一. 离心泵的性能参数

离心泵为输送化工生产各工艺流程中的液体的设备，必然要和一定的管路、管件，包括底阀、吸入宵、排出管、土间阀(也叫止逆阀、单向阀）、调节阀以及两侧容器等一整套“输送系统”共同构成所谓“离心泵装，才能完成任务，如图4一1

所示1其屮谪阀茲为了灌泵时液体不致漏走；止回阀以防突然停泵吋高位槽液体倒流，引起水击，损坏叶轮等；调节阀供调节流M大小用。泵和管路输送系统是不可分割的，它们是泵裝s的两个方面。

在离心泵装s中，液体沿整个输送系统流动时所“需要”的能量，是由泵“供给”的。要使离心泵裝置正常工作，必须使这“供”与“需”在一定的条件下统一起来。因此，离心泵装置的性能也就决定于离心泵本身的性能和输送系统的性能。

离心泵的主要性能参数有流量Q、扬程H、转速n、袖功 率N、效率T]和允许吸上真空度或允许汽蚀余量CAh）等。它们表示了该离心泵以水为介质在最高效率（即设计工 作状况）下运转时的性能指标，并写在泵使用说明书和标明 在泵的铭牌上。例如某泵的铭牌：

其中的型号，我们在第二章中已介绍，对于这台泵，它告诉 我们㉟口径为2英寸（或2 x 25= GO毫米单级单吸悬臂式，七转数ru = 60:叶轮比基本型小一级3关于其余参 数，分别简分如下。

1.流量Q流量是泵在单位时间内能排出的液体量，标志着喻液能力。流量朽体积流量和重置流*两种表示法。

泵中常用体积流量0,单位为升/秒或米V时。若用t量 流量单位为公斤/秒或吨/时，两者的关系为

G= yQ (4—1)

式中Y——液体重度，公斤/米％换算时要注意单位。

离心泵流量的大小决定于叶轮的几何尺寸和转速，当泵的叶轮直径按切割定律的原则车小或转速降低时及两者同时突化时其流置也就硪少，变化关系为

离心泵的内、外泄漏，将影响到泵的实际流量减小，因此使用部门的维修保养工作决不可轻视。承磨环间隙大了要及时更換，轴封的工作怙况要隨时注意观察3以尽可能减少泄漏，提取泵的容积效率。

必须指出，离心泵不同于往复泵等容积泵，对一台既定的离心泵其流量不是一个固定不变的量，而是随整个管路系统的異体情况能在很大的范围内变化。如图4 —2所示的同一台离心泵装在附力等不同的输送系统中，即使调节阀都全开，由于a)系统m力大，u)系统m力小，（b)系统内

的流m就比（a)的小。如果系统阻力等过分大，则流量可能小至零，即打不出液体，我们必须了解离心泵的这个“脾气” Dh扬程n 泵的扬程

，是指每公斤液体通过泵时|所获得的能量，单位是公斤*米/公斤或米液柱，习惯简称为米。扬程又叫m头，这是大家熟知的D离心泵的杨程不能片面地理解为它就是銮际扬水的高度，完整的理解应是第一章能量乎衡方程式  -听告诉的t泵的掎程为扬液髙度（标高差）、两侧容器间静压差，输送管线进出口动能差以及为克服整个输送过程中的阻力而消耗掉的能量(泵内损失除外>，这样四项值的总和.由于阻力损失这一项是不可避免的，这就使得泵的扬液高度必然低于泵的杨程&例如图4—2所示的那台泵，装在系统吋能将液体打高20米，可装在(b>系统中却可能只打高三、四米。有人说泵的扬程就是升高的路程，那显然是不妥当的。

离心泵的扬程只要在泵的进、出口法兰螺孔（见图3 —1)中分别接一只真空表和力表，在管线上串接一只流量计，然后根据它们在运转时的读数能很方便地计算出来。计算公式为 +

轴功率为泵叶轮轴从原动机（一般为电动机）获得的功率，泵铭牌上的功率就娃指它。它比有效功率要人一些，W为它冇一部分能沿耗在泵內了/这部分能M损失包栝液体的内、外泄漏所浪费掉的功，掖体在泵内流动时的摩擠m力功，以及泵柚旋转时的所有叶轮盖板、袖封、柚承等机械庠擦损失功等，有效功率与轴功率之比，叫做泵的效率化即

泵效率反应了栗对动力的利用程度，是一个技术经济指
标。T1小的泵说明泵内损失大，效率低;11大的泵说明泵A损失小，效率高5铭牌上的效率为该泵的最高效率，如前面铭牌的那台泵，马达输出的轴功率2.07千瓦中只有百分之六十五点六，即2.07X(h656 =l_M千瓦足有用功率，且当流量偏离20米V时时，效率都要比它低。当泵的转速降低和叶轮直径改小时，则功率的变化可由公式（4一2h ）(4—4)引出其关系

总之，〔H_s〕和〔AW都是说明菜的吸入性能好坏的，〔H_s〕高的泵与CAIO低的泵異有同样的意义，它说明该荥吸入性能好，不容易发生汽蚀。反之，〔IU低的或〔A10高的泵吸入性能 就差，容易发生汽蚀.吸入性能差的泵其安装高度L就要低，以至只有低于吸液槽泵才能很好地工作。怛安装位置低的泵 不一定都是吸入性能差的泵，有的是根据工艺要求决:定这样 安装的。在泵叶轮进P前加装诱导轮，是改善泵吸入性能的有效措施。

