泵与风机的运行、调节及选择
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泵与风机运行检修项目4泵与风机的运行
• １.串联运行特点
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任务４.２泵与风机联合运行
• 串联运行的整体性能特点是：输出总流量等于通过每台泵或风机的流 量，输出总能头为每台泵或风机的能头之和。若有ｎ台泵或风机串联 ，则有：
• ２.串联运行的工况特性分析 • 泵与风机串联联合运行合成性能曲线应按泵与风机流量相同、扬程叠
加的原则绘制。
• ２.并联运行的工况特性分析 • 如图４－８（ｂ） 所示，两台性能相同的泵并联运行时的合成性能
曲线Ⅲ是个体性能曲线Ⅰ与Ⅱ在若干同扬程下，将两并联泵的流量相 叠加描点连接而成的。
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任务４.２泵与风机联合运行
• 合成性能曲线Ⅲ与ＣＭ曲线的交点Ｍ即为两泵并联运行的工作点。 • 由图可知，与一台泵单独运行相比，并联运行时的总流量并非成倍增
• 火电厂热力系统是由热力设备、管道及各种附件按照热力循环的顺序 和要求连接而成，生产过程及工质的输送都要通过管道来完成。管子 、管件及阀门组成管道系统。火电厂主要管道系统有主蒸汽管道系统 、除氧给水系统、再环蒸汽系统、旁路系统、给水回热加热系统、 疏放水、风烟煤系统等，这些不同功能的系统会影响管路特性曲线。 此外，管长、管路截面的几何特征、管壁粗糙度、积垢、积灰、结焦 、堵塞、泄漏及管路系统中局部装置的个数、种类和阀门开度等因素 也会影响管路特性曲线，进而影响泵与风机的工况。
• 对于经常处于串联运行的泵，为了提高泵的运行经济性和安全性，应 按Ｂ点选择泵，并由Ｂ点的流量决定泵的几何安装高度或倒灌高度， 以保证串联运行时每台泵都在高效区工作并不发生汽蚀。
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任务４.２泵与风机联合运行
• 而为了保证泵运行时驱动电机不致过载，对于离心泵，应按Ｂ点选择 驱动电动机的配套功率；对于轴流泵，则应按Ｃ点选择驱动电动机的 配套功率。
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任务４.２泵与风机联合运行
• 串联运行的整体性能特点是：输出总流量等于通过每台泵或风机的流 量，输出总能头为每台泵或风机的能头之和。若有ｎ台泵或风机串联 ，则有：
• ２.串联运行的工况特性分析 • 泵与风机串联联合运行合成性能曲线应按泵与风机流量相同、扬程叠
加的原则绘制。
• ２.并联运行的工况特性分析 • 如图４－８（ｂ） 所示，两台性能相同的泵并联运行时的合成性能
曲线Ⅲ是个体性能曲线Ⅰ与Ⅱ在若干同扬程下，将两并联泵的流量相 叠加描点连接而成的。
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任务４.２泵与风机联合运行
• 合成性能曲线Ⅲ与ＣＭ曲线的交点Ｍ即为两泵并联运行的工作点。 • 由图可知，与一台泵单独运行相比，并联运行时的总流量并非成倍增
• 火电厂热力系统是由热力设备、管道及各种附件按照热力循环的顺序 和要求连接而成，生产过程及工质的输送都要通过管道来完成。管子 、管件及阀门组成管道系统。火电厂主要管道系统有主蒸汽管道系统 、除氧给水系统、再环蒸汽系统、旁路系统、给水回热加热系统、 疏放水、风烟煤系统等，这些不同功能的系统会影响管路特性曲线。 此外，管长、管路截面的几何特征、管壁粗糙度、积垢、积灰、结焦 、堵塞、泄漏及管路系统中局部装置的个数、种类和阀门开度等因素 也会影响管路特性曲线，进而影响泵与风机的工况。
• 对于经常处于串联运行的泵，为了提高泵的运行经济性和安全性，应 按Ｂ点选择泵，并由Ｂ点的流量决定泵的几何安装高度或倒灌高度， 以保证串联运行时每台泵都在高效区工作并不发生汽蚀。
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任务４.２泵与风机联合运行
• 而为了保证泵运行时驱动电机不致过载，对于离心泵，应按Ｂ点选择 驱动电动机的配套功率；对于轴流泵，则应按Ｃ点选择驱动电动机的 配套功率。
第六章 泵与风机的调节与运行
第六章 泵与风机的调节与运行
第一节 管路性能曲线和泵与风机工作点 第二节 泵与风机的调节 第四节 液力偶合器 第五节 泵与风机的联合运行 第六节 泵与风机的启动、运行和维护 第七节 泵与风机的不稳定工况
第一节 管路性能曲线和泵与风机的工作点
泵与风机的性能曲线，只能说明泵与风机自身的性能，但泵与 风机在管路中工作时，不仅取决于其本身的性能，而且还取决 于管路系统的性能，即管路特性曲线。由这两条曲线的交点来 决定泵与风机在管路系统中的运行工况。 一、管路性能曲线 管路性能曲线就是流体在管路系统中通过的 流量与所需要的能量之间的关系曲线。
驼峰状性能曲线与管路性能曲线交点 可能有两个，其中在泵与风机性能曲 线的下降段的交点为稳定工作点。 为什么K点不稳定？
图6-4 泵与风机的不稳定工作区
思考：某台可变速运行的离心泵在转速n0下的运行工况点
为M (qVM，pM )，如下图所示。当降转速后，流量减小到qVA， 试定性确定这时的转速。
第二节 泵与风机的调节
一、液力偶合器传动原理
循环圆：泵轮与涡轮所组成的轴面腔室； 勺管：可以在旋转内套与涡轮间的腔室中移动，以调节循环 圆内的工作油量。
由动量矩方程得泵轮作 用于工作油的力矩为：
M po qV (v2uP r2 v1uP r1 )
工作油作用于涡轮上的 力矩为：
M oT qV (v1uT r2 v2uT r1 )
qV 2 qV 1 H 2 H1 ( n2 900 qV 1 0.91875 qV 1 ( L / s) n1 960 n2 2 900 2 ) H1 ( ) 0.86410 H1 n1 960
（3）作H2－qv2性能曲线，得交点B，求得流量减少16.3％。
第一节 管路性能曲线和泵与风机工作点 第二节 泵与风机的调节 第四节 液力偶合器 第五节 泵与风机的联合运行 第六节 泵与风机的启动、运行和维护 第七节 泵与风机的不稳定工况
第一节 管路性能曲线和泵与风机的工作点
泵与风机的性能曲线，只能说明泵与风机自身的性能，但泵与 风机在管路中工作时，不仅取决于其本身的性能，而且还取决 于管路系统的性能，即管路特性曲线。由这两条曲线的交点来 决定泵与风机在管路系统中的运行工况。 一、管路性能曲线 管路性能曲线就是流体在管路系统中通过的 流量与所需要的能量之间的关系曲线。
驼峰状性能曲线与管路性能曲线交点 可能有两个，其中在泵与风机性能曲 线的下降段的交点为稳定工作点。 为什么K点不稳定？
图6-4 泵与风机的不稳定工作区
思考：某台可变速运行的离心泵在转速n0下的运行工况点
为M (qVM，pM )，如下图所示。当降转速后，流量减小到qVA， 试定性确定这时的转速。
第二节 泵与风机的调节
一、液力偶合器传动原理
循环圆：泵轮与涡轮所组成的轴面腔室； 勺管：可以在旋转内套与涡轮间的腔室中移动，以调节循环 圆内的工作油量。
由动量矩方程得泵轮作 用于工作油的力矩为：
M po qV (v2uP r2 v1uP r1 )
工作油作用于涡轮上的 力矩为：
M oT qV (v1uT r2 v2uT r1 )
