1、第一章第一章 泵與風(fēng)機概述泵與風(fēng)機概述 第一節(jié)第一節(jié) 緒論緒論 一、泵與風(fēng)機的定義及機械類別一、泵與風(fēng)機的定義及機械類別 1、定義：泵與風(fēng)機是一種利用原動機（外加）能量輸送流體（液體和氣體）的機械。 泵提高液體能量，輸送液體的機械稱為泵（液環(huán)泵除外）； 風(fēng)機提高氣體能量，輸送氣體的機械稱為風(fēng)機。 2、機械類別 按作用：屬流體機械； 按工作性質(zhì)：屬能量轉(zhuǎn)換機械， 原動機機械能泵或風(fēng)機流體的動能和壓能 按應(yīng)用范圍：屬通用機械。 二、泵與風(fēng)機在國民經(jīng)濟建設(shè)和火電廠中的地位二、泵與風(fēng)機在國民經(jīng)濟建設(shè)和火電廠中的地位第二節(jié)第二節(jié) 泵與風(fēng)機的主要性能參數(shù)泵與風(fēng)機的主要性能參數(shù) 泵與風(fēng)機的工作狀況、性能特征

2、，可通過流量、能頭、軸功率、效率、 轉(zhuǎn)速等這一組物理參數(shù)反映出來。 一、流量一、流量 概念概念單位時間內(nèi)泵與風(fēng)機輸送流體的數(shù)量（qv或qm ）。二、能頭（壓頭二、能頭（壓頭） 1、 揚程（亦稱能頭）揚程（亦稱能頭）單位重量流體通過泵或風(fēng)機后的 能量增加值，用符號“H”表示，單位為N.m/N或m流體柱。泵提供 的能量通常用揚程表示。 若流體在泵進口斷面1-1處的總比能為e1、出口斷面2-2處的總比能為e2，則 H=e2-e1 2、全壓（亦稱壓頭）、全壓（亦稱壓頭） 單位體積流體通過泵 或風(fēng)機后的能量增加值，用符號 “p”表示，單位為Pa。 風(fēng)機的全壓與揚程之間的關(guān)系為風(fēng)機的全壓與揚程之間的關(guān)系為

3、： gHp 三、功率三、功率 泵與風(fēng)機本身的功率有軸功率和有效功率兩種。 1、軸功率、軸功率單位時間內(nèi)原動機傳到泵與風(fēng)機軸上的功，用“P”表示，單位為kW。 軸功率為泵與風(fēng)機的輸入功率，需測定。工程上通常由電測法確定 。 2、有效功率、有效功率單位時間內(nèi)通過泵或風(fēng)機的流體所獲得的功，用“Pe”表示，單位為kW 。 有效功率即泵與風(fēng)機傳遞給流體的功率，即泵與風(fēng)機的輸出功率，其計算式為：1000HgqPve1000pqPve 泵與風(fēng)機的原動機功率泵與風(fēng)機的原動機功率 1、原動機輸入功率、原動機輸入功率： 2、原動機輸出功率、原動機輸出功率： 有效功率、軸功率和原動機輸出、輸入功率之間的關(guān)系 ： 3

4、、原動機配用功率、原動機配用功率系指選配原動機的最小輸出 功率 ，用 表示，單位為kW。 gPgP0PePPgPgPdPKP0 四、效率四、效率（效率是泵與風(fēng)機總效率的簡稱） 指泵與風(fēng)機輸出功率與輸入功率之比的百分?jǐn)?shù)，用符號表示。即 效率反映了泵與風(fēng)機在傳遞能量過程中軸功率被有 效利用的程度。 五、轉(zhuǎn)速五、轉(zhuǎn)速（影響泵與風(fēng)機性能的一個重要參數(shù)） 是指泵與風(fēng)機葉輪每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)，用n表 示，單位為r/min。 轉(zhuǎn)速越高，流量、揚程（全壓）亦越大；轉(zhuǎn)速增高 可使泵葉輪的級數(shù)減少、外徑減小。 此外此外，水泵還有允許吸上真空高度或允許汽蝕余 量，以后介紹。 %100PPe 例例1： 有一離心式通風(fēng)機，全

5、壓p=2000Pa流量qv= 47100m3h，現(xiàn)用聯(lián)軸器直聯(lián)傳動，試計算風(fēng)機的有效功率、軸功率及應(yīng)選配多大的電動機。風(fēng)機總效率 。 解： 取電動機容量富裕系數(shù)K=1.15,傳動裝置效率 ，則 76. 0)(16.26100036004710020001000kWpqPve)(42.3476. 016.26kWPPe98. 0d15. 10dPKP)(39.4098. 042.34kW 第三節(jié)第三節(jié) 泵與風(fēng)機的分類及工作原理泵與風(fēng)機的分類及工作原理 一、泵與風(fēng)機的分類一、泵與風(fēng)機的分類 1、按產(chǎn)生的壓頭大小： 2、按作用（火電廠中常用）：給水泵、 3、按工作原理： 1）葉片式）葉片式利用裝在旋

