流體輸配管網(wǎng)7泵風(fēng)機(jī)與管網(wǎng)系統(tǒng)的匹配

1、第第7 7章章 泵、風(fēng)機(jī)與管網(wǎng)系統(tǒng)的匹配泵、風(fēng)機(jī)與管網(wǎng)系統(tǒng)的匹配7.1管網(wǎng)系統(tǒng)中泵與風(fēng)機(jī)的運(yùn)行曲線與管網(wǎng)系統(tǒng)中泵與風(fēng)機(jī)的運(yùn)行曲線與工作狀態(tài)點工作狀態(tài)點7.2泵與風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)泵與風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)7.3泵與風(fēng)機(jī)的選用泵與風(fēng)機(jī)的選用7.4泵與風(fēng)機(jī)的安裝位置泵與風(fēng)機(jī)的安裝位置 7.1.17.1.1管網(wǎng)系統(tǒng)對泵、風(fēng)機(jī)運(yùn)行曲線的影響管網(wǎng)系統(tǒng)對泵、風(fēng)機(jī)運(yùn)行曲線的影響 泵、風(fēng)機(jī)工作點不僅取決于泵、風(fēng)機(jī)本身，泵、風(fēng)機(jī)工作點不僅取決于泵、風(fēng)機(jī)本身，也與管網(wǎng)的連接和特性有關(guān)。也與管網(wǎng)的連接和特性有關(guān)。系統(tǒng)效應(yīng)：系統(tǒng)效應(yīng)：7.17.1管網(wǎng)系統(tǒng)中泵與風(fēng)機(jī)的運(yùn)行曲線與工作狀態(tài)點管網(wǎng)系統(tǒng)中泵與風(fēng)機(jī)的運(yùn)行曲線與工作狀態(tài)點泵、

2、風(fēng)機(jī)的性能曲線，是標(biāo)準(zhǔn)實驗狀態(tài)下。泵、風(fēng)機(jī)的性能曲線，是標(biāo)準(zhǔn)實驗狀態(tài)下。入口的連接方式不同，流向和速度分布與標(biāo)入口的連接方式不同，流向和速度分布與標(biāo)準(zhǔn)實驗不同準(zhǔn)實驗不同內(nèi)部能量損失發(fā)生變化，泵、風(fēng)機(jī)的性能下內(nèi)部能量損失發(fā)生變化，泵、風(fēng)機(jī)的性能下降。降。圓形彎管方形彎管進(jìn)口風(fēng)箱泵、風(fēng)機(jī)性能改變后的性能曲線可以稱之為泵、泵、風(fēng)機(jī)性能改變后的性能曲線可以稱之為泵、風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)中的風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)中的實際運(yùn)行曲線實際運(yùn)行曲線當(dāng)風(fēng)機(jī)接有吸入管，當(dāng)風(fēng)機(jī)接有吸入管，造成入口造成入口P降低，降低，減減小，作功能力下降，小，作功能力下降，引性能曲線發(fā)生變化。引性能曲線發(fā)生變化。1. 1. 泵或風(fēng)機(jī)的運(yùn)行工況點泵或風(fēng)機(jī)的

3、運(yùn)行工況點泵、風(fēng)機(jī)與管網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行泵、風(fēng)機(jī)與管網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的平衡點的平衡點泵、風(fēng)機(jī)與管網(wǎng)系統(tǒng)的合泵、風(fēng)機(jī)與管網(wǎng)系統(tǒng)的合理匹配。流量和壓力匹配理匹配。流量和壓力匹配泵、風(fēng)機(jī)在其特性曲線上泵、風(fēng)機(jī)在其特性曲線上穩(wěn)定工作的點稱之為工況穩(wěn)定工作的點稱之為工況點。點。7.1.27.1.2泵、風(fēng)機(jī)與管網(wǎng)系統(tǒng)匹配的工作狀態(tài)點泵、風(fēng)機(jī)與管網(wǎng)系統(tǒng)匹配的工作狀態(tài)點穩(wěn)定工作區(qū)，穩(wěn)定工作區(qū)，P-QP-Q曲曲線是平緩的線是平緩的非穩(wěn)定工作區(qū)，非穩(wěn)定工作區(qū)，P-QP-Q曲線是駝峰形的，曲線是駝峰形的，E E點不穩(wěn)定，點不穩(wěn)定，D D點穩(wěn)定點穩(wěn)定駝峰形駝峰形P-QP-Q曲線應(yīng)使曲線應(yīng)使工作點在下降段工作點在下降段 2. 2.

