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1、会计学1水泵水泵(shubng)暖通空调暖通空调第一页，共58页。Prepared by:Carrier University2水泵水泵(shubng)的术语的术语n n流量：流量：流量：流量：n n 水泵的流量通常用加仑水泵的流量通常用加仑水泵的流量通常用加仑水泵的流量通常用加仑/每分钟来表示每分钟来表示每分钟来表示每分钟来表示 gallon/s(gpm)gallon/s(gpm)n n压头：压头：压头：压头：n n 水柱水柱水柱水柱(shu(shu zh)zh)底部承受的压力通常用水柱底部承受的压力通常用水柱底部承受的压力通常用水柱底部承受的压力通常用水柱(shu(shu zh)zh)高度
2、（英尺）来表示高度（英尺）来表示高度（英尺）来表示高度（英尺）来表示n n净吸入压头：净吸入压头：净吸入压头：净吸入压头：n n 水泵的净吸入口的压力要达到防止产生气蚀的要求。水泵的净吸入口的压力要达到防止产生气蚀的要求。水泵的净吸入口的压力要达到防止产生气蚀的要求。水泵的净吸入口的压力要达到防止产生气蚀的要求。n n气蚀：气蚀：气蚀：气蚀：n n 如如如如果果果果系系系系统统统统中中中中任任任任何何何何一一一一个个个个地地地地方方方方的的的的水水水水压压压压力力力力低低低低于于于于水水水水的的的的蒸蒸蒸蒸发发发发压压压压力力力力，溶溶溶溶解解解解的的的的空空空空气气气气会会会会从从从从水水水
3、水中中中中放放放放出出出出变变变变成成成成气气气气泡泡泡泡。流流流流到到到到压压压压力力力力高高高高的的的的地地地地方方方方，气气气气泡泡泡泡会会会会破破破破裂裂裂裂。气气气气泡泡泡泡的的的的形形形形成成成成和和和和破破破破裂裂裂裂称称称称为为为为气气气气蚀蚀蚀蚀现现现现象象象象，常发生在水泵的进口端。常发生在水泵的进口端。常发生在水泵的进口端。常发生在水泵的进口端。n n 当当当当气气气气蚀蚀蚀蚀现现现现象象象象发发发发生生生生时时时时，它它它它常常常常使使使使水水水水泵泵泵泵产产产产生生生生运运运运行行行行噪噪噪噪声声声声、损损损损坏坏坏坏叶叶叶叶轮轮轮轮、产产产产生生生生水水水水击击击击
4、。必必必必须须须须避避避避免这种现象。免这种现象。免这种现象。免这种现象。第2页/共58页第二页，共58页。Prepared by:Carrier University3水泵水泵(shubng)的术语的术语n n流量：流量：n n -体积流量表达体积流量表达为加仑为加仑/每分钟每分钟n n压头：压头：n n -压力通常用水压力通常用水柱柱(shu zh)高度高度表示，一般是用英表示，一般是用英尺做单位尺做单位FeetPressure第3页/共58页第三页，共58页。Prepared by:Carrier University4课程内容课程内容n n第一部分：术语第一部分：术语n n第二部分：确
5、定水泵压头第二部分：确定水泵压头n n第三第三(d sn)(d sn)部分：水泵性能曲线部分：水泵性能曲线n n第四部分：管路特性曲线第四部分：管路特性曲线n n第五部分：水泵选择第五部分：水泵选择n n第六部分：水泵串、并联特性第六部分：水泵串、并联特性第4页/共58页第四页，共58页。Prepared by:Carrier University5确定水泵确定水泵(shubng)的压头的压头 泵的压头被分为吸入压头和输出压头。水柱是有重量的。当系统是开式系统时水泵必须克服以上压头。下面几页介绍的是在不同情况下，如何确定水泵的总压头。水泵的吸入水头等于吸入静压、作用在被抽吸水面上的压力(yl)
6、、管路的沿程阻力和动压头的总和。输出压头的组成同样。不过，水泵吸入口的压头组成是关键。它取决于吸入管路和吸入面是高于还是低于水泵的中心线。从以下几页来看这种影响。第5页/共58页第五页，共58页。Prepared by:Carrier University6确定确定(qudng)水泵水泵的压头的压头（吸水池在泵的中（吸水池在泵的中心线下）心线下）n n吸入压头（总计）：吸入压头（总计）：吸入压头（总计）：吸入压头（总计）：n n 吸入段的静压头吸入段的静压头吸入段的静压头吸入段的静压头n n 吸入段的摩擦阻力吸入段的摩擦阻力吸入段的摩擦阻力吸入段的摩擦阻力n n 水面上的任何水面上的任何水面上
