管路性能曲线和工况点讲解
第四讲_离心式压缩机_第9节_与管路联合工作及工况调节
第九节 与管路联合工作及工况调节
与管路联合工作及工况调节
4.9.1 离心压缩机装置特性 4.9.2 离心压缩机的串并联 4.9.3 离心压缩机的工况调节
离心压缩机装置特性
和离心泵相同
•通过压缩机的气体流量=管道气体流量 •压缩机增压ΔP=管路阻力降 •工作点：压缩机性能与管路特性 •工作点变化：节流、旁路、切割叶轮、
END
能曲线 优点：操作方法简单
方便，最经济
离心压缩机的工况调节
⑷ 转动进口导叶（进气预旋调的工况调节
离心压缩机的工况调节
⑸ 转动扩压器叶片 原理：改变扩压器叶片角减小冲击损失 目的：改变机器喘振点，扩大压缩机稳定工况范围 优点：操作方法简单 缺点：经济性差
➢ 阀全开时：
ps pa ps Qs曲线1
➢关小调节阀：
ps 、pd 进气压力曲线2 曲线向左下方移动，ps Qs曲线3
➢进一步关小：
ps 、pd 进气压力曲线4 曲线向左下方移动，ps Qs曲线5
进口就节流调节实际上是改变了压缩 机的性能曲线。
离心压缩机的工况调节
⑶ 改变转速调节 原理：改变压缩机性
离心压缩机的串并联
⑵ 离心压缩机的并联
应用场合： ① 增加供气量； ② 气量很大，一台困难 ③ 用气量变动，利用台数控制
并联特性： ①总流量增加，但单台流量…… ②若并联后管路阻力系数增大……
离心压缩机的工况调节
合理选择压缩机，应该使压缩机能在设计工况附近操作， 因为这时压缩机的效率最高。但由于生产上工艺参数不可避免 的会有变化，所以经常需要对压缩机进行手动或自动调节，使 压缩机能适应生产要求，改变工况点，以保持生产系统稳定。
变转速等
风机工况调节及运行
风机工况调节及运行一. 风机装置工况与求解水泵装置工况的方法相同，图解风机装置工况仍然是目前普遍采用的方法。
风机P —Q 性能曲线表示风机给单位容积气体提供的能量与流量的关系；管路P —Q 性能曲线表示管道系统单位容积气体流动所需要的能量与流量的关系，这是两条曲线的不同概念。
但是，对风机装置来说，两条曲线又相互联系、相互制约，装置工况即是风机与管路的质量平衡结果；也是风机与管路的能量平衡结果。
1、风机装置的管路性能曲线风机管路系统是指风机装置中除风机以外的全部管路及附件、吸入装置、排出装置的总和。
风机管路性能曲线是指单位容积气体从吸入空间经管路及附件送至压出空间所需要的总能量c p （即全压）与管路系统输送流量Q 的关系曲线。
一般吸入空间及压出空间均为大气，且气体位能通常忽略，则管路性能曲线的数学表达式为2Q S p p c = (N/㎡) (4-28)式子中P S 是管路系统的综合阻力系数（㎏/㎡ ）。
P S 决定于管路系统的阻力特性，根据管路系统的设置情况和阻力计算确定。
式子（4-28）表示的管路性能曲线在Q p c -坐标系中是一条通过原点的二次抛物线。
全压p 表示风机提供的总能量，但是用于克服管路系统阻力的损失能量只能是全压中静压能量。
因此，风机装置工况的确定，有时需要用风机的静压与流量关系（Q p ST -）曲线来确定相应的装置工况。
此时，风机装置将出现全压工况点N 和静压工况点 M ，如图 4-12 所示，这是意义不同的两个工况点。
2、无量纲管路性能曲线离心风机的性能曲线通常采用无量纲性能曲线表示（见图4-11），所以求解装置工况需要采用与之 图 4-12相应的无量纲管路性能曲线。
为此，需对管路性能曲线的方程式无量纲化，利用无量纲性能曲线同样可图解风机装置工况。
对式（4-28）进行无量纲化，有2222222222222222)()(A u Q A S A u Q u A u S u p p p c ρρρ== 式中2u 为叶轮出口牵连速度，2A 为叶轮圆盘面积，ρ为气体密度。
