水泵及水泵站複習思考題 第一章 1-1．什麼叫泵。 n 将外加的機械能轉化為被輸送液體的能量，使液體獲得動能或勢能的機械設備叫做泵。 1-2．水泵的分類，葉片泵的分類。 n 1. 葉片泵：靠葉片運動撥動水，使水産生運動來完成能量傳遞的泵 n (1)離心泵：液體質點主要受離心力作用，水流方向為徑向（向外）,揚程大，流量小。 n (2) 軸流泵：液體質點主要受軸向的撥動力（升力）。揚程小，流量大。 n (3) 混流泵：液體質點即有離心力作用，又受軸向的撥動力。水流方向為斜向。揚程，流量适中 2容積式泵：靠泵體工作室容積的改變來工作的泵。 1），活塞式往複泵 2），柱塞式往複泵 3），水環式真空泵 4），蠕動泵 3．流體能量交換式泵：靠流體能量交換來工作。 n 1），射流泵 n 2），氣升泵（空氣揚水泵） n 3），水輪泵 n 4），水錘泵 水泵在給排水系統中的作用： 動力——提高水的能量。 第二章 2-1．離心泵的基本構造。 葉輪，泵軸，泵殼（泵體），吸水口（進水口），壓水口（出水口），灌水漏鬥，泵座，填料（盤根）閘閥，底閥。 2-2．離心泵的工作原理。 高速旋轉的葉輪撥動水，使的水也高速旋轉，進而使水産生離心力，在離心力的作用下，由葉輪中部甩向輪外緣。離心泵的工作過程，實際上是一個能量傳遞和轉化的過程，它把電動機高速旋轉的機械能轉化為被抽升液體的動能和勢能。 2-3．葉片泵的基本性能參數。 1、流量Q ：在單位時間内水泵所輸送的液體數量。單位：m3/h; l/s. 2、揚程H ： 水泵對單位重量液體所作的功。單位：應為：kg•m/kg；常用：mH2O； kg/cm2 ；法定：Pa；kPa；Mpa 揚程的值：是液體經過水泵後比能的增加值。 液體進入泵時的比能為E1；流出泵時的比能為E2。 則水泵揚程： H=E2－E1 3．軸功率N :原動機輸送給泵的功率。 單位：(千瓦) kW 或 (馬力)HP n 4．效率η：水泵有效功率與軸功率之比。 n 有效功率 Nu：單位時間内水泵對水所做的功。 n Nu=ρgQH (W)

n

n ρ——液體的密度。kg/m3

n g——重力加速度。（m/s2）

n Q——水泵流量。(m3/s)

n H——水泵揚程。 (mH2O)

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由于泵内的摩擦，水的紊流等，水泵不可能将原動機的功率全部傳給液體。在泵内有損失。這個損失要用效率來衡量。

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泵軸功率

n 5．轉速: n 水泵葉輪的轉動速度。（轉/分 ; r/min或rpm）

n 水泵都是按一定的轉速來設計的，轉速的改變使水泵

的其它性能（Q;H;η）也改變。

n 6.允許吸上真空高度（HS）及氣蝕餘量（HSV）： HS—水泵在标準狀态下（水溫200C；水表面為一個标準大氣壓。）運轉時，水泵所允許的最大吸上真空高度（mH2O）。它反映了水泵的吸水性能。 HSV—指水泵吸口處，單位重量液體所具有的超過飽和蒸汽壓力的富裕壓能。單位：mH2O 有時用H來表示。常用于軸流泵；鍋爐給水泵；渣漿泵等。

2-4．離心泵基本方程式的物理意義。

2-5．理論揚程與實際揚程的差别，及形成差别的原因。

實際工程中的水泵揚程：

①将水由吸水井提升至水塔。（靜揚程）

②克服管路中阻力的水頭損失。

注：如泵裝置出口是自由出流，應加上流速水頭。

2-6．什麼叫離心泵裝置？ 什麼叫水泵裝置的極限工況點？

水泵配上管路以及一切附件後的系統稱為“裝置”，

水泵的H—Q曲線和管道損失特性曲線Q-∑相交于M點，若裝置在此點工作時，管道上的所有閘閥是全開着的，則M點就稱為水泵裝置的極限工況點。

2-7．什麼叫離心泵的特性曲線？什麼叫高效段（高效段如何确定的）。

在離心泵的6個基本性能參數中，把轉速（n）選定為常量，将揚程（H）、軸功率（N）、效率（ η）、以及允許吸上真空高度（Hs）等随流量（Q）而變化的函數關系用曲線的方式來表示，就稱這些曲線為離心泵的特性曲線。