6、轉(zhuǎn)軸上葉輪的葉片對流體作功來 提高流體能量而實現(xiàn)輸送流體的泵與風(fēng)機。 這類泵與風(fēng)機有：離心式、軸流式、混流式； 2）容積式）容積式 利用工作室容積周期性變化來改變其內(nèi)流體的壓 強，而實現(xiàn)輸送流體的泵與風(fēng)機。這類泵與風(fēng)機有： 往復(fù)式往復(fù)式：活塞泵、柱塞泵、隔膜泵和空氣壓縮機 回轉(zhuǎn)式回轉(zhuǎn)式：齒輪泵、螺桿泵、滑片泵、羅茨風(fēng)機、螺桿風(fēng)機 水環(huán)式真空泵水環(huán)式真空泵 3）其他型式）其他型式 工作原理不能歸入葉片式和容 積式的各種泵與風(fēng)機。這類泵與風(fēng)機有： 噴射泵、水擊泵等。 二、各種泵與風(fēng)機的工作原理及特點二、各種泵與風(fēng)機的工作原理及特點 1、離心式、離心式 （1） 獲能原理獲能原理在泵殼內(nèi)充滿液體 的情

7、況下，旋轉(zhuǎn)葉輪的葉片迫使流體旋轉(zhuǎn) ，流體獲得的慣性離心力使葉輪出口處壓 強（能）增大，入口處壓強減?。╬r2） ；同時，流體的流速（動能）從入口到出 口也增大。 （2）工作過程：）工作過程： 1）壓出過程 2）吸入過程 兩個過程連續(xù)不斷進行。 （3）優(yōu)缺點及應(yīng)用）優(yōu)缺點及應(yīng)用 優(yōu)點優(yōu)點效率高；性能可靠；流量均勻；易于調(diào)節(jié)。 缺點缺點啟動前需灌引水；揚程受流量的制約。 應(yīng)用應(yīng)用非常廣泛。 2、軸流式、軸流式 （1） 獲能原理獲能原理（升力原理）浸在流 體中旋轉(zhuǎn)葉輪的葉片作用于流體的推力（升 力的反作用力）使流體的速度（動能）和壓 強（能）從葉片入口到出口增大。 （2）工作過程）工作過程：同上 （

8、3）優(yōu)缺點及應(yīng)用）優(yōu)缺點及應(yīng)用 優(yōu)點優(yōu)點動葉可調(diào)；結(jié)構(gòu)緊湊；外形尺寸 小；重量輕；流量大。 缺點缺點壓頭低；工作穩(wěn)定性較離心式差。 應(yīng)用應(yīng)用適用于大流量、低壓頭的管路輸送系統(tǒng)。 3、混流式、混流式 （獲能原理兼有離心式和軸流式） 4、往復(fù)式、往復(fù)式 （活塞泵、柱塞泵和隔膜泵） 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)：工作原理工作原理（含工作過程）： 工作特點工作特點：輸出流量和能頭不穩(wěn)定； 流量取決于原動機的轉(zhuǎn) 速及活塞的直徑和行程； 產(chǎn)生的能頭與流量無關(guān) 。 （壓出管路上須裝設(shè)限壓閥） 優(yōu)點優(yōu)點：提供的能頭可滿足用戶的任 意需求； 小流量高能頭時效率較離心 式高； 具有自吸能力，啟動簡單， 運行方便 。 缺點缺點

9、： 輸出流量和能頭不穩(wěn)定； 外形尺寸大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價高； 易損另件較多，維修不便； 調(diào)節(jié)較復(fù)雜。 應(yīng)用應(yīng)用： 5、回轉(zhuǎn)式、回轉(zhuǎn)式（齒輪泵和螺桿泵、羅茨風(fēng)機 ） 基本結(jié)構(gòu)：基本結(jié)構(gòu)： 工作原理工作原理（含工作過程）： 工作特點工作特點：（齒輪泵和螺桿泵） 輸出流量和能頭較往復(fù)式穩(wěn) 定； 產(chǎn)生的能頭與流量無關(guān) 。（壓出管路上須裝設(shè)限 壓閥） 優(yōu)缺點及應(yīng)用優(yōu)缺點及應(yīng)用： 1、齒輪泵齒輪泵體積?。唤Y(jié)構(gòu)簡單，成本低；輕便緊湊； 工作可靠且能自吸；維修方便；不足：效率低；軸承載荷大運 行時有噪聲；齒輪 磨損后泄 漏量較大。 適合于輸送流量小、壓頭較高且黏度較大的液體。 2、螺桿泵螺桿泵結(jié)構(gòu)簡單緊湊；壓頭

10、和效率較齒輪泵 高；流量和壓頭脈動?。贿\行時噪聲小，不易磨損、耐用；工作 可靠且能自吸；可與高速原動機直聯(lián)。不足：由于螺桿 齒形復(fù) 雜，加工較難，以致造價較高。 適用于輸送壓頭要求高、黏性大和含固粒的液體。 6、噴射泵、噴射泵 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)： 工作原理工作原理：利用高能的工作流體來抽吸混合低能 態(tài)流體而實 現(xiàn)流體的輸送。 工作過程工作過程： 優(yōu)缺點優(yōu)缺點無運動部件，不易堵；結(jié)構(gòu)緊湊；耐用；能自吸，工作方便可靠。不足：效率低，一般為1530。 應(yīng)用應(yīng)用： 第四節(jié)第四節(jié) 泵與風(fēng)機工作能頭的計算泵與風(fēng)機工作能頭的計算 一、運行時泵與風(fēng)機提供能頭的計算一、運行時泵與風(fēng)機提供能頭的計算 泵運行時，液

11、體在其進口斷面1-1處與出口斷面2-2處的總比能分別為 泵的揚程 1、當(dāng)泵入口液體的壓強大于大氣壓強時，、當(dāng)泵入口液體的壓強大于大氣壓強時，有： 注：注：h1、h2為表面中心到葉輪中心線的垂直距離 2、當(dāng)泵人口壓強小于大氣壓強時，、當(dāng)泵人口壓強小于大氣壓強時，有： 121112Zgvgpe222222ZgvgpegvvZZgppH221221212gvvhhgppHgg221221212gvvhhgppHvg221221212 例題1 設(shè)一臺水泵流量 = 25L/s，出口壓力表讀 數(shù)為323730Pa，入口真空表讀數(shù)為39240 Pa，兩表位 置高度差為0.8m,（壓力表高，真空表低）吸水管和

12、排 水管直徑為1000mm和750mm,電動機功率表為12.5 kW，電動機效率為0.95，求軸功率、有效功率、泵的 總效率（泵與電動機用聯(lián)軸器連接）。 解：(1)泵有軸功率： (2)泵的有效功率： 式中： kwPPdgg875.11195. 05 .121000vegHqPgvvhhgppHmg22122122 故 (3)泵的總效率：smdqvv/032. 01025. 0442211smdqvv/057. 075. 0025. 0442222NmNH/.84.376 .19032. 0057. 08 . 098003924032373022kwPe27. 91000025. 084.379

13、800PPe78875.1127. 9 3、風(fēng)機全壓的計算、風(fēng)機全壓的計算：2122122vvppgHp)(2)(12212212ddvgmvghhhhgvvppp 二、管路系統(tǒng)中流體流動所需能頭的計算二、管路系統(tǒng)中流體流動所需能頭的計算 泵揚程的另一種計算方法泵揚程的另一種計算方法： 根據(jù)能量方程式，以O(shè)-O為基準(zhǔn)面， 列出A斷面與B斷面的能量方程，并整 理得到 風(fēng)機全壓：風(fēng)機全壓：12)(wwABABchhZZgppHWzPchHHH2121)(WWwwccpphhggHp 第二章第二章 葉片式泵與風(fēng)機的構(gòu)造葉片式泵與風(fēng)機的構(gòu)造 第一節(jié)第一節(jié) 離心泵的常用整體結(jié)構(gòu)及其主要部件離心泵的常用整

14、體結(jié)構(gòu)及其主要部件 一、離心泵的常用整體結(jié)構(gòu)一、離心泵的常用整體結(jié)構(gòu)(三種) 1、單級單吸懸臂式離心泵 2、單級雙吸中開式離心泵 3.多級單吸分段式離心泵 二、離心泵的主要組成部件二、離心泵的主要組成部件 轉(zhuǎn)體葉輪、軸(軸套)； 靜體吸入室、壓出室（導(dǎo)葉）； 部分轉(zhuǎn)體密封裝置（內(nèi)密封、外密封） 、軸向推力平衡裝置。 三、各主要組成部件的部位、作用、類型、特點三、各主要組成部件的部位、作用、類型、特點 和應(yīng)用和應(yīng)用 1、葉輪（結(jié)合實物）、葉輪（結(jié)合實物） 類型與結(jié)構(gòu)： 1）封閉式前、后蓋板， 葉片，輪轂 2）半開式后蓋板 ，葉片，輪轂 3）開式葉片， 輪轂 6、軸封、軸封（外密封裝置） （1）部

