往复泵的压头功率和效率.ppt

§6-3 往复泵的压头、功率和效率一、往复泵的有效压头 二、往复泵的功率 三、往复泵的效率一、往复泵的有效压头Ø位置水头、压力水头和速度水头：分别表示单位 重量液体所具有的位能、压能及动能的大小Ø以上3项水头之和是液体的总水头或总比能，即 单位重量液体所具有的总能量，以J/N（或m 液柱）表示泵的有效压头或扬程：• 由于泵对液体作功，把机 械能传给液体，液体本身 的能量将增加 • 单位重量液体由泵获得的 能量，称作泵的有效压头 或扬程H，单位为J/N （重量单位N，能量单位 N.m（J））泵的有效压头或扬程H ：• －泵的有效压头， J/N • －吸入池与排出池液面 的总高度差，m• －吸入管2－2断面处至 吸入池液面的高度差，m • －排出管3－3断面处至 排出池液面的高度差，m • －断面2－2与3－3的高 度差，即真空表与压力表 安装位置的高度差，m泵的有效压头或扬程H ：•－吸入池、排出池液面 上的压力，MPa； •－吸入池、排出池液面 上液体的流速，m/s； •－吸入管和排出管段内 总的水头损失（J/N） 泵的有效压头或扬程H ：Ø上式表明： • 泵的有效压头H H等于排出 池液面与吸入池液面的总 比能差，加上吸入与排出 管路中的水头损失。

• 即泵供给单位重量液体的 能量，被用于提高液体的 总比能和克服全部管线中 的液体流动损失 泵的有效压头或扬程H ：• 往复泵用于钻井时，吸入 池与排出池往往是公用的 ，即• 因而泵的有效压头为：• 即，这时泵供给液体的能 量全部用于克服管路中的 阻力 Ø由上式可知：• 要想求得泵的有效压头，即液体在泵前与泵后能 量的变化，必须先求出全部管路中的阻力损失 • 但是，管路系统一般比较复杂，计算繁琐、也不 准确确定泵有效压头的直接、简便的方法：• • ppgg－表压力，泵排出口 处压力表的读数； • • ppvv－真空度，泵吸入口 处真空表的读数； • • H H00 －泵的排出口所装压 力表与吸入口所装真空表 的高度差• 实际计算中，考虑到泵的排出压力一般较高，表 压力高达数十MPaMPa，而真空度及高度差相对较小 • 因此，通常用表压力代表泵的有效压头，即§6-3 往复泵的压头、功率和效率一、往复泵的有效压头 二、往复泵的功率 三、往复泵的效率二、往复泵的功率Ø泵的输出功率N：即单位时间内液体由泵所获得的总能量• 表明泵的实际工作效果，因此又称作泵的水力功 率或有效功率 Ø泵的输入功率Na：柴油机、电动机等动力机输送到泵主动轴上的功率，又称为泵的传动轴功率。

Ø由于泵内存在功率损失，所以，N< Na Ø泵输出功率的计算：• 因此，泵的输出功率可以写为：• H －泵的有效压头，J/N； • QG－重量流量，N/s； • ρ －被输送液体的密度，kg/m3； • Q －泵的实际平均流量，m3/s§6-3 往复泵的压头、功率和效率一、往复泵的有效压头 二、往复泵的功率 三、往复泵的效率三、往复泵的效率Ø泵的输出功率N与泵的输入功率Na的比值称作泵的总效率，即：Ø泵内存在的功率损失： • 机械损失； • 容积损失； • 水力损失1.机械损失和效率Ø机械损失是克服泵内齿轮传动、轴承、活塞、密 封和十字头等机械方面摩擦所消耗的功率 Ø泵的输入功率减去这部分损失后所剩下的功率， 称作转化功率，是指单位时间内由机械能转化为 液体能的那部分功率，全部用于对液体作功，即提高液体的能量，以Ni表示：• 单位时间内获得能量的液体称作转化流量Qi ， 单位重量液体所得到的能量称作转化压头Hi ，则转化功率为：Ø泵的转化功率Ni与输入功率Na的比值称作机械效率：2.容积损失和效率Ø泵实际输送的液体体积总要比理论输出体积小， • 因为有一部分获得能量的高压液体会从活塞与缸 套间的间隙、缸套密封、阀盖密封及拉杆密封（ 对双作用泵）等处漏失，造成一定的能量损失。

• 实际流量Q与接受能量的转化流量Qi之比值，为容积效率：• 其中， 为单位时间内漏失的液体体积1.说明：Ø容积效率反映因密封不严造成高能液体漏失对流 量的影响，属于能量损失 Ø泵内接受能量的转化流量Qi往往低于泵的理论平 均流量Qth ，因为有时液缸内存在少量气体或泵阀迟关造成液体回流，可能减少吸入的液体量 • 而由这两个原因所减少的流量，几乎不造成能量 损失3.水力损失和效率Ø液体在泵内流动时，为克服沿程和局部（包括泵阀在内）阻力所消耗的各项水力损失之和为hh， Ø则有效压头H小于转化压头Hi，二者之比称为水力效率：Ø泵的有效功率与泵通过活塞传给液体的转化功率 之比，称为泵的转化效率Ø泵的总效率为：Ø往复泵转化效率的大小表示液力部分的完善程度 ；Ø而机械效率的大小则表示其机械传动部分的完善 程度复习题• 泵的有效压头或扬程H包括哪些内容？ • 何谓泵的输出功率？ • 何谓泵的输入功率？ • 为什么泵的输出功率小于输入功率？ • 泵内存在哪些功率损失？ 。