水泵及水泵站復習思考題第一章1-1．什么叫泵。 n 將外加的機械能轉(zhuǎn)化為被輸送液體的能量，使液體獲得動能或勢能的機械設備叫做泵。 1-2．水泵的分類，葉片泵的分類。 n 1. ? 葉片泵：靠葉片運動撥動水，使水產(chǎn)生運動來完成能量傳遞的泵 n (1)離心泵：液體質(zhì)點主要受離心力作用，水流方向為徑向（向外）,揚程大，流量小。 n (2) 軸流泵：液體質(zhì)點主要受軸向的撥動力（升力）。揚程小，流量大。 n (3) 混流泵：液體質(zhì)點即有離心力作用，又受軸向的撥動力。水流方向為斜向。揚程，流量適中 2容積式泵：靠泵體工作室容積的改變來工作的泵。 1），活塞式往復泵 ? 2），柱塞式往復泵 ?3），水環(huán)式真空泵 ? ? ? ?4），蠕動泵 3．流體能量交換式泵：靠流體能量交換來工作。 n ?1），射流泵 n ?2），氣升泵（空氣揚水泵） n ?3），水輪泵 n ?4），水錘泵 水泵在給排水系統(tǒng)中的作用： 動力——提高水的能量。 第二章2-1．離心泵的基本構(gòu)造。葉輪，泵軸，泵殼（泵體），吸水口（進水口），壓水口（出水口），灌水漏斗，泵座，填料（盤根）閘閥，底閥。2-2．離心泵的工作原理。高速旋轉(zhuǎn)的葉輪撥動水，使的水也高速旋轉(zhuǎn)，進而使水產(chǎn)生離心力，在離心力的作用下，由葉輪中部甩向輪外緣。離心泵的工作過程，實際上是一個能量傳遞和轉(zhuǎn)化的過程，它把電動機高速旋轉(zhuǎn)的機械能轉(zhuǎn)化為被抽升液體的動能和勢能。2-3．葉片泵的基本性能參數(shù)。1、流量Q ：在單位時間內(nèi)水泵所輸送的液體數(shù)量。單位：m3/h; ? ?l/s. 2、揚程H ： 水泵對單位重量液體所作的功。單位：應為：kg?m/kg；常用：mH2O； kg/cm2 ；法定：Pa；kPa；Mpa 揚程的值：是液體經(jīng)過水泵后比能的增加值。 液體進入泵時的比能為E1；流出泵時的比能為E2。 則水泵揚程： H=E2－E1 3．軸功率N :原動機輸送給泵的功率。 單位：(千瓦) ? kW ? ?或 ? (馬力)HP n 4．效率η：水泵有效功率與軸功率之比。 n ?有效功率 Nu：單位時間內(nèi)水泵對水所做的功。 n ? ? ? ? ? ? ? ? ?Nu=ρgQH ? (W)

n

n ?ρ——液體的密度。kg/m3

n ? ? ? ? ? ? ? ?g——重力加速度。（m/s2）

n ? ? ? ? ? Q——水泵流量。(m3/s)

n ? ? ? ? ? H——水泵揚程。 (mH2O)

由于泵內(nèi)的摩擦，水的紊流等，水泵不可能將原動機的功率全部傳給液體。在泵內(nèi)有損失。這個損失要用效率來衡量。

編輯

泵軸功率

n 5．轉(zhuǎn)速: ?n ? 水泵葉輪的轉(zhuǎn)動速度。（轉(zhuǎn)/分 ; r/min或rpm）

n ?水泵都是按一定的轉(zhuǎn)速來設計的，轉(zhuǎn)速的改變使水泵

的其它性能（Q;H;η）也改變。

n 6.允許吸上真空高度（HS）及氣蝕余量（HSV）： ? ? ? ? ?HS—水泵在標準狀態(tài)下（水溫200C；水表面為一個標準大氣壓。）運轉(zhuǎn)時，水泵所允許的最大吸上真空高度（mH2O）。它反映了水泵的吸水性能。 ? ? ? ? ?HSV—指水泵吸口處，單位重量液體所具有的超過飽和蒸汽壓力的富裕壓能。單位：mH2O 有時用H來表示。常用于軸流泵；鍋爐給水泵；渣漿泵等。

