叶片式流体机械的选型.doc

叶片式流体机械的选型 §6.1 叶片泵的系列型普及选型设计 应用切割定律联立得：即可见此线是一条经原点的抛物线，此线和相似抛物线是同一条线。（但相似抛物线上在不考虑尺寸效应的前提下，理论上各点效率相等，而切割抛物线上各点效率不等，而是离原点近，效率越低，为了不导致使得泵效率下降太多，国家规定，以效率下降不超过5% 为最大切割量），另外运行曲线流量变化也不致使效率下降太多，也是5% ，这样规定了泵的运行区间。 叶片泵的型谱 定型谱的原则： ①要覆盖涉及的流量扬程范围 ②泵比转速尽量少，这样经模型换算后得其它泵，试验成本低 ③泵的品种少，这样模具，夹具尽量少 泵的选型 依原始资料 ①泵运行时可能出现的Hmax ,Hd, Hmin, qv,max, qv,d qv,min ②介质的特性参数,t ，腐蚀性，挥发性，易燃易爆，是否含颗粒，颗粒的粒径。 ③装置情况：管路长，布置，NPSHa 的计算。有无功率限制（变压器情况） 选型原则： ①能满足H,qv 要求，运行可靠，满足介质的特性要求 ②泵应高效，不发生空蚀及过大 ③选得泵，土建及机电设备投资应合理（和寿命，效率，综合考虑） ④同一泵站，尽量用同一型号规格的泵，便于使用。 ⑤是否用备台 水力模型换算： ①泵定好后，确定泵的ns ，依ns在模型库中同比转速地摸型。 ②依相似定律 得实型泵的尺寸及转速。 ③依此进行效率修正： a)莫迪公式: b)苏尔泰公式 c)皮龙公式 ④绘特性曲线： ⑤计算 功率： 是安全系数（1.15-1.2） ； 是传动效率 当摸型库中ns没有，但两者相差不大，可以对摸型修改，从而使得摸型泵的ns 和设计泵的ns 相等，然后进行换算： （2）修改摸型问题 摸型很好，但和设计泵的ns不同，当两者相差不大时，可以对模型泵加以修改，从而改变摸型泵的性能参数，使摸型泵的ns与设计泵ns相等，然后以修改过的模型尺寸和性能进行相似换算。 a)保持D2 不变，改变流道宽度： 保持D2 及叶片形状，移动前盖板，当流道宽度变化时，设流量变化，轴面流速Vm 不变。当宽度增加时，进口直径增加，前盖板流线的进口速度三角形如上图 冲角和相对速度增加，即 ,, w1增加，抗汽蚀性能可能有所下降。 假定Vm 均匀分布，流量变化为： 因D2, 不变，所以H 不变， (因 ) 功率变化为： 比转速变化： b)改变出口直径D2 改变D2后，认为 Vm2仍保持不变。 比转速降低 （3）关于汽蚀相似： 两台泵相似，从理论上讲c 相等，由此可得 ，实际上泵要做到进口相似很困难（叶片厚度），而且泵进口几何参数。 第二节、水轮机的型谱及选型 定型谱的原则: ①模型的数量：模型是相似换算的基础。模型以 ns为标志。不同比转速的水轮机应用范围不同，定型谱时限先定摸型的数量，要满足在用户需要的前提下用一定数量的来构造系列型谱， ②叶轮的直径：一个系列中不同尺寸的产品形成品种，尺寸以叶轮直径来表示。如果直径太多，品种多，模具多，太少，模具少，但用户选型太难，这要一个合理的数目，目前水轮机直径是0.25-10米，要求相邻直径比值合理，比值大，产品数量少，制造厂易，但难以满足电站要求。这时，用户只能选较大直径水轮机，水轮机则常处于比最优负荷小的负荷区，平均效率低。若选小的，则水轮机不能保证所需功率。 比值确定原则：依 一般选大的水轮机，这样真正水轮机在此最优负荷小的负荷下工作，平均效率下降。右图中， 曲线2直径较大水轮机的工作特性曲线，曲线1是最合适的水轮机工作特性，这样在真正需要的工作范围内，曲线2的平均效率比曲线1的平均效率 小，规定了在功率范围内50%-100%允许效率下降值 ，可以定出相应比值。 中小水轮机型谱： JB6310-92规定中小轴流、混流水轮机型谱 HL 220-LJ-550 ZZ560-LH-800 ZCJ30-w- 水轮机选型 原始资料 ①水电站水头及流量 a) 电站的最大水头Hmax, Hmin ，运行时水轮机的最大及最小水头。 b) 设计水头Hd 水轮机在最高效率点运行时水头 c) 额定水头Hr 水轮机在额定转速下，输出额定功率时的最小净水头。 d) 加权平均水头：在电站运行范围内，考虑负荷和工作时的水轮机水头的加权平均值 e) 最大流量qv,max流经电站的流量的最大值。 f）额定流量 ：水轮机在额定水头，额定转速下，输出额定功率时的流量 ②上下游标高（海拔高） ③水电站的装机容量、台数、及初定水轮机转轮型号，参数、直径和转速 ④水电站水质资料：含沙量大小，泥沙的类别，特征，水电站的水温，河水的化学成分，PH 硬度，含气量。 ⑤调节保证要求值：担任基荷还