7、的任何水面上的任何(rnh)(rnh)正压（正压（正压（正压（P1P1）n n 排出压头（总计）：排出压头（总计）：排出压头（总计）：排出压头（总计）：n n 排出段的静压头排出段的静压头排出段的静压头排出段的静压头n n 排出段的摩擦阻力排出段的摩擦阻力排出段的摩擦阻力排出段的摩擦阻力n n 水面上的任何水面上的任何水面上的任何水面上的任何(rnh)(rnh)正压（正压（正压（正压（P2P2）n n总压头总压头总压头总压头=吸入压头吸入压头吸入压头吸入压头+排出排出排出排出压头压头压头压头第6页/共58页第六页，共58页。Prepared by:Carrier University7确定水泵
8、确定水泵(shubng)的压头的压头（吸入面高于水泵（吸入面高于水泵(shubng)中心线）中心线）n n吸入压头（总计吸入压头（总计吸入压头（总计吸入压头（总计(z(z ngj)ngj)）n n吸入段静压吸入段静压吸入段静压吸入段静压n n吸入段沿程阻力吸入段沿程阻力吸入段沿程阻力吸入段沿程阻力n n吸入段水面上的压力吸入段水面上的压力吸入段水面上的压力吸入段水面上的压力n n排出压头（总计排出压头（总计排出压头（总计排出压头（总计(z(z ngj)ngj)）n n排出段静压排出段静压排出段静压排出段静压n n排出段沿程阻力排出段沿程阻力排出段沿程阻力排出段沿程阻力n n排出段水面上的压力排
9、出段水面上的压力排出段水面上的压力排出段水面上的压力n n总压头总压头总压头总压头=吸入压头吸入压头吸入压头吸入压头+排出压排出压排出压排出压头头头头第7页/共58页第七页，共58页。Prepared by:Carrier University8确定排出确定排出(pi ch)压头压头(可能排出可能排出(pi ch)到水池中到水池中)n n 排出静压头排出静压头=n n 例例1 1：n n -不把排出管垂向水不把排出管垂向水池池n n -排出静压头排出静压头=H1=H1n n 例例2 2：n n -将排出管垂向水池将排出管垂向水池n n -排出静压头排出静压头=H2=H2n n在例在例2 2中，
10、下垂管提供中，下垂管提供(tgng)(tgng)了一段补偿量了一段补偿量（C C）。）。n n下垂管提供下垂管提供(tgng)(tgng)的水的水柱的补偿了水泵的排出柱的补偿了水泵的排出压头压头第8页/共58页第八页，共58页。Prepared by:Carrier University9防真空防真空(zhnkng)器器（下垂管插入水池（下垂管插入水池中）中）n n以下情况是管路系统以下情况是管路系统(xt(xt ng)ng)中应该注意的。这可能发生在冷凝器的管路中应该注意的。这可能发生在冷凝器的管路中。如果下垂管的长度中。如果下垂管的长度HH大于大于3535英尺，大气压力不能够承担如此高度水
11、柱英尺，大气压力不能够承担如此高度水柱的压力，一些水将落在水池中，在管路的顶部形成真空。的压力，一些水将落在水池中，在管路的顶部形成真空。n n当水泵再启动时，管道内的真空被迅速破坏，从而形成水击。水击会产生当水泵再启动时，管道内的真空被迅速破坏，从而形成水击。水击会产生很大的压力，对管路和冷凝器造成破坏。很大的压力，对管路和冷凝器造成破坏。n n为避免此现象，在排出管的立管最高处安装一个防真空器。当水泵停止运为避免此现象，在排出管的立管最高处安装一个防真空器。当水泵停止运行时，行时，HH高的水柱都落在水池中。当水泵再启动时，再充满管道。高的水柱都落在水池中。当水泵再启动时，再充满管道。n n
12、安装防真空器后，水泵启动时，其排出段的压头是安装防真空器后，水泵启动时，其排出段的压头是H2H2。第9页/共58页第九页，共58页。Prepared by:Carrier University10防真空防真空(zhnkng)器器(排出管置于水池排出管置于水池中中)n n当下垂管长度大于当下垂管长度大于当下垂管长度大于当下垂管长度大于35ft35ft时，水泵关闭时，水泵关闭时，水泵关闭时，水泵关闭n n -大气压力大气压力大气压力大气压力P P不能支持（不能支持（不能支持（不能支持（H-H2H-H2）高）高）高）高的水柱重的水柱重的水柱重的水柱重n n -在在在在HH高处顶部将形成真空高处顶部将