2-4．離心泵基本方程式的物理意義。

2-5．理論揚程與實際揚程的差別，及形成差別的原因。

實際工程中的水泵揚程：

①將水由吸水井提升至水塔。（靜揚程）

②克服管路中阻力的水頭損失。

注：如泵裝置出口是自由出流，應加上流速水頭。

2-6．什么叫離心泵裝置？ 什么叫水泵裝置的極限工況點？

水泵配上管路以及一切附件后的系統(tǒng)稱為“裝置”，

水泵的H—Q曲線和管道損失特性曲線Q-∑相交于M點，若裝置在此點工作時，管道上的所有閘閥是全開著的，則M點就稱為水泵裝置的極限工況點。

2-7．什么叫離心泵的特性曲線？什么叫高效段（高效段如何確定的）。

在離心泵的6個基本性能參數(shù)中，把轉(zhuǎn)速（n）選定為常量，將揚程（H）、軸功率（N）、效率（ η）、以及允許吸上真空高度（Hs）等隨流量（Q）而變化的函數(shù)關(guān)系用曲線的方式來表示，就稱這些曲線為離心泵的特性曲線。

在最高效率點兩側(cè)效率下降10%左右的區(qū)段，在水泵樣本中，用兩條波形線“ ? ︴”標出

稱為泵的高效段。

2-8．（QT-HT）理論特性曲線與實際（Q-H）特性曲線的差別，及形成差別的原因。

理論上偏差較大，我們常用性能實驗來求特性曲線。理論上（即理想條件下），揚程與流量的關(guān)系為一條直線。實測特性曲線在轉(zhuǎn)速（n）一定的條件下通過離心泵性能試驗和汽蝕試驗來繪制的，Q－H曲線是一條不規(guī)則的曲線。

原因：葉槽中液流為不均勻；泵內(nèi)部的水頭損失即摩擦損失、沖擊損失、泄漏及回流損失。

2-11．水泵調(diào)速運行的意義。

水泵調(diào)速使泵適應所需工況，目的是節(jié)約能源； 大大地擴展了水泵的有效工況范圍。

2-12．葉輪的相似定律、比例律的應用，

把相似定律應用于不同轉(zhuǎn)速運行的同一臺葉片泵。比轉(zhuǎn)數(shù)是葉輪相似定律在葉片泵領(lǐng)域內(nèi)的具體應用。

2-13．什么叫葉輪的相似準數(shù)（比轉(zhuǎn)數(shù)，比速）。

反映葉片泵共性的綜合性的特征數(shù)，作為水泵規(guī)格化的基礎，這個特征數(shù)就是現(xiàn)今通用的相似準數(shù)，稱為葉片泵的比轉(zhuǎn)數(shù)（又叫比速）。

2-14．水泵調(diào)速的方法和調(diào)速的范圍。

? 調(diào)速方法：1）直流調(diào)速電機：造價高。

2）液力耦合器：它裝置在電機與水泵之間，驅(qū)動泵輪轉(zhuǎn)的過程可由介質(zhì)（透平油）的多少來調(diào)節(jié)，輸出轉(zhuǎn)數(shù)可無級調(diào)速。

3）變頻調(diào)速：現(xiàn)在常用成套的變頻調(diào)速設備。原理：改變鼠籠式電機的電源頻率（常規(guī)50Hz）來改變電機的轉(zhuǎn)速。

? 調(diào)速的范圍：(1)調(diào)速后的轉(zhuǎn)速不能與其臨界轉(zhuǎn)速重合、接近或成倍數(shù)。否則，將可 能產(chǎn)生共振現(xiàn)象而使水泵機組遭到損壞。

