How To Read A Pump Curve Chart

泵曲线图是一种说明泵的性能特征的图形表示形式 Pump. 它提供了泵在不同条件下如何运行的信息, 帮助用户了解泵的效率和能力. It is critical for Pump sizing and selection.

泵曲线已经存在很长时间了，它包含了很多信息, including head, flow rate, efficiency and power consumption. 典型的泵曲线在X-Y图上包含四个主要数据图:

Total Dynamic Head

总动态扬程(TDH)描述了泵在管道系统中将流体从一点移动到另一点时必须克服的总能量. It is the sum of the following:

静扬程-液体源表面与泵之间的垂直距离
Pressure head – the pressure energy in the system, 吸入(负压)和排出(正压)
摩擦头-由于流动流体在系统中移动时遇到的阻力而损失的能量

总动态水头通常用长度单位表示，如米和英尺. It is used to determine the Pump’s operating point, 因为泵必须能够提供足够的能量来克服系统中的TDH，以确保适当的流体循环.

总动态头在图形的垂直y轴上表示.

Flow rate
流量是指每单位时间内泵能够通过其系统的流体体积. 通常以加仑每分钟(gpm)为单位。, liters per second (L/s) or cubic meters per hour (m³/h).

流量受泵产生压差的能力影响, or head, that propels the fluid through the system. 泵的曲线图说明了泵的流量如何在不同水头的水平变化.

流量在图的水平x轴上表示.

Power consumption

功率消耗是泵在其工作点运行所需的能量. It is typically measured in units of horsepower.

功耗在图的垂直y轴上表示.

Net Positive Suction Head required

所需净正吸压头(NPSHr)是在所选择的流量下，为避免空化问题，在吸入管上方的最小压力. It is usually measured in feet or meters.

Cavitation is one of the leading causes of Pump damage and causes negative Pump performance. 当液体的局部压力低于其蒸气压时，就会发生空化, leading to the formation of vapor bubbles. 气泡形成于泵内的低压区域, typically at the impeller or in the Pump casing. 当蒸汽泡移动到更高压力的区域时，它们会坍塌或内爆，产生冲击. This can cause serious issues to the Pump, including erosion and damage, noise and vibration, reduced Pump efficiency, decreased flow and head, and overheating.

To avoid cavitation, 净正吸力水头应始终低于污水池提供的可用净正吸力水头(净正吸力水头). NPSHa表示泵入口可用的总吸压头，并计算为总吸压头与蒸汽压头之间的差. 当NPSHa大于NPSHr时，泵发生空化的可能性较小.

NPSHr在图的纵y轴上表示.

Putting it all together

The Total Dynamic Head, flow rate, power consumption and NPSHr data, along with efficiency and speed ranges, are plotted on an X-Y graph called a Pump curve. 泵曲线的格式可能因制造商而异, but the principles of all Pump curves are the same. In some cases, 信息显示在一个图形上，具有多个垂直y轴标签(总动态头), 功率消耗和NPSHr)和流量在水平x轴上表示, as it is the common denominator.

In other cases, 信息显示在三个图表上:一个描绘了总动态水头和流量, another depicting power consumption and flow rate, and the third depicting NPSHr and flow rate.

作为图的一部分，泵的速度范围和效率点被覆盖. 速度和效率信息来自泵制造商进行的大量测试. 这允许个人使用其应用程序的总动态扬程和流量来评估不同的泵，以选择最佳的操作选项.

一旦确定了总动态水头并选择了所需的流量, 在泵曲线上查找信息很容易.

Consider a Pump curve with three graphs.

1. Find the duty point of the Pump

首先，确定总动态水头和流量图上的坐标轴. 纵轴(y轴)表示以英尺或米为单位的总动态头部. 横轴(x轴)表示被泵送流体的流速，单位为加仑/分钟, liters per second or cubic meters per hour.

例如，考虑一个总动态扬程为25 '，流速为1,000 gpm的应用. 在已知的总动态头部处画一条水平线(如下图中红色虚线所示), which is 25’. 然后在已知流速下，在图中画一条垂直线(下图黄色部分), which is 1,000 gpm. 两条线相交的地方就是泵的工作点.

