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。 n 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。 n 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 n (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。 n (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。 n (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。 n  1），射流泵 n  2），气升泵（空气扬水泵） n  3），水轮泵 n  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：mH2O； 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 n 4．效率η：水泵有效功率与轴功率之比。 n  有效功率 Nu：单位时间内水泵对水所做的功。 n                  Nu=ρgQH   (W)

n

n  ρ——液体的密度。kg/m3

n                g——重力加速度。（m/s2）

n           Q——水泵流量。(m3/s)

n           H——水泵扬程。 (mH2O)

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。

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泵轴功率

n 5．转速:  n   水泵叶轮的转动速度。（转/分 ; r/min或rpm）

n  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;η）也改变。

n 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（mH2O）。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：如泵装置出口是自由出流，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-∑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（ η）、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“   ︴”标出

称为泵的高效段。

2-8．（QT-HT）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）一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，输出转数可无级调速。

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。

(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：1.3nc1＜n＜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。

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。

2-17．什么叫水泵的并联？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出水量之总和。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。

n 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,η,N。

2-18．什么叫水泵的串联？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）

n （1）各台水泵的流量相同（质量守恒定律）

                        Q1=Q2=……Q

n （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-∑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，引起躁动和噪声，并使附近的金属表面出现麻坑，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（mH2O）。它反映了水泵的吸水性能。

因素：不产生气蚀。

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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→开泵→开压力表；真空阀→开吸水管阀→开压水管阀。

防止电机烧毁。

停泵程序：关出水闸→停泵（实行闭闸停车）→关真空表压力表阀→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：

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给水泵站分类及特点

¢ 按机组与地面位置分

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按控制条件分

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。

（3）尽量选用高效泵：一般大泵效率比小泵高。

（4）备用泵数的确定：根据供水对象对停水危害的分析所确定的规范限定条件。

（5）选择性能好，厂家信誉好成系列定型泵。

注意：生产厂及用泵地点的泵运输情况。

4-5．选泵后的校核内容。

泵站的流量和扬程是否满足消防时的要求。

4.6.泵站前池的作用

前池是连接引渠和进水池的建筑物。其作用是把引渠和进水池合理地衔接起来，使水流平稳且均匀地流人进水池，为水泵提供良好的吸水条件 水泵站进水建筑物进水池的作用是供水泵进水管(卧式离心泵、混流泵)或水泵(直式轴流泵)直接吸水的水池，一般设于泵房前面或泵房下面,其主要作刷是为水泵提供良好的吸水条件。要求进水池中的水流平稳.流速分布均匀，无漩涡和回流·吾则不仅会降低水泵的效率，甚至引起水泵汽蚀，机组振动而无法工作。影响池中水流流态的因素除前池水流流态外，主要取决于进水池几何形状、尺寸、吸水管在池中的位置以及水泵的类型等。

水泵出水池的作用 出水池是连接出水管路与排灌干渠的衔接建筑物。管路的水流平顺均匀地引入干渠，以免冲刷渠道

4-7．选择电动机应考虑的因素。

1、根据所要求的最大功率、转矩和转速选用电动机；2、根据电动机的功率大小，参考外电网的电压决定电动机的电压；3、根据工作环境和条件决定电动机的外形和构造形式；4根据投资少、效率高、运行简便等条件，确定所选电动机的类型。

4-9．水泵机组有几种常见的布置形式。

纵向排列、横向排列、横向双行排列

4-10．水泵对吸水管路的要求及原因。

要求：不漏气、不积气、不进气。

原因：

4-12．吸水管路和压水管路的管径确定有何不同及原因。

依据：经济流速 目的：确定经济管径

吸水管：经济流速小，使流速水头小，允许扬程一定，提高泵房的地面高度，使空间变小，成本低。 负压、气蚀。

压水管：管径小，水头损失变大，扬程高，使逆止阀小、闸阀小、三通尺寸小、异径管小，然后平面尺寸小，减小各种构件尺寸，使泵房空间小。 水头损失、其大小形成阀门大小。

第五章

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5-1．排水泵站的分类。

①按其排水的性质分类：

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②按其在排水系统中的作用分类：

③按水泵启动前能否自流充水：

④按泵房的平面形状：

⑤按集水池与机器间的组合情况：

⑥按照控制的方式：

5-2．污水泵站的流量及杨程的确定。

泵站设计流量是按最高日最高时平均污水流量决定。

5-5．什么叫雨水泵站的“干室式”和“湿室式”？

1．“干室式”泵站：共分三层。上层是电动机间，安装立式电动机和其它电气设备；中层为机器间，安装水泵的轴和压水管；下层是集水池。机器间与集水地用不透水的隔墙分开，集水池的雨水，除了进入水泵以外，不允许进入机器间。

