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上海茂碩機(jī)械設(shè)備有限公司
中級(jí)會(huì)員 | 第6年

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水泵基礎(chǔ)知識(shí)之性能參數(shù)詳解

時(shí)間:2025/2/20閱讀:689
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水泵(Water Pump)是輸送液體或使液體增壓的機(jī)械,通常是利用電機(jī)或其它動(dòng)力設(shè)備驅(qū)動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng),把液體從低處吸入后經(jīng)過葉輪的作用使其受到動(dòng)能轉(zhuǎn)化而產(chǎn)生壓力,從而輸送液體到高處或遠(yuǎn)距離。水泵的主要性能參數(shù)有:流量、揚(yáng)程、功率和效率等。

水泵流量是指水泵單位時(shí)間內(nèi)輸送液體的體積或重量,用符號(hào)Q來表示,常用單位有m3/h、m3/s、L/s或t/h。


水泵銘牌上標(biāo)注的流量是這臺(tái)泵的設(shè)計(jì)流量,又稱額定流量,水泵在額定流量下運(yùn)行效率高。

儀表點(diǎn)點(diǎn)通防抄襲

水泵流量計(jì)算公式為:


Q=P×η/2.73H


其中:Q為流量,單位m3/h;P為軸功率,單位KW;η為水泵效率,單位%;2.73為常數(shù);H為揚(yáng)程,單位m。

水泵揚(yáng)程是指單位重力液體從水泵進(jìn)口到出口所增加的能量,也即單位重力的水經(jīng)過水泵后獲得的能量,通俗來講是指水泵能夠揚(yáng)水的高度,用符號(hào)H來表示,其單位mH2O,一般簡化為m。 

離心泵的揚(yáng)程以葉輪中心線為基準(zhǔn),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(yáng)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(yáng)程,簡稱壓程。離心泵揚(yáng)程等于吸水揚(yáng)程和壓水揚(yáng)程之和。

水泵銘牌上的標(biāo)注的揚(yáng)程是這臺(tái)泵的設(shè)計(jì)揚(yáng)程,又稱額定揚(yáng)程,相應(yīng)于通過設(shè)計(jì)流量時(shí)的揚(yáng)程。

儀表點(diǎn)點(diǎn)通防抄襲

水泵揚(yáng)程計(jì)算公式為:


H=(p2-p1)/ρg+(v22-v12)/2g+z2-z1


其中:H為揚(yáng)程,單位m;p1、p2為泵進(jìn)出口處液體的壓強(qiáng),單位Pa;v1、v2為液體在泵進(jìn)出口處的流速,單位m/s;z1、z2為進(jìn)出口高度,單位m;ρ為液體密度,單位kg/m3;g為重力加速度,單位m/s2。

水泵功率是指單位時(shí)間內(nèi)水泵所做的功,通常用符號(hào)N來表示,常用單位為KW。


水泵功率又可細(xì)分為軸功率、有效功率和配套功率等。


水泵銘牌上標(biāo)注的軸功率是指對(duì)應(yīng)于通過設(shè)計(jì)流量時(shí)的軸功率,又稱額定功率。


軸功率是指動(dòng)力機(jī)(電機(jī))傳遞給水泵軸的功率,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,用符號(hào)P來表示。


有效功率是指單位時(shí)間內(nèi)流過水泵的液體從水泵那里獲得的能量,又稱水泵的輸出功率,通常用Pu來表示。


配套功率是指為水泵配套的動(dòng)力機(jī)(電機(jī))功率,一般在水泵銘牌或樣本上標(biāo)有配套功率的數(shù)值。

儀表點(diǎn)點(diǎn)通防抄襲

水泵功率計(jì)算公式為:


P=ρ×g×Q×H/1000η


其中:P為額定功率,單位KW;ρ為液體密度,單位kg/m3;g為重力加速度,單位m/s2;Q為流量,單位m3/s;H為揚(yáng)程,單位m;η為水泵效率,單位%。


水泵效率是指泵的有效功率與軸功率之比的百分?jǐn)?shù),是水泵的重要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),用符號(hào)η來表示。


水泵銘牌上標(biāo)注的效率是對(duì)應(yīng)于通過設(shè)計(jì)流量時(shí)的效率,該效率為水泵的高效率。


水泵軸功率不可能全部傳遞給輸出的液體,其中必有一部分能量損失,水泵內(nèi)能量損失可分為三部分,即水力損失、容積損失和機(jī)械損失,相應(yīng)的也就存在水力效率ηh、容積效率ηV與機(jī)械效率ηm。


水泵的效率η是水力效率ηh、容積效率ηV與機(jī)械效率ηm的乘積。水泵的效率越高,表示其在工作時(shí)的能量損失越小。

儀表點(diǎn)點(diǎn)通防抄襲

水泵效率計(jì)算公式為:


η=(H×Q)/P×100%


其中,η為水泵效率,單位%;H為揚(yáng)程,單位m;Q為流量,單位m3/s;P為功率,單位KW。

水力損失和水力效率:

液體流經(jīng)水泵的吸入室、葉輪、壓出室時(shí)產(chǎn)生摩擦損失、局部損失和沖擊損失。

摩擦損失是液體與過流部件壁間的摩擦阻力引起的損失。

局部損失是液體在泵內(nèi)由于速度大小與方向發(fā)生變化引起的損失。

沖擊損失是泵在非設(shè)計(jì)工況下運(yùn)行時(shí)液體在葉片入口處、出口處及壓出室內(nèi)引起的損失。

水力損失越大,水泵的揚(yáng)程越小。

未考慮水泵內(nèi)水力損失的揚(yáng)程為理論揚(yáng)程HT,則水泵揚(yáng)程H與理論揚(yáng)程H與理論揚(yáng)程HT之比,稱為水力效率ηh。

液體流過葉輪后,有一小部分高壓液體經(jīng)過泵體內(nèi)間隙(例如減漏環(huán))和軸向力平衡裝置(例如平衡孔)泄露到葉輪的進(jìn)口,另有一部分從軸封裝置處泄漏到泵體外,消耗了一部分能量,即容積損失。

漏損q越大,水泵的出水量Q越小。

通過水泵出口的流量Q與通過泵進(jìn)口的流量Q+q之比稱為容積效率ηV。

機(jī)械損失和機(jī)械效率:

葉輪在液體中旋轉(zhuǎn)時(shí),前后蓋板外表面與液體產(chǎn)生摩擦損失(輪盤損失),泵軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)軸和軸封、軸承產(chǎn)生摩擦損失,克服摩擦損失消耗了部分能量,即機(jī)械損失,機(jī)械損失功率用Pm表示。

從泵的輸入功率中扣除機(jī)械損失后,葉輪傳遞給液體的功率稱水力功率,用Pw表示。

水泵的水力功率與軸功率之比成為機(jī)械效率ηm。


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