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％。
几种泵的特性曲线
量小、输出压强高的高 粘性流体。
在火力发电厂中， 润滑系统常采用齿轮泵， 而螺杆泵则常用作 输送润滑油及调节油，也可作为锅炉燃料油输送泵。
111111
五、泵与风机性能曲线的比较
（三）容积式泵与风机性能曲线特性 2．齿轮泵和螺杆泵
由于吸水池液面压强和循环水管出口处水池液面压强均 为大气压，即 p p 0。则管路系统性能曲线方程为：
g
H c H z h w 2 1 4 .1 9 q V 2 6
111111
H c H z h w 2 1 4 .1 9 q V 2 6
上式中流量的单位是m3/s，而 性能曲线图上流量的单位为m3/h， 故必须换算后方能代入管路性能曲 线方程中。根据计算结果，列出管 道性能曲线上的对应点如下：
=3100m3/h，H =38m， =90%。
所以该循环水泵工作时所需 要的轴功率为：
P s h1 g q 3 V H 0 9.1 2 9 9 0 3 .8 0 .9 0 0 3 30 6 6 1 3 0 0 8 30 0 ( k 5)W 6
111111
Байду номын сангаас
l0=l+le=250+350=600（m） 所以，为克服流动阻力而损失的能量为：
h w l d 0 d q 2 2 V g /4 2 g 8 l d 0 5 q V 2 0 .0 9 3 .88 0 3 6 .1 6 0 0 4 .6 5 q V 0 2 1 .1 9 q V 2 6
已知：管道的直径d =600mm， 管长l=250m，局部阻力的等值长度 le=350m，管道的沿程阻力系数
=0.03，水泵房进水池水面至循环
工况点的确定与调节
nA
nB A(QA ,HA) B(QB ,HB )
Q ~H
0
3 Q(m/s)
（三）变速运行的特点
1）使水泵高效、经济合理地运行。 2）水泵低速起动，可减小起动力矩，易于起动。 **一般水泵降速不超过30%。 **一般不宜采用增速的方法，特殊需要时， 增速不要超过额定转速的5%。 **注意防止引起共振。
叶轮直径实际车削比( %)
D K D Da
90 2 1 80
查图得叶轮实际车削比: 70 91.5% 70 80 90 叶轮直径计算车削比 (100%) 故实际车削量为: 图 4-18 叶轮车削量校正 367×（100-91.5）%=31.195（mm）， 1.径流式叶轮；2.混流式叶轮 车削后的叶轮直径: 367×91.5%=335.805（mm）。
叶片角度增加，比较两三角形中的vu2，后者明显增 大，根据基本方程，可见H增加了，即在流量Q不变的情 况下扬程增加。所以H～Q曲线上移，而这时的效率变化 很小。
v 2 v2 w2 w2 vm2
u2
2
vu2 vu2
2
图 4-20 轴流泵的变角调节
（二）叶片角度调节的方式
1）半调节 2）全调节: 液压系统 机械调节
H(m)
Qa 130 Da D 367 329(m m) Q 145 理论车削量为：
D H=KQ
37 30 20
2
Da A
B
D D Da 367 329 38(mm)
H~Q
0
Hale Waihona Puke 130150170
Q(L/s)
图 4-15
例4 - 5图
4）修正:
100
通风机的性能曲线与工况调节
通风机的性能曲线与工况调节
泵与风机的联合运行
• 如果第一台风机的压出管作为第二台风机的吸入 管，气由第一台风机压入第二台风机，气以同一 流量依次通过各风机，称为风机的串联运行。 特点：各台设备流量相同，而总扬程或总压头等 于各台设备扬程或压头之和。 应用于以下场合： ① 用户需要的压头大，而大压头的泵或风机制造 困难或造价太高； ② 改建或扩建系统时，管路阻力加大，而需要增 大压头。
