7第七章+泵与风机的选型

第七章 泵与风机的选型
泵与风机的选择是指，用户根据使用要求，在泵与风机的已 有系列产品中，选择一种适用的而不需要另外设计、制造的泵与 风机的过程。
选择的总的原则
所选择的设备在系统中能够安全、经济运行。
选择的主要内容
一、泵的选择 二、风机的选择
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选择的主要内容
型号
确定泵与风机的型式（类型）、台数、规格（大小）、转速 以及原动机的配套功率。其具体选择程序大致如下： （1）充分了解整个装臵的用途、管路布臵、地形条件、被输 送流体的状况（如、 、pa）以及运行条件等原始资料。 （2）根据实际要求, 确定最大流量qVmax和最大扬程Hmax或最 大全压pmax。视用途不同分别加上适当的安全裕量， 作为选用泵 与风机的依据。 例如, 我国《火力发电厂设计技术规程》规定：锅炉引风 机的风量裕量不低于10，全压裕量不低于20，汽包锅炉给水 泵的流量裕量为锅炉最大连续蒸发量的10，其相应的扬程裕 2 量为20，即
注意：在使用时，应先将工作状态的参数化为标准状态下 14 的参数，然后再查用。
2、利用“通风机的性能选择曲线”选择风机 （4）对需要经常调节流量的大型风机，根据负荷变化情况， 通过技术经济分析，合理地选择调节方式。
3、利用无因次性能曲线选择风机
无因次性能曲线代表了相似的同类风机的性能，用之可以实 现不同类型风机的性能比较。因此，利用无因次性能曲线选择风 机，对于确定可用风机的类型比较容易，其方法大致如下： 根据对所需风机的要求和工作特点，选择几种可用的风机类 型，查出其最高效率点所对应的流量系数 qV 和全压系数 p ，选择 时可把几种类型进行列表计算，以便于比较。
一、泵的选择
1、利用“泵性能表”选择水泵
此方法是在上述程序( 1 )、( 2 )、( 3 )的基础上（即泵类型已 确定了的情况下）进行选择的，其步骤如下： （1）根据计算流量qV 和计算扬程H，在某一类型的水泵性能 中，查找某一规格的泵，使其与性能表中列出的具有代表性的流 量、扬程相等或相近。
如果有两种以上规格的泵都能同时满足计算流量和扬程，则 优先选用比转速高、结构尺寸小、重量轻的泵，若在该类型的泵 中查找不到合适的规格，则可考虑选定与计算相近的规格。必要 时还可通过变径或变速使之符合要求。 4
2、利用“通风机的性能选择曲线”选择风机
当交点不是刚好落在风机的性 能曲线上时，通常是在满足风量的 条件下由垂直线往上找出最接近的 一条性能曲线上的点；并由该点所 在的性能曲线分别查出其最高效率 点时所选风机的机号、转速和轴功 率；经密度换算，求出该机号在需 要参数状态下的轴功率。 若出现多台可选的情况，应分 析，核查运行工况点是否处于高效区。一般选取转速较高、叶轮 直径较小、运行经济的风机为所决定的风机。 11
（1）确定计算流量qV 和计算全压p，并将计算参数qV、p 换算 15 到标准状态的性能参数qV20、p20。
3、利用无因次性能曲线选择风机
（2）利用流量系数和压力系数公式 2 D2
qV 20 4 2 p20 20u2 p u2 qV
（4-31） （4-32） （4-33）
可求得：
一、叶片式通风机的选择曲线
选择曲线是用对数坐标把在标准进口状态下，对应于无因
次性能曲线上工作范围内工况点的所有同系列通风机的叶轮直 径D2，转速n、圆周速度u2以及相应的流量qV、全压p、功率Pgr 全部表示出来的一种曲线，也称同系列通风机的对数坐标图。 选择曲线表示了同系列通风机的主要参数n、D2、u2、qV、p、 及Pgr等之间的关系。图3-17是G-4-13.2（73）型离心通风机的
（2）选定转速n，计算比转速ns； （3）根据比转速的大小，决定所选泵的类型（包括级数）；
5 （4）根据所选类型，在该泵的系列型谱中选取合适的规格；
（三）最大允许切割量和切割高效区
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• (二)比转数是编制泵与风机系 列的基础。 • 系列是指同类结构泵或风机， 将这些泵与风机的工作范围画 在一张型谱上，供选用。 • (三)用比转数进行泵和风机的 相似设计
0 10.13 104 273 t p0 p p pa 273 t 0
Psh0
（4-28） （4-29） （4-30）
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0 10.13 104 273 t Psh Psh pa 273 t 0
2、利用“通风机的性能选择曲线”选择风机 式中，t 0 为制造厂提供的正常状态下对应的温度。对送风机 t0=20℃；对引风机，根据其容量的不同，从大到小t 0=250℃（或 200，160，140℃）；pa 为当地大气压，Pa；t 为使用条件下的气 体温度，℃。 （2）根据计算流量和计算全压，从安全、经济角度出发确定 合理的运行方式和设备台数。 一般电厂的送、引风机为并联运行，因此，在计算全压不变 的情况下，将计算流量除以并联运行的风机台数作为每台风机选 择的计算参数值。 （3）由已定的选择参数，在风机的性能选择曲线上作相应坐 10 标轴的垂线，其交点即可知道所选风机的机号、转速和轴功率。
选择曲线。
二、目的
便于选择风机产品（由制造厂提供风机）。
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等功率线
