(電廠培訓(xùn)泵與風(fēng)機)專題四泵與風(fēng)機的運行調(diào)節(jié)

專題四泵與風(fēng)機的運行泵與風(fēng)機的性能曲線，只能說明泵與風(fēng)機自身的性能。但泵與風(fēng)機在管路中工作時，不僅取決于其本身的性能，還取決于管路系統(tǒng)的性能。第一節(jié)管路特性曲線與工作點

一、管路特性曲線管路特性:管路中通過的流量與所需要消耗的能頭（能量）之間的關(guān)系。列出斷面2-2與B-B的伯努利方程：泵與風(fēng)機在運行狀態(tài)下提供的總揚程管路系統(tǒng)為輸送流體所需要的總揚程列出斷面A-A與1-1的伯努利方程：兩項均與流量無關(guān)，稱其和為靜揚程，用Hst表示。

吸入與輸出容器間的靜壓水頭差；

流體被提升的總幾何高度；

管路系統(tǒng)的總阻力損失。管路特性曲線方程為：對于風(fēng)機而言其方程為：管路特性曲線是一條二次拋物線，此拋物線起點在縱坐標(biāo)靜揚程Hst處；風(fēng)機為一條過原點的二次拋物線。在以后以Hc-qv代表管路特性曲線二、工作點◆將泵本身的性能曲線與管路特性曲線按同一比例繪在同一張圖上，則這兩條曲線相交于M點，M點即泵在管路中的工作點。在A點工作：HA>HA′流體能量有富裕（泵產(chǎn)生的能量富裕），此富裕能量使流體加速，流量由qVA增加到qVM；在B點工作：HB<HB′泵產(chǎn)生的能量不足，致使流體減速，流量由qVB減少到qVM。泵在M點工作時達(dá)到能量平衡，工作穩(wěn)定風(fēng)機的工作點

風(fēng)機的工作點是由靜壓性能曲線與管路特性曲線的交點M來決定的。當(dāng)泵或風(fēng)機性能曲線與管路特性曲線無交點時，則說明這種泵或風(fēng)機的性能過高或過低，不能適應(yīng)整個裝置的要求。工作點的穩(wěn)定性某些泵與風(fēng)機具有駝峰形的性能曲線。當(dāng)泵與風(fēng)機在性能曲線的下降區(qū)段工作，則運行是穩(wěn)定的，如M點若工作在性能曲線的上升區(qū)段時，則為不穩(wěn)定工作點，如A點不穩(wěn)定工作點穩(wěn)定工作點第二節(jié)泵與風(fēng)機的聯(lián)合工作并聯(lián)指兩臺或兩臺以上的泵或風(fēng)機向同一壓力管路輸送流體的工作方式。并聯(lián)的目的是在壓頭相同時增加流量串聯(lián)是指前一臺泵或風(fēng)機的出口向另一臺泵或風(fēng)機的人口輸送流體的工作方式并聯(lián)工作場合

(1)當(dāng)擴建機組，相應(yīng)的需要流量增大，而對原有的泵與風(fēng)機仍可以使用時；(2)電廠中為了避免一臺泵或風(fēng)機的事故影響主機主爐停運時,采用備用；(3)由于外界負(fù)荷變化很大，采用兩臺或數(shù)臺并聯(lián)工作，以增減運行臺數(shù)來適應(yīng)外界負(fù)荷變化的要求時。EFO串聯(lián)工作場合

(1)設(shè)計制造一臺新的高壓的泵或風(fēng)機比較困難，而現(xiàn)有的泵或風(fēng)機的容量已足夠，只是壓頭不夠時。

(2)在改建或擴建的管道阻力加大，要求提高揚程以輸出較多流量時。同性能(同型號)泵并聯(lián)工作并聯(lián)工作的特點揚程彼此相等，總流量為每臺泵輸送流量之和，即qVM=2qvB。HB(HM)＞HC相同性能的泵與風(fēng)機串聯(lián)串聯(lián)工作的特點流量彼此相等，總揚程為每臺泵揚程之和，HM=2HB增大流量是采用泵的串聯(lián)還是并聯(lián)？？串聯(lián)并聯(lián)低阻管路高阻管路兩臺不同性能泵串聯(lián)工作第一種管路中工作時，工作點為M1，串聯(lián)運行時總揚程和流量都是增加的。第二種管路中工作時，工作點為M2，這時流量和揚程與只用一臺泵(Ⅰ)單獨工作時的情況一樣，此時第二臺泵不起作用，在串聯(lián)中只耗費功率。

