泵与风机的运行与调节
泵与风机-运行工况及调节
第五章 泵与风机的运行
江山入画 3
第二节 泵与风机运行工况的调节
三、入口导流器调节 1. 方法：调节装在风机入口处的导流器角度来调节工作 点； 2. 实质：改变风机性能曲线，因此而改变工作点； 3. 原理：(见P119图5-14,5-15,5-16)
可使v1u>0。 若转动导流器叶片角度，是外流体在进入叶轮前有一旋转运 动，即使v1u>0，1<90,由 上式可知，pT↓，同时由于w方向 不变，故v1↓，qv↓，从而达到了调节的目的。
第五章 泵与风机的运行
江山入画 3
第二节 泵与风机运行工况的调节
五、变速调节 2. 变速调节
6). 调速方法：
1) 汽轮机拖动(国内多用，钢厂原有) 2) 直流电机(价格高、功率小，实验室中用) 3) 双速电机(国外多用，国内较少) 4) 交流变频电机(价格高，但现在已降到可接受的价位，不过 有电磁波污染) 5)定速电机＋液力变矩器(变速范围大，可无级变速，并能随 负荷的变化而自动调节，跟深的效率高(98%)，但成本较高， 大型泵与风机用)
第五章 泵与风机的运行
江山入画 3
第一节 管路特性曲线及工作点
HC 一、管路特性曲线 前两项与所输送的流体的 流量没有关系，表示为 静能头Hst 阻力而与流量的平方成正比 所以：
pB p A
( H j H g ) hw
HC H st q
pC q
2 v
第五章 泵与风机的运行
江山入画 3
第二节 泵与风机运行工况的调节
五、变速调节 1. 相似抛物线 前面已提到过相似抛物线的概念：当两泵或风机相似时
qvp qvm Dp n p H p Dp D n H m Dm m m
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％。
第十五章泵与风机运行与调节讲述课件
泵与风机的定期检修
定期检查
根据设备运行情况和厂家 推荐，定期对泵与风机进 行检查，包括轴承、密封 件、润滑系统等。
性能测试
定期对泵与风机进行性能 测试，确保设备性能稳定 、符合设计要求。
预防性维护
根据设备运行情况和厂家 推荐，进行预防性的维护 和保养，如更换密封件、 清洗滤网等。
第十五章泵与风机运行与调节讲述课件
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目录
• 泵与风机的概述 • 泵与风机的运行 • 泵与风机的维护与检修 • 泵与风机的节能技术 • 案例分析
01
泵与风机的概述
泵与风机的基本概念
01
泵与风机是流体机械中的重要设 备，用于输送流体，如水、空气 等。
02
泵主要用来输送液体，将机械能 转化为液体的压能；风机则主要 用于输送气体，将机械能转化为 气体的动能。
THANKS
、低排放的泵。采用高效泵技术可以提高泵的运行效率，减少能源消耗
和运行成本。
02
变速调节技术
变速调节技术是指通过改变泵的转速来调节泵的流量和扬程，以达到节
能的目的。变速调节技术可以根据实际需求进行精确调节，避免能源浪
费。
03
智能化控制技术
智能化控制技术是指通过智能化控制系统对泵的运行状态进行实时监测
和调控，实现泵的高效运行和节能。智能化控制技术可以提高泵的运行
案例二：某大厦风机维护与检修
总结词
大厦风机维护与检修
详细描述
某大厦的通风 system需要使用风机来提供空气流通。 为了确保风机的正常运行和延长使用寿命，需要进行定 期的维护与检修。首先，需要制定维护计划，定期检查 风机的运行状态，包括振动、声音、温度等参数。发现 异常情况时，需要及时进行检修。在检修过程中，需要 拆卸风机部件，检查磨损和损坏情况，并进行相应的修 复或更换。同时，还需要对风机的控制系统进行检查和 调试，确保其正常运行。
(电厂培训泵与风机)专题四泵与风机的运行调节
(3)由于外界负荷变化很大，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。
E
F
串联工作场合
(1)设计制造一台新的高压的泵或风 机比较困难，而现有的泵或风机的 容量已足够，只是压头不够时。