13、形成真空高处顶部将形成真空高处顶部将形成真空(zhnkng)(zhnkng)n n -当泵启动时，真空当泵启动时，真空当泵启动时，真空当泵启动时，真空(zhnkng)(zhnkng)迅迅迅迅速破坏速破坏速破坏速破坏n n -产生水击产生水击产生水击产生水击n n -管路产生机械破坏管路产生机械破坏管路产生机械破坏管路产生机械破坏n n避免排出段形成真空避免排出段形成真空避免排出段形成真空避免排出段形成真空(zhnkng)(zhnkng)n n当泵关闭时，水顺着管路排下（当泵关闭时，水顺着管路排下（当泵关闭时，水顺着管路排下（当泵关闭时，水顺着管路排下（HH）n n有防真空有防真空有防真空有防真
14、空(zhnkng)(zhnkng)的水泵排出压头的水泵排出压头的水泵排出压头的水泵排出压头n n -运行运行运行运行=H2=H2；启动；启动；启动；启动=H=H第10页/共58页第十页，共58页。Prepared by:Carrier University11吸上真空吸上真空(zhnkng)高度高度(NPSH)n nNPSHNPSH是要求水泵不产生气蚀的最小压力值。是要求水泵不产生气蚀的最小压力值。n n当水中出现气泡并迅速破裂时就产生了气蚀。如果吸入吸入段当水中出现气泡并迅速破裂时就产生了气蚀。如果吸入吸入段的压力低于蒸发压力就会产生气泡。气泡在水泵叶轮的压力低于蒸发压力就会产生气泡。气泡在
15、水泵叶轮(yln)(yln)之前之前产生。水的压力会使气泡迅速破裂，并且产生噪声，损坏叶轮产生。水的压力会使气泡迅速破裂，并且产生噪声，损坏叶轮(yln)(yln)。n n必须避免这种现象。必须避免这种现象。Net postive suction head第11页/共58页第十一页，共58页。Prepared by:Carrier University12吸上真空吸上真空(zhnkng)高高度度(NPSH)(P)进口进口(jn ku)法兰处的压强法兰处的压强 叶轮叶轮(yln)入口入口(P2)泵内压强泵内压强水泵法兰前的压力(P)必须防止气蚀气蚀现象：形成气泡并迅速破裂如果（P）下降到水的蒸发
16、压力以下，水会在到达叶轮入口前迅速变成气泡水泵使压力超过水蒸发压力气泡迅速破裂噪声迅速磨损叶轮第12页/共58页第十二页，共58页。Prepared by:Carrier University13课程内容课程内容n n第一部分：术语第一部分：术语n n第二部分：确定水泵压头第二部分：确定水泵压头n n第三部分：水泵性能曲线第三部分：水泵性能曲线n n第四部分：管路特性第四部分：管路特性(txng)(txng)曲线曲线n n第五部分：水泵选择第五部分：水泵选择n n第六部分：水泵串、并联特性第六部分：水泵串、并联特性(txng)(txng)第13页/共58页第十三页，共58页。Prepared
17、by:Carrier University14卧式壳体分离式水泵卧式壳体分离式水泵(shubng)n n下下图图表表示示了了卧卧式式壳壳体体分分离离式式双双吸吸泵泵。这这种种泵泵通通常常在在1150RPM1150RPM或或1750RPM1750RPM转速下运行。转速下运行。n n轴轴承承位位于于轴轴的的末末端端，方方便便维维修修。泵泵能能被被完完全全拆拆开开而而不不影影响响管管道系统。因为水从两个末端进入泵，不要求末端止推装置。道系统。因为水从两个末端进入泵，不要求末端止推装置。n n它它的的缺缺点点是是外外壳壳的的铸铸造造有有些些复复杂杂，且且需需要要两两个个填填料料盒盒。同同时时，由由于于
18、轴轴在在叶叶轮轮(yln)(yln)的的吸吸入入口口占占据据一一定定空空间间；在在两两轴轴承承支支撑撑之之间间的的长长度度较较大大，轴轴的的直直径径必必须须增增加加以以保保证证第第一一临临界界速速度度在在运行速度之上。这两个因素导致了入口损失的加大。运行速度之上。这两个因素导致了入口损失的加大。n n但但无无论论如如何何，它它的的高高效效是是显显而而易易见见的的，很很多多工工程程师师都都偏偏爱爱这这种型号的泵。种型号的泵。第14页/共58页第十四页，共58页。Prepared by:Carrier University15卧式壳体分离式水泵卧式壳体分离式水泵(shubng)n n在在 1150
19、 1150 或或 1750 RPM 1750 RPM转速转速下运行下运行n n两侧吸入两侧吸入n n轴承在轴的末端轴承在轴的末端n n维修方便维修方便n n不需要推力轴承不需要推力轴承n n整个泵可以在不影响管道整个泵可以在不影响管道系统的情况下拆除系统的情况下拆除(chich)(chich)n n高效率高效率n n长的轴长的轴n n直径较大直径较大n n往往是昂贵的往往是昂贵的泵泵电动机电动机第15页/共58页第十五页，共58页。Prepared by:Carrier University16单吸水泵单吸水泵(shubng)n n下图表示一台单侧吸入水泵，也叫垂直对开壳泵。这种泵也被归于下图