H Hst SQ2
式中 H——管路中对应某一流量下所需要的压头（或
称扬程），mH2O； Hst ——静压头（或称静扬程），表达式为
H st
(z2
p2
)
(
z1
p2 )
S——管路的阻抗，s2/m5；
Q——管网的流量，m3/s。
4
通风机的性能曲线与工况调节
管路特性曲线与工作点
风机管路特性曲线的函数关系式为：
8
通风机的性能曲线与工况调节
泵与风机的工况调节
工况点是由泵或风机的性能曲线与管路特性曲线的交点决 定的，其中之一发生变化时，工况点就会改变。所以工况 调节的基本途径是： ① 改变管道系统特性 ② 改变风机压头性能曲线 ③节流调节 ④压出管上阀门节流
图 阀门调节的工况分析
9
通风机的性能曲线与工况调节
风机的性能曲线
1
通风机的性能曲线与工况调节
风机的性能曲线
图 离心式泵与风机的性能曲线
(a)前向叶轮；(b)后向叶轮
2
通风机的性能曲线与工况调节
风机的性能曲线
图 4-72No5型离心式风机的性能曲线
3
通风机的性能曲线与工况调节
泵—离心泵的性能曲线
NPSHr-Q曲线是检查泵工作时是否发生汽蚀的依据，应全面考虑泵的安装高度、
入口阻力损失等，防止泵发生汽蚀现象。
例2-2：用清水测定一台离心泵的主要性能参数。实验中测得流量为10m3/h，泵出口 处压力表的读数为0.17MPa（表压），入口处真空表的读数为-0.021Mpa，轴功率为 1.07KW，电动机的转速为2900r/min，真空表测压点与压力表测压点的垂直距离为 0.2m。试计算此在实验点下的扬程和效率。
见图2-35所示，M、D、C点都是离心泵的工作点。
图2-35 泵的工作点
二、工作点的类型
离心泵的性能曲线有平坦、陡降和驼峰三种，显然， 对于平坦和陡降性质的性能曲线，交点只有一个，该点 称为稳定工作点（M）。
对于驼峰性质的性能曲线，交点有两个（D、C）， 但只有一个是稳定工作点（C），另一个工作点称为不稳 定工作点（D），泵只能在稳定工作点下工作。
图2-38 改变转速的调节
2. 特点
① 用这种方法调节流量，没有附加能量损失，所以是一种最经济的调节方法。
3. 驼峰H-Q曲线
具有这种性能的泵在运行中容易出现不稳定工况， 一般应在下降曲线部分操作。
图2-26 三种形状的H-Q曲线
四、离心泵性能曲线的应用
到目前为止，离心泵的性能曲线，还不能用理论计算方法精确确定，只能通过实验 获得。 离心泵的性能曲线，一般由泵的制造厂家提供，供使用部门选泵和操作时参考。
管路性能曲线
在石油化工生产中，泵和管路一起组成了一个输送系统。 能否保证泵在管路系统装置中处于最高效率点下运转，不仅取决于离心泵的性能特 性曲线，还与离心泵所在的管路特性曲线有关。
一、 管路性能曲线
所谓管路性能曲线是指使一定液体流过管路时，需 要从外界给予单位重量液体的能头HC（m）与管路液体 流量Q（m3/h）之间的关系曲线。
第八章 流体机械的性能曲线和运行调节
流体机械原理、设计及应用
第一节 流体机械的性能曲线
泵或风机的主要性能参数有流量qV、扬程H(或全 压PtF)、功率P和效率η 。这些参数之间有着一定的相
互联系，反映这些性能参数间变化关系的曲线，称为 泵与风机的特性曲线。
常用的特性曲线有以下三种：
扬程与流量之间的关系曲线
功率与流量之间的关系曲线
效率与流量之间的关系曲线
qV
O
qV
同性能泵串联运行
不同性能泵串联运行
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。
一、管路系统性能曲线
p”
流量计
压强表