15、位裝設(shè)在泵軸 穿出泵殼的地方。（圖2-2） （2）作用密封泵軸與 泵殼之間的間隙，防止泄漏。 具體而言，當(dāng)軸端泵內(nèi)為正 壓時，防止壓力液體漏出泵 外；軸端泵內(nèi)為真空時，防 止外界空氣漏入，破壞泵的 吸水過程。 （3）類型、結(jié)構(gòu)、密封原理 1）填料密封： 2）機械密封： 3）浮動環(huán)密封： 4）迷宮密封： （4） 四種軸封綜合比較四種軸封綜合比較密封原理密封原理密封效果密封效果 優(yōu)優(yōu) 點點 缺缺 點點 應(yīng)應(yīng) 用用填料填料軸封軸封軟填料與軸直接接觸少量泄漏結(jié)構(gòu)簡單，檢修方便；密封低壓的效果較好使用壽命較短，須經(jīng)常維護、更換；功耗大適用泵軸周速15m/s，液溫150的中、低壓泵。（廣泛）機械機械軸封軸

16、封動、靜環(huán)端面配合可無泄漏功耗小，密封性好；軸與軸套不易損，維護要求低，使用壽命較長；軸向尺寸小結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝、卸、加工精度要求高；價格貴；密封處需冷卻水回路冷卻、過濾；對污物、磨損、振動較敏感適用密封高溫高壓液體及密封要求高的泵。（給水泵、凝結(jié)水泵、各種油泵等）浮動浮動環(huán)軸環(huán)軸封封徑向兩環(huán)端面配合節(jié)流，軸向浮動環(huán) 與軸配合節(jié)流降壓介于上兩者之間加工、安裝要求不高；正常運行中不會碰摩，使用壽命長；對污物不大敏感軸向尺寸大；對振動、密封水故障及干摩擦較敏感；停車需備用注水設(shè)施（加裝填料輔助封可免）適用密封高溫高壓的液體。（給水泵、凝結(jié)水泵等）迷宮、迷宮、螺旋螺旋軸封軸封動靜軸向間隙周期起伏變化節(jié)流

17、降壓最差結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高；使用壽命長；功耗極小；對振動、蒸發(fā)（干涸）及污物不敏感軸向尺寸大；泄漏量大，需配用注水設(shè)施；螺旋式在低速或停車狀態(tài)需配輔助密封裝置 適用可靠性高及輸送含顆粒液體。（ 電廠給水泵） 7、密封環(huán)、密封環(huán)（內(nèi)密封裝置） （1）部位裝在 葉輪入口與泵體之間； 也稱口環(huán)或卡圈。 （2）作用主要 是減小泵體與葉輪吸 入口外緣之間的間隙， 減少葉輪出口處高壓 液流回漏到葉輪吸入 口的數(shù)量；其次可保 護葉輪（軟材質(zhì)）。 （3）類型、密封原理： （4）優(yōu)、缺點及應(yīng)用： 2-2 徑向推力、軸向推力及其平衡方法徑向推力、軸向推力及其平衡方法 一、徑向推力及其平衡方法一、徑向推力及其平衡方

18、法。 二、軸向推力及其平衡方法二、軸向推力及其平衡方法 （一）軸向推力的概念及產(chǎn)生原因（一）軸向推力的概念及產(chǎn)生原因 1、概念離心泵在運行時， 泵內(nèi)液體作用在葉輪蓋板兩 側(cè)上軸向不平衡力的合力。 2、產(chǎn)生原因葉輪前、 后蓋板的不對稱。 （二）軸向推力的大?。ǘ┹S向推力的大小 臥式離心泵 立式離心泵 （三）軸向推力的危害及平衡方法（三）軸向推力的危害及平衡方法 1、危害使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生軸向位移，造成葉輪和泵殼等動、靜 部件碰撞、摩擦和磨損；還會增加軸承負(fù)荷，導(dǎo)致機組振動、發(fā) 熱甚至損壞。)(21FFzF321)(FFFzF 2、單級泵軸向推力的平衡方法 平衡孔或平衡管 雙吸葉輪 背葉片 3、多級泵軸

19、向推力的平衡方法 （1）葉輪對稱布置（排列）葉輪對稱布置（排列） （2）平衡盤）平衡盤 結(jié)構(gòu)組成 ： 平衡原理： 優(yōu)點：結(jié)構(gòu)緊湊；平衡效果好；自動平衡軸向推力。 缺點：啟停泵時平衡力不足， 會出現(xiàn)動、靜摩擦 ； （配推力軸承）存在“竄梭”的現(xiàn)象。 應(yīng)用：廣泛 （3）平衡鼓）平衡鼓 結(jié)構(gòu)組成 ： 平衡原理： 優(yōu)點：不存在動靜部分 的摩擦 ，安全可靠 。 缺點：不能獨立使用。 （必須同時裝有雙向止推軸承 ） 目前給水泵應(yīng)用情況： a.平衡鼓與平衡盤聯(lián)合裝置 b.雙平衡鼓裝置 第四章第四章 葉片式泵與風(fēng)機的性能葉片式泵與風(fēng)機的性能 第一節(jié)第一節(jié) 泵與風(fēng)機內(nèi)的損失和效率泵與風(fēng)機內(nèi)的損失和效率 泵與風(fēng)機