(2)通常，單級離心泵的設計轉(zhuǎn)速都是低于其軸的臨界轉(zhuǎn)速，一般設計轉(zhuǎn)速約為其臨界轉(zhuǎn)速的75％～80％。對于多級泵而言，臨界轉(zhuǎn)速要考慮第一臨界轉(zhuǎn)速與第二臨界轉(zhuǎn)速。水泵廠的設計轉(zhuǎn)速（n）值一般是大于第一臨界轉(zhuǎn)速的1.3倍，小于第二臨界轉(zhuǎn)速的70％（即：1.3nc1＜n＜0.7nc2）。因此，大幅度地調(diào)速必須慎重，最好能征得水泵廠的同意。

2-15．水泵葉輪的切削律，及切削葉輪調(diào)整工況點的意義。

葉輪切削的目的：節(jié)能；解決水泵類型、規(guī)格的有限性與供水對象要求的多樣性矛盾的一種方法，擴大水泵的適應工況范圍。

2-17．什么叫水泵的并聯(lián)？并聯(lián)的優(yōu)點，并聯(lián)工況點的求法。

并聯(lián)：多臺泵聯(lián)合運行，通過聯(lián)絡管共同向管網(wǎng)或高位水池輸水的設置形式。

特點：1、靈活性：可以加、減供水量，輸水干管中的流量等于各臺并聯(lián)水泵出水量之總和?？梢酝ㄟ^開停水泵的臺數(shù)來調(diào)節(jié)泵站的流量和揚程。（流量變化大；和揚程變化小。）

2、可靠性：當并聯(lián)工作的水泵中有損壞時或例行檢修時，其水泵房仍可繼續(xù)供水。因此，提高了泵站運行的可靠性。

3、節(jié)能：選擇開泵數(shù)量，適應各種不同時段管網(wǎng)中所需水量、水壓的變化。

n 求法：（1）繪制單泵和并聯(lián)工作曲線。

（2）繪制管道系統(tǒng)特性曲線，求工況點。M

（3）求每臺泵的工況點：N(H0,Q1,2),P,η,N。

2-18．什么叫水泵的串聯(lián)？串聯(lián)的特點，串聯(lián)工作的限制條件，串聯(lián)工況點的求法。

水泵的串聯(lián)：將第一臺泵的壓水管，作為第二臺泵的吸水管，水由第一臺泵壓入第二臺泵，水以同一流量，依次流過各臺泵。

特點：一臺水泵的出口接入另一臺水泵的入口，（多級泵就是串聯(lián)）

n （1）各臺水泵的流量相同（質(zhì)量守恒定律）

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Q1=Q2=……Q

n （2）水流所獲得的能量是各泵所供能量之和。

水泵串聯(lián)注意事項：（1）泵高效流量范圍要接近。否則，就不能保證在高效范圍內(nèi) 運行。嚴重時，可能不如大泵單獨運行。

（2）兩泵串聯(lián)要考慮第二臺泵的泵殼強度問題。一般應得水泵廠的同意再串聯(lián)。

（3）必須經(jīng)過工況分析再串聯(lián)。

圖解法：ⅰ按樣本，繪出兩泵的Q-H曲線 (Q-H)1，(Q-H) 2

ⅱ疊加兩泵Q-H曲線得 (Q-H)1+2 （垂直疊加）

ⅲ繪制管道Q-∑h曲線,與(Q-H)1+2交于A點(QAHA)。

ⅳ過A點引垂線交(Q-H)1于B點，交(Q-H)2于C點。B點C點即為兩泵的工況點。

2-19．什么叫氣蝕？氣蝕的危害。

氣蝕：含有大量氣泡的濁液進入高壓區(qū)后，氣泡迅即破裂，沖向氣泡中心的油液相互沖撞，造成局部高溫高壓，引起躁動和噪聲，并使附近的金屬表面出現(xiàn)麻坑，氣穴引起的這種金屬表面的損壞，就是氣穴。

危害：（1）產(chǎn)生振動和噪聲（2）降低泵的性能（3）破壞過流部件

產(chǎn)生氣蝕的原因：水泵吸水口壓力過低；吸水口進氣。

2-20．什么叫允許吸上真空高度？水泵最大安裝高度設計中要考慮的因素。

允許吸上真空高度：水泵在標準狀態(tài)下（水溫200C；水表面為一個標準大氣壓。）運轉(zhuǎn)時，水泵所允許的最大吸上真空高度（mH2O）。它反映了水泵的吸水性能。

