W1和W2,

        那么Q1/Q2=D1/D2,
        H1/H2=(D1/D2)^2 (平方的關系)
        W1/W2=(D1/D2)^3 (三次方的關系)

        二、離心泵流量揚程性能曲線
        離心式水泵的主要設計與運行參數是流量與揚程,設計技術參數應與運行工藝參數應致或相接近。當泵在這兩個參數之間會相互影響,各類泵、各規格型號的泵均有自己的特性曲線圖,如下圖:

        圖中有3條基本曲線(不包括蝕余量( NPSH)):H與Q曲線,從曲線中可以清楚看出,揚程H下降,其流量Q隨著增加,再一個是功率曲線P,它-般隨流量Q的增加而增加,但不很明顯,重要的一個曲線是效率曲線η,它隨流量的增加而增加,但到一個峰值后,又迅速下降(上圖中揚程150m時*高)。因此,泵的實際運行應盡量在高效率區間狀態下工作。

        當設計(泵的選型)確定后,如泵實際運行揚程過高,則不但造成泵的效率降低,而會嚴重影晌泵的實際流量來Q的下降。反之,如泵的揚程選得過高,而實際運行揚程過低,則也同樣影響泵的效率下降與造成實際運行時流量過大還很可能會增加泵的功率而超出電機的額定電流而發熱。

        三、水泵揚程過高的影響

        中聯泵業技術指導指出:揚程與流量,還有功率對于選擇水泵是非常重要的參考指標了,有的甚至認為揚程高的就是好的,這樣的觀點是不準確的,揚程的高度受到很多方面的影響,那么水泵的揚程調試受那些影響呢,我們又應該怎么去準確的決斷揚程,流量呢?那么我們知道什么是流量,揚程,功率,它們之間又有什么關系呢,相信很多人都會認為,揚程的高度主要是的功率的影響,其實不然,下面我們就看看揚程高度的影響因素:

        水泵的揚程高度取決于水泵的結構;如葉輪直徑的大小,葉片的彎曲情況,轉速等、揚程本來的高度是由這些決定的,那么我們在實際中,特別是在布置管道的過程中,又會對揚程和流量有怎樣的影響呢,相信大家都知道,如果水泵不變的情況下,如果用大的水管那些排水的高度肯定沒有用小點的水管的高,還有就是管道的彎頭也會影響的,還有就是管道的坡度,所以說一般在選擇的時候,都要詳細的了解清楚,避免不抽不上來的情況。

        同樣我們也要明白,流量與揚程是成反比的,在不同的高度,流量不是同的,特別是到達揚程的*高的高度的時候,是沒有流量的,這個時候是排不出水的。

        比如:自平衡多級泵的揚程是用來克服高度和阻力的,高揚程的泵在高揚程點工作時他的流量是設計點的流量,如果在低揚程工作時,相當于泵的出口阻力減小,這時泵的流量就會增加,電機就會超負荷,超到定程度就會燒毀電機。例如一臺給水泵的揚程為50米,流量為50立方米小時,當它往50米高處給水的時,它的流量是50立方米小時,當它往40米高處給水時,它的高度和阻力降低了它的流量可能達到80-90立方米小時以上,這時電機就會發熱或燒毀。

        很多用戶認為水泵抽水揚程越低,電機負荷越小。在這種錯誤認識的誤導下,選購水泵時,常將水泵的揚程選得很高。其實對于離心式水泵而言,當水泵型號確定后,其消耗功率的大小是與水泵的實際流量成正比的。而水泵的流量會隨揚程的增加而水泵揚程過高導致燒電機的原因減小,因而揚程越髙,流量越小,消耗功率也就越小。反之,揚程越低,流量越大,消耗的功率也就越大。因此,為了防止電機過載,一般要求水泵的實際抽水使用揚程不得低于標定揚程的60%。所以當高揚程用于過低揚程抽水時,電機容易過載而發熱,嚴時可燒毀電機。若應急使用,則必須在出水管上裝個用于調節出水量的閘閥(或用木頭等物堵小出水口),以減小流量,防止電機過載

        提醒:注意電機溫升,若發現電機過熱,應及時關小出水口流量或關機。這一點也容易產生誤解,有些認為堵塞出水口,強制減少流量,會增加電機負荷。其實正好相反,正規的大功率離心泵排灌機組的出水管上都裝有閘閥,為了減小機組啟動時的電機負荷,應先關閉閘閥,待電機啟動后再逐漸開啟閘閥就是這個道理。

        四、泵的揚程、流量計算公式

        泵的揚程H=32是什么意思?

