泵、風(fēng)機(jī)與管網(wǎng)系統(tǒng)的匹配

1、第第6章章 泵、風(fēng)機(jī)與管網(wǎng)系統(tǒng)的匹配泵、風(fēng)機(jī)與管網(wǎng)系統(tǒng)的匹配n主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點泵、風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)泵、風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)泵、風(fēng)機(jī)的安裝位置泵、風(fēng)機(jī)的安裝位置泵、風(fēng)機(jī)的選用泵、風(fēng)機(jī)的選用第第6章章 泵、風(fēng)機(jī)與管網(wǎng)系統(tǒng)的匹配泵、風(fēng)機(jī)與管網(wǎng)系統(tǒng)的匹配n工程背景：工程背景：通風(fēng)空調(diào)氣體管網(wǎng)械循環(huán)采暖管網(wǎng)室外供熱管網(wǎng)空調(diào)冷凍水管網(wǎng)空調(diào)冷卻水管網(wǎng)6.1 泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點n1 枝狀管網(wǎng)枝狀管網(wǎng)特性曲線特性曲線n2 泵（風(fēng)機(jī)）在管網(wǎng)系統(tǒng)中的泵（風(fēng)機(jī)）在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點工況點n3 管網(wǎng)系統(tǒng)中泵（風(fēng)機(jī)）的聯(lián)合運(yùn)行工況管

2、網(wǎng)系統(tǒng)中泵（風(fēng)機(jī)）的聯(lián)合運(yùn)行工況重點內(nèi)容！重點內(nèi)容！6.1 泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點n1 枝狀管網(wǎng)枝狀管網(wǎng)特性曲線特性曲線n管段管段的阻力特性的阻力特性n枝狀管網(wǎng)枝狀管網(wǎng)的簡化的簡化管路管路串聯(lián)串聯(lián)2224224iiiisiiisiQSAQRlvRlP2121221222211212121QSS QSQS SSSPPPQQQQQ1Q2 P2P1P6.1 泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點n管路管路并聯(lián)并聯(lián)1）兩個管路）兩個管路構(gòu)成回路構(gòu)成回路（或（或虛擬回路虛擬回路）中，重）中，重力作用力與輸入的全壓動力均為零，則它們處力作用力與輸入的全壓

3、動力均為零，則它們處于于“水力并聯(lián)水力并聯(lián)”地位，其阻力相等。地位，其阻力相等。22122112121 QQQ 000SSSPPPPPPPqGqG回路的重力和回路的重力和全壓作用力為全壓作用力為零！零！6.1 泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點n2）兩個管路兩個管路不構(gòu)成回路不構(gòu)成回路的情況。添加的情況。添加虛擬虛擬回路回路使之構(gòu)成回路使之構(gòu)成回路( (第四章第四章) )，若，若重力作用重力作用與輸入的全壓動力均為零與輸入的全壓動力均為零，則它們處于，則它們處于“水力并聯(lián)水力并聯(lián)”地位，其阻力相等。地位，其阻力相等。水力并聯(lián)水力并聯(lián)22122112121 SSSPPQQQ

4、6.1 泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點n水力并聯(lián)水力并聯(lián)時，時，總阻抗總阻抗計算式來源：計算式來源：n 化簡，得到：化簡，得到： 2SPSPS 2)( 212121222122121SPSPQQQQSQQSPPPP2212211221111SSSSSS6.1 泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點n枝狀管網(wǎng)枝狀管網(wǎng)，由末端可，由末端可逐次簡化逐次簡化為為一個管路一個管路。S S6.1 泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點n環(huán)狀管網(wǎng)環(huán)狀管網(wǎng)無法無法按串并聯(lián)關(guān)系簡化！按串并聯(lián)關(guān)系簡化！為什么？為什么？5ev8e476ev5ev9e68

5、10eve71ve1v2ve234ve36.1 泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點n枝狀枝狀管網(wǎng)管網(wǎng)的阻力特性的阻力特性2SQP 2Zo11P1Z22Po216.1 泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點n環(huán)境對枝狀管網(wǎng)流動的影響環(huán)境對枝狀管網(wǎng)流動的影響n水的密度遠(yuǎn)大于空氣密度，則有：水的密度遠(yuǎn)大于空氣密度，則有：)()()()()()(121212122112ZZgZZgPPZZgZZgPPl dgPPPPeeqGqst)()(1212ZZgPPPPPGqst6.1 泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點n意義：意義：Pst反映了環(huán)境

6、因素對流動的影響反映了環(huán)境因素對流動的影響。包括重力作用力重力作用力、環(huán)境與管網(wǎng)交界面的壓環(huán)境與管網(wǎng)交界面的壓力力。其大小決定決定了管網(wǎng)特性曲線起點管網(wǎng)特性曲線起點在縱坐標(biāo)上的位置。n 管網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行時為一常數(shù)。管網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行時為一常數(shù)。6.1 泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點n由能量方程可知，流動所需能量為由能量方程可知，流動所需能量為Pe ：n 意義：管網(wǎng)中流體意義：管網(wǎng)中流體流動所需的能量流動所需的能量Pe，一部分用，一部分用來來克服環(huán)境克服環(huán)境影響；另一部分影響；另一部分克服管網(wǎng)的流動阻力克服管網(wǎng)的流動阻力。n 將上述關(guān)系在以將上述關(guān)系在以流量流量為橫坐標(biāo)、為橫坐標(biāo)

7、、壓力壓力為縱坐標(biāo)圖為縱坐標(biāo)圖中繪成曲線，即為中繪成曲線，即為管網(wǎng)特性曲線管網(wǎng)特性曲線。21212121112222222SQPPPPPZZgPPgZvPPgZvPPstGqe6.1 泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點n廣義廣義管網(wǎng)特性曲線管網(wǎng)特性曲線 （Pst0）6.1 泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點n狹義狹義管網(wǎng)特性曲線管網(wǎng)特性曲線 （Pst0）6.1 泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點n阻抗阻抗影響管網(wǎng)特性曲線形狀的決定因素是影響管網(wǎng)特性曲線形狀的決定因素是阻抗阻抗S S 。S S值值越大越大，曲線，曲線越陡越陡 。n

8、 S=f (l，d， ， )1 -272m)(kg 24(mkg 24( ARlsARlsiiisMiiisL6.1 泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點n泵泵( (或風(fēng)機(jī)或風(fēng)機(jī)) )的的性能曲線性能曲線在一定轉(zhuǎn)速下，泵或風(fēng)機(jī)的揚(yáng)程在一定轉(zhuǎn)速下，泵或風(fēng)機(jī)的揚(yáng)程H(全壓全壓P)、功、功率率N、效率、效率隨流量隨流量Q變化的關(guān)系曲線。變化的關(guān)系曲線。)()(QfPQfHQcCQH-QHN-Q-Q6.1 泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點n產(chǎn)品技術(shù)產(chǎn)品技術(shù)樣本樣本給出的給出的性能曲線性能曲線（或性（或性能參數(shù)表），是根據(jù)能參數(shù)表），是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)實驗狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)實驗