(2)在改建或扩建的管道阻力加大， 要求提高扬程以输出较多流量时。
同性能(同型号)泵并联工作
(二)汽蚀调节
什么是汽蚀调节：泵出口调节阀全开，负荷变化→凝汽 器热井中水位变化→汽蚀→凝结水泵输出流量变化， 使之与汽轮机排汽量达到自动平衡。
适用场合：汽蚀调节方式一般多在中小型火力发电厂的凝结水泵上采 用，而大型机组则不宜采用汽蚀调节。 H-qV和Hc-qV→平坦→流量调节范围↑。 注意：排汽量↓→泵内汽蚀↓。为使长期处于低负荷下的凝结水泵安 全运行，在设计制造方面应采用耐汽蚀材料；在运行中，可考虑同时 应用分流调节。
例题：
把温度50℃的水提高到30m的地方，问需要泵 的扬程为多少？设吸水池水面的表压力为 4.905×104pa，全部流动损失为5m，水的密度 。 解:泵的扬程为
0 4.905 10 4 H H z H p hw 30 5 29.94 m 988 .4 9.81
为提高风机输出的全压，将 两台性能相同的风机串联运 行，风机的性能曲线如图所 示。工作管路系统的特性方 2 3 p 24 q ( m / s) 。 程为 c v 试确定串联运行时风压提高 的百分数是多少？串联后每 台风机的轴功率是多少？
串联运行时风压为：
串联后，每台风机的工作点为B点，读得每台风机风压为：
改变管路特性曲线来改变工作点；
改变泵与风机的性能曲线来改变工作点。
第五章 泵与风机运行与调节
流体又同时向另一条母管输送流体的工作方式 。
• 泵或风机并联运行的目的，主要是为了增加输 送的流量。
• 并联运行时，泵或风机的工况应该由并联运行 的总性能曲线与管路特性曲线的交点来确定。
•
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并联运行的总性能曲线”是按扬程（或静压） 相等、各泵（或风机）流量相叠加的原则进行 绘制。
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• （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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• 说明： • a）泵（或风机）并联运行的台数越多，总流量增加的
比例越小，即并联的效果越差，所以，在工程上泵或 风机的并联台数不宜过多，以两、三台并联为好。 • b）管路特性曲线越陡，并联的效果越差。 • c)如果两台泵长期并联工作，应按并联时各台泵的最 大输出流量来选择电动机的功率。
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（2）泵或风机的串联运行
• 泵或风机串联运行是指所输送的流体依次通过两台或 两台以上的泵或风机的工作方式。串联运行的目的， 主要是为了提高单位数量流体在泵或风机中获得的能 量，使之具有更高的能头，以克服较大的流动阻力， 使之能被输送到压力更高、距离更远的地方去。
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pc 'qV2
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（2）泵与风机的工作点
• 泵的工作点是指泵的性能曲线与管路特性曲线 的交点。
泵和风机有何调节方式
深圳美富亚环保设备有限公司
1、节流调节通过改变管路系统调节阀的开度， 使管路曲线形状发生变化来实现 工作位置点的改变； 2、入口导流器调节是通过改变风机入口导流器 的装置角使风机性能曲线形状改 变来实现调节的。 3、旁通调节是在泵与风机的出口管路上安装一 个带调节阀门的回流管路，通过 改变阀门开度，改 变输出流量，达到调节目的。
4、动叶调节是通过改变动叶片安装角来改变泵与 风机的性能曲线形状，使工作 点位置改变，从而实现 工况调节。 5、液位调节是利用水泵系统中吸水箱内水位的升 降来调节流量。 6、变速调节是通过改变转速来调节流量。
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离心泵与风机智能运行与调节的方法
