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5 泵与风机的运行 5.1 管路特性曲线及工作点 5.2 泵与风机的联合工作 5.3 运行工况的调节 5.4 泵与风机运行中的主要问题 连续性方程 能量守恒方程 某些泵与风机具有驼峰形的性能曲线,若工作点处于泵或风机的上升区段,则为不稳定工作点。 若风机工作在不稳定工作点,不仅风机的流量为零,而且可能出现喘振现象。 泵与风机的并联工作 为什么要采用并联方式工作? 泵并联后的管路特性曲线. 流量变化范围大; 若仅选用一台泵,则该泵须按满足最大流量来选择; 由于流量变化,必须对泵运行工况进行调节,将导致效率下降,能量损失。 为了保证供水的可靠性,须设置100%的备用泵,增加了投资。 采用并联方式的原因 理由一:为了适应外界负荷变化的要求; 理由二:当扩建机组时,相应需要的流量增大 ,而原有的泵与风机仍可以使用; 理由三:增加运行的可靠性。
I、II为相同性能泵的性能曲线,重合在一起; III为管路特性曲线; I+II为泵并联工作时的性能曲线;
M点为并联时的工作点,HM,qvM; B点为并联时单泵的工作点, HB,qvB; C点为未并联工作泵的工作点,Hc,qvc;
并联工作的特点 并联工作的特点之一:扬程彼此相等,总流量为每台泵输送流量之和; 并联工作的特点之二:并联后的总流量大于一台泵单独工作的流量,而小于单独工作流量的2倍; 并联工作的特点之三:并联后的扬程比单泵工作时大。 并联工作的特点 并联工作的特点之四:管路特性曲线越平坦,并联后的流量越大; 并联工作的特点之五:泵性能曲线越平坦,并联后的流量越小;
泵与风机的串联工作 应用场合: (1)增大扬程; (2)提高抗汽蚀能力。 相同性能泵联合工作的选择 泵的并联与串联工作都能达到增加流量的目的; 工作方式的选择主要取决于管路特性曲线的陡坦程度,另外再考虑效率因素; 当管路特性曲线平坦时,采用并联方式增大的流量大于串联增大的流量。
运行工况调节的主要方式 节流调节 变速调节 动叶调节 汽蚀调节
管道特性曲线方程 为净扬程 为水头损失系数
当出水阀门部分关闭时,
出口节流调节是通过在管路中增加一个额外的水力阻力来实现的。 如果流量不变,则扬程增加。
随着阀门的关闭,工况点从a b c, 逐渐向左上方移动。 随着阀门开度的减小,
功率下降; 流量减小; 效率下降; 水头上升.
为节流损失水头。
因此 功率损失可由下式计算
由此可见,调整幅度越大,节流水头损失越大,功率损失也越大. 出口节流调节方式简评
优点: 简单可靠,得到广泛使用 . 缺点: 能量损失大,不经济,且只能单向调节. 入口端节流 通过改变安装在泵或风机进水侧上的阀门的开度来改变输出流量。 同时改变了管路特性曲线及泵与风机本身的性能曲线。 入口节流能量损失小于出口节流,但易引起汽蚀,因此仅在风机上使用。
入口导流器调节 导流器型式
导流器调节机理
导流器调节方式比出口节流能节省8%~24%的功率。
变速调节 调节机理:通过转速的改变,来改变泵与风机的性能曲线,使流量、扬程(全压)及功率相应的改变。
改变动叶安装角调节 调节原理:改变动叶的安装角,改变泵与风机的性能曲线的形状,从而调节了工况点的位置。 动叶调节的优点:可在较大的流量范围内保持高效率。 动叶调节的缺点:增加了一套较为复杂的动叶调节机构。
叶片的切割与加长 调节原理:改变转轮叶片的外径,改变泵与风机的性能参数。切割转轮,外径减小,泵与风机的流量、扬程(全压)和功率减少;加长转轮,外径增大,泵与风机的流量、扬程(全压)和功率增加。 等等。。。。
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