20、表示一台单侧吸入水泵，也叫垂直对开壳泵。这种泵也被归于“组合泵组合泵”。电动。电动机和泵是一个组合体。这构成了一个紧凑且不太昂贵的泵机和泵是一个组合体。这构成了一个紧凑且不太昂贵的泵甚至在较大的容量下。它甚至在较大的容量下。它的电动机和泵轴是特殊设计的。的电动机和泵轴是特殊设计的。n n电动机和泵可改变为各自有单独的机壳，通过一个轴连接，安装在同一基础上。这方电动机和泵可改变为各自有单独的机壳，通过一个轴连接，安装在同一基础上。这方便了标准电动机的使用。便了标准电动机的使用。n n在任何情况下，当要打开单吸泵进行维修时，管道系统都必须与之切断连接。尽管只在任何情况下，当要打开单吸泵进行维修时，
21、管道系统都必须与之切断连接。尽管只有一个填料盒，但还是难以有一个填料盒，但还是难以(nny(nny)触及。触及。n n流体进入叶轮入口时没有阻抗，进口损失很小。流体进入叶轮入口时没有阻抗，进口损失很小。n n这类泵通常与这类泵通常与4 4极或极或2 2极极60Hz60Hz的电机配对，转速为的电机配对，转速为17501750或或3500RPM3500RPM。第16页/共58页第十六页，共58页。Prepared by:Carrier University17单单 吸吸 水水 泵泵n n单吸水泵单吸水泵n n一体式一体式n n维修困难维修困难n n入口损失低入口损失低n n“组合泵设计组合泵设计”
22、n n特殊马达和泵特殊马达和泵n n分开的泵和马达分开的泵和马达n n在同一基础上在同一基础上n n标准马达标准马达n n水泵成本低水泵成本低n n在在 1750 1750 或或3500 RPM3500 RPM运行运行n n使用使用(sh(sh yng)yng)普遍普遍 直 连 式 分 离 式第17页/共58页第十七页，共58页。Prepared by:Carrier University18水泵水泵(shubng)的的密封密封n n下图表示了填料环和机械轴封防制液体沿泵轴的渗漏。填料环下图表示了填料环和机械轴封防制液体沿泵轴的渗漏。填料环要求沿着轴有持续的少量流体渗漏用以轴承的冷却和润滑。如
23、要求沿着轴有持续的少量流体渗漏用以轴承的冷却和润滑。如果填料盖压得太紧，泵轴会留下划痕且渗漏将不受控制。维修果填料盖压得太紧，泵轴会留下划痕且渗漏将不受控制。维修昂贵且麻烦。昂贵且麻烦。n n如果一个带有填料环的泵在低于大气压下抽吸，低压诱导水进如果一个带有填料环的泵在低于大气压下抽吸，低压诱导水进入填料中心附近的水封环将变成必须的。在这种情况下，水的入填料中心附近的水封环将变成必须的。在这种情况下，水的渗漏流动既进入泵的抽吸，又沿着泵轴出来。假如被抽吸的水渗漏流动既进入泵的抽吸，又沿着泵轴出来。假如被抽吸的水是干净并且没有泥沙的话，它能被用管道从泵输送到填料环。是干净并且没有泥沙的话，它能被
24、用管道从泵输送到填料环。否则，密封水必须来自一个外部加压调节的水源。否则，密封水必须来自一个外部加压调节的水源。n n机械轴封可以防止所有的渗漏，除了机械轴封可以防止所有的渗漏，除了(ch le)(ch le)可以忽略的蒸发量，可以忽略的蒸发量，所以泵的排水管不是必需的。无论如何，通过泵的流体一定要所以泵的排水管不是必需的。无论如何，通过泵的流体一定要保持供给轴承。否则，泵将会过热导致损坏。保持供给轴承。否则，泵将会过热导致损坏。n n机械轴封在市场上很受欢迎。机械轴封在市场上很受欢迎。第18页/共58页第十八页，共58页。Prepared by:Carrier University19水泵水
25、泵(shubng)的的密封密封Packing RingSpringImpellerLeakageCooling Water填料环和机械密封水的小渗漏(shn lu)冷却和润滑轴承来自泵本身的水水泵必须抽送水否则会使轴承过热最小渗漏(shn lu)蒸发水泵不需要排水第19页/共58页第十九页，共58页。Prepared by:Carrier University20水泵水泵(shubng)的材料的材料n n通常的空气调节规范要求铸铁泵壳和青铜叶轮。泵轴可以是不锈钢或低碳钢，青铜或陶瓷的轴套覆盖所有的与水接触的部分。n n轴 承 几 乎 都 用 滚 珠 轴 承(gnzhzhuchng)。n n为了
