泵與風(fēng)機(jī)第五章

第五章泵與風(fēng)機(jī)的運(yùn)行第一節(jié)管路特性曲線及工作點(diǎn)一、管路特性曲線管路特性曲線，就是管路中通過(guò)的流量與所需要消耗的能頭之間的關(guān)系曲線。管路阻力計(jì)算列斷面A—A與1—1的伯努利方程斷面2—2與B—B的伯努利方程在運(yùn)行狀態(tài)下所提供的總能頭管路系統(tǒng)為輸送液體所消耗的總能頭，通稱(chēng)為管路阻力。二、管路特性曲線方程或管路特性曲線方程管路系統(tǒng)為輸送液體所消耗的總能頭，通稱(chēng)為管路阻力，以H表示。

均與流量無(wú)關(guān)，稱(chēng)其為靜壓頭，用符號(hào)Hst表示泵的管路特性曲線方程風(fēng)機(jī)的管路特性曲線方程管路特性曲線管路特性曲線是一條二次拋物線，風(fēng)機(jī)為一條過(guò)原點(diǎn)的二次拋物線三、工作點(diǎn)◆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(diǎn)，M點(diǎn)即泵在管路中的工作點(diǎn)。泵的工作點(diǎn)

M點(diǎn)流量為qVM，總揚(yáng)程為HM，這時(shí)泵產(chǎn)生能量等于流體在管道中克服的阻力，所以泵在M點(diǎn)工作時(shí)達(dá)到能量平衡，工作穩(wěn)定。風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)

風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)是由靜壓性能曲線與管路特性曲線的交點(diǎn)M來(lái)決定的。當(dāng)泵或風(fēng)機(jī)性能曲線與管路特性曲線無(wú)交點(diǎn)時(shí)，則說(shuō)明這種泵或風(fēng)機(jī)的性能過(guò)高或過(guò)低，不能適應(yīng)整個(gè)裝置的要求。工作點(diǎn)的穩(wěn)定性駝峰形的性能曲線M點(diǎn)工作，運(yùn)行是穩(wěn)定的。A點(diǎn)稱(chēng)為不穩(wěn)定工作點(diǎn)。

第二節(jié)泵與風(fēng)機(jī)的聯(lián)合工作并聯(lián)指兩臺(tái)或兩臺(tái)以上的泵或風(fēng)機(jī)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(shí)增加流量串聯(lián)是指前一臺(tái)泵或風(fēng)機(jī)的出口向另一臺(tái)泵或風(fēng)機(jī)的人口輸送流體的工作方式并聯(lián)工作場(chǎng)合

(1)當(dāng)擴(kuò)建機(jī)組，相應(yīng)的需要流量增大，而對(duì)原有的泵與風(fēng)機(jī)仍可以使用時(shí)；(2)電廠中為了避免一臺(tái)泵或風(fēng)機(jī)的事故影響主機(jī)主爐停運(yùn)時(shí)；(3)由于外界負(fù)荷變化很大，流量變化幅度相應(yīng)很大，為了發(fā)揮泵與風(fēng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)效果，使其能高效率范圍內(nèi)工作，往往采用兩臺(tái)或數(shù)臺(tái)并聯(lián)工作，以增減運(yùn)行臺(tái)數(shù)來(lái)適應(yīng)外界負(fù)荷變化的要求時(shí)。EFO串聯(lián)工作場(chǎng)合

(1)設(shè)計(jì)制造一臺(tái)新的高壓的泵或風(fēng)機(jī)比較困難，而現(xiàn)有的泵或風(fēng)機(jī)的容量已足夠，只是壓頭不夠時(shí)。

(2)在改建或擴(kuò)建的管道阻力加大，要求提高揚(yáng)程以輸出較多流量時(shí)。同性能(同型號(hào))泵并聯(lián)工作并聯(lián)工作的特點(diǎn)揚(yáng)程彼此相等，總流量為每臺(tái)泵輸送流量之和，即qVM=2qvB。相同性能的泵與風(fēng)機(jī)串聯(lián)串聯(lián)工作的特點(diǎn)是流量彼此相等，總揚(yáng)程為每臺(tái)泵揚(yáng)程之和，串聯(lián)前每臺(tái)泵的單獨(dú)工作點(diǎn)為C，而串聯(lián)的每臺(tái)泵的工作點(diǎn)為B相同性能泵的聯(lián)合工作方式的選擇并聯(lián)串聯(lián)兩臺(tái)不同性能泵串聯(lián)工作第一種管路中工作時(shí)，工作點(diǎn)為M1，串聯(lián)運(yùn)行時(shí)總揚(yáng)程和流量都是增加的。第二種管路中工作時(shí)，工作點(diǎn)為M2，這時(shí)流量和揚(yáng)程與只用一臺(tái)泵(Ⅰ)單獨(dú)工作時(shí)的情況一樣，此時(shí)第二臺(tái)泵不起作用，在串聯(lián)中只耗費(fèi)功率。