调阀
HZ
真空计
泵
p’
阀门
泵的系统装置
对于泵 H cH zp '' gp' hwH stqv 2
Hst--称为管路系统的静能头；
对于风机
p 'q2
c
V
即，管路系统的静能头为零。
Hc
H st
流体机械原理、设计及 应用
HHq2
c
st
V
Pc
q2 V p" p' g
Hz
离心式泵与风机的H-qV 曲线 比较平坦，而混流式、轴流式泵 与风机的H-qV曲线比较陡。因此， 前者适用于流量变化时要求能头 变化不大的场合，而后者宜用于 当能头变化大② P-qV 性能曲线的比较
离心式和轴流式泵与风机的P-qV 曲线随着流量的增加其变化趋势刚好 相反，前者呈上升趋势，而后者则急 剧下降。因此，为了减小原动机容量 和避免启动电流过大，启动时，轴流 式泵与风机阀门应处于全开状态，而 离心式泵与风机阀门则原则上应处于 关闭状态。
第8章讲课—泵、风机与管网系统匹配
在Q-H图上绘出2台设备的
Q-H性能曲线I，II；
在纵轴上取压力值H，做水
平线，分别与各设备性能曲线
பைடு நூலகம்
相交，得到交点a、b，延长水
平 线 H=Ha=Hb 至 c ， 且 III Qc=Qa+Qb，c应为并联性能曲
应通过机工）况受分到析干，扰使时泵，如流 （风机量）由工E作点在向稳流定量工增大方向
偏作离区，！泵（风机）的压
头大于管路阻力，管路
中流速加大，流量增加，
工况点继续向流量增大
的方向移动，无法回到
原工作点。
对于具有驼峰形性能曲线的泵、风机而 言，在其压头峰值点的右侧区间运行时，设 备的工作状态能自动地与管网的工作状态保 持平衡，稳定工作，我们把这一稳定的区间 称为稳定工作区。而在压头特性曲线峰值的 左侧区域运行时，设备的工作状态不能稳定， 因而此区域为非稳定工作区。因此在设备选 型时，要避免发生这样的情况。
解：（1）根据输水管路系统装置和工程要求，知：
hl1-2＝SqV2
所以， S
hl12 qV 2
28 0.042
17500
s2/m5
于是输水管路性能曲线方程式如下：
H＝10+17500qV2 m
绘出管路性能曲线，如图所示的C-E线。该曲 线与水泵qV-H性能曲线相交于水泵的工作点D。 查得D点的参数qVD＝42L／s，HD＝38.2m。
对风机而言，因气体重度很小，气柱重量可忽 略不计，认为Hstp=0，所以，当风机从大气中吸气， 并由管路送入房间时，p1＝p2＝p0，则：
p SqV 2
管路阻抗S不同，则 管路性能曲线的形状也不 相同，管路阻力越大，S 值也越大，则二次曲线越 陡。
泵与风机的运行
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
几种泵的特性曲线
代化的液体输送机械；由于泵内的流动不受搅拌且无脉动， 因此可以安静平稳地运转，工作噪声低。
五、泵与风机性能曲线的比较
（三）容积式泵与风机性能曲线特性
3．罗茨鼓风机 用途：在火 力发电厂中，常 用于气力输灰， 锅炉本体除尘， 烟气脱硫，煤粉 沸腾燃烧，离子 交换器逆洗等系 统中。
111111
五、泵与风机性能曲线的比较
（三）容积式泵与风机性能曲线特性
3．罗茨鼓风机
安全运行：与其他容积式泵一样，必须在罗茨鼓风机排气 管路上配置安全阀、逆止阀和闸阀。安全阀应尽量靠近鼓风 机布置，逆止阀可以装得稍远一点，闸阀在鼓风机启动及工 作时应全开。 发展趋势：主要是进一步提高效率、降低噪声、增强可靠 性及扩大应用范围。
111111
111111
五、泵与风机性能曲线的比较
（三）容积式泵与风机性能曲线特性
2．齿轮泵和螺杆泵
用途：用于输送流
量小、输出压强高的高 粘性流体。 在火力发电厂中， 润滑系统常采用齿轮泵， 而螺杆泵则常用作
