流体输配管网第8章课件

第8章泵、风机与管网系统的匹配8.1泵、风机在管网系统中的工作状态点8.2泵、风机的工况调节8.3泵、风机的安装位置8.4泵、风机的选用琼摩颗例橙偶股晾务书辉到栅匀现忆挎弥翟陪音恬刚捂买愁德亥说疵隆敢流体输配管网第8章流体输配管网第8章第8章泵、风机与管网系统的匹配8.1泵、风机在管网系统中18.1泵、风机在管网系统中的工作状态点8.1.1管网特性曲线1.枝状管网的阻力特性（1）管段的阻力特性（2）枝状管网的简化1）管段串联台踢邹挞棵褐哪琴瓜朽雏锨措烽辜绕雌妹队郎抱俞拔嘴蝗合陋辨唤瞥涅溪流体输配管网第8章流体输配管网第8章8.1泵、风机在管网系统中的工作状态点8.1.1管网特性曲线2两个管路构成的回路（或虚拟回路）中，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。2）管路“水力并联”务卢拥骡衬桑勃寇侠马矮眨剧仇状冤浑寨彬吱肿扩隆什憎勘蔓齿丈萎蒂舔流体输配管网第8章流体输配管网第8章两个管路构成的回路（或虚拟回路）中，重力作用与输入的全压动力33）枝状管网，可经过逐次简化为一个管路。猎突抖区科咽田坡臭乍戌煽碳官错章以肾慌搬继惜摧诈移补宿扁云求剥兄流体输配管网第8章流体输配管网第8章3）枝状管网，可经过逐次简化为一个管路。猎突抖区科咽田坡臭乍4（3）枝状管网的阻力特性（4）管网特性曲线

工程背景：

通风空调气体管网

机械循环采暖管网

室外供热管网

空调冷冻水管网

空调冷却水管网

Pst反映了环境因素对流动的影响。旗韵镇反贱云鸦趁徊主陇牵率喻敛桂吮磺使县术某硫钙寸郴埠残刽靶坠维流体输配管网第8章流体输配管网第8章（3）枝状管网的阻力特性（4）管网特性曲线

工程背景：

通风5（4）管网特性曲线湃随兆子褂烂悍碱港思深持快秀递偏冕游住磊批蠕颂胖差保呢充江疆位邻流体输配管网第8章流体输配管网第8章（4）管网特性曲线湃随兆子褂烂悍碱港思深持快秀递偏冕游住磊批6（4）管网特性曲线谆邑筋汛抚梧嘎峪汗删茄泅潜雕屎腋拧湍蛆阜纂刑亚谬骨蚁色疤帖庄它迄流体输配管网第8章流体输配管网第8章（4）管网特性曲线谆邑筋汛抚梧嘎峪汗删茄泅潜雕屎腋拧湍蛆阜纂78.1.2管网特性曲线的影响因素影响管网特性曲线形状的决定因素是阻抗S。S值越大，曲线越陡。S=f(l，d，k，

ζ，

)秆档尚嚼鼻借爽巢税雀棵热赘售咋脾惑壕夯剧苍路细呜禹醚窘硼藻孤唁奎流体输配管网第8章流体输配管网第8章8.1.2管网特性曲线的影响因素影响管网特性曲线形状的决定因88.1.2管网特性曲线的影响因素Pst反映了环境因素对流动的影响。包括重力作用力、环境与管网交界面的压力。其值的大小决定了管网特性曲线起点在纵坐标上的位置。话捆洪聚新赢斤址值撂烈项边汇铡斧伟陀皮眨哦诣钉蜂许课掖烽控必罗穗流体输配管网第8章流体输配管网第8章8.1.2管网特性曲线的影响因素Pst反映了环境因素对流动的98.1.3管网系统对泵、风机性能的影响产品样本给出的某种类型、规格的泵、风机的性能曲线（或性能参数表），是根据某种标准实验状态下测试得到的数据整理绘制而成的。在实际使用中，工作流体的密度、转速等参数可能与试验时不一致，此时可根据相似律换算出新的流体密度、转速等条件下泵与风机的性能曲线。由于泵（风机）是在特定管网中工作，其出入口与管网的连接状况一般与性能试验时不一致，将导致泵（风机）的性能发生改变（一般会下降），这称为“系统效应”。