20、工作時的輸出功率小于輸入功率，其內(nèi)存在哪些能量損失？ 分析泵與風(fēng)機內(nèi)的各種損失，按其性質(zhì)可分為三類：即機械摩擦損失、容積泄漏損失和流動阻力損失。 一、機械損失及機械效率一、機械損失及機械效率 1、機械損失的概念 泵與風(fēng)機內(nèi)因機械摩 擦而產(chǎn)生的能量損失。 2、損失的部位 （1）軸與軸承及軸與軸 封的摩擦損失功率，用Pm1表示； Pm1=(0.010.03)P （2）葉輪圓盤與流體的摩擦損失功率，用Pm2表示。 6523210.DnkPm 3、機械損失總功率 Pm=Pm1+Pm2。 4、機械損失的量度機械效率“m ” 5、提高m的措施：（1）負(fù)荷 m ； （2）Pm m ；（Pm2 n，D2等）

21、二、容積損失及容積效率二、容積損失及容積效率 1、容積損失的概念泵與風(fēng)機 內(nèi)通過葉輪獲得能量的部 分流體不斷由高壓側(cè)通過 動靜間隙流入低壓側(cè)的內(nèi) 循環(huán)及流出泵外而產(chǎn)生的 能量損失。 2、損失的部位 （1）葉輪進口密封環(huán)處泄漏qv1PPPmm （2）部分軸向推力平衡裝置處泄漏qv2 （3）多級泵級間回流 qv3 （4）軸封處泄漏qv4 （5）軸流式動葉片頂端與機殼或泵殼處的回漏 3、總?cè)莘e損失功率：Pv=g qvHT 4、容積效率“v ” 5、 提高v的措施減少泄漏量qv。 其主要措施是減少密封環(huán)處的回流量。 對于定型的泵可以 采取以下措施： （l） 減小密封環(huán)間隙；（2）保證檢修質(zhì)量 （3）采

22、用密封效果好的迷宮、鋸齒形密封環(huán)，以減少回流量。 三、流動損失及流動效率三、流動損失及流動效率 1、流動損失的的概念流體通過泵與風(fēng)機時因克服流動阻力 而產(chǎn)生的能量損失。 2、損失的的種類：（1）沿程損失和局部損失vTvvqq.21vjfwqKhhh （2）沖擊損失 沖擊角 （正、負(fù)沖擊角及其損失的特點：） （3）軸流式的流動阻力損失：流體繞流葉型、流過前后導(dǎo)葉、 和擴壓器等。 3、流動損失的功率 Ph=g qvTh 4、流動效率“h ” 5、提高h(yuǎn)的措施 （1）合理設(shè)計葉片形狀和過流部件形狀、尺寸，提高制造工 藝。 （2）提高流道壁面及葉輪葉片的光潔度。 （3） 清除流道中的污垢，保持流道流暢

23、。 （4）運行中盡量使工作流量接近額定流量，減少沖擊損失。 22)(vdvsqqKh11yThHH. 四、泵與風(fēng)機的總效率及提高總效率的措施四、泵與風(fēng)機的總效率及提高總效率的措施 1、提高泵與風(fēng)機效率的途徑：（1）設(shè)計、制造： （2）安裝、運行、檢修：（重點） 盡量使泵與風(fēng)機在額定負(fù)荷上運行； 保持合適的密封環(huán)及軸封間隙（填料壓蓋松緊適當(dāng)）； 清除流道壁的污垢和毛刺，葉輪與內(nèi)殼壁光潔度； 提高檢修安裝質(zhì)量（轉(zhuǎn)子中心位置、各部的配合間隙） 2、泵與風(fēng)機總效率值的范圍（目前） 離心泵一般為0.600.90； 離心風(fēng)機一般為0.700.90，高效風(fēng)機可達(dá)0.90以上。 軸流泵一般為0.700.89；

24、 大型軸流風(fēng)機可達(dá)0.90左右。 hvmePP. 4-2 葉片式泵與風(fēng)機的性能曲線葉片式泵與風(fēng)機的性能曲線泵與風(fēng)機的性能參數(shù)歸類：泵與風(fēng)機的性能參數(shù)歸類：工作性能參數(shù)n、qv、H（p）、P；經(jīng)濟性能參數(shù)；汽蝕性能參數(shù)Hs或h。 問題問題各性能參數(shù)之間是否有聯(lián)系？ 工況工況.；泵與風(fēng)機 一個完整工作狀態(tài) 的參數(shù)組合，反映 了各參數(shù)之間的相 互制約關(guān)系 。 性能性能主要是指 性能參數(shù)之間的對應(yīng)關(guān)系和變化的規(guī)律 ，即工況變化 的組合。 性能的表達(dá)性能的表達(dá)？一、性能曲線的概念一、性能曲線的概念 在轉(zhuǎn)速和輸送流體的密度(軸流式還有葉片安裝角)一定 時，泵與風(fēng)機的揚程（全壓）、軸功率、效率等隨流量而 變

25、化的一組關(guān)系曲線。 H（p）-qv P-qv -qv 。 二、性能曲線的獲得二、性能曲線的獲得 （一）理論分析法繪制性能曲線。 （二）試驗方法繪制性能曲線（二）試驗方法繪制性能曲線（實驗繪制的性能曲線示例） 三、性能曲線說明三、性能曲線說明 1、性能曲線的物理含義任一條曲線反映了在給定“n”、 “”時，該 參數(shù)與流量之間的對應(yīng)關(guān)系和其隨流量而改變的特點（規(guī)律）。 2、幾個有關(guān)概念 （1）工況點；工況的數(shù)學(xué)表達(dá)。 （2）最佳工況點 額定工況點 設(shè)計工況點 （3）空載工況點 四、性能曲線的用途及局限性四、性能曲線的用途及局限性 用途用戶選擇泵與風(fēng)機、了解泵與風(fēng)機的性能及經(jīng)濟合 理地使用泵與風(fēng)機的依

26、據(jù)。 局限性 一組性能曲線反映的是給定的泵或風(fēng)機在給定轉(zhuǎn) 速下輸送給定流體時的性能。（三個給定三個給定） 4-3 葉片式泵與風(fēng)機的性能分析葉片式泵與風(fēng)機的性能分析 一、葉片式泵與風(fēng)機的性能特點一、葉片式泵與風(fēng)機的性能特點 （一）離心式（后彎式葉輪為例） 1、H-qv曲線較為平坦，即流量增大時，揚程（全壓）下降 緩慢。一般離心風(fēng)機及揚程高流量小的離心泵的 H(p)-qv性能曲線具有駝峰。 2、P-qv性能曲線是一條上升曲線，即功率隨流量的增加而 增加，qv=0時軸功率最小。 3、-qv性能曲線的頂部較平坦，即高效工況區(qū)域?qū)挕?4、離心式三種典型的H（p）-qv性能（曲線） （1）陡降型： 特點揚

27、程的變化對流量的影響較小。 火電廠中的應(yīng)用循環(huán)冷卻水泵。 （2）平坦型 ：特點流量的變化對揚程的影響較小。 火電廠中的應(yīng)用 鍋爐給水泵、 凝結(jié)水泵等。 （3）駝峰型： 特點揚程隨流量的變 化是先增加后減小， ；qvNPSHr pk pvp，泵內(nèi)不會發(fā)生汽蝕；反之， 泵內(nèi)會發(fā)生汽蝕；汽蝕發(fā)生。 臨界汽蝕余量NPSHc =NPSHa=NPSHr。 2）泵工作時不發(fā)生汽蝕的條件NPSHaNPSHr。 3）允許汽蝕余量的定義 NPSH= NPSHc+0.3 三、泵允許幾何安裝高度三、泵允許幾何安裝高度Hg 的確定的確定 1、由HS確定 2、由NPSH確定wssghgvHH22wvpghNPSHgppH

28、0 3、泵的幾何安裝高度 HgHg Hg0泵中心線可安裝在吸入容器液面以上； Hg0泵中心線應(yīng)在吸入容器液面以下，否則泵工 作時會發(fā)生汽蝕。 4、倒灌高度 泵的幾何安裝高度為負(fù)值時， 稱為倒灌高度。 注：泵吸送飽和液體時必須是注：泵吸送飽和液體時必須是 倒灌高度。因此時倒灌高度。因此時po=pvp，即，即 00wwvpghNPSHhNPSHgppH 四、防止泵發(fā)生汽蝕的措施四、防止泵發(fā)生汽蝕的措施 （一）提高泵的抗汽蝕性能 1、增大有效汽蝕余量的措施 2、降低必需汽蝕余量的措施 3、選用抗汽蝕材料 （二）加強運行管理 1、控制泵的流量 2、限制泵的轉(zhuǎn)速 3、不允許采用泵的入口閥門調(diào)節(jié)流量 4、