        揚程H=32是說這臺機器*多可以把水提高32米

        流量=橫截面積*流速

        流速需要自己測定:秒表

        電流=揚程*流

        首先,揚程高低是由管道和閥門等對水的能量損耗而決定的,他是說水泵所能給予水的能量值,當然電機轉速下降揚程也下降 當離心泵出口 閥關小后,由于揚程不變,流量減少,那么泵的電流減小,如果是全關則電流*小,但略大于空轉,因為水有阻力的。

        離心泵電流*小的時候,是空轉的時候,即泵體內什么水都沒有,和大氣直接連接,泵輪空轉[當然潛水泵這樣長時間轉是會導致過熱損壞的 ,而且即便是普通的泵,這樣轉也不好。

        而離心泵電流*大的時候,是當進口連接源物,比如水,而出口不加以限制,比如直接和大氣相連,連管道都不接,這個時候,流量*大,泵 的電流將*大。

        因為流量揚程是和你的用處有關,和泵本身無關根據實際需求,選擇合適的泵,就這么簡單。

        泵的揚程H=(P2-P1)/ρg+(v2-v1)2/2g+(z2-z1)+hf

        式中 H——揚程,m;

        P1,P2——泵進出口處液體的壓力,Pa;

        v1,v2——流體在泵進出口處的流速,m/s;

        z1,z2——進出口高度,m;

        hf ——管道和局部壓力損失
        ρ——液體密度,kg/m3;
        g——重力加速度,m/s2。

        水泵揚程功率流量2個基本計算公式:

        水泵簡單粗略估算N=Q*H/367

        推理公式:N=Qm3/h)Hm)*98/3600//(1-n)

        N,輸出軸功率,單位是干瓦(kW),水泵功率P=軸功率*安全系數(K通常取11-12);

        Q,流量,單位是立方米每小時(m3/h);

        H,揚程,單位是米(m)

        9.8,重力加速度

        3600每小時3600秒;

        n是水泵的效率,一般流量大的取大值,流量小的取小值(效率η經驗值06-0.85,各品牌效率均不同)

        n揚程損失10米長管道損失10%

        另:水泵物理基本知識算法

        1、W設定時間總功=P功率*設定時間

        2、水泵W有效功=nW總功效率經驗值06-0.85;

        3、水泵W軸有效功=W有效功/K安全系數K取11-1.2;

        4、h有效揚程=1-n,n揚程損失10米長管道n揚程損失10%,20米損失16%(估算基準);

        5、G=水泵W軸有效功/h,求所抽水的重力h揚程;

        6、m=G/g求抽水的質量g重力加速度

        7、V=m/p求抽水的體積p水的比重

        大家若需要設計下面變量,還需重新計算:

        管道口徑

        水位管道出水口徑

        水位管道高低落差

        管道接頭拐彎角度水泵轉速;

        水泵葉輪直徑;

        水泵葉片出口角;

        水泵葉片數;

        水泵泵體尺寸

        水泵吸人口真空度大小;

        水泵排出口的壓力;

        排出水流量

        五、泵的流量揚程對選型的影響

        通常水泵選型時我們都會問用戶流量揚程要求多少,流量揚程不能確定就不能正確的選型,有時在問到客戶流量揚程要求多少時,有少數客戶講無所謂,現在我們提醒廣大客戶這種說法是不可以的,流量可以無要求,可是揚程不能沒有要求,得告訴我們實際工況比如垂直高度多少、水平距離多少、管道如何布置、彎頭數量、管道大小、輸送什么液體等以便我們為您選擇合適的水泵。

        首先確定水泵的具體型號,采用什么系列的水泵選用后,就可按實際工況所需*大流量選擇流量,揚程如果未確定,可以按照輸送的垂直髙度加彎頭和水平距離,管道損耗可以計算出所需揚程,放大5%10%余量后的值為所需揚程,這兩個性能主要參數在型譜圖或系列特性曲線上確定具體型號。

        利用泵特性曲線,在橫坐標上找到所需流量值,在縱坐標上找到所需揚程值,從兩值分別向上和向右引垂線或水平線,兩線交點正好落在特性曲線上,則該泵就是要選的水泵,但是這種理想情況一般不會很少,通常會碰上下列幾種情況。

        A、1:交點在特性曲線上方,這說明流量滿足要求,但揚程不夠,此時,若揚程相差不多,或相差5%左右,仍可選用,若揚程相差很多,則選揚程較大的泵;蛟O法減小管路阻力損失

        B、2:交點在特性曲線下方,在泵特性曲線扇狀梯形范圍內,就初步定下此型號,然后根據揚程相差多少,來決定是否切割葉輪直徑,若揚程相差很小,就不切割,若揚程相差很大,就按所需Q、H、,根據其ns和切割公式,切割葉輪直徑,若交點不落在扇狀梯形范圍內,應選揚程較小的泵。

        選水泵時,有時須考慮生產工藝要求,選用不同形狀QH特性曲線。

        如:要將液位輸送到必須維持一定液面高度的容器中去,此時變希望量有較大的變化,而揚程變化很小,為次應選用平坦H-O曲線的泵

        有如:把石油送到管式加熱爐中去,若工作中流量變化小,則爐管中易產生結焦現象。要避免這種情況,希望但流量略有減小時,管中油的壓力有較大增加,使剛要形成的焦疤被較高液流壓力沖刷掉,這時,宜選

        QH曲線較為徒降的油泵

        以上的文章詳細的介紹了水泵揚程與流量的關系,通過閱讀,我們對于水泵的知識更加全面,所以在選型等方面更清晰如何選擇適合企業需求的水泵產品。


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    尤經理
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