离心泵与风机智能运行与调节的方法说实话离心泵与风机智能运行与调节这事儿，我一开始也是瞎摸索。
你知道，这玩意看起来就特复杂，各种参数啥的。
我最开始就只知道按照说明书上最基本的设置来，就像小学生照着课本念一样机械。
但在实际运行的时候就发现不对劲儿了，效率特别低，就好比一个人走路，本来可以大步流星，结果却是小碎步挪着走。
后来我想，这智能运行是不是要根据实际的负载情况来调节呢？我就开始动手尝试。
我试着在不同的负载下，一点一点去改变离心泵的转速。
那感觉就像是在黑暗里摸东西，一点点儿试，生怕搞坏了。
但是，这么做还是有问题，有时候调节过头了，整个系统就会出现波动，就像走在路上突然摔了一跤。
再然后呢，我想到了那个压力传感器。
我在想啊，这个压力能不能作为一个很重要的参考数值呢？我就试着把压力设定在不同的值，根据离心泵出口压力的大小来进行转速的自动调节。
这时候就有点接近成功的感觉了，不过还是不那么完美，偶尔还是会有不稳定的时候。
我又反复观察风机的运行状态。
我发现风叶的角度好像对整体的运行效率也有很大的影响。
这就好比风筝的翅膀，角度不同，飞起来的效果就不一样。
但是调节风叶角度这事儿也不容易，我在调整的时候也不敢幅度太大，因为没有特别足够的依据啊，我只能小心翼翼的试验。
然后我还试过建立一个简单的数学模型。
我收集了好多组关于离心泵和风机在不同工况下的数据，我想从这里面找到规律。
不过这个活儿可真是累活儿，收集数据的时候就容易出错，而且这个模型建立起来特别麻烦，好多理论知识我都是半懂不懂的，这里面不确定的东西太多了，比如一些参数的取值范围，我都不太确定是不是正确的。
就这么着，我一边犯错一边摸索，到现在总算有点门道了。
我觉得啊，如果想要让离心泵与风机智能运行与调节得好，一方面一定要充分了解设备自身的特性参数，就像了解你的朋友性格一样。
另一方面要更精准地获取运行中的各项数据，根据这些数据像下棋一样步步为营的去调整，别一下子调太多。
泵与风机运行工况及调节
第六章 泵与风机 的 运行工况及调节
第二章 离心式泵与风机的基本理的 调节
第二章 泵与风机的运行工况及调节
第二节 泵与风机运行工况的调节
定义：运行中按实际需要人为地改变泵与风机 定义：运行中按实际需要人为地改变泵与风机 的工作点，叫泵与风机运行工况的调节。 的工作点，叫泵与风机运行工况的调节。 因为工作点全等于交点，要改变交点的位置， 因为工作点全等于交点，要改变交点的位置， 不外乎有三种方法： 不外乎有三种方法：
第二章 泵与风机的运行工况及调节
第二节 泵与风机运行工况的调节
五、变速调节 1. 相似抛物线 前面已提到过相似抛物线的概念： 前面已提到过相似抛物线的概念：当两泵或风机相似时
Qx Dx n x = Q D n
3
2 H x Dx n x = H D n 2
第二章 泵与风机的运行工况及调节
第二章 泵与风机的运行工况及调节
第二节 泵与风机运行工况的调节
三、变速调节 2. 变速调节 1). 方法：改变泵或风机的主轴转速 皮带轮或液力 方法：改变泵或风机的主轴转速(皮带轮或液力 联轴器)或改变原动机的转速 调速电机、变频、 或改变原动机的转速(调速电机 联轴器 或改变原动机的转速 调速电机、变频、 汽轮机等)； 汽轮机等 ； 2). 实质：改变泵或风机的性能曲线，从而改变工 实质：改变泵或风机的性能曲线， 作点，改变后的工作点由相似定律求出(方法后 作点，改变后的工作点由相似定律求出 方法后 讲)。 。 3). 优点：无任何损失，调节效率高。 优点：无任何损失，调节效率高。 4). 缺点：投资较大，但目前正得到改善。 缺点：投资较大，但目前正得到改善。 5). 适用：大型泵与风机。 适用：大型泵与风机。
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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。
显然，泵与风机的管网特性曲线（二次抛物线）形状的陡降程度将取决于管网特性系数φ值的大小，管网特性系数φ值越大，抛物线越陡。
