泵與風(fēng)機(jī)運(yùn)行與調(diào)

泵與風(fēng)機(jī)運(yùn)行與調(diào)第一頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日

離心泵在特定管路系統(tǒng)中工作時(shí)，液體要求泵供給的壓頭Ｈ可由柏努利方程式求得，即

離心泵的工作點(diǎn)

當(dāng)離心泵安裝在一定的管路系統(tǒng)中工作時(shí)，其壓頭和流量不僅與離心泵本身的特性有關(guān)，而且還取決于管路的工作特性。

1管路特性曲線

第二頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日上式可簡(jiǎn)化為

Ｈ＝Hst＋∑Hf

與管路中液體流量無(wú)關(guān)，在輸液高度和壓力不變的情況下為一常數(shù)，以符號(hào)Hst表示。若貯槽與受槽的截面都很大，該處流速與管路相比可忽略不計(jì).此式中壓頭損失為式中Q為管路系統(tǒng)的流量，m3/s

第三頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日對(duì)于特定的管路系統(tǒng)，l、le、d均為定值，湍流時(shí)摩擦系數(shù)的變化也很小，令則式（2-14）可簡(jiǎn)化為Ｈ＝Hst＋SQ2

上式表明：在特定管路中輸送液體時(shí)，所需壓頭Ｈ隨液體流量Q的平方而變化，此關(guān)系所描繪的Ｈ－Q曲線，稱為管路特性曲線。它表示在特定的管路中，壓頭隨流量的變化關(guān)系。第四頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日注意：管路特性曲線的形狀與管路布置及操作條件有關(guān)，而與泵的性能無(wú)關(guān)。AQH管路的特性曲線泵的特性曲線第五頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日

離心泵的特性曲線H-Q與其所在管路的特性曲線He-Qe的交點(diǎn)稱為泵在該管路的工作點(diǎn)，如圖所示。H=HeQ=QeQ或QeH-QMHe-QeH或He

工作點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的流量與壓頭既滿足管路系統(tǒng)的要求，又為離心泵所能提供。

2工作點(diǎn)（dutypoint）第六頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日工作點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的流量Q與壓頭Ｈ既是管路系統(tǒng)所要求，又是離心泵所能提供的;若工作點(diǎn)所對(duì)應(yīng)效率是在最高效率區(qū)，則該工作點(diǎn)是適宜的。泵的工作點(diǎn)表示第七頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日

在實(shí)際工作中，當(dāng)單臺(tái)離心泵不能滿足輸送任務(wù)的要求或者為適應(yīng)生產(chǎn)大幅度變化而動(dòng)用備用泵時(shí)，都會(huì)遇到泵的并聯(lián)與串聯(lián)使用問(wèn)題。這里僅討論二臺(tái)性能相同泵的并聯(lián)與串聯(lián)的操作情況。第二節(jié)泵與風(fēng)機(jī)的聯(lián)合運(yùn)行第八頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日

聯(lián)合特性曲線的作法：在每一個(gè)壓頭條件下，使一臺(tái)泵操作時(shí)的特性曲線上的流量增大一倍而得出。

當(dāng)一臺(tái)泵的流量不夠時(shí)，可以用兩臺(tái)泵并聯(lián)操作，以增大流量。1并聯(lián)操作第九頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日He-Qe0HHH并ⅠⅡQQQ并曲線Ｉ表示一臺(tái)泵的特性曲線曲線Ⅱ表示兩臺(tái)相同的泵并聯(lián)操作時(shí)的聯(lián)合特性曲線注意：對(duì)于同一管路，其并聯(lián)操作時(shí)泵的流量不會(huì)增大一倍，如圖所示。因?yàn)閮膳_(tái)泵并聯(lián)后，流量增大，管路阻力亦增大。Q并<2Q

第十頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日

當(dāng)生產(chǎn)上需要利用原有泵提高泵的壓頭時(shí)，可以考慮將泵串聯(lián)使用。

兩臺(tái)相同型號(hào)的泵串聯(lián)工作時(shí)，每臺(tái)泵的壓頭和流量也是相同的。在同樣的流量下，串聯(lián)泵的壓頭為單臺(tái)泵的兩倍。0HHH串QQQ串ⅠⅡ