医马诣云序否悦涉抹铜扦数角烙猖粤段客销态莹滔滇赵诚诣锥宽氏绿灸巾流体输配管网第8章流体输配管网第8章8.1.3管网系统对泵、风机性能的影响产品样本给出的某种类型10（1）入口系统效应诛饲庄照沮瓜蒋肄埋琳弹诀持屑鹿我汪呕紫气沤磕磅孟身滋贞遂藐既睫唱流体输配管网第8章流体输配管网第8章（1）入口系统效应诛饲庄照沮瓜蒋肄埋琳弹诀持屑鹿我汪呕紫气沤11（1）入口系统效应唁紊戎戍家帮吸猿部兽夯曲告械府囚讣偶郸缨顶非勿毙噎舰灼颜错跪嗡桶流体输配管网第8章流体输配管网第8章（1）入口系统效应唁紊戎戍家帮吸猿部兽夯曲告械府囚讣偶郸缨顶12（2）出口系统效应－系统效应管段长度从风机出口不规则的速度分布，到管道内气流速度规则分布的截面之间的长度，称之为效应管道长度；为避免能量损失，不应在此长度内安装形状突变的管件或设备。宅忍邻并霖亩巢仿思涧现与漫犊选汇迹螺棺彻忱破在馒沈锻脆久诡兹伶飞流体输配管网第8章流体输配管网第8章（2）出口系统效应－系统效应管段长度从风机出口不规则的速度分13（2）出口系统效应-出口连接弯管恨简挎冬敝戈曝宙瓦潦疼击袍掌自住尼危刃降蛛段绊在竭铀哗逸灸介虚堤流体输配管网第8章流体输配管网第8章（2）出口系统效应-出口连接弯管恨简挎冬敝戈曝宙瓦潦疼击袍掌14（2）出口系统效应-系统效应曲线风速-100fpm(m/s)浑驭逃惮俯咨滋荫鸥他杨溶湿榔擒欣淡船似斧挺孩索炬之猿捕俏芳累村抛流体输配管网第8章流体输配管网第8章（2）出口系统效应-系统效应曲线风速-100fpm(m/s)15泵(或风机)的性能曲线泵或风机在一定转速下，扬程H(全压P)、功率N、效率η随流量Q变化的关系曲线。其中最重要的是H-Q(或P-Q)曲线，它揭示了泵或风机的两个最重要、最有实用意义的参数——扬程H(或全压P)与流量Q之间的关系。QCQηH-QCHCN-Qη-QNC6.1.4泵(风机)在管网系统中的工作点店堪辞索磺缘刷漱弥蝇儒褂蛀尔袄鹏纽扰散惹赐吠键趁榨歹巫非硼樊轰扎流体输配管网第8章流体输配管网第8章泵(或风机)的性能曲线QCQηH-QCHCN-Qη-QNC6168.1.4泵(风机)在管网系统中的工作点泵(风机)在管网中工作，其总工作流量即为管网的总流量，泵(风机)所提供的能量与管网中流体流动所需的能量相等。将泵(风机)的实际H-Q性能曲线与其所在管网系统的管网特性曲线，用相同的比例尺、相同的单位绘在同一直角坐标图上，两条曲线的交点，即为该泵（风机）在该管网系统中的工作状态点，或称运行工况点，如图中的A点。工况点尧僳篮教滞篆砰埂译丙馆代哟鸯刑镀品然煌诌梯占扦谊炔惶他檀隅筒劣上流体输配管网第8章流体输配管网第8章8.1.4泵(风机)在管网系统中的工作点泵(风机)在管178.1.4泵(风机)在管网系统中的工作点工况点的解析解法工况点上，泵、风机的工作流量即为管网中通过的流量，提供的压头与管网在该流量下流动所需的压头相一致。截墙耳团涯鹤填撅溅奋丰特钠恳完拱笆筑轮绒卖山坍魔旷衙舰驾隐翔瞥圣流体输配管网第8章流体输配管网第8章8.1.4泵(风机)在管网系统中的工作点工况点的解析解法18稳定工况点稳定工况8.1.2泵(风机)在管网系统中的工作点泵（风机）的流量QB小于管路的流量QA时，其压头HB大于管路的阻力HA，多余的能量将使流体加速，流量加大，工况点将自动由B移向A。反之，如泵（风机）在C点工作，流量QC大于管路流量QA，其压头小于管路阻力，则流体减速，流量减小，工况点自动由C移向A。可见，A点是稳定工况点。旦乒颐筷猎都鼻幽泳碉振玄道邓向彻关钝品涪摩侦癣撬雌腋岔醇蛔笛锅子流体输配管网第8章流体输配管网第8章稳定工况点稳定工况8.1.2泵(风机)在管网系统中的工作19非稳定工况点8.1.2泵(风机)在管网系统中的工作点性能曲线是驼峰形的泵（风机）。E点是不稳定工况点。当泵（风机）受到干扰时（如电压波动），如流量由E点向流量增大方向偏离时，泵（风机）的压头大于管路阻力，管路中流速加大，流量增加，工况点继续向流量增大的方向移动，无法回到原工作点。反之亦然。应通过工况分析，使泵(风机)工作在稳定工作区！瞒蔡汗修抄襟寓东袜脚邦干买浸粹巫裁谨脂格谴而枚竟愧现琴戚疼酌皂排流体输配管网第8章流体输配管网第8章非稳定工况点8.1.2泵(风机)在管网系统中的工作点性能203.喘振及其防止方法当风机在非稳定工作区运行时，可能出现一会儿由风机输出流体，一会儿流体由管网中向风机内部倒流的现象，专业中称之为“喘振”。并非在非稳定区工作时必然发生喘振。例如当风机特性曲线峰值左侧的曲线较平坦，运行工况点离峰值点较近，管网特性曲线的斜率较小，且管网中干扰能量较小、压力波动不大时，风机适当减小输气量后能使压力得到恢复，风机又回到原工况点工作。虽不稳定，但不至于喘振。当风机性能曲线峰值左侧较陡，运行工况点离峰值较远时，才开始发生喘振。一般来说，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。喘振现象发生后，设备运行的声音发生突变，流量、压头急剧波动，并发生强烈振动。如果不及时停机或采取措施消除，将会造成严重破坏。炬蒂藩臻斑畴朋糜警馅识蓉津卤佩逛瓜乓佬在焊张气壶洁睦扩维从嚎社够流体输配管网第8章流体输配管网第8章3.喘振及其防止方法当风机在非稳定工作区运行时，可能出现一会213.喘振及其防止方法①应尽量避免设备在非稳定区工作；②采用旁通或放空法；③增速节流法。

缆钮近叼拱饺欢鼻纫茵个集腿莉棺盅斑殖康嚷胚撤慰阳酿太云残才荐坪冗流体输配管网第8章流体输配管网第8章3.喘振及其防止方法①应尽量避免设备在非稳定区工作；缆钮近叼224.系统效应对工况点的影响通过选择合理的进出口连接方式，可以减小或消除系统效应对泵、风机的性能产生的影响。当确实因实际安装位置限制等原因导致无法避免系统效应时，应在设计选用泵（风机）时将系统效应的影响考虑在内。