qV 2 qV 1 H 2 H1 ( n2 900 qV 1 0.91875 qV 1 ( L / s) n1 960 n2 2 900 2 ) H1 ( ) 0.86410 H1 n1 960
（3）作H2－qv2性能曲线，得交点B，求得流量减少16.3％。
泵与风机的选用 风机的选用
（1）根据机械能衡算式，计算输送系统所需的操作条件下的风
压并换算成实验条件下的风压HT。
（2）根据所输送气体的性质(如清洁空气，易燃、易爆或腐蚀
性气体以及含尘气体等)与风压范围，确定风机类型。若输送的是
清洁空气，或与空气性质相近的气体，可选用一般类型的离心通
风机。
（3）根据实际风量q(以风机进口状态计)与实验条件下的风压
d —排气系数，其值约为（0.8~0.95）0。
② 轴功率与效率 单级压缩机绝热压缩理论功率Na为
式中 Na—绝热压缩理论功率， kW。 实际轴功率N为
式中 N—轴功率，kW； a—绝热总效率， 一般a =0.7~0.9，设计完善的压
缩机a 0.8。 3、多级压缩 实际生产中压缩比可以很大，但压缩比太大，使得容
以下三类： 低压离心通风机，出口风压低于1 kPa（表压）； 中压离心通风机，出口风压为1~3 kPa（表压）； 高压离心通风机，出口风压为3~15 kPa（表压）。 常用的中、低压离心通风机有：4-72型；常用的高
压离心通风机有8-18型和9-27型。
2、离心通风机的选用
离心通风机的选用和离心泵的情况相类似，其选择步骤为：
式中 T1，T2—分别为吸入、排出气体的温度，K； p1，p2—分别为吸入、排出气体的压强，kPa； V1-V4—每一次压缩循环的吸气量，m3； m—多变压缩指数，由实验确定。其值大于1，小于对应
气体的绝热指数，压缩机的冷却效果越好， m值越接近于1。
以上两式说明：压缩功耗与吸入的气量成正比；压缩 比增大，排气温度升高，功耗增大；多变指数越大，T2和 W也越大。
个过程。 见压缩机实际工作循环。 ② 压缩过程中气体温度变化和功耗 等温压缩过程的功耗最小，见图中1-2-3-4围成的面积;而绝热
泵与风机的运行
• 对于经常处于串联运行的泵，为了提高 泵的运行经济性和安全性，应按B 点选 择泵，并由B 点的流量决定泵的几何安 装高度或倒灌高度，以保证串联运行时 每台泵都在高效区工作及不发生汽蚀。 而为保证泵运行时驱动电机不致过载， 对于离心泵，应按B 点选择驱动电机的 配套功率；对于轴流泵，则应按C 点选 择驱动电机的配套功率。
• 泵与风机的运行工况点是由泵与风机本 身的性能曲线和管路系统性能曲线的交 点决定的。因此，讨论影响泵与风机运 行工况点的一些因素就是要讨论影响泵 与风机的性能曲线或管路性能曲线的一 些因素。
• 1．吸入空间或压出空间的压强或高度变化时 运行工况点的变化当泵与风机的吸入空间或压 出空间的压强或高度发生变化时，并不影响泵 与风机本身的性能曲线。但是，由管路性能方 程式（1-76）知，此时静扬程Hst 将发生变化， 结果管路性能曲线向上或向下平移而导致工况 点生变化，如图1-55（a）、（b）所示。图中 M 点为原来的运行工况点，M′为变化后的运行 工况点。
• 若泵采用进口端节调节，由于会使泵的 吸入管路阻力增加而导致泵进口压强 • 的降低，有引起泵汽蚀的危险，故进口 端节流调节仅在风机上使用。
入口导流器调节
• 气流预旋速度分量C1u 愈大且与u1 为同方向 （即正预旋），则风机 的理论全压pT 就愈小， 因此使性能曲线向下移， 从而使运行工况点往小 流量区移动，流量减小
泵与风机的并联运行
• 如何做曲线
• 与一台泵单独运行时相比，并联运行时 的总流量并非成倍增加，而扬程却要升 高一些。这是由于并联后通过共同管段 的流量增大，管路阻力也增大，这就需 要每台泵都提高它的扬程来克服这个增 加的阻力损失，相应地每台泵的流量就 要减小。 • 另一方面，管路性能曲线及泵性能曲线 的不同陡度对泵并联后的运行效果影响 也极大：管路性能曲线越陡，并联后的 总流量与两台泵单独运行时流量的之差 值愈小；同样，泵的性能曲线越平坦， 则并联后的总流量愈小于两台泵单独运 行时流量的二倍。因此，为达到并联后 增加流量的目的，并联运行方式宜适用 于管路性能曲线较平坦而泵性能曲线较 陡的场合。
泵与风机的运行与调节
第六章 泵与风机的运行与调节主要内容（一）管网特性及泵与风机运行 （二）泵与风机的联合运行 （三）泵与风机运行工况的控制调节 （四）泵与风机的叶片切割和加长 （五）泵与风机运行中的几个问题（一）管网特性及泵与风机运行 1、管网特性曲线及其影响因素 2、泵与风机的稳定运行1、管网特性及其影响因素所谓管网特性，就是管网中的流量Q 与所需要消耗的压头H C 之间的关系。
管网特性主要与哪些因素相关？首先，根据水泵的管网特性方程讨论其影响因素，如P111,图5-1示，列伯努利方程：A-1：2-B ：式中H w g 与H w j 为进、出管阻损。
两式相减，并整理后可以得到该水泵管网所需要消耗压头的表达式：式中，管网阻力特性系数：管路的静扬程：H s t 为抛物线的截距，H s t 与流量Q 无关，第二项φ与流量Q 呈平方关系，说明管网特性曲线为二次抛物线，则其管网特性曲线如P112,图5-2中上方的二次曲线。
同理可得风机管网特性曲线。
类似前述E q 的形式（推导略）：H H VP VP g w g AAgggg .211222+++=+ρρH H VP VP jw j BBgg gg .222222+++=+ρρQFH V H V H H P P H VV V V H H H H P P PP Hg d lg d l g g gg g g g g g g t s t s w t AB C A B j w g w j g A B C22.2.2222212..122)(2)()2()()2222()(ζλζλρρρρρ∑+∑+=∑+∑+=+∑++-=--++++++-=-=显然，对于风机管网来说，由于空气密度较小，管网特性曲线方程的第一项中，p t 的值很小，可近似忽略不计，说明风机管网特性曲线的截距比水泵小得多，而对于那些从大气吸入和排至大气等情况来说，式中第一项（p B —p A ）也近似为零，∴图5-2中下方过原点的二次曲线。
08第七章泵与风机的选型
裕量（附加值）
H (1.05 ~ 1.10)Hc
3）运行安全可靠（驼峰形状）；
4）泵的噪声要尽可能的小；
5）当流量较大时，宜采用多台并联运行，并应尽可能选择同型号水泵。
6）进出口方向应注意与管路系统相配合；
7）利用允许吸上真空高度核算几何安装高度；
1. 泵的选型
140.00
水塔
选型举例：
例题：清水池向水塔供水，如图。清水池最高水位标高为 112.00，最低水位为108.00；水塔地面标高为115.00，最高水 位标高为140.00，水塔容积40m3，要求1h内充满水。已知吸 水管路水头损失hw1=1.0m，压水管路水头损失hw2=2.5m。 试选择水泵。
4）尽量避免采用多机并联与串联，不可避免时，应选同型号。
2. 风机的选型
选型举例
例题：某地大气压为98.07kPa，输送温度为70℃的空气，风量 为11500m3/h，管道阻力为2000kPa，试选用风机、应配用的电 机及其他配件。
（1）确定额定流量、额定风压：
qv=1.1×11500=12650m3/h p=1.1×2000=2200Pa
2. 风机的选型
风机的型号举例
G4-13.2-11 No 18 D 右 90°
