8流体力学第七章.ppt

第七章离心式泵与风机运行分析与选择第一节管路性能曲线与工作点 泵与风机工作在性能曲线上哪一点 取决于所连接的管路性能 第七章离心式泵与风机运行分析与选择第一节管路性能曲线与工作点 泵与风机工作在性能曲线上哪一点 取决于所连接的管路性能 一 管路性能曲线 是指流体在管路中流动时所消耗的能量与实际流量之间的关系曲线 所消耗的能量与实际流量关系式推导 见P98式 4 2 泵管路性能曲线如图7 2 对于风机 p SQ2 风机管路性能曲线如图7 3 二 泵或风机的工作点 将泵与风机的性能曲线H Q与管路性能曲线C E按同一比例绘在同一坐标图上 这两条曲线的交点D就是泵或风机的工作点 要求工作点在泵或风机的高效率范围内 否则重选泵或风机 三 运行工况的稳定性 泵或风机的Q H性能曲线大致有三种类型 平坦形 陡降形 驼峰形 具有驼峰形性能曲线的泵或风机有不稳定工作区 如图7 7 还有可能出现不稳定的情况如图7 8 第二节泵与风机的联合运行 串 并联 目的在于增加流量或压头 一 并联运行并联工作的特点 扬程彼此相等 总流量为每台泵输送流量之和 性能相同 相同型号 的泵并联工作两泵或风机并联工作时的性能曲线的获得 将单独的性曲线的流量在扬程相等的条件下叠加起来得到 可见 两台泵并联后的总流量小于一台泵单独工作时流量的二倍 即QM 2QC 管路性能曲线越陡 泵与风机性能曲线越平坦 并联后增加的流量越少 台数愈多 并联后所能增加的流量也越少 不同性能的泵并联工作可见 压头小的泵或风机输出的流量很少 在总流量减少到E点时甚至输送不出 所以并联效果不好 实际上很少采用 二 串联运行 串联工作的特点 流量彼此相等 总扬程为每台泵扬程之和 串联总性能曲线的获得 将单独泵的性能曲线的扬程在流量相同的情况下迭加起来而得到 可见 串联运行的扬程小于各单机独立运行时扬程之和 串联运行适用于管路系统中流量小 而阻力大的情况 即管路性能曲线很陡的情况 风机一般不推荐采用串联运行 第三节泵与风机的工况调节 改变工作点的两个途径 改变管路性能曲线 改变泵与风机的性能曲线 一 改变管路性能 出口阀门节流调节管路性能曲线变动如图7 14此法增加了阀门阻力 额外增加了能量损失及相应多消耗了功率 不经济 用于临时性的调节 中小功率的泵上 关小阀增加的能量损失 吸入管上阀门节流调节此法只适用于风机 不能用于泵 既改变管路的性能曲线 同时也改变泵与风机的性能曲线 见图7 15 由图可见 入口调节比出口调节经济 少损耗的能量 二 改变泵或风机的性能 非变速调节方式 入口节流调节 离心式和轴流式风机的前导叶调节 切削叶轮调节 变速调节 电气调速 机械调速 机电联调速等 变速调节 转速改变时 泵与风机的性能参数变化如下 转速改变时 工况点的变化如图7 16 改变转速的方法 改变电机转数 采用可变磁极对数电机 变频调速 可控硅调压调速 电磁调速电机 转子串接电阻等方法 调换皮带轮 采用液力偶合器 液力联轴器 齿轮箱变速 进口导流器调节 有轴向导流器 径向导流器 简易导流器 作用 使气流进入叶轮之前产生预旋和节流 工况点的改变如图7 18 此法会产生撞击损失 但还是较经济的 切削叶轮外径调节 切削律为 切削量不大时 效率不变 可不考虑F2 2的修正 允许切削量 见表7 1 水泵厂提供标准叶轮和几种经过切削的叶轮供选用 第四节泵与风机的选用 同时满足使用与经济两方面的要求 一 选类型见表7 2及表7 3 二 确定选机流量及压头 1 1 1 15 max m3 h H 1 1 1 2Hmax m 或p 1 1 1 2Pmax Pa 三 确定型号大小和转数 在选择性能曲线上点绘出管路性能曲线 根据管路性能曲线与泵或风机性能曲线相交情况 确定所需泵或风机的型号和台数 然后再查单台设备的性能曲线图或表 确定转速 功率 效率及电机型号 对于流量比较小而均匀 用一台泵或风机可满足时 不必作出管路性能曲线 由 和 p 查阅样本或手册 选定合适的泵或风机 水泵综合性能曲线图将该型号不同规格的所有泵的性能曲线的工作部分 四边形 表示在一个图上 这个四边形是以叶轮切割与不切割的 H曲线和与设计点效率相差不大于 的等效率曲线所组成 风机的选择性能曲线图 以对数坐标表示的 把几何相似但叶轮直径 不同的风机的风压 风量 转速和功率绘在一张图上 工作范围一般规定为设计点效率的90 以上的一段 图中包含三组等值线 等 线 等n线和等 线 等 线和等n线通过每条性能曲线中效率最高点 四 选电动机及传动配件 配套电机功率Nm K 电机安全系数 K 1 15 1 5 i 传动效率 五 选用中的注意事项 并联台数不宜过多 选风机避免串 并联 尽量选用大