26、用于特殊的情况，泵可以用多种的特殊的材料。第20页/共58页第二十页，共58页。Prepared by:Carrier University21水泵水泵(shubng)的的材料材料n n空调用空调用n n铸铁水泵外壳铸铁水泵外壳n n青铜叶轮青铜叶轮(yln)(yln)n n不锈钢轴不锈钢轴n n或低碳钢轴或低碳钢轴n n青铜或陶瓷轴套覆盖水与轴接触青铜或陶瓷轴套覆盖水与轴接触的区域的区域n n滚珠轴承滚珠轴承n n特殊用途特殊用途n n按需要选择材料按需要选择材料第21页/共58页第二十一页，共58页。Prepared by:Carrier University22水泵的性能水泵的性能(xn
27、gnng)曲线曲线n n泵性能的典型特性通过下面的图表描述出来。扬程流量曲线是由制造厂商通过固定转数、叶轮尺寸(ch cun)和外壳尺寸(ch cun)的标准实验得出的。n n对于离心泵，当流速增大时，它的扬程逐步减小。第22页/共58页第二十二页，共58页。Prepared by:Carrier University23典型的水泵性能典型的水泵性能(xngnng)曲线曲线n n典型的水泵性能典型的水泵性能n n扬程扬程-流量流量(liling)(liling)曲线曲线n n“水泵性能曲线水泵性能曲线”n n由厂商所做的标准试由厂商所做的标准试验确定验确定flow第23页/共58页第二十三页，
28、共58页。Prepared by:Carrier University24平坦型与陡降型水泵性平坦型与陡降型水泵性能能(xngnng)曲线曲线n n水泵的性能可以更进一步通过水泵的性能曲线的斜率表现出来。表示为平坦(pngtn)型或陡降型。平坦(pngtn)型曲线的水泵一般用在闭式系统中，且流量可能会变化较大。陡降型曲线的水泵一般用在开式系统中，如扬程高和流量相对稳定的冷却水系统中。第24页/共58页第二十四页，共58页。Prepared by:Carrier University25平坦型与陡降型水泵性平坦型与陡降型水泵性能能(xngnng)曲线曲线n n由水泵曲线由水泵曲线(qxin)(q
29、xin)的斜的斜率表现出来的特点率表现出来的特点n n平坦型或陡降型平坦型或陡降型n n平坦曲线平坦曲线(qxin)(qxin)的水泵的水泵n n当流量改变的时候扬程轻当流量改变的时候扬程轻微地变化微地变化n n适用于预期流量不稳定的适用于预期流量不稳定的闭式系统（冷冻水循环）闭式系统（冷冻水循环）n n陡降曲线陡降曲线(qxin)(qxin)的水泵的水泵n n当流量稍有改变的时候扬当流量稍有改变的时候扬程变化较大程变化较大n n适用于扬程变化较大时要适用于扬程变化较大时要求恒定流量的开式系统求恒定流量的开式系统（冷却水系统）（冷却水系统）第25页/共58页第二十五页，共58页。Prepare
30、d by:Carrier University26课程内容课程内容n n第一部分：术语第一部分：术语n n第二第二(d r)(d r)部分：确定水泵压头部分：确定水泵压头n n第三部分：水泵性能曲线第三部分：水泵性能曲线n n第四部分：管路特性曲线第四部分：管路特性曲线n n第五部分：水泵选择第五部分：水泵选择n n第六部分：水泵串、并联特性第六部分：水泵串、并联特性第26页/共58页第二十六页，共58页。Prepared by:Carrier University27管路特性曲线管路特性曲线(qxin)（闭式系统）（闭式系统）n n对对于于一一个个给给定定的的管管道道系系统统，阻阻力力损损失
31、失会会随随着着通通过过管管道道的的流流量量的的变变化化而而改改变变。这这个个阻阻力力特特性性画画在在压压头头与与流流量量图图上上就就被被称称为为“管管路路特特性性曲曲线线”。它可以根据下面的方程它可以根据下面的方程(fngchng)(fngchng)绘出。绘出。n nHead2=Head1(Flow2/Flow1)2Head2=Head1(Flow2/Flow1)2n n因因此此，一一旦旦某某个个管管路路系系统统的的设设计计流流量量和和阻阻力力损损失失被被定定下下来来，这这个个管管路路系统的管路特性曲线就可以如下图所示在泵的性能曲线图上绘制出来。系统的管路特性曲线就可以如下图所示在泵的性能曲线