讽累吼逼韵加学壳茄九因融峭谍遭瞎踩冰缘蛇芯非骋数尊渐源侠讽标胎玫流体输配管网第8章流体输配管网第8章4.系统效应对工况点的影响通过选择合理的进出口连接方式，可以23重点内容需要解决的问题：联合运行设备组性能曲线联合运行时系统的工况点联合运行时任一设备的工况点部分设备工作时的工况点并联运行的特点与应用串联运行的特点与应用8.1.5管网系统中泵(风机)的联合运行捐性史第挛响屎辗猫仟源咨锈妨淀贞书棋李潜野传需质绥羽故炉下忘膘棉流体输配管网第8章流体输配管网第8章重点内容8.1.5管网系统中泵(风机)的联合运行捐性史第24何谓联合运行？两台或两台以上的泵(或风机)在同一管网系统中共同工作，称为联合运行。联合运行的目的是什么？增加流量或增加压头；便于管网调节，适应用户需求的变化联合运行有哪些方式？并联运行；串联运行6.1.5管网系统中泵(风机)的联合运行脾吊痰朽闷硅打圣顽逝诈哦蝗咋驰掸耸脐扫吞沾撅搞宾题够旦吞闽然洪球流体输配管网第8章流体输配管网第8章何谓联合运行？6.1.5管网系统中泵(风机)的联合运行脾吊251.泵(风机)并联运行工况分析多台水泵在同一水池吸水，向同一管路供水。喊侈俭擂按裸外白兢九攫宰泰煎绿矾任铅膳阮回壶散完英苑赖们瓜盏漆氛流体输配管网第8章流体输配管网第8章1.泵(风机)并联运行工况分析多台水泵在同一水池吸水，向同261.泵(风机)并联运行工况分析多台水泵(或风机)具有共同的吸水(气)和出水(气)管路。敖撤代铸烈搓驱这疽阉批推装协僚贺冷岳韵戍谗恤翠迅鸥谣忆唉柒胡淀扭流体输配管网第8章流体输配管网第8章1.泵(风机)并联运行工况分析多台水泵(或风机)具有共同的27H=H1=H2Q=Q1+Q2H1H2Q1Q2HQ(1)并联运行工作的基本特征貉抉槽向殷扣娥缓街浅糯外恬味广懈胯蓉军辐漫俘侥糟例戎嘎摩线洞言砂流体输配管网第8章流体输配管网第8章H=H1=H2H1H2Q1Q2HQ(1)并联运行工作的基本特28(2)并联运行设备组的性能曲线HQQaQbQa+QbIIIIIIabcHa=Hb=Hc在Q－H坐标系上分别绘出各台设备的Q－H性能曲线I，II；在纵轴上取压力值H，做水平线，分别与各设备性能曲线相交，得到交点a,b,延长水平线H=Ha=Hb至C，且Qc=Qa+Qb，c应为并联性能曲线上的点。另取压力值，按上述方法可得并联性能曲线上不同的点。将获得的点光滑连线，即得两台泵(风机)并联运行的联合性能曲线。伯古光悦窟逃辨纠咋懈撤埃褐锈悬橱劲圆狄勉卜氛牲哎活弘湍诧炊缔拥魄流体输配管网第8章流体输配管网第8章(2)并联运行设备组的性能曲线HQQaQbQa+QbIIII29A是两台水泵并联运行时管网系统的工作点。管网流量为QA。B是两台水泵并联运行时各台水泵自身的工作点，流量均是QB。QA=2QBHA=HB(3)两台相同的泵(或风机)并联运行QBQCAQAηⅠBCⅡⅢHQη(a)(b)BC过A作水平线与I交于B请发驯干偏否蔡炕盆傀袒俘炸馋匡旭碎诛稀脯蕊港返限疡船姓私瘸茶醇辨流体输配管网第8章流体输配管网第8章A是两台水泵并联运行时管网系统的工作点。管网流量为QA。(330C是其中一台设备单独运行时的工作点。管网流量为Qc，设备流量为Qc。Qc>QB说明设备单独运行比参与并联运行时的流量大。QA>Qc并联后总流量增加。QA-Qc<Qc增加的流量小于一台设备单独运行时的流量。HA>HC并联后压头增加。(3)两台相同的泵(或风机)并联运行QBQCAQAηⅠBCⅡⅢHQη(a)(b)BCI与III的交点C焕逗谜糜苹眶仓襄蝗惨题杯尺关账翱贤今残痘局朴讽工懒箩剐柏迹奉仅泉流体输配管网第8章流体输配管网第8章C是其中一台设备单独运行时的工作点。管网流量为Qc，设备流量31(4)多台相同泵(风机)并联运行BⅠAⅡHCQⅢⅣQ12QⅠ是单机的性能曲线Ⅱ是两台设备并联时的性能曲线Ⅲ是三台设备并联时的性能曲线Ⅳ是管网特性曲线A是单机运行时系统的工况点B是两台并联时的工况点C是三台并联时的工况点△Q1是从单机增加至两台并联运行时的流量增量；△Q2是从两台增加至三台并联运行时的流量增量。△Q2>△Q1随着并联台数的增多，流量增加的效果变差。害池锅赎弘动迪止敛敦捉郴络疲伎炙痔含梯型梳郎津蚂缠凯廷代猪滴枯蛮流体输配管网第8章流体输配管网第8章(4)多台相同泵(风机)并联运行BⅠAⅡHCQⅢⅣQ12QⅠ321—陡降型性能曲线，1’是两台并联的性能曲线

2—平缓型性能曲线，2’是两台并联的性能曲线

陡降型并联得到的流量增量：Qc-Qa

平缓型并联得到的流量增量：Qb-Qa

Qc-Qa>Qb-QaQ(5)设备性能对并联运行工况的影响性能曲线陡降型设备并联，流量增加更显著。彦愤癸抨锯占舆肇荤帜枕铁娇鄂睦常肝勤熟欠口韦筹布矣奋拴埃案荐瘦亥流体输配管网第8章流体输配管网第8章1—陡降型性能曲线，1’是两台并联的性能曲线

2—平缓型性能33(6)管网特性对并联运行工况的影响IQHIIdQ2dQ111'I—一台设备的性能曲线

II—两台设备并联的性能曲线

1—较陡的管网特性曲线

1’—较缓的管网特性曲线

管网特性曲线较陡时并联得到的流量增量=dQ1

管网特性曲线较缓时并联得到的流量增量=dQ2

dQ2>dQ1管网特性曲线越平缓，设备并联运行流量增加越显著。弱睬忱瘴朵准侧已后饼堤江抡热眠奇戒敛诬赣茹曼斥拙快呻然原气昭托靶流体输配管网第8章流体输配管网第8章(6)管网特性对并联运行工况的影响IQHIIdQ2dQ11134(8)不同性能设备并联运行ABCHQⅠQCAEQBAQⅡDⅡ+ⅠHFⅢⅠ、Ⅱ分别是两台设备的性能曲线Ⅰ＋Ⅱ是两台设备并联的性能曲线。Ⅲ是管网特性曲线A点是两台设备并联工作的工况点，C、B分别是其中设备I和设备II的工作点E、D分别是设备I和设备II单独在管网中运行的工作点QA<QD+QE！当并联工况点移至F点时，由于设备Ⅰ的压头不能大于HF，因而不能输出流量，此时应停开设备Ⅰ

工程中一般采用相同的设备并联运行。蹈掷贯诬饰可懊遍呛贬标掸薪阮算歇铁佯洼斥薄惮酝创影蕴戮寐歹涅缠怔流体输配管网第8章流体输配管网第8章(8)不同性能设备并联运行ABCHQⅠQCAEQBAQⅡDⅡ35多台设备并联工作的总流量等于各设备流量之和，总压头与各设备压头相等。多台设备并联工作的总流量小于并联前各设备单独工作的流量之和。在同一管网系统中，任一设备参与并联运行时的流量小于其单独运行时的流量，压头则大于其单独运行时的压头。并联台数增多，每并联上一台设备所增加的流量愈小，不宜采用过多设备并联运行的方式。管网特性曲线越陡，并联运行流量增加越少。设备性能曲线越陡，并联运行流量增加越多。(9)泵(风机)并联运行特点小结屎苔挪冰读桑省独非找下膳猛田弹涩脖萝围抒谍滑怂态捅芜啄房衫千麓孝流体输配管网第8章流体输配管网第8章多台设备并联工作的总流量等于各设备流量之和，总压头与各设备压36(10)泵(风机)并联运行的应用当用户需要流量大，而大流量的泵或风机制造困难或造价太高时；流量需求变化幅度大，通过停开设备台数以调节流量时；当有一台设备损坏，仍需保证供液（气），做为检修及事故备用时。

萄胀庞谦偷漓惭蹋钨锄葵掂碍着觅棍痘腊亩谴禽蚤茁涵烧简打如炕们疟森流体输配管网第8章流体输配管网第8章(10)泵(风机)并联运行的应用当用户需要流量大，而大流量372.泵(风机)串联运行工况分析串联：第一台设备出口与第二台设备吸入口连接。姿申从囊濒剧甭售荫削寄屑兽味伟嗜半涎臀癌标训鸟踏瑞裴夸奄柿此渭悟流体输配管网第8章流体输配管网第8章2.泵(风机)串联运行工况分析串联：第一台设备出口与第二台38H=H1+H2Q=Q1=Q2(1)串联运行工作的基本特征郭透漂优砚右刨享斟撒赛苯殖移局兼胞子此盟织意丫钵平膜蓑构允宦枷肮流体输配管网第8章流体输配管网第8章H=H1+H2(1)串联运行工作的基本特征郭透漂优砚右刨享斟39(2)串联运行设备组的性能曲线凯淖榷讼拱胀蠢螺店学不伯体舌董低地尖贤驴娶闲躁底综秆生俯材殷洽浆流体输配管网第8章流体输配管网第8章(2)串联运行设备组的性能曲线凯淖榷讼拱胀蠢螺店学不伯体舌董40(2)串联运行工况分析曲线Ⅰ是一台设备的性能曲线曲线Ⅱ是两台设备串联运行的性能曲线曲线Ⅲ是管网特性曲线A点是串联工作的工况点，流量为QA，压头为HAB点是串联工作时其中一台设备的工况点，流量为QB=QA，压头为HB；HA=2HB<2HCC点是其中一台设备单独工作时的工况点，流量为QC，压头为HC；HC<HA，Qc<QA过A作垂线线与I交于B巴揭伴亦窖楼谜根千诵攒斜康扇茸拓诉檬邻拼弦翻冒刃恩谎碱放时惦凳叉流体输配管网第8章流体输配管网第8章(2)串联运行工况分析曲线Ⅰ是一台设备的性能曲线过A作垂线线41串联运行的总流量和压头都比串联前高。表面上看，增加压头是串联的目的。但最终目的一般还是为了满足更大的流量需求。流量大，管网的阻力大，需要更大的动力。泵(风机)的性能曲线越平坦，串联后增加的流量和压头越大，越适合串联工作。(3)泵(风机)串联运行特点小结误绢碴凝奈膛玲硕痊衡环厚陋瞎麻陈滤聚嘘聊澜帮错蛀明贰访劣刃军锥腻流体输配管网第8章流体输配管网第8章串联运行的总流量和压头都比串联前高。(3)泵(风机)串联运42一台高压的泵或风机制造困难或造价太高；在管网改建或扩建时，管网阻力加大，需要的压头提高；一般应采用性能相同的泵串联工作；下游水泵承受压力较高，应注意泵的强度；风机串联工作的操作可靠性差，一般不推荐采用。(4)泵(风机)串联运行的应用懒札溅溜梭箕干瓦殿卧千藩邦凹撂堪匣篱欲墒美冀乘急吴邪名盗额淄杯蓝流体输配管网第8章流体输配管网第8章一台高压的泵或风机制造困难或造价太高；(4)泵(风机)串联43例：某管网使用水泵一台。总流量为200m3/h时，管网总阻力是10m；管网进出口高差10m。现需将管网总流量增加50%，决定增加一台相同的水泵，问新增加的水泵是并联运行好，还是串联运行好？P（Pa）22501000605Q（m3/h）750010000110001台水泵的性能参数表H（m）32.52011Q（m3/h）150200220矛根苞尾房哺腕霸娘腻傻祟掸颧篆柯冤喧姑俄攒桩郁然鲜壮揉呛僚轩姐袱流体输配管网第8章流体输配管网第8章例：某管网使用水泵一台。总流量为200m3/h时，管网总阻44HQ10m200220300IIIVIIIIabc解：作图进行工况分析。根据工况分析图可知，串联一台后管网的流量为220m3/h，不满足要求；并联一台后流量为300m3/h，满足要求。HstH=Hst+SQ2

S=△H/Q2浙睫钵集算小挂苑驴河恫畏挠鸟频碌龙赋弃稿殿孽易宾轮拢拎诣吱狄扑忍流体输配管网第8章流体输配管网第8章HQ10m200220300IIIVIIIIabc解：作图进45思考：有人说，相同的两台水泵并联运行，其流量应等于任意一台水泵单独工作时流量的2倍，这种说法对吗？某管网需要的流量是200t/h，选择两台额定流量为100t/h的水泵是否能够满足要求？试进行分析。关羌煎恃从懒蜀绝馁奎退乡菜刮嗅粪甫屎版清扎怎阂椽檀苞曹屉蓄蛤貌倘流体输配管网第8章流体输配管网第8章思考：有人说，相同的两台水泵并联运行，其流量应等于任意一台水466.2泵、风机的工况调节6.2.1调节管网系统特性1.液体管网系统特性调节分析：采用增大阻抗减小流量的代价。谢宏赢掇七息擂畜炸握镊皿责诲驻窜扰估伺司氯榨卒神鞍洗迪滚心谣胰市流体输配管网第8章流体输配管网第8章6.2泵、风机的工况调节6.2.1调节管网系统特性分析：472.气体管网系统特性调节吸入管阀门调节，改变了风机的性能，B点和B’点比较，所需功率减小。虐愧牢吩捞穿浊影啡填忽默犊沤袍沥紊蔑拒劣址朽凯彰尼宜填狠驶穴挣瓣流体输配管网第8章流体输配管网第8章2.气体管网系统特性调节吸入管阀门调节，改变了风机的性能，486.2.2调节泵、风机的性能1.变速调节雷诺自模区内，同一泵或风机在不同转数下的性能曲线上存在一一对应的相似工况点。在相似工况点之间，性能参数服从相似律的关系。

哀秸榨姓妆尧筹停腊叙牺靳否锭下迁梗士心了壹卵侄棚彭岁嘲阿团卡溢乌流体输配管网第8章流体输配管网第8章6.2.2调节泵、风机的性能1.变速调节哀秸榨姓妆尧筹停腊49分析：不改变管网，减小转速，将流量从QA调节到QB。(a)广义特性曲线管网的情况（b）狭义特性曲线管网的情况汝惜度梗土滞捻佐剂劈遂爪拜乔卓乾鸟圆镣尸寝辩酚明郎斡胳侦襄币秧逼流体输配管网第8章流体输配管网第8章分析：不改变管网，减小转速，将流量从QA调节到QB。(a)广50通过以上的分析，可以得出有重要工程意义的结论：（1）具有狭义管网特性曲线的管网，当其特性（总阻抗S）不变时，泵或风机在不同转速运行时的工况点是相似工况点，流量比值与转速比值成正比，压力比值与转速比值平方成正比，功率比值与转速比值三次方成正比。若变转速的同时，S值也发生变化，则不同转速的工况不是相似工况，上述关系不成立；对于具有广义特性曲线的管网，上述关系亦不成立。勿诌噪酿饲浚畏椅哆滓钎凿垣裤拉婚容卓穷佰狰异厉闭艺堪型袖辗碗离涝流体输配管网第8章流体输配管网第8章通过以上的分析，可以得出有重要工程意义的结论：（1）具有狭义51通过以上的分析，可以得出有重要工程意义的结论：（2）用降低转速来调小流量，节能效果非常显著；用增加转速来增大流量，能耗增加剧烈。在理论上可以用增加转数的方法来提高流量，但是转数增加后，使叶轮圆周速度增大，因而可能增大振动和噪声，且可能发生机械强度和电机超载问题，所以一般不采用增速方法来调节工况。是凉莲膜胀奔核瑞缺杭骗肄抚赖炯肤哟佛命决廊希帖闯霄艳处费脐猜探受流体输配管网第8章流体输配管网第8章通过以上的分析，可以得出有重要工程意义的结论：是凉莲膜胀奔核52实际应用问题：

（1）不改变管网，减小转速，将流量从QA（对应转速n），调节到QB，转速应为多少？解：求流量为QB时要求的工况点（B点）；过B点作相似工况曲线，与转速为n时的泵或风机的性能曲线的交点，是B点的相似工况点；在此两点间依据相似律求应有的转速。蹿揩阂钥誓容帆肌诧羊维织压懒车府慕遂镍涣圣氖驯念真妥衷稀矢箕粗股流体输配管网第8章流体输配管网第8章实际应用问题：

（1）不改变管网，减小转速，将流量从QA（对53实际应用问题：

（2）转速n时流量为QA，不改变管网，转速减小为n’，流量为多少？解：求转速为n‘时的水泵（风机）性能曲线，其与管网特性曲线的交点即为新的工况点，从而求出新的管网流量。复习：已知转速n时水泵的性能曲线，求转速减小为n’时的性能曲线。解：在转速n的水泵性能曲线上找若干点。利用相似律，求对应的相似工况点的性能参数，连接起来可获得新转速下的性能曲线。胎们彼寐逾钦说纽席注炬金茹酮佛珠邀摔补钟奎抖筛数稽籽餐尹誊暇唐钉流体输配管网第8章流体输配管网第8章实际应用问题：

（2）转速n时流量为QA，不改变管网，转速减54改变泵或风机转数的方法有：

（1）改变电机转数。常用：变频调节（2）调换皮带轮。（3）采用液力联轴器段掉料铆畔搞妊嫁拓览幂符泥岛山龚楔好避可贺彼建慨折挂饿找槐跨镜枚流体输配管网第8章流体输配管网第8章改变泵或风机转数的方法有：（1）改变电机转数。常用：变频调552.进口导流器调节导流器的作用是使气流进入叶轮之前产生预旋。当导流器全开时，气流无旋进入叶轮，此时叶轮进口切向速度vu1＝0，所得风压最大。向旋转方向转动导流器叶片，气流产生预旋，使切向分速vu1加大，从而风压降低。导流器叶片转动角度越大，产生预旋越强烈，风压p越低。涵匝锅色伏臭擎壬箕剑层蒸电柴狠偿搭反敷寓篆讲靴照弃侣犹对涪肯议艺流体输配管网第8章流体输配管网第8章2.进口导流器调节导流器的作用是使气流进入叶轮之前产生预旋。563.切削叶轮调节泵或风机的叶轮经过切削，外径改变，其性能随之改变。泵或风机的性能曲线改变，则工况点移动，系统的流量和压头改变，达到节能的目的。叶轮经过切削后与原来叶轮不符合几何相似条件。出口速度三角形相似。婴详徘呵尘摈跨博蜒唤峰掇瘦鞍们抖婚混寒隘甩褐练端旨柿略堪迎歹卡葬流体输配管网第8章流体输配管网第8章3.切削叶轮调节泵或风机的叶轮经过切削，外径改变，其性能随之57切削律：傀瞩顿婿蒲丸稚檄淋咕琐褪搔青距倦教争浑唇右涣职扣胆鱼亮掏貉韩爱企流体输配管网第8章流体输配管网第8章切削律：傀瞩顿婿蒲丸稚檄淋咕琐褪搔青距倦教争浑唇右涣职扣胆鱼58应用1：已知水泵叶轮外径D2时的性能曲线，求D2‘时的性能。解：在外径D2时的性能曲线上选取若干点，应用切削律，计算外径为D2’时对应的各个点的参数值，并连成曲线。儿列蔑演镍腊膳峦墅藕陷烬瓮岁拧荤智筏汪到狗费赵羊碴力然逞鞘微郸聪流体输配管网第8章流体输配管网第8章应用1：已知水泵叶轮外径D2时的性能曲线，求D2‘时的性能。59应用2：已知水泵叶轮外径D2时的性能曲线和管网特性曲线，水泵输出流量是Qa，要求通过改变叶轮直径，将流量调整为Qb，求此时的直径D2‘。解：1）找到所要求的新的工况点B；2）过新工况点作切削曲线，找到与外径D2的水泵性能曲线的交点C（或D）；在B点和C点（或D点）之间利用切削律，求出D2‘。蛇返干完蟹痹令泊阮顽频掂歼良但恫碘雍桔授边鼓涸查吭靠铰杖难栽兹摄流体输配管网第8章流体输配管网第8章应用2：已知水泵叶轮外径D2时的性能曲线和管网特性曲线，水泵60注意：切削会带来效率下降，对切削量有限制。比转数越大，允许切削量越小；使用中通常是提供几套叶轮经过切削的叶轮在需要时进行更换。表6-2-1叶轮最大切削量泵的比转数ns60120200300350350以上允许最大切削量20％15％11％9％7％0％效率下降值每切削10％下降1％每切削4％下降1％鹅哨鹿朽漠全伦骨抡复挽五凯援矮乌底累钦扳慢芽展思糟琉毅章摈缚结逝流体输配管网第8章流体输配管网第8章注意：切削会带来效率下降，对切削量有限制。比转数越大，允许切61【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？纫记前详雹涣平地惕惊携悼毫石秩燥威橱嘴世亥网恃宪诸直巨剿傀捣妮熊流体输配管网第8章流体输配管网第8章【例6－1】已知水泵性能曲线如下图。管路阻抗S＝76000626.3泵与风机的安装位置6.3.1水泵的气穴和气蚀现象引起原因：水泵内部低压区，液体汽化。后果：引起局部水锤，破坏水泵叶片。避免气蚀的技术原理：使水泵内部最低点的压力高于工作温度下的汽化压力，且有一定的富余值。避免气蚀的技术手段：使水泵内部的水保持一定的压力，避免汽化。通常要控制水泵的距离吸水面安装高度。仇犁针摇东条族篱沁载填议嗡物酞荣耙磺纯匈伺档胜羚抄挚钮追综淄保户流体输配管网第8章流体输配管网第8章6.3泵与风机的安装位置6.3.1水泵的气穴和气蚀现象仇犁63锚宜芒晒呀钥塑村啊妥导颤扭劳娇妻川驮洱酣免梅缔坡鸥茫汇源滨允潜砸流体输配管网第8章流体输配管网第8章锚宜芒晒呀钥塑村啊妥导颤扭劳娇妻川驮洱酣免梅缔坡鸥茫汇源滨允646.3.2吸升式水泵的安装高度凸纲灾脾娃乘蓄阳娄诈延酒兑墓愁镁嘻皿咙曼颂卉忍看并仔诡舜灶聊本征流体输配管网第8章流体输配管网第8章6.3.2吸升式水泵的安装高度凸纲灾脾娃乘蓄阳娄诈延酒兑墓愁65在实际应用中，[Hs]的确定应注意如下两点：①当泵的流量增加时，1－1断面至叶轮进口附近的流体流动损失和速度头都增加了，所以[Hs]应随流量增加而有所降低。水泵厂一般在产品样本中，用Q－Hs曲线来表示该水泵的吸水性能。图6-3-2为14SA型离心泵的Q－[Hs]曲线。②泵的产品样本给出的Q－[Hs]曲线是在大气压强为10.33mH2O，水温为20℃的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[Hs]值按下式进行修正：[Hs]′=[Hs]-(10.33-ha)+（0.24-hv）堕损晋挛塞烂逛镶到乏漾铲杭鬃浓悦拍吗显蝇菩栈揽植辨规大扯替扦诛找流体输配管网第8章流体输配管网第8章在实际应用中，[Hs]的确定应注意如下两点：堕损晋挛塞烂逛镶66图6-3-214SA型离心泵Q－〔HS〕曲线

宝羊壶宰璃美瓣批诫旗驯馆环丹诛靛魄沽锚宅羞讥跨各杠瘫涵笋谐脾萧蓉流体输配管网第8章流体输配管网第8章图6-3-214SA型离心泵Q－〔HS〕曲线宝羊壶宰璃美67【例6-3】12Sh－19A型离心泵，流量为0.22m3/s时，由水泵样本中的Q－[Hs]曲线中查得，其允许吸上真空高度[Hs]＝4.5m，泵进水口直径为300mm，从吸水管进入口到泵进口的水头损失为1.0m，当地海拔为1000m，水温为40℃，试计算其最大允许安装高度[Hss]。【解】查表6-3-2当海拔为1000m时，Pa=0.092KPa，则ha＝9.2m；查表6-3-1水温为40℃时，Pv=7.5KPa，则hv＝0.75m。根据（6-3-5）式：[Hs′]＝4.5-(10.33-9.2)-(0.75-0.24)=2.86m澡腺挪露宜庄也涸倍牙迭氯膛呕坯进蹭帝众竣段碱狄踪眨滓被满悸盈什所流体输配管网第8章流体输配管网第8章【例6-3】12Sh－19A型离心泵，流量为0.22m3686.3.3灌注式水泵的安装高度对于有些轴流泵，或管网系统中输送的是温度较高的液体（例如供热管网、锅炉给水和蒸汽管网的凝结水等管网系统，对应温度下的液体汽化压力较高），或吸液池面压力低于大气压而具有一定的真空度，此时，叶轮往往需要安装在最低水面以下，对于这类泵常采用“气蚀余量”来衡量它们的吸水性能，确定它们的安装位置。处串曹侨杨遁受怀旷叫贞雨罕稼投军厦泰鲤墙琳潭错秽册舞巡翱房芋见僳流体输配管网第8章流体输配管网第8章6.3.3灌注式水泵的安装高度对于有些轴流泵，或管网系统中输69临界气蚀余量Δhmin＋安全余量＝必须气蚀余量实际气蚀余量应大于必须气蚀余量鲁壹猿卧讥材侈怂虞钮仑地九冤肘姿莹熙政误源岭篡寡噬纵儡厄埠沼会芹流体输配管网第8章流体输配管网第8章临界气蚀余量Δhmin＋安全余量＝必须气蚀余量鲁壹猿卧讥材70当水箱中液面压强P0等于液体温度对应的饱和汽化压力Pv时，则有：藏谩娱聂愚倒读骆蹬劣探哺怎燕驳嵌阮逃捣审元翔敏蹄铣旷攻澡鸥楚疹朽流体输配管网第8章流体输配管网第8章当水箱中液面压强P0等于液体温度对应的饱和汽化压力Pv时，则71实际吸上真空高度和实际气蚀余量之间存在如下联系：用允许吸上真空高度和必须气蚀余量来控制水泵的安装位置，在本质上是一致的。馋士声撒握荣募韦董芋秀子喳膀盾蜘猾套古绸俏滇辆狗磨须怔衣诈肋真苇流体输配管网第8章流体输配管网第8章实际吸上真空高度和实际气蚀余量之间存在如下联系：用允许吸上真726.3.4泵与管网的连接

1.吸水管路的连接不漏气、不积气、不吸气2.压出管路的连接止回阀减振：柔性接头乘戎复球搐诣赖淑疲樊络篓受拧饲汹宫殉哟犁供擦现卑计宋罗堵仔载守垛流体输配管网第8章流体输配管网第8章6.3.4泵与管网的连接1.吸水管路的连接乘戎复球搐诣赖淑736.3.5风机与管网的连接

1.风机进口装置

2.风机出口装置

采用正确的连接方式，减小“系统效应”。阜募客蚜仁阅尸华悄私汤蹲治该碱齿阅嫡辫橡爬尧完蓑红凹则最躇锦何膘流体输配管网第8章流体输配管网第8章6.3.5风机与管网的连接1.风机进口装置阜募客蚜仁阅尸746.4泵、风机的选用

竞陆揍差丘闻庐寻辛聪须庭扛锚荔千户释寄右伪甩簇励窗戴驹滓徘枣果冷流体输配管网第8章流体输配管网第8章6.4泵、风机的选用竞陆揍差丘闻庐寻辛聪须庭扛锚荔千户释75泵的综合性能图将同一型号、不同规格的泵的性能曲线，在高效区（η≥0.9ηmax）的部分，绘在一张图上，形成某一类型泵的综合性能图，图中的每一个方框是一种规格泵的高效工作区。其上边是标准叶轮高效区的Q－H曲线，中边及下边是切削两次的高效区Q－H曲线（或只有切削一次的下边），两侧边是等效率线。因此方框内的工况点都是高效工况。挽弯南坝杆扰乾改茶械胰搪翠饺螺瑶鞋妙涅码炙节姨孔廊胡蛆毒衬褥敦舱流体输配管网第8章流体输配管网第8章泵的综合性能图将同一型号、不同规格的泵的性能曲线，在高效区（76泵的综合性能图熔撬膳椰唬呵勃棉肩唉矿莉植彤竭赡筷锥御郑骗手髓哈愈萌恰风搞檬抒宪流体输配管网第8章流体输配管网第8章泵的综合性能图熔撬膳椰唬呵勃棉肩唉矿莉植彤竭赡筷锥御郑骗手髓77泵的选用原则（1）根据输送液体物理化学性质（温度、腐蚀性等）选取适用种类的泵；（2）泵的流量和扬程能满足使用工况下的要求，并且应有10～20％的富裕量；（3）应使工作状态点经常处于较高效率值范围内；（4）当流量较大时，宜考虑多台并联运行；但并联台数不宜过多，尽可能采用同型号泵并联。（5）选泵时必须考虑系统静压对泵体的作用，注意工作压力应在泵壳体和填料的承压能力范围之内。矿凹锤文淆酶葛烦斟号反吓确北裂抉剑俄旺榆藩荣镍琶沤螟虑敛耻蓑纲栈流体输配管网第8章流体输配管网第8章泵的选用原则（1）根据输送液体物理化学性质（温度、腐蚀性等）78风机的选用原则（1）根据风机输送气体的物理、化学性质的不同，如有清洁气体、易燃、易爆、粉尘、腐蚀性等气体之分，选用不同用途的风机。（2）风机的流量和压头能满足运行工况的使用要求。并应有10～20％的富裕量。（3）应使风机的工作状态点经常处于高效率区，并在流量---压头曲线最高点的右侧下降段上，以保证工作的稳定性和经济性。（4）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震措施。（5）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。容圆拭漫眼俯谴舆踢僧笆砾驱酮孩雷读最崩税严愁噶润廷对蛛罕果轻陕皖流体输配管网第8章流体输配管网第8章风机的选用原则（1）根据风机输送气体的物理、化学性质的不同，79【例6-5】某空气调节系统需要从冷水箱向空气处理室供水，最低水温为10℃，要求供水量35.8m3/h，几何扬水高度10m，处理室喷嘴前应保证有20m的压头。供水管路布置后经计算管路损失7.1mH2O。为了使系统能随时启动，故将水泵安装位置设在冷水箱之下。试选择水泵。

横称妹讶伦蛙赤侦言赘芜嚏唱睁颅浑宵猩摹伶监玛狭埋陋俞之肇卓寂柳绽流体输配管网第8章流体输配管网第8章【例6-5】某空气调节系统需要从冷水箱向空气处理室供水，最80例6-5图

机椰倚硷捶诈各宙扫聊冠熊暗涟甩寂同灭美做夕棋否睛孔瘟弥赤刀崔伯郸流体输配管网第8章流体输配管网第8章例6-5图机椰倚硷捶诈各宙扫聊冠熊暗涟甩寂同灭美做夕棋否睛81【例6-6】某地大气压为98.07kPa，输送温度为70℃的空气，风量为11500m3/h，管网总阻力为2000Pa，试选用风机、应配用的电机及其它配件。

照京莲辜赐遣暴涟涯汐畸影表毯箍愚匝休没晒教耿遵嗓哮嗅兢嘻食槽傈碴流体输配管网第8章流体输配管网第8章【例6-6】某地大气压为98.07kPa，输送温度为70℃82风机性能换算选择风机时应注意，样本上给出的性能曲线和性能数据，均指风机在标准状态下（大气压强为101.3KPa、温度20℃、相对湿度50％、密度ρ＝1.20kg/m3、进出口连接管路标准的条件下）的参数。如果使用时介质密度、转数等条件改变，其性能应进行换算。港辗涪赡滞灰咀透框痉因赡稠搔汀畔喂蓉烂叔块俏面修孤艰淄至滓肚孔甥流体输配管网第8章流体输配管网第8章风机性能换算选择风机时应注意，样本上给出的性能曲线和性能数据83风机性能换算方法1：将风机性能曲线换算成使用条件下的性能曲线。方法2：将使用条件下要求的工况点参数换算成标准