在最高效率點兩側效率下降10%左右的區段，在水泵樣本中，用兩條波形線“ ︴”标出

稱為泵的高效段。

2-8．（QT-HT）理論特性曲線與實際（Q-H）特性曲線的差别，及形成差别的原因。

理論上偏差較大，我們常用性能實驗來求特性曲線。理論上（即理想條件下），揚程與流量的關系為一條直線。實測特性曲線在轉速（n）一定的條件下通過離心泵性能試驗和汽蝕試驗來繪制的，Q－H曲線是一條不規則的曲線。

原因：葉槽中液流為不均勻；泵内部的水頭損失即摩擦損失、沖擊損失、洩漏及回流損失。

2-11．水泵調速運行的意義。

水泵調速使泵适應所需工況，目的是節約能源； 大大地擴展了水泵的有效工況範圍。

2-12．葉輪的相似定律、比例律的應用，

把相似定律應用于不同轉速運行的同一台葉片泵。比轉數是葉輪相似定律在葉片泵領域内的具體應用。

2-13．什麼叫葉輪的相似準數（比轉數，比速）。

反映葉片泵共性的綜合性的特征數，作為水泵規格化的基礎，這個特征數就是現今通用的相似準數，稱為葉片泵的比轉數（又叫比速）。

2-14．水泵調速的方法和調速的範圍。

¡ 調速方法：1）直流調速電機：造價高。

2）液力耦合器：它裝置在電機與水泵之間，驅動泵輪轉的過程可由介質（透平油）的多少來調節，輸出轉數可無級調速。

3）變頻調速：現在常用成套的變頻調速設備。原理：改變鼠籠式電機的電源頻率（常規50Hz）來改變電機的轉速。

¡ 調速的範圍：(1)調速後的轉速不能與其臨界轉速重合、接近或成倍數。否則，将可 能産生共振現象而使水泵機組遭到損壞。

(2)通常，單級離心泵的設計轉速都是低于其軸的臨界轉速，一般設計轉速約為其臨界轉速的75％～80％。對于多級泵而言，臨界轉速要考慮第一臨界轉速與第二臨界轉速。水泵廠的設計轉速（n）值一般是大于第一臨界轉速的1.3倍，小于第二臨界轉速的70％（即：1.3nc1＜n＜0.7nc2）。因此，大幅度地調速必須慎重，最好能征得水泵廠的同意。

2-15．水泵葉輪的切削律，及切削葉輪調整工況點的意義。

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葉輪切削的目的：節能；解決水泵類型、規格的有限性與供水對象要求的多樣性矛盾的一種方法，擴大水泵的适應工況範圍。