32、图上绘制出来。n n管路特性曲线与泵性能曲线的交点定义为管路系统的管路特性曲线与泵性能曲线的交点定义为管路系统的“工作点工作点”。第27页/共58页第二十七页，共58页。Prepared by:Carrier University28管路特性管路特性(txng)曲线曲线（闭式系统）（闭式系统）n n管路特性曲线表示在流量变化时候的管路阻力的变化管路特性曲线表示在流量变化时候的管路阻力的变化n nhead2=head1(Flow2/flow1)2 head2=head1(Flow2/flow1)2 n n管路特性曲线与水泵性能曲线的交点确定系统管路特性曲线与水泵性能曲线的交点确定系统(xt(xt
33、 ng)ng)的工作点的工作点H=k(GPM)2第28页/共58页第二十八页，共58页。Prepared by:Carrier University29管路特性管路特性(txng)曲线曲线（开式管路）（开式管路）n n对于一个给定的管道系统，阻力对于一个给定的管道系统，阻力(z(z l)l)损失会随着通过管道的流量的变化而改变。这个损失会随着通过管道的流量的变化而改变。这个阻力阻力(z(z l)l)特性画在压头与流量图上就被称为特性画在压头与流量图上就被称为“管路特性曲线管路特性曲线”。它可以根据下面的方。它可以根据下面的方程绘制。程绘制。n nHead2=Head1(Flow2/Flow1)
34、2 Head2=Head1(Flow2/Flow1)2 n n因此，一旦某个管路系统的设计流量和阻力因此，一旦某个管路系统的设计流量和阻力(z(z l)l)损失被定下来，这个管路系统的管路损失被定下来，这个管路系统的管路特性曲线就可以如下图所示在泵的性能曲线图上绘制出来。特性曲线就可以如下图所示在泵的性能曲线图上绘制出来。n n当管路当管路“敞开敞开”时的不同之处在于当流量为零时泵的压头不为零这是由于开式管路的时的不同之处在于当流量为零时泵的压头不为零这是由于开式管路的不平衡压头造成的。不平衡压头造成的。n n管路特性曲线从这个不平衡压头和零流量开始。换句话说，这个不平衡压头加到了每点管路特性
35、曲线从这个不平衡压头和零流量开始。换句话说，这个不平衡压头加到了每点计算出的系统压头上。计算出的系统压头上。n n管路特性曲线与泵的性能曲线的交点定义为管路系统的管路特性曲线与泵的性能曲线的交点定义为管路系统的“工作点工作点”。第29页/共58页第二十九页，共58页。Prepared by:Carrier University30管路特性管路特性(txng)曲线曲线(开式系统开式系统)n n管路特性曲线表示在流速变化时候的管路阻力的变化管路特性曲线表示在流速变化时候的管路阻力的变化n nhead2=head1(Flow2/flow1)2 head2=head1(Flow2/flow1)2 n
36、n开式系统的不平衡扬程（开式系统的不平衡扬程（HH）是附加的）是附加的n n管路特性曲线与水泵性能管路特性曲线与水泵性能(xngnng)(xngnng)曲线相交在开式系统更高的曲线相交在开式系统更高的工作点工作点第30页/共58页第三十页，共58页。Prepared by:Carrier University31课程内容课程内容n n第一部分：术语第一部分：术语n n第二部分：确定水泵压头第二部分：确定水泵压头n n第三部分：水泵性能曲线第三部分：水泵性能曲线n n第四部分：管路特性第四部分：管路特性(txng)(txng)曲线曲线n n第五部分：水泵选择第五部分：水泵选择n n第六部分：水泵
37、串、并联特性第六部分：水泵串、并联特性(txng)(txng)第31页/共58页第三十一页，共58页。Prepared by:Carrier University32水泵水泵(shubng)的的功率功率n n有效功率：有效功率：有效功率：有效功率：n n是产生水泵总压头所需要的功率是产生水泵总压头所需要的功率是产生水泵总压头所需要的功率是产生水泵总压头所需要的功率n n HP HP=（GPM8.33GPM8.33（lb/gallb/gal）HdHd（ft ft）/33,000/33,000n n =（GPMHdGPMHd）/3960/3960n n轴功率：轴功率：轴功率：轴功率：n n电机必需