9、狀態(tài)下下測試的。測試的。n實際實際使用中，工作流體密度、轉(zhuǎn)速等使用中，工作流體密度、轉(zhuǎn)速等參數(shù)與試驗不一致時，根據(jù)參數(shù)與試驗不一致時，根據(jù)相似律相似律換換算為算為實際性能曲線實際性能曲線。6.1 泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點n 泵泵( (風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī)) ) 在管網(wǎng)中工作，其在管網(wǎng)中工作，其工作流量工作流量即為即為管網(wǎng)管網(wǎng)的的總流量總流量，泵泵( (風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī)) )所所提供的能量提供的能量與與管網(wǎng)管網(wǎng)中流體中流體流動流動所需所需的的能量能量相等。相等。n 將將泵泵( (風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī)) ) 的實際的實際H-QH-Q性能曲線性能曲線與其所在管網(wǎng)系與其所在管網(wǎng)系統(tǒng)的統(tǒng)的管網(wǎng)特性曲線管

10、網(wǎng)特性曲線，用相同的比例尺、相同的單，用相同的比例尺、相同的單位繪在同一直角坐標(biāo)圖上，兩條曲線的位繪在同一直角坐標(biāo)圖上，兩條曲線的交點交點，即，即為該泵（風(fēng)機(jī)）在該管網(wǎng)系統(tǒng)中的為該泵（風(fēng)機(jī)）在該管網(wǎng)系統(tǒng)中的工作狀態(tài)點工作狀態(tài)點，或稱或稱運(yùn)行工況點運(yùn)行工況點。2)(SQHQfHst6.1 泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點n泵與風(fēng)機(jī)在系統(tǒng)中的工作狀態(tài)點泵與風(fēng)機(jī)在系統(tǒng)中的工作狀態(tài)點6.1 泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點n解析法求工況點解析法求工況點利用利用能量平衡能量平衡關(guān)系：關(guān)系：管網(wǎng)特性曲線方程管網(wǎng)特性曲線方程泵與泵與風(fēng)機(jī)性能曲線方程風(fēng)機(jī)性能曲線

11、方程上式表明，上式表明，泵、風(fēng)機(jī)泵、風(fēng)機(jī)的的工作流量工作流量即為即為管網(wǎng)管網(wǎng)中通中通過的過的流量流量，提供提供的的壓頭壓頭與與管網(wǎng)管網(wǎng)在該流量下流動在該流量下流動所需的壓頭所需的壓頭相一致。相一致。22210)(SQHQcQccQfHst6.1 泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點n穩(wěn)定工況點穩(wěn)定工況點1 1、B B點流量點流量Q QB B小于管路流量小于管路流量Q QA A時，其時，其壓頭壓頭H HB B大大于管路阻力于管路阻力H HA A，多余的能量將使，多余的能量將使流體加速流體加速，流，流量加大，量加大，工況點將自動由工況點將自動由B B移向移向A A。6.1 泵、

12、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點n穩(wěn)定工況點穩(wěn)定工況點2 2、C C點流量點流量Q QC C大于管路流量大于管路流量Q QA A ，其，其壓頭壓頭H Hc c小于小于管路阻力管路阻力H HA A ，則流體減速，則流體減速，流量減小流量減小，工況工況點自動由點自動由C C移向移向A A。3 3、A A點是穩(wěn)定工況點。點是穩(wěn)定工況點。6.1 泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點n不穩(wěn)定工況點不穩(wěn)定工況點n 1 1、駝峰形駝峰形性能曲線的泵、風(fēng)性能曲線的泵、風(fēng)機(jī)，機(jī)，上升段上升段E E點是點是不穩(wěn)定工況不穩(wěn)定工況點點。當(dāng)泵（風(fēng)機(jī)）受到干擾導(dǎo)致當(dāng)泵（風(fēng)機(jī)）受到干

13、擾導(dǎo)致流流量增大量增大時，時，壓頭大于管路阻力壓頭大于管路阻力，管路中流速加大，管路中流速加大，流量繼續(xù)增流量繼續(xù)增加加，工況點工況點繼續(xù)向流量增大的繼續(xù)向流量增大的方向移動，方向移動，無法回到原工作點無法回到原工作點。應(yīng)通過應(yīng)通過工況分析工況分析，使泵使泵( (風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī)) ) 工作工作在在穩(wěn)定工作區(qū)穩(wěn)定工作區(qū)！6.1 泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點n2、D點（下降段）為穩(wěn)定工況點點（下降段）為穩(wěn)定工況點n駝峰形性能曲線的泵、風(fēng)機(jī)保證工況點處于下降段！6.1 泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點n系統(tǒng)效應(yīng)系統(tǒng)效應(yīng)和喘振喘振n 1 1）入口系統(tǒng)效應(yīng)）

14、入口系統(tǒng)效應(yīng)：泵、風(fēng)機(jī)出入口與管網(wǎng)連接方式與試驗不一致，導(dǎo)致其性能特性下降。n 如何消除？彎管長度適當(dāng)，利于入口氣流均勻彎管長度適當(dāng)，利于入口氣流均勻。n 方法：方法：控制管道長寬比，設(shè)置入口箱，采取措施保證氣流均勻等。n 作業(yè)：作業(yè)：請查閱GB507362012關(guān)于風(fēng)管長寬比的規(guī)定，查閱GB502432002關(guān)于消聲部件制作的規(guī)定。6.1 泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點n1 1）入口系統(tǒng)效應(yīng)）入口系統(tǒng)效應(yīng)：(b) 方形彎管(a)圓形彎管管道長度R(c) 進(jìn)口風(fēng)箱理想理想損失大損失大改善改善6.1 泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點n1 1）入口

15、系統(tǒng)效應(yīng)）入口系統(tǒng)效應(yīng)：風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)中接有吸入管路時，入口絕對壓力下降，風(fēng)機(jī)作功能力下降。思考：為什么風(fēng)機(jī)作功能力下降？思考：為什么風(fēng)機(jī)作功能力下降？n2 2）出口系統(tǒng)效應(yīng)）出口系統(tǒng)效應(yīng)從風(fēng)機(jī)出口不規(guī)則從風(fēng)機(jī)出口不規(guī)則的速度分布，的速度分布，到到管道內(nèi)管道內(nèi)氣流氣流速度規(guī)則分布速度規(guī)則分布截面間的截面間的長度長度，稱為，稱為效應(yīng)管道長效應(yīng)管道長度度；35倍管徑長度倍管徑長度為避免能量損失，為避免能量損失，不應(yīng)在此長度內(nèi)安裝不應(yīng)在此長度內(nèi)安裝形狀突形狀突變的變的管件或設(shè)備管件或設(shè)備。6.1 泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點n3）喘振喘振：非穩(wěn)定工作區(qū)運(yùn)行時，時而輸入：非穩(wěn)定

