泵与风机的运行及调节
泵与风机运行检修项目4泵与风机的运行
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任务４.２泵与风机联合运行
• 串联运行的整体性能特点是：输出总流量等于通过每台泵或风机的流 量，输出总能头为每台泵或风机的能头之和。若有ｎ台泵或风机串联 ，则有：
• ２.串联运行的工况特性分析 • 泵与风机串联联合运行合成性能曲线应按泵与风机流量相同、扬程叠
加的原则绘制。
• ２.并联运行的工况特性分析 • 如图４－８（ｂ） 所示，两台性能相同的泵并联运行时的合成性能
曲线Ⅲ是个体性能曲线Ⅰ与Ⅱ在若干同扬程下，将两并联泵的流量相 叠加描点连接而成的。
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任务４.２泵与风机联合运行
• 合成性能曲线Ⅲ与ＣＭ曲线的交点Ｍ即为两泵并联运行的工作点。 • 由图可知，与一台泵单独运行相比，并联运行时的总流量并非成倍增
• 火电厂热力系统是由热力设备、管道及各种附件按照热力循环的顺序 和要求连接而成，生产过程及工质的输送都要通过管道来完成。管子 、管件及阀门组成管道系统。火电厂主要管道系统有主蒸汽管道系统 、除氧给水系统、再环蒸汽系统、旁路系统、给水回热加热系统、 疏放水、风烟煤系统等，这些不同功能的系统会影响管路特性曲线。 此外，管长、管路截面的几何特征、管壁粗糙度、积垢、积灰、结焦 、堵塞、泄漏及管路系统中局部装置的个数、种类和阀门开度等因素 也会影响管路特性曲线，进而影响泵与风机的工况。
• 对于经常处于串联运行的泵，为了提高泵的运行经济性和安全性，应 按Ｂ点选择泵，并由Ｂ点的流量决定泵的几何安装高度或倒灌高度， 以保证串联运行时每台泵都在高效区工作并不发生汽蚀。
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任务４.２泵与风机联合运行
• 而为了保证泵运行时驱动电机不致过载，对于离心泵，应按Ｂ点选择 驱动电动机的配套功率；对于轴流泵，则应按Ｃ点选择驱动电动机的 配套功率。
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％。
泵与风机的运行
• 对于经常处于串联运行的泵，为了提高 泵的运行经济性和安全性，应按B 点选 择泵，并由B 点的流量决定泵的几何安 装高度或倒灌高度，以保证串联运行时 每台泵都在高效区工作及不发生汽蚀。 而为保证泵运行时驱动电机不致过载， 对于离心泵，应按B 点选择驱动电机的 配套功率；对于轴流泵，则应按C 点选 择驱动电机的配套功率。
• 泵与风机的运行工况点是由泵与风机本 身的性能曲线和管路系统性能曲线的交 点决定的。因此，讨论影响泵与风机运 行工况点的一些因素就是要讨论影响泵 与风机的性能曲线或管路性能曲线的一 些因素。
• 1．吸入空间或压出空间的压强或高度变化时 运行工况点的变化当泵与风机的吸入空间或压 出空间的压强或高度发生变化时，并不影响泵 与风机本身的性能曲线。但是，由管路性能方 程式（1-76）知，此时静扬程Hst 将发生变化， 结果管路性能曲线向上或向下平移而导致工况 点生变化，如图1-55（a）、（b）所示。图中 M 点为原来的运行工况点，M′为变化后的运行 工况点。
• 若泵采用进口端节调节，由于会使泵的 吸入管路阻力增加而导致泵进口压强 • 的降低，有引起泵汽蚀的危险，故进口 端节流调节仅在风机上使用。
入口导流器调节
• 气流预旋速度分量C1u 愈大且与u1 为同方向 （即正预旋），则风机 的理论全压pT 就愈小， 因此使性能曲线向下移， 从而使运行工况点往小 流量区移动，流量减小
泵与风机的并联运行
• 如何做曲线
• 与一台泵单独运行时相比，并联运行时 的总流量并非成倍增加，而扬程却要升 高一些。这是由于并联后通过共同管段 的流量增大，管路阻力也增大，这就需 要每台泵都提高它的扬程来克服这个增 加的阻力损失，相应地每台泵的流量就 要减小。 • 另一方面，管路性能曲线及泵性能曲线 的不同陡度对泵并联后的运行效果影响 也极大：管路性能曲线越陡，并联后的 总流量与两台泵单独运行时流量的之差 值愈小；同样，泵的性能曲线越平坦， 则并联后的总流量愈小于两台泵单独运 行时流量的二倍。因此，为达到并联后 增加流量的目的，并联运行方式宜适用 于管路性能曲线较平坦而泵性能曲线较 陡的场合。