38、提供给泵运行的功率。电机必需提供给泵运行的功率。电机必需提供给泵运行的功率。电机必需提供给泵运行的功率。n nBHP=BHP=（有效功率）（有效功率）（有效功率）（有效功率）/（泵的全（泵的全（泵的全（泵的全效率效率效率效率(xio l(xio l)）n n泵的全效率泵的全效率泵的全效率泵的全效率(xio l(xio l)是由制造厂是由制造厂是由制造厂是由制造厂商实验确定的。商实验确定的。商实验确定的。商实验确定的。第32页/共58页第三十二页，共58页。Prepared by:Carrier University33水泵水泵(shubng)的的功率功率n n有效功率：有效功率：n n水泵需要
39、能量以克服从排出口水泵需要能量以克服从排出口(ch k(ch k u)u)到吸入口的总阻力到吸入口的总阻力n n静压头损失静压头损失 摩擦损失摩擦损失 速度速度水头水头(通常被忽略通常被忽略)=(Gpm 8.33 lb/gal =(Gpm 8.33 lb/gal 总水头总水头)/33,000 =(Gpm )/33,000 =(Gpm 总水头总水头)/3960)/3960n n轴功率：轴功率：n n马达输送功率流动功率马达输送功率流动功率/水泵效水泵效率率n n效率由测试决定效率由测试决定第33页/共58页第三十三页，共58页。Prepared by:Carrier University34水泵
40、水泵(shubng)的规格的规格n n制造厂商制造不同系列的泵。同一系列中所有的水泵都有相似的制造厂商制造不同系列的泵。同一系列中所有的水泵都有相似的水力性能特征。水力性能特征。n n泵壳被做成各种尺寸，通常用它们排出接管的尺寸分类。吸入管泵壳被做成各种尺寸，通常用它们排出接管的尺寸分类。吸入管总是比排出管大一号。为了提供不同的压头和功率，不同直径的总是比排出管大一号。为了提供不同的压头和功率，不同直径的叶轮叶轮(yln)(yln)被安装在给定尺寸的机壳里。被安装在给定尺寸的机壳里。n n泵的性能以泵的性能曲线表示出，它以加仑泵的性能以泵的性能曲线表示出，它以加仑/分钟为单位的流量分钟为单位的
41、流量对应以英尺为单位的压头（在不同的叶轮对应以英尺为单位的压头（在不同的叶轮(yln)(yln)直径下）。此直径下）。此曲线是给定转数及电机的。轴功率和效率曲线也给出了。曲线是给定转数及电机的。轴功率和效率曲线也给出了。n n因此，对于一个给定的转数，运行在一个要求的扬程下，任何人因此，对于一个给定的转数，运行在一个要求的扬程下，任何人可以选择泵的尺寸，叶轮可以选择泵的尺寸，叶轮(yln)(yln)的直径，然后确定必需的轴功的直径，然后确定必需的轴功率。率。第34页/共58页第三十四页，共58页。Prepared by:Carrier University35水泵水泵(shubng)的的规格规
42、格n n系列产品系列产品系列产品系列产品n n有相似有相似有相似有相似(xin(xin s)s)的性能的性能的性能的性能特性特性特性特性n n对于系列：对于系列：对于系列：对于系列：n n壳体不同壳体不同壳体不同壳体不同n n叶轮直径变化叶轮直径变化叶轮直径变化叶轮直径变化n n在固定的转速下运行在固定的转速下运行在固定的转速下运行在固定的转速下运行n n典型曲线典型曲线典型曲线典型曲线n n压头对转速压头对转速压头对转速压头对转速n n不同的直径不同的直径不同的直径不同的直径n n功率和效率曲线功率和效率曲线功率和效率曲线功率和效率曲线Brake Horsepower第35页/共58页第三十
43、五页，共58页。Prepared by:Carrier University36水泵的选择水泵的选择(xunz)范围范围n n从从泵泵的的曲曲线线来来看看，最最高高效效率率区区是是泵泵的的选选择择的的目目标标（MEPMEP）。MEPMEP位位于于泵泵的的运运行行压压头头范范围围的的中中间间。MEPMEP因因此此被被认认为为是是100 100 设设计计流流量选择点。量选择点。n n根根据据MEPMEP要要求求，制制造造厂厂商商推推荐荐泵泵应应在在不不低低于于67 67 的的MEPMEP和和不不高高于于115 115 的的MEPMEP范范围围内内运运行行。给给出出范范围围是是必必要要的的，因因为为
44、泵泵的的套套壳壳和和叶叶轮轮尺尺寸寸在在同同一一型型号号下下不不是是无无穷穷的的，设设计计者者可可能能不不得得不不选选择择一一个个不是正好符合工作要求的流量和压头的泵。不是正好符合工作要求的流量和压头的泵。n n如如果果有有人人想想知知道道在在MEPMEP的的哪哪一一侧侧来来选选择择泵泵，那那应应该该(ynggi)(ynggi)是是在在MEPMEP的的左左侧侧。管管道道系系统统的的阻阻力力计计算算是是基基于于积积累累多多年年的的管管子子的的粗粗糙糙度，设计者倾向于保守的。度，设计者倾向于保守的。n n实实际际安安装装后后，泵泵将将遇遇到到比比设设计计要要小小的的阻阻力力，工工作作点点将将在在它
