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选泵中效率计算问题——选泵的节能技术华东建筑设计研究院有限公司马信国摘要:本文阐述了离心水泵效率影响因素,在工程设计中，依照国家标准规定确定水泵效率，合理匹配电机功率，尽量使水泵运行在高效区内。通过案例说明选用高效优质产品重要性，建议在设备材料表中增加水泵节能效率值。关键词:离心泵、效率标准、轴功率、节能评价值1前言水泵是建筑给排水设计的常用设备，选用高效率水泵,节省日常运行耗电量，满足工程建设需要,是广大工程师追求的目标之一,也是节能技术的一个重要内容。但是如何确定水泵效率,是选泵中面临的一个难题。2离心泵轴功率与电机功率离心泵在实际运转中由于存在容积损失（即泄漏损失)、水力损失（水流在水泵内的摩阻、冲击损失）和机械损失(转动的叶轮和泵轴同固定泵壳等轴承的摩擦损失)，造成水泵的效率降低;离心泵的效率实质上是机械、容积和水力三种效率的乘积，它反映了水泵传递功率的有效程度,是离心泵的一个重要参数。2.1离心泵轴功率计算公式(１）式中:N轴—水泵轴功率(ＫW）Q—水泵输送流量（L/s）H—水泵输送扬程（m）η—水泵输送效率(%）该式表明,当流量、扬程一定时,水泵的轴功率与水泵的效率成反比。水泵效率高，其轴功率低,反之,轴功率则高。2.２配用的电机功率(2)式中:N机—电机功率(ＫＷ)K—备用系数N轴—水泵轴功率(KW)备用系数也称富裕系数，它考虑了电机的机械效率等因素,其值随轴功率而异，一般可参考下列数值。见表1。每台水泵配用电机额定功率也可参见ＩＳO５１９9《离心泵驱动机功率匹配技术标准》中安全余量,详见表2.3离心泵的特性曲线要正确选泵就必须了解水泵的性能特点，离心泵的特性曲线通常由生产厂家根据实验测定的Q、Ｈ、N轴、η等数据标示绘成一组曲线,供使用者选泵和操作时参考。(见图1）轴机NKN102HQN轴图1离心泵性能曲线表1K值N轴（KW）<11~22~55~1010~2525~6060~100>100K1.71.7~2.51.5~1.31.3~1.251.25~1.151.15~1.11.1~1.081.08~1.05表2水泵轴功率与配用电机功率N轴（KW）N机（KW）KN轴（KW）N机（KW）K备注0.180.251.3919221.160.270.371.1726301.150.40.551.37532.5371.10.550.751.3640451.230.811.11.3649551.121.11.51.3668751.11.72.21.2981901.112.331.31001101.13.241.251201321.14.35.51.281451601.16.17.51.231812001.19.1111.22272501.112.8151.172863151.115.918.51.163223551.1表中K值按N机/N轴获得不同型号泵的特性曲线不同，但均有以下三条曲线:(1）Q～H曲线，表示流量和扬程关系。特点是其扬程随流量增大而减小。在Q~H曲线上有两条波折线，指示在这条波折线范围内水泵的效率较高。（２)Q~η曲线表示流量和效率关系。其中效率最高点A０表明该泵对应的流量ＱA和扬程ＨＡ下工作最为经济。这条曲线的变化趋势是流量由小中大,效率由低高低。（3)Q~Ｎ轴曲线表示泵的流量和轴功率关系。其特点是流量由小到大,轴功率也由小到大,在流量为零时轴功率最小。(4)上述三条曲线均在一定转速下测定。故在特性曲线图上需注明转速n值。总之,离心泵的特性曲线反映了水泵在一定转速下其扬程、效率和轴功率随流量变化的规律。必须指出的是各种型号的离心泵都有其本身独有的特性曲线,它不受管路特性的影响。4离心泵的效率标准4.1国家标准《离心泵效率》（ＧB／T13007－９1）规定了离心泵的效率标准。见表3和表4。需要说明的是，表3、表4中A栏数值为水泵最高点效率，B栏数值为高效区的临界点效率,超出临界点，水泵效率下降很快；表中的效率值是比转数,nｓ＝120~210的数值。当水泵的比转数小于１2０或大于２１0时,其相对应效率值应予修正,具体修正值可按GB/T1300７-9１规定。从表3和表4可知，离心泵的效率特征是：水泵效率随着流量增大而增大，一般在建筑用的给水泵流量范围内,小泵流量（5~30m3／h）其效率大致在５5%~６5％之间;中泵流量(30~150m3／ｈ)其效率大致在７０%~75%之间;大泵流量(>１50m３/ｈ）可达75%～85%之间；单级水泵效率在同等流量下，要比多级水泵效率高，平均约高出5%。水泵高效区的范围大致在最高效率的９０%。表3单级离心泵效率Q,m3/h510152025304050607080A586467.269.470.97273.874.975.876.577B52.55...