因素：不產(chǎn)生氣蝕。

編輯切換為居中

2-22．離心泵的啟動程序，停泵程序，為什么？

啟動程序：關(guān)閉所有閘閥→開泵→開壓力表；真空閥→開吸水管閥→開壓水管閥。

防止電機燒毀。

停泵程序：關(guān)出水閘→停泵（實行閉閘停車）→關(guān)真空表壓力表閥→擦拭泵和電機。

防止發(fā)生水錘

2-27．（107頁習題）

第四章

4-1．泵站的分類，及各類泵站的工藝特點。

1．按屬類及用途分類：

編輯

給水泵站分類及特點

￠ 按機組與地面位置分

編輯

按控制條件分

取水泵站工藝特點：（1）吸水井水位變化（2）常用圓鋼筋砼結(jié)構(gòu)

（3）輸水距離遠 （4）直供用戶的取水泵站

送水泵站的特點：① 水量變化大

② 泵房形狀：多為矩形，吸水井也多為矩形吸水井的形式：

③送水泵房吸水水位變化小（3~4mH20），一般設計成地面式或半地下式。

④送水泵站：運行管理復雜、流量有變化，無水塔時變化更趨于頻繁。

加壓泵站的特點：為了節(jié)能，設加壓泵站，可降低全管網(wǎng)的壓力。

循環(huán)泵站的特點：工業(yè)循環(huán)工藝流程有多種多樣。

￠ ①要求水量、水壓一般比較穩(wěn)定。

￠ ②要求供水可靠性高，備用泵多，泵臺數(shù)多。

￠ ③需水量隨季節(jié)變化的，應在選泵時考慮到峰、谷用水量。

￠ ④開停水泵頻繁時，多用自灌式。

4-2．選泵的原則和要點。

原則：滿足最大排水量。投資少，節(jié)電，運行安全可靠，維修管理方便。

選泵要點：（1） 大小兼顧，調(diào)配靈活。

（2）型號整齊，互為備用。

（3）合理地用盡各水泵的高效段。

（4）近遠期相結(jié)合，考慮遠期發(fā)展。

（5）大中型泵站要作選泵的技術(shù)經(jīng)濟比較。

4-3．選泵的主要依據(jù)。

選泵的依據(jù)：流量、揚程及變化規(guī)律

4-4． 選泵需要考慮的其它因素。

（1）水泵的構(gòu)造形式對泵房布置及泵房形狀尺寸的影響。

立式泵：節(jié)省電機位置。單吸泵、雙吸泵，平面布置不同（吸、壓管方向不同）

（2）保證水泵正常吸水條件：泵房盡量高，充分利用水泵的吸水性能。

（3）盡量選用高效泵：一般大泵效率比小泵高。

（4）備用泵數(shù)的確定：根據(jù)供水對象對停水危害的分析所確定的規(guī)范限定條件。

（5）選擇性能好，廠家信譽好成系列定型泵。

注意：生產(chǎn)廠及用泵地點的泵運輸情況。

4-5．選泵后的校核內(nèi)容。

泵站的流量和揚程是否滿足消防時的要求。

4.6.泵站前池的作用

前池是連接引渠和進水池的建筑物。其作用是把引渠和進水池合理地銜接起來，使水流平穩(wěn)且均勻地流人進水池，為水泵提供良好的吸水條件 水泵站進水建筑物進水池的作用是供水泵進水管(臥式離心泵、混流泵)或水泵(直式軸流泵)直接吸水的水池，一般設于泵房前面或泵房下面,其主要作刷是為水泵提供良好的吸水條件。要求進水池中的水流平穩(wěn).流速分布均勻，無漩渦和回流·吾則不僅會降低水泵的效率，甚至引起水泵汽蝕，機組振動而無法工作。影響池中水流流態(tài)的因素除前池水流流態(tài)外，主要取決于進水池幾何形狀、尺寸、吸水管在池中的位置以及水泵的類型等。

