泵与风机的实际特性曲线

由于离心式泵与风机在实际运行时存在机械损失、容积损失和水力损失,实际特性曲线不同于理论特性曲线。由于无法准确计算上述各种损失,故只能在理论曲线的基础上,根据各项损失的定性分析,估计出实际性能曲线的大致形状,最后通过实验进行测定。

(1)扬程-流量(H-Q)曲线　常用的离心式泵与风机的H-Q曲线有三种类型:陡降型、缓降型和驼峰型,如图78所示。陡降型离心式泵与风机适用于流量变化较小的场合;缓降型则适用于流量变化大而扬程或压头变化不大的场合;而驼峰型在一定条件下可能出现不稳定运行,一般应避免。

(2)实际功率-流量(N-Q)曲线　由于存在机械损失,实际轴功率大于理论有效功率,即

N=N eT+ΔN m=ρg Q T H T+ΔN m

当Q=0时,实际功率并不为零。因为空载运转时,机械摩擦损失仍然存在。一般离心式泵与风机的实际功率随流量增大而增大,空载时功率最小。所以离心式泵与风机应空载启动,以免电机超载。

图7-8　三种不同的HQ曲线

1—陡降型;2—缓降型;3—驼峰型

(3)实际效率-流量(η-Q)曲线　离心式泵与风机的实际效率流量曲线可由扬程流量曲线和功率-流量曲线计算出来,即

从式中可以看出,无论Q=0还是H=0,η都等于零。因此一定存在一个最高效率点, η=ηmax,又称最佳工况点或额定工况点。泵与风机在该工况下工作能量损失最小、最经济。通常以η≥0.9ηmax作为高效区,只要泵与风机在此范围内工作,就认为是经济的。

H Q、N Q和ηQ三条曲线是泵或风机在一定转速下的基本性能曲线,其中最重要的是HQ曲线,因为它揭示了泵或风机的两个最重要、最有实用意义的性能参数之间的关系。通常将三条曲线绘制在同一张图上,如图79所示,表示一台离心式泵的性能曲线。

图79　离心式泵的性能曲线