输送润滑油及调节油，也可作为锅炉燃料油输送泵。
111111
五、泵与风机性能曲线的比较
（三）容积式泵与风机性能曲线特性
3． -qV 性能曲线的比较
离心式泵与风机的-qV 曲线比较 平坦，且高效区宽；随着由离心式向 轴流式过渡， -qV 曲线越来越陡，高 效区越来越窄。
111111
五、泵与风机性能曲线的比较
（三）容积式泵与风机性能曲线特性
1．活塞泵和柱塞泵
特点：①在理论上，这种泵可以达到任意大的扬程；② 通过改变转速调节流量，通过排出阀开启度调节扬程；③ 当需要产生很高压强时（10MPa以上），采用柱塞泵。
①．冲角增加，曲线上升；
管路特性曲线
1）管道特性曲线和泵运行点1。
管道特性曲线是指在特定的管道系统中，流体在固定工况下通过管道时，压力头与流量之间的关系。
2离心泵的工作点是泵特性曲线的H-Q线与管道特性曲线的QE线的交点（m点）。
5离心泵的工作点和流量调节（2）离心泵的流量调节（2）当离心泵在指定的管道上工作时，由于生产的变化，有时需要改变管道所要求的流量任务，实际上就是改变泵的工作点。
由于泵的工作点是由管路和泵的特性决定的，因此可以通过改变泵和管路的特性来改变工作点，达到调节流量的目的。
1改变阀门开度，即改变离心泵出口管道阀门开度，改变管道特性曲线。
优点：快速简单，流量可连续改变。
缺点：能耗高，非常不经济。
2改变泵的转速实质上就是改变泵的特性曲线。
优点：能耗合理。
缺点：需要变速装置或昂贵的变速原动机，难以实现连续流量调节。
在实际生产中，当单台泵不能满足输送任务要求时，可采用并联或串联离心泵。
当离心泵并联或串联时，将组合安装的同一型号的两台离心泵视为一个泵组，用泵组的特性曲线或综合特性曲线确定泵组的工作点。
1如果两台相同的泵并联，且每台泵的流量和压头相同，则并联组合泵的流量为单台泵的两倍，压头与单台泵相同。
单泵。
图中显示了单泵和组合泵的特性曲线。
如果两台相同的泵串联，且每台泵的流量和压头相同，则串联组合泵的压头为单泵的两倍，流量与单泵相同。
单泵。
图中显示了单泵和组合泵的特性曲线。
系列离心泵（1）离心泵型离心泵1型。
清水泵：适用于输送清水或物理性质与水相近的液体，无腐蚀性，杂质少。
结构简单，操作方便。
2防腐泵：用于输送腐蚀性液体。
与液体接触的部件由耐腐蚀材料制成，需要可靠的密封。
三。
油泵：用于运输石油产品的泵，要求密封良好。
4杂质泵：输送含有固体颗粒和浓浆的液体，叶轮通道宽，叶片少。
6离心泵的选型。
单吸泵；双吸泵；其他类别。
1确定输送系统的流量和扬程。
液体输送能力通常由生产任务指定。
如果流量在一定范围内波动，泵的选择应以最大流量为基础。
管路特性曲线实验报告
管路特性曲线实验报告
实验目的：
本实验旨在通过对简单流量管路的实验研究，了解管路的特性
曲线。
通过实验分析，掌握设计规格和管路试验数据的检查方法。
实验原理：
流量管路特性曲线实验是一种测量压力下降随流量变化的试验，通过实验得出的结果可以绘制出管路的特性曲线。
在实验中，通
过调节阀门的开度和流量的控制，分别测量不同流量下的压力变化，从而得到相应的管路特性曲线。
实验步骤：
1.连接管路：将测压管和流量计与被测管道连接。
2.调节阀门：调节阀门的开度，使流量计读数适中。
3.记录数据：记录不同流量下的压力读数。
4.绘制特性曲线：利用实验数据，绘制出管路特性曲线。
实验结果：
通过分析实验数据，得出了不同流量下的压力变化，绘制出了管路特性曲线，如下图所示：
实验结论：
通过本次实验，我们得出了管路特性曲线，掌握了设计规格和管路试验数据的检查方法。
同时也加深了我们对管路特性曲线的了解，为我们今后的实践工作提供了帮助。
参考文献：
1.基于特性曲线的管路分析，黎明，机械科学与技术学报，2019年。