风机出口位置在竖直方向
从电动机端正视为顺时针 传动方向为单吸，单支架，悬臂支 承，联轴器传动
叶轮直径D2=1800mm，机号为18 十位数字1代表单吸，个位数字1代 表第一次设计
风机的比转速ny=13.2 最高效率点的压力系数为0.437乘10 后取整数 锅炉送风机
IS系列离心泵型谱图：
方案I：IS80-50-200A 型水泵（1用1备）：流量为47m3/h时，扬程为44.5m， 转速2900r/min，电机功率11kW，效率67%，NPSHr=2.5m；
泵与风机的运行
第十章泵与风机的运行1．本章教学提纲：一、管路特性曲线及工作点:泵与风机的性能曲线，只能说明泵与风机自身的性能，但泵与风机在管路中工作时，不仅取决于其本身的性能，而且还取决于管路系统的性能，即管路特性曲线.二、泵与风机的联合工作：当采用一台泵或风机不能满足流量或能头要求时，往往要用两台或两台以上的泵与风机联合工作。
泵与风机联合工作可以分为并联和串联两种。
三、运行工况的调节：泵与风机运行时，由于外界负荷的变化而要求改变其工况，用人为的方法改变工况点则称为调节。
工况点的调节就是流量的调节，而流量的大小取决于工作点的位置，因此，工况调节就是改变工作点的位置。
通常有以下方法，一是改变泵与风机本身性能曲线；二是改变管路特性曲线；三是两条曲线同时改变。
四、运行中的主要问题：（1）泵与风机的振动：汽蚀引起振动，旋转失速(旋转脱流)引起振动，机械引起的振动（2）噪声（3）磨损2．本章基本概念：一、管路特性曲线：管路中通过的流量与所需要消耗的能头之间的关系曲线二、工作点：将泵本身的性能曲线与管路特性曲线按同一比例绘在同一张图上，则这两条曲线相交于某一点，该点即泵在管路中的工作点。
三、泵与风机的并联工作：并联系指两台或两台以上的泵或风机向同一压力管路输送流体的工作方式，并联的目的是在压头相同时增加流量。
四、泵与风机的串联工作：串联是指前一台泵或风机的出口向另一台泵或风机的人口输送流体的工作方式，串联的目的是在流量相同时增加压头。
3．本章教学内容：第一节管路特性曲线及工作点泵与风机的性能曲线，只能说明泵与风机自身的性能，但泵与风机在管路中工作时，不仅取决于其本身的性能，而且还取决于管路系统的性能，即管路特性曲线。
由这两条曲线的交点来决定泵与风机在管路系统中的运行工况。
一、管路特性曲线现以水泵装置为例，如右图所示，泵从吸人容器水面A—A处抽水，经泵输送至压力容器B—B，其中需经过吸水管路和压水管路。
下面讨论管路特性曲线。
泵与风机的运行
•应用：两台50％给水泵、送、引风机并联使用 •前置泵、给水泵串联；长距离渣浆管线冲水泵串联
11
串联运行时应注意的问题
1 宜适场合：管路性能曲线较陡，泵性能曲线较平坦。
2 安全性：经常串联运行的泵, 应由qVmaxHg(或Hd) 防止汽蚀； 应按Pshmax Pgr 驱动电机不致过载。
3 经济性：对经常串联运行的泵，应使各泵最佳工况点的流量相等或 接近。
容积式泵与风机所提供的压头完全取决于 管路情况（正位移特性），在泵出口安装 调节阀不能调节流量，压头且随阀门开启 度减小而增大。若出口阀完全关闭则会使 泵的压头剧增，一旦超过泵的机械强度或 发动机的功率限制，设备将受到损坏。必 须 采用旁通调节。
•经济性比节流调节还差，而且会干扰泵与风机入口的流体流动， 影响效率。但锅炉给水泵为了防止在小流量区可能发生汽蚀而设置 再循环管，进行旁通调节。
侧才能正常工作，G左侧，只有II
工作，流量无法增加，甚至还能通
过I倒流， I起并联分流作用。
H
• 并联运行的经济性，需要根据各机 II
的效率曲线而定，如图CE改成CE’， I 对机II效率提高有利，而不利于I机。H并
• 具有驼峰曲线的泵和一台稳定的泵 H
G I+II
d1 D1 d2 D2
并联后，合成曲线也不稳定.
• 总扬程比每台泵单独运行时的 扬程提高了。因为管路流量增
加，阻力增加，所需要的扬程 必然增加。
• 单台并联功率比单独运行的时 候减小，因为功率随着流量上 升而增加。
• 泵（管路）性能曲线越平坦， 并联后的总流量增加得越多。
H
B
A H并
H
C
Q
0
Q
Q
qV
11
串联运行时应注意的问题
1 宜适场合：管路性能曲线较陡，泵性能曲线较平坦。
2 安全性：经常串联运行的泵, 应由qVmaxHg(或Hd) 防止汽蚀； 应按Pshmax Pgr 驱动电机不致过载。
3 经济性：对经常串联运行的泵，应使各泵最佳工况点的流量相等或 接近。
容积式泵与风机所提供的压头完全取决于 管路情况（正位移特性），在泵出口安装 调节阀不能调节流量，压头且随阀门开启 度减小而增大。若出口阀完全关闭则会使 泵的压头剧增，一旦超过泵的机械强度或 发动机的功率限制，设备将受到损坏。必 须 采用旁通调节。
•经济性比节流调节还差，而且会干扰泵与风机入口的流体流动， 影响效率。但锅炉给水泵为了防止在小流量区可能发生汽蚀而设置 再循环管，进行旁通调节。
侧才能正常工作，G左侧，只有II
工作，流量无法增加，甚至还能通
过I倒流， I起并联分流作用。
H
• 并联运行的经济性，需要根据各机 II
的效率曲线而定，如图CE改成CE’， I 对机II效率提高有利，而不利于I机。H并
• 具有驼峰曲线的泵和一台稳定的泵 H
G I+II
d1 D1 d2 D2
并联后，合成曲线也不稳定.
• 总扬程比每台泵单独运行时的 扬程提高了。因为管路流量增
加，阻力增加，所需要的扬程 必然增加。
• 单台并联功率比单独运行的时 候减小，因为功率随着流量上 升而增加。
• 泵（管路）性能曲线越平坦， 并联后的总流量增加得越多。
H
B
A H并
H
C
Q
0
Q
Q
qV
第五章 泵与风机运行与调节
调节方法称为出口端节流调节。当改变阀门或挡板开 度时，其局部阻力系数发生变化，改变了管路特性常 数，进而改变了管路特性曲线，使泵或风机的工作点 发生变化。 出口端节流调节有较大的节流损失，是经济性较差的 调节方法，但是这种调节方法简单可靠，投资少，所 以在中小型离心泵中仍然得到广泛应用。而对于轴流 式泵与风机，由于随着流量的减小，其轴功率在增大， 所以不采用这种调节方法；至于离心式风机由于有简 单可靠的且经济性较好的其它调节方法（如入口导流 器调节等），所以也较少采用出口端节流调节。
第五章 泵与风机的运行与调节
泵与风机所在的生产过程一般不可能始终在一
个工况下运行，特别是从我国电力系统的现状 和发展形势来看，热力发电机组负荷不可避免 地存在着较大的、较频繁的波动，作为生产过 程的辅机，泵与风机就必然需要改变运行工况， 这就涉及到泵与风机运行和调节的问题。 本章以泵与风机的工作点为基础，着重讨论了 泵与风机的主要调节方法、原理和特点，对泵 与风机的联合运行、运行工况的稳定性、叶轮 的车削工作和泵与风机的选型进行了论述。
说明
a）由于串联运行时处于后面的泵或风机
必须具有足够的强度。 b）一般来说，串联中的每台泵或风机需 设置旁路，以防其停用时，其它泵或风 机仍能运行，使管路系统复杂。 c）串联运行又可分为同性能泵（或风机） 串联、不同性能泵（或风机）串联，工 程上应尽量采用同性能串联。
1）同性能泵或风机串联
（4）直流电动机驱动，直流电动机变速
简单，但造价高，且需要直流电源。所 以一般情况下很少使用。 （5）交流变速电动机驱动，采用电动机 变频调速，从改变电动机电源频率来实 现泵与风机的无级变速，主要应用于电 厂的疏水泵、工业水泵、消防水泵等 400V电动机拖动的泵与风机。
