泵、风机与管网系统的匹配.共100页文档
第十二章章 泵、风机与管网系统的匹配
运行阶段常用方法（运行阶段与设计阶段）：
（1） 改变管网中的阀门开启度， 则改变管路的阻力特性，方法
简单，但是不经济。
（2）利用水静压力与流体输送起 始端压力变化的调节。 （3）旁通管调节。
第三节 泵、风机的工况调节
风机与水泵进、出口处利用阀门调节不同特点 • 风机出口设置调节阀，经济性及系统稳定性较差 • 风机进口设置调节阀或进口导叶调节风量 ， 较为经济，改变进口压力，使风机性能发生变
泵、风机与管网系统的合理匹配。流量 和压力匹配。
泵、风机与管网系统匹配的工作状态点
2、泵、风机的稳定工作区和非稳定工作区
大多数泵和风机的Q－H曲线是平缓下降的曲线，这种情况 下运行工况是稳定的. 低比转数、具有驼峰形性能曲线的泵或风机 稳定工作区： 在其压头峰值点的右侧区间运行时，设备的工作状态能 自动地与管网的工作状态保持平衡，稳定工作，这一稳定的 区域称为稳定工作区。 非稳定工作区： 在压头特性曲线峰值的左侧 区域运行时，泵、风机的工作状 态不能稳定，此区称为非稳定工 作区。
本章为重点章节
第十二章 叶片式泵与风机在管路上的工作分析及调节 第一节 管网的特性曲线
一、管网特性曲线：（模仿泵与风机性能曲线的方法） 以横坐标为流量Q，纵坐标为压头的直角坐标系作出流量与压头的关系 曲线图即为管网特性曲线。
H
Hst
o
o
Q
广义管网水利特性曲线(开式系统p1=p2=pa)
泵、风机与管网系统的匹配
化,以适应流量和压力的特定要求。
• 广泛采用的调节方法 • 水泵调节
•思考题：空调新风系统冬季易出什么问题？
第三节 泵、风机的工况调节（泵与风机性能特性曲线调节）
2、 调节泵、风机性能（特性曲线）的调节方法 常用方法： 变速调节、 入口节流调节、风机的前导叶调节、切削 叶轮调节等 （1）变速调节常用方法 2 2 3 Q n H n P n N n ' ' ' ' ' ' ' ' Q n H n P n N n A、改变交流电线路阻抗 B、变频改变电机转数 C、调换皮带轮 D、采用液力联轴器 E、改变电机级数
风机与管网系统的匹配.
定义：反映管网压能与阻力特点的方程,称为管网特性方程.1）广义的管网特性H=Hst+SL2 适应于开式系统2）狭义的管网特性H=SL2 适应于闭式系统网特性方程中压头与流量之间的特定关系，可由管网水力特性曲线表示。
广义的管网水力特性曲线狭义的管网水力特性曲线讨论：1）闭式、开式是相对的2）当重力作用不能忽略时，6.1.2管网特性曲线的影响因素管网是由许多管段、管件（包括三通、弯头、阀门等）及某些设备组成的。
管网中在管径不变的某两截面之间的管路阻力由下式定量计算：其中：结论：管网水力特性曲线的主要影响因素：S=f（l，di，k，Σζ，ρ）泵、风机性能改变后的性能曲线可以称之为泵、风机在管网中的实际运行曲线当风机接有吸入管，造成入口P降低，ρ减小，作功能力下降，引性能曲线发生变化。
（2）出口系统效应的影响效应管道长度，自风机出口截面不规则的速度分布，到管道内气流速度规则分布的截面之间管段长度避免能量损失，不在此段安装管件或设备。
即在效应长度内断面的任何改变，均导致风机性能的降低。
不同出口管道形式的系统效应曲线7.1.2泵、风机与管网系统匹配的工作状态点1. 泵或风机的运行工况点●泵、风机与管网系统运行的平衡点●泵、风机与管网系统的合理匹配。
流量和压力匹配●泵、风机在其特性曲线上稳定工作的点称之为工况点。
2. 泵、风机的稳定工作区和非稳定工作区●稳定工作区，P-Q曲线是平缓的●非稳定工作区，P-Q曲线是驼峰形的，E点不稳定，●驼峰形P-Q曲线应使工作点在下降段3.喘振及其防止方法定义在非稳定工作区运行时，离心泵、风机出现一会输出流体，一会流体倒流的现象，称为“喘振”。