4、泵、風(fēng)機(jī)的穩(wěn)定工作區(qū)和非穩(wěn)定工作區(qū)泵、風(fēng)機(jī)的穩(wěn)定工作區(qū)和非穩(wěn)定工作區(qū)穩(wěn)定工作區(qū)穩(wěn)定工作區(qū)非穩(wěn)非穩(wěn)定工定工作區(qū)作區(qū) 3. 3.喘振及其防止方法喘振及其防止方法 定義定義 在非穩(wěn)定工作區(qū)運(yùn)行時，離心泵、風(fēng)機(jī)出現(xiàn)一會輸在非穩(wěn)定工作區(qū)運(yùn)行時，離心泵、風(fēng)機(jī)出現(xiàn)一會輸出流體，一會流體倒流的現(xiàn)象，稱為出流體，一會流體倒流的現(xiàn)象，稱為“喘振喘振” ” 。危害危害 喘振發(fā)生，設(shè)備運(yùn)行聲音發(fā)生突變，喘振發(fā)生，設(shè)備運(yùn)行聲音發(fā)生突變，QQ、P P急劇波動，急劇波動，發(fā)生強(qiáng)烈振動。不及時停機(jī)或消除，將會造成機(jī)器發(fā)生強(qiáng)烈振動。不及時停機(jī)或消除，將會造成機(jī)器嚴(yán)重破壞。嚴(yán)重破壞。 喘振的防治方法喘振的防治方法 應(yīng)盡量避免設(shè)備

5、在非穩(wěn)定區(qū)工作；應(yīng)盡量避免設(shè)備在非穩(wěn)定區(qū)工作； 采用旁通或放空法；采用旁通或放空法； 減速節(jié)流法。減速節(jié)流法。返回返回喘振發(fā)生的條件：喘振發(fā)生的條件：l出口接有管網(wǎng)，且具有一定壓力出口接有管網(wǎng)，且具有一定壓力l出口流量變小，達(dá)到不穩(wěn)定區(qū)，管網(wǎng)壓力大于泵出口壓力出口流量變小，達(dá)到不穩(wěn)定區(qū)，管網(wǎng)壓力大于泵出口壓力 系統(tǒng)效應(yīng)系統(tǒng)效應(yīng)：指泵、風(fēng)機(jī)進(jìn)出口與管網(wǎng)系統(tǒng)連接方式對泵、：指泵、風(fēng)機(jī)進(jìn)出口與管網(wǎng)系統(tǒng)連接方式對泵、風(fēng)機(jī)的性能特性產(chǎn)生的影響。風(fēng)機(jī)的性能特性產(chǎn)生的影響。4 4系統(tǒng)效應(yīng)的影響系統(tǒng)效應(yīng)的影響 （1）入口的系統(tǒng)效應(yīng)）入口的系統(tǒng)效應(yīng) 系統(tǒng)效應(yīng)影響風(fēng)機(jī)性能示意圖。系統(tǒng)效應(yīng)影響風(fēng)機(jī)性能示意圖。圓形彎

6、管方形彎管進(jìn)口風(fēng)箱u在實際中，入口損失很大，可高達(dá)在實際中，入口損失很大，可高達(dá)45%，注意進(jìn)入，注意進(jìn)入口的合理設(shè)計口的合理設(shè)計u原因是進(jìn)口連接原因是進(jìn)口連接方式與實驗狀態(tài)方式與實驗狀態(tài)不同不同 u泵、風(fēng)機(jī)的進(jìn)口泵、風(fēng)機(jī)的進(jìn)口系統(tǒng)效性能損失系統(tǒng)效性能損失值需由實驗確定值需由實驗確定效應(yīng)管道長度效應(yīng)管道長度，自風(fēng)機(jī)出口截面不規(guī)則的速，自風(fēng)機(jī)出口截面不規(guī)則的速度分布，到管道內(nèi)氣流速度規(guī)則分布的截面度分布，到管道內(nèi)氣流速度規(guī)則分布的截面之間管段長度之間管段長度避免能量損失避免能量損失，不在此段安裝管件或設(shè)備。，不在此段安裝管件或設(shè)備。即在效應(yīng)長度內(nèi)斷面的任何改變，均導(dǎo)致風(fēng)即在效應(yīng)長度內(nèi)斷面的任何改

