离心泵名词术语介绍:特征曲线
离心泵名词术语介绍:特征曲线
前言
每个行业都有自己的专业词汇,离心泵行业也不例外。每个与泵打交道的销售人员、工程师、最终用户和维护人员都需要了解许多术语。如果你希望成为一名称职的泵行业专业人士,了解这些术语至关重要。
什么是特征曲线?
泵的特征曲线也称不特性曲线或性能曲线。离心泵的特征曲线表示以下参数与流量(Q)的关系:扬程(H)、功率(P)、泵的效率(η)和泵的必须汽蚀余量(NPSHr)。特征曲线的形状首先取决于泵的结构形式,如叶轮、泵的壳体或比转速。其它的影响因素,比如汽蚀、结构尺寸、制造公差以及泵送介质的特性(粘度、固体含量)等。
对于离心泵的正常工作范围(n、Q、H均为正数),只要通过H-Q坐标系的第一象限就可以将特征曲线完全展示出来。见图1至图4。
图1:特征曲线:不同比转速下的离心泵特征曲线的不同形状 - 以最佳效率点的百分比绘制的曲线(比转速从左到右逐渐增加)
泵沙龙注:德国、英国等欧洲国家对比转速和吸入比转速的定义是根据欧洲标准EN来确定的,属于有量纲参数,其标准单位是r/min或min-1。
图2:特征曲线:径向流离心泵(ns≈20 min-1)
图3:特征曲线:混流泵(ns≈80 min-1)
图4:特征曲线:轴流泵(ns≈200 min-1)
随着比速度的增加,H-Q曲线的(负)斜率变得更陡。
对于低比转速离心泵,效率曲线在顶点相对平坦(即高效区相对较宽),而高比转速泵的效率曲线在顶点相对较尖(即高效区相对较窄)。
低比速泵的功率曲线在Q=0(关死点)处具有最小值,而高比速泵的功率曲线则在Q=0处达到最大值。
特征曲线可以:
1)定性显示特征曲线的形状(见图1)
2)显示不同比转速离心泵的定量信息(见图2至图4)
即使在给定的比转速下,特征曲线的形状仍然可以通过选择适当的扬程系数来影响。给定运行数据的扬程系数越高,叶轮直径越小,H-Q曲线越平坦,P-Q曲线越陡峭。因此,可以将泵的特征曲线与特定的系统要求相匹配,如图5所示。
图5:特征曲线:扬程系数对特征曲线形状的影响
对于离心泵的正常工作范围(n、Q、H均为正数),只要通过H-Q坐标系的第一象限就可以将特征曲线完全展示出来。
其它三个象限为一般情况下不应用的工况点,其中包括水轮机工况、泵在驱动故障或启动后泵的行为(反向旋转时的启动扭矩)。
离心泵的完整特性图(四象限特征曲线选择图)主要建立在实验的基础上,并取决于泵的类型。图6显示了ns=35 min-1的双吸离心泵的完整特征曲线(根据Stepanoff)。
图6:特征曲线:ns = 35 min-1双吸离心泵的完整特性图(根据Stepanoff)
通过将以下离心泵的运行参数绘制在一张图中,可以获得最清晰的总体展示:以相对速度(n/nN)作为转速,相对流量(Q/Qopt)作为流量,以离心泵的扬程(H)和扭矩(T)作为参数。所有参数都指定为其设计值的百分比(包括负值),以便于将结果转化为类似泵的图表。
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