优点：电动机运行条件好，检修方便，卫生条件也好。缺点：结构复杂，造价较高。

2．“湿室式”泵站：电动机层下面是集水池，水泵浸于集水池内。

优点：结构虽比“干室式”泵站简单，造价较少。

缺点：泵的检修不便，泵站内比较潮湿，且有臭味，不利于电气设备的维护和管理工人的健康。

1.水泵 ：它是一种水力机械。它把动力机的机械能传递给所输送的水流，使水流的能量增加，从而把水流从低处抽提到高处，或从一处输送到另一处。

2.流量 ：单位时间内水泵所抽提的水体体积。

3.有效功率： 水流流经水泵时，实际得到的功率。

4.汽蚀 ：由于某种原因，使水力机械低压侧的局部压力降低到该温度下的汽化压力以下，引起气泡的发生、发生和溃灭，从而造成过流部件损坏的全过程。

1．常见叶片泵的叶轮形式有 封闭式 、 半开式 、 敞开式 。

2．离心泵的工作原理是 利用装有叶片的叶轮的高速旋转所产生的离心力来工作的 。

3．轴流泵主要与离心泵不同的构件有 进水喇叭管 、 导叶体 、 出水弯管 。

4．叶片泵的性能曲线主要有  基本性能曲线 、 相对性能曲线 、 通用性能曲线 、 全面性能曲线 、 综合（或系列）型谱 。

5．离心泵工况点的调节方法有 变径 、 变速 、 变角 、 变阀 等。

6．叶片泵按其叶片的弯曲形状可分为 后弯式 、 前弯式 和 径向式 三种。而离心泵大都采用  后弯式 叶片。

1.下列泵中，不是叶片式泵 【  B  】

Ａ 混流泵 Ｂ 活塞泵 Ｃ 离心泵 Ｄ 轴流泵。

2.与低比转数的水泵相比,高比转数的水泵具有 【  C  】

3. Ａ 流量小、扬程高 Ｂ流量小、扬程低 Ｃ 流量大、扬程低 Ｄ 流量大、扬程高 3.离心泵的叶轮一般都制成 【  D  】

Ａ 敞开式 Ｂ 半开式 Ｃ 半闭封式 Ｄ闭封式

4.叶片泵在一定转数下运行时,所抽升流体的容重越大(流体的其它物理性质相同),其理论扬程 【  C   】

Ａ 越大 Ｂ 越小          C  不变           D  不一定

5.水泵铭牌参数（即设计或额定参数）是指水泵在 时的参数 【  B   】

Ａ 最高扬程 Ｂ 最大效率 Ｃ 最大功率 Ｄ 最高流量

6. 当水泵站其它吸水条件不变时，随当地海拔的增高水泵的允许安装高度 【  A   】

Ａ 将下降 Ｂ 将提高 Ｃ 保持不变 Ｄ 不一定

7.定速运行水泵从水源向高水池供水,当水源水位不变而高水池水位逐渐升高时,水泵的流量 【  B   】

Ａ 保持不变 Ｂ 逐渐减小 Ｃ 逐渐增大 Ｄ 不一定

8． 固定式轴流泵只能采用 【  C   】

A  变径调节       B 变角调节         C  变速调节      D  变阀调节

9．上凸管处危害最大的水击是 【  D   】

A 启动水击         B 关阀水击        C  正水击        D 负水击

10．轴流泵的叶轮一般安装在水面 【  A   】

  A 以下             B 以上           C  位置          D 不一定

1.并联的目的是为了提高水泵的扬程，串联的目的是为了增加水泵的流量。 【 × 】

2.水泵的比转数越大，其扬程越高。 【 × 】

3.离心泵大都是立式机组，一般安装在水面以上。 【 × 】

4.两台水泵的比转数必定相等，则其几何形状相似。 【 × 】

5.压力管道常用的敷设方式有镇墩、支墩和管床。 【 × 】

1.给出下列水泵型号中各符号的意义：

① 60—50—250                          ②14 ZLB—70

答：① 60——水泵的进口直径，单位mm；50——水泵的出口直径，单位mm；       250——叶轮标称直径，单位mm；单级单吸悬臂式离心泵。

② 14 ——水泵的出口直径，单位英寸；Z——轴流泵；L——立式；B——半调节；70——比转速为700。

1.已知某12SH型离心泵的额定参数为Q=730 m3/h ，H=10m ，n=1450 r/min 。试计算其比转数 ：300

2. 12SH-19A型离心水泵，设计流量为Ｑ=220L/s，在水泵样本中查得相应流量下的允许吸上真空高度为[HS]=4.5m，水泵吸水口直径为Ｄ=300mm，吸水管总水头损失为∑hS=1.0m,当地海拔高度为1000m,水温为40Co，试计算最大安装高度Hg. (海拔1000m时的大气压为ha=9.2mH2O，水温40Co时的汽化压强为hva=0.75mH2O)

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列吸水井水面（0—0）与水泵进口断面（1—1）能方程：

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