7、變，均導(dǎo)致風(fēng)機(jī)性能的降低。機(jī)性能的降低。（2 2）出口系統(tǒng)效應(yīng)的影響）出口系統(tǒng)效應(yīng)的影響系統(tǒng)效應(yīng)曲線系統(tǒng)效應(yīng)曲線返回返回返回返回不同出口管道形式的系統(tǒng)效應(yīng)曲線不同出口管道形式的系統(tǒng)效應(yīng)曲線返回返回繼續(xù)繼續(xù)1.1.泵或風(fēng)機(jī)的并聯(lián)工作泵或風(fēng)機(jī)的并聯(lián)工作（l l）泵、風(fēng)機(jī)并聯(lián)工作的特點）泵、風(fēng)機(jī)并聯(lián)工作的特點 各臺設(shè)備壓頭相同，而總流量等各臺設(shè)備壓頭相同，而總流量等于各臺設(shè)備流量之和。于各臺設(shè)備流量之和。 并聯(lián)一般應(yīng)用于以下情況：并聯(lián)一般應(yīng)用于以下情況： 流量大，大流量泵或風(fēng)機(jī)制造困流量大，大流量泵或風(fēng)機(jī)制造困難或造價太高；難或造價太高； 流量變化大，開停臺數(shù)調(diào)節(jié)；流量變化大，開停臺數(shù)調(diào)節(jié)； 檢修及

8、事故備用。檢修及事故備用。7.1.37.1.3管網(wǎng)系統(tǒng)中泵、風(fēng)機(jī)的聯(lián)合運(yùn)行管網(wǎng)系統(tǒng)中泵、風(fēng)機(jī)的聯(lián)合運(yùn)行聯(lián)合運(yùn)行聯(lián)合運(yùn)行：兩臺或兩臺以上泵或風(fēng)機(jī)在同一管路中工作。：兩臺或兩臺以上泵或風(fēng)機(jī)在同一管路中工作。聯(lián)合方式聯(lián)合方式：并聯(lián)、串聯(lián)兩種情況：并聯(lián)、串聯(lián)兩種情況目目 的的：并聯(lián)增加流量，串聯(lián)增加壓頭。：并聯(lián)增加流量，串聯(lián)增加壓頭。 （2）聯(lián)合運(yùn)行曲線繪制方法）聯(lián)合運(yùn)行曲線繪制方法a.a.在在Q QH H坐標(biāo)系上繪各臺泵、風(fēng)機(jī)坐標(biāo)系上繪各臺泵、風(fēng)機(jī)的的Q QH H性能曲線；性能曲線；b. b. 在在y y軸上取不同軸上取不同 H Hi i，做水平線，做水平線，與各泵、風(fēng)機(jī)性能曲線相交得到與各泵、風(fēng)機(jī)

9、性能曲線相交得到Q QI I，j j，Q Q2,j2,j，QQi,ji,j，Q Qn,jn,j；c. c. 取取 Q Q0,j0,j Q Q1,j1,j Q Q1,j1,j Q Qn,jn,j 按（按（H Hj j，Q Q0,j0,j）在）在Q QH H坐標(biāo)系上坐標(biāo)系上的點連線，得的點連線，得N N臺并聯(lián)泵、風(fēng)機(jī)的臺并聯(lián)泵、風(fēng)機(jī)的聯(lián)合運(yùn)行曲線。聯(lián)合運(yùn)行曲線。（3）兩臺相同的泵或風(fēng)機(jī)的并聯(lián)）兩臺相同的泵或風(fēng)機(jī)的并聯(lián)（4 4）多臺相同泵或風(fēng)機(jī)的并聯(lián)）多臺相同泵或風(fēng)機(jī)的并聯(lián)（5 5）不同性能的泵或風(fēng)機(jī)并聯(lián)）不同性能的泵或風(fēng)機(jī)并聯(lián)返回返回繼續(xù)繼續(xù)討論：并聯(lián)單臺設(shè)備流量減少并聯(lián)單臺設(shè)備流量減少管路特性曲