泵与风机的运行与调节
第六章 泵与风机的运行与调节主要内容（一）管网特性及泵与风机运行 （二）泵与风机的联合运行 （三）泵与风机运行工况的控制调节 （四）泵与风机的叶片切割和加长 （五）泵与风机运行中的几个问题（一）管网特性及泵与风机运行 1、管网特性曲线及其影响因素 2、泵与风机的稳定运行1、管网特性及其影响因素所谓管网特性，就是管网中的流量Q 与所需要消耗的压头H C 之间的关系。
管网特性主要与哪些因素相关？首先，根据水泵的管网特性方程讨论其影响因素，如P111,图5-1示，列伯努利方程：A-1：2-B ：式中H w g 与H w j 为进、出管阻损。
两式相减，并整理后可以得到该水泵管网所需要消耗压头的表达式：式中，管网阻力特性系数：管路的静扬程：H s t 为抛物线的截距，H s t 与流量Q 无关，第二项φ与流量Q 呈平方关系，说明管网特性曲线为二次抛物线，则其管网特性曲线如P112,图5-2中上方的二次曲线。
同理可得风机管网特性曲线。
类似前述E q 的形式（推导略）：H H VP VP g w g AAgggg .211222+++=+ρρH H VP VP jw j BBgg gg .222222+++=+ρρQFH V H V H H P P H VV V V H H H H P P PP Hg d lg d l g g gg g g g g g g t s t s w t AB C A B j w g w j g A B C22.2.2222212..122)(2)()2()()2222()(ζλζλρρρρρ∑+∑+=∑+∑+=+∑++-=--++++++-=-=显然，对于风机管网来说，由于空气密度较小，管网特性曲线方程的第一项中，p t 的值很小，可近似忽略不计，说明风机管网特性曲线的截距比水泵小得多，而对于那些从大气吸入和排至大气等情况来说，式中第一项（p B —p A ）也近似为零，∴图5-2中下方过原点的二次曲线。
泵(或风机)并联运行特性及常见问题分析~
泵（或风机）并联运行特性及常见问题分析1．概述两台或两台以上的泵（风机）向同一管路输送流体的运行方式称为并联运行，火电机组系统中的给水泵、循环水泵、凝结水泵、送风机、引风机、一次风机等主要辅机广泛采用这种运行方式。
采用并联运行方式主要是为了通过增减并联运行台数实现流量的调节，降低耗电率；其次若并联的泵（或风机）中一台发生故障，仍可维持主机低负荷运行，可以提高机组的可靠性。
掌握泵（或风机）并联运行后的特性曲线、运行工况点变化规律及可能出现的问题，对指导日常运行有很大的帮助；下面就这方面的情况进行简要阐述。
2．如何确定泵与风机并联特性曲线泵（或风机）并联运行后，有如下特征：管路中的总流量等于并联各泵（风机）流量之和；并联后管路中产生的扬程、各泵（或风机）的扬程均相等。
因此泵（或风机）并联后的性能曲线()v Q H --或()v Q P --可采用把并联各泵（或风机）的()v Q H --曲线上同一扬程（或全压）点上流量相加的方法获得。
图1及图2分别为相同性能两泵并联与不同性能两泵并联的性能曲线。
图1 相同性能两泵并联后性能曲线图2 不同性能两泵并联后性能曲线3．如何确定泵与风机并联运行工况点泵（或风机）并联运行工况点由泵并联性能曲线()v Q H --与管路阻力曲线()v c Q H --共同确定，两曲线的交点即为并联运行工况点。
求泵（或风机）并联运行工况点的关键是确定泵并联性能曲线()v Q H --与管路阻力曲线()v c Q H --，泵并联性能曲线()v Q H --的求法在第2项已经介绍，下面简要介绍一下管路阻力曲线的求法。
一般情况下，泵（或风机）并联运行的管路系统由并联管段和串联管段两部分组成，流体在管路中流动时，管路中的总阻力可表示为∑∑++=并联管段串联管段静HHH H c ；计算串联管段阻力∑串联管段H 时，流量取管路总流量v Q ；计算并联管段阻力∑并联管段H 时，流量取2vQ 。
泵与风机的运行
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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
泵与风机的运行
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。
第五章 泵与风机运行与调节
