離心泵的性能曲線

    一臺離心泵，當(dāng)工作轉(zhuǎn)速n為定值時，其揚程H、軸功率Pe、效率η及必需汽蝕余量NPSHr與泵的流量qv之間有一定的對應(yīng)關(guān)系。這種表示H-qv、η-qv、Pe-qv和NPSHr-qv的關(guān)系曲線稱為泵性能曲線或性能曲線。如果用理論分析法求離心泵的性能曲線，必須計算泵內(nèi)的各種損失。然而，這些損失與泵內(nèi)的流動有著十分復(fù)雜的關(guān)系，目前還很難作精確的定量計算。人們僅能定性地知道這些曲線的大體形狀。各種類型泵準(zhǔn)確的性能曲線只能通過實驗測得。圖1列舉了一種離心泵的性能曲線。應(yīng)當(dāng)注意，由于實驗條件的限制等原因，泵制造廠在產(chǎn)品樣本上所提供的性能曲線，往往都是用清水在20℃（ρ=1000kg/m3）條件下實驗測定得出的。當(dāng)泵輸送液體的密度、黏度等參數(shù)與20℃清水不同時，還需要進行性能換算。

圖1 離心泵性能曲線

    離心泵的實際性能曲線表明，泵在恒定轉(zhuǎn)速下工作時，對應(yīng)于泵的每一個流量值qv，必相應(yīng)的有一個確定的揚程H、軸功率Pe、效率η等。從實際應(yīng)用出發(fā)，每條性能曲線都有它各自的用途。
    1、H-qv曲線是選擇和操作使用泵的主要依據(jù)。離心泵的H-qv曲線一般分為平坦形、陡降形和駝峰形三種，如圖2所示。對于一般的化工生產(chǎn)，需要在比較穩(wěn)定的壓力下進行反應(yīng)，而生產(chǎn)的產(chǎn)量可變化時，應(yīng)選用具有平坦形H-qv曲線的離心泵，因為它在流量發(fā)生變化時，揚程（當(dāng)吸入壓力一定時，即為排出壓力）的變化較小；當(dāng)輸送的液體中含有固體顆粒等物質(zhì)時，因容易堵塞管路、引起泵排出壓力增高，為達到化工產(chǎn)品的產(chǎn)量，要求泵的流量變化很小，應(yīng)選用具有陡降形性能曲線的離心泵，因為當(dāng)流量變化很小時，揚程（排出壓力）升高得較多，可依靠此壓力打通堵塞的管路。駝峰形性能曲線為不穩(wěn)定性能曲線，在相同的揚程下可能出現(xiàn)兩種不同的流量值，使泵運行不穩(wěn)定，選用此類離心泵時，其工作點應(yīng)避開不穩(wěn)定區(qū)，在化工生產(chǎn)中好不要選用此類離心泵。

圖2 離心泵H-qv曲線形狀

    2、Pe-qv曲線是合理選擇原動機功率和操作啟動泵的依據(jù)。通常應(yīng)按所需流量變化范圍中的大功率再加上一定的安全裕量來確定原動機的輸出功率。泵啟動時，應(yīng)選在耗功小的工況下進行，以減小啟動電流，保護電動機。一般離心泵在qv=0關(guān)系功率小，故啟動時應(yīng)關(guān)閉排出管上的調(diào)節(jié)閥門，待啟動之后再將閥門打開。
    3、η-qv曲線是檢查泵工作經(jīng)濟性的依據(jù)。泵應(yīng)盡可能在高效區(qū)工作。工程上將泵的高效率點定為額定點，它一般也就是泵的設(shè)計工況點。與該點相對應(yīng)的參數(shù)稱為額定流量、額定揚程和額定功率。通常規(guī)定對應(yīng)于高效率以下7%的工況范圍為高效工作區(qū)。有的泵在樣本上只給出高效區(qū)段的性能曲線。
    4、NPSHr-qv曲線是檢查泵是否發(fā)生汽蝕的依據(jù)。泵的安裝位置與使用，應(yīng)留有足夠的有效汽蝕余量，以盡量防止泵發(fā)生汽蝕。