10、線較陡，不宜采用并聯(lián)工作管路特性曲線較陡，不宜采用并聯(lián)工作隨并聯(lián)臺數(shù)增多，單臺設(shè)備流量減少越多，并隨并聯(lián)臺數(shù)增多，單臺設(shè)備流量減少越多，并聯(lián)效果越差聯(lián)效果越差兩臺性能不同的設(shè)備并聯(lián)，壓頭小的設(shè)備輸出兩臺性能不同的設(shè)備并聯(lián)，壓頭小的設(shè)備輸出流量小流量小串聯(lián)工作的特點串聯(lián)工作的特點各臺設(shè)備的流量相同各臺設(shè)備的流量相同總壓頭為各臺壓頭的和總壓頭為各臺壓頭的和串聯(lián)用于以下情況：串聯(lián)用于以下情況： 高壓泵或風(fēng)機(jī)制造困難或造高壓泵或風(fēng)機(jī)制造困難或造價太高時；價太高時； 改擴(kuò)建時，管道阻力加大，改擴(kuò)建時，管道阻力加大，需要壓頭提高時。需要壓頭提高時。兩臺相同的泵或風(fēng)機(jī)串聯(lián)工兩臺相同的泵或風(fēng)機(jī)串聯(lián)工作時，工況

11、分析如圖。作時，工況分析如圖。2 2泵或風(fēng)機(jī)的串聯(lián)工作泵或風(fēng)機(jī)的串聯(lián)工作討論：串聯(lián)單臺設(shè)備壓頭減少，流量增加串聯(lián)單臺設(shè)備壓頭減少，流量增加串聯(lián)臺數(shù)增多，后面設(shè)備壓強(qiáng)增大串聯(lián)臺數(shù)增多，后面設(shè)備壓強(qiáng)增大管路特性曲線較陡，串聯(lián)工作效果好管路特性曲線較陡，串聯(lián)工作效果好 改變管網(wǎng)中閥門的開度可改變管網(wǎng)中閥門的開度可改變管網(wǎng)特性曲線。改變管網(wǎng)特性曲線。1.1.液體管網(wǎng)系統(tǒng)的性能調(diào)節(jié)液體管網(wǎng)系統(tǒng)的性能調(diào)節(jié)u 曲線曲線2 2為管網(wǎng)初始性能曲線為管網(wǎng)初始性能曲線u關(guān)小閥門，性能曲線關(guān)小閥門，性能曲線1 1，增加，增加的壓力損失為的壓力損失為H HB BH HD D，多消耗多消耗的功率為：的功率為：N=QN=Q

12、B BH/Bu開大閥門，性能曲線開大閥門，性能曲線3 3 u液體管路，泵的調(diào)節(jié)閥通常液體管路，泵的調(diào)節(jié)閥通常裝在出口管，防止氣蝕。裝在出口管，防止氣蝕。7.27.2泵與風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)泵與風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié) 工作點：泵與風(fēng)機(jī)性能曲線與管網(wǎng)特性曲線平衡點工作點：泵與風(fēng)機(jī)性能曲線與管網(wǎng)特性曲線平衡點7.2.1調(diào)節(jié)管網(wǎng)系統(tǒng)性能調(diào)節(jié)管網(wǎng)系統(tǒng)性能風(fēng)機(jī)出口設(shè)調(diào)節(jié)閥，經(jīng)濟(jì)風(fēng)機(jī)出口設(shè)調(diào)節(jié)閥，經(jīng)濟(jì)性較差性較差較為經(jīng)濟(jì)方式是在進(jìn)口設(shè)較為經(jīng)濟(jì)方式是在進(jìn)口設(shè)調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)閥入口節(jié)流改變風(fēng)機(jī)性能曲入口節(jié)流改變風(fēng)機(jī)性能曲線，適應(yīng)流量或壓力的特線，適應(yīng)流量或壓力的特定要求。定要求。該調(diào)節(jié)方式既節(jié)能又可避該調(diào)節(jié)方式既節(jié)能又可避免產(chǎn)生喘

13、振。免產(chǎn)生喘振。 2 2氣體管網(wǎng)系統(tǒng)的性能調(diào)節(jié)氣體管網(wǎng)系統(tǒng)的性能調(diào)節(jié)7.2.27.2.2調(diào)節(jié)泵、風(fēng)機(jī)性能調(diào)節(jié)泵、風(fēng)機(jī)性能調(diào)節(jié)方式：調(diào)節(jié)方式：非變速調(diào)節(jié)非變速調(diào)節(jié)、變速調(diào)節(jié)變速調(diào)節(jié)u非變速調(diào)節(jié)非變速調(diào)節(jié)：入口節(jié)流調(diào)節(jié)，離心式和軸流式風(fēng)機(jī)：入口節(jié)流調(diào)節(jié)，離心式和軸流式風(fēng)機(jī)的前導(dǎo)葉片調(diào)節(jié)、切削葉輪調(diào)節(jié)等；的前導(dǎo)葉片調(diào)節(jié)、切削葉輪調(diào)節(jié)等；u變速調(diào)節(jié)變速調(diào)節(jié)，變頻調(diào)速是目前最為經(jīng)濟(jì)的。，變頻調(diào)速是目前最為經(jīng)濟(jì)的。*1.變速調(diào)節(jié)變速調(diào)節(jié) 改變泵或風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)，改變泵或風(fēng)機(jī)的性能曲線，使改變泵或風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)，改變泵或風(fēng)機(jī)的性能曲線，使工況點移動，流量隨之改變。泵與風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)變工況點移動，流量隨之改變。泵與風(fēng)

14、機(jī)的性能參數(shù)變化如下：化如下： 變速調(diào)節(jié)的工況分析變速調(diào)節(jié)的工況分析工況點：兩線交點工況點：兩線交點A A。變轉(zhuǎn)速將工況點調(diào)節(jié)變轉(zhuǎn)速將工況點調(diào)節(jié)B B點點A A、B B兩點不滿足運(yùn)動相兩點不滿足運(yùn)動相似似，不是相似點不是相似點B B、C C兩點才是相似點。兩點才是相似點。=SQ2n/n=QC/QB 改變轉(zhuǎn)數(shù)的方法：改變轉(zhuǎn)數(shù)的方法：（1 1）改變電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)）改變電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)v在電機(jī)的轉(zhuǎn)子電路中串接變阻器改變轉(zhuǎn)數(shù)在電機(jī)的轉(zhuǎn)子電路中串接變阻器改變轉(zhuǎn)數(shù)v改變電機(jī)的極數(shù)，價格較高，調(diào)速跳躍，范圍有限改變電機(jī)的極數(shù)，價格較高，調(diào)速跳躍，范圍有限v變頻調(diào)速，范圍寬、效率高，體積小，易安裝。變頻調(diào)速，范圍寬、效率高

15、，體積小，易安裝。（2 2）調(diào)換皮帶輪）調(diào)換皮帶輪 改變皮帶輪的大小，在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)數(shù)。優(yōu)點不增加改變皮帶輪的大小，在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)數(shù)。優(yōu)點不增加額外的能量損失，缺點調(diào)速范圍有限，停機(jī)換輪。額外的能量損失，缺點調(diào)速范圍有限，停機(jī)換輪。（3 3）液力聯(lián)軸器）液力聯(lián)軸器 不采用增速方法來調(diào)節(jié)工況。不采用增速方法來調(diào)節(jié)工況。導(dǎo)流器使氣流進(jìn)入葉輪導(dǎo)流器使氣流進(jìn)入葉輪之前產(chǎn)生預(yù)旋，切向分之前產(chǎn)生預(yù)旋，切向分速加大，降低風(fēng)壓。速加大，降低風(fēng)壓。導(dǎo)流器葉片轉(zhuǎn)動角度越導(dǎo)流器葉片轉(zhuǎn)動角度越大，產(chǎn)生預(yù)旋越強(qiáng)烈，大，產(chǎn)生預(yù)旋越強(qiáng)烈，風(fēng)壓風(fēng)壓P P越低。越低。導(dǎo)流葉片安裝角度導(dǎo)流葉片安裝角度比較經(jīng)濟(jì)比較經(jīng)濟(jì) 2