第三種管路中工作時(shí)，工作點(diǎn)為M3，這時(shí)的揚(yáng)程和流量反而小于只有I泵單獨(dú)工作時(shí)的揚(yáng)程和流量，這是因?yàn)榈诙_(tái)泵相當(dāng)于裝置的節(jié)流器，增加了阻力，減少了輸出流量。第三節(jié)：泵與風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況的調(diào)節(jié)

調(diào)節(jié)就是人為地改變泵與風(fēng)機(jī)的工作狀況使之適應(yīng)用戶(hù)的需要。調(diào)節(jié)的方法可分為兩類(lèi)：改變管路特性曲線來(lái)改變工作點(diǎn)；

改變泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線來(lái)改變工作點(diǎn)。

節(jié)流調(diào)節(jié)

回流調(diào)節(jié)入口導(dǎo)流器和靜葉調(diào)節(jié)

動(dòng)葉調(diào)節(jié)

汽蝕調(diào)節(jié)變速調(diào)節(jié)等具體措施：一、節(jié)流（變閥）調(diào)節(jié)出口端節(jié)流調(diào)節(jié)原理

改變泵出口閥門(mén)開(kāi)度大小來(lái)調(diào)節(jié)流量。節(jié)流調(diào)節(jié)經(jīng)濟(jì)性差但設(shè)備簡(jiǎn)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節(jié)流時(shí)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(shí)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(jī)不能采用出口端節(jié)流調(diào)節(jié)方式。出口端節(jié)流調(diào)節(jié)入口端節(jié)流調(diào)節(jié)在滿足同一流量qVB下，將調(diào)節(jié)方式改為出口端節(jié)流進(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(jì)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(huì)使泵的吸入管路阻力增加而導(dǎo)致泵進(jìn)口壓強(qiáng)的降低，有引起泵汽蝕的危險(xiǎn)，故進(jìn)口端節(jié)流調(diào)節(jié)僅在風(fēng)機(jī)上使用。二、回流調(diào)節(jié)（分流調(diào)節(jié)）BD(分流閥全開(kāi)）BC(分流閥全關(guān)）管路特性曲線分流后泵的特性曲線三、入口導(dǎo)流器調(diào)節(jié)器

通過(guò)改變風(fēng)機(jī)入口導(dǎo)流器導(dǎo)葉的安裝角來(lái)改變氣流進(jìn)入葉輪的方向來(lái)變更工作點(diǎn)。常用的導(dǎo)流器有軸向?qū)Я髌鳌⒑?jiǎn)易導(dǎo)流器及徑向?qū)Я髌?。調(diào)節(jié)原理導(dǎo)流器調(diào)節(jié)原理

導(dǎo)流器調(diào)節(jié)的穩(wěn)定性

四、動(dòng)葉調(diào)節(jié)通過(guò)改變?nèi)~輪葉片安裝角，從而改變泵或風(fēng)機(jī)性能曲線來(lái)改變工作點(diǎn)。適用：大型軸流式、混流式。動(dòng)葉調(diào)節(jié)有二種方式：1、半調(diào)。在泵或風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí)，改變動(dòng)葉安裝角。2、全調(diào)。在泵與風(fēng)機(jī)運(yùn)行中，

可隨時(shí)改變動(dòng)葉片安裝角。五、汽蝕調(diào)節(jié)（變壓調(diào)節(jié)）

它是利用改變泵入口壓力的大小，使水泵發(fā)生一定程度的汽蝕，從而改變泵的性能曲線來(lái)變更工作點(diǎn)的調(diào)節(jié)方式。

一般多在中小型火電廠的凝結(jié)水泵上采用,而大型機(jī)組則不宜采用汽蝕調(diào)節(jié)。

六、變速調(diào)節(jié)變速調(diào)節(jié)原理

通過(guò)改變泵與風(fēng)機(jī)的工作轉(zhuǎn)速，使其本身的性能曲線發(fā)生變化，從而來(lái)變更工作點(diǎn)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(jī)。變速調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)方式葉片式泵與風(fēng)機(jī)的變速調(diào)節(jié)

定速電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)

電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)

液力偶合器

油膜滑差離合器

電磁滑差離合器

直流電動(dòng)機(jī)

繞線式：串阻調(diào)速和串級(jí)調(diào)速

小汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)

雙速電動(dòng)機(jī)

交流變速電動(dòng)機(jī)

鼠籠式：調(diào)壓調(diào)速和變頻調(diào)速

為提高風(fēng)機(jī)輸出的全壓，將兩臺(tái)性能相同的風(fēng)機(jī)串聯(lián)運(yùn)行，風(fēng)機(jī)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(yùn)