第三種管路中工作時，工作點為M3，這時的揚程和流量反而小于只有I泵單獨工作時的揚程和流量，這是因為第二臺泵相當(dāng)于裝置的節(jié)流器，增加了阻力，減少了輸出流量。例題：把溫度50℃的水提高到30m的地方，問需要泵的揚程為多少？設(shè)吸水池水面的表壓力為4.905×104pa，全部流動損失為5m，水的密度

。解:泵的揚程為為提高風(fēng)機輸出的全壓，將兩臺性能相同的風(fēng)機串聯(lián)運行，風(fēng)機的性能曲線如圖所示。工作管路系統(tǒng)的特性方程為。試確定串聯(lián)運行時風(fēng)壓提高的百分?jǐn)?shù)是多少？串聯(lián)后每臺風(fēng)機的軸功率是多少？串聯(lián)運行時風(fēng)壓為：串聯(lián)后，每臺風(fēng)機的工作點為B點，讀得每臺風(fēng)機風(fēng)壓為：風(fēng)量為：效率為：而每臺風(fēng)機單獨運行工作點為C點，其風(fēng)壓為：則串聯(lián)運行時，風(fēng)壓提高的百分?jǐn)?shù)為：串聯(lián)后每臺風(fēng)機的軸功率為：第三節(jié)：泵與風(fēng)機運行工況的調(diào)節(jié)泵與風(fēng)機運行時，其運行工況點需要隨著主機負(fù)荷的變化而改變，這種實現(xiàn)泵與風(fēng)機運行工況點改變的過程稱為運行工況調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)的方法可分為兩類：改變管路特性曲線來改變工作點；

改變泵與風(fēng)機的性能曲線來改變工作點。非變速調(diào)節(jié)和變速調(diào)節(jié)。(注意教材以是否改變了管路性能曲線或泵與風(fēng)機性能曲線來區(qū)分。）一、非變速調(diào)節(jié)常用的調(diào)節(jié)方式主要有：節(jié)流調(diào)節(jié)、分流調(diào)節(jié)、離心泵的汽蝕調(diào)節(jié)、離心式和軸流式風(fēng)機的入口導(dǎo)流器（前導(dǎo)葉）調(diào)節(jié)、混流式和軸流式風(fēng)機的動葉調(diào)節(jié)等。（一）節(jié)流調(diào)節(jié)

前提條件：n=C

分類：出口端和進(jìn)口端節(jié)流。

實施方法：改變節(jié)流部件的開度。1、出口端節(jié)流調(diào)節(jié)出口端節(jié)流調(diào)節(jié)原理

節(jié)流時能量損失很大，并且隨著調(diào)節(jié)量的增加而愈加嚴(yán)重，同時它只能向小于額定流量的方向進(jìn)行調(diào)節(jié)軸流式泵與風(fēng)機不能采用出口端節(jié)流調(diào)節(jié)方式。任意一點的運行效率特點節(jié)流調(diào)節(jié)經(jīng)濟性差但設(shè)備簡單，操作可靠調(diào)節(jié)裝置的初投資很低中小型離心泵廣泛采用2.入口端節(jié)流調(diào)節(jié)進(jìn)口節(jié)流損失h1<出口節(jié)流損失h2，故進(jìn)口端節(jié)調(diào)節(jié)比出口端節(jié)流調(diào)節(jié)要經(jīng)濟些

入口端節(jié)流調(diào)節(jié)若泵采用進(jìn)口端節(jié)調(diào)節(jié)，由于會使泵的吸入管路阻力增加而導(dǎo)致泵進(jìn)口壓強的降低，有引起泵汽蝕的危險，故進(jìn)口端節(jié)流調(diào)節(jié)僅在風(fēng)機上使用。