调节方法称为出口端节流调节。当改变阀门或挡板开 度时，其局部阻力系数发生变化，改变了管路特性常 数，进而改变了管路特性曲线，使泵或风机的工作点 发生变化。 出口端节流调节有较大的节流损失，是经济性较差的 调节方法，但是这种调节方法简单可靠，投资少，所 以在中小型离心泵中仍然得到广泛应用。而对于轴流 式泵与风机，由于随着流量的减小，其轴功率在增大， 所以不采用这种调节方法；至于离心式风机由于有简 单可靠的且经济性较好的其它调节方法（如入口导流 器调节等），所以也较少采用出口端节流调节。
第五章 泵与风机的运行与调节
泵与风机所在的生产过程一般不可能始终在一
个工况下运行，特别是从我国电力系统的现状 和发展形势来看，热力发电机组负荷不可避免 地存在着较大的、较频繁的波动，作为生产过 程的辅机，泵与风机就必然需要改变运行工况， 这就涉及到泵与风机运行和调节的问题。 本章以泵与风机的工作点为基础，着重讨论了 泵与风机的主要调节方法、原理和特点，对泵 与风机的联合运行、运行工况的稳定性、叶轮 的车削工作和泵与风机的选型进行了论述。
说明
a）由于串联运行时处于后面的泵或风机
必须具有足够的强度。 b）一般来说，串联中的每台泵或风机需 设置旁路，以防其停用时，其它泵或风 机仍能运行，使管路系统复杂。 c）串联运行又可分为同性能泵（或风机） 串联、不同性能泵（或风机）串联，工 程上应尽量采用同性能串联。
1）同性能泵或风机串联
（4）直流电动机驱动，直流电动机变速
简单，但造价高，且需要直流电源。所 以一般情况下很少使用。 （5）交流变速电动机驱动，采用电动机 变频调速，从改变电动机电源频率来实 现泵与风机的无级变速，主要应用于电 厂的疏水泵、工业水泵、消防水泵等 400V电动机拖动的泵与风机。
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《制冷流体机械》 授课：陈礼 余华明 压缩机总述
第二节 泵与风机的工作点
4.切削水泵叶轮调节其性能曲线
《制冷流体机械》 授课：陈礼 余华明 压缩机总述
第三节 泵与风机运行故障分析
>泵与风机在运行中会出现很多问题，这些问题可分为三大类： 第一类问题是水力问题 第二种类型问题是机械问题 第三类问题实际上也是水力问题 3.1泵与风机的振动 振动原因：
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第三节 泵与风机运行故障分析
3.2噪声
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第三节 泵与风机运行故障分析
片式和格式消音器
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第三节 泵与风机运行故障分析
3.3磨损
泵高速运转，若吸入的流体中含有杂质和灰尘颗粒，就会因对叶片 产生高速冲击而造成叶轮和外壳的磨损。 防止或减少磨损的方法：首先是改进除尘器，提高除尘效率，其次 是适当增加叶片厚度，在叶片表面易磨损的部位堆焊硬质合金，把 叶片根部加厚加宽；还可用离子喷焊铁铬硼硅，刷耐磨涂料(如石灰 粉加水玻璃、辉绿岩粉或硅氟酸钠加水玻璃)；选择合适的叶型，减 少灰尘的冲击。
《制冷流体机械》 授课：陈礼 余华明 压缩机总述
第四节 离心泵的故障分析
4.1装配问题 机械损坏故障除了由于机械寿命原因之外最主要的是装配问题。有 许多泵通过主轴上的两个螺钉就可确定叶轮的轴向位置。
《制冷流体机械》 授课：陈礼 余华明 压缩机总述
第二节 泵与风机的工作点
①同性能(同型号)泵并联工作
《制冷流体机械》 授课：陈礼 余华明 压缩机总述
第二节 泵与风机的工作点
②不同性能的泵并联工作
《制冷流体机械》 授课：陈礼 余华明 压缩机总述
第二节 泵与风机的工作点
（2）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入口输送流体的工 作方式，串联也可分为两种情况，即相同性能的泵与风机串联和不同性 能的泵与风机串联
《制冷流体机械》 授课：陈礼 余华明 压缩机总述
第二节 泵与风机的工作点
2.2工作点的稳定性 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。
不稳定工作点
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第二节 泵与风机的工作点