二、离心泵的性能曲线

通过离心泵性能参数的介绍，已经知道铭牌上的15、 ti、t〔110、〔Ah〕等性能指标，是泵工作在设计工况，即 效率最高时的一组参数值。徂在化工生产上的离心泵，工作 时往往根据需要改变流量_f或者说这台泵在选型时工作流量 就和该窠的设计流量并不完全一致，这就产生了这样一个问 题：当泵工作时的实际流量偏离泵的设计流量时，H、N、心〔H_s〕等是否有变化呢？如变化的话又将怎样变化呢？

泵制造厂对每一种型弩的泵，在一定的转速下通过试 验，把它们对应于Q的变化规律绘成一组曲线，这就是所谓离心泵的“性能曲线”（也叫离心泵的性能曲 线就菇以线条的走向表达了上列诸参¥间的相互关系，是离 心泵性能的客观规律，我们只冇按客观规律办事，只有讨论、认识这些变化特点，才能正确了解芮心泵，合理使ffl离 心泵、正确分析离心泵的性能故障，才能在泵装S的天地里自由翱翔、运m自如。

图4—6、4一7分别为100Y—120型油泵和150F—90 型耐腐蚀泵的性能曲线，试验时前苦转速为2如0转/分，后者为n= 1480转/分，均注明在线图上方

性能曲线图的横坐标为流量Q，单位有米V时和升/秒两种I纵坐标分别为扬程H、轴功率N、效率t允许吸上真空度CHd或允许汽蚀佘量〔△h），它们的尺度标在图的两侧，使用时要注意坐标的起点和刻度比例。

图中H—Q曲线表示不同流量吋扬程的变化规律》在0较小时，H较高；在Q慢慢增加时，H逐渐下降。一般比转数ns低的泵K降得慢些，比转数高的泵下降得快些。UMt的泵在极小流*时与上述情况相反，即曲线呈驼峰形。

图中N-Q曲线表示不间蔽M时袖功率的变化情况，它是随狩流量的增加而增加的，增加的快慢也与ns有关，iu低的泵増加的比:高的泵快些。在Q= 〇时，N为最小，所以离心泵在关闭排出阀的m况下起动为轻载起动，可以减小启动电流。

图中T1 一Q曲线表示不同流量时效率的高低，可以看出n是有一个顶峰的曲线。铭牌上的参数就足对应最高点时的一组性能指标。在T1较高的范围，叫离效E(参阅图4 一20加)，要求泵在使用时尽可能让它在此区域内运转，从图中〔Hs〕一Q、〔Ah〕一 Q曲线可以看出，允许吸上真空度〔H，〕是随流量的增加而碱低的，允许汽蚀余置〔Ah〕则相反是随流童的増加而提高的。为防止汽蚀，在由〔只^和〔Ah〕确定泵的安装髙度时，必须熟知这一规律。

三、液休性质对泵性能曲线的彩«

由于样本上的性能曲线是在用常温清水作实验时濶定、绘制的，因此当输送液体性质与水不同，或转速、叶轮直径不同时，均会影响性能曲线的变化。转速与叶轮直径对泵性能曲线的影响可根据公式（4一2)、 （4一4）、 （4一7)计算，其理由将在第九章中详细讨论，这里主要介绍一
下液体重度和粘度的影响。

1.重度的影响同一台泵可以输送不同重度的液体，但不影响泵的体积流量、扬程、效率，因此轴功率仅随液体的重度变化而变化，即

式中丫、分別为水与被输送液体的簞度>  W分别为输水与输送重度为/液体时的轴功率。

2.粘度的影响当泵输送原油、硫酸等粘度比水大的液体时，泵内因摩擦阻力増大而能量损失增加，便泵的扬程、流量都减小，效率降低，而柚功率、允许汽蚀余量却增大。因此，除了液体粘度小于20厘沲（如汽油、煤油和轻柴油等）的泵不必进行件能换算外，对输送液体轱度超过20沲的泵要进行性能换算。性能换算的校正公式如下用图4-10查取修正系数时还要知道泵的叶轮尺寸，图的左半部分为查取条件，右半部分为修正系数，奄取步骤是：

上列两种图的具体查取方法详见例4 一 5。 T若输送的是粘度比水小的非粘性烃类（碳氢化合物），则允许汽蚀佘量有的用下式修正t

CAhy = cpK-hAhmin ( 4 —21 ）式中印——汽蚀余量安全系数，可取1,1〜1.4,

一修正系数，与烃的饱和蒸汽压及操作温度时的比重有关，可在固4—II上査阅；Ahmin——最小汽蚀余量，Ahmin =〔Ah〕-0.39
〔例4 一 4〕某泵允许汽蚀余量为4*2米，如输送441：的异丁烷（比重为0*53、6,5公斤/厘米\求〔Ah〕、解取$为1.2,且按比重和pv又从图上査得(>•92,按公式（4_21 )该泵输送44TC异丁烷时的允许汽蚀余量为CAhy = 1.2 x 0.92 X (4-2-0.3) = 4.3，综上所述重度、粘度、转速等各种影响因素，把改变后的性能点用光滑曲线连接起来，就可得到性能改变后的性能.