φ值与管道长度ｌ、沿程损失系数λ、局部损失系数ζ成正比，而与过流截面成反比。
2、泵与风机的稳定运行工况分析如P113，图5-3所示，泵与风机特性曲线与管网特性曲线的交点为泵与风机的运行工况点M ，当泵与风机在这个交点上达到稳定运行时，称为稳定运行工况点。
相对应的流量为 Q VM 、扬程为 H M 。
泵与风机特性曲线的最高点K 处对应的扬程为最大扬程，其右侧区域为稳定运行区域。
（二）泵与风机的联合运行 1、泵与风机的串联运行 2、泵与风机的并联运行3、泵与风机的串联与并联运行的比较1、泵与风机的串联运行采用两台（或以上）设备，分别安装在同一条管路上，就称为串联运行。
在什么情况下，系统要采用串联运行？ 1）系统所要求的扬程（压力）较大。
2）由于大扬程（高压力）泵与风机叶轮直径过大、宽度过小、设备的功率大，工艺难度大、成本较高等。
3）满足系统技术改造时设备增加，而使管网阻力增大。
4）为了适应一些阻力变化范围较大、变化频率较快的系统的可靠与高效运行。
串联运行有以下两种形式： （1）相同型号泵与风机的串联运行 （2）不同型号泵与风机的串联运行（1）相同型号泵与风机的串联运行 ①串联运行曲线如P117，图5-8所示：H M =2H B ；H Mi =2H Bi ；------- ②串联运行前后工况比较如P116，图5-8所示：扬程：H c ＜H M ；H M ＜2H c ；流量：同理----（2）不同型号泵与风机的串联运行：参见P117，图5-9所示。
2、泵与风机的并联运行采用两台（或以上）设备，分别安装在各自的管路上向同一个系统供水或排水，就称为并联运行。
)(≈-=+p p p ptABst在什么情况下，系统要采用并联运行？1）系统所要求的流量较大。
2）由于流量泵与风机叶轮过流宽度、设备功率过大、成本较高等。
3）满足系统技术改造时设备增加，而使流量增大。
4）为了适应一些流量变化范围较大、变化频率较快的系统的可靠与高效运行。
并联运行运行有以下两种形式：（1）相同型号泵与风机的并联运行（2）不同型号泵与风机的并联运行（1）相同型号泵与风机的并联运行①并联运行曲线：如P114，图5-6所示：Q M=2Q B；Q Mi=2Q Bi；-------②并联运行前后工况比较：如P114，图5-6所示：Q c＜Q M ；Q M＜2Q c；扬程：同理（2）不同型号泵与风机的串联运行：参见P115，图5-7所示。
3、泵与风机的串联与并联运行的比较，参见P117，图5-10所示，讨论一下问题：1）串联运行的特点？2）并联运行的特点？3）两者各自适用于那种场合？（三）泵与风机运行工况的调节1、旁路分流调节方式2、节流调节方式3、入口导流调节方式4、变速调节方式5、动叶调节方式6、泵的进口水位调节方式1、旁路分流调节方式1）旁路分流调节的管路布置实例2）旁路分流调节的水力特性分析3）旁路分流调节的特点及其应用1）旁路分流调节的管路布置与应用实例如图所示，在氧化转炉煤气冷却给水系统中，氧化转炉产生的蒸汽量随炼钢工艺过程变化而周期性波动，汽包补水须随之周期性变化，当转炉停止吹炼、汽包无需补水、系统给水量为零时，为避免电机频繁启动或水泵的闷车，并保证高压泵的安全运行，可在水泵出口管路设置这种供回水分流旁路来维持一个小流流量旁路回流。
1．水箱 2. 给水泵 3. 锅炉4. 电动阀5.供回水分流阀2）旁路分流调节的水力特性分析如图示旁路阀门关闭，分流流量Q F=0时，主管阻力特性曲线为φZ，主管用户的流量为Q Z。
当旁路阀门开启（见红色阻力曲线φF），则分流流量为Q F，这时的并联管网阻力特性曲线为φZF，主管用户流量为：Q Zˊ=Q ZF—Q F显然，Q ZF＞Q Z＞Q Zˊ当旁路阀逐步关闭，Zˊ与ZF同时趋近Z，旁路阻力曲线φF逐步变陡。
3）旁路分流调节的特点与应用范围对于用户来说，最大的好处是，采用这种旁路分流的简单调节方法，就实现了在流量减小的同时，系统压力（扬程）也能够同时随之降低。
尤其是当系统频繁地需要维持零流量工况时，可避免使电机频繁启动或出现水泵闷车的现象，从而有效地保护了电机和水泵设备。
但这种调节方法的缺点是旁路分流的这部分流量的耗功成为了无用功。
