文档介绍：第八节离心泵装置调速运行工况
调速运行:指水泵在可调速的电机驱动下运行,通过改变转速来改变水泵装置的工况点。
如果说对定速运行工况,考虑的是离心泵在固定的单一转速条件下,如何充分利用其Q-H曲线上的高效工作“段”,那么,对调速运行工况,将着眼于在城市管网用水量逐时变动的情况下,如何充分利用通过变速而形成的离心泵Q-H曲线的高效工作“区”。因此,调速运行大大地扩展了离心泵的有效工作范围,是泵站运行中十分合理的调节方式。
为了对调速运行工况进行讨论,下面将对离心泵叶轮的相似律、比例律以及其具体应用等问题分述于后。
一、叶轮相似定律
由于水泵内部液体流动的复杂性,单凭借理论不能准确地算出叶片泵的性能。根据流体力学中的相似理论,并运用实验模拟的手段,可依水泵叶轮在某一转速下的已知性能换算出它在其它转速下的性能。水泵叶轮的相似定律是基于几何相似和运动相似的基础上的。凡是两台水泵能满足几何相似和运动相似的条件,称为工况相似水泵。
几何相似条件是:两个叶轮主要过流部分一切相对应的尺寸成一定比例,所有的对应角相等。
现设有两台几何相似水泵的叶轮,一个为模型水泵的叶轮,其符号以下角标m表示;另一个为实际水泵的叶轮,其符号不带下角标m。
(一)相似条件 1、几何相似
运动相似是在几何相似的前提下的工况相似。即两叶轮相应点上水流的同名速度方向一致,大小成比例。即相应点上水流速度三角形相似。
2、运动相似
相似速度三角形
1、第一相似律
(确定两台相似工况运行水泵的流量之间关系)
水泵出水量Q=πD2b2ψ2Cm2η容。因此,相似工况下运行两台水泵的流量之间的关系为:
(二)相似律公式
1、第一相似律
由水泵的扬程公式
2、第二相似律 (确定两台相似工况运行水泵的扬程之间关系)
3、第三相似律 (确定两台相似工况运行水泵的轴功率之间关系)
水泵的轴功率公式:
N=γQH/(1000 η) (KW)
相似律的简化
实用中,如实际水泵与模型水泵的尺寸相差不太大,且工况相似时,可近似地认为三种局部效率都不随尺寸而变,则相似定律可写为: