流体输配管网泵风机与管网系统的匹配

1、 第第6 6章章 泵、风机与管网系统的匹配泵、风机与管网系统的匹配 6.1 泵、风机在管网系统中的工作状态点泵、风机在管网系统中的工作状态点 6.2 泵、风机的工况调节泵、风机的工况调节 6.3 泵、风机的安装位置泵、风机的安装位置 6.4 泵、风机的选用泵、风机的选用 6.1 6.1 泵、风机在管网系统中的工作状态点泵、风机在管网系统中的工作状态点 6.1.1 6.1.1 管网特性曲线管网特性曲线 1 1 阻力特性阻力特性 管道中流体的流到阻力与流量之间的关系：管道中流体的流到阻力与流量之间的关系： P=SLP=SL2 2 S S 总阻抗，与管网几何尺寸、摩擦阻力系数， 总阻抗，与管网几何尺

2、寸、摩擦阻力系数， 流体密度有关流体密度有关 2 2 管网特性曲线管网特性曲线 能量方程：能量方程： pgZPgZPP e ) 2 () 2 ( 2 2 11 12 2 22 2 2 2122 )()(SLPpgZPgZPP ste 定义定义： 反映反映 管网压能与管网压能与 阻力特点的阻力特点的 方程方程, ,称为管称为管 网特性方程网特性方程. . 1 1）广义的管网特性）广义的管网特性 H=HH=Hst st+SL+SL2 2 适应于开式系统 适应于开式系统 2 2）狭义的管网特性）狭义的管网特性 H=SLH=SL2 2 适应于闭式系统 适应于闭式系统 网特性方程中压头与流量之间的特定关

3、系，可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。由管网水力特性曲线表示。 广义的管网水力广义的管网水力特性曲线特性曲线 狭义的管网水力狭义的管网水力特性曲线特性曲线 讨论：讨论：1 1）闭式、开式是相对的）闭式、开式是相对的 2 2）当重力作用不能忽略时，闭式管网）当重力作用不能忽略时，闭式管网 的特性也是广义的。的特性也是广义的。 返回返回 返回返回 6.1.26.1.2管网特性曲线的影响因素管网特性曲线的影响因素 管网是由许多管网是由许多管段管段、管件管件（包括三通、弯头、（包括三通、弯头、 阀门等）及阀门等）及某些设备某些设备组成的。组成的。 管网中在管径不变的某

4、两截面之间的管路阻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：力由下式定量计算： 其中：其中： 结论：结论： 管网水力特性曲线的主要影响因素：管网水力特性曲线的主要影响因素： S=fS=f（l l，d di i，k k，） 当管网内达到某一流量值时，管网阻力的高低取决当管网内达到某一流量值时，管网阻力的高低取决 于阻抗于阻抗S S的大小；的大小； 当管网的压头一定时，管网系统中流量的大小亦取当管网的压头一定时，管网系统中流量的大小亦取 决于阻抗决于阻抗S S的大小。的大小。 调整管路布置形式调整管路布置形式, ,改变某管路的长度和选择管径的改变某管路的长度和选择管径的 大小，能达

5、到调整管网水力特性。大小，能达到调整管网水力特性。 在管网的运行中，通过调节阀门的开度（即改变在管网的运行中，通过调节阀门的开度（即改变 值）也能达到改变管网水力特性的效果，以使值）也能达到改变管网水力特性的效果，以使 之适应用户对管网流量或压力分布的需要。之适应用户对管网流量或压力分布的需要。 泵、风机工作点不仅取决于泵、风机本身，泵、风机工作点不仅取决于泵、风机本身， 也与管网的连接和特性有关。也与管网的连接和特性有关。 系统效应：指泵、风机进出口与管网系统连接系统效应：指泵、风机进出口与管网系统连接 方式对泵、风机的性能特性产生的影响。方式对泵、风机的性能特性产生的影响。 泵、风机的性能

6、曲线，是标准实验状态下。泵、风机的性能曲线，是标准实验状态下。 入口的连接方式不同，流向和速度分布与标入口的连接方式不同，流向和速度分布与标 准实验不同准实验不同 内部能量损失发生变化，泵、风机的性能下内部能量损失发生变化，泵、风机的性能下 降。降。 6.1.3 管网系统对泵、风机运行曲线的影响管网系统对泵、风机运行曲线的影响 （1）入口的系统效应）入口的系统效应 系统效应影响风机性能示意图。系统效应影响风机性能示意图。 圆形弯管方形弯管进口风箱 泵、风机性能改变后的性能曲线可以称之为泵、泵、风机性能改变后的性能曲线可以称之为泵、 风机在管网中的风机在管网中的实际运行曲线实际运行曲线 当风机接

7、有吸入管，当风机接有吸入管， 造成入口造成入口P降低，降低，减减 小，作功能力下降，小，作功能力下降， 引性能曲线发生变化。引性能曲线发生变化。 效应管道长度效应管道长度，自风机出口截面不规则的速，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度分布，到管道内气流速度规则分布的截面 之间管段长度之间管段长度 避免能量损失避免能量损失，不在此段安装管件或设备。，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，均导致风即在效应长度内断面的任何改变，均导致风 机性能的降低。机性能的降低。 （2 2）出口系统效应的影响）出口系统效应的影响 系统效应系统效应曲线曲线 返回返回

8、返回返回 不同出口管道形式的系统效应曲线不同出口管道形式的系统效应曲线 返回返回继续继续 1. 1. 泵或风机的运行工况点泵或风机的运行工况点 泵、风机与管网系统运行泵、风机与管网系统运行 的平衡点的平衡点 泵、风机与管网系统的合泵、风机与管网系统的合 理匹配。流量和压力匹配理匹配。流量和压力匹配 泵、风机在其特性曲线上泵、风机在其特性曲线上 稳定工作的点称之为工况稳定工作的点称之为工况 点。点。 7.1.27.1.2泵、风机与管网系统匹配的工作状态点泵、风机与管网系统匹配的工作状态点 稳定工作区，稳定工作区，P-QP-Q曲曲 线是平缓的线是平缓的 非稳定工作区，非稳定工作区，P-QP-Q 曲

9、线是驼峰形的，曲线是驼峰形的，E E 点不稳定，点不稳定，D D点稳定点稳定 驼峰形驼峰形P-QP-Q曲线应使曲线应使 工作点在下降段工作点在下降段 2. 2. 泵、风机的稳定工作区和非稳定工作区泵、风机的稳定工作区和非稳定工作区 稳定工作区稳定工作区 非稳非稳 定工定工 作区作区 3. 3.喘振及其防止方法喘振及其防止方法 定义定义 在非稳定工作区运行时，离心泵、风机出现一会输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，称为出流体，一会流体倒流的现象，称为“喘振喘振” ” 。 危害危害 喘振发生，设备运行声音发生突变，喘振发生，设备运行声音发生突变，QQ、P P

10、急剧波动，急剧波动， 发生强烈振动。不及时停机或消除，将会造成机器发生强烈振动。不及时停机或消除，将会造成机器 严重破坏。严重破坏。 喘振的防治方法喘振的防治方法 应尽量避免设备在非稳定区工作；应尽量避免设备在非稳定区工作； 采用旁通或放空法；采用旁通或放空法； 减速节流法。减速节流法。 返回返回 喘振发生的条件：喘振发生的条件： l出口接有管网，且具有一定压力出口接有管网，且具有一定压力 l出口流量变小，达到不稳定区，管网压力大于泵出口压力出口流量变小，达到不稳定区，管网压力大于泵出口压力 u在实际中，入口损失很大，可高达在实际中，入口损失很大，可高达45%，注意进入，注意进入 口的合理设计

11、口的合理设计 u原因是进口连接原因是进口连接 方式与实验状态方式与实验状态 不同不同 u泵、风机的进口泵、风机的进口 系统效性能损失系统效性能损失 值需由实验确定值需由实验确定 4. 系统效应的影响系统效应的影响 1.1.泵或风机的并联工作泵或风机的并联工作 （l l）泵、风机并联工作的特点）泵、风机并联工作的特点 各台设备压头相同，而总流量等各台设备压头相同，而总流量等 于各台设备流量之和。于各台设备流量之和。 并联一般应用于以下情况：并联一般应用于以下情况： 流量大，大流量泵或风机制造困流量大，大流量泵或风机制造困 难或造价太高；难或造价太高； 流量变化大，开停台数调节；流量变化大，开停台

12、数调节； 检修及事故备用。检修及事故备用。 6.1.5 6.1.5 管网系统中泵、风机的联合运行管网系统中泵、风机的联合运行 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。：两台或两台以上泵或风机在同一管路中工作。 联合方式联合方式：并联、串联两种情况：并联、串联两种情况 目目 的的：并联增加流量，串联增加压头。：并联增加流量，串联增加压头。 （2）联合运行曲线绘制方法）联合运行曲线绘制方法 a.a.在在Q QH H坐标系上绘各台泵、风机坐标系上绘各台泵、风机 的的Q QH H性能曲线；性能曲线； b. b. 在在y y轴上取不同轴上取不同 H Hi i，做水平线，做水平线， 与各

13、泵、风机性能曲线相交得到与各泵、风机性能曲线相交得到 Q QI I， ，j j， ，Q Q2,j 2,j， ，QQi,j i,j， ，Q Qn,j n,j； ； c. c. 取取 Q Q0,j 0,j Q Q1,j 1,j Q Q1,j 1,j Q Qn,j n,j 按（按（H Hj j，Q Q0,j 0,j）在 ）在Q QH H坐标系上坐标系上 的点连线，得的点连线，得N N台并联泵、风机的台并联泵、风机的 联合运行曲线。联合运行曲线。 （3）两台相同的泵或风机的并联）两台相同的泵或风机的并联 （4 4）多台相同泵或风机的并联）多台相同泵或风机的并联 （5 5）不同性能的泵或风机并联）不同性

14、能的泵或风机并联 返回返回继续继续 讨论： 并联单台设备流量减少并联单台设备流量减少 管路特性曲线较陡，不宜采用并联工作管路特性曲线较陡，不宜采用并联工作 随并联台数增多，单台设备流量减少越多，并随并联台数增多，单台设备流量减少越多，并 联效果越差联效果越差 两台性能不同的设备并联，压头小的设备输出两台性能不同的设备并联，压头小的设备输出 流量小流量小 串联工作的特点串联工作的特点 各台设备的流量相同各台设备的流量相同 总压头为各台压头的和总压头为各台压头的和 串联用于以下情况：串联用于以下情况： 高压泵或风机制造困难或造高压泵或风机制造困难或造 价太高时；价太高时； 改扩建时，管道阻力加大，

15、改扩建时，管道阻力加大， 需要压头提高时。需要压头提高时。 两台相同的泵或风机串联工两台相同的泵或风机串联工 作时，工况分析如图。作时，工况分析如图。 2 2泵或风机的串联工作泵或风机的串联工作 讨论： 串联单台设备压头减少，流量增加串联单台设备压头减少，流量增加 串联台数增多，后面设备压强增大串联台数增多，后面设备压强增大 管路特性曲线较陡，串联工作效果好管路特性曲线较陡，串联工作效果好 改变管网中阀门的开度可改变管网中阀门的开度可 改变管网特性曲线。改变管网特性曲线。 1.1.液体管网系统的性能调节液体管网系统的性能调节 u 曲线曲线2 2为管网初始性能曲线为管网初始性能曲线 u关小阀门，

16、性能曲线关小阀门，性能曲线1 1，增加，增加 的压力损失为的压力损失为H HB BH HD D， ，多消耗 多消耗 的功率为：的功率为：N=QN=QB BH/B u开大阀门，性能曲线开大阀门，性能曲线3 3 u液体管路，泵的调节阀通常液体管路，泵的调节阀通常 装在出口管，防止气蚀。装在出口管，防止气蚀。 6.26.2泵与风机的工况调节泵与风机的工况调节 工作点：工作点：泵与风机泵与风机性能曲线与管网特性曲线平衡点性能曲线与管网特性曲线平衡点 6.2.1调节管网系统性能调节管网系统性能 风机出口设调节阀，经济风机出口设调节阀，经济 性较差性较差 较为经济方式是在进口设较为经济方式是在进口设 调节

17、阀调节阀 入口节流改变风机性能曲入口节流改变风机性能曲 线，适应流量或压力的特线，适应流量或压力的特 定要求。定要求。 该调节方式既节能又可避该调节方式既节能又可避 免产生喘振。免产生喘振。 2 2气体管网系统的性能调节气体管网系统的性能调节 6.2.26.2.2调节泵、风机性能调节泵、风机性能 调节方式：调节方式：非变速调节非变速调节、变速调节变速调节 u非变速调节非变速调节：入口节流调节，离心式和轴流式风机：入口节流调节，离心式和轴流式风机 的前导叶片调节、切削叶轮调节等；的前导叶片调节、切削叶轮调节等； u变速调节变速调节，变频调速是目前最为经济的。，变频调速是目前最为经济的。 *1.变

18、速调节变速调节 改变泵或风机的转数，改变泵或风机的性能曲线，使改变泵或风机的转数，改变泵或风机的性能曲线，使 工况点移动，流量随之改变。泵与风机的性能参数变工况点移动，流量随之改变。泵与风机的性能参数变 化如下：化如下： 变速调节的工况分析变速调节的工况分析 工况点：两线交点工况点：两线交点A A。 变转速将工况点调节变转速将工况点调节B B点点 A A、B B两点不满足运动相两点不满足运动相似似， 不是相似点不是相似点 B B、C C两点才是相似点。两点才是相似点。 =SQ2 n/n=QC/QB 改变转数的方法：改变转数的方法： （1 1）改变电机转数）改变电机转数 v在电机的转子电路中串接

19、变阻器改变转数在电机的转子电路中串接变阻器改变转数 v改变电机的极数，价格较高，调速跳跃，范围有限改变电机的极数，价格较高，调速跳跃，范围有限 v变频调速，范围宽、效率高，体积小，易安装。变频调速，范围宽、效率高，体积小，易安装。 （2 2）调换皮带轮）调换皮带轮 改变皮带轮的大小，在一定范围内调节转数。优点不增加改变皮带轮的大小，在一定范围内调节转数。优点不增加 额外的能量损失，缺点调速范围有限，停机换轮。额外的能量损失，缺点调速范围有限，停机换轮。 （3 3）液力联轴器）液力联轴器 不采用增速方法来调节工况。不采用增速方法来调节工况。 导流器使气流进入叶轮导流器使气流进入叶轮 之前产生预旋

20、，切向分之前产生预旋，切向分 速加大，降低风压。速加大，降低风压。 导流器叶片转动角度越导流器叶片转动角度越 大，产生预旋越强烈，大，产生预旋越强烈， 风压风压P P越低。越低。 导流叶片安装角度导流叶片安装角度 比较经济比较经济 2 2进口导流器调节进口导流器调节 导流器导流器：轴向导流器：轴向导流器 径向导流器径向导流器 00 300 600 3 3切削叶轮调节切削叶轮调节 叶轮经过切削，性能改变，工况点移动，叶轮经过切削，性能改变，工况点移动， 流量和压头改变，达到节能的目的。流量和压头改变，达到节能的目的。 叶轮经过切削与原叶轮经过切削与原 来叶轮不符合几何来叶轮不符合几何 相似条件，

21、切削前相似条件，切削前 后性能参数不符合后性能参数不符合 相似率。相似率。 切削量不大，认为切削量不大，认为不变，不变，D D2 2变为变为D D2 2，U U2 2变为变为U U2 2。 速度相似，满足运动相似。切削前后的速度比为：速度相似，满足运动相似。切削前后的速度比为： 叶轮切削前后的性能参数之间关系如下：叶轮切削前后的性能参数之间关系如下： （1 1）低比转数的设备，叶轮切削后，认为）低比转数的设备，叶轮切削后，认为b b2 2=b=b2 2 ， ， 则性能参数关系称为则性能参数关系称为第一切削定律第一切削定律： Cu2 （2 2）中、高比转数，叶轮切削后，）中、高比转数，叶轮切削后

22、，dd2 2b b2 2dd2 2 b b2 2 ，性能参数关系称为 ，性能参数关系称为第二切削定律：第二切削定律： 图中，图中，D D2 2的性能曲线的性能曲线，管，管 路性能曲线路性能曲线， A A是交点。是交点。 将工况点调至将工况点调至B B点，通过点，通过B B点点 D D2 2 的性能曲线 的性能曲线。 求求D D2 2 ，找出曲线 ，找出曲线上与上与B B点点 运动相似的点，根据两个切运动相似的点，根据两个切 削定律，切削曲线也有两条。削定律，切削曲线也有两条。 对于中高比转数的泵与风机对于中高比转数的泵与风机： 对于低比转数的泵与风机有：对于低比转数的泵与风机有： 切削叶轮的调

23、节方法，其切削量不能太大，切削叶轮的调节方法，其切削量不能太大， 否则效率明显下降。否则效率明显下降。 最大切削量与比转数最大切削量与比转数n ns s有关，如下表所示：有关，如下表所示： 例例6-16-1：已知水泵性能曲线如图。阻抗：已知水泵性能曲线如图。阻抗S S76000s76000s2 2m m5 5， 静扬程静扬程H Hst st= 19m = 19m，转数，转数n n 2900r2900rminmin。 试求试求: :(1(1) )泵的泵的Q Q，H H、及轴功率及轴功率N N；（；（2 2）阀门调节，）阀门调节，Q Q减减 少少2525，求泵的，求泵的Q Q、H H、轴功率、轴功

24、率N N和阀门消耗的功率。和阀门消耗的功率。 （3 3）变速调节，）变速调节，Q Q减少减少 2525，转数应调至多少？，转数应调至多少？ 解（解（1） （2） （3） =2570r/min 例例62上题中的水泵直径上题中的水泵直径D2 200mm，如果用切削叶，如果用切削叶 轮方法使流量减少轮方法使流量减少 25，问应切削多少？，问应切削多少？ 解解 比转数比转数 低比转数低比转数 切削率符合要求切削率符合要求 6.3.1 6.3.1 水泵的气穴和气蚀现象水泵的气穴和气蚀现象 泵中最低压力泵中最低压力P Pk k如果降低到被吸液体工作温度下的饱如果降低到被吸液体工作温度下的饱 和蒸汽压力和蒸

25、汽压力P Pv v时，泵壳内即发生时，泵壳内即发生气穴气穴和和气蚀气蚀现象。现象。 气穴气穴泵中最低压力泵中最低压力Pk如果降低到被吸液体工作温度如果降低到被吸液体工作温度 下的饱和蒸汽压力下的饱和蒸汽压力Pv时，液体就大量气化，溶解在液时，液体就大量气化，溶解在液 体里的气体也自动逸出，出现体里的气体也自动逸出，出现“冷沸冷沸”现象，形成的现象，形成的 气泡随流体进入叶轮压力升高区时，气泡突然被四周气泡随流体进入叶轮压力升高区时，气泡突然被四周 水压破，流体因惯性力以高速冲向气泡中心，产生局水压破，流体因惯性力以高速冲向气泡中心，产生局 部水锤现象，局部压力可达部水锤现象，局部压力可达数十兆

26、帕数十兆帕。此时，可以听。此时，可以听 到气泡冲破时爆裂声。到气泡冲破时爆裂声。 6.3泵与风机的安装位置泵与风机的安装位置 气蚀气蚀在离心泵中，一般气穴区域发生在离心泵中，一般气穴区域发生 在叶片进口的壁面，局部水锤作用频率在叶片进口的壁面，局部水锤作用频率 高达高达23万次万次/秒秒，金属表面先产生蜂蜗，金属表面先产生蜂蜗 状损坏，然后叶片出现裂缝和剥落，最状损坏，然后叶片出现裂缝和剥落，最 后达到完全损坏的程度后达到完全损坏的程度 最常见的吸水泵，以水的饱和蒸汽压力最常见的吸水泵，以水的饱和蒸汽压力 为防止水汽化的最小压力，其值与水温为防止水汽化的最小压力，其值与水温 的关系见下表的关系

27、见下表 。 由由图图6-3-1 6-3-1 列能量方程表示成如下形式：列能量方程表示成如下形式： P g PP k ) 2 ( 2 11 n当当K K点的液体压强点的液体压强P PK K等于该温度下的气化压强等于该温度下的气化压强PvPv 时，液体就开始发生气化，该状态称为临界状时，液体就开始发生气化，该状态称为临界状 态，液体压强态，液体压强P PK K 要留一定富余量。 要留一定富余量。 n实际工程中用实际工程中用允许吸上高度允许吸上高度或或气蚀余量气蚀余量来控制来控制 气蚀余量气蚀余量 PP g vP k 2 2 1 离心泵的离心泵的吸水性能吸水性能通常是用通常是用允许吸上真空高允许吸上

28、真空高 度度 Hs Hs值值来衡量，来衡量， Hs Hs 值越大，说明水泵值越大，说明水泵 吸水性能越好。吸水性能越好。 目前对泵内流体的气穴现象的理论研究或计目前对泵内流体的气穴现象的理论研究或计 算，大多数还是以液体算，大多数还是以液体气化压强作为发生气气化压强作为发生气 穴的临界压力穴的临界压力。 为避免发生气穴现象，至少应该使泵内液体为避免发生气穴现象，至少应该使泵内液体 的最低压强的最低压强P Pmin min大于液体在该温度时的气化压 大于液体在该温度时的气化压 强强P Pv v。 6.3.2 6.3.2 吸入式泵的安装高度吸入式泵的安装高度 泵的最大允许安装高度，即泵吸入口轴线与

29、吸液池泵的最大允许安装高度，即泵吸入口轴线与吸液池 的最低液面的高差，对于管网系统的正常可靠运行及的最低液面的高差，对于管网系统的正常可靠运行及 经济性都具有重要的意义，经济性都具有重要的意义，如图如图。 列列0 00 0和和l l1 1两断面水流的能量方程：两断面水流的能量方程： 返回返回继续继续 返回返回 返回返回1 返回返回 泵的吸上真空度泵的吸上真空度HsHs将随安装高度将随安装高度H HSS SS的增加而增加。 的增加而增加。 为避免发生气蚀，各种泵都给定一个允许的吸上真为避免发生气蚀，各种泵都给定一个允许的吸上真 空高度，用空高度，用HsHs表示。表示。 在允许吸上真空高度的条件下

30、，可计算出泵的允许在允许吸上真空高度的条件下，可计算出泵的允许 安装高度，也称最大安装高度以安装高度，也称最大安装高度以Hss Hss 表示。表示。 实际泵安装高度应遵守实际泵安装高度应遵守H HSS SS HHSS SS 继续继续 ssss h g v HH 2 2 ssss h g v HH 2 2 返回返回 *在实际应用中，在实际应用中，HHS S 的确定应注意如下两点：的确定应注意如下两点： （1 1）为防止气蚀发生，）为防止气蚀发生，HsHs应随流量增加而有应随流量增加而有 所降低。水泵厂一般在产品样本中，用所降低。水泵厂一般在产品样本中，用 QQHsHs曲曲 线来表示该水泵的吸水性

31、能。线来表示该水泵的吸水性能。 （2 2）泵的产品样本给出的）泵的产品样本给出的QQHsHs曲线是标准曲线是标准 状态清水条件下试验得出的。当泵的使用条件与上状态清水条件下试验得出的。当泵的使用条件与上 述条件不相符时，应对述条件不相符时，应对HsHs值按下式进行修正：值按下式进行修正： 继续继续 返回返回继续继续 u如果管网中某处压力分如果管网中某处压力分 布低于该液体温度下的布低于该液体温度下的 汽化压力，就会妨碍系汽化压力，就会妨碍系 统的正常运行。统的正常运行。 u其对应给水温度下的汽其对应给水温度下的汽 化压力为化压力为P PV V，给水泵气，给水泵气 蚀余量为蚀余量为hh。应有：。

32、应有： 6.3.2灌注式泵安装的最低液面高度灌注式泵安装的最低液面高度 返回返回 当水箱中液面压强当水箱中液面压强P P0 0等于液体温度对应条件下的汽化压力等于液体温度对应条件下的汽化压力 P Pv v时，则有：时，则有： 显然显然H Hg g0 0，即说明此时泵必须安装于液面下使之成为灌，即说明此时泵必须安装于液面下使之成为灌 注式才可保证泵不会发生气蚀。注式才可保证泵不会发生气蚀。 继续继续 返回返回继续继续 6.3.46.3.4泵与管网的连接泵与管网的连接 1. 1.系统管路的连接（系统管路的连接（如图如图） 对于吸水管路的基本要求有三点：对于吸水管路的基本要求有三点： （1 1）不漏

33、气。）不漏气。 （2 2）不积气。为了使水泵能及时排走吸水管）不积气。为了使水泵能及时排走吸水管 路路 内的空气，吸水管应有沿水流方向上升的坡度内的空气，吸水管应有沿水流方向上升的坡度i i， 一般大于一般大于0.0050.005，以免形成气囊。，以免形成气囊。 （3 3）不吸气。为了避免吸水井（池）水面产）不吸气。为了避免吸水井（池）水面产 生旋涡，使水泵吸入空气，吸水管进口在最低水生旋涡，使水泵吸入空气，吸水管进口在最低水 位下的淹没深度位下的淹没深度h h不应小于不应小于0.50.51.0m1.0m。 返回返回 为了防止水泵吸入井底的尘渣，并使水泵工作时为了防止水泵吸入井底的尘渣，并使水

34、泵工作时 有良好的水力条件，应遵循以下规定：有良好的水力条件，应遵循以下规定： （1 1）吸水管的进口高于井底不小于）吸水管的进口高于井底不小于0.8D0.8D，如图如图， 通常取通常取D D为吸水管直径的为吸水管直径的1.31.31.51.5倍。倍。 （2 2）吸水管喇叭口边缘距离井壁不小于）吸水管喇叭口边缘距离井壁不小于 0 07575 1.0D1.0D。 （3 3）在同一井中安装有几根吸水管时，吸水喇叭）在同一井中安装有几根吸水管时，吸水喇叭 口之间的距离不小于（口之间的距离不小于（1.51.52.02.0）D D。当水泵采用抽气。当水泵采用抽气 设备充水或能自灌充水时，为了减小吸水管进

35、口处的设备充水或能自灌充水时，为了减小吸水管进口处的 水头损失，吸水管进口通常采用喇叭口形式。如水中水头损失，吸水管进口通常采用喇叭口形式。如水中 有较大的悬浮杂质时，喇叭口外面还需加设滤网。当有较大的悬浮杂质时，喇叭口外面还需加设滤网。当 水泵从压水管引水启动时，吸水管上应装有底阀。水泵从压水管引水启动时，吸水管上应装有底阀。 返回返回继续继续 返回返回 返回返回继续继续 2. 2.压出管路的连接压出管路的连接 压出管路承受压力高，要求坚固而不漏水，通常采压出管路承受压力高，要求坚固而不漏水，通常采 用钢管，并尽量采用焊接接口，在适当地点应设法用钢管，并尽量采用焊接接口，在适当地点应设法 兰

36、接口。兰接口。 一般应在吸水管路和压出管路上设置伸缩节或可曲一般应在吸水管路和压出管路上设置伸缩节或可曲 挠的橡胶接头。挠的橡胶接头。 为了承受管路中内压力所造成的推力，在一定的部为了承受管路中内压力所造成的推力，在一定的部 位上（各弯头处）应设置专门的支墩或拉杆。位上（各弯头处）应设置专门的支墩或拉杆。 在不允许液体倒流的管路中，应在泵压出管上设置在不允许液体倒流的管路中，应在泵压出管上设置 止回阀。压出管路装设闸阀，当直径止回阀。压出管路装设闸阀，当直径D D400mm400mm时，时， 大都采用电动或水力闸阀。大都采用电动或水力闸阀。 返回返回继续继续 6.3.46.3.4风机的进出口合

37、理布置与连接风机的进出口合理布置与连接 通风机进出口风管的布置是否合理，直接影响通风通风机进出口风管的布置是否合理，直接影响通风 机的工作状态点和效率。机的工作状态点和效率。 1 1通风机进口装置通风机进口装置 为了保证气流均匀地进入叶轮，并均匀地充满进口为了保证气流均匀地进入叶轮，并均匀地充满进口 截面，风机入口管以平直管段为最佳。对于变径入截面，风机入口管以平直管段为最佳。对于变径入 口管，应尽量采用角度较小的渐扩管，要避免采用口管，应尽量采用角度较小的渐扩管，要避免采用 突扩管和突缩管，以免气流速度和方向的突然变化。突扩管和突缩管，以免气流速度和方向的突然变化。 表表6-3-36-3-3

38、是是4 4种进风弯头的通风机，在出口速度为种进风弯头的通风机，在出口速度为 8m/s8m/s、两种叶形、不同静压时流量损失的百分数。、两种叶形、不同静压时流量损失的百分数。 返回返回继续继续 返回返回继续继续 返回返回继续继续 2 2通风机出口装置通风机出口装置 气流通过叶轮的旋转，在风机出口处是有方向的，气流通过叶轮的旋转，在风机出口处是有方向的， 因此，风机出口装置必须适应这种方向流动的气流。因此，风机出口装置必须适应这种方向流动的气流。 返回返回继续继续 1.1.常用泵的性能及使用范围常用泵的性能及使用范围 离心泵：单级单吸、单级双吸、多级、管道泵等。离心泵：单级单吸、单级双吸、多级、管

39、道泵等。 电动机与泵的连接方式电动机与泵的连接方式: :直接耦合式、皮带传动式、直连式、直接耦合式、皮带传动式、直连式、 湿转子型等湿转子型等 离心泵的性能分为：平坦型，驼峰型，陡降型离心泵的性能分为：平坦型，驼峰型，陡降型 泵应在高效区（泵应在高效区（0.90 0.90 max max）的工作。 ）的工作。 6.4 6.4泵、风机的选用泵、风机的选用 6.4.16.4.1常用的泵、风机性能及使用范围常用的泵、风机性能及使用范围 高效区高效区Q-H曲线曲线 切削一、两次切削一、两次 高效区高效区Q-H曲线曲线 等效率线等效率线 2. 2.常用风机的性能及适用范围常用风机的性能及适用范围 有有离

40、心式离心式和和轴流式轴流式两大类。还有两大类。还有混流式混流式、贯流式贯流式等。具体见等。具体见 表表6-4-26-4-2。 6.4.26.4.2泵、风机的选用原则泵、风机的选用原则 1.1.泵的选用原则：泵的选用原则： （1 1）按输送液体物理化学性质选适用种类；按输送液体物理化学性质选适用种类； （2 2）泵的泵的Q Q和和H H满足要求满足要求, ,有有10102020的富裕量；的富裕量； （3 3）使工作点处于较高效率值范围内；使工作点处于较高效率值范围内； （4 4）Q Q较大，宜并联较大，宜并联, ,并联台数不宜多，尽量用同型号泵并联。并联台数不宜多，尽量用同型号泵并联。 （5 5

41、）选泵时考虑系统静压，工作压力应在泵壳体和填料的承压选泵时考虑系统静压，工作压力应在泵壳体和填料的承压 能力范围之内。能力范围之内。 2.2.风机的选用原则风机的选用原则 （1 1）根据输送气体的物理、化学性质的不同根据输送气体的物理、化学性质的不同( (如有清洁气体、如有清洁气体、 易燃、易爆、粉尘、腐蚀性等气体易燃、易爆、粉尘、腐蚀性等气体) )，选用不同用途的风机。，选用不同用途的风机。 （2 2）风机的流量和压头能满足运行工况的要求。并应有风机的流量和压头能满足运行工况的要求。并应有1010 2020的富裕量。的富裕量。 （3 3）使风机的工作点经常处于高效率区，在流量使风机的工作点经

42、常处于高效率区，在流量压头曲线压头曲线 最高点的右侧下降段上，保证工作的稳定性和经济性。最高点的右侧下降段上，保证工作的稳定性和经济性。 （4 4）对有消声要求的通风系统，应首先选择效率高、转数低对有消声要求的通风系统，应首先选择效率高、转数低 的风机，并应采取相应的消声减振措施。的风机，并应采取相应的消声减振措施。 （5 5）尽可能避免采用多台并联或串联的方式。当不可避免时，尽可能避免采用多台并联或串联的方式。当不可避免时， 应选择同型号的风机联合工作。应选择同型号的风机联合工作。 6.4.3 6.4.3泵、风机的选用方法泵、风机的选用方法 1.1.泵的选用泵的选用 （1 1）泵的型号示意）

43、泵的型号示意 a a单级单吸清水离心泵单级单吸清水离心泵 （2）流量）流量Q和扬程和扬程H （3）泵的种类选择）泵的种类选择 分析泵的工作条件，如液体的温度、腐蚀性、分析泵的工作条件，如液体的温度、腐蚀性、 清洁度等，根据流量、扬程，确定泵的类型。清洁度等，根据流量、扬程，确定泵的类型。 （4 4）确定工况点）确定工况点 利用泵的综合性能曲线，进行初选，确定泵的型利用泵的综合性能曲线，进行初选，确定泵的型 号、尺寸及转数。泵的性能曲号、尺寸及转数。泵的性能曲Q QH H与管路系统的特性与管路系统的特性 曲线曲线R R的交点是工况点，进而定出效率和功率。的交点是工况点，进而定出效率和功率。 （5

44、 5）泵的配用电机）泵的配用电机 ZAN KN （6 6）泵的安装高度）泵的安装高度 样本给出的允许吸上真空高度指标准状态下运行时，样本给出的允许吸上真空高度指标准状态下运行时， 泵可能有的最大真空高度值泵可能有的最大真空高度值Hs Hs 。 如果水泵处于非标准状态下工作，其允许吸上真空如果水泵处于非标准状态下工作，其允许吸上真空 高度高度HHS S （m m）： 泵的安装高度见泵的安装高度见6.3 例例6-4，例，例6-5 2.2.风机的选用风机的选用 应按下列因素确定风量、风压和设计工况效率：应按下列因素确定风量、风压和设计工况效率： l）风机的风量应在系统计算的总风量上附加风管和设）风机的风量应在系统计算的总风量上附加风管和设 备的漏风量；备的漏风量； 2）采用定转速风机时，通风机的压力应在系统计算的）采用定转速风机时，通风机的压力应在系统计算的 压力损失上附加压力损失上附加 1015； 3）采用变频调速风机时，通风机的压力以系统计算的）采用变频调速风机时，通风机的压力以系统计算的 总压力损失作为额定风压，但风机电动机的功率应在总压力损失作为额定风压，但风机电动机的功率应在 计算值上再附加计算值上再附加15 20； 4）风机的选用设计工况效率，不应低于风机最高效率）风机的选用设计工况效率，不应低于风机最高效率 的的90。 对