2.管路特性曲线的测量方法和实验分析，钟春波，流体机械，2018年。
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。
几种泵的特性曲线
五、泵与风机性能曲线的比较
（二）离心式、混流式及轴流式泵与风机性能曲线的比较 2、Psh-qV 性能曲线的比较
离心式和轴流式泵与风机的PshqV 曲线随着流量的增加其变化趋势 刚好相反，前者呈上升趋势，而后者 则急剧下降。因此，为了减小原动机 容量和避免启动电流过大，启动时， 轴流式泵与风机阀门应处于全开状态， 而离心式泵与风机阀门则原则上应处 于关闭状态。
由上表数据即可绘制出管路性能曲线如上图中的红色线
所示。
111111
红色线和泵本身的性能曲线 H-qV 的交点即为该循环水泵在此
系统输水时的运行工况点。由图 不 难 查 出 ， 其 工 作 参 数 为 ： qV =3100m3/h，H =38m， =90%。
所以该循环水泵工作时所需 要的轴功率为：
已知：管道的直径d =600mm， 管长l=250m，局部阻力的等值长度 le=350m，管道的沿程阻力系数 =0.03，水泵房进水池水面至循环 水管出口水池水面的位臵高差 Hz=24m（设输送流体的密度 =998.23kg/m 3 ，进水池水面压强
和循环水管出口水池水面压强均为大气压）。
111111
111111
五、泵与风机性能曲线的比较
（四）液环泵的性能曲线特性 液环泵亦称纳什海托（Nash· Hytor）泵，即纳什型泵， 属于离心容积式泵，其性能特性介于离心泵和容积泵之间。 在火力发电厂中，液环泵常作为凝汽器的抽气装臵和用于负 压气力除灰系统。
111111
泵与风机的运行工况点
一、管路系统性能曲线 二、泵与风机的运行工况点 三、泵与风机运行工况点的稳定性 四、泵与风机运行工况点变化的影响因素
H c H z h w 24 19 . 16 q V
几种泵的特性曲线PPT讲稿
qVd
qV
2）H-qV曲线 HT=KHT ，H=HT-hw ，qVT-q =qV
111111
二、功率与流量性能曲线（Psh-qV ）
Psh Ph Pm， 且Pm与 流 量 无 关
Ph
gqVT HT
/ 1000
gqVT K ( A
BqVT ) / 1000
AqVT
BqV2T
Psh
实际的Psh-qV 曲线
发展趋势：主要是进一步提高效率、降低噪声、增强可靠 性及扩大应用范围。
111111
五、泵与风机性能曲线的比较
（四）液环泵的性能曲线特性 液环泵亦称纳什海托（Nash·Hytor）泵，即纳什型泵，
属于离心容积式泵，其性能特性介于离心泵和容积泵之间。 在火力发电厂中，液环泵常作为凝汽器的抽气装置和用于负 压气力除灰系统。
Pe gHqV pqV
Psh 1000Psh 1000Psh
并随性能表一起附于制造厂 家的产品说明书或产品样本 中。
右 图 为 与 300MW 、 600 MW机组配套用的锅炉给水 泵的性能曲线。
111111
四、轴流式泵与风机性能曲线
1、性能曲线的趋势分析 ①．冲角增加，曲线上升； ②．边界层分离，叶根出现回 流，曲线下降，但趋势较缓； ③．叶顶和叶根分别出现二次 回流，曲线回升。 2、性能曲线的特点 ①．存在不稳定工作区，曲线 形状呈∽型； ②．空载易过载； ③．高效区窄。
压强表
调阀
Hst称为管路系统的静能头；
HZ
真空计
泵
p
阀门
泵的系统装置
对于风机： pc 'qV2，即管路系统的静能头为零。
111111
二、泵与风机的运行工况点
水泵的性能曲线图分析
水泵的性能曲线图分析：泵的特性曲线均在一定转速下测定，故特性曲线图上注出转速n值。
