泵与泵站考试复习题

水泵及水泵站复习思考题

第一章

1-1 ．什么叫泵。将外加的机械能转化为被输送液体的能量，使液体获得动能或势能的机械设备叫做泵。

1-2 ．水泵的分类，叶片泵的分类。

1.叶片泵：靠叶片运动拨动水，使水产生运动来完成能量传递的泵

（1）离心泵：液体质点主要受离心力作用，水流方向为径向（向外）,扬程大，流量小。

（2）轴流泵：液体质点主要受轴向的拨动力（升力）。扬程小，流量大。

（3）混流泵：液体质点即有离心力作用，又受轴向的拨动力。水流方向为斜向。扬程，流量适中

2 容积式泵：靠泵体工作室容积的改变来工作的泵。

1），活塞式往复泵

2），柱塞式往复泵

3），水环式真空泵

4），蠕动泵

3．流体能量交换式泵：靠流体能量交换来工作。

1），射流泵

2），气升泵（空气扬水泵）

3），水轮泵

4），水锤泵

水泵在给排水系统中的作用：

动力——提高水的能量。

第二章

2-1．离心泵的基本构造。

叶轮，泵轴，泵壳（泵体），吸水口（进水口），压水口（出水口），灌水漏斗，泵座，填料（盘根）闸阀，底阀。

2-2．离心泵的工作原理。高速旋转的叶轮拨动水，使的水也高速旋转，进而使水产生离心力，在离心力的作用下，由叶轮中部甩向轮外缘。离心泵的工作过程，实际上是一个能量传递和转化的过程，它把电动机高速旋转的机械能转化为被抽升液体的动能和势能。

2-3．叶片泵的基本性能参数。

1、流量Q ：在单位时间内水泵所输送的液体数量。单位：m3/h; l/s.

2、扬程H : 水泵对单位重量液体所作的功。单位：应为：kg?m/kg;常用：mH20; kg/cm2 ；法

定：Pa；kPa；Mpa

扬程的值：是液体经过水泵后比能的增加值。

液体进入泵时的比能为E1；流出泵时的比能为E2。

则水泵扬程：H=E2－E1

3．轴功率N :原动机输送给泵的功率。

单位：（千瓦） kW 或（马力）HP

4 .效率n ：水泵有效功率与轴功率之比。

有效功率Nu：单位时间内水泵对水所做的功。

Nu= p gQH （W）

P ---- 液体的密度。kg/m3

g 重力加速度。（m/s2）

Q水泵流量。（m3/s） H 水泵扬程。（mH20）

由于泵内的摩擦，水的紊流等，水泵不可能将原动机的功率全部传给液体。在泵内有损失。这个损失要用效率来衡量。

n N u（有效功率）

-N（轴功率）

泵轴功率

NF J gQH(W) n n

5 .转速：n 水泵叶轮的转动速度。（转/分；r/min或rpm）

水泵都是按一定的转速来设计的，转速的改变使水泵

的其它性能（Q;H; n ）也改变。

6.允许吸上真空高度（HS）及气蚀余量（HSV）:

HS—水泵在标准状态下（水温200C;水表面为一个标准大气压。）运转时，水泵所允许的最大吸上真空高度（mH20）。它反映了水泵的吸水性能。

HSV —指水泵吸口处，单位重量液体所具有的超过饱和蒸汽压力的富裕压能。单位：mH2O有时用H 来表示。常用于轴流泵；锅炉给水泵；渣浆泵等。

2-4 ?离心泵基本方程式的物理意义。

2-5 ?理论扬程与实际扬程的差别，及形成差别的原因。

实际工程中的水泵扬程：

①将水由吸水井提升至水塔。（静扬程）

②克服管路中阻力的水头损失。

注：如泵装置岀口是自由岀流，应加上流速水头。

2-6 .什么叫离心泵装置？什么叫水泵装置的极限工况点？

水泵配上管路以及一切附件后的系统称为装置”，

水泵的H —Q曲线和管道损失特性曲线Q-E相交于M点，若装置在此点工作时，管道上的所有闸阀是全开着的，则M点就称为水泵装置的极限工况点。

2-7 ?什么叫离心泵的特性曲线？什么叫高效段（高效段如何确定的）。

在离心泵的6个基本性能参数中，把转速（n）选定为常量，将扬程（H）、轴功率（N）、效率（n ）、以及允许吸上真空高度（Hs）等随流量（Q）而变化的函数关系用曲线的方式来表示，就称这些曲线为离心泵的特性曲线。