16、工作區(qū)運(yùn)行時，時而輸入流體、時而倒流的現(xiàn)象。流體、時而倒流的現(xiàn)象。當(dāng)風(fēng)機(jī)特性曲線當(dāng)風(fēng)機(jī)特性曲線峰值左側(cè)峰值左側(cè)的曲線的曲線較平坦較平坦、工況工況點離峰值點較近點離峰值點較近、管網(wǎng)特性曲線的、管網(wǎng)特性曲線的斜率較小斜率較小、管網(wǎng)中管網(wǎng)中壓力波動不大壓力波動不大時，喘振的可能性小。時，喘振的可能性小。當(dāng)風(fēng)機(jī)性能曲線當(dāng)風(fēng)機(jī)性能曲線峰值左側(cè)較陡峰值左側(cè)較陡，運(yùn)行，運(yùn)行工況點離工況點離峰值較遠(yuǎn)峰值較遠(yuǎn)時，易發(fā)生喘振。時，易發(fā)生喘振。一般來說，一般來說，軸流風(fēng)機(jī)軸流風(fēng)機(jī)比離心風(fēng)機(jī)易發(fā)生喘振，比離心風(fēng)機(jī)易發(fā)生喘振，高壓風(fēng)機(jī)高壓風(fēng)機(jī)比低壓風(fēng)機(jī)易發(fā)生喘振。比低壓風(fēng)機(jī)易發(fā)生喘振。6.1 泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況

17、點泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點n防止喘振的措施：防止喘振的措施：A:避免在非穩(wěn)定區(qū)工作；避免在非穩(wěn)定區(qū)工作；B:旁通或放空法，簡單但旁通或放空法，簡單但不經(jīng)濟(jì)不經(jīng)濟(jì)；C:增速節(jié)流法，改變性能曲線，使工況點進(jìn)入增速節(jié)流法，改變性能曲線，使工況點進(jìn)入穩(wěn)定工作區(qū)。穩(wěn)定工作區(qū)。6.1 泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)系統(tǒng)中的工況點n系統(tǒng)效應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計的影響：系統(tǒng)效應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計的影響：6.2 泵、風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行泵、風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行n需要解決的問題：聯(lián)合運(yùn)行聯(lián)合運(yùn)行設(shè)備組性能曲線設(shè)備組性能曲線聯(lián)合運(yùn)行時聯(lián)合運(yùn)行時系統(tǒng)的工況點系統(tǒng)的工況點聯(lián)合運(yùn)行時聯(lián)合運(yùn)行時任一設(shè)備的工況點任一設(shè)備的工況點部分設(shè)備部分設(shè)備工

18、作時的工作時的工況點工況點并聯(lián)運(yùn)行并聯(lián)運(yùn)行的特點與應(yīng)用的特點與應(yīng)用串聯(lián)運(yùn)行串聯(lián)運(yùn)行的特點與應(yīng)用的特點與應(yīng)用6.2 泵、風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行泵、風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行n什么是什么是聯(lián)合運(yùn)行聯(lián)合運(yùn)行？兩臺或兩臺以上兩臺或兩臺以上的泵的泵( (或風(fēng)機(jī)或風(fēng)機(jī)) )在在同一管網(wǎng)系統(tǒng)同一管網(wǎng)系統(tǒng)中中共同工作共同工作，稱為聯(lián)合運(yùn)行。，稱為聯(lián)合運(yùn)行。n聯(lián)合運(yùn)行的聯(lián)合運(yùn)行的目的目的是什么？是什么？增加增加流量流量或增加或增加壓頭壓頭；便于管網(wǎng)調(diào)節(jié)，適應(yīng)用戶需求的變化便于管網(wǎng)調(diào)節(jié)，適應(yīng)用戶需求的變化n聯(lián)合運(yùn)行有哪些聯(lián)合運(yùn)行有哪些方式方式？并聯(lián)并聯(lián)運(yùn)行；運(yùn)行；串聯(lián)串聯(lián)運(yùn)行運(yùn)行6.2 泵、風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行泵、風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行n泵泵( (風(fēng)機(jī)風(fēng)

19、機(jī)) )并聯(lián)運(yùn)行工況分析并聯(lián)運(yùn)行工況分析多臺水泵在同一水池吸水，向同一管路供水多臺水泵在同一水池吸水，向同一管路供水。QQQABCHQ6.2 泵、風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行泵、風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行n泵泵( (風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī)) )并聯(lián)運(yùn)行工況分析并聯(lián)運(yùn)行工況分析多臺水泵多臺水泵(或風(fēng)機(jī)或風(fēng)機(jī))具有共同的吸水具有共同的吸水(氣氣)和出水和出水(氣氣)管路。管路。 QQQABCHQ6.2 泵、風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行泵、風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行n1 并聯(lián)并聯(lián)運(yùn)行工作的基本特征運(yùn)行工作的基本特征H=H1=H2Q=Q1+Q2H1H2Q1Q2HQ6.2 泵、風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行泵、風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行n2 并聯(lián)并聯(lián)運(yùn)行設(shè)備組的性能運(yùn)行設(shè)備組的性能曲線曲線1.在在QH坐標(biāo)系

20、上分別坐標(biāo)系上分別繪出各臺設(shè)備的繪出各臺設(shè)備的QH性性能曲線能曲線I，II；2.在縱軸上取在縱軸上取壓力值壓力值H，做做水平線水平線，分別與各設(shè)備，分別與各設(shè)備性能曲線相交，得到交點性能曲線相交，得到交點a,b；HQQaQbQa+QbIIIIIIabcHa=Hb=Hc6.2 泵、風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行泵、風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行n2 并聯(lián)并聯(lián)運(yùn)行設(shè)備組的性能運(yùn)行設(shè)備組的性能曲線曲線3.延長延長水平線水平線H=Ha=Hb至至C，且，且Qc=Qa+Qb，c為并為并聯(lián)性能曲線上的點。聯(lián)性能曲線上的點。4.另取壓力值，按另取壓力值，按上述方上述方法法可得并聯(lián)性能曲線上可得并聯(lián)性能曲線上不不同的點同的點。將上述點光滑連線，即

21、得將上述點光滑連線，即得兩臺泵兩臺泵 (風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī)) 并聯(lián)并聯(lián)運(yùn)行的運(yùn)行的聯(lián)合聯(lián)合性能曲線性能曲線。 HQQaQbQa+QbIIIIIIabcHa=Hb=Hc6.2 泵、風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行泵、風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行n3 兩臺相同兩臺相同設(shè)備并聯(lián)運(yùn)設(shè)備并聯(lián)運(yùn)行行A是兩臺水泵并聯(lián)運(yùn)行時是兩臺水泵并聯(lián)運(yùn)行時管網(wǎng)管網(wǎng)系統(tǒng)的工作點系統(tǒng)的工作點。管網(wǎng)。管網(wǎng)流量為流量為QA。B是兩臺水泵并聯(lián)運(yùn)行時是兩臺水泵并聯(lián)運(yùn)行時各臺水泵各臺水泵自身的工作點自身的工作點，流量均是流量均是QB。QA=2QB；HA=HBQBQCAQABCHQ過過A作作水平水平線線與與I交于交于B6.2 泵、風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行泵、風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行n3 兩臺相同兩臺相同設(shè)