2.3工作点调节 调节方法： 1.多台泵或风机的串并联运行调节； 2.改变阀门开度进行调节； 3.改变转速调节； 4.切削水泵叶轮调节。 1.多台泵或风机的串并联运行调节 （1）泵与风机的并联运行
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第一节 泵的汽蚀和安装高度
1.4提高泵抗汽蚀性能的措施 1、提高泵本身的抗汽蚀性能 （1）降低叶轮入口部分流速 （2）采用双吸式叶轮 （3）增加叶轮前盖板转弯处的曲率半径 这样可以减小局部阻力损失。 （4）叶片进口边适当加长 即向吸入方向延伸，并作成扭曲形。 （5）首级叶轮采用抗汽蚀性能好的材料 如采用镍铬的不锈钢、铝青铜、 磷青铜等。
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第一节 泵的汽蚀和安装高度
>汽蚀对泵产生了诸多有害的影响： （1）材料破坏 （2）噪声和振动 （3）性能下降 1.2泵与风机安装高度的确定
2 2 pe ve ps vs ze zs hl g 2 g g 2 g
断 面 的 能 量 方 程
1.流体流动引起的振动
（1）汽蚀引起振动 （2）旋转失速引起振动 （3）喘振现象 （4）水力冲击引起振动
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第三节 泵与风机运行故障分析
2.机械引起的振动 （1）转子质量不平衡引起振动 （2）转子中心不正引起振动 （3）转子的临界转速引起振动 （4）动、静部分之间的摩擦引起振动 （5）平衡盘设计不良引起振动
2
《制冷流体机械》 授课：陈礼 余华明 压缩机总述
第一节 泵的汽蚀和安装高度
3.有效汽蚀余量△ha和必需汽蚀余量△hr的关系
只有当 △ha>△hr时，有效汽蚀 余量所提供的能量才能克服泵入 口部分的压力降且尚有剩余能量 ，最低压力大于临界压力，从而 使泵不发生汽蚀，所以左边为安 全区。由上述分析可知，泵不发 生气蚀的条件为 △ ha>△hr。
《制冷流体机械》 授课：陈礼 余华明 压缩机总述
第一节 泵的汽蚀和安装高度
《制冷流体机械》 授课：陈礼 余华明 压缩机总述
第一节 泵的汽蚀和安装高度
1.3汽蚀余量 1.有效汽蚀余量△ha
ps vs2 pv △ha g 2 g g
2.必需汽蚀余量△hr
p s vs pk △hr g 2 g g
2、提高吸入系统装置的有效汽蚀余量△ha （1）减小吸入管路的流动损失 （2）合理确定两个高度 即几何安装高度及倒灌高度。 （3）采用诱导轮 （4）采用双重翼叶轮 （5）采用超汽蚀泵 (6)设置前置泵
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第二节 泵与风机的工作点
2.1工作点的确定
后弯式离心泵的性能曲线和管路特性曲线图
顺德职业技术学院
《制冷流体机械》精品课程
泵与风机的运行及调节
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第一节 泵的汽蚀和安装高度
1.1汽蚀原理与危害 >由液体中逸出的氧气等活性气体，借助汽泡凝结时放出的热量，也会对 金属起化学腐蚀作用。这种汽泡的形成发展和破裂以致材料受到破坏的 全部过程，称为汽蚀现象。
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第二节 泵与风机的工作点
①同性能泵串联工作
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第二节 泵与风机的工作点
②两台不同性能泵串联工作
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第二节 泵与风机的工作点
（3）相同性能泵联合工作方式的选择
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第二节 泵与风机的工作点
2.改变阀门开度调节
在泵与风机运行参数不变情况下， 人为的改变管路的性能曲线，最 常见也是最简便的方法就是改变 泵或风机出、入口管路上调节阀 门的开度。
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第二节 泵与风机的工作点
3.改变转风机的性能曲线。