16、 2進(jìn)口導(dǎo)流器調(diào)節(jié)進(jìn)口導(dǎo)流器調(diào)節(jié)導(dǎo)流器導(dǎo)流器：軸向?qū)Я髌鳎狠S向?qū)Я髌?徑向?qū)Я髌鲝较驅(qū)Я髌?0300600 3 3切削葉輪調(diào)節(jié)切削葉輪調(diào)節(jié) 葉輪經(jīng)過切削，性能改變，工況點移動，葉輪經(jīng)過切削，性能改變，工況點移動，流量和壓頭改變，達(dá)到節(jié)能的目的。流量和壓頭改變，達(dá)到節(jié)能的目的。葉輪經(jīng)過切削與原葉輪經(jīng)過切削與原來葉輪不符合幾何來葉輪不符合幾何相似條件，切削前相似條件，切削前后性能參數(shù)不符合后性能參數(shù)不符合相似率。相似率。切削量不大，認(rèn)為切削量不大，認(rèn)為不變，不變，D D2 2變?yōu)樽優(yōu)镈 D2 2，U U2 2變?yōu)樽優(yōu)閁 U2 2。速度相似，滿足運(yùn)動相似。切削前后的速度比為：速度相似，滿足運(yùn)動相似。

17、切削前后的速度比為：葉輪切削前后的性能參數(shù)之間關(guān)系如下：葉輪切削前后的性能參數(shù)之間關(guān)系如下：（1 1）低比轉(zhuǎn)數(shù)的設(shè)備，葉輪切削后，認(rèn)為）低比轉(zhuǎn)數(shù)的設(shè)備，葉輪切削后，認(rèn)為b b2 2=b=b2 2，則性能參數(shù)關(guān)系稱為則性能參數(shù)關(guān)系稱為第一切削定律第一切削定律：Cu2（2 2）中、高比轉(zhuǎn)數(shù)，葉輪切削后，）中、高比轉(zhuǎn)數(shù)，葉輪切削后，dd2 2b b2 2dd2 2b b2 2 ，性能參數(shù)關(guān)系稱為，性能參數(shù)關(guān)系稱為第二切削定律：第二切削定律：圖中，圖中，D D2 2的性能曲線的性能曲線，管，管路性能曲線路性能曲線， A A是交點。是交點。將工況點調(diào)至將工況點調(diào)至B B點，通過點，通過B B點點D D2

18、 2的性能曲線的性能曲線。求求D D2 2，找出曲線，找出曲線上與上與B B點點運(yùn)動相似的點，根據(jù)兩個切運(yùn)動相似的點，根據(jù)兩個切削定律，切削曲線也有兩條。削定律，切削曲線也有兩條。對于中高比轉(zhuǎn)數(shù)的泵與風(fēng)機(jī)對于中高比轉(zhuǎn)數(shù)的泵與風(fēng)機(jī)：對于低比轉(zhuǎn)數(shù)的泵與風(fēng)機(jī)有：對于低比轉(zhuǎn)數(shù)的泵與風(fēng)機(jī)有：切削葉輪的調(diào)節(jié)方法，其切削量不能太大，切削葉輪的調(diào)節(jié)方法，其切削量不能太大，否則效率明顯下降。否則效率明顯下降。最大切削量與比轉(zhuǎn)數(shù)最大切削量與比轉(zhuǎn)數(shù)n ns s有關(guān)，如下表所示：有關(guān)，如下表所示： 例例7-17-1：已知水泵性能曲線如圖。阻抗：已知水泵性能曲線如圖。阻抗S S76000s76000s2 2m m5 5

19、，靜揚(yáng)程靜揚(yáng)程H Hstst= 19m= 19m，轉(zhuǎn)數(shù)，轉(zhuǎn)數(shù)n n 2900r2900rminmin。試求試求: :(1(1) )泵的泵的Q Q，H H、及軸功率及軸功率N N；（；（2 2）閥門調(diào)節(jié)，）閥門調(diào)節(jié)，Q Q減減少少2525，求泵的，求泵的Q Q、H H、軸功率、軸功率N N和閥門消耗的功率。和閥門消耗的功率。 （3 3）變速調(diào)節(jié)，）變速調(diào)節(jié)，Q Q減少減少 2525，轉(zhuǎn)數(shù)應(yīng)調(diào)至多少？，轉(zhuǎn)數(shù)應(yīng)調(diào)至多少？解（解（1）（2）（3）=2570r/min例例72上題中的水泵直徑上題中的水泵直徑D2 200mm，如果用切削葉，如果用切削葉輪方法使流量減少輪方法使流量減少 25，問應(yīng)切削多少？