22、備并聯(lián)運(yùn)行設(shè)備并聯(lián)運(yùn)行C是其中是其中一臺設(shè)備一臺設(shè)備單獨(dú)單獨(dú)運(yùn)運(yùn)行時的行時的工作點工作點。QcQB說明設(shè)備說明設(shè)備單獨(dú)運(yùn)行單獨(dú)運(yùn)行比參與比參與并聯(lián)運(yùn)行并聯(lián)運(yùn)行時的時的流量流量大大。QAQc并聯(lián)后并聯(lián)后總流量總流量增加增加。QA-QcHC并聯(lián)后并聯(lián)后壓頭壓頭增加。增加。QBQCAQABCHQ過過A作水平作水平線與線與I交于交于B6.2 泵、風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行泵、風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行n4 4 三臺三臺相同泵相同泵( (風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī)) )并聯(lián)并聯(lián)運(yùn)行運(yùn)行是是單機(jī)單機(jī)的性能曲線的性能曲線是是兩臺兩臺設(shè)備設(shè)備并聯(lián)并聯(lián)時的性能曲時的性能曲線線是是三臺三臺設(shè)備設(shè)備并聯(lián)并聯(lián)時的性能曲時的性能曲線線是管網(wǎng)特性曲線是管網(wǎng)特性曲線

23、n A是是單機(jī)單機(jī)運(yùn)行時系統(tǒng)的運(yùn)行時系統(tǒng)的工況點工況點n B是是兩臺并聯(lián)兩臺并聯(lián)時的時的工況點工況點n C是是三臺并聯(lián)三臺并聯(lián)時的時的工況點工況點 BAHCQQ12Q6.2 泵、風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行泵、風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行n4 4 三臺三臺相同泵相同泵( (風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī)) )并聯(lián)運(yùn)行并聯(lián)運(yùn)行dQ1是從是從單機(jī)單機(jī)增加至增加至兩臺兩臺并并聯(lián)運(yùn)行時的聯(lián)運(yùn)行時的流量流量增量；增量；dQ2是從是從兩臺兩臺增加至增加至三臺三臺并并聯(lián)運(yùn)行時的流量增量。聯(lián)運(yùn)行時的流量增量。d Q2 Qb-Qan 陡降型陡降型設(shè)備設(shè)備并聯(lián)并聯(lián)，流量增流量增加更顯著加更顯著6.2 泵、風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行泵、風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行n 6 管網(wǎng)性能管網(wǎng)性能對并聯(lián)運(yùn)行

24、工對并聯(lián)運(yùn)行工況的影響況的影響I I：一臺一臺設(shè)備的性能曲線設(shè)備的性能曲線IIII：兩臺兩臺設(shè)備并聯(lián)的性能曲設(shè)備并聯(lián)的性能曲線線1 1：較陡較陡的的管網(wǎng)管網(wǎng)特性曲線特性曲線11：較緩較緩的的管網(wǎng)管網(wǎng)特性曲線特性曲線n 較陡較陡曲線流量增量曲線流量增量=dQ=dQ1 1n 較緩較緩曲線流量增量曲線流量增量=dQ=dQ2 2n dQ2dQ1：管網(wǎng)管網(wǎng)曲線曲線越平越平緩緩，并聯(lián)運(yùn)行流量增加越并聯(lián)運(yùn)行流量增加越顯著顯著!IQHIIdQ2dQ1116.2 泵、風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行泵、風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行n 6 不同性能不同性能設(shè)備并聯(lián)運(yùn)行設(shè)備并聯(lián)運(yùn)行、分別是兩臺設(shè)備的性能曲分別是兩臺設(shè)備的性能曲線線是兩臺設(shè)備并聯(lián)的性能

25、曲是兩臺設(shè)備并聯(lián)的性能曲線。線。是管網(wǎng)特性曲線是管網(wǎng)特性曲線n A點是兩臺設(shè)備并聯(lián)工作的工點是兩臺設(shè)備并聯(lián)工作的工況點，況點，C、B分別是設(shè)備分別是設(shè)備I、II的工作點的工作點n E、D分別是設(shè)備分別是設(shè)備I、II單獨(dú)單獨(dú)在管在管網(wǎng)中運(yùn)行的工作點網(wǎng)中運(yùn)行的工作點n QAQD+QEABCHQQCAEQBAQD+F6.2 泵、風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行泵、風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行n7 不同性能不同性能設(shè)備并聯(lián)運(yùn)行設(shè)備并聯(lián)運(yùn)行當(dāng)當(dāng)并聯(lián)工況點并聯(lián)工況點移至移至F點時，點時，由于由于設(shè)備設(shè)備的壓頭不能大于的壓頭不能大于HF，不能輸出流量，應(yīng)，不能輸出流量，應(yīng)停停開設(shè)備開設(shè)備；n工程中一般工程中一般采用相同的設(shè)采用相同的設(shè)備并聯(lián)運(yùn)

26、行備并聯(lián)運(yùn)行。 ABCHQQCAEQBAQD+F6.2 泵、風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行泵、風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行n泵泵(風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī))并聯(lián)運(yùn)行小結(jié)并聯(lián)運(yùn)行小結(jié)多臺多臺設(shè)備設(shè)備并聯(lián)并聯(lián)工作的工作的總流量總流量等于等于各設(shè)備流量之各設(shè)備流量之和和，總壓頭總壓頭與各與各設(shè)備壓頭設(shè)備壓頭相等。相等。多臺設(shè)備多臺設(shè)備并聯(lián)并聯(lián)工作的工作的總流量總流量小于小于并聯(lián)前并聯(lián)前各設(shè)備各設(shè)備單獨(dú)單獨(dú)工作的工作的流量之和流量之和。在同一管網(wǎng)系統(tǒng)中，在同一管網(wǎng)系統(tǒng)中，任一設(shè)備任一設(shè)備參與參與并聯(lián)并聯(lián)運(yùn)行時運(yùn)行時的流量的流量小于小于其其單獨(dú)運(yùn)行單獨(dú)運(yùn)行時的時的流量流量，壓頭壓頭則則大于大于其單獨(dú)運(yùn)行時的其單獨(dú)運(yùn)行時的壓頭壓頭。6.2 泵、風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)

27、行泵、風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行n泵泵(風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī))并聯(lián)運(yùn)行小結(jié)并聯(lián)運(yùn)行小結(jié)并聯(lián)臺數(shù)并聯(lián)臺數(shù)增多增多，每并聯(lián)上一臺設(shè)備所增加的流，每并聯(lián)上一臺設(shè)備所增加的流量量愈小愈小，不宜不宜采用采用過多過多設(shè)備設(shè)備并聯(lián)并聯(lián)運(yùn)行的方式。運(yùn)行的方式。管網(wǎng)管網(wǎng)特性曲線特性曲線越陡越陡，并聯(lián)運(yùn)行，并聯(lián)運(yùn)行流量增加越少流量增加越少。設(shè)備設(shè)備性能曲線性能曲線越陡越陡，并聯(lián)運(yùn)行，并聯(lián)運(yùn)行流量增加越多流量增加越多。工程中應(yīng)采用工程中應(yīng)采用相同性能的設(shè)備并聯(lián)運(yùn)行相同性能的設(shè)備并聯(lián)運(yùn)行。6.2 泵、風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行泵、風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行n泵泵(風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī))并聯(lián)運(yùn)行的應(yīng)用并聯(lián)運(yùn)行的應(yīng)用1.1.當(dāng)用戶需要流量大，而大流量的泵或風(fēng)機(jī)制當(dāng)用戶需要流量大，而大流

