泵与风机的运行和调节.ppt

第三章 泵与风机的运行和调节 管路特性曲线与工作点 泵与风机的串并联工作 泵与风机的运行工况的调节 叶片的切割与加长 泵与风机的启动与运行 泵与风机的选择 泵与风机运行中的主要问题 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。 管路特性曲线 工作点 泵与风机的运行和调节 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。管路特性曲线，就是管路中通过的流量与所需要消耗的能头之间的关系曲线。 下式左端就是泵或风机在运行状态下所提供的总能头，右端是管路系统为输送液体所消耗的总能头，通称为管路阻力 。 管路系统为输送液体所消耗的总能头，通称为管路阻力，以Hc表示。 管路系统中总的阻力损失，从流体力学知道，与流量平方成正比，故可写为： 管路特性曲线 管路特性曲线是一条二次抛物线，此抛物线顶点位于纵坐标静压头HSt处，而风机为一条过原点的二次抛物线，如书图5—2所示。 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M点，M点即泵在管路中的工作点(书图5—3)。该点流量为qVM，总扬程为HM，这时泵产生能量等于流体在管道中克服的阻力，所以泵在M点工作时达到能量平衡，工作稳定。 二、工作点 流体在管路中流动时，都是依靠静压来克服臂路阻力的，尽管风机输送的是气体，并有压缩性，导致流速变化较大，但克服阻力仍靠静压，因此其工作点是由静压性能曲线与管路特性曲线的交点M来决定的，如书图5—4所示。 风机工作时出口动压若直接排人大气，则全部损失掉了。若在出口管路上装设扩散器， 则可将一部分风机出口动压转变为静压，此静压也可用来克服管路阻力，从而提高风机的 经济性。 当泵或风机性能曲线与管路特性曲线无交点时，则说明这种泵或风机的性能过高或过 低，不能适应整个装置的要求。 某些泵或风机具有驼峰形的性能曲线，如书图5—6所示，K为性能曲线的最高点。若泵或风机在性能曲线的下降区段工作，如在M点工作，则运行是稳定的。但是，若工作点处于泵或风机性能曲线的上升区段工作，如A点，粗看似乎也能平衡工作，但实际上是不稳定的，稍有干扰(如电路中电压波动、频率变化造成转速变化、水位波动，以及设备振动等)，A点就会移动，这是因为当A点向右移动时，泵或风机产生的能量大于管路装置所需要的能量，从而流速加大，流量增加，工作点继续向右移动，直到M点为止才稳定运转； 当A点向左移动时，泵或风机产生的能量小于管路装置所需要的能量，则流速减慢，流量降低，工作点继续向左移动，直到流量等于零无输出为止。这就是说一遇干扰，A点就会向右或向左移动，而且再也不能回复到原来的位置A点，故A点称为不稳定工作点。 如果泵或风机的性能曲线没有上升区段，就不会出现工作的不稳定性，因此泵或风机 应当设计成性能曲线只有下降形的。若泵或风机的性能曲线是驼峰形的，则工作范围要始 终保持在性能曲线的下降区段，这样就可以避免不稳定的工作。具有驼峰形的性能曲线，通以最大总扬程，即驼峰的最高点K作为区分稳定与不稳定的临界点，K点左侧称为不稳定工作区域，右侧称为稳定工作区域，在任何情况下，都应该使泵或风机保持在稳定区工作。 喘振(或称飞动) 风机的不稳定工作不仅表现在风机的流量为零，而且可能出现负值(倒流)，工作点交 替地在第一象限和第二象限内变动。这种流量周期性地在很大范围内反复变化的现象，通常称为喘振(或称飞动)。 第二节 泵与风机的串并联工作 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。 泵与风机的运行和调节 一、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，并联工作多在下列情况下采用： (1)当扩建机组，相应的需要流量增大，而对 原有的泵与风机仍可以使用时； (2)电厂中为了避免一台泵或风机的事故影响主机主炉停运时； (3)由于外界负荷变化很大，流量变化幅度相 应很大，为了发挥泵与风机的经济效果，使其能 高效率范围内工作，往往采用两台或数台并联工作，以增减运行台数来适应外界负荷变化的要求时。 (一)同性能(同型号)泵并联工作 图书5—7为两台泵并联工作时的性能曲线。图中曲线I、Ⅱ为两台相同性能泵的性能曲线，Ⅲ为管路特性曲线，并联