2-17．什麼叫水泵的并聯？并聯的優點，并聯工況點的求法。

并聯：多台泵聯合運行，通過聯絡管共同向管網或高位水池輸水的設置形式。

特點：1、靈活性：可以加、減供水量，輸水幹管中的流量等于各台并聯水泵出水量之總和。可以通過開停水泵的台數來調節泵站的流量和揚程。（流量變化大；和揚程變化小。）

2、可靠性：當并聯工作的水泵中有損壞時或例行檢修時，其水泵房仍可繼續供水。因此，提高了泵站運行的可靠性。

3、節能：選擇開泵數量，适應各種不同時段管網中所需水量、水壓的變化。

n 求法：（1）繪制單泵和并聯工作曲線。

（2）繪制管道系統特性曲線，求工況點。M

（3）求每台泵的工況點：N(H0,Q1,2),P,η,N。

2-18．什麼叫水泵的串聯？串聯的特點，串聯工作的限制條件，串聯工況點的求法。

水泵的串聯：将第一台泵的壓水管，作為第二台泵的吸水管，水由第一台泵壓入第二台泵，水以同一流量，依次流過各台泵。

特點：一台水泵的出口接入另一台水泵的入口，（多級泵就是串聯）

n （1）各台水泵的流量相同（質量守恒定律）

Q1=Q2=……Q

n （2）水流所獲得的能量是各泵所供能量之和。

水泵串聯注意事項：（1）泵高效流量範圍要接近。否則，就不能保證在高效範圍内 運行。嚴重時，可能不如大泵單獨運行。

（2）兩泵串聯要考慮第二台泵的泵殼強度問題。一般應得水泵廠的同意再串聯。

（3）必須經過工況分析再串聯。

圖解法：ⅰ按樣本，繪出兩泵的Q-H曲線 (Q-H)1，(Q-H) 2

ⅱ疊加兩泵Q-H曲線得 (Q-H)1 2 （垂直疊加）

ⅲ繪制管道Q-∑h曲線,與(Q-H)1 2交于A點(QAHA)。

ⅳ過A點引垂線交(Q-H)1于B點，交(Q-H)2于C點。B點C點即為兩泵的工況點。

2-19．什麼叫氣蝕？氣蝕的危害。

氣蝕：含有大量氣泡的濁液進入高壓區後，氣泡迅即破裂，沖向氣泡中心的油液相互沖撞，造成局部高溫高壓，引起躁動和噪聲，并使附近的金屬表面出現麻坑，氣穴引起的這種金屬表面的損壞，就是氣穴。

