1、华北电力大学华北电力大学流体力学及泵与风机课程组流体力学及泵与风机课程组泵与风机泵与风机 Pumps and FansPumps and Fans主主 编：安连锁编：安连锁课件制作：吕玉坤课件制作：吕玉坤华北电力大学华北电力大学流体力学及泵与风机课程组流体力学及泵与风机课程组泵与风机泵与风机 Pumps and FansPumps and Fans4 泵与风机的运行、调节及选择泵与风机的运行、调节及选择4-1泵与风机的串联、并联运行泵与风机的串联、并联运行二、泵与风机的并联运行二、泵与风机的并联运行一、泵与风机的串联运行一、泵与风机的串联运行引引 言言 华北电力大学华北电力大学流体力学及泵与风
2、机课程组流体力学及泵与风机课程组泵与风机泵与风机 Pumps and FansPumps and Fans引引 言言VVCqHqHdddd 从主要从主要三个方面考虑。三个方面考虑。2、稳定性工作条件：、稳定性工作条件：3、联合工作需求：、联合工作需求：1、泵与风机在管路系统中的运行工况点：、泵与风机在管路系统中的运行工况点：两者性能曲线的交点。两者性能曲线的交点。反映了两者能量的供与求的平衡关系反映了两者能量的供与求的平衡关系泵与风机泵与风机管路系统管路系统华北电力大学华北电力大学流体力学及泵与风机课程组流体力学及泵与风机课程组泵与风机泵与风机 Pumps and FansPumps and
3、Fans 串联各泵所输送的流量均相等；而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：串联后的总扬程为串联各泵所产生的扬程之和。即：（忽忽略略泄泄漏漏流流量量），则则适适用用于于风风机机）改改为为（若若将将ViVniiqqpHHH 1 前一台泵向后一台泵的入口输送流前一台泵向后一台泵的入口输送流体的运行方式。体的运行方式。一般来说，泵串联运行的主要目的一般来说，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。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、什么是串联运行 2、串联运行的目的、串联运行的目的 3、串联运行的特点、串
4、联运行的特点 泵串联后的性能曲线的作法：把串联各泵的性能曲线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。上同一流量点的扬程值相加。一、泵与风机的串联运行一、泵与风机的串联运行（以泵为例）（以泵为例）华北电力大学华北电力大学流体力学及泵与风机课程组流体力学及泵与风机课程组泵与风机泵与风机 Pumps and FansPumps and FansM1qVHO不同性能泵串联运行不同性能泵串联运行CHc-qVH-qV 4、串联运行工况点、串联运行工况点 5、串联运行时应注意的问题、串联运行时应注意的问题 经常串联运行的泵经常串联运行的泵,应由应由qVmaxHg(或或
5、Hd)防防止汽蚀；对于离心泵和轴流泵止汽蚀；对于离心泵和轴流泵,应按应按Pshmax Pgr 驱动电机不驱动电机不致过载。致过载。Hc-qV 较陡，较陡，H-qV 较平坦。较平坦。、MBqVM2M2qVHO同性能泵串联运行同性能泵串联运行BBqVB华北电力大学华北电力大学流体力学及泵与风机课程组流体力学及泵与风机课程组泵与风机泵与风机 Pumps and FansPumps and Fans 5、串联运行时应注意的问题、串联运行时应注意的问题（离心泵）：启动时，首先必须把两台泵的出（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；口阀门都关闭，启动第
6、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。在第二台泵出口阀门关闭的情况下再启动第二台。对经常串联运行的泵，应使各泵最佳工况点的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。在选择设备时，按流量相等或接近。在选择设备时，按B点选择泵。点选择泵。由于后一台泵需要承受前一台泵的升压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。故选择泵时，应考虑到两台泵结构强度的不同。串联运行要比单机运行的效果差，由于运行串联运行要比单机运行的效果差，由于运行调节复杂调节复杂,一般泵限两台串联运行；由于风机串联运行的操作一般泵限两台串联运行
7、；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。可靠性差，故一般不采用串联运行方式。华北电力大学华北电力大学流体力学及泵与风机课程组流体力学及泵与风机课程组泵与风机泵与风机 Pumps and FansPumps and Fans 并联各泵所产生的扬程均相等；而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：并联后的总流量为并联各泵所输送的流量之和。即：niViViqqpHHH1，则则适适用用于于风风机机）改改为为（若若将将 两台或两台以上的泵向同一压力管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。路输送流体时的运行方式。一般来说，并联运行的主
8、要目的包一般来说，并联运行的主要目的包括：增大流量；台数调节；一台设备故障时，启动备用设备。括：增大流量；台数调节；一台设备故障时，启动备用设备。1、什么是并联运行、什么是并联运行 2、并联运行的目的、并联运行的目的 3、并联运行的特点、并联运行的特点 泵并联后的性能曲线的作法：把并联各泵的性能曲线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。上同一扬程点的流量值相加。二、泵与风机的并联运行二、泵与风机的并联运行（以泵为例）（以泵为例）华北电力大学华北电力大学流体力学及泵与风机课程组流体力学及泵与风机课程组泵与风机泵与风机 Pumps and FansPump
9、s and FansH(m)qVO不同性能泵并联运行不同性能泵并联运行Hc-qVH-qVqVHO同性能泵并联运行同性能泵并联运行qVC 4、并联运行工况点、并联运行工况点经常并联运行的泵经常并联运行的泵,应由应由qVmaxHg(或或Hd)防防止汽蚀；对于离心泵和轴流泵止汽蚀；对于离心泵和轴流泵,应按应按Pshmax Pgr 驱动电机不驱动电机不致过载。致过载。Hc-qV较平坦，较平坦，H-qV 较陡。较陡。hEO-qVhFO-qV (H-qV)bHstHC-qVB 2 B 1 B2B1CqVMMMEFOqVBB华北电力大学华北电力大学流体力学及泵与风机课程组流体力学及泵与风机课程组泵与风机泵与
10、风机 Pumps and FansPumps and Fans 5、并联运行时应注意的问题、并联运行时应注意的问题 对经常并联运行的泵，为保证并联泵运行时都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。在选在高效区工作，应使各泵最佳工况点的流量相等或接近。在选择设备时，按择设备时，按B点选择泵。点选择泵。从并联数量来看，台数愈多并联后所能增加从并联数量来看，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。经济。华北电力大学华北电力大学流体力学及泵与风机课程组流体力
11、学及泵与风机课程组泵与风机泵与风机 Pumps and FansPumps and Fans4-2泵与风机的运行工况调节泵与风机的运行工况调节一、非变速调节一、非变速调节二、变速调节二、变速调节三、并联运行中的运行工况调节三、并联运行中的运行工况调节华北电力大学华北电力大学流体力学及泵与风机课程组流体力学及泵与风机课程组泵与风机泵与风机 Pumps and FansPumps and Fans4-2泵与风机的运行工况调节泵与风机的运行工况调节引引 言言1、什么是运行工况调节、什么是运行工况调节 2、调节方式分类、调节方式分类 3、主要内容、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
12、的变化泵与风机运行时，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。况调节。非变速调节和变速调节非变速调节和变速调节 常用调节方式的常用调节方式的工作原理工作原理、优缺点优缺点及及适用场合适用场合；典型并联典型并联运行工况调节运行工况调节。华北电力大学华北电力大学流体力学及泵与风机课程组流体力学及泵与风机课程组泵与风机泵与风机 Pumps and FansPumps and Fans一、非变速调节一、非变速调节 常用的调节方式主要有：常用的调节方式主要有：节流调节节流调节、离心泵的、离心泵的
13、汽蚀调节汽蚀调节、分流调节分流调节、离心式和轴流式风机的、离心式和轴流式风机的前导叶调节前导叶调节、混流式和轴、混流式和轴流式泵与风机的流式泵与风机的动叶调节动叶调节等。等。（一）节流调节（一）节流调节前提条件：前提条件：分分 类：类：改变节流部件的开度。改变节流部件的开度。实施方法：实施方法：nC出口端和进口端节流。出口端和进口端节流。1出口端节流调节出口端节流调节 工作原理：工作原理：qVqV qVMMMHqVNh NNK运行效率：运行效率：NNNNNNNNshNKj/)(HhHHgqhHgqPPVV 华北电力大学华北电力大学流体力学及泵与风机课程组流体力学及泵与风机课程组泵与风机泵与风机
14、 Pumps and FansPumps and Fans 离心式小容量泵与风机采用，并逐渐被代替；轴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（流式泵与风机不采用该方式（qVPsh电动机过载）。电动机过载）。简单、可靠、方便、调节装置初投资很低；节流损简单、可靠、方便、调节装置初投资很低；节流损失很大，调节量失很大，调节量严重，单向：小于额定流量的方向。严重，单向：小于额定流量的方向。（一）节流调节（一）节流调节1出口端节流调节出口端节流调节 2进口端节流调节进口端节流调节 23比出口端节流经济。比出口端节流经济。（会使泵的吸入管路阻力增加而导（会使泵的吸入管路阻力增
15、加而导致泵进口压强的降低，有引起泵汽蚀的危险）。致泵进口压强的降低，有引起泵汽蚀的危险）。仅在风机上使用。仅在风机上使用。p1qVM qVM pw1BqVBC pw2华北电力大学华北电力大学流体力学及泵与风机课程组流体力学及泵与风机课程组泵与风机泵与风机 Pumps and FansPumps and Fans（二）汽蚀调节（二）汽蚀调节仅在风机上使用。仅在风机上使用。AM1qVM1qVM2M2 泵出口调节阀全泵出口调节阀全开，负荷变化开，负荷变化凝汽凝汽器热井中水位变化器热井中水位变化汽蚀汽蚀凝结水泵输出流量，使之与汽轮机排汽量达到自动平衡。凝结水泵输出流量，使之与汽轮机排汽量达到自动平衡。
16、H-qVHc-qVMqVMqVH图解图解 汽蚀调节方式一般汽蚀调节方式一般多在中小型火力发电厂多在中小型火力发电厂的凝结的凝结水泵上采用，而大型机组则不宜采用汽蚀调节。水泵上采用，而大型机组则不宜采用汽蚀调节。H-qV 和和Hc-qV 平坦平坦流量调节范围流量调节范围。排汽量排汽量 泵内汽蚀泵内汽蚀。为使长期处于低负荷下的凝结。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，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，可考虑同时应用可考虑同时应用分流调节分流调节。华北电力大学华北电力大学流体力学及泵与风机课程组流体力学及泵与风机课程组泵与风机泵与风
17、机 Pumps and FansPumps and FansAC水泵水泵（三）分流调节（三）分流调节 简单、可靠、方便、调节装置初投资较低；调节损简单、可靠、方便、调节装置初投资较低；调节损失大，调节量失大，调节量严重，单向。严重，单向。nCDBHqVOH-qVHc2-qVHc1-qVHc-qVVqH VqhABP2M P1P 阀阀2阀阀1阀阀1全开、阀全开、阀2全关全关,阀阀2全开、阀全开、阀1全关全关shPP1jPP -qVHP PP2P1P1PPPP2P1PP1P/)(HHqqqHqqgHgqVVVVVV 与节流调节比较，离心式泵与风机的分流调节经济性较差，与节流调节比较，离心式泵与风机
18、的分流调节经济性较差，而轴流式泵与风机的分流调节要经济些（而轴流式泵与风机的分流调节要经济些（qVP1 基数大基数大）。）。改变分流管路阀改变分流管路阀门开度。门开度。图解图解 P M PMHP华北电力大学华北电力大学流体力学及泵与风机课程组流体力学及泵与风机课程组泵与风机泵与风机 Pumps and FansPumps and Fans 为防止在小流量区可能发生汽蚀，锅炉给水泵为防止在小流量区可能发生汽蚀，锅炉给水泵再循环阀、凝结水泵再循环阀、凝结水泵旁路阀的阀门开度进行分流调节。旁路阀的阀门开度进行分流调节。（三）分流调节（三）分流调节 对不采用动叶或变速调节的轴流式水泵，采用分流调节无论
19、对不采用动叶或变速调节的轴流式水泵，采用分流调节无论从安全可靠性还是从经济性方面，都比采用节流调节要好。从安全可靠性还是从经济性方面，都比采用节流调节要好。（四）前导叶调节（风机）（四）前导叶调节（风机）前导叶调节前导叶调节离离 心心 式：式：入口导流器入口导流器调节调节 轴（混）流式：轴（混）流式：入入 口口 静静 叶叶调节调节（a）轴向导流器）轴向导流器（b）简易导流器）简易导流器（c）斜叶式导流器）斜叶式导流器1、离心式风机的入口导叶调节、离心式风机的入口导叶调节 华北电力大学华北电力大学流体力学及泵与风机课程组流体力学及泵与风机课程组泵与风机泵与风机 Pumps and FansPum