危害喘振发生，设备运行声音发生突变，时停机或消除，将会造成机器严重破坏。
喘振的防治方法4. 系统效应的影响●在实际中，入口损失很大，可高达45%，注意进入口的合理设计●原因是进口连接方式与实验状态不同●泵、风机的进口系统效性能损失值需由实验确定6.1.5 管网系统中泵、风机的联合运行●联合运行：两台或两台以上泵或风机在同一管路中工作。
(完整word版)流体输配管网期末复习知识点
(完整word版)流体输配管网期末复习知识点第一章流体输配管网的功能与类型1。
1空气输配管网的装置及管件有风机、风阀、风口、三通、弯头、变径管等还有空气处理设备。
它们是影响官网性能的重要因素。
1。
2燃气输配管网由分配管道、用户引入馆和室内管道三部分组成。
居民和小型公共建筑用户一般由低压管道供气。
1。
3冷热水输配管网系统：按循环动力可分为重力循环系统和机械循环系统；按水流路径可分为同程式和异程式系统；按流量变化可分为定流量和变流量系统；按水泵设置可分为单式泵和复式泵系统；按与大气解除情况可分为开示和闭式系统。
1。
4采暖空调冷热水管网装置：膨胀水箱;排气装置；散热器温控阀；分水器、集水器；过滤器;阀门；换热装置。
1.5膨胀水箱的作用与安装方式：(1)是用来储存冷热水系统水温上升时的膨胀水量.在重力循环上供下回式系统中，它还起着排气作用。
膨胀水箱的另一个作用是恒定水系统压力。
（2）膨胀水箱的膨胀管与水系统管路的连接，在重力循环系统中，应接在供水总立管的顶端；在机械循环中,一般接至循环水泵吸入口前.连接点处的压力,无论在系统不工作或运行时，都是恒定的.此点为定压点。
(3)膨胀水箱的循环管应接到系统定压点前的水平回水干管上。
该点与定压点之间保持1。
5-3m的距离。
1。
6采暖用户与热网的连接方式:可分为直接连接(1无混合装置的直接连接2装水喷射器的直接连接3装混合水泵的直接连接)和间接连接两种.1。
7补偿器及不同类型的原理：（1)为了防止供热管道升温时，由于热伸长或温度应力而引起管道变形或破坏，需要在管道上设置补偿器，以补偿管道的热伸长，从而减少管壁的应力和作用在阀件或支架结构上的作用力.（2）自然补偿、方形补偿器、波纹管补偿器是利用补偿器材料的变形来吸热伸长，套筒补偿器、球形补偿器是利用管道的位移来吸热伸长.1.8建筑给水管网的功能和类型:（1）功能：建筑给水系统将城镇给水管网或自备水源给水管网的水引入室内，经支管配水管送至用水的末端装置,满足各用水点对水量、水压和水质的需求。
泵、风机与管网的配置
D' 2
【 例 6 － 1】 已 知 水 泵 性 能 曲 线 如 下 图 。 管 路 阻 抗 S ＝ 76000mH2O/(m3/s)2 ，静扬程 Hst ＝ 19m ，转速 n ＝ 2900r/min 。试 求： ⑴水泵的流量Q、扬程H、效率η 及轴功率N； ⑵用阀门调节方法使流量减少25％，求此时水泵的流量、扬程、 轴功率和阀门消耗的功率。 ⑶用变速调节方法使流量减少25％，转速应调至多少？
（1）入口系统效应
管道长度
R
(a)圆形弯管
(b) 方形弯管
(c) 进口风箱
（1）入口系统效应
（2）出口系统效应
• 效应管段长度：风机出口截面不规则的速度分布 至管道内气流速度规则分布的截 面之间管段长度。
（2）出口系统效应
• 效应管段长度：风机出口截面不规则的速度分布 至管道内气流速度规则分布的截 面之间管段长度。 在效应管道长度范围内断面的任何改变，均导致 风机性能降低。
3. 喘振及其防止方法
什么是 喘振？
在非稳定工作区运行时，流体可能
一会儿由泵、风机流出；一会儿由
管网倒置流入泵、风机的这种现象.
■
喘振如何发生？
■
当风机特性曲线峰值左侧较陡，运
行工况点离峰值较远时易发生喘振.