危害：（1）産生振動和噪聲（2）降低泵的性能（3）破壞過流部件

産生氣蝕的原因：水泵吸水口壓力過低；吸水口進氣。

2-20．什麼叫允許吸上真空高度？水泵最大安裝高度設計中要考慮的因素。

允許吸上真空高度：水泵在标準狀态下（水溫200C；水表面為一個标準大氣壓。）運轉時，水泵所允許的最大吸上真空高度（mH2O）。它反映了水泵的吸水性能。

因素：不産生氣蝕。

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2-22．離心泵的啟動程序，停泵程序，為什麼？

啟動程序：關閉所有閘閥→開泵→開壓力表；真空閥→開吸水管閥→開壓水管閥。

防止電機燒毀。

停泵程序：關出水閘→停泵（實行閉閘停車）→關真空表壓力表閥→擦拭泵和電機。

防止發生水錘

2-27．（107頁習題）

第四章

4-1．泵站的分類，及各類泵站的工藝特點。

1．按屬類及用途分類：

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給水泵站分類及特點

¢ 按機組與地面位置分

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按控制條件分

取水泵站工藝特點：（1）吸水井水位變化（2）常用圓鋼筋砼結構

（3）輸水距離遠 （4）直供用戶的取水泵站

送水泵站的特點：① 水量變化大

② 泵房形狀：多為矩形，吸水井也多為矩形吸水井的形式：

③送水泵房吸水水位變化小（3~4mH20），一般設計成地面式或半地下式。

④送水泵站：運行管理複雜、流量有變化，無水塔時變化更趨于頻繁。

加壓泵站的特點：為了節能，設加壓泵站，可降低全管網的壓力。

循環泵站的特點：工業循環工藝流程有多種多樣。

¢ ①要求水量、水壓一般比較穩定。

¢ ②要求供水可靠性高，備用泵多，泵台數多。

¢ ③需水量随季節變化的，應在選泵時考慮到峰、谷用水量。

¢ ④開停水泵頻繁時，多用自灌式。

4-2．選泵的原則和要點。

原則：滿足最大排水量。投資少，節電，運行安全可靠，維修管理方便。

選泵要點：（1） 大小兼顧，調配靈活。

（2）型号整齊，互為備用。

（3）合理地用盡各水泵的高效段。

（4）近遠期相結合，考慮遠期發展。

（5）大中型泵站要作選泵的技術經濟比較。

4-3．選泵的主要依據。

選泵的依據：流量、揚程及變化規律

4-4． 選泵需要考慮的其它因素。

（1）水泵的構造形式對泵房布置及泵房形狀尺寸的影響。

立式泵：節省電機位置。單吸泵、雙吸泵，平面布置不同（吸、壓管方向不同）

（2）保證水泵正常吸水條件：泵房盡量高，充分利用水泵的吸水性能。

（3）盡量選用高效泵：一般大泵效率比小泵高。

（4）備用泵數的确定：根據供水對象對停水危害的分析所确定的規範限定條件。

（5）選擇性能好，廠家信譽好成系列定型泵。

注意：生産廠及用泵地點的泵運輸情況。

4-5．選泵後的校核内容。

泵站的流量和揚程是否滿足消防時的要求。

4.6.泵站前池的作用

前池是連接引渠和進水池的建築物。其作用是把引渠和進水池合理地銜接起來，使水流平穩且均勻地流人進水池，為水泵提供良好的吸水條件 水泵站進水建築物進水池的作用是供水泵進水管(卧式離心泵、混流泵)或水泵(直式軸流泵)直接吸水的水池，一般設于泵房前面或泵房下面,其主要作刷是為水泵提供良好的吸水條件。要求進水池中的水流平穩.流速分布均勻，無漩渦和回流·吾則不僅會降低水泵的效率，甚至引起水泵汽蝕，機組振動而無法工作。影響池中水流流态的因素除前池水流流态外，主要取決于進水池幾何形狀、尺寸、吸水管在池中的位置以及水泵的類型等。

水泵出水池的作用 出水池是連接出水管路與排灌幹渠的銜接建築物。管路的水流平順均勻地引入幹渠，以免沖刷渠道

4-7．選擇電動機應考慮的因素。

1、根據所要求的最大功率、轉矩和轉速選用電動機；2、根據電動機的功率大小，參考外電網的電壓決定電動機的電壓；3、根據工作環境和條件決定電動機的外形和構造形式；4根據投資少、效率高、運行簡便等條件，确定所選電動機的類型。

4-9．水泵機組有幾種常見的布置形式。

縱向排列、橫向排列、橫向雙行排列

4-10．水泵對吸水管路的要求及原因。

要求：不漏氣、不積氣、不進氣。

原因：

4-12．吸水管路和壓水管路的管徑确定有何不同及原因。

依據：經濟流速 目的：确定經濟管徑

吸水管：經濟流速小，使流速水頭小，允許揚程一定，提高泵房的地面高度，使空間變小，成本低。 負壓、氣蝕。

壓水管：管徑小，水頭損失變大，揚程高，使逆止閥小、閘閥小、三通尺寸小、異徑管小，然後平面尺寸小，減小各種構件尺寸，使泵房空間小。 水頭損失、其大小形成閥門大小。

第五章

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5-1．排水泵站的分類。

①按其排水的性質分類：

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②按其在排水系統中的作用分類：

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③按水泵啟動前能否自流充水：

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④按泵房的平面形狀：

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⑤按集水池與機器間的組合情況：

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⑥按照控制的方式：

5-2．污水泵站的流量及楊程的确定。

泵站設計流量是按最高日最高時平均污水流量決定。

5-5．什麼叫雨水泵站的“幹室式”和“濕室式”？

1．“幹室式”泵站：共分三層。上層是電動機間，安裝立式電動機和其它電氣設備；中層為機器間，安裝水泵的軸和壓水管；下層是集水池。機器間與集水地用不透水的隔牆分開，集水池的雨水，除了進入水泵以外，不允許進入機器間。

