1、水泵和排水系统效率计算 (1)水泵效率是指水泵有效功率与轴功率之比。即 式中 水泵效率()。 (2)管路效率是指水泵排水垂高与总扬程之比。既 式中 g管路效率()。 (3)排水系统效率是指排水设备的总效率,等于水泵效率、管路效率和电动机效 率的乘积。即 式中 c排水系统效率 电动机输入功率(KW) d电动机效率水泵功率的测定和计算 (1)水泵的有效功率是指水泵输出功率,即水通过水泵获得的功率。可按下式计算: 式中 水泵的有效功率(kW) Q水泵流量(m 3min) H水泵总扬程( mH2O), 水的比重(/ m 3), 清水等于 1000(/ m 3)对于矿井水一般含有泥沙,应实测确定。 (2
2、)水泵的轴功率是指水泵输入功率,当水泵直接由电动机带动 时,就等于电动机的输出功率。 轴功率还可根据测到的扭转力矩按下式计算: 式中 P水泵轴功率(kW), M水泵轴上的扭转力矩(kg-m) n水泵转速(r.pm) 管路阻力系数的计算 水经过水泵获得能量后,沿管路从井下排送到地面。由于管路的不同水泵将排送不同的流量,同时需要克服不同的阻力。对于一定结构的管路,通过流量愈大,管路的阻力损失也愈大,相反则愈小。如果通过流量为零,那就根本不产生租力:损失。管路特性曲线就是反映流量与阻力损失的变馋关系的曲线。阻力损失包括:吸水管路和排水管路的沿程损失(直管损失)以及弯管,各种闸阀等所造成的局部损失。管
3、路结构一定时,阻力损失与管路中水流速度或流量的平方成正比。因此阻力损失可以下式表示: 式中 H W管路损失压头( mH2O) 沿程损失与各种局部损失系数之和; v 管路中水的流速(m/s) K比例系数, RT管路阻力系数。 上式可由图 35 的抛物线表示。因为水泵扬程 H 等于排水垂高 Ha和管路损失压头 H 之和,而排水垂高对于既定的排水系统是一个常数, 它不随流量 Q 而改变。所以抛物线顶点的位置是在 H=Ha和 Q=0 的点上。 由管路特性方程 可以求得管路阻力系数 式中 H 是将流量 Q 从一定结构的管路(阻力系数为 )中排送出去所必须的压头。在这个既定管路上,如流量 Q 发生变化,H
4、 也将变化,所以只要管路阻力系数确定 后,就可以将这个既定管路的特性曲线绘制出来 总扬程的测定 水泵总扬程等于排水垂高水柱和管路阻力损失水柱之和。 测定总扬程可在水泵进,出口法兰盘小孔上,分别装上真空表(吸水方式抽吸式)和压力表, 并在表的连通管上装上旋塞。测定时打开旋塞,记下读数,再按下式算出扬程( 见图 34)。 式中 H总扬程(m) p1压力表读数(kgcm)pm真空表读数(mmHg)z压力表和真空表间垂直距离(m),vd排水管中流速(ms) vs吸水管中流速(ms)。 当吸、排水管径相等时,=0。一般和 z 两项相对来说,数值很小,可以忽略不计。上式适用于吸水方式为抽吸式情况。如果吸水方式为压入式,则总扬程公式应为:式中 pm 吸水侧压力表读数(kg cm 2),