在最高效率点两侧效率下降10%左右的区段，在水泵样本中，用两条波形线“ f ”标出称为泵的高效段。

2-8 . （Q T-H T）理论特性曲线与实际（Q-H ）特性曲线的差别，及形成差别的原因。

理论上偏差较大，我们常用性能实验来求特性曲线。理论上（即理想条件下），扬程与流量的关系为一条直

线。实测特性曲线在转速（n）—定的条件下通过离心泵性能试验和汽蚀试验来绘制的，Q-H曲线是一条

不规则的曲线。

原因：叶槽中液流为不均匀；泵内部的水头损失即摩擦损失、冲击损失、泄漏及回流损失。

2-11 ?水泵调速运行的意义。

水泵调速使泵适应所需工况，目的是节约能源；大大地扩展了水泵的有效工况范围。

2-12 ?叶轮的相似定律、比例律的应用，

把相似定律应用于不同转速运行的同一台叶片泵。比转数是叶轮相似定律在叶片泵领域内的具体应用。

2-13 .什么叫叶轮的相似准数（比转数，比速）。

反映叶片泵共性的综合性的特征数，作为水泵规格化的基础，这个特征数就是现今通用的相似准数，称为

叶片泵的比转数（又叫比速）。

2-14 .水泵调速的方法和调速的范围。

调速方法：1）直流调速电机：造价高。

2）液力耦合器：它装置在电机与水泵之间，驱动泵轮转的过程可由介质（透平油）的多少来调节，输岀转数可无级调速。

3）变频调速：现在常用成套的变频调速设备。原理：改变鼠笼式电机的电源频率（常

规50Hz）来改变电机的转速。

调速的范围：（1）调速后的转速不能与其临界转速重合、接近或成倍数。否则，将可能

产生共振现象而使水泵机组遭到损坏。. 3 （2）通常，单级离心泵的设计转速都是低于其轴的临界转速，一般设计转速约为其临界

转速的75%?80%。对于多级泵而言，临界转速要考虑第一临界转速与第二临界转速。水泵厂的设计

转速（n）值一般是大于第一临界转速的 1.3倍，小于第二临界转速的70% （即：1.3nc1v n v 0.7nc2）。

因此，大幅度地调速必须慎重，最好能征得水泵厂的同意。

2-15 .水泵叶轮的切削律，及切削叶轮调整工况点的意义。

Q D2

■ __ — __

Q D2

N 0丿

叶轮切削的目的：节能；解决水泵类型、规格的有限性与供水对象要求的多样性矛盾的一种方法，扩大水泵的适应工况范围。2-仃?什么叫水泵的并联？并联的优点，并联工况点的求法。

并联：多台泵联合运行，通过联络管共同向管网或高位水池输水的设置形式。

特点：1、灵活性：可以加、减供水量，输水干管中的流量等于各台并联水泵岀水量之总和。可以通

过开停水泵的台数来调节泵站的流量和扬程。（流量变化大；和扬程变化小。）

2、可靠性：当并联工作的水泵中有损坏时或例行检修时，其水泵房仍可继续供水。因此，提高了泵站运行的

可靠性。

3、节能：选择开泵数量，适应各种不同时段管网中所需水量、水压的变化。求法：（1）绘制单泵和并联工作曲

线。

（2）绘制管道系统特性曲线，求工况点。M

（3）求每台泵的工况点：N（H0,Q1,2）,P, n ,N。

2-佃?什么叫水泵的串联？串联的特点，串联工作的限制条件，串联工况点的求法。

水泵的串联：将第一台泵的压水管，作为第二台泵的吸水管，水由第一台泵压入第二台泵，水以同一流量，依次流过各台泵。

特点：一台水泵的出口接入另一台水泵的入口，（多级泵就是串联）

（1）各台水泵的流量相同（质量守恒定律）

Q仁Q2=??…Q

（2）水流所获得的能量是各泵所供能量之和。

水泵串联注意事项：（1）泵高效流量范围要接近。否则，就不能保证在高效范围内 运行。严重时，可能不如大泵单独运行。

（2）两泵串联要考虑第二台泵的泵壳强度问题。一般应得水泵厂的同意再串

联。

（3）必须经过工况分析再串联。

图解法：i 按样本，绘出两泵的

Q-H 曲线（Q-H ）1 , （Q-H ） 2

ii 叠加两泵Q-H 曲线得（Q-H ）1+2 （垂直叠加）

iii 绘制管道 Q-刀h 曲线，与（Q-H ）1+2交于A 点（QAHA ）。

iv 过A 点引垂线交（Q-H ）1于B 点，交（Q-H ）2于C 点。B 点C 点即为两泵的工况点。

2-19 .什么叫气蚀？气蚀的危害。

气蚀：含有大量气泡的浊液进入高压区后，气泡迅即破裂，冲向气泡中心的油液相互冲撞，造成局部高 温高压，弓I 起躁动和噪声，并使附近的金属表面岀现麻坑，气穴引起的这种金属表面的损坏，就是气穴。 危害：（1）产生振动和噪声（2）降低泵的性能（3）破坏过流部件 产生气蚀的原因：水泵吸水口压力过低；吸水口进气。