水泵的性能曲线图上水平座标标示流量，垂直座标标示压力（扬程），其中有根流量与压力曲线，一般情况下当压力升高时流量下降，你可以根据压力查到流量，也可从流量查到压力；还有根效率曲线，其这中间高，两边低，标明流量与压力在中间段是效率最高，因此我们选泵时要注意泵运行时的压力与流量，处于效率曲线最高附近；再有一个功率（轴功率）曲线，其一般随流量增加而增加。
注意其轴功率不应超过电机功率。
1、曲线:Q-H,流量与扬程曲线趋势图，粗线是推荐工作范围。
扬程--流量曲线以离心式水泵为例，水泵性能曲线图包含有Q-H（流量-扬程）、Q-N（流量-功率）、Q-n（流量-效率）及Q-Hs（流量-允许吸上真空高度）。
每一个流量Q都相应于一定的扬程H、轴功率N、效率n和允许吸上真空高度Hs 。
扬程是随流量的增大而下降的。
Q-H（流量-扬程）是一条不规则的曲线。
相应于效率最高值的（Qo，Ho）点的参数，即为水泵铭牌上所列的各数据。
它将是该水泵最经济工作的一个点。
在该点左右的一定范围内（一般不低于最高效率点的10%左右）都属于效率较高的区段，称为水泵的高效段。
在选泵时，应使泵站设计所要求的流量和扬程能落在高效段范围内。
因无法上图，请自找一幅水泵性能曲线图对照着看。
主要就这些了。
GPM :加仑/分钟,流量单位 3.=gallons per minute 加仑/分,每分钟加仑数(等于4.546升/分) 273L/h。
其中ft是英尺，表示扬程。
1英尺=12英寸, 1英寸=2.54厘米所以, 1英尺=12×2.54=30.48厘米=0.3048米.比如说自来水管道压力为0.2Mpa，它能供到多高的高度呢？转换公式是什么？请大家告诉我一下！谢谢转换公式:高度H=P/(ρg)压力为P=0.2 Mpa=200000 Pa 高度H=P/(ρg)=200000/(1000*9.8)= 20.41 m 以上是静压转换为压力高度的计算公式，实际在使用时，水以某一流量沿管道流动，流动中有沿程水头损失和局部水头损失，水并不能供到上述高度，应是上述高度再减去水在管道流动的水头损失。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
(3)冷却 对设有填料箱水封管、水冷轴承、水冷 机械轴封或具有平衡管、平衡盘的离心 泵
注意其相应水管路是否畅通
检查冷却水量和水温。
(4)封闭起、停 闭排出阀运转时功率最低
但泵封闭运转的时间不能过长(液体发热 ) (5)检查转向
离心泵的工作点
当离心泵安装在一定的管路系统中工作时， 其压头和流量不仅与离心泵本身的特性有关，而 且还取决于管路的工作特性。
1 管路特性曲线
离心泵在特定管路系统中工作时，液体要求泵供
给的压头Ｈ可由柏努利方程式求得，即
H
z
p
g
u 2 2g
Hf
zpg源自u 2 2gHA 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 M He-Qe
工作点所对应的流量 与压头既满足管路系统 的要求，又为离心泵所 能提供。
倍，如图所示。因为两台泵并联后，流量增大，管路阻力亦
增大。
Q并< 2Q
2 串联操作
当生产上需要利用原有泵提高泵的压头时，可以考虑将泵 串联使用。
H 两台相同型号的泵串联工作
时，每台泵的压头和流量也是相
同的。在同样的流量下，串联泵 H串
的压头为单台泵的两倍。
H
Ⅱ
联合特性曲线的作法：将单 台泵的特性曲线Ｉ的纵坐标加倍 0 ，横坐标保持不变，可求得两台
按被输送液体性质分
按吸入方式分 按叶轮数目分分
水泵 油泵 耐腐蚀泵 杂质泵
单吸泵
双吸泵
单级泵 多级泵
（1）水泵：用于输送工 业用水，锅炉给水，地 下水及物理、化学性质 与水相近的清洁液体。
（2） 耐腐蚀泵：用于 输送酸、碱、盐等腐蚀 性液体。