风机及泵调速类型与对比表
泵与风机变速调节泵与风机的变速调节的变速方式可分为两大类：一是采用可变速的原动机进行变速，主要包括汽轮机（或内燃机）直接变速驱动或变速电动机变速驱动；二是原动机的变速不动，而在原动机与泵或风机之间采用变速传动装置进行变速，主要有液力偶合器、油膜差压离合器和电磁滑差离合器等。
1、采用小汽轮机驱动泵与风机采用汽轮机驱动，是通过改变进入汽轮机蒸汽量的多少来改变汽轮机的转速，从而达到变更泵与风机转速的目的。
由于汽轮机的造价高，工作系统复杂等原因，这种方法通常只用于驱动大型给水泵。
大型给水泵采用汽轮机驱动进行变速调节有以下特点：（1）现代给水泵单机容量大，使与之配用的汽轮机效率几乎与主机相等，因而可以提高机组热效率，降低厂用电量，增大单元机组输出电量（约为发电量的3%~4%）（2）可用挠性联轴器传动，传动效率η=1（3）可实现无级调速（4）当电网频率变化时，水泵运行转速不受影响，使给水泵运行稳定性得到提高。
（5）必须配备备用的电动给水泵，以适应单元制机组的点火启动工况。
2、采用变极数双速电动机驱动在电源电压不变的情况下根据异步电动机的转速与磁极对数成反比的关系，改变电机极对数可达到两级乃至多级变速。
现在广泛采用的是单绕组双速鼠笼式异步电动机。
调速时，只需要改变定子绕组的接法，就可使极对数改变。
由于这种调节方法成本较低，工作安全可靠且不存在因变速产生的转差损失，故调节效率高。
目前国内外200MW以上的机组的锅炉离心送、引风机多采用双速电动机和入口导流器联合调节的方式。
当机组高负荷运行时，电动机投入高速档运行；机组低负荷运行时，电机切换为低速档运行。
在高低转速下运行风机还可以采用导流器进行小范围的调节，以获得较高的运行经济性。
双速电机用于大容量、高压且需要经常切换速度挡的泵与风机时，不能连续平滑调速，即切换速度挡时电动机的电力必须瞬间中断。
因此双速电机调速存在实现无撞击的转换问题，即如何提高转换开关的可靠性和使用寿命。
泵与风机运行工况及调节
第二节泵与风机运行工况的调节第二章泵与风机的运行工况及调节三变速调节交流变频电机价格高但现在已降到可接受的价位不过有电磁波污染5定速电机液力变矩器变速范围大可无级变速并能随负荷的变化而自动调节液力变矩器的效率高98但成本较高大型泵与风机用目前有磁力联轴器可通过磁力的变化来调节被动轴的转速但功率受限15kw
第六章 泵与风机 的 运行工况及调节
第二章 离心式泵与风机的基本理的 调节
第二章 泵与风机的运行工况及调节
第二节 泵与风机运行工况的调节
定义：运行中按实际需要人为地改变泵与风机 定义：运行中按实际需要人为地改变泵与风机 的工作点，叫泵与风机运行工况的调节。 的工作点，叫泵与风机运行工况的调节。 因为工作点全等于交点，要改变交点的位置， 因为工作点全等于交点，要改变交点的位置， 不外乎有三种方法： 不外乎有三种方法：
第二章 泵与风机的运行工况及调节
第二节 泵与风机运行工况的调节
五、变速调节 1. 相似抛物线 前面已提到过相似抛物线的概念： 前面已提到过相似抛物线的概念：当两泵或风机相似时
Qx Dx n x = Q D n
3
2 H x Dx n x = H D n 2
第二章 泵与风机的运行工况及调节
第二章 泵与风机的运行工况及调节
第二节 泵与风机运行工况的调节
三、变速调节 2. 变速调节 1). 方法：改变泵或风机的主轴转速 皮带轮或液力 方法：改变泵或风机的主轴转速(皮带轮或液力 联轴器)或改变原动机的转速 调速电机、变频、 或改变原动机的转速(调速电机 联轴器 或改变原动机的转速 调速电机、变频、 汽轮机等)； 汽轮机等 ； 2). 实质：改变泵或风机的性能曲线，从而改变工 实质：改变泵或风机的性能曲线， 作点，改变后的工作点由相似定律求出(方法后 作点，改变后的工作点由相似定律求出 方法后 讲)。 。 3). 优点：无任何损失，调节效率高。 优点：无任何损失，调节效率高。 4). 缺点：投资较大，但目前正得到改善。 缺点：投资较大，但目前正得到改善。 5). 适用：大型泵与风机。 适用：大型泵与风机。
第六章 泵与风机 的 运行工况及调节
第二章 离心式泵与风机的基本理的 调节
第二章 泵与风机的运行工况及调节
第二节 泵与风机运行工况的调节
定义：运行中按实际需要人为地改变泵与风机 定义：运行中按实际需要人为地改变泵与风机 的工作点，叫泵与风机运行工况的调节。 的工作点，叫泵与风机运行工况的调节。 因为工作点全等于交点，要改变交点的位置， 因为工作点全等于交点，要改变交点的位置， 不外乎有三种方法： 不外乎有三种方法：
第二章 泵与风机的运行工况及调节
第二节 泵与风机运行工况的调节
五、变速调节 1. 相似抛物线 前面已提到过相似抛物线的概念： 前面已提到过相似抛物线的概念：当两泵或风机相似时
Qx Dx n x = Q D n
3
2 H x Dx n x = H D n 2
第二章 泵与风机的运行工况及调节
第二章 泵与风机的运行工况及调节
第二节 泵与风机运行工况的调节
三、变速调节 2. 变速调节 1). 方法：改变泵或风机的主轴转速 皮带轮或液力 方法：改变泵或风机的主轴转速(皮带轮或液力 联轴器)或改变原动机的转速 调速电机、变频、 或改变原动机的转速(调速电机 联轴器 或改变原动机的转速 调速电机、变频、 汽轮机等)； 汽轮机等 ； 2). 实质：改变泵或风机的性能曲线，从而改变工 实质：改变泵或风机的性能曲线， 作点，改变后的工作点由相似定律求出(方法后 作点，改变后的工作点由相似定律求出 方法后 讲)。 。 3). 优点：无任何损失，调节效率高。 优点：无任何损失，调节效率高。 4). 缺点：投资较大，但目前正得到改善。 缺点：投资较大，但目前正得到改善。 5). 适用：大型泵与风机。 适用：大型泵与风机。
泵与风机的运行调节及选择
注意：排汽量→泵内汽蚀。为使长期处于低负荷下的凝结 水泵安全运行，在设计制造方面应采用耐汽蚀材料；在运行中， 可考虑同时应用分流调节。 仅在风机上使用。
（三）分流调节
前提条件：n≡C 阀1 qVP2 实施方法： B HP 阀2 改变分流管路阀 水泵 门开度。 A D 工作原理：图解 O 阀1全开、阀2全关阀2全开、阀1全关
前提条件： n≡C 实施方法：改变节流部件的开度。 分
gqVN ( H N h) H h P j K N N PshN gqVN H N / N HN
h
（一）口端和进口端节流。 1．出口端节流调节 工作原理： 运行效率：
N
M
qV
qVN qVM
4、并联运行工况点
H
M B C
Hc-qV
H-qV O
qVB qVC qVM qV
5、并联运行时应注意的问题 1 宜适场合：Hc-qV较平坦，H-qV 较陡。
2 安全性：经常并联运行的泵, 应由qVmaxHg(或Hd) 防 止汽蚀；对于离心泵和轴流泵, 应按 Pshmax Pgr 驱动电机不 致过载。
H Hi
i 1 n
（若将H 改为p，则适用于风机） （忽略泄漏流量）
qV qVi
泵串联后的性能曲线的作法：把串联各泵的性能曲线H-qV 上同一流量点的扬程值相加。
4、串联运行工况点
H Hc-qV
M C
H-qV
O qV
5、串联运行时应注意的问题 1 宜适场合：Hc-qV 较陡，H-qV 较平坦。
C
1
2 M Ⅱ 1 Ⅰ
经 济 性：比出口端节流经济。 适用场合： 仅在风机上使用。
h
2
泵与风机的运行和调节
之与汽轮机排汽量达到自动
H A
Ⅱ