29、泵啟動時空載運行時間不能過長 火電廠給水泵、凝結(jié)水泵防止汽蝕采用了哪些措施？ 第五章第五章 泵與風(fēng)機的運行泵與風(fēng)機的運行 第一節(jié)第一節(jié) 葉片式泵與風(fēng)機運行工況的確定葉片式泵與風(fēng)機運行工況的確定 運行工況運行工況泵或風(fēng)機在管路系統(tǒng)中每一時刻的實際工作狀 況。 問題問題管路系統(tǒng)中以固定轉(zhuǎn)速運行的泵或風(fēng)機有無數(shù)個工 況，運行工況只是其中的之一，如何確定？ 結(jié)論結(jié)論由能量的供求平衡關(guān)系確定。即要確定泵與風(fēng)機的 運行工況，還需掌握管路系統(tǒng)的通流特性。 管路系統(tǒng)的通流特性管路系統(tǒng)的通流特性管路系統(tǒng)中通過流體的流量與流體 所需能量之間的關(guān)系。 管路通流特性的表達(dá)管路通流特性的表達(dá)管路特性曲線。 一、管路性能

30、曲線一、管路性能曲線 1、概念：反映管路通流特性關(guān)系的曲線。 2、獲得一般由分析法繪制。 （1）流體在管路系統(tǒng)中流動時所需能頭： Hc=Hz+（pB-pA）/g+hw 靜揚程：Hzp =Hz+（pB-pA）/g（管路中通過的流量無關(guān)） （2）管路特性方程： 對于氣流管路：2222222221211112)(2)(vvvwqgAqdlgAqdlh2.vzpcqHH22.vvcqqgp （3）管路特性曲線 的繪制 （DE曲線） 3、影響管路 通流特性 的因素： （或影響DE 曲線形狀的因素） 二、泵與風(fēng)機的運行工況點（簡稱工作點）二、泵與風(fēng)機的運行工況點（簡稱工作點） 1、運行工況點、運行工況點運

31、行工況在其性能曲線上的位置，通常稱 為工作點。 2、確定運行工況的方法、確定運行工況的方法用圖解法確定運行工況點。 3、工作點的位置、工作點的位置泵或風(fēng)機的H(p)-qv性能曲線與其工作 管路特性曲線的交點“M” 。 “M”點對應(yīng)的這組參數(shù)即為該泵的運行工況。 問題：問題：為什么交點“M”就是 泵的工作點？ 4、風(fēng)機工作點的確定、風(fēng)機工作點的確定 例題：例題：圖示為電廠循環(huán)水泵在工作轉(zhuǎn)速時的H-qv和-qv性能 曲線。已知循環(huán)水管路的直徑d=600mm，管長L=250m，局部總 阻力系數(shù)0=17.5，取管路的沿程阻力系數(shù)=0.03。水泵房 進水池水面至循環(huán)水管出口的位置高差Hz=24m。設(shè)電動

32、機效率 =90%，傳動裝置效率=100%。試求出循環(huán)水泵向管路系統(tǒng) 輸水時電動機的輸入功率 。 解：解：分析題意：電機輸入功率 用圖解法確定其工作點。 根據(jù)循環(huán)水管路系統(tǒng)的特性 參數(shù)建立管路特性方程ggPdggPP1000vgHqP smqqgqhHhgppHHvvvwzwABz/16.19246 . 02165 .176 . 025003. 02432422單位為 5-3 泵與風(fēng)機運行工況的調(diào)節(jié) 調(diào)節(jié)的概念調(diào)節(jié)的概念泵與風(fēng)機的運行工況為適應(yīng)外界負(fù)荷變化的要求而改變的過程。 調(diào)節(jié)的實質(zhì)調(diào)節(jié)的實質(zhì)改變工作點的位置。 調(diào)節(jié)的途徑：調(diào)節(jié)的途徑：改變管路通流特性； 改變泵與風(fēng)機 本身的性能。 具體調(diào)節(jié)

33、方式：具體調(diào)節(jié)方式： 一、節(jié)流（變閥）調(diào)節(jié)一、節(jié)流（變閥）調(diào)節(jié) 1、概念概念通過改變管路系統(tǒng)中閥門或擋板的開度，使管路通流特性發(fā)生變化來改變泵或風(fēng)機的輸出流量。 實質(zhì)實質(zhì)改變管路系統(tǒng)特性方程中的“ ”，使管路特性 曲線移動來變更工作點的位置。 2、出口端節(jié)流調(diào)節(jié)、出口端節(jié)流調(diào)節(jié) 3、調(diào)節(jié)前后的運行效率及實際效率、調(diào)節(jié)前后的運行效率及實際效率 運行：（前） （后） 實際：（前） （后） 4、優(yōu)缺點及應(yīng)用 5、入口端節(jié)流調(diào)節(jié) （1）分析 （2）優(yōu)缺點及應(yīng)用 優(yōu)：可減少節(jié)流損失 缺：可能導(dǎo)致泵發(fā)生汽蝕 應(yīng)用：小型離心風(fēng)機AAABAHHMM 二、入口導(dǎo)流器和靜葉調(diào)節(jié)二、入口導(dǎo)流器和靜葉調(diào)節(jié) （一）入口