適用場合：汽蝕調(diào)節(jié)方式一般多在中小型火力發(fā)電廠的凝結(jié)水泵上采用，而大型機組則不宜采用汽蝕調(diào)節(jié)。H-qV和Hc-qV→平坦→流量調(diào)節(jié)范圍↑。注意：排汽量↓→泵內(nèi)汽蝕↓。為使長期處于低負(fù)荷下的凝結(jié)水泵安全運行，在設(shè)計制造方面應(yīng)采用耐汽蝕材料；在運行中，可考慮同時應(yīng)用分流調(diào)節(jié)。(二)汽蝕調(diào)節(jié)什么是汽蝕調(diào)節(jié)：泵出口調(diào)節(jié)閥全開，負(fù)荷變化→凝汽器熱井中水位變化→汽蝕→凝結(jié)水泵輸出流量變化，使之與汽輪機排汽量達(dá)到自動平衡。（三）、回流調(diào)節(jié)（分流調(diào)節(jié)）BD(分流閥全開）BC(分流閥全關(guān)）管路特性曲線分流后泵的特性曲線（四）入口導(dǎo)流器調(diào)節(jié)（風(fēng)機）常用導(dǎo)流器結(jié)構(gòu)：（a）軸向?qū)Я髌鳎╞）簡易導(dǎo)流器（c）斜葉式導(dǎo)流器工作原理：導(dǎo)流器的作用正預(yù)旋→v1u↑和v2u↓→pT↓節(jié)流→風(fēng)機內(nèi)部局部阻力損失和沖擊損失↑導(dǎo)流器調(diào)節(jié)方式比出口節(jié)流能節(jié)省8％～24％的功率。（五）動葉調(diào)節(jié)說明：大型軸流式、混流式泵與風(fēng)機在運行中，采用調(diào)整葉輪葉片安裝角的辦法來適應(yīng)負(fù)荷變化的調(diào)節(jié)方式（n≡C）。工作原理：βα的變化引起速度三角形的變化和△vu的變化從而影響軸流式泵與風(fēng)機的性能曲線的變化。二、變速調(diào)節(jié)通過改變泵與風(fēng)機的工作轉(zhuǎn)速，使其本身的性能曲線發(fā)生變化，從而來變更工作點的調(diào)節(jié)方式。變速調(diào)節(jié)的依據(jù)是比例定律。適用調(diào)節(jié)頻繁的大、中型泵或風(fēng)機。效果分析：上述分析，只是分析了在理想情況下最大可能的節(jié)能能力。而實際的節(jié)能效果還要受到諸如轉(zhuǎn)速效應(yīng)，裝置靜能頭不為零及變速調(diào)節(jié)設(shè)備本身的能量消耗等因素的制約。因此，變速調(diào)節(jié)的實際節(jié)能效果要小于理想情況下最大可能的節(jié)能效果。但與非變速調(diào)節(jié)比較，變速調(diào)節(jié)的主要優(yōu)點是大大減少了附加的節(jié)流損失，在很大變工況范圍內(nèi)能夠使泵與風(fēng)機保持較高的運行效率。變速調(diào)節(jié)分類：雙速電動機直流電動機液力耦合器38定速電動機加液力耦合器驅(qū)動液力耦合器以液體為工作介質(zhì)的一種非剛性聯(lián)軸器，又稱液力聯(lián)軸器。液力耦合器(見圖)的泵輪和渦輪組成一個可使液體循環(huán)流動的密閉工作腔，泵輪裝在輸入軸上,渦輪裝在輸出軸上。動力機（內(nèi)燃機、電動機等）帶動輸入軸旋轉(zhuǎn)時，液體被離心式泵輪甩出。這種高速液體進(jìn)入渦輪后即推動渦輪旋轉(zhuǎn)，將從泵輪獲得的能量傳遞給輸出軸。最后液體返回泵輪，形成周而復(fù)始的流動。液力耦合器靠液體與泵輪、渦輪的葉片相互作