45、它的的性性能能曲曲线线上上向向右右移移动动，输输送送比比设设计计更更多多的的流流量量。因因此此，选选择择在在MEPMEP的的左边可以缓解这种现象。左边可以缓解这种现象。第36页/共58页第三十六页，共58页。Prepared by:Carrier University37水泵的选择水泵的选择(xunz)范围范围Capacity-GPMMin:67%MEPHead-ft0910110830252015Brake HorsepowerMEP-100%Max:115%MEP找到水泵的最高效率(xio l)点（MEP）在水泵扬程的中点选择设计流量在 MEP100处最小流量：67 MEP选择趋向此方向扬
46、程通常过高在水泵启动时会流量过大而非降低实际压头最大流量：115 MEP第37页/共58页第三十七页，共58页。Prepared by:Carrier University38相相 似似 定定 律律n n水水泵泵给给予予水水速速度度，然然后后把把速速度度转转换换成成压压力力，它它的的运运转转根根据据一一组组“相相似似定定律律”。n n这些定律如下所示：这些定律如下所示：n n1-1-流量与转速成正比。流量与转速成正比。n n2-2-流量与叶轮直径成正比流量与叶轮直径成正比 。n n3-3-压头与转速的平方成正比。压头与转速的平方成正比。n n4-4-压头与叶轮直径的平方成正比。压头与叶轮直径的
47、平方成正比。n n5-5-轴功率与转速的立方成正比。轴功率与转速的立方成正比。n n6-6-轴功率与叶轮直径的立方成正比。轴功率与叶轮直径的立方成正比。n n这这些些定定律律在在估估计计一一个个已已知知的的泵泵在在不不同同转转速速或或不不同同叶叶轮轮直直径径下下的的性性能能时时是是非非常有用的。常有用的。n n如如果果(rgu(rgu)相相似似律律用用于于计计算算在在一一个个管管路路系系统统中中由由于于改改变变泵泵的的速速度度或或叶叶轮轮直直径径导导致致的的新新情情况况，它它先先假假定定系系统统阻阻力力特特性性曲曲线线是是已已知知的的。系系统统阻阻力力会会以以抛物线形式随着流量平方而变化。抛物
48、线形式随着流量平方而变化。第38页/共58页第三十八页，共58页。Prepared by:Carrier University39相相 似似 定定 律律n n流量：流量：Q2=Q1(N2/N1)Q2=Q1(N2/N1)Q2=Q1(D2/D1)Q2=Q1(D2/D1)n n扬程：扬程：H2=H1(N2/N1)2 H2=H1(N2/N1)2 H2=H1(D2/D1)2 H2=H1(D2/D1)2 n n功率：功率：B2=B1(N2/N1)3B2=B1(N2/N1)3B2=B1(D2/D1)3B2=B1(D2/D1)3n n式中：式中：n nQ=Q=以以GPMGPM为单位为单位(dnwi)(dnwi
49、)的流量的流量 n nN=N=转速转速RPMRPMn nD=D=以英寸为单位以英寸为单位(dnwi)(dnwi)的叶轮直径的叶轮直径n nH=H=以英尺为单位以英尺为单位(dnwi)(dnwi)的扬程的扬程n nB=B=轴功率轴功率n n可用于当改变水泵速度或叶轮直径时预测水泵的新性可用于当改变水泵速度或叶轮直径时预测水泵的新性能能第39页/共58页第三十九页，共58页。Prepared by:Carrier University40水泵选择水泵选择(xunz)过程过程下列对各步骤的归纳，有在这次培训中已经学过的，也有一些下列对各步骤的归纳，有在这次培训中已经学过的，也有一些(yxi)(yxi
50、)新的。水泵的正确选择步骤如下：新的。水泵的正确选择步骤如下：1-1-确定被输送液体是冷冻水还是热水。确定被输送液体是冷冻水还是热水。2-2-根据设备选择来确定每一负荷的流量。根据设备选择来确定每一负荷的流量。3-3-综合所有负荷的流量以获得泵的总流量。综合所有负荷的流量以获得泵的总流量。4-4-对泵的循环，确定最不利环路泵在输送总流量时必须提供的扬程。对泵的循环，确定最不利环路泵在输送总流量时必须提供的扬程。5-5-根据总扬程和流量，根据制造厂商的泵性能曲线来选择泵。根据总扬程和流量，根据制造厂商的泵性能曲线来选择泵。A A）对于有控制阀的闭式系统选择平坦型曲线的泵，使负荷减少时使系统压头的