Ⅰ
M1 M2
Hc-qV M
H-qV
qVM1 qVM2
qVM qV
平衡。
适用场合：汽蚀调节方式一般多在中小型火力发电厂的凝结水泵上采 用，而大型机组则不宜采用汽蚀调节。H-qV和Hc-qV→平坦→流量调节 范围↑。注意：排汽量↓→泵内汽蚀↓。为使长期处于低负荷下的凝 结水泵安全运行，在设计制造方面应采用耐汽蚀材料；在运行中，可 考虑同时应用分流调节。
续向右移动，直到M点。若向左移动，泵与风机产生的能量小于管路
需要的能量，流速减小，流量降低，工作点继续向左移动，直到流量
为零。
§3-2 泵与风机的串、并联工作
• 一、泵与风机的并联工作（以泵为例说明）
1、什么是并联工作：两台或两台以上的泵向同一压力管路输送流体 的运行方式。 2、并联运行的目的：一般来说，并联运行的主要目的包括：增大流 量；台数调节；一台设备故障时，启动备用设备。 3、并联运行的特点 并联各泵所产生的扬程均相等；而并联后的 总流量为并联各泵所输送的流量之和。即：
§3-2 泵与风机的串、并联工作
• 二、泵与风机的串联工作（以泵为例说明） • 4、串联运行工作点
H C
O
M
Hc-qV
H-qV qV
§3-2 泵与风机的串、并联工作
二、泵与风机的串联工作（以泵为例说明）
5、串联运行中应注意的问题： （1）适宜场合：Hc-qV较陡，H-qV较平坦。 （2）安全性：经常并联运行的泵, 应由qVmax Hg(或Hd) 防
二、变速调节 • 变速调节分类：
§3-3 运行工况的调节
二、变速调节 • 液力耦合器
§3-4 叶片的切割与加长
泵与风机运行与调
Q曲线，称为管路特性曲线。它表示在特定的管路中
，压头随流量的变化关系。
H
A
Q
注意：管路特性曲线的形状与管路布置及操作条件有
关，而与泵的性能无关。
2 工作点 （duty point）
离心泵的特性曲线H-Q与其所在管路的特性曲线He-
Qe的交点称为泵在该管路的工作点，如图所示。
H或He H=He H-Q
离心泵的检修注意事项
(1)叶轮 叶轮遇有下列情况之一时应予换新： • 出现裂纹而无法补焊 • 因腐蚀或汽蚀而损坏严重，形成较多的孔眼 • 盖板及叶片因冲刷而显著变薄， • 进口靠密封环处严重偏磨而无法修复 如叶轮的裂纹或腐蚀孔眼不太严重 • 可用黄铜补焊来修复 先加热到600~C左右，在补焊处挂锡，再用黄铜气 焊 焊完后使其逐渐冷却回火，以免产生裂纹 冷却后再进行机械加工 如叶轮进口处偏磨不太严重 • 可用砂布打磨，亦可光车 • 修复的叶轮应进行静平衡试验
第五节 常见的故障分析与排除
1．起动、运行和停车的注意事项 • (1)盘车 新装，检修后及停用时间长，起动前应手转联轴节1～ 2转 检查是否有卡阻、过紧、松紧不均或异常声响 使滑油进入各润滑部位 发现异常现象，必须予以排除，然后才能起动 • (2)润滑 轴承过早损坏大多是由于缺油或滑油变质造成 起动前和运转中都要注意检查润滑状况 初次使用，轴承应充注适量的洁净润滑油或润滑脂 用油环润 滑的轴承，油环应被浸没约15mm左右 用润滑脂润滑的轴承，加油量应占轴承室容积的1／2 -1／3 润滑油应避免混入水和杂质 运转时轴承温升不应超过35℃，外表温度不宜超过
与管路中液体流量无关，在输液高度 和压力不变的情况下为一常数，以符 号Hst表示。
泵与风机的选型设计
第七章 泵与风机的选型
泵与风机选型的原则
1、尽量在高效率区运行；
2、精炼选择结构紧凑、体积小、重量轻的设备；
3、安全可靠； 4、噪声低； 5、泵与风机的其他特殊要求； 6、各行业的相关技术规范。
一、泵的选型 1、选型必备数据及条件：
1）输送介质的物理化学性质（密度、PH值，固体颗
粒物及气化压力等）；
级数
i=HB/He=260/45=5.78
选6级泵
泵的具体型号：DG85-45×6，额定工况流量85m3/h，扬程270m。 3）选择泵的台数。重要场合，一般按一台工作，一台检修， 一台备用，选3台设备。 对于大流量，如单台泵不能满足要求时，可已选择多台泵联 合工作。注意，尽量选择单台泵工作。 4）设计排水管道：选取吸、排水管路直径，选局部管件等。
2）介质的状态（t、pa或安装地点大气状态参数）；
3）正常流量qv和最大流量qv，max；
4）要求泵将液体提升的高度Hst。；
5）是否连续运行； 6）供电条件（电压）； 7）外接环境及现场安装条件。
2、泵的选型
1）计算泵的必需流量和必需扬程：
qvB (1.05 1.15)qv
H b H st 16q v p 2 p qv
在系列内选取接近的风机直径，计算风机转速：
转速：
n 60 ' D2 p p
3）选择具体风机；
4）确定工况点；
5、确定工况点 6）选择电机 ：P=1.15P’ 7)校验计算，电机引起的工作稳定性。
式中ηg…..管道效率，一般取0.9～0.95。 2）选泵： A、选泵的种类：根据泵输送的介质物理化学性质，选择泵
的类型，如清水泵、泥浆泵、耐磨泵、防腐泵、耐酸泵等，选型号。
泵与风机选型的原则
1、尽量在高效率区运行；
2、精炼选择结构紧凑、体积小、重量轻的设备；
3、安全可靠； 4、噪声低； 5、泵与风机的其他特殊要求； 6、各行业的相关技术规范。
一、泵的选型 1、选型必备数据及条件：
1）输送介质的物理化学性质（密度、PH值，固体颗
粒物及气化压力等）；
级数
i=HB/He=260/45=5.78
选6级泵
泵的具体型号：DG85-45×6，额定工况流量85m3/h，扬程270m。 3）选择泵的台数。重要场合，一般按一台工作，一台检修， 一台备用，选3台设备。 对于大流量，如单台泵不能满足要求时，可已选择多台泵联 合工作。注意，尽量选择单台泵工作。 4）设计排水管道：选取吸、排水管路直径，选局部管件等。
2）介质的状态（t、pa或安装地点大气状态参数）；
3）正常流量qv和最大流量qv，max；
4）要求泵将液体提升的高度Hst。；
5）是否连续运行； 6）供电条件（电压）； 7）外接环境及现场安装条件。
2、泵的选型
1）计算泵的必需流量和必需扬程：
qvB (1.05 1.15)qv
H b H st 16q v p 2 p qv
在系列内选取接近的风机直径，计算风机转速：
转速：
n 60 ' D2 p p
3）选择具体风机；
4）确定工况点；
5、确定工况点 6）选择电机 ：P=1.15P’ 7)校验计算，电机引起的工作稳定性。
式中ηg…..管道效率，一般取0.9～0.95。 2）选泵： A、选泵的种类：根据泵输送的介质物理化学性质，选择泵
的类型，如清水泵、泥浆泵、耐磨泵、防腐泵、耐酸泵等，选型号。
06 泵与风机的运行及选型 111
4 启动程序（离心泵）：启动时，首先必须把两台泵的出 口阀门都关闭，启动第一台，然后开启第一台泵的出口阀门； 在第二台泵出口阀门关闭的情况下再启动第二台。
5 泵的结构强度：由于后一台泵需要承受前一台泵的升压
,故选择泵时，应考虑到两台泵结构强度的不同。
6 串联台数：串联运行要比单机运行的效果差，由于运行 调节复杂, 一般泵限两台串联运行；由于风机串联运行的操作 可靠性差，故一般不采用串联运行方式。
Hc-qV
3、串联运行时应注意的问题 1 宜适场合：Hc-qV 较陡，H-qV 较平坦。 2 安全性：经常串联运行的泵, 应由qVmaxHg(或Hd) 防 止汽蚀；对于离心泵和轴流泵, 应按Pshmax Pgr 驱动电机不 致过载。
3、串联运行时应注意的问题
3 经济性：对经常串联运行的泵，应使各泵最佳工况点的 流量相等或接近。