水泵出水池的作用 出水池是連接出水管路與排灌干渠的銜接建筑物。管路的水流平順均勻地引入干渠，以免沖刷渠道

4-7．選擇電動機應考慮的因素。

1、根據(jù)所要求的最大功率、轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速選用電動機；2、根據(jù)電動機的功率大小，參考外電網(wǎng)的電壓決定電動機的電壓；3、根據(jù)工作環(huán)境和條件決定電動機的外形和構(gòu)造形式；4根據(jù)投資少、效率高、運行簡便等條件，確定所選電動機的類型。

4-9．水泵機組有幾種常見的布置形式。

縱向排列、橫向排列、橫向雙行排列

4-10．水泵對吸水管路的要求及原因。

要求：不漏氣、不積氣、不進氣。

原因：

4-12．吸水管路和壓水管路的管徑確定有何不同及原因。

依據(jù)：經(jīng)濟流速 目的：確定經(jīng)濟管徑

吸水管：經(jīng)濟流速小，使流速水頭小，允許揚程一定，提高泵房的地面高度，使空間變小，成本低。 負壓、氣蝕。

壓水管：管徑小，水頭損失變大，揚程高，使逆止閥小、閘閥小、三通尺寸小、異徑管小，然后平面尺寸小，減小各種構(gòu)件尺寸，使泵房空間小。 水頭損失、其大小形成閥門大小。

第五章

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5-1．排水泵站的分類。

①按其排水的性質(zhì)分類：

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②按其在排水系統(tǒng)中的作用分類：

③按水泵啟動前能否自流充水：

④按泵房的平面形狀：

⑤按集水池與機器間的組合情況：

⑥按照控制的方式：

5-2．污水泵站的流量及楊程的確定。

泵站設計流量是按最高日最高時平均污水流量決定。

5-5．什么叫雨水泵站的“干室式”和“濕室式”？

1．“干室式”泵站：共分三層。上層是電動機間，安裝立式電動機和其它電氣設備；中層為機器間，安裝水泵的軸和壓水管；下層是集水池。機器間與集水地用不透水的隔墻分開，集水池的雨水，除了進入水泵以外，不允許進入機器間。

優(yōu)點：電動機運行條件好，檢修方便，衛(wèi)生條件也好。缺點：結(jié)構(gòu)復雜，造價較高。

2．“濕室式”泵站：電動機層下面是集水池，水泵浸于集水池內(nèi)。

優(yōu)點：結(jié)構(gòu)雖比“干室式”泵站簡單，造價較少。

缺點：泵的檢修不便，泵站內(nèi)比較潮濕，且有臭味，不利于電氣設備的維護和管理工人的健康。

1.水泵 ：它是一種水力機械。它把動力機的機械能傳遞給所輸送的水流，使水流的能量增加，從而把水流從低處抽提到高處，或從一處輸送到另一處。

2.流量 ：單位時間內(nèi)水泵所抽提的水體體積。

3.有效功率： 水流流經(jīng)水泵時，實際得到的功率。

4.汽蝕 ：由于某種原因，使水力機械低壓側(cè)的局部壓力降低到該溫度下的汽化壓力以下，引起氣泡的發(fā)生、發(fā)生和潰滅，從而造成過流部件損壞的全過程。

1．常見葉片泵的葉輪形式有 封閉式 、 半開式 、 敞開式 。

2．離心泵的工作原理是 利用裝有葉片的葉輪的高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力來工作的 。

