离心泵基本性能参数和性能曲线
出处：按学科分类—政治、法律 中国商业出版社《最新单位消防工作实务全书第一卷》第356页（3460字）
(一)离心泵基本性能参数
离心泵的基本性能，通常由下述六个性能参数来表示。
1．流量
流量指水泵在单位时间内所输送的液体体积。用字母Q表示，常用的单位是m3／h或l／s。
2．扬程
水泵对单位重量液体所作之功，也即单位重量液体通过水泵后其能量的增值。用字母H表示，单位一般采用m。
3．轴功率
原动机输送给水泵的功率称为水泵的轴功率。以N表示，常用单位为千瓦或马力。
4．效率
效率是水泵的有效功率与轴功率之比值，以η表示。
5．转速
转速指水泵叶轮的转动速度，通常以每分钟转动的次数来表示，用字母n表示。
各种水泵都是按一定的转速来进行设计的，当使用时水泵的实际转速不同于设计转速时，则水泵的其它性能参数(如Q、H、N等)也将按一定的规律变化。
6．允许吸上真空高度
允许吸上真空高度指水泵在标准状况下(即水温为20℃、表面压力为1个标准大气压)运转时，水泵所允许产生的真空高度。表现为所能吸上的真空高度。用字母Hs表示，单位为KPa，反映了离心泵的吸水性能。
为了用户使用方便，每台水泵的泵壳上钉有一块铭牌，简明地列出了该水泵在设计转速下运转时，效率为最高时的流量、扬程、轴功率及允许吸上真空高度。如12sh28A型单级双吸式离心泵的铭牌为：
离心式清水泵
型号：12sh－28A 转数：1450转／分钟
扬程：10米 效率：78%
流量：684米3／小时 轴功率：28千瓦
允许吸上真空高度：45千帕 重量：660公斤
水泵型号的意义是：
12——表示水泵进水口的直径，英寸；
sh——表示单级双吸卧式离心泵；
28——水泵比转数被10除的整数。比转数反映了水泵的水力特点，一般讲，比转数大的水泵扬程低、流量大，比转数小的水泵扬程高、流量小；
A——表示该水泵叶轮的直径已经切削小了一档。如果是B，则表示比A还小一档。
现有一种新的型号表示法，如150s90，它的意义是进水口直径为150mm。单级双吸卧式离心泵，扬程90m；又如4B20。则表示进水口直径为4英寸，单级单吸悬臂式离心泵，扬程为20m。这种新型号表示法和旧型号表示法目前同时在使用着。由于水泵的型号很多，新产品也很多，表2－6－1列出了比较常见的水泵型号。
表2－6－1 常用的离心式清水泵性能
(二)离心泵的特性曲线
上述六个性能参数之间的关系，通常是用特性曲线来表示，通过特性曲线可以全面地了解该水泵的性能。
在离心泵的六个基本性能参数中，我们通常选定转速(n)作为常量，然后，列出扬程(H)、轴功率(N)、效率(η)以及允许吸上真空高度(Hs)等随流量(Q)而变化的函数关系式。例如，当n=c时：
H=f(Q) N=F(Q)
Hs=Ψ(Q) η=φ(Q)
如把这些关系式用曲线的方式来表示，就称这些曲线为离心泵的特性曲线。
离心泵的特性曲线是通过试验测得的，如图2－6－6表示12sA型水泵的特性曲线。
图2－6－6 12SA型离心泵特性曲线
图中包含有Q-H、Q-N、Q-η、Q－Hs等四条曲线，它们的特点可归纳如下：
1．每一个流量(Q)都相应于一定的扬程(H)、轴功率(N)、效率(η)和允许吸
上真空高度(Hs)。
2．Q-H曲线是一条不规则的曲线。扬程是随流量的增大而下降。相应于效率最高值的(QAHA)点的各参数，即为水泵铭牌上所列出的各数据(见图2－6－6中A点所示)。它将是该水泵最经济工作的一个点。在该点左右的一定范围内(一般不低于最高效率点的10%左右)都是属于效率较高的区段，在水泵样本中，用两条波形线“§”标出，称为水泵的高效段。在选泵时，应使水泵在高效段工作。
3．从图2－6－6可见，在流量Q=0时，相应的轴功率并不等于零，而为N=28千瓦。此功率主要消耗于水泵的机械损失上。其结果将使泵壳内水的温度上升，泵壳、轴承会发热，严重时可能导致泵壳的热力变形。因此，在实际运行中，水泵在Q=0的情况下，只允许作短时间的运行。
水泵正常启动时，Q=0的情况，相当于闸阀全闭，此时泵的轴功率仅为设计轴功率的30%左右，而扬程值又是最大，完全符合了电动机轻载启动的要求。因此离心泵通常采用“闭闸启动”的方式。所谓“闭闸启动”就是：水泵启动前，压水管上闸阀是全闭的，待电动机运转正常后，压力表读数达到预定数值时，再逐步打开闸阀，使水泵作正常运行。
4．在Q-N曲线上各点的纵坐标，表示水泵在各不同流量Q时的轴功率值。在选择与水泵配套的电动机的输出功率时，必须根据水泵的工作情况选择比水泵轴功率稍大的功率，以免在实际运行中，出现小机拖大泵而使电机过载、甚至烧毁等事故。但亦应避免选配过大功率的电机，造成机大泵小使电机容量不能得到充分的利用，从而降低了电机的效率和功率因素cosφ。
另外，水泵样本中所给出的Q-N曲线，指的是水或者是某种特定液体时的轴功率与流量之间关系，如果，所抽升的液体密度(ρ)不同时，则样本中的Q-N曲线就不能适用，此时，泵的轴功率要按有关公式进行计算。
5．在Q-Hs曲线上各点的纵坐标，表示水泵在相应流量下工作时，水泵所允许的最大限度的吸上真空高度值，它并不表示水泵在某(Q、H)点工作时的实际吸水真空值。水泵实际吸水真空值必须小于Q-Hs曲线上的相应值，否则，水泵将会产生汽蚀现象——即水中形成的气泡在叶片表面上突然受压破灭对叶轮产生的冲击破坏现象。
6．水泵所输送液体的粘度愈大，泵体内部的能量损失愈大，水泵的扬程和流量都要减小，效率要下降，而轴功率却增大。也即水泵特性曲线将发生改变。故在输送粘度大的液体时，水泵的特性曲线要经过专门的换算后才能使用，不能直接套用。
利用水泵特性曲线，很方便地看出水泵各性能参数之间的关系。