等机号线
等转速线
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三、三组等值线及其特点
等机号线所通过的几条性能曲线表示在同一机号不同转速 下的性能曲线； 等转速线所通过的几条性能曲线表示在同一转速下不同机 号的性能曲线，转速为电机的铭牌转速或配上皮带轮后所能达 到的转速； 等功率线其功率为电机系列产品的功率，即配套功率； 等D2线和等n线均通过每一条曲线中的最高效率点，等Pgr 线则不一定通过性能曲线中的最高效率点；
3、利用无因次性能曲线选择风机 ' ' （4）由D2、n 按式 ( 4-31 )、( 4-32 ) 可计算得 u、qV 、p。 2 ' ' ' （5）由qV 、p查所选类型的无因次性能曲线图，如果由qV 、p ' 确定的无因次性能曲线是在 p qV 曲线下面，而且紧靠曲线，即 认为合适。否则，应加大叶轮直径或转速n 进行重选。 ' ' （6）根据 qV 、p 在 qV 曲线上得，利用公式： pqV （4-35） Psh 1000 算出Psh，也可查 Psh qV 曲线查出 Psh ，经换算求得Psh后，再考虑 安全系数，最后选配电动机。 （7）将各类风机进行比较，选定最符合要求且运行经济性高 的风机。 （8）根据负荷情况，确定合理的调节方式。
qV =1.10qVmax
H=1.20Hmax
（4-25）
（4-26）
或
p =1.20pmax
（4-27）
式中 qV、H（p）——分别为计算流量和计算扬程（全压）。
（3）根据已知条件，选用适当的泵与风机的类型，并同时考 虑选择流量调节方式。
例如：给水泵、凝结水泵、锅炉送、引风机等都有专用的产 品类型可供选择。 （4）根据已知的计算流量、计算扬程或全压确定其规格。 （5）对整个系统，包括管道、流量调节方式等进行投资、运 行管理费、可靠性、安全性等方面的全面经济和技术比较。 3
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例7－1
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泵性能指标公式记忆
• • • • •
理论转矩记住它 理论流量记得住 功率等于p 乘 q 能流方向分得清 计算单位要统一
, , , , ,
等于排量乘压差 . 等于排量乘转速 . 也等转矩乘转速 . 乘除效率不含糊 . 角度一律用弧度.
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二.选型的程序和步骤
1. 实际参数(Q、H、p):现场考察、计算，必要时 对运行系统设备进行实际参数测量 2. 设计参数：根据数据和实际需要，留合理裕量 3. 选型：先选出几种，然后从经济技术方面确定 一种形式 4. 全面校核：避免所选形式不能满足需要，也要 防止裕量过大，使长期不经济工作，或工作不 泵与风机的选型
• 1. 2. 3.
一.选型原则 海选：总体了解品种、规格、质量、性能的情况 选择最大负载，运行在设计工况附近，高效运行 确定流量及扬程裕量，流量余量(5%～10%)qv,max,比转 速大取小值；扬程裕量(10%～15%)Hmax,比转速大取大 值 4. 二选一优先指标：效率高、结构简单、体积小、重量轻 设备投资少、调节范围宽 5. 性能曲线：稳定，不发生汽蚀、喘振。 6. 避免使用串联或并联，必要时选择同型号、同性能
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三.选型方法
• • • • • (一)水泵选型方法 1.水泵性能表 2.水泵型谱 性能曲线/切割后性能曲线/工作范围的等效曲线 步骤：①包含裕量的水泵选型计算参数②计算比 转速ns(类型、台数、级数）③流量、扬程→型号 （或顺着等流量曲线向上查找）④查看初选的型 号的性能曲线以及相关性能⑤由管路和泵的性能 曲线共同确定工作点，要求效率达标⑥技术经济 综合分析校核。 22
二、风机的选择
1、利用“风机性能表”选择风机 此方法与利用泵性能表选择泵类似，故不再重复。
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2、利用“通风机的性能选择曲线”选择风机
这是最常用的一种方法，可得到满意的效果，其步骤如下： （1）确定风机的计算流量 qV 和计算全压 p，并将其换算为正 常状态下的值（风机制造厂提供性能选择曲线时的状态），以0 表示。其换算方法如下： qV0= qV
2 16 20qV 20 p D2 4 2 p20qV2
由此可从已生产的机号中选用一个与D2相等或相近的外径 D2 。 （3）由选用的D2，按公式
60 n D2 p p
（4-34）
求出所需转速n，由n去查找已生产电机的转速n ，从中选用 16 一个与n 值相等或相近的转速n 即可。
(二)风机选型方法
• • • •
由于密度随工况变化，首先换算 利用“风机性能表” 利用“风机性能选择曲线” ①单台风机工作参数②考虑合理裕量，换算③计算比转 速ns④p-qv图上对应风机的机号（直径D2）、转速、功 率（或顺着等流量曲线向上查找）⑤技术经济综合分析 比较 • 利用“风机无因次性能曲线”①换算后性能参数、转速 →ns②从ns得到集中类型的无因次性能曲线③综合比较， 确定一种④无因次参数、转速、风机参数→D2,p和qv算 出的D2应该不超过容许误差⑤按选定类型的风机的空气 动力学图上的比例计算结构尺寸。