泵与风机运行工况及调节

H
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
二、入口节流调节 H 1. 方法：调节装在泵与风机 方法： 入口管道上的节流部件(挡 入口管道上的节流部件 挡 HA 阀门等)； 板、阀门等 ； HM C HB 2. 实质：同时改变泵或风机性 实质： 能曲线与管路特性曲线(ϕ 能曲线与管路特性曲线 ϕ值) (因入口压力下降，风机的静 因入口压力下降， 因入口压力下降 压降低)，因此而改变工作点； 压降低 ，因此而改变工作点； 3. 优点：简便、易行、可靠，风机中常用 因为损失比出 优点：简便、易行、可靠，风机中常用(因为损失比出 口节流调节小)，泵中一般不用(？ 。 口节流调节小 ，泵中一般不用 ？)。 4. 缺点：仍有损失。 缺点：仍有损失。 功率损失为： 功率损失为： ∆P = ( H C − H B )γQC / 1000η kW 5. 适用：中小型离心风机，泵中一般不用，因为可能造 适用：中小型离心风机，泵中一般不用， 成汽蚀。 成汽蚀。
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六、动叶调节
3. 优点：调节效率与调速 优点： 差不多， 差不多，且克服了轴流 式泵与风机高效区窄的 缺点。 缺点。 4. 缺点：调节机构复杂， 缺点：调节机构复杂， 成本高，维修保养麻烦。 成本高，维修保养麻烦。 5. 适用：大(中)型轴流式泵 适用： 中 型轴流式泵 与风机。 与风机。
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四、水泵的汽蚀调节 3. 优点：自动调节，不用人工干预，电能消耗能 优点：自动调节，不用人工干预， 减少1/3，且可节省人工费用，所以在电厂凝结 减少 ，且可节省人工费用， 水泵及制冷机的冷剂水泵中广泛采用(＋回流管)。 水泵及制冷机的冷剂水泵中广泛采用 ＋回流管 。 4. 缺点：以泵的汽蚀为代价，叶轮材料要求高， 缺点：以泵的汽蚀为代价，叶轮材料要求高， 造价高，且有噪音及振动。 造价高，且有噪音及振动。 5. 适用：电厂凝结水泵、部分疏水泵及制冷机的 适用：电厂凝结水泵、 冷剂水泵。 冷剂水泵。 6. 注意问题：1) 管路曲线越平，同样汽蚀程度时 注意问题： 管路曲线越平， 流量减小较多，调节效果越好； 长期汽蚀对 流量减小较多，调节效果越好；2)长期汽蚀对 叶轮不利，应加回流管，以提高入口压力。 叶轮不利，应加回流管，以提高入口压力。
目前有磁力联轴器， 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)。 的转速，但功率受限 。
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三、变速调节
7). 作题步骤 1) 画出管道性能曲线，求出额定工作点； 画出管道性能曲线，求出额定工作点； 2) 确定变速后的工况，如给出管道性能曲线方程，可代入 后 确定变速后的工况，如给出管道性能曲线方程，可代入Q后 求出H 注意单位 若没给，读图确定A 注意单位)， 求出 C(注意单位 ，若没给，读图确定 2的Q、H(8,19)； 、 ； 3) 求出过 2的相似抛物线方程： 求出过A 的相似抛物线方程： H=kQ2,有k=19/82=0.297 有 所以，相似抛物线方程为： 所以，相似抛物线方程为：H=0.297Q2。 4) 描点，在图上绘出相似抛物线 描点， 5) 求出相似抛物线与原 求出相似抛物线与原(n=n1)性能曲线的交点 读出 性能曲线的交点B,读出 性能曲线的交点 B(10.4,32) 6) B点与 2点为相似工况点，可用相似定律。n2,n’2如上，取 点与A 如上， 点与 点为相似工况点，可用相似定律。 平均值1116rpm。 平均值 。 7) 比较节能 分别求出 1和N2点的轴功率比较即可。 分别求出A 点的轴功率比较即可。 另外，如果给出了管道性能曲线上的两个点， 另外，如果给出了管道性能曲线上的两个点，是否能求出管 道性能曲线？ 道性能曲线？
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三、变速调节 2. 变速调节
6). 调速方法： 调速方法：
1) 汽轮机拖动 国内多用，钢厂原有 汽轮机拖动(国内多用 钢厂原有) 国内多用， 2) 直流电机 价格高、功率小，实验室中用 直流电机(价格高 功率小，实验室中用) 价格高、 3) 双速电机 国外多用，国内较少 双速电机(国外多用 国内较少) 国外多用， 4) 交流变频电机 价格高，但现在已降到可接受的价位，不过 交流变频电机(价格高 但现在已降到可接受的价位， 价格高， 有电磁波污染) 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 定速电机＋液力变矩器 变速范围大，可无级变速， 定速电机 变速范围大 负荷的变化而自动调节，液力变矩器的效率高(98%)，但成 负荷的变化而自动调节，液力变矩器的效率高 ， 本较高，大型泵与风机用) 本较高，大型泵与风机用
