第五章-泵与风机运行讲诉.ppt

第五章泵与风机的运行 泵与风机 5 1管路特性曲线及工作点 一 管路系统的特性曲线管路系统 指除泵与风机以外的所有附件 吸入管路 压出管路及吸入容器和压出容器的总和 管路特性曲线 管路中通过的流量与所需要的能量之间的关系 即把单位重量流体自吸入容器表面输送至压出容器表面所需的能量 该能量称为装置扬程 用Hc表示 泵与风机 管路系统能头包括 1 流体位能的增加值 2 流体压能的增加值 3 从吸入容器表面至压出容器表面途中各种能量的损失hw 所以 泵的管路性能曲线 泵与风机 管路系统的特性曲线Hc Hst qv2 泵与风机 二 泵与风机的运行工况点 泵与风机 两者性能曲线的交点 反映了两者能量供与求的平衡关系 泵与风机 管路系统 三 泵与风机运行工况点的稳定性 泵与风机 5 2泵与风机的联合运行 泵与风机 从主要安全 经济和容量三个方面考虑 联合工作需求 二 泵与风机的串联运行 一 泵与风机的并联运行 一 泵与风机的并联运行 1 什么是并联运行 两台或两台以上的泵向同一压力管路输送流体时的运行方式 2 并联运行的目的 增大流量 台数调节 一台设备故障时 启动备用设备 3 并联运行的特点 并联各泵所产生的扬程均相等 而并联后的总流量为并联各泵所输送的流量之和 即 以泵为例 泵与风机 泵并联后的性能曲线的作法 把并联各泵的性能曲线H qV上同一扬程点的流量值相加 泵与风机 4 并联运行工况点 5 并联运行时应注意的问题 1 宜适场合 Hc qV较平坦 H qV较陡 2 经济性 对经常并联运行的泵 为保证并联泵运行时都在高效区工作 应使各泵最佳工况点的流量相等或接近 3 并联台数 从并联数量来看 台数愈多并联后所能增加的流量越少 即每台泵输送的流量减少 故并联台数过多并不经济 泵与风机 二 泵与风机的串联运行 前一台泵向后一台泵的入口输送流体的运行方式 一般来说 泵串联运行的主要目的是提高扬程 但实际应用中还有安全 经济的作用 1 什么是串联运行 2 串联运行的目的 串联各泵所输送的流量均相等 而串联后的总扬程为串联各泵所产生的扬程之和 即 3 串联运行的特点 以泵为例 泵与风机 泵串联后的性能曲线的作法 把串联各泵的性能曲线H qV上同一流量点的扬程值相加 泵与风机 4 串联运行工况点 5 串联运行时应注意的问题 1 宜适场合 Hc qV较陡 H qV较平坦 泵与风机 3 启动程序 离心泵 启动时 首先必须把两台泵的出口阀门都关闭 启动第一台 然后开启第一台泵的出口阀门 在第二台泵出口阀门关闭的情况下再启动第二台 2 经济性 对经常串联运行的泵 应使各泵最佳工况点的流量相等或接近 4 泵的结构强度 由于后一台泵需要承受前一台泵的升压 故选择泵时 应考虑到两台泵结构强度的不同 5 串联台数 串联运行要比单机运行的效果差 由于运行调节复杂 一般泵限两台串联运行 由于风机串联运行的操作可靠性差 故一般不采用串联运行方式 引言 1 什么是运行工况调节 2 调节方式分类 3 主要内容 泵与风机运行时 其运行工况点需要随着主机负荷的变化而改变 这种实现泵与风机运行工况点改变的过程称为运行工况调节 非变速调节和变速调节 常用调节方式的工作原理 优缺点及适用场合 典型并联运行工况调节 5 3运行工况的调节 泵与风机 一 非变速调节 常用的调节方式主要有 节流调节 离心泵的汽蚀调节 分流调节 离心式和轴流式风机的前导叶调节 混流式和轴流式风机的动叶调节等 泵与风机 前提条件 一 节流调节 分类 改变节流部件的开度 实施方法 n C 出口端和进口端节流 1 出口端节流调节 工作原理 运行效率 泵与风机 会使泵的吸入管路阻力增加而导致泵进口压强的降低 有引起泵汽蚀的危险 离心式小容量泵与风机采用 并逐渐被代替 轴流式泵与风机不采用该方式 qV Psh 电动机过载 简单 可靠 方便 调节装置初投资很低 节流损失很大 调节量 严重 单向 小于额定流量的方向 优缺点 适用场合 2 进口端节流调节 工作原理 经济性 适用场合 比出口端节流经济 泵不采用进口端调节 仅在风机上使用 泵与风机 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 二 汽蚀调节 什么是汽蚀调节 适用场合 工作原理 图解 泵与风机 仅在风机上使用 H qV和Hc qV 平坦 流量调节范围 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 注意 泵与风机 分流调节 工作原理 前提条件 n C D 改变分流管路阀门开度 实施方法 泵与风机 