28、量的泵或風(fēng)機(jī)制造困難或造價太高時造困難或造價太高時；2.流量需求變化幅度大，通過停開設(shè)備臺數(shù)以流量需求變化幅度大，通過停開設(shè)備臺數(shù)以調(diào)節(jié)流量時；調(diào)節(jié)流量時；3.3.當(dāng)有一臺設(shè)備損壞，仍需保證供液氣），做當(dāng)有一臺設(shè)備損壞，仍需保證供液氣），做為檢修及事故備用時。為檢修及事故備用時。6.2 泵、風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行泵、風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行n泵泵( (風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī)) )串聯(lián)運(yùn)行串聯(lián)運(yùn)行工況分析工況分析n串聯(lián)串聯(lián)：第一臺設(shè)備出口與第二臺設(shè)備吸入：第一臺設(shè)備出口與第二臺設(shè)備吸入口連接?？谶B接。6.2 泵、風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行泵、風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行n1 串聯(lián)運(yùn)行串聯(lián)運(yùn)行工作的工作的基本特征基本特征H=H1+H2Q=Q1=Q2QQ2Q1H1

29、H2H=H1+H26.2 泵、風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行泵、風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行n2 串聯(lián)運(yùn)行設(shè)備組的性能曲線串聯(lián)運(yùn)行設(shè)備組的性能曲線cIIIQc=QaQHI,IIaHaHc=2Ha6.2 泵、風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行泵、風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行n3 串聯(lián)串聯(lián)運(yùn)行工況分析運(yùn)行工況分析曲線曲線是一臺設(shè)備的性是一臺設(shè)備的性能曲線能曲線曲線曲線是兩臺設(shè)備是兩臺設(shè)備串聯(lián)串聯(lián)運(yùn)行的性能曲線運(yùn)行的性能曲線曲線曲線是管網(wǎng)特性曲線是管網(wǎng)特性曲線nA點是串聯(lián)工作的工況點是串聯(lián)工作的工況點，流量為點，流量為QA，壓頭，壓頭為為HA6.2 泵、風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行泵、風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行n3 串聯(lián)串聯(lián)運(yùn)行工況分析運(yùn)行工況分析B點點是是串聯(lián)串聯(lián)工作時其中一工作時其中一臺設(shè)備的工

30、況點，流量為臺設(shè)備的工況點，流量為QB=QA，壓頭為，壓頭為HB；HA=2HB2HCC點點是其中是其中一臺一臺設(shè)備設(shè)備單獨(dú)單獨(dú)工作時的工況點，流量為工作時的工況點，流量為QC，壓頭為，壓頭為HC；HCHA，QcQA過過A作垂線作垂線線與線與I交于交于B6.2 泵、風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行泵、風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行n串聯(lián)運(yùn)行小結(jié)串聯(lián)運(yùn)行小結(jié)串聯(lián)串聯(lián)運(yùn)行的運(yùn)行的總流量總流量和和壓頭壓頭都都比串聯(lián)前比串聯(lián)前高高。表面上看，表面上看，增加壓頭增加壓頭是串聯(lián)的目的。但最終目是串聯(lián)的目的。但最終目的一般還是為了滿足更大的的一般還是為了滿足更大的流量流量需求。流量大，需求。流量大，管網(wǎng)的阻力大，需要更大的動力。管網(wǎng)的阻力大，需要

31、更大的動力。泵泵( (風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī)) )的的性能曲線越平坦性能曲線越平坦，串聯(lián)串聯(lián)后增加的流后增加的流量和壓頭量和壓頭越大越大，越適合串聯(lián)工作。，越適合串聯(lián)工作。6.2 泵、風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行泵、風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行n泵泵(風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī))串聯(lián)運(yùn)行的應(yīng)用串聯(lián)運(yùn)行的應(yīng)用一臺一臺高壓高壓的泵或風(fēng)機(jī)制造困難或的泵或風(fēng)機(jī)制造困難或造價造價太高；太高；在管網(wǎng)改建或擴(kuò)建時，管網(wǎng)阻力加大，在管網(wǎng)改建或擴(kuò)建時，管網(wǎng)阻力加大，需要的需要的壓頭提高壓頭提高；一般應(yīng)采用一般應(yīng)采用性能相同性能相同的泵的泵串聯(lián)串聯(lián)工作；工作；下游下游水泵承受壓力較高，應(yīng)注意泵的水泵承受壓力較高，應(yīng)注意泵的強(qiáng)度強(qiáng)度；風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī)串聯(lián)工作的操作串聯(lián)工作的操作可靠性可

32、靠性差，一般差，一般不推薦不推薦采采用。用。6.2 泵、風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行泵、風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行n 例題：例題：n 某管網(wǎng)使用水泵一臺。某管網(wǎng)使用水泵一臺?？偭髁繛榭偭髁繛?200m3/h時，時，管管網(wǎng)總阻力是網(wǎng)總阻力是10m；管網(wǎng)；管網(wǎng)進(jìn)出口高差進(jìn)出口高差10m。現(xiàn)需將?，F(xiàn)需將管網(wǎng)總流量增加管網(wǎng)總流量增加50%，決定增加一臺相同的水泵，決定增加一臺相同的水泵，問新增加的水泵是并聯(lián)運(yùn)行好，還是串聯(lián)運(yùn)行好？問新增加的水泵是并聯(lián)運(yùn)行好，還是串聯(lián)運(yùn)行好？n 水泵的性能參數(shù)表水泵的性能參數(shù)表H（m）32.52011Q（m3/h）1502002206.2 泵、風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行泵、風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行n解：串聯(lián)一臺后管網(wǎng)的流量為

33、解：串聯(lián)一臺后管網(wǎng)的流量為220m3/h，不，不滿足要求；并聯(lián)一臺后流量為滿足要求；并聯(lián)一臺后流量為300m3/h，滿，滿足要求。足要求。HQ10m200 220300IIIVIIIIabc2032.5H=Hst+SQ2 S=H/Q26.2 泵、風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行泵、風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行n思考題：思考題：相同的兩臺水泵并聯(lián)運(yùn)行，其流量等于任意一臺水泵相同的兩臺水泵并聯(lián)運(yùn)行，其流量等于任意一臺水泵單獨(dú)工作單獨(dú)工作時流量的時流量的2 2倍，這種說法對嗎？倍，這種說法對嗎？某管網(wǎng)某管網(wǎng)需要的流量是需要的流量是200t/h200t/h，選擇，選擇兩臺兩臺額定流量為額定流量為100t/h100t/h的水泵是否能夠滿足