• 讨论：1）若A、B均为敞开于大气的水池，则 • pA pB pa ，
Hc Ht hw • 2）对于闭式循环系统， H t 0
• 管路的扬程 H c 为克服循环系统的流动损失 hw • 流动损失与流量的平方成正比 hw
2 l v 2 hw qV d 2g
泵与风机运行中的主要问题1旋转失速对于已有机器当u一定时流量减少流体进入叶轮的速增大流体不能沿叶片形状流动冲向流道一侧而叶道之间相互影泵及风机与管路联合工作机器与管路形成一个系统当机器时而增加时而减少会引起强烈流体脉动振动及噪声
第六章
泵与风机的运行及选型
管路特性曲线及工作点
• 第一节
管路特性曲线及工作点
管路特性曲线及工作点 • 2．风机的稳定工作。风机是靠静压头克服 流动损失，工作点M是静压性能曲线 qV pst 与管路特性曲线的交点。 若泵与风机的性能曲线不变，工作点将 随管路特性曲线的变化而变化，同理管路 特性曲线一定，工作点随泵及风机性能的 变化而变。
泵和风机有何调节方式
泵和风机的 —调节方式
深圳美富亚环保设备有限公司
1、节流调节通过改变管路系统调节阀的开度， 使管路曲线形状发生变化来实现 工作位置点的改变； 2、入口导流器调节是通过改变风机入口导流器 的装置角使风机性能曲线形状改 变来实现调节的。 3、旁通调节是在泵与风机的出口管路上安装一 个带调节阀门的回流管路，通过 改变阀门开度，改 变输出流量，达到调角来改变泵与 风机的性能曲线形状，使工作 点位置改变，从而实现 工况调节。 5、液位调节是利用水泵系统中吸水箱内水位的升 降来调节流量。 6、变速调节是通过改变转速来调节流量。
谢谢观看！
—— 深圳美富亚
深圳美富亚环保设备有限公司
1、节流调节通过改变管路系统调节阀的开度， 使管路曲线形状发生变化来实现 工作位置点的改变； 2、入口导流器调节是通过改变风机入口导流器 的装置角使风机性能曲线形状改 变来实现调节的。 3、旁通调节是在泵与风机的出口管路上安装一 个带调节阀门的回流管路，通过 改变阀门开度，改 变输出流量，达到调角来改变泵与 风机的性能曲线形状，使工作 点位置改变，从而实现 工况调节。 5、液位调节是利用水泵系统中吸水箱内水位的升 降来调节流量。 6、变速调节是通过改变转速来调节流量。
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流体机械8-泵与风机的运行调节讲解
泵的工作范围
2019/6/10
38
叶轮的切割方式
2019/6/10
39
练习
转速为n1=2900r/min的离心水泵，流量与扬
q m / s 程 为 采性 用HC能 变曲 速60线调 9如节00图，0q所离V2（示心，泵qVV管向路管单性路位能供m给曲3 /的线s）流方3。程若式
量 qV 200m3 / h
2019/6/10
28
2019/6/10
29
动叶调节机构
1、动叶调节方式：
（1）停机调节方式：在泵与风机停机时， 改变动叶安装角，而在运行中不能调节。 设备造价低，结构较简单，可靠性也高。
（2）运行调节方式：在泵与风机在运行中， 通过传动装置随时改变动叶安装角进行调 节。
2、其传动方式：有机械式和液压式两种。 机械式传动装置靠转换器实现转动与移动 转换，液压式靠活塞与伺服油缸之间实现 转动与移动转换。
，这时转速n2为多少？
2019/6/10
40
H (m)
n1=2900r/min
120
HC 60 9000qV2
qV 单位m3 / s 80
qV 2 200m3 / h
求n2？
40
qV H
0
80
160
240
qV (m3 / h)
2019/6/10
41
对泵与风机进行改造，一个重要方法就是 切割或加长叶轮叶片。
切割叶轮叶片外径将使泵与风机的流量、 扬程（全压）及功率降低；加长叶轮外径 则使流量、扬程（全压）及功率增加。
2019/6/10
33
2019/6/10
34
qV ( D2 )2 qV D2
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几何平均相对速度角 冲角
a
HT
叶片安装角
1 1 u ( 2u 1u ) u u g g
； pT= uu （4-4） （4-5）
y=+
tg-1 1 u u 2
y 、 速度三角形 u 、 2 HT 、pT 、 qV轴流
泵与风机
第4章 泵与风机的运行、调节及选择
第4章 泵与风机的运行、调节及选择
§4-1 泵与风机的串联、并联运行 §4-2 泵与风机的运行工况调节 §4-3 离心式泵与风机叶片的切割与加长
§4-4 离心泵的系列型谱 §4-5 泵与风机的启动和运行 §4-6 泵与风机运行中的几个问题 §4-7 泵与风机的选择
入口静叶 调节机构
（四）前导叶调节（风机） 2、轴流式和混流式风机的入口静叶调节 工作原理： 与离心式风机轴向导流 器相似。 调节特性：
1 双向： 正预旋→减 小流量。
100%机组额定负荷流量工况点 安全流量的最大流量点 负预旋调节
2 MCR点选在max点， TB点选择在max点的大流量侧。
一、泵与风机的串联运行 （以泵为例）
1、什么是串联运行
体的运行方式。 2、串联运行的目的 一般来说，泵串联运行的主要目的 是提高扬程，但实际应用中还有安全、经济的作用。 3、串联运行的特点 串联各泵所输送的流量均相等；而 前一台泵向后一台泵的入口输送流
串联后的总扬程为串联各泵所产生的扬程之和。即：
（三）分流调节 适用场合： 为防止在小流量区可能发生汽蚀，锅炉给水泵→ 再循环阀、凝结水泵→旁路阀的阀门开度进行分流调节。 对不采用动叶或变速调节的轴流式水泵，采用分流调节无论 从安全可靠性还是从经济性方面，都比采用节流调节要好。 （四）前导叶调节（风机） 离 心 式：入口导流器调节 前导叶调节 轴（混）流式：入 口 静 叶调节 1、离心式风机的入口导叶调节 常用导流器结构：
（a）轴向导流器
（b）简易导流器 （c）斜叶式导流器
（四）前导叶调节（风机）
工作原理： pT=（u22u-u11u）
正预旋→1u ↑和2u↓→ pT ↓ 节流→风机内部局部阻力损失和冲击损失 经济性：和出口节流相比，分析计算表明：4-73型锅炉送、 引风机, 当调节流量在60%~90%qV max时, 功率节约：轴向导流 器约15%~24%；简易导流器约8%~13%。 构造简单、装臵尺寸小、运行可靠和维护管理简便、 优点： 初投资低。 导流器的作用：
H Ⅰ Ⅱ A
Ⅱ
Ⅰ M1 M
Hc-qV
H-qV qVM qV
M2 qVM1
qVM2
汽蚀→凝结水泵输出流量，使之与汽轮机排汽量达到自动平衡。 工作原理： 图解 适用场合： 汽蚀调节方式一般多在中小型火力发电厂的凝结 水泵上采用，而大型机组则不宜采用汽蚀调节。 H-qV 和Hc-qV →平坦→流量调节范围↑。 注意： 排汽量→泵内汽蚀。为使长期处于低负荷下的凝结 水泵安全运行，在设计制造方面应采用耐汽蚀材料；在运行中， 可考虑同时应用分流调节。
（四）前导叶调节（风机）
适用场合：目前，离心式风机普遍采用这种调节方式。对于 大型机组离心式送、引风机，由于调节范围大，可采用入口导叶 和双速电机的联合调节方式，以使得在整个调节范围内都具有较 高的调节经济性。
2、轴流式和混流式风机的入口静叶调节 入口静叶结构：
入口静叶 出口静叶
动叶
工作原理：图解
图1-43 不同型式通风机调节特性比较