3．軸流泵主要與離心泵不同的構(gòu)件有 進水喇叭管 、 導葉體 、 出水彎管 。

4．葉片泵的性能曲線主要有 ?基本性能曲線 、 相對性能曲線 、 通用性能曲線 、 全面性能曲線 、 綜合（或系列）型譜 。

5．離心泵工況點的調(diào)節(jié)方法有 變徑 、 變速 、 變角 、 變閥 等。

6．葉片泵按其葉片的彎曲形狀可分為 后彎式 、 前彎式 和 徑向式 三種。而離心泵大都采用 ?后彎式 葉片。

1.下列泵中，不是葉片式泵 【 ?B ?】

Ａ 混流泵 Ｂ 活塞泵 Ｃ 離心泵 Ｄ 軸流泵。

2.與低比轉(zhuǎn)數(shù)的水泵相比,高比轉(zhuǎn)數(shù)的水泵具有 【 ?C ?】

3. Ａ 流量小、揚程高 Ｂ流量小、揚程低 Ｃ 流量大、揚程低 Ｄ 流量大、揚程高 3.離心泵的葉輪一般都制成 【 ?D ?】

Ａ 敞開式 Ｂ 半開式 Ｃ 半閉封式 Ｄ閉封式

4.葉片泵在一定轉(zhuǎn)數(shù)下運行時,所抽升流體的容重越大(流體的其它物理性質(zhì)相同),其理論揚程 【 ?C ? 】

Ａ 越大 Ｂ 越小 ? ? ? ? ?C ?不變 ? ? ? ? ? D ?不一定

5.水泵銘牌參數(shù)（即設計或額定參數(shù)）是指水泵在 時的參數(shù) 【 ?B ? 】

Ａ 最高揚程 Ｂ 最大效率 Ｃ 最大功率 Ｄ 最高流量

6. 當水泵站其它吸水條件不變時，隨當?shù)睾０蔚脑龈咚玫脑试S安裝高度 【 ?A ? 】

Ａ 將下降 Ｂ 將提高 Ｃ 保持不變 Ｄ 不一定

7.定速運行水泵從水源向高水池供水,當水源水位不變而高水池水位逐漸升高時,水泵的流量 【 ?B ? 】

Ａ 保持不變 Ｂ 逐漸減小 Ｃ 逐漸增大 Ｄ 不一定

8． 固定式軸流泵只能采用 【 ?C ? 】

A ?變徑調(diào)節(jié) ? ? ? B 變角調(diào)節(jié) ? ? ? ? C ?變速調(diào)節(jié) ? ? ?D ?變閥調(diào)節(jié)

9．上凸管處危害最大的水擊是 【 ?D ? 】

A 啟動水擊 ? ? ? ? B 關(guān)閥水擊 ? ? ? ?C ?正水擊 ? ? ? ?D 負水擊

10．軸流泵的葉輪一般安裝在水面 【 ?A ? 】

? A 以下 ? ? ? ? ? ? B 以上 ? ? ? ? ? C ?位置 ? ? ? ? ?D 不一定

1.并聯(lián)的目的是為了提高水泵的揚程，串聯(lián)的目的是為了增加水泵的流量。 【 × 】

2.水泵的比轉(zhuǎn)數(shù)越大，其揚程越高。 【 × 】

3.離心泵大都是立式機組，一般安裝在水面以上。 【 × 】

4.兩臺水泵的比轉(zhuǎn)數(shù)必定相等，則其幾何形狀相似。 【 × 】

5.壓力管道常用的敷設方式有鎮(zhèn)墩、支墩和管床。 【 × 】

1.給出下列水泵型號中各符號的意義：

① 60—50—250 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?②14 ZLB—70

答：① 60——水泵的進口直徑，單位mm；50——水泵的出口直徑，單位mm； ? ? ? 250——葉輪標稱直徑，單位mm；單級單吸懸臂式離心泵。

② 14 ——水泵的出口直徑，單位英寸；Z——軸流泵；L——立式；B——半調(diào)節(jié)；70——比轉(zhuǎn)速為700。

1.已知某12SH型離心泵的額定參數(shù)為Q=730 m3/h ，H=10m ，n=1450 r/min 。試計算其比轉(zhuǎn)數(shù) ：300

2. 12SH-19A型離心水泵，設計流量為Ｑ=220L/s，在水泵樣本中查得相應流量下的允許吸上真空高度為[HS]=4.5m，水泵吸水口直徑為Ｄ=300mm，吸水管總水頭損失為∑hS=1.0m,當?shù)睾０胃叨葹?000m,水溫為40Co，試計算最大安裝高度Hg. (海拔1000m時的大氣壓為ha=9.2mH2O，水溫40Co時的汽化壓強為hva=0.75mH2O)

編輯

列吸水井水面（0—0）與水泵進口斷面（1—1）能方程：

編輯切換為居中