聯(lián)合特性曲線的作法：將單臺(tái)泵的特性曲線Ｉ的縱坐標(biāo)加倍，橫坐標(biāo)保持不變，可求得兩臺(tái)泵串聯(lián)后的聯(lián)合特性曲線Ⅱ，H串<2H2串聯(lián)操作第十一頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日（1）確定輸送系統(tǒng)的流量與壓頭

流量一般為生產(chǎn)任務(wù)所規(guī)定。根據(jù)輸送系統(tǒng)管路的安排，用柏努利方程式計(jì)算管路所需的壓頭。

選擇離心泵的基本原則，是以能滿足液體輸送的工藝要求為前提的。選擇步驟為：第四節(jié)離心泵的選擇第十二頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日1.離心泵的類型

按被輸送液體性質(zhì)分水泵耐腐蝕泵油泵雜質(zhì)泵單吸泵雙吸泵按吸入方式分單級(jí)泵多級(jí)泵按葉輪數(shù)目分分（1）水泵：用于輸送工業(yè)用水，鍋爐給水，地下水及物理、化學(xué)性質(zhì)與水相近的清潔液體。（2）耐腐蝕泵：用于輸送酸、堿、鹽等腐蝕性液體。（3）油泵：用于輸送具有易燃易爆的石油化工產(chǎn)品。（4）雜質(zhì)泵：用于輸送懸浮液及稠厚的漿液第十三頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日2.離心泵的選擇（1）根據(jù)輸送液體性質(zhì)以及操作條件來(lái)選定泵類型。液體性質(zhì)：密度、粘度、腐蝕性等操作條件：壓強(qiáng)－影響壓頭溫度－影響泵的允許吸上高度（2）計(jì)算管路系統(tǒng)所需He、Qe。（3）根據(jù)He、Qe查泵樣本表或產(chǎn)品目錄中性能曲線或性能表，確定規(guī)格。注意：①應(yīng)使流量和壓頭比實(shí)際需要多10～15％余裕量； ②考慮到生產(chǎn)的變動(dòng)，按最大量選??； ③應(yīng)使泵在高效區(qū)內(nèi)工作，選好后列出該泵的性能參數(shù)H、Q、N、η、n、Hs等。（4）校核軸功率。第十四頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日第十五頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日第十六頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日第五節(jié)常見(jiàn)的故障分析與排除1．起動(dòng)、運(yùn)行和停車的注意事項(xiàng)

(1)盤車新裝，檢修后及停用時(shí)間長(zhǎng)，起動(dòng)前應(yīng)手轉(zhuǎn)聯(lián)軸節(jié)1～2轉(zhuǎn)檢查是否有卡阻、過(guò)緊、松緊不均或異常聲響使滑油進(jìn)入各潤(rùn)滑部位發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，必須予以排除，然后才能起動(dòng)(2)潤(rùn)滑軸承過(guò)早損壞大多是由于缺油或滑油變質(zhì)造成起動(dòng)前和運(yùn)轉(zhuǎn)中都要注意檢查潤(rùn)滑狀況初次使用，軸承應(yīng)充注適量的潔凈潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂用油環(huán)潤(rùn)滑的軸承，油環(huán)應(yīng)被浸沒(méi)約15mm左右用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑的軸承，加油量應(yīng)占軸承室容積的1／2-1／3潤(rùn)滑油應(yīng)避免混入水和雜質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)軸承溫升不應(yīng)超過(guò)35℃，外表溫度不宜超過(guò)75℃。第十七頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日(3)冷卻對(duì)設(shè)有填料箱水封管、水冷軸承、水冷機(jī)械軸封或具有平衡管、平衡盤的離心泵注意其相應(yīng)水管路是否暢通檢查冷卻水量和水溫。(4)封閉起、停閉排出閥運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)功率最低但泵封閉運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng)(液體發(fā)熱)(5)檢查轉(zhuǎn)向泵反轉(zhuǎn)時(shí)不能建立正常排壓故新泵或檢修后初次起動(dòng)時(shí)，應(yīng)判別轉(zhuǎn)向第十八頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日(6)避免干轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)部件與固定部件的間隙大都很小，或直接接觸(如軸封)干轉(zhuǎn)時(shí)可能造成嚴(yán)重磨損、發(fā)熱甚至抱軸自吸式離心泵，初次起動(dòng)也要灌液某些自帶真空泵的離心泵起動(dòng)時(shí)可能干轉(zhuǎn)，應(yīng)限制其自吸時(shí)間，不宜采用機(jī)械軸封(7)防凍及防銹停用時(shí)，如環(huán)境溫度在0℃以下，即應(yīng)放殘液長(zhǎng)期停用的泵，應(yīng)在外露的金屬加工面上涂防銹油第十九頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日