20、，問應(yīng)切削多少？解解 比轉(zhuǎn)數(shù)比轉(zhuǎn)數(shù)低比轉(zhuǎn)數(shù)低比轉(zhuǎn)數(shù)切削率符合要求切削率符合要求1.1.常用泵的性能及使用范圍常用泵的性能及使用范圍離心泵：單級單吸、單級雙吸、多級、管道泵等。離心泵：單級單吸、單級雙吸、多級、管道泵等。電動機(jī)與泵的連接方式電動機(jī)與泵的連接方式: :直接耦合式、皮帶傳動式、直連式、直接耦合式、皮帶傳動式、直連式、濕轉(zhuǎn)子型等濕轉(zhuǎn)子型等離心泵的性能分為：平坦型，駝峰型，陡降型離心泵的性能分為：平坦型，駝峰型，陡降型泵應(yīng)在高效區(qū)（泵應(yīng)在高效區(qū)（0.90 0.90 maxmax）的工作。）的工作。 7.3 7.3泵、風(fēng)機(jī)的選用泵、風(fēng)機(jī)的選用7.3.17.3.1常用的泵、風(fēng)機(jī)性能及使用范圍

21、常用的泵、風(fēng)機(jī)性能及使用范圍 2.2.常用風(fēng)機(jī)的性能及適用范圍常用風(fēng)機(jī)的性能及適用范圍 一般建筑工程中常用的通風(fēng)機(jī)可分為離心式和軸流式兩大類。一般建筑工程中常用的通風(fēng)機(jī)可分為離心式和軸流式兩大類。還有混流式、貫流式等。具體見表還有混流式、貫流式等。具體見表7-3-27-3-2。7.3.27.3.2泵、風(fēng)機(jī)的選用原則泵、風(fēng)機(jī)的選用原則 1. 1.泵的選用原則：泵的選用原則：（1 1）根據(jù)輸送液體物理化學(xué)（溫度、腐蝕性等）性質(zhì)選取適）根據(jù)輸送液體物理化學(xué)（溫度、腐蝕性等）性質(zhì)選取適用種類；用種類；（2 2）泵的流量和揚(yáng)程能滿足使用工況下的要求，并且應(yīng)有）泵的流量和揚(yáng)程能滿足使用工況下的要求，并且應(yīng)

22、有1010 2020的富裕量；的富裕量；（3 3）應(yīng)使工作狀態(tài)點經(jīng)常處于較高效率值范圍內(nèi)；）應(yīng)使工作狀態(tài)點經(jīng)常處于較高效率值范圍內(nèi)；（4 4）當(dāng)流量較大時，宜考慮多臺并聯(lián)運(yùn)行；但并聯(lián)臺數(shù)不宜）當(dāng)流量較大時，宜考慮多臺并聯(lián)運(yùn)行；但并聯(lián)臺數(shù)不宜過多，盡可能采用同型號泵并聯(lián)。過多，盡可能采用同型號泵并聯(lián)。（5 5）選泵時必須考慮系統(tǒng)靜壓對泵體的作用，注意工作壓力）選泵時必須考慮系統(tǒng)靜壓對泵體的作用，注意工作壓力應(yīng)在泵殼體和填料的承壓能力范圍之內(nèi)。應(yīng)在泵殼體和填料的承壓能力范圍之內(nèi)。 返回返回繼續(xù)繼續(xù) 2. 2.風(fēng)機(jī)的選用原則風(fēng)機(jī)的選用原則（1 1）根據(jù)風(fēng)機(jī)輸送氣體的物理、化學(xué)性質(zhì)的不同，如）根據(jù)風(fēng)機(jī)