■ ■
轴流风机比离心风机易发生喘振 高压风机比低压风机易发生喘振
■
喘振的防止方法
■
应尽量避免设备在非稳定区工作
Hc HA HB H st
C B A
II
HA HB I
III
0
QB QC QA
Q
0
QB QA
Q
(a)广义特性曲线管网的情况
（b）狭义特性曲线管网的情况
泵、风机与管网系统的匹配
6.1 泵、风机在管网系统中的工况点
1）入口系统效应：
管道长度
R
(a)圆形弯管
(b) 方形弯管
(c) 进口风箱
理想
损失大
改善
6.1 泵、风机在管网系统中的工况点
1）入口系统效应：
风机在管网中接有吸入管路时，入口绝对压力 下降，风机作功能力下降。 思考：为什么风机作功能力下降？
2）出口系统效应
v1 e1 v2 e2 v3 e3 v4
e4
e5
e6 e10
e7
v5
e8
v6
e9
v7
v8
6.1 泵、风机在管网系统中的工况点
枝状管网的阻力特性
P2
P SQ
2
2
2
Z2 P1
1
Z1
o
6.1 泵、风机在管网系统中的工况点
环境对枝状管网流动的影响
Pst Pq PG Pq g dl ( P2 P 1 ) g ( Z1 Z 2 ) e g ( Z 2 Z1 )
S
1 2 2
2
6.1 泵、风机在管网系统中的工况点
2）两个管路不构成回路的情况。添加虚拟 回路使之构成回路(第四章)，若重力作用 与输入的全压动力均为零，则它们处于 “水力并联”地位，其阻力相等。
Q Q1 Q2 P1 P2
水力并联
S S
1 2 1
1 枝状管网特性曲线 2 泵（风机）在管网系统中的工况点 3 管网系统中泵（风机）的联合运行工况
重点内容！
6.1 泵、风机在管网系统中的工况点
1 枝状管网特性曲线 管段的阻力特性
泵与风机联合运行
扬流 程量 不相 变加
5
管 路 串 联
2021/5/24
扬流 程量 相不 加变
6
2021/5/24
7
7.3 泵与风机的联合运行
一、串联运行
泵或风机首尾相接串联在同一 管路系统中，依次传送同一流量的 工作方式为泵或风机串联运行。
串联的主要目的是为了提高泵 或风机的扬程或全压。
2021/5/24
2021/5/24
19
qVA2qVB HAHB
qVBqVCqVA2qVC
2021/5/24
HAHBHC
20
2、不同性能泵或风机并联运行
不同性能的泵并联运行时，它们的性 能曲线差异不要太大，否则并联运行后 泵所输送的流量差别太大。
如果并联运行中的一台泵有驼峰状的 性能曲线，则有可能一台泵的工作点会 落在不稳定区域内。
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；
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；
2021/5/24
18
1、相同性能泵并联运行
两台同性能泵向同一管路系统 输送液体，他们的运行特点是，两 台泵在运行时具有同一的扬程，此 时的流量为两台泵流量之和。
8
2021/5/24
9
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 量足够，只是扬程或全压不够时；
在改建或扩建的管道阻力加大，要 求提高扬程以输送较大流量时。
2021/5/24
10
1、相同性能的泵 或风机串联运行
两台性能相同的泵串联在同一管 路系统中运行，串联运行泵系统的 特点是，经过每台泵的流量是相同 的，扬程却是依次提高。
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。
(整理)风机与管网系统的匹配
第十三章 泵、风机与管网系统的匹配第一节 泵、风机在管网系统中的工作点一、 管网特性曲线 1. 阻力特性如前所述，对于枝状管网，按照管段串、并联关系，可将管网简化为一个管路。
管网中流体的流动阻力与流量之间的关系为2SQ p =∆式中，S 是管网的总阻抗，与管网的几何尺寸、沿程阻力系数、局部阻力系数、流体密度有关。
当这些因素不变时，S 为常数。
2. 管网特性曲线图13-1 管路系统示意图如图13-1所示的管路，根据能量方程，流体从管路进口1-1断面流至出口2-2断面所需的能量e p 可用下式表示：p gZ v p gZ v p p e ∆ρρρρ+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=121112222222 (13-1) 当两断面的动压差值与其它相比较小时，忽略此项，则有：()()21122SQ p p p p gZ p gZ p p st st e +=+=++-+=∆∆ρρ (13-2)式中 st p ——管路出入口两端的压强差，Pa 。
当管网处于稳定运行工况时，st p 与流量无关。
与测压管水头对应的压强差⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+1122Z g p Z g p ρρ 以st p 表示由于枝状管网可以简化为一个管路，因此，（13-2）式也反映了枝状管网的特性，它表明了管网中流体流动所需的能量与流量之间的关系。
将这一关系在以流量为横坐标、压强为纵坐标的直角坐标系中标绘成曲线，即为管网特性曲线，见图13-2。
图13-2 广义管网特性曲线图闭式管网系统，当流体密度不变时，21Z Z =, 21gZ gZ ρρ=，此时若21p p =，则0=st p 。
暖通空调工程中的通风空调管网系统，常常是从大气中吸入空气送入房间，或从房间中吸气后将其排至室外，这类管网系统，也近似有0=st p 。
这时，管网特性曲线方程为：2SQ p p e ==∆ （13-3）图13-3 狭义管网特性曲线图绘制成曲线如图13-3，被称为狭义管网特性曲线，而图13-2则被称为广义特性曲线。