34、要求？試進(jìn)行分析。的水泵是否能夠滿足要求？試進(jìn)行分析。某空調(diào)系統(tǒng)改造，冷卻塔原設(shè)在高層頂層，甲方要求某空調(diào)系統(tǒng)改造，冷卻塔原設(shè)在高層頂層，甲方要求將將冷卻塔和機(jī)組冷卻塔和機(jī)組都都安裝在新擴(kuò)建的裙房屋頂安裝在新擴(kuò)建的裙房屋頂，使用，使用原原有設(shè)備有設(shè)備，系統(tǒng)負(fù)荷不變，若其它改造所需條件均滿足，系統(tǒng)負(fù)荷不變，若其它改造所需條件均滿足，請問該方案能否行得通，若可行，則對冷卻水系統(tǒng)和請問該方案能否行得通，若可行，則對冷卻水系統(tǒng)和設(shè)備有什么影響，如何解決？若不可行，請說明理由。設(shè)備有什么影響，如何解決？若不可行，請說明理由。6.2 泵、風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行泵、風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行n作業(yè)：作業(yè)：請完成設(shè)備性能曲線和管網(wǎng)曲

35、線對串聯(lián)工況的請完成設(shè)備性能曲線和管網(wǎng)曲線對串聯(lián)工況的影響分析。影響分析。請完成課后習(xí)題請完成課后習(xí)題1616。6.3 泵、風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)泵、風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)n請復(fù)習(xí)第請復(fù)習(xí)第5章泵與風(fēng)機(jī)的相似律內(nèi)容。章泵與風(fēng)機(jī)的相似律內(nèi)容。n主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：管網(wǎng)系統(tǒng)特性調(diào)節(jié)方法管網(wǎng)系統(tǒng)特性調(diào)節(jié)方法設(shè)備性能調(diào)節(jié)方法設(shè)備性能調(diào)節(jié)方法6.3 泵、風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)泵、風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)n 一、調(diào)節(jié)管網(wǎng)系統(tǒng)特性一、調(diào)節(jié)管網(wǎng)系統(tǒng)特性n 1 1 液體管網(wǎng)液體管網(wǎng)系統(tǒng)特性調(diào)節(jié)系統(tǒng)特性調(diào)節(jié)曲線曲線2,3分別為分別為關(guān)小關(guān)小和和開大開大閥門閥門時的時的管網(wǎng)特性曲線管網(wǎng)特性曲線。n 分析：采用增大阻抗減小分析：采用增大阻抗減小流量的

36、代價。流量的代價。n 曲線曲線2：關(guān)小：關(guān)小QB，HBn 曲線曲線1： QB，HDHQQQQDABC4132HHHH(Q )QQQQHHH132213CABBBBHQN6.3 泵、風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)泵、風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)n 一、調(diào)節(jié)管網(wǎng)系統(tǒng)特性一、調(diào)節(jié)管網(wǎng)系統(tǒng)特性n 1 1 氣體管網(wǎng)氣體管網(wǎng)系統(tǒng)特性調(diào)節(jié)系統(tǒng)特性調(diào)節(jié)吸入管段調(diào)節(jié)吸入管段調(diào)節(jié)2、2和和3、3分別為分別為關(guān)小關(guān)小和和開大閥門后的風(fēng)機(jī)性能曲線開大閥門后的風(fēng)機(jī)性能曲線和管網(wǎng)特性曲線。和管網(wǎng)特性曲線。吸入管吸入管閥門調(diào)節(jié)，閥門調(diào)節(jié)，改變了風(fēng)改變了風(fēng)機(jī)的性能機(jī)的性能，B點和點和B點比較，點比較，所需功率減小。所需功率減小。n 曲線曲線2：關(guān)?。宏P(guān)小

37、QB，HBn 曲線曲線1：B（QB，HB）BBHQNHQQQQDABC4132HHHH(Q )QQQQHHH132213CABB6.3 泵、風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)泵、風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)n二、調(diào)節(jié)泵、風(fēng)機(jī)的性能二、調(diào)節(jié)泵、風(fēng)機(jī)的性能n1 1 變速調(diào)節(jié)變速調(diào)節(jié)n雷諾自模區(qū)雷諾自模區(qū)內(nèi)，內(nèi)，同一泵或風(fēng)機(jī)同一泵或風(fēng)機(jī)在在不同轉(zhuǎn)數(shù)不同轉(zhuǎn)數(shù)下的下的性能曲線性能曲線上上存在存在一一對應(yīng)的一一對應(yīng)的相似工況相似工況點點。n在在相似工況點相似工況點之間，之間，性能參數(shù)性能參數(shù)服從服從相似律相似律的關(guān)系。的關(guān)系。6.3 泵、風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)泵、風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)n二、調(diào)節(jié)泵、風(fēng)機(jī)的性能二、調(diào)節(jié)泵、風(fēng)機(jī)的性能n1 1 變速調(diào)節(jié)變速調(diào)

38、節(jié)n在在相似工況點相似工況點之間，之間，性能參數(shù)性能參數(shù)服從服從相似律相似律的關(guān)系。的關(guān)系。2222)(;)()()(QQHHQQPPPPnnQQ322)()()(nnNNnnPPnnHHnnQQ6.3 泵、風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)泵、風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)n 二、調(diào)節(jié)泵、風(fēng)機(jī)的性能二、調(diào)節(jié)泵、風(fēng)機(jī)的性能n 1 1 變速調(diào)節(jié)變速調(diào)節(jié)n 相似工況曲線：相似工況曲線：22222)()(kQQQHQQHH6.3 泵、風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)泵、風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)n相似工況曲線相似工況曲線I0QHHHcIIBACABHBQCQQAIVIIIQ0QBBHAHHBIAQIIIII(IV)AstH相似相似工況工況曲線曲線管網(wǎng)特性曲線相似工

39、況曲線管網(wǎng)特性曲線6.3 泵、風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)泵、風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)n 上圖中廣義管網(wǎng)中上圖中廣義管網(wǎng)中A、B兩點工況并不相似，兩點工況并不相似，為什為什么？么？n A、B相似，則有：相似，則有：n 而廣義管網(wǎng)而廣義管網(wǎng)A、B滿足下式：滿足下式：BABAHHQQ22BAstBstABAHHHHHHQQ226.3 泵、風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)泵、風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)n 具有具有狹義狹義管網(wǎng)管網(wǎng)特性曲線特性曲線的管網(wǎng)，當(dāng)其特性（的管網(wǎng)，當(dāng)其特性（總阻總阻抗抗S S）不變時，泵或風(fēng)機(jī)在）不變時，泵或風(fēng)機(jī)在不同轉(zhuǎn)速不同轉(zhuǎn)速運(yùn)行時的工運(yùn)行時的工況點是況點是相似工況點相似工況點。流量比流量比值與值與轉(zhuǎn)速比轉(zhuǎn)速比值成正比；值成正