按照装置扬程相等分配流量的原则 通过主管路的流量为qvA1 旁路的流量为qvA2 适合于轴功率随流量增加而减小的泵 适用场合 三 入口导流器调节 风机 泵与风机 工作原理 pT u2 2u u1 1u 导流器的作用 正预旋 1u 和 2u pT 节流 风机内部局部阻力损失和冲击损失 和出口节流相比 分析计算表明 4 73型锅炉送 引风机 当调节流量在60 90 qVmax时 功率节约 轴向导流器约15 24 简易导流器约8 13 经济性 构造简单 装置尺寸小 运行可靠和维护管理简便 初投资低 优点 泵与风机 大型轴流式 混流式泵与风机在运行中 采用调整叶轮叶片安装角的办法来适应负荷变化的调节方式 n C 工作原理 四 动叶调节 轴流式和混流式泵与风机 什么是 pT u u a a 速度三角形 u 2 HT pT qV 轴流式泵与风机的性能曲线 a 泵与风机 泵与风机 二 变速调节 泵与风机 在管路特性曲线不变的情况下 通过改变转速来改变泵与风机性能曲线 从而改变运行工况点的调节方式 泵与风机 n n1 1 s 60f1 p 1 s n 异步电动机的转子转速 r min n1 交流电动机的同步转速 r min f1 电源频率 p 磁极对数 s 异步电动机的转差率 1 变极调速电源频率f1不变 改变磁极对数p 2 变频调速磁极对数p不变 改变电源频率f1 泵与风机 例 试定性比较泵出口节流调节与变速调节的经济性 解 变速后的运行工况点为A 节流后的运行工况点为B点 变速调节时的轴功率为 由于HB HA 且 C B 则节能效果为 过A点的相似抛物线OAC交泵的性能曲线于C A C 则 节流调节时的轴功率为 泵与风机 问题的提出 离心式泵与风机在设计工况及其附近运行 一般具有较高的效率 但现场常存在设备容量过大或过小的问题 其原因如下 现场改造方法 5 4叶片的切割与加长 泵与风机 一 切割定律前提假设 改变量不大时 切割前后的出口安装角相等 流动状态近乎相似 出口速度三角形相似 切割前后泵与风机的转速不变 泵与风机 1 低比转速泵与风机 ns 80 泵与风机 2 中 高比转速泵与风机 ns 80 泵与风机 注意 切割定律表示切割前后相似工况点 对应工况点 之间的关系 而不是切割前后运行工况点之间的关系 二 切割抛物线1 中 高比转速的泵与风机 泵与风机 2 低比转速的泵与风机说明 只有在切割抛物线或者直线上的对应点才符合叶轮的切割或加长定律 泵与风机 泵与风机 泵与风机 1 切割量的限制 叶轮外径的切割应以效率不致大量下降为原则 切割量不能太大 对于离心式通风机 通常 D D2 7 15 其中 7 为叶轮前盘为锥形或弧形通风机的切割量 而15 为叶轮前盘为平直形通风机的切割量 对于离心泵 其允许的 Dmax与ns的关系如表4 4所示 表4 4不同比转速离心泵和混流泵的最大切割量 泵与风机 分2 3次切割 以防切割过量致使泵与风机的出力不够 离心式通风机经常采用加长叶片的方法 叶片的加长一般按原方向 保持 2a不变 若加长量在5 以内 应采用一次加长 叶轮强度 2 分次切割 一次加长的原则 离心泵通常只采用切割的方法 应适当放大蜗舌和叶轮间的间隙 间隙过小 噪声 效率 电动机是否过载 需要更换的问题 同时还应考虑 图4 24蜗舌间隙放大 泵与风机 4 对于离心通风机 其叶片切割有两种方式 一种是前盖和后盘一起切割 另一种只切割叶片 不切割盖 盘 3 叶片切割后 应对叶轮进行动 静平衡试验 5 对于混流泵 应把前后盖板切割成不同直径 如图4 25所示 图4 25混流泵叶轮车削方式 a 斜车削 b 平行车削 对于分段式多级离心泵 切割时应保留其前 后盖板 只切割叶片 以避免因导叶内径和叶轮外径之间的间隙过大而导致泵的效率下降 泵与风机 5 5泵与风机运行中的主要问题 一 给水泵的汽蚀二 泵与风机的振动 一 流体流动引起的振动1 汽蚀引起振动2 旋转失速引起振动3 水力冲击引起振动 二 机械引起的振动 6点 三 噪声 泵与风机 四 磨损五 暖泵作用种类六 最小流量七 轴向力及其平衡原因轴向力的平衡方法八 径向力及其平衡 泵与风机 盘车大型发电机组的检修中 经常需要缓慢转动整个机组转动部分 俗称 盘车 机组盘车可采用机械或电动两种方式 应根据机组的型式和具体检修内容确定盘车的方式 电动盘车是使发电机定 转子分别通上直流电后 利用定 转子磁场间的电动力 使机组缓慢转动 泵与风机 汽轮机盘车目的是什么 汽机启动冲转前 由于轴封供汽大部分漏入汽缸而造成汽缸上下出现温差 使转子产生向上的热变形 为保证动静部分没有摩擦现象 必须先用盘车装置带动转子作低速旋转 使转