離心泵的檢修注意事項(xiàng)(1)葉輪葉輪遇有下列情況之一時(shí)應(yīng)予換新：出現(xiàn)裂紋而無(wú)法補(bǔ)焊因腐蝕或汽蝕而損壞嚴(yán)重，形成較多的孔眼蓋板及葉片因沖刷而顯著變薄，進(jìn)口靠密封環(huán)處嚴(yán)重偏磨而無(wú)法修復(fù)如葉輪的裂紋或腐蝕孔眼不太嚴(yán)重可用黃銅補(bǔ)焊來(lái)修復(fù)先加熱到600~C左右，在補(bǔ)焊處掛錫，再用黃銅氣焊焊完后使其逐漸冷卻回火，以免產(chǎn)生裂紋冷卻后再進(jìn)行機(jī)械加工如葉輪進(jìn)口處偏磨不太嚴(yán)重可用砂布打磨，亦可光車修復(fù)的葉輪應(yīng)進(jìn)行靜平衡試驗(yàn)第二十頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日

離心泵的使用和檢修(2)泵軸遇有下列情況之一應(yīng)予換新產(chǎn)生裂紋嚴(yán)重磨損而不能保證足夠的機(jī)械強(qiáng)度彎曲嚴(yán)重?zé)o法校直第二十一頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日(3)泵體泵體可能出現(xiàn)裂紋可用手錘輕敲聽(tīng)其有否破啞聲來(lái)判斷必要時(shí)可用放大鏡查看或在可疑處澆上煤油，然后擦干再涂以白粉，再輕擊殼體讓煤油滲出，以顯示裂紋如裂紋發(fā)生在不承受壓力地方可在裂紋兩端各鉆一個(gè)直徑約3mm的不穿透的小孔如裂紋出現(xiàn)在承壓的地方應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)焊禁止用堵塞、敲擊等辦法修補(bǔ)受壓鑄件的缺陷。受壓鑄件，水壓試驗(yàn)壓力應(yīng)為最高工作壓力的1．5倍，試驗(yàn)時(shí)間不少于10min，鑄件表面不得有滲漏現(xiàn)象第二十二頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日(4)軸承當(dāng)磨損過(guò)度或損壞時(shí)，一般應(yīng)按原型號(hào)和精度等級(jí)予以換新裝有兩只徑向止推軸承的立式泵，用“背靠背”安裝軸承的內(nèi)圈和軸通常采用過(guò)渡配合安裝前在熱油里加熱到150℃左右裝軸承的軸表面最好經(jīng)過(guò)淬火處理軸承外圈與安裝處的配合常為過(guò)渡配合或滑動(dòng)配合滑動(dòng)軸承間隙應(yīng)定期檢查和調(diào)整。第二十三頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日1．起動(dòng)后不能供液·(1)“引水”裝置失靈例如初次使用的自吸離心泵未向泵內(nèi)灌水，水環(huán)真空泵端面間隙過(guò)大等(2)吸人管或軸封漏氣。(3)吸人管露出液面，吸人指示較大真空(1)吸高過(guò)大從真空容器吸人則可能是流注高度太小或吸人液面真空度過(guò)大。