40、比；壓力比壓力比值與值與轉(zhuǎn)速比值平方轉(zhuǎn)速比值平方成正比；成正比；功率比功率比值與值與轉(zhuǎn)速比值轉(zhuǎn)速比值三次方三次方成正比。成正比。n 若變轉(zhuǎn)速的同時，總阻抗若變轉(zhuǎn)速的同時，總阻抗S值值也發(fā)生變化，則不也發(fā)生變化，則不同轉(zhuǎn)速的工況同轉(zhuǎn)速的工況不是不是相似工況，上述關(guān)系不成立；相似工況，上述關(guān)系不成立；n 對于具有對于具有廣義廣義特性曲線的管網(wǎng)，上述關(guān)系亦特性曲線的管網(wǎng)，上述關(guān)系亦不成不成立立。6.3 泵、風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)泵、風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)n降低轉(zhuǎn)速降低轉(zhuǎn)速調(diào)小流量，調(diào)小流量，節(jié)能節(jié)能效果顯著；效果顯著；n增加轉(zhuǎn)速增加轉(zhuǎn)速增大流量，增大流量，能耗能耗急劇增大，增大急劇增大，增大振動和噪聲，易發(fā)生機(jī)械強(qiáng)

41、度和電機(jī)超載振動和噪聲，易發(fā)生機(jī)械強(qiáng)度和電機(jī)超載問題。問題。n一般一般不采用不采用增速方法增速方法來調(diào)節(jié)工況。來調(diào)節(jié)工況。2)(nnHHnnQQ3)(nnNN6.3 泵、風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)泵、風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)n實際應(yīng)用問題實際應(yīng)用問題：1）不改變管網(wǎng)，減小轉(zhuǎn)速，將流量從）不改變管網(wǎng)，減小轉(zhuǎn)速，將流量從QA（對（對應(yīng)轉(zhuǎn)速應(yīng)轉(zhuǎn)速n），調(diào)節(jié)到），調(diào)節(jié)到QB，轉(zhuǎn)速應(yīng)為多少？，轉(zhuǎn)速應(yīng)為多少？n求流量為求流量為QB時要求的時要求的工況點工況點（B點）點） ；n過過B點作點作相似工況曲線相似工況曲線，與轉(zhuǎn)速為，與轉(zhuǎn)速為n時的泵時的泵或風(fēng)機(jī)的性能曲線的交點為或風(fēng)機(jī)的性能曲線的交點為B點的點的相似工況相似工況點點；n

42、在此兩點間依據(jù)在此兩點間依據(jù)相似律相似律求轉(zhuǎn)速。求轉(zhuǎn)速。6.3 泵、風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)泵、風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)n實際應(yīng)用問題實際應(yīng)用問題：2）轉(zhuǎn)速）轉(zhuǎn)速n時流量為時流量為QA，不改變管網(wǎng)，轉(zhuǎn)速減，不改變管網(wǎng)，轉(zhuǎn)速減小為小為n，流量為多少？，流量為多少？n求求轉(zhuǎn)速為轉(zhuǎn)速為nn的性能曲線的性能曲線，其與管網(wǎng)特性曲，其與管網(wǎng)特性曲線的交點即為線的交點即為新的工況點新的工況點，從而求出新的，從而求出新的管網(wǎng)流量。管網(wǎng)流量。6.3 泵、風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)泵、風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)n復(fù)習(xí)：復(fù)習(xí)： 已知已知轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n時水泵的性能曲線，求時水泵的性能曲線，求轉(zhuǎn)速減小為轉(zhuǎn)速減小為n時的性能曲線。時的性能曲線。n解：在解：在轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n

43、的水泵性能曲線上找的水泵性能曲線上找若干點若干點。利用利用相似律相似律，求對應(yīng)的，求對應(yīng)的相似工況點相似工況點的性能的性能參數(shù)，連接起來可獲得新轉(zhuǎn)速下的性能曲參數(shù)，連接起來可獲得新轉(zhuǎn)速下的性能曲線。線。6.3 泵、風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)泵、風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)n2 調(diào)節(jié)進(jìn)口導(dǎo)流器調(diào)節(jié)進(jìn)口導(dǎo)流器n 導(dǎo)流器的作用是導(dǎo)流器的作用是使氣流進(jìn)入葉使氣流進(jìn)入葉輪之前輪之前產(chǎn)生預(yù)旋產(chǎn)生預(yù)旋。當(dāng)當(dāng)導(dǎo)流器全開導(dǎo)流器全開時，氣流無旋進(jìn)入時，氣流無旋進(jìn)入葉輪，葉輪進(jìn)口切向速度葉輪，葉輪進(jìn)口切向速度vu10，所得所得風(fēng)壓最大風(fēng)壓最大。向向旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動導(dǎo)流器葉片，氣轉(zhuǎn)動導(dǎo)流器葉片，氣流產(chǎn)生預(yù)旋，切向分速流產(chǎn)生預(yù)旋，切向分速v

44、u1加大，加大，風(fēng)壓降低風(fēng)壓降低。導(dǎo)流器葉片導(dǎo)流器葉片轉(zhuǎn)動角度越大轉(zhuǎn)動角度越大，預(yù)旋，預(yù)旋越強(qiáng)烈，越強(qiáng)烈，風(fēng)壓風(fēng)壓p p越低越低。(a)(b)PBQCQAQQCBA6.3 泵、風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)泵、風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)n3 3 切削葉輪調(diào)節(jié)切削葉輪調(diào)節(jié)n泵或風(fēng)機(jī)的泵或風(fēng)機(jī)的葉輪葉輪經(jīng)過經(jīng)過切削切削，外徑外徑改變，其改變，其性能性能隨之改變。隨之改變。性能曲線性能曲線改變，改變，工況點工況點移移動，系統(tǒng)的流量和壓頭改變，實現(xiàn)節(jié)能。動，系統(tǒng)的流量和壓頭改變，實現(xiàn)節(jié)能。n葉輪葉輪切削后切削后與原來葉輪與原來葉輪不符合不符合幾何相似條幾何相似條件。件。n近似認(rèn)為近似認(rèn)為出口安裝角出口安裝角不變，不變，出口速度三

45、角出口速度三角形相似形相似。6.3 泵、風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)泵、風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)n近似認(rèn)為近似認(rèn)為出口安裝角出口安裝角不變，不變，出口速度三角出口速度三角形相似形相似。HD2 22D22cuc22u22CDBA (D ) (D )2Q2DDvvvv22222222rruuuu6.3 泵、風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)泵、風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)n 流量流量Q、揚(yáng)程、揚(yáng)程H：n 低比轉(zhuǎn)數(shù)時，切削后葉輪出口寬度變化不大，認(rèn)為低比轉(zhuǎn)數(shù)時，切削后葉輪出口寬度變化不大，認(rèn)為b2=b2,則有第一切削律：則有第一切削律：n 第一切削曲線：第一切削曲線：gvuHvbDQuTrT22222 ；422222222 DDNNDDHHDDQQQQHH

46、006.3 泵、風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)泵、風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)n 流量流量Q、揚(yáng)程、揚(yáng)程H：n 中高比轉(zhuǎn)數(shù)時，切削后葉輪出口面積不變，認(rèn)為中高比轉(zhuǎn)數(shù)時，切削后葉輪出口面積不變，認(rèn)為D2b2=D2b2,則有第二切削律：則有第二切削律：n 第二切削曲線：第二切削曲線：gvuHvbDQuTrT22222 ；32222222 DDNNDDHHDDQQ22 00QQHH6.3 泵、風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)泵、風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)n實例：實例：n應(yīng)用應(yīng)用1：已知水泵葉輪：已知水泵葉輪外徑外徑D D2 2時的性能曲線，時的性能曲線，求求D D2 2時的性能曲線。時的性能曲線。n解：在外徑解：在外徑D2時的性能曲線上選取若干點，時的性能曲