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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。
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四、水泵的汽蚀调节 1. 方法：水泵吸入水池水位 方法： 降低时， 降低时，性能曲线突然改 变，形成堵塞工况，引起 形成堵塞工况， 流量下降， 流量下降，从而达到了调 节流量的目的， 节流量的目的，这种方法 不用人工干预自动进行； 不用人工干预自动进行； 2. 实质：利用泵的汽蚀性能， 实质：利用泵的汽蚀性能， 改变泵的性能曲线， 改变泵的性能曲线，从而 改变工作点。 改变工作点。
改变H 曲线； 改变 — Q曲线； 曲线 改变H 曲线； 改变 C —Q曲线； 曲线 同时改变两条曲线。 同时改变两条曲线。
先讲最简单、最常用的。 先讲最简单、最常用的。
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关阀门) 一、出口节流调节(关阀门 出口节流调节 关阀门 A HA M 1. 方法：调节装在泵与风机 方法： HM 出口管道上的节流部件(阀 出口管道上的节流部件 阀 HB 门等)； 门等 ； B 2. 实质：改变出口管路上的 实质： 0 阻力损失， 阻力损失，从而改变管路 Q Q B QM 特性曲线(ϕ )， 特性曲线(ϕ值)，因此而改 ϕ 变工作点； 变工作点； 3. 优点：简便、易行、可靠，泵中常用。 优点：简便、易行、可靠，泵中常用。 4. 缺点：不经济、损失大，在所有的调节方法中，这种 缺点：不经济、损失大，在所有的调节方法中， 方法的损失最大。 方法的损失最大。 功率损失为： 功率损失为： ∆P = ( H A − H B )γ QA / 1000η kW 5. 适用：中小型离心泵 风机中有更好的方法，不用此法 。 适用：中小型离心泵(风机中有更好的方法 不用此法)。 风机中有更好的方法，
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论 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
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：
A
M B
0
QB
QM
Q
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三、入口导流器调节 1. 方法：调节装在风机入口处的导流器角度来调 方法： 节工作点； 节工作点； 2. 实质：改变风机性能曲线，因此而改变工作点； 实质：改变风机性能曲线，因此而改变工作点； 3. 原理：(见书上图 原理： 见书上图 见书上图) 为了提高pT，使v1u=0，这是在正常工作时；现欲 为了提高 ，这是在正常工作时； 使Q↓，pT↓，可使 1u>0。 ， ，可使v 。 若转动导流器叶片角度， 若转动导流器叶片角度，使外流体在进入叶轮 前有一旋转运动，即使v1u>0，α1<90°,由 上式 前有一旋转运动，即使 ， °由 可知， 方向不变， 可知，pT↓，同时由于 方向不变，故v1↓，Q↓， ，同时由于w方向不变 ， ， 从而达到了调节的目的。 从而达到了调节的目的。 实际运行中， 不可能完全等于β 实际运行中，β1不可能完全等于β1y，故存在冲 击损失，但不大。 击损失，但不大。
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四、水泵的汽蚀调节 点工作时， 在A点工作时，Hg=Hgmax， 点工作时 即接近汽蚀， 即接近汽蚀，但当汽轮机 (或制冷机 的负荷下降时， 或制冷机)的负荷下降时 或制冷机 的负荷下降时， 凝结水量减少， 凝结水量减少，从而水位 降低，倒灌高度减小， 降低，倒灌高度减小，发 生汽蚀，出现断裂工况(堵 生汽蚀，出现断裂工况 堵 塞)，工作点降至A1, A2, ，工作点降至 A3，达到了自动调节的目 的。
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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