(2)吸人管流阻過(guò)大，例如濾器堵塞。

(3)吸人管不通例如吸人閥未開(kāi)、底閥銹死或吸人管堵塞等。

(4)吸人液體溫度過(guò)高以致“允許吸上真空度”過(guò)小第二十四頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日液體已進(jìn)人泵內(nèi)，排出壓力上升，但小于正常值原因可能在泵的方面如葉輪松脫、淤塞或嚴(yán)重?fù)p壞；轉(zhuǎn)速太低或轉(zhuǎn)向弄反。若封閉排出壓力正常如管路靜壓太大并聯(lián)使用時(shí)另一臺(tái)泵揚(yáng)程過(guò)高排出閥未開(kāi)有流注吸高的泵引水先開(kāi)泵殼上的放氣旋塞然后開(kāi)吸人閥向泵內(nèi)灌水如起動(dòng)后封閉排壓不足，有可能是灌人的舷外水含氣泡過(guò)多，以致起動(dòng)后氣體分離而聚于葉根不易沖走第二十五頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日2．流量不足屬于管路方面的原因是管路靜壓(排出高度或排出液面壓力)升高或排出管阻力變大。屬于泵的原因是轉(zhuǎn)速不夠阻漏環(huán)磨損，內(nèi)部漏泄增加葉輪破損或有淤塞吸人管或軸封漏氣吸人管浸入液體中太淺以致吸人了氣體泵工作中發(fā)生了汽蝕現(xiàn)象等。第二十六頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日3．電動(dòng)機(jī)過(guò)載

(1)檢查電源的電壓和頻率是否正常電壓降低時(shí)，電流升高，電動(dòng)機(jī)功率實(shí)際未增加（表面過(guò)載）如電流頻率增高，則轉(zhuǎn)速將成正比地增大，泵軸功率會(huì)增加(2)盤車檢查摩擦功率，盤車沉重時(shí)填料壓蓋過(guò)緊或機(jī)械軸封安裝不當(dāng)泵軸彎曲，對(duì)中不良、葉輪碰擦或軸承嚴(yán)重磨損等。(3)檢查被輸送液體的粘度、密度是否超過(guò)設(shè)計(jì)要求。(4)雙吸葉輪裝反，后彎葉片變成前彎葉片(5)讓電動(dòng)機(jī)單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)。如電流值高，表明電機(jī)毛病第二十七頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日4．運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)振動(dòng)過(guò)大和產(chǎn)生異常聲響機(jī)械方面(1)轉(zhuǎn)動(dòng)部件不平衡。除制造或焊補(bǔ)后的轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡不合格外，葉輪局部腐蝕、磨損或淤塞也可能會(huì)使其失去平衡。(2)動(dòng)、靜部件擦碰。這可能是由泵軸彎曲、軸承磨損等原因引起的，也可能是因軸向推力平衡裝置失效，導(dǎo)致葉輪軸向移動(dòng)而碰觸泵殼。(3)泵基座不好。例如地腳螺栓松動(dòng)、底座剛度不足而與泵發(fā)生共振或底座下沉使軸線失(4)聯(lián)軸節(jié)對(duì)中不良或管路安裝不妥導(dǎo)致泵軸失中(5)原動(dòng)機(jī)本身振動(dòng)，可脫開(kāi)聯(lián)軸節(jié)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)檢查第二十八頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日液體方面：(1)汽蝕現(xiàn)象流量較大時(shí)查看吸人真空度是否過(guò)大用減小流量、降低液溫或增大流注吸高等辦法消除

(2)喘振現(xiàn)象具有駝峰形Q一H曲線的離心泵在特定的管路條件下才會(huì)發(fā)生這種泵向靜壓頭較大且周期性變化的容器供液時(shí)就有可能發(fā)生喘振第二十九頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日改變離心泵的轉(zhuǎn)速或改變?nèi)~輪外徑，以改變泵的特性曲線。

調(diào)節(jié)流量實(shí)質(zhì)上就是改變離心泵的特性曲線或管路特性曲線，從而改變泵的工作點(diǎn)。離心泵的流量調(diào)節(jié)，通常從兩方面考慮：兩者均可以改變泵的工作點(diǎn)，以調(diào)節(jié)流量。在排出管線上裝適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)閥，以改變管路特性曲線；七、流量調(diào)節(jié)第三十頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日當(dāng)閥門關(guān)小時(shí)，管路局部阻力加大，管路特性曲線變陡，泵的工作點(diǎn)由M移到M1。流量由QM減小到QM1。