47、線上選取若干點，應(yīng)用應(yīng)用切削律切削律，計算外徑為，計算外徑為D2時對應(yīng)的各個時對應(yīng)的各個點的參數(shù)值，并連成曲線。點的參數(shù)值，并連成曲線。6.3 泵、風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)泵、風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)n應(yīng)用應(yīng)用2：已知水泵葉輪：已知水泵葉輪外徑外徑D2時的性能曲線時的性能曲線和管網(wǎng)特性曲線，水泵輸出流量是和管網(wǎng)特性曲線，水泵輸出流量是Qa，要，要求通過改變?nèi)~輪直徑，將流量調(diào)整為求通過改變?nèi)~輪直徑，將流量調(diào)整為Qb，求此時的求此時的直徑直徑D2。n1）找到所需的）找到所需的新工況點新工況點B；n2）過新工況點作切削曲線過新工況點作切削曲線，找到與外徑，找到與外徑D2的水泵性能曲線的交點的水泵性能曲線的交點C（或（或

48、D）；）；n3）在）在B點和點和C點（或點（或D點）之間利用點）之間利用切削律切削律，求出求出D2。6.3 泵、風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)泵、風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)HD222D22cuc22u22CDBA(D )(D )2Q2低比轉(zhuǎn)數(shù)低比轉(zhuǎn)數(shù), HB/QB高比轉(zhuǎn)數(shù)高比轉(zhuǎn)數(shù), HB/QB26.3 泵、風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)泵、風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)n 切削會帶來效率下降，對切削量有限制。比轉(zhuǎn)數(shù)切削會帶來效率下降，對切削量有限制。比轉(zhuǎn)數(shù)越大，允許切削量越小越大，允許切削量越小.n 最大切削量最大切削量比轉(zhuǎn)數(shù)比轉(zhuǎn)數(shù)ns60120200300350350以以上上允許最大切允許最大切削量削量201511970效率下降值效率下降值每切削每切

49、削10下下降降1每切削每切削4下降下降16.4 泵與風(fēng)機(jī)的安裝位置泵與風(fēng)機(jī)的安裝位置n水泵的水泵的氣穴氣穴和和氣蝕氣蝕現(xiàn)象現(xiàn)象原因原因：水泵內(nèi)部低壓區(qū)，：水泵內(nèi)部低壓區(qū)，液體汽化液體汽化。后果后果：引起局部：引起局部水錘水錘，破壞水泵葉片。，破壞水泵葉片。避免氣蝕的技術(shù)原理避免氣蝕的技術(shù)原理：使使水泵內(nèi)部水泵內(nèi)部最低壓力最低壓力PK高于高于工作溫度下的工作溫度下的汽化壓力汽化壓力，且有一定的且有一定的富余富余值值。避免氣蝕的技術(shù)手段避免氣蝕的技術(shù)手段：控制水泵距離吸水面控制水泵距離吸水面安安裝高度或裝高度或氣蝕余量氣蝕余量。6.4 泵與風(fēng)機(jī)的安裝位置泵與風(fēng)機(jī)的安裝位置n 水泵進(jìn)口水泵進(jìn)口11斷

50、面與壓斷面與壓力最低斷面能量方程：力最低斷面能量方程：HssdPa/0P1/Hs絕 對 壓 力 零 線d01相 對 壓 力 零 線1P /r1P /r0PgvPPk)2(211PPgvPk22116.4 泵與風(fēng)機(jī)的安裝位置泵與風(fēng)機(jī)的安裝位置n 1 吸升式水泵安裝高度吸升式水泵安裝高度：HssdPa/0P1/Hs絕 對 壓 力 零 線d01相 對 壓 力 零 線1P /r1P /r0shgvrPZgvrPZ2221112000ssssshgvHHhgvZZrPP2 2212101106.4 泵與風(fēng)機(jī)的安裝位置泵與風(fēng)機(jī)的安裝位置n為保證為保證水泵內(nèi)部最低壓力水泵內(nèi)部最低壓力PK高于工作溫度高于工作

51、溫度下汽化壓力下汽化壓力，控制控制吸上吸上真空高度真空高度HS小于限小于限值值HS，即：，即：n則則水泵安裝高度限值水泵安裝高度限值：n泵實際安裝高度應(yīng)小于限值：泵實際安裝高度應(yīng)小于限值：ssHH 221sssshgvHHssssHH6.4 泵與風(fēng)機(jī)的安裝位置泵與風(fēng)機(jī)的安裝位置n確定確定Hs 應(yīng)應(yīng)注意修正注意修正：流量增加流量增加時，流體時，流體流動損失增加流動損失增加，Hs應(yīng)隨應(yīng)隨流量增加而有所流量增加而有所降低降低。泵的樣本曲線條件：大氣壓強(qiáng)為泵的樣本曲線條件：大氣壓強(qiáng)為10.33mH10.33mH2 2O O，水溫為水溫為2020。nHs=Hs-(10.33-ha)+（0.24-hv）

52、6.4 泵與風(fēng)機(jī)的安裝位置泵與風(fēng)機(jī)的安裝位置n2 灌注式水泵灌注式水泵的安裝高度的安裝高度管網(wǎng)系統(tǒng)中管網(wǎng)系統(tǒng)中輸送輸送的是的是溫度較高溫度較高的液體。的液體。吸液池面壓力吸液池面壓力低于大氣壓低于大氣壓而具有一定的而具有一定的真空度真空度。n葉輪葉輪需要安裝在需要安裝在最低水面以下最低水面以下，常采用，常采用“氣蝕余量氣蝕余量”來衡量它們的吸水性能，來衡量它們的吸水性能，確確定定它們的它們的安裝位置安裝位置。6.4 泵與風(fēng)機(jī)的安裝位置泵與風(fēng)機(jī)的安裝位置n 水泵內(nèi)壓力低于汽化壓力時，發(fā)生汽化：水泵內(nèi)壓力低于汽化壓力時，發(fā)生汽化：n 則氣蝕余量為：則氣蝕余量為：n 考慮考慮0.3m的余量，則氣蝕余量限值為：的余量，則氣蝕余量限值為：V211min)2(PgvPph3 . 03 . 0minPhhPPgvPV211)2(6.4 泵與風(fēng)機(jī)的安裝位置泵與風(fēng)機(jī)的安裝位置n 對于右圖所示系統(tǒng)，需滿足：對于右圖所示系統(tǒng)，需滿足：n 水面與入口能量方程：水面與入口能量方程：n 代入得到，安裝高度：代入得到，安裝高度：n 液面壓強(qiáng)與汽化壓強(qiáng)相等時，有：液面壓強(qiáng)與汽化壓強(qiáng)相等時，有：hrPgvrPV2211sghgvrPHrP22110sVghhrPPH0sghhH6.4 泵與管網(wǎng)的連接泵與管網(wǎng)的連接n1.1.吸水管路的連接吸水管路的連接不漏氣不漏氣：密封密封不積氣不積