扬程(m) 22 20 18.5 管网中开启一台水泵时,流量为15 m3/h,扬程为18.5m。
(1)画出单台水泵运行时水泵的性能曲线和管网特性曲线,并标出工况点; (2)若管网只需流量10 m3/h,拟采用:1)关小调节阀门;2)调节水泵的转速的办法来实现。求出采用这两种调节方法后水泵的工况点。采用关小调节阀的方法时,管网的阻抗值应增加多少?采用调节转速的方法时,转速应为多少?比较采用这两种方法耗用电能的情况;
(3)若管网需要增加流量,让这两台水泵并联工作,管网系统流量能否达到30m3/h?此时每台水泵的流量和扬程各是多少?
解:(1)如习题6-18解答图,单台水泵的性能曲线为曲线I。管网阻抗
3
2
mH2O/(m/h),作管网特性曲线为曲线II,二者的交点1为水
泵的工况点,输出流量为15 m3/h,扬程为18.5m。
(2)关小阀门时,要求的输出流量是10m3/h,水泵的性能曲线不变,仍为曲线I,由横坐标
m3/h作垂线,与曲线I交点2为要求的工况点,此时,流量
mH2O/(m3/h)2,增加阻抗为
10m3/h,扬程21.2 m。管网的阻抗
mH2O/(m3/h)2。
采用调节转速的方法时,管网特性曲线仍为II,由横坐标m/h作垂线,
3
与曲线II交点3为要求的工况点。由于曲线II上的点满足,即曲线
II是过单台水泵性能曲线I上点1的相似工况曲线,因此点3与点1是相似工
况点,所以转速r/min。
设水泵效率基本不变,调节阀门的耗功率和调节转速时的耗功率对比情况如下:
,即采用调节阀门的方法耗用电能是采用调节转速的
2.59倍。
(3)按照水泵并联工作的联合运行工作性能曲线的求解方法,作出此2台水泵并联工作的联合运行工作性能曲线,如图中曲线III,与管网特性曲线II交点4为联合运行的工作点,此时总流量16.2m/h,不能达到30 m/h,扬程为22.0 mH2O。
3
3
习题6-18解答图
6-19 水泵轴线标高130m,吸水面标高126m,出水池液面标高170m,吸入管段阻力0.81m,压出管段阻力1.91m。试求泵所需的扬程。
解:水泵所需扬程应为(出水池液面标高-吸水面标高)+吸入管段阻力+压出管段阻力,即:
m
水泵所需扬程为46.72mH2O。
6-20 如习题图6-1所示的泵装置从低水箱抽送容重=980kgf/m3的液体,已知条件如下: x=0.1m,y=0.35m,z=0.1m,M1读数为1.24kgf/cm2,M2读数为10.24kgf/cm,Q=0.025m/s,η=0.80。试求此泵所需的轴功率为多少?(注:该装置中两压力表高差为y+z-x)
2
3
习题图6-1
解:水泵的扬程应为其出口和进口之间的测压管水头之差。压力表的读数反映了压力表位置静压,压力表与管道连接处测压管水头应为压力表读数与位置水头之和。则水泵扬程应为:
式中
分别为压力表读数折合成液柱高度的压力。因
m
m
则
水泵轴功率:
kW
6-21 有一水泵装置的已知条件如下:Q=0.12m3/s,吸入管径D=0.25m,水温为40℃(容重γ=992kgf/m3),[Hs]=5m,吸水面标高102m,水面为大气压。吸入管段阻力为0.79m。试求:泵轴的标高最高为多少?如此泵装在昆明地区,海拔高度为1800m,泵的安装位置标高应为多少?设此泵输送水温不变,地区海拔仍为102m ,但系一凝结水泵,制造厂提供的临界气蚀余量为△hmin=1.9m,冷凝水箱内压强为0.09kgf/cm。泵的安装位置有何限制?
解:(1)此水泵在管网中的允许吸上真空高度[Hs′]=[Hs]-(10.33-ha)+(0.24-hv)
2
m,m,则
[Hs′]=[Hs]-(10.33-ha)+(0.24-hv)=5-(10.33-10.40)+(0.24-0.765) =4.55m
吸水管的平均速度
则泵的允许安装高度[Hss]为
m/s
m
泵轴标高最高为102+3.45=105.45m。 若安装在昆明地区,则ha =8.67m,
[Hs′]=[Hs]-(10.33-ha)+(0.24-hv)=5-(10.33-8.67)+(0.24-0.765)=2.82m