改變閥門開(kāi)度以調(diào)節(jié)流量，實(shí)質(zhì)是用開(kāi)大或關(guān)小閥門的方法來(lái)改變管路特性曲線。M1MM2QM1QMQM2Q或QeH或HeH-Q12當(dāng)閥門開(kāi)大時(shí)，管路局部阻力減小，管路特性曲線變得平坦一些，工作點(diǎn)移到M2，流量加大到QM2。1改變閥門的開(kāi)度第三十一頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日要把泵的轉(zhuǎn)數(shù)提高到n1，泵的特性曲線就上移到nM1位置，工作點(diǎn)由M移到M1，流量和壓頭都相應(yīng)加大;

改變離心泵的轉(zhuǎn)數(shù)以調(diào)節(jié)流量，實(shí)質(zhì)上是維持管路特性曲線不變，而改變泵的特性曲線。M1MM2Q或QeH或HeH-QHe-Qen1nn2若把泵的轉(zhuǎn)數(shù)降到n2，泵的特性曲線就移到nM2位置，工作點(diǎn)移到M2，流量和壓頭都相應(yīng)地減小。2改變泵的轉(zhuǎn)數(shù)第三十二頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日

車削葉輪的外徑是離心泵調(diào)節(jié)流量的一種獨(dú)特方法。在車床上將泵葉輪的外徑車小，這時(shí)葉輪直徑、流量、壓頭和功率之間關(guān)系，可按式（2-7）進(jìn)行計(jì)算。3車削葉輪的外徑第三十三頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日采用什么方法來(lái)調(diào)節(jié)流量，關(guān)系到能耗問(wèn)題。改變閥門開(kāi)度調(diào)節(jié)流量方法簡(jiǎn)便，應(yīng)用廣泛。但關(guān)小閥門會(huì)使阻力加大，因而需要多消耗一部分能量以克服附加的阻力，該法不經(jīng)濟(jì)的。改變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)流量可保持管路特性曲線不變，流量隨轉(zhuǎn)速下降而減小，動(dòng)力消耗也相應(yīng)降低，因節(jié)能效果顯著，但需要變速裝置，難以做到流量連續(xù)調(diào)節(jié)。4幾種流量調(diào)節(jié)方法的比較第三十四頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日改變?nèi)~輪直徑可改變泵的特性曲線，但可調(diào)節(jié)流量范圍不大，且直徑減小不當(dāng)還會(huì)降低泵的效率。

在輸送流體量不大的管路中，一般都用閥門來(lái)調(diào)節(jié)流量，只有在輸液量很大的管路才考慮使用調(diào)速的方法。第三十五頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日（2）選擇泵的類型與型號(hào)根據(jù)輸送液體性質(zhì)和操作條件確定泵的類型；按確定的流量和壓頭從泵樣本產(chǎn)品目錄選出合適的型號(hào)；如果沒(méi)有適合的型號(hào)，則應(yīng)選定泵的壓頭和流量都稍大的型號(hào)；如果同時(shí)有幾個(gè)型號(hào)適合，則應(yīng)列表比較選定；按所選定型號(hào)，進(jìn)一步查出其詳細(xì)性能數(shù)據(jù)。（3）校核泵的特性參數(shù)如果輸送液體的粘度和密度與水相差很大，則應(yīng)核算泵的流量與壓頭及軸功率。第三十六頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日例2-4如附圖所示，今有一輸送河水的任務(wù)，要求將某處河水以80m3/h的流量，輸送到一高位槽中，已知高位槽水面高出河面10m，管路系統(tǒng)的總壓頭損失為7mH2O。試選擇一適當(dāng)?shù)碾x心泵.并估算由于閥門調(diào)節(jié)而多消耗的軸功率。11‘22‘10m第三十七頁(yè)，共四十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日解根據(jù)已知條件，選用清水泵。以河面1-1截面為基準(zhǔn)面，并取1-1與2-2截面列柏努利方程式，則

由于所選泵壓頭較高，操作時(shí)靠關(guān)小閥門調(diào)節(jié)，因此多消耗功率為：

根據(jù)流量Q(80m3/h