2-20 .什么叫允许吸上真空高度？水泵最大安装高度设计中要考虑的因素

。

允许吸上真空高度：水泵在标准状态下（水温

200C ;水表面为一个标准大气压。）运转时，水泵所允许的

最大吸上真空高度（mH20）。它反映了水泵的吸水性能。 因素：不产生气蚀。

2-21 .什么叫水泵的气蚀余量？及其与允许吸上真空高度的关系。

气蚀余量hSv —指水泵进口处，单位重量液体所具有的超过饱和蒸汽压（

200C 水温）的富裕能量

离心泵的允许吸上真空高度气蚀余量都是离心泵的抗气蚀性能参数，表示离心泵抗气蚀性能

的优劣，可根据具体情况选用。具体关系式如下：

-

V i

水泵允许吸上真空高度：二h a -h va -（h ss 一二h s —）

H^H ss 、

或:

H sv H s =ha

2-22 .离心泵的启动程序，停泵程序，为什么？ 启动程序：

关闭所有闸阀T 开泵T 开压力表；真空阀T 开吸水管阀T 开压

水管阀

防止电机烧毁 停泵程序：关岀水闸T 停泵（实行闭闸停车）T 关真空表压力表阀T 擦拭泵和电机 防止发生水锤

2-27 . （107 页习题）

第四章

4-1 ?泵站的分类，及各类泵站的工艺特点 1?按属类及用途分类：

吸水水位低于泵轴时：

2 2

H sv - h a h va h ss

h s 八

2g 2g

2

2

v ?g h s

十

2

2g

2g H sv 二 h a —h va —H s

2

V 1

2g

'手动控制

半自动控制：人给开、闭泵指令（按钮）,

按控制条件分

*其他程序自动

全自动控制各种程序全

自动控制

遥控：一切操作均由远离泵站 的中央控制室操作

取水泵站工艺特点：（1）吸水井水位变化（2）常用圆钢筋砼结构

（3）输水距离远

（4）直供用户的取水泵站

送水泵站的特点：①水量变化大

② 泵房形状：多为矩形，吸水井也多为矩形吸水井的形式：

③ 送水泵房吸水水位变化小（3~4mH20）, 一般设计成地面式或半地下式。 ④送水泵站：运行管理复杂、流量有变化，无水塔时变化更趋于频繁。

加压泵站的特点：为了节能，设加压泵站，可降低全管网的压力。 循环泵站的特点：工业循环工艺流程有多种多样。

① 要求水量、水压一般比较稳定。

② 要求供水可靠性高，备用泵多，泵台数多。

③ 需水量随季节变化的，应在选泵时考虑到峰、谷用水量。 ④ 开停水泵频繁时，多用自灌式。

4-2 ?选泵的原则和要点。

原则：满足最大排水量。投资少，节电，运行安全可靠，维修管理方便。 选泵要点：（1）大小兼顾，调配灵活。

（2） 型号整齐，互为备用。 （3） 合理地用尽各水泵的高效段。 （4） 近远期相结合，考虑远期发展。 （5）

大中型泵站要作选泵的技术经济比较。

4-3 ?选泵的主要依据。

选泵的依据：流量、扬程及变化规律 4-4 ?

选泵需要考虑的其它因素。

（1） 水泵的构造形式对泵房布置及泵房形状尺寸的影响。

立式泵：节省电机位置。单吸泵、双吸泵，平面布置不同（吸、压管方向不同）

（2） 保证水泵正常吸水条件：泵房尽量高，充分利用水泵的吸水性能。

给水泵站

泵站分类’

'取水泵站（一泵站） 送水泵站（二泵站）

加压泵站 循环泵站

'雨水泵站

给水泵站分类及特点

地面式

:

按机组与地面位置分丿半地下式 地

下式:

排水泵站"亏水泵站

中途泵站

: 厂内提升泵站

泥渣泵站