23、輸送氣體的物理、化學(xué)性質(zhì)的不同，如有清潔氣體、易燃、易爆、粉塵、腐蝕性等氣體之分，有清潔氣體、易燃、易爆、粉塵、腐蝕性等氣體之分，選用不同用途的風(fēng)機(jī)。選用不同用途的風(fēng)機(jī)。（2 2）風(fēng)機(jī)的流量和壓頭能滿足運(yùn)行工況的使用要求。）風(fēng)機(jī)的流量和壓頭能滿足運(yùn)行工況的使用要求。并應(yīng)有并應(yīng)有10102020的富裕量。的富裕量。（3 3）應(yīng)使風(fēng)機(jī)的工作狀態(tài)點經(jīng)常處于高效率區(qū)，并）應(yīng)使風(fēng)機(jī)的工作狀態(tài)點經(jīng)常處于高效率區(qū)，并在流量在流量壓頭曲線最高點的右側(cè)下降段上，以保證工壓頭曲線最高點的右側(cè)下降段上，以保證工作的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。作的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。（4 4）對有消聲要求的通風(fēng)系統(tǒng)，應(yīng)首先選擇效率高、）對有消聲要求

24、的通風(fēng)系統(tǒng)，應(yīng)首先選擇效率高、轉(zhuǎn)數(shù)低的風(fēng)機(jī)，并應(yīng)采取相應(yīng)的消聲減振措施。轉(zhuǎn)數(shù)低的風(fēng)機(jī)，并應(yīng)采取相應(yīng)的消聲減振措施。（5 5）盡可能避免采用多臺并聯(lián)或串聯(lián)的方式。當(dāng)不）盡可能避免采用多臺并聯(lián)或串聯(lián)的方式。當(dāng)不可避免時，應(yīng)選擇同型號的風(fēng)機(jī)聯(lián)合工作?？杀苊鈺r，應(yīng)選擇同型號的風(fēng)機(jī)聯(lián)合工作。返回返回繼續(xù)繼續(xù) 7.3.3 7.3.3泵、風(fēng)機(jī)的選用方法泵、風(fēng)機(jī)的選用方法 1. 1.泵的選用泵的選用 （1 1）泵的型號示意）泵的型號示意 a a單級單吸清水離心泵單級單吸清水離心泵返回返回繼續(xù)繼續(xù)返回返回繼續(xù)繼續(xù)返回返回繼續(xù)繼續(xù)返回返回繼續(xù)繼續(xù)（2 2）流量）流量QQ和揚(yáng)程和揚(yáng)程H H返回返回繼續(xù)繼續(xù)（3 3）

25、泵的種類選擇）泵的種類選擇 分析泵的工作條件，如液體的溫度、腐蝕性、是否分析泵的工作條件，如液體的溫度、腐蝕性、是否清潔等，并根據(jù)其流量、揚(yáng)程范圍，確定泵的類型。清潔等，并根據(jù)其流量、揚(yáng)程范圍，確定泵的類型。（4 4）確定工況點）確定工況點 利用泵的綜合性能曲線，進(jìn)行初選，確定泵的型號、利用泵的綜合性能曲線，進(jìn)行初選，確定泵的型號、尺寸及轉(zhuǎn)數(shù)。將泵的性能曲尺寸及轉(zhuǎn)數(shù)。將泵的性能曲QQH H與管路系統(tǒng)的特性與管路系統(tǒng)的特性曲線曲線R R繪在同一張直角坐標(biāo)圖上，二者的交點即是工繪在同一張直角坐標(biāo)圖上，二者的交點即是工況點，進(jìn)而定出效率和功率。況點，進(jìn)而定出效率和功率。返回返回繼續(xù)繼續(xù) （5 5）泵

26、的配用電機(jī)）泵的配用電機(jī)返回返回繼續(xù)繼續(xù)* *（6 6）允許吸上的真空高度）允許吸上的真空高度HHS S 樣本給出的允許吸上真空高度指標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（水樣本給出的允許吸上真空高度指標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（水溫溫2020、水表面為一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）運(yùn)行時，泵、水表面為一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）運(yùn)行時，泵可能有的最大真空高度值可能有的最大真空高度值Hs Hs 。如果水泵處于非。如果水泵處于非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下工作，其允許吸上真空高度標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下工作，其允許吸上真空高度HHS S（mm）：）： 2. 2.風(fēng)機(jī)的選用風(fēng)機