2、节流调节方式1）出口节流调节方式2）入口节流调节方式3）出口节流与入口节流两种方式的比较4）入口节流调节方式的应用1）出口节流调节方式当关小出口调节阀的开度时，管网阻力曲线由φM调节为φA，运行工作点由M→A，流量由Q M→Q A，扬程由H M→H A。
如P118，图5-11中可以看到，如果不增加管网阻力而相对于流量Q B=Q A，所需要的扬程仅为H B，可见采用这种出口节流调节方式减小流量后产生的附加节流损失为：Δh=H A -H B相应的功率损耗为： ΔN=ρgQ V A Δh/ηA2）入口节流调节方式当关小入口调节阀（或挡板）的开度时，管网阻力曲线由φM 调节为φB ，同时由于流体进入叶轮前流动状态发生了变化，泵或风机特性曲线也由Q —H → Q 1—H 1,因此使运行工作点由M →B ，流量由Q M →Q B ，扬程由H M →H B 。
如P119，图5-12中可以看到，如果不增加管网阻力而相对于流量Q B =Q A ，所需扬程仅为H A ，可见采用这种入口节流调节方式减小流量后产生的附加节流损失为： Δh BA =H B —H A相应的功率损耗为： ΔN BA =ρgQ V A Δh BA /ηB3）出口节流与入口节流两种调节方式的比较 当关小出口调节阀开度时，管网阻力曲线由φM 调节为φC ，运行工作点由M →C ，流量由Q M →Q C ，扬程由H M →H C 。
如P119，图5-12中中可看到，如不增加管网阻力而相对于流量Q C =Q A ，所需要的扬程仅为H A ，可见如采用出口节流调节方式减小流量所产生附加节流损失为： Δh CA = H C —H A相应的功率损耗为： ΔN CA =ρg Q VA Δh CA /ηc显然，ΔN CA ＞ΔN BA即入口节流比出口节流方式节能。
4）入口节流调节方式的应用由于入口节流方式比出口节流方式节能，所以说应该是一种比较好的调节方式，但这种方式的局限性在于入口调节过程中，可能会使进口速度过大、进口压力过低。
对水泵来说会增加其发生汽蚀的可能性，因此水泵系统很少使用入口调节方式。
3、入口导流调节方式 1）入口导流调节及其应用2）入口导流调节方式的节能特性分析1）入口导流调节及其应用虽然入口调节方式比出口调节方式节能，但这种方式的局限性是对水泵来说会增加发生汽蚀可能性，因此大多用于风机系统的工况调节，最常见是应用各种进风口导流器。
参见P119图5-13： （a ）轴向导流器： （b ）简易导流器： （c ）径向导流器：2）入口导流调节的节能特性分析风机进风口导流器是通过叶轮入口处产生预旋，改变了进口速度V 1的方向和大小，成为非轴向入流，即V 1u ≠0，使理论全压p 发生变化，其能量方程式为：)(1122V u V u Pu u T-=ρ由于风机进口导流器调节过程中，管阻特性并不受影响，所以其节能效果比入口节流调节方式更好。
4、主轴转速调节方式1）主轴转速的调节方法2）转速调节方式的节能特性分析1）主轴转速的调节方法①皮带轮调节②变速箱调节③汽轮机调节④直流电机调节⑤多速电机调节⑥变频调节2）转速调节方式节能特性比较分析（1）与旁路分流调节方式的比较分析（2）与出口节流调节方式的比较分析（3）与入口节流调节方式的比较分析（4）与入口导流调节方式的比较分析（1）与旁路分流调节方式的比较分析如左图所示，采用转速调节将水泵的工况从Z点调节至Zˊ点，相应流量下降为Q Zˊ、扬程下降为H Zˊ，而如右图所示采用旁路分流实现同样的工况调节，却带来了分流流量Q F所附加无用功率损失。
主轴转速调节方式旁路分流调节方式（2）与出口节流调节方式的比较分析如图所示，采用转速调节将水泵工况从B点调节至C点，相应流量下降为Q C、扬程下降为H C，而采用出口节流实现同样的工况调节，却带来了出口节流阻损ΔH AC=H A—H C所产生的附加扬程，这部分功率损失是采用转速调节方式所没有的。
（3）与入口节流调节方式的比较分析如图所示，采用转速调节将水泵工况从M点调节至A点，相应流量下降为Q A、扬程下降为H A，而采用入口节流来实现同样的工况调节，却带来了由于入口节流的阻力损失：ΔH BA=H B—H A所产生的附加扬程，这部分功率损失是采用转速调节方式所没有的。