20、ps and Fans正预旋正预旋 1u 和和 2u pT 节流节流风机内部局部阻力损失和冲击损失风机内部局部阻力损失和冲击损失 pT=（u2 2u-u1 1u）和出口节流相比，分析计算表明：和出口节流相比，分析计算表明：4-73型锅炉送、型锅炉送、引风机引风机,当调节流量在当调节流量在60%90%qV max时时,功率节约：轴向导流功率节约：轴向导流器约器约15%24%；简易导流器约；简易导流器约8%13%。构造简单、装置尺寸小、运行可靠和维护管理简便、构造简单、装置尺寸小、运行可靠和维护管理简便、初投资低。初投资低。华北电力大学华北电力大学流体力学及泵与风机课程组流体力学及泵与风机课程组泵
21、与风机泵与风机 Pumps and FansPumps and Fans（四）前导叶调节（风机）（四）前导叶调节（风机）目前，目前，离心式风机普遍采用离心式风机普遍采用这种调节方式。这种调节方式。对于对于大型机组离心式送、引风机大型机组离心式送、引风机，由于调节范围大，由于调节范围大，可采用入口导叶可采用入口导叶和双速电机的联合调节方式和双速电机的联合调节方式，以使得在整个调节范围内都具有较，以使得在整个调节范围内都具有较高的调节经济性。高的调节经济性。2、轴流式和混流式风机的入口静叶调节、轴流式和混流式风机的入口静叶调节 图解图解入口静叶入口静叶动叶动叶出口静叶出口静叶入口静叶入口静叶调节机
22、构调节机构华北电力大学华北电力大学流体力学及泵与风机课程组流体力学及泵与风机课程组泵与风机泵与风机 Pumps and FansPumps and Fans（四）前导叶调节（风机）（四）前导叶调节（风机）2、轴流式和混流式风机的入口静叶调节、轴流式和混流式风机的入口静叶调节 与离心式风机轴向导流与离心式风机轴向导流器相似。器相似。MCR点点选在选在 max点，点，TB点点选择在选择在 max点的点的大流量侧大流量侧。正预旋正预旋减减小流量。小流量。100%机组额定负机组额定负荷流量工况点荷流量工况点安全流量的安全流量的最大流量点最大流量点负预旋调节负预旋调节华北电力大学华北电力大学流体力学及泵
23、与风机课程组流体力学及泵与风机课程组泵与风机泵与风机 Pumps and FansPumps and Fans（四）前导叶调节（风机）（四）前导叶调节（风机）2、轴流式和混流式风机的入口静叶调节、轴流式和混流式风机的入口静叶调节 比只能作正预旋调节的比只能作正预旋调节的离心风机入口导流器调节具离心风机入口导流器调节具有更高的运行经济性有更高的运行经济性。故国内火力发电厂的故国内火力发电厂的锅锅炉引风机炉引风机有不少均采用了入有不少均采用了入口静叶调节的子午加速轴流口静叶调节的子午加速轴流式风机。式风机。入口导叶调节的离心式风机入口导叶调节的离心式风机调节性能曲线调节性能曲线 华北电力大学华北电
24、力大学流体力学及泵与风机课程组流体力学及泵与风机课程组泵与风机泵与风机 Pumps and FansPumps and Fans 理解并掌握泵与风机理解并掌握泵与风机非变速调节非变速调节各种常用调节方式的各种常用调节方式的工作工作原理原理、优缺点优缺点及及适用场合适用场合。熟悉并掌握泵与风机熟悉并掌握泵与风机串并联串并联运行的运行的目的目的、特点特点、运行工况运行工况点点的的作图方法作图方法及联合运行时及联合运行时应注意的问题应注意的问题。华北电力大学华北电力大学流体力学及泵与风机课程组流体力学及泵与风机课程组泵与风机泵与风机 Pumps and FansPumps and Fans1 1、图
25、示三台同性能循环水泵并联运行时的运行工况点，、图示三台同性能循环水泵并联运行时的运行工况点，从中你能得到什么启示？从中你能得到什么启示？2、你了解凝汽器最佳真空的概念吗？、你了解凝汽器最佳真空的概念吗？华北电力大学华北电力大学流体力学及泵与风机课程组流体力学及泵与风机课程组泵与风机泵与风机 Pumps and FansPumps and Fans 1、与节流调节比较，为什么离心式泵与风机的分流调节经、与节流调节比较，为什么离心式泵与风机的分流调节经济性较差，而轴流式泵与风机的分流调节要经济些？济性较差，而轴流式泵与风机的分流调节要经济些？2、轴流式或混流式风机的入口静叶调节有哪些调节特性？、轴流式或混流式风机的入口静叶调节有哪些调节特性？为什么比离心风机入口导流器调节具有更高的运行经济性？为什么比离心风机入口导流器调节具有更高的运行经济性？华北电力大学华北电力大学流体力学及泵与风机课程组流体力学及泵与风机课程组泵与风机泵与风机 Pumps and FansPumps and Fans本次课作业本次课作业4-34-3，4-44-4连接到下一课件连接到下一课件返回到课程导航返回到课程导航结束结束