对于离心式风机前向叶轮的 调节性能好于后向叶轮。而动叶 可调轴流式风机的调节性能好于 离心式。因此，在选择泵与风机 时，要根据实际情况，合理地进 行选择。
二、变速调节
什么是： 在管路性能曲线不变的情况下，通过改变转速来改 变泵与风机的性能曲线，从而改变其运行工况点的调节方式。 C0 节能原理 ：当Hst=0时 C1 Psh-qV n0 H A0∽A1 qVn，Hn2，Pshn3 B 0 Psh Hc-qV qV1=qV0/2 H1=H0/4，Psh1=Psh0/8 H0 A0
一、非变速调节
常用的调节方式主要有：节流调节、离心泵的汽蚀调节、 分流调节、离心式和轴流式风机的前导叶调节、混流式和轴流 式风机的动叶调节等。 （一）节流调节 前提条件： n≡C 实施方法：改变节流部件的开度。 分 类：出口端和进口端节流。 1．出口端节流调节 工作原理： 运行效率：
j
H h N M
5、串联运行时应注意的问题 3 经济性：对经常串联运行的泵，应使各泵最佳工况点的 流量相等或接近。 4 启动程序（离心泵）：启动时，首先必须把两台泵的出 口阀门都关闭，启动第一台，然后开启第一台泵的出口阀门； 在第二台泵出口阀门关闭的情况下再启动第二台。 5 泵的结构强度：由于后一台泵需要承受前一台泵的升压 ,故选择泵时，应考虑到两台泵结构强度的不同。 6 串联台数：串联运行要比单机运行的效果差，由于运行 调节复杂, 一般泵限两台串联运行；由于风机串联运行的操作 可靠性差，故一般不采用串联运行方式。
- qV
n1 H1 H - qV A1 qV1 B1 qV0 qV
理想情况下，最大可能的节能效果。
影响节能效果的制约因素：
1 Hst 0 。
H H0 A1 qV1 qV2 qV0
n0
A2
A0
Hc-qV
2 转速效应（使效率下降） 。
3 变速调节设备本身的能量消耗。
H - qV qV
二、变速调节
H Hi qV qVi
i 1 n
（若将H改为p，则适用于风机）
泵并联后的性能曲线的作法：把并联各泵的性能曲线H-qV 上同一扬程点的流量值相加。
4、并联运行工况点
H M Hc-qV B C H-qV O qVB qVC qVM qV
5、并联运行时应注意的问题 1 宜适场合：Hc-qV较平坦，H-qV 较陡。 2 安全性：经常并联运行的泵, 应由qVmaxHg(或Hd) 防 止汽蚀；对于离心泵和轴流泵, 应按Pshmax Pgr 驱动电机不 致过载。
引言 一、非变速调节 二、变速调节 三、并联运行中的运行工况调节
§4-2
泵与风机的运行工况调节
引 言
1、什么是运行工况调节 泵与风机运行时，其运行工况点需要随着主机负荷的变化 而改变，这种实现泵与风机运行工况点改变的过程称为运行工
况调节。
2、调节方式分类 非变速调节和变速调节 3、主要内容
常用调节方式的工作原理、优缺点及适用场合；典型并联 运行工况调节。
仅在风机上使用。
（三）分流调节
前提条件：n≡C 阀1 qVP2 实施方法： B HP 阀2 改变分流管路阀 水泵 门开度。 A D 工作原理：图解 O 阀1全开、阀2全关阀2全开、阀1全关 经济性： j
C qVP1 H
Hc2-qV P2 P1
M
Hc1-qV P Hc-qV
P
H-qV
式泵与风机的性能曲线
（五）动叶调节
动叶调节机构 ： 传动方式分为： 机械传动和 液压传 动两类， 对于大型 泵与风机 以采用液 压传动为好 。 随时 改变动叶 的安装角 的调节方 式称为全可调。
分配阀
液压伺服机构
调节缸
位移指示杆 活塞
图4-10 大型立式混流泵油压式动叶操纵系统。
图4-11 轴流式风机动叶调节液压传动装臵
M P
qVP2 qVP1
H qV
-qV
qV
hAB qV
gqVP1H P qVP1 PP1 P g (qVP1 qVP 2 ) H P / P qVP1 qVP 2 PshP
与节流调节比较，离心式泵与风机的分流调节经济性较差， 而轴流式泵与风机的分流调节要经济些（qVP1 基数大）。 简单、可靠、方便、调节装臵初投资较低；调节损 优缺点： 失大，调节量↑→严重，单向。
半可调方式：没有动叶调节机构, 只能在停机时，方可调整
动叶的安装角，适用于中、小型的轴流式、混流式泵或风机。
（五）动叶调节 调节特性： 1 双向。 100%机组额定负荷流量工况点 安全流量的最大流量点 2 MCR点选在max 点， TB 点选择在max 点的大流量侧。 3 等效线∥管路性能曲线， 在相当大的范围内 调节时高效范围相当宽。
§4-1
泵与风机的串联、并联运行
引 言 一、泵与风机的串联运行 二、泵与风机的并联运行
引 言
1、泵与风机在管路系统中的运行工况点： 泵与风机 两者性能曲线的交点。
管路系统
反映了两者能量供与求的平衡关系
2、稳定性工作条件：
dH C dH dqV dqV
3、联合工作需求：
从主要安全、经济和容量三个方面考虑。
H Hi
i 1 n
（若将H 改为p，则适用于风机） （忽略泄漏流量）
qV qVi
泵串联后的性能曲线的作法：把串联各泵的性能曲线H-qV
上同一流量点的扬程值相加。
4、串联运行工况点
H M C H-qV O qV
Hc-qV
5、串联运行时应注意的问题
1 宜适场合：Hc-qV 较陡，H-qV 较平坦。 2 安全性：经常串联运行的泵, 应由qVmaxHg(或Hd) 防 止汽蚀；对于离心泵和轴流泵, 应按Pshmax Pgr 驱动电机不 致过载。
p C
1
3
工作原理：
h
2 M Ⅱ 1 Ⅰ
经 济 性：比出口端节流经济。
适用场合： 仅在风机上使用。
h
2
B
qVB qVM qV
泵不采用进口端节调节 （会使泵的吸入管路阻力增加而导 致泵进口压强的降低，有引起泵汽蚀的危险）。
（二）汽蚀调节 什么是汽蚀调节： 泵出口调节阀全 Ⅰ Ⅱ 开，负荷变化→凝汽 器热井中水位变化→
二、泵与风机的并联运行 （以泵为例）
a
HT
叶片安装角
1 1 u ( 2u 1u ) u u g g
； pT= uu （4-4） （4-5）
y=+
tg-1 1 u u 2
y 、 速度三角形 u 、 2 HT 、pT 、 qV轴流
泵与风机
第4章 泵与风机的运行、调节及选择
第4章 泵与风机的运行、调节及选择
§4-1 泵与风机的串联、并联运行 §4-2 泵与风机的运行工况调节 §4-3 离心式泵与风机叶片的切割与加长
§4-4 离心泵的系列型谱 §4-5 泵与风机的启动和运行 §4-6 泵与风机运行中的几个问题 §4-7 泵与风机的选择
入口静叶 调节机构
（四）前导叶调节（风机） 2、轴流式和混流式风机的入口静叶调节 工作原理： 与离心式风机轴向导流 器相似。 调节特性：
1 双向： 正预旋→减 小流量。
100%机组额定负荷流量工况点 安全流量的最大流量点 负预旋调节
2 MCR点选在max点， TB点选择在max点的大流量侧。
一、泵与风机的串联运行 （以泵为例）
1、什么是串联运行
体的运行方式。 2、串联运行的目的 一般来说，泵串联运行的主要目的 是提高扬程，但实际应用中还有安全、经济的作用。 3、串联运行的特点 串联各泵所输送的流量均相等；而 前一台泵向后一台泵的入口输送流
串联后的总扬程为串联各泵所产生的扬程之和。即：
（三）分流调节 适用场合： 为防止在小流量区可能发生汽蚀，锅炉给水泵→ 再循环阀、凝结水泵→旁路阀的阀门开度进行分流调节。 对不采用动叶或变速调节的轴流式水泵，采用分流调节无论 从安全可靠性还是从经济性方面，都比采用节流调节要好。 （四）前导叶调节（风机） 离 心 式：入口导流器调节 前导叶调节 轴（混）流式：入 口 静 叶调节 1、离心式风机的入口导叶调节 常用导流器结构：
（a）轴向导流器
（b）简易导流器 （c）斜叶式导流器
（四）前导叶调节（风机）
工作原理： pT=（u22u-u11u）
正预旋→1u ↑和2u↓→ pT ↓ 节流→风机内部局部阻力损失和冲击损失 经济性：和出口节流相比，分析计算表明：4-73型锅炉送、 引风机, 当调节流量在60%~90%qV max时, 功率节约：轴向导流 器约15%~24%；简易导流器约8%~13%。 构造简单、装臵尺寸小、运行可靠和维护管理简便、 优点： 初投资低。 导流器的作用：
H Ⅰ Ⅱ A
Ⅱ
Ⅰ M1 M
Hc-qV
H-qV qVM qV
M2 qVM1
qVM2
汽蚀→凝结水泵输出流量，使之与汽轮机排汽量达到自动平衡。 工作原理： 图解 适用场合： 汽蚀调节方式一般多在中小型火力发电厂的凝结 水泵上采用，而大型机组则不宜采用汽蚀调节。 H-qV 和Hc-qV →平坦→流量调节范围↑。 注意： 排汽量→泵内汽蚀。为使长期处于低负荷下的凝结 水泵安全运行，在设计制造方面应采用耐汽蚀材料；在运行中， 可考虑同时应用分流调节。
（四）前导叶调节（风机）
适用场合：目前，离心式风机普遍采用这种调节方式。对于 大型机组离心式送、引风机，由于调节范围大，可采用入口导叶 和双速电机的联合调节方式，以使得在整个调节范围内都具有较 高的调节经济性。
2、轴流式和混流式风机的入口静叶调节 入口静叶结构：
入口静叶 出口静叶
动叶
工作原理：图解
图1-43 不同型式通风机调节特性比较
对于离心式风机前向叶轮的 调节性能好于后向叶轮。而动叶 可调轴流式风机的调节性能好于 离心式。因此，在选择泵与风机 时，要根据实际情况，合理地进 行选择。
二、变速调节
什么是： 在管路性能曲线不变的情况下，通过改变转速来改 变泵与风机的性能曲线，从而改变其运行工况点的调节方式。 C0 节能原理 ：当Hst=0时 C1 Psh-qV n0 H A0∽A1 qVn，Hn2，Pshn3 B 0 Psh Hc-qV qV1=qV0/2 H1=H0/4，Psh1=Psh0/8 H0 A0
一、非变速调节
常用的调节方式主要有：节流调节、离心泵的汽蚀调节、 分流调节、离心式和轴流式风机的前导叶调节、混流式和轴流 式风机的动叶调节等。 （一）节流调节 前提条件： n≡C 实施方法：改变节流部件的开度。 分 类：出口端和进口端节流。 1．出口端节流调节 工作原理： 运行效率：
j
H h N M
5、串联运行时应注意的问题 3 经济性：对经常串联运行的泵，应使各泵最佳工况点的 流量相等或接近。 4 启动程序（离心泵）：启动时，首先必须把两台泵的出 口阀门都关闭，启动第一台，然后开启第一台泵的出口阀门； 在第二台泵出口阀门关闭的情况下再启动第二台。 5 泵的结构强度：由于后一台泵需要承受前一台泵的升压 ,故选择泵时，应考虑到两台泵结构强度的不同。 6 串联台数：串联运行要比单机运行的效果差，由于运行 调节复杂, 一般泵限两台串联运行；由于风机串联运行的操作 可靠性差，故一般不采用串联运行方式。
- qV
n1 H1 H - qV A1 qV1 B1 qV0 qV
理想情况下，最大可能的节能效果。
影响节能效果的制约因素：
1 Hst 0 。
H H0 A1 qV1 qV2 qV0
n0
A2
A0
Hc-qV
2 转速效应（使效率下降） 。
3 变速调节设备本身的能量消耗。
H - qV qV
二、变速调节
H Hi qV qVi
i 1 n
（若将H改为p，则适用于风机）
泵并联后的性能曲线的作法：把并联各泵的性能曲线H-qV 上同一扬程点的流量值相加。
4、并联运行工况点
H M Hc-qV B C H-qV O qVB qVC qVM qV
5、并联运行时应注意的问题 1 宜适场合：Hc-qV较平坦，H-qV 较陡。 2 安全性：经常并联运行的泵, 应由qVmaxHg(或Hd) 防 止汽蚀；对于离心泵和轴流泵, 应按Pshmax Pgr 驱动电机不 致过载。
引言 一、非变速调节 二、变速调节 三、并联运行中的运行工况调节
§4-2
泵与风机的运行工况调节
引 言
1、什么是运行工况调节 泵与风机运行时，其运行工况点需要随着主机负荷的变化 而改变，这种实现泵与风机运行工况点改变的过程称为运行工
况调节。
2、调节方式分类 非变速调节和变速调节 3、主要内容
常用调节方式的工作原理、优缺点及适用场合；典型并联 运行工况调节。
仅在风机上使用。
（三）分流调节
前提条件：n≡C 阀1 qVP2 实施方法： B HP 阀2 改变分流管路阀 水泵 门开度。 A D 工作原理：图解 O 阀1全开、阀2全关阀2全开、阀1全关 经济性： j
C qVP1 H
Hc2-qV P2 P1
M
Hc1-qV P Hc-qV
P
H-qV
式泵与风机的性能曲线
（五）动叶调节
动叶调节机构 ： 传动方式分为： 机械传动和 液压传 动两类， 对于大型 泵与风机 以采用液 压传动为好 。 随时 改变动叶 的安装角 的调节方 式称为全可调。
分配阀
液压伺服机构
调节缸
位移指示杆 活塞
图4-10 大型立式混流泵油压式动叶操纵系统。
图4-11 轴流式风机动叶调节液压传动装臵
M P
qVP2 qVP1
H qV
-qV
qV
hAB qV
gqVP1H P qVP1 PP1 P g (qVP1 qVP 2 ) H P / P qVP1 qVP 2 PshP
与节流调节比较，离心式泵与风机的分流调节经济性较差， 而轴流式泵与风机的分流调节要经济些（qVP1 基数大）。 简单、可靠、方便、调节装臵初投资较低；调节损 优缺点： 失大，调节量↑→严重，单向。
半可调方式：没有动叶调节机构, 只能在停机时，方可调整
动叶的安装角，适用于中、小型的轴流式、混流式泵或风机。
（五）动叶调节 调节特性： 1 双向。 100%机组额定负荷流量工况点 安全流量的最大流量点 2 MCR点选在max 点， TB 点选择在max 点的大流量侧。 3 等效线∥管路性能曲线， 在相当大的范围内 调节时高效范围相当宽。
§4-1
泵与风机的串联、并联运行
引 言 一、泵与风机的串联运行 二、泵与风机的并联运行
引 言
1、泵与风机在管路系统中的运行工况点： 泵与风机 两者性能曲线的交点。
管路系统
反映了两者能量供与求的平衡关系
2、稳定性工作条件：
dH C dH dqV dqV
3、联合工作需求：
从主要安全、经济和容量三个方面考虑。
H Hi
i 1 n
（若将H 改为p，则适用于风机） （忽略泄漏流量）
qV qVi
泵串联后的性能曲线的作法：把串联各泵的性能曲线H-qV
上同一流量点的扬程值相加。
4、串联运行工况点
H M C H-qV O qV
Hc-qV
5、串联运行时应注意的问题
1 宜适场合：Hc-qV 较陡，H-qV 较平坦。 2 安全性：经常串联运行的泵, 应由qVmaxHg(或Hd) 防 止汽蚀；对于离心泵和轴流泵, 应按Pshmax Pgr 驱动电机不 致过载。
p C
1
3
工作原理：
h
2 M Ⅱ 1 Ⅰ
经 济 性：比出口端节流经济。
适用场合： 仅在风机上使用。
h
2
B
qVB qVM qV
泵不采用进口端节调节 （会使泵的吸入管路阻力增加而导 致泵进口压强的降低，有引起泵汽蚀的危险）。
（二）汽蚀调节 什么是汽蚀调节： 泵出口调节阀全 Ⅰ Ⅱ 开，负荷变化→凝汽 器热井中水位变化→
二、泵与风机的并联运行 （以泵为例）