离心泵的性能曲线

    一台离心泵，当工作转速n为定值时，其扬程H、轴功率Pe、效率η及必需汽蚀余量NPSHr与泵的流量qv之间有一定的对应关系。这种表示H-qv、η-qv、Pe-qv和NPSHr-qv的关系曲线称为泵性能曲线或性能曲线。如果用理论分析法求离心泵的性能曲线，必须计算泵内的各种损失。然而，这些损失与泵内的流动有着十分复杂的关系，目前还很难作精确的定量计算。人们仅能定性地知道这些曲线的大体形状。各种类型泵准确的性能曲线只能通过实验测得。图1列举了一种离心泵的性能曲线。应当注意，由于实验条件的限制等原因，泵制造厂在产品样本上所提供的性能曲线，往往都是用清水在20℃（ρ=1000kg/m3）条件下实验测定得出的。当泵输送液体的密度、黏度等参数与20℃清水不同时，还需要进行性能换算。

图1 离心泵性能曲线

    离心泵的实际性能曲线表明，泵在恒定转速下工作时，对应于泵的每一个流量值qv，必相应的有一个确定的扬程H、轴功率Pe、效率η等。从实际应用出发，每条性能曲线都有它各自的用途。
    1、H-qv曲线是选择和操作使用泵的主要依据。离心泵的H-qv曲线一般分为平坦形、陡降形和驼峰形三种，如图2所示。对于一般的化工生产，需要在比较稳定的压力下进行反应，而生产的产量可变化时，应选用具有平坦形H-qv曲线的离心泵，因为它在流量发生变化时，扬程（当吸入压力一定时，即为排出压力）的变化较小；当输送的液体中含有固体颗粒等物质时，因容易堵塞管路、引起泵排出压力增高，为达到化工产品的产量，要求泵的流量变化很小，应选用具有陡降形性能曲线的离心泵，因为当流量变化很小时，扬程（排出压力）升高得较多，可依靠此压力打通堵塞的管路。驼峰形性能曲线为不稳定性能曲线，在相同的扬程下可能出现两种不同的流量值，使泵运行不稳定，选用此类离心泵时，其工作点应避开不稳定区，在化工生产中好不要选用此类离心泵。

图2 离心泵H-qv曲线形状

    2、Pe-qv曲线是合理选择原动机功率和操作启动泵的依据。通常应按所需流量变化范围中的大功率再加上一定的安全裕量来确定原动机的输出功率。泵启动时，应选在耗功小的工况下进行，以减小启动电流，保护电动机。一般离心泵在qv=0关系功率小，故启动时应关闭排出管上的调节阀门，待启动之后再将阀门打开。
    3、η-qv曲线是检查泵工作经济性的依据。泵应尽可能在高效区工作。工程上将泵的高效率点定为额定点，它一般也就是泵的设计工况点。与该点相对应的参数称为额定流量、额定扬程和额定功率。通常规定对应于高效率以下7%的工况范围为高效工作区。有的泵在样本上只给出高效区段的性能曲线。
    4、NPSHr-qv曲线是检查泵是否发生汽蚀的依据。泵的安装位置与使用，应留有足够的有效汽蚀余量，以尽量防止泵发生汽蚀。