34、導(dǎo)流器調(diào)節(jié)（一）入口導(dǎo)流器調(diào)節(jié) 1、概念概念通過改變風(fēng)機入口 導(dǎo)流器導(dǎo)葉的安裝角，使風(fēng)機本身 的性能發(fā)生變化來改變其輸出流量。 實質(zhì)：實質(zhì)：利用不同導(dǎo)的葉安裝角 來 改變氣流進入葉輪的方向，使風(fēng)機 的性能曲線相應(yīng)改變來變更了工作點的位置。(入口導(dǎo)流器 的兩種形式) 2、優(yōu)缺點及應(yīng)用、優(yōu)缺點及應(yīng)用 優(yōu)：優(yōu)：結(jié)構(gòu)簡單； 成本低； 操作靈活方便； 調(diào)節(jié)后 駝峰性能有 所改善，提高了運行的可靠性。 缺：缺：存在沖擊損失，調(diào)節(jié)量較大時，調(diào)節(jié)效率明顯 降低。 應(yīng)用：應(yīng)用： 導(dǎo)流器加雙速電機聯(lián)合的調(diào)節(jié)方式 （二）入口靜葉調(diào)節(jié)（二）入口靜葉調(diào)節(jié) 軸流式、混流式風(fēng)機中采用的一種調(diào)節(jié)方式。其構(gòu) 造和調(diào)節(jié)原理與離心

35、風(fēng)機入口導(dǎo)流器相似。軸流風(fēng)機靜 葉調(diào)節(jié)的效率高于離心風(fēng)機軸向?qū)Я髌鞯恼{(diào)節(jié)效率。 三、動葉調(diào)節(jié)三、動葉調(diào)節(jié) （略） 四、汽蝕調(diào)節(jié)汽蝕調(diào)節(jié) （略） 五、變速調(diào)節(jié)五、變速調(diào)節(jié) 1、概念概念通過改變泵與風(fēng)機的工作 轉(zhuǎn)速，使其本身的性能發(fā)生 變化來改變其輸出流量。 實質(zhì)實質(zhì)：利用泵與風(fēng)機不同的工作轉(zhuǎn) 速，使其性能曲線變化來變 更工作點的位置。 2、調(diào)節(jié)原理、調(diào)節(jié)原理 變速調(diào)節(jié)的依 據(jù)是比例定律。 3、優(yōu)缺點及應(yīng)用：、優(yōu)缺點及應(yīng)用： 優(yōu)點：優(yōu)點：不存在附加的調(diào)節(jié)阻力，調(diào)節(jié)經(jīng)濟性高。 缺點：缺點：改變轉(zhuǎn)速的代價高。 應(yīng)用：應(yīng)用：調(diào)節(jié)較頻繁的大、中型泵或風(fēng)機。 第五節(jié)第五節(jié) 泵與風(fēng)機運行中的幾個問題泵與風(fēng)機運

36、行中的幾個問題 泵與風(fēng)機除正常運行工況外，還存在非正常運行工況、磨損等 問題。它們是影響泵與風(fēng)機安全運行和產(chǎn)生故障的重要因素。下 面分別介紹。 一、不穩(wěn)定運行工況一、不穩(wěn)定運行工況 （一）穩(wěn)定與不穩(wěn)定運行工況的概念（一）穩(wěn)定與不穩(wěn)定運行工況的概念 1、穩(wěn)定運行工況、穩(wěn)定運行工況泵與風(fēng)機工作時的能量供求平衡在外界干 擾（電壓、電頻率、負(fù)荷、機組振動等）下能建立新的穩(wěn)定 平衡，干擾消除后仍能恢復(fù)原狀的運行工況稱為穩(wěn)定運行工 況。 2、不穩(wěn)定運行工況不穩(wěn)定運行工況泵與風(fēng)機工作時受外界干擾及干擾消除 后不能建立新的穩(wěn)定平衡及恢復(fù)原狀，而是出現(xiàn)流量躍遷流量躍遷或 劇烈波動的運行工況，稱為不穩(wěn)定運行工況。 3、不穩(wěn)定運行工況產(chǎn)生的必要條件不穩(wěn)定運行工況產(chǎn)生的必要條件H(p)-qv性能曲線為駝峰 （二）不穩(wěn)定運行工況分析（二）不穩(wěn)定運行工況分析 1、雙交點及切點型不