轴流泵选型的探讨

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1、轴流泵选型的探讨根据模型泵段或模型泵装置特性进行低扬程泵的选型关醒凡（江苏大学）董志豪（上海凯泉泵业集团有限公司）商明华（上海江天水泵技术研究所）摘要：低扬程水泵的泵段特性和带进出水流道的泵装置特性之间有较人差别。按管道阻力曲线和泵段特性曲线的交点确定泵工况点，往往得出错误的结果。本文分析泵段特性和泵装置特性差别的一般规律，提出根据模型泵段特性选型和根据模型泵装置特性选型两种方法。泵选型的关键在于确定转速n,计算直径D和nD值，取较小的nD值，用高扬程模型在低扬程下使用是值得推荐的选型方法。介绍了选型软件的特点、用法。1、轴流泵的有效运行范围受诸多方血限制轴流

2、泵冇效运行范围的限制条件冇：（1）小流量区存在马鞍形不稳定段，泵应避开在此区段运行。（2）高效区较窄，偏离最高效率点，效率下降较快。（3）偏离最高效率工况，因流入叶片冲角增大，会发生汽蚀，造成性能下降和过流部件破坏。（4）随流量减小，轴功率迅速增加。（5）在小流量侧运行，偏离最高效率点不远时，就会出现明显的噪声，在到达马鞍形右侧最高扬程时，噪声和振动已非常明显，泵必须离开此处一段距离运行。为进一步说明，把轴流泵扬程流量曲线按关死点（A）、马鞍形底部（B）、可运行点（C）、最高效率点（D）、零扬程点（E）分段，如图1所示。综合模型试验结果在表1中列出了各特征点的

3、数值。表1轴流泵运转特性1图1轴流泵运行特性分析可运行的最高扬程He是个关键参数。对虹吸出口泵站而言，水流通过虹吸管最高点所需的扬程应小于此扬程；对于水位变化较大的泵站，水位变化时所需的最高扬程也应小于此扬程。综上所述，泵的有效运行范围为：扬程H：（0.70-1.30）HD；流量Q：（0.75—1.3）QD。2、低扬程泵的选型大型轴流泵，流量大、扬程低，直接设计性能难以保证，一般要选择模型进行相似换算，首先会遇到选型问题。进行选型，一是要有优秀的、数据可靠的模型，二是要有正确的选型方法。按一般离心泵的选型方法，由h二KQ2作一条阻力曲线，它和泵特性曲线的交点就

4、是工况点。K值对于一个具体的泵装置应当是常数。但是模型轴流泵装置试验表明，对轴流泵装置而言，并无一个确定的K值，也难以找出明确的规律，阻力曲线不符合h二KQ2,看来用这种方法对轴流泵是行不通的。这表明低扬程泵的特性和泵装置特性的差异，并不都是摩擦水力损失所致，进出水流道的各种局部水力损失，以及对叶轮进出口流态的影响，都对装置特性有着重要影响。2,1.模型泵段特性和模型泵装置特性在大型泵站建设中，首先根据装置情况选泵，选了泵之后，认为有必要则进行模型泵装置试验。为达到选泵合理，应了解泵段性能和装置性能Z间的关系，提出切合实际的装置性2能。目前虽然不能从理论上根据

5、泵段特性作出泵装置特性，但是如果能知道两者的大致关系，对选型也是有益的。HHAHBHCnQ图2泵段特性曲线和泵装置特性曲线的关系前面己经提到，从泵段特性曲线减去按h二KQ2确定的水力损失，得到泵装置特性曲线，往往会得出错误的结果，但是为了说明两者的人致关系,我们还是假定图2中H〜Q曲线是模型泵的扬程流量曲线，hA、hB、hC是装置的阻力曲线。A、B、C是H〜Q曲线上的三个工况点，假设B为最高效率的工况点。HA、HB、HC是对应泵工况点A、B、C的装置扬程，对于实际泵站则是净扬程，等于吸入液面到排出液面的高度。对于模型泵装置而言，是出口和进口水箱的位置水头和压力

6、水头之和。从泵扬程曲线各工况点A、B、C上减去各对应点的水力损失水头，得到装置净扬程A'、B'、C'。连接A'、B'、C'点则得泵装置扬程流量曲线。由此可以得出结论：模型泵装置扬程曲线位于泵扬程曲线左侧，其偏离程度随着装置阻力损失增大而增加，对既定的装置又随流量增加而增加。现分析模型泵段最高效率点和模型泵装置最高效率点之间的关系。B点是泵段的最高效率工况点，A、C两点偏离B点。在A点的阻力损失为AA',B点的阻力损失为BB',AA'小于BB'。如果泵段在A点的效率和B点相等，则A点

7、装置效率比B点高。但是A点的泵效率比B点低，由此，若A点损失减小使装置效率提高的幅度大于泵段在A点比B点效率下降的幅度，则A点装f［效率高于B点，否则B点装置效率高。一般说来，泵装置最高效率点位于泵段最高效率点的左侧，即装置最高效率点的流量QA小于泵段最高效率点的流量3QB。装置最高效率点的扬程HA可能等于、低于或高于泵段最高效率点的扬程。综合试验结果，给出泵装置性能盒泵段特性的如下关系，仅供参考:(7装~(0.85〜0.95)Q泵日装~(0.95—1.1)H泵H装~H泵一(5〜10)%2.2＞选型的关键问题是确定n、D和nD值n是泵的转速,D是转轮直径,nD

8、值是表示泵汽蚀性能的重要参数（1）nD