2. Identify the Pump's efficiency range

效率是输出功率与输入功率的比值. 泵曲线显示了泵在不同工作点的效率. The highest point of efficiency on the curve, referred to as the Best Efficiency Point (BEP), 表示泵的最佳运行条件.

总动态水头和流量的曲线图也以向上的曲线表示效率(以百分比衡量)。. The duty point of the Pump, 由总动态水头和流量的交集决定, 应在列出的效率范围内.

In the example below, 泵的工作点落在69%的效率范围内, which is considered an ideal selection.

如果工作点落在所示效率曲线的右侧, the Pump is generally considered out of range. 在相同的TDH下，更大的流量可能会导致严重的泵送问题. 在大多数情况下，避免“在曲线的右侧操作”.

3. Identify the required Pump speed

总动态水头和流量的图表还具有水平曲线，表示速度(以rpm测量)。. 速度是泵需要运行的速度，以满足工作点. The duty point of the Pump, 由总动态水头和流量的交集决定, should fall within one of the listed speed ranges.

In the example below, 确定工作点的泵转速在大约500转时在450转和600转之间(橙色显示).

4. Determine the required horsepower

Using the information from this first graph, 您可以使用下一个图表上的数据来描述功率消耗和流量，以确定在其工作点运行泵所需的马力.

First, 在已知流量(黄色部分)上画一条垂直线, which, using the example above, is 1,000 gpm. Then, 在500 rpm到y轴上画一条水平线(用蓝色表示), 哪个是由第一张图确定的运行速度. 在水平线与y轴相交的地方需要的马力是多少, which in this example, is 10 HP.

比重如何影响泵的尺寸和选择

Note that the power consumption graph depicts the required power to operate the Pump with only water; it does not show the impact of pumping a heavier slurry. Pumping material that is denser than water, such as an aggregate slurry, 可能需要额外的马力来移动相同的距离. 泥浆的比重将用于调整应用所需的马力.

密度是材料质量相对于单位体积的测量值，用若干单位表示, 例如磅每加仑或千克每立方米. Specific gravity (S.G.) is a method of simplifying a material’s density, 因为它是物质的密度与水的密度之比. 水的比重为1，这被用作所有其他材料的基线. 比重较低(小于1)的材料被认为比水轻, 比重大于1的物质被认为比水重.

When pumping a two-material slurry, such as a slurry of sand and water, 料浆比重的计算很容易，公式如下:

(Solids S.G. x % solids by volume) + (Fluid S.G. x (1 - % solids by volume)

在沙子(比重为2)的情况下.65) and water slurry at 14% solids, 料浆比重计算公式如下:

(2.65 x .14) + 1 (1 -.14) = 1.23

当固相含量为14%时，砂水泥浆的比重为1.23 S.G. 来计算移动1所需要的马力.23 S.G. slurry, 将功率消耗表中确定的所需马力乘以材料的比重. 在我们的例子中，所需功率为10 HP，因此计算如下:

10 x 1.23 = 12.3

Since 12.3不是一个标准的马力等级，四舍五入到下一个区间，在这种情况下是15. Therefore, 在含硫量为14%的砂和水泥浆中，泵在其工作点运行所需的马力为15马力.

How viscosity affects Pump sizing and selection

粘度是公认的影响泵工作的流体的物理性质之一. 粘度测量的是对剪切能量的阻力，例如在离心泵中. 蜂蜜在室温下表现出很高的内部流动阻力，被认为具有高粘度. 低粘度液体具有低的流动内阻, such as water at room temperature.

在计算流体过程系统的摩擦损失时要考虑粘度的影响，在选择泵时必须考虑粘度的影响. In general, 离心泵适用于低粘度流体，因为泵送作用产生高的液体剪切. As the viscosity of the fluid increases, the flow rate is slightly reduced, 对泵的功耗有更大的影响.

5. Determine the NPSHr

第三张图描述了所需的净正吸头. 在已知流量处绘制垂直线(下面黄色部分), which from our example we know to be 1,000 gpm. 在垂直线与地块信息相交的地方, 在y轴上画一条水平线(如下面的绿色所示). For this example, the NPSHr is 5’ of pressure.