優點：電動機運行條件好，檢修方便，衛生條件也好。缺點：結構複雜，造價較高。

2．“濕室式”泵站：電動機層下面是集水池，水泵浸于集水池内。

優點：結構雖比“幹室式”泵站簡單，造價較少。

缺點：泵的檢修不便，泵站内比較潮濕，且有臭味，不利于電氣設備的維護和管理工人的健康。

1.水泵 ：它是一種水力機械。它把動力機的機械能傳遞給所輸送的水流，使水流的能量增加，從而把水流從低處抽提到高處，或從一處輸送到另一處。

2.流量 ：單位時間内水泵所抽提的水體體積。

3.有效功率： 水流流經水泵時，實際得到的功率。

4.汽蝕 ：由于某種原因，使水力機械低壓側的局部壓力降低到該溫度下的汽化壓力以下，引起氣泡的發生、發生和潰滅，從而造成過流部件損壞的全過程。

1．常見葉片泵的葉輪形式有 封閉式 、 半開式 、 敞開式 。

2．離心泵的工作原理是 利用裝有葉片的葉輪的高速旋轉所産生的離心力來工作的 。

3．軸流泵主要與離心泵不同的構件有 進水喇叭管 、 導葉體 、 出水彎管 。

4．葉片泵的性能曲線主要有 基本性能曲線 、 相對性能曲線 、 通用性能曲線 、 全面性能曲線 、 綜合（或系列）型譜 。

5．離心泵工況點的調節方法有 變徑 、 變速 、 變角 、 變閥 等。

6．葉片泵按其葉片的彎曲形狀可分為 後彎式 、 前彎式 和 徑向式 三種。而離心泵大都采用 後彎式 葉片。

1.下列泵中，不是葉片式泵 【 B 】

Ａ 混流泵 Ｂ 活塞泵 Ｃ 離心泵 Ｄ 軸流泵。

2.與低比轉數的水泵相比,高比轉數的水泵具有 【 C 】

3. Ａ 流量小、揚程高 Ｂ流量小、揚程低 Ｃ 流量大、揚程低 Ｄ 流量大、揚程高 3.離心泵的葉輪一般都制成 【 D 】

Ａ 敞開式 Ｂ 半開式 Ｃ 半閉封式 Ｄ閉封式

4.葉片泵在一定轉數下運行時,所抽升流體的容重越大(流體的其它物理性質相同),其理論揚程 【 C 】

Ａ 越大 Ｂ 越小 C 不變 D 不一定

5.水泵銘牌參數（即設計或額定參數）是指水泵在 時的參數 【 B 】

Ａ 最高揚程 Ｂ 最大效率 Ｃ 最大功率 Ｄ 最高流量

6. 當水泵站其它吸水條件不變時，随當地海拔的增高水泵的允許安裝高度 【 A 】

Ａ 将下降 Ｂ 将提高 Ｃ 保持不變 Ｄ 不一定

7.定速運行水泵從水源向高水池供水,當水源水位不變而高水池水位逐漸升高時,水泵的流量 【 B 】

Ａ 保持不變 Ｂ 逐漸減小 Ｃ 逐漸增大 Ｄ 不一定

8． 固定式軸流泵隻能采用 【 C 】

A 變徑調節 B 變角調節 C 變速調節 D 變閥調節

9．上凸管處危害最大的水擊是 【 D 】

A 啟動水擊 B 關閥水擊 C 正水擊 D 負水擊

10．軸流泵的葉輪一般安裝在水面 【 A 】

A 以下 B 以上 C 位置 D 不一定

1.并聯的目的是為了提高水泵的揚程，串聯的目的是為了增加水泵的流量。 【 × 】

2.水泵的比轉數越大，其揚程越高。 【 × 】

3.離心泵大都是立式機組，一般安裝在水面以上。 【 × 】

4.兩台水泵的比轉數必定相等，則其幾何形狀相似。 【 × 】

5.壓力管道常用的敷設方式有鎮墩、支墩和管床。 【 × 】

1.給出下列水泵型号中各符号的意義：

① 60—50—250 ②14 ZLB—70

答：① 60——水泵的進口直徑，單位mm；50——水泵的出口直徑，單位mm； 250——葉輪标稱直徑，單位mm；單級單吸懸臂式離心泵。

② 14 ——水泵的出口直徑，單位英寸；Z——軸流泵；L——立式；B——半調節；70——比轉速為700。

1.已知某12SH型離心泵的額定參數為Q=730 m3/h ，H=10m ，n=1450 r/min 。試計算其比轉數 ：300

2. 12SH-19A型離心水泵，設計流量為Ｑ=220L/s，在水泵樣本中查得相應流量下的允許吸上真空高度為[HS]=4.5m，水泵吸水口直徑為Ｄ=300mm，吸水管總水頭損失為∑hS=1.0m,當地海拔高度為1000m,水溫為40Co，試計算最大安裝高度Hg. (海拔1000m時的大氣壓為ha=9.2mH2O，水溫40Co時的汽化壓強為hva=0.75mH2O)

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列吸水井水面（0—0）與水泵進口斷面（1—1）能方程：

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