（3） 油泵：用于输送 具有易燃易爆的石油化 工产品。
（4） 杂质泵：用于输 送悬浮液及稠厚的浆液
Q=Qe Q或Qe
泵的工作点表示
工作点所对应的流量Q与压头Ｈ既是管路系统
所要求，又是离心泵所能提供的;
若工作点所对应效率是在最高效率区，则该
工作点是适宜的。
第二节泵与风机的联合运行
在实际工作中，当单台离心泵不能满足输送 任务的要求或者为适应生产大幅度变化而动用备 用泵时，都会遇到泵的并联与串联使用问题。这 里仅讨论二台性能相同泵的并联与串联的操作情 况。
③ 应使泵在高效区内工作，选好后列出该泵的性能 参数H、Q、N、η、n、Hs等。 （4）校核轴功率。
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75℃。
Ⅰ Q Q串 Q
泵串联后的联合特性曲线 Ⅱ ，
H串< 2H
第四节 离心泵的选择
选择离心泵的基本原则，是以能满足液体输送 的工艺要求为前提的。
选择步骤为： （1）确定输送系统的流量与压头 流量一般为生产任务所规定。 根据输送系统管路的安排，用柏努利方程式计算管路所
需的压头。
1. 离心泵的类型
d5
)Q2
4
式中Q为管路系统的流量，m3/s
对于特定的管路系统，l、le、d 均为定值，湍流
时摩擦系数的变化也很小，令
(
8 2g
)(
l le
d5
)
S
则式（2-14）可简化为
Ｈ＝Hst＋SQ2
上式表明：在特定管路中输送液体时，所需压头 Ｈ随液体流量Q的平方而变化，此关系所描绘的Ｈ－ 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。
0
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。
若贮槽与受槽的截面都很大，该处 流速与管路相比可忽略不计.
上式可简化为
Ｈ＝Hst＋ ∑Hf
此式中压头损失为
H f
(
l
d
le
)
u2 2g
(
l
d
le
)(
1 2g
)(
Q d2
)
(
8 2g
)(
l
le
为该水泵装置的瞬时工况点，它表示了该水泵在此瞬时的实际工作
能力 。
泵站中决定离心泵装置工况点的因素有3个方面：
1．水泵本身的型号；
2．水泵运行的实际转速；
3．输配水管路系统的布置以及水池、水塔(高地水池)的 水位值和变动等边界条件。
下面我们将对水泵在定速运行情况下以及调节运行情况下，工况点的 确定以及影响工况点的诸因素分别进行讨论。
管路性能曲线和工 况点讲解
通过对离心泵基本性能曲线分析，可以看出，每一台水泵在一定 的转速下，都有它自己固有的特性曲线，此曲线反映了该水泵本身潜 在的工作能力。这种潜在的工作能力，在现实泵站的运行中，就表现 为瞬时的实际出水量(Q)、扬程(H)、轴功率(N)以及效率(η)值等。我 们把这些值在Q～H曲线、Q—N曲线、以及Q一η曲线上的具体位置，称
1 并联操作
当一台泵的流量不够时，可以用两台泵并
联操作，以增大流量。
联合特性曲线的作法：在每一个压头条 件下，使一台泵操作时的特性曲线上的流量增 大一倍而得出。
H
H并
H
ⅠⅡ He-Qe
曲线Ｉ表示一台泵的特性曲线 曲线Ⅱ表示两台相同的泵并联
操作时的联合特性曲线
0
Q Q并 Q
注意：对于同一管路，其并联操作时泵的流量不会增大一
2. 离心泵的选择
（1）根据输送液体性质以及操作条件来选定泵类型。
液体性质：密度、粘度、腐蚀性等 操作条件：压强－影响压头
温度－影响泵的允许吸上高度
（2）计算管路系统所需He、Qe。 （3）根据He、Qe查泵样本表或产品目录中性能曲线或性能
表，确定规格。
注意：① 应使流量和压头比实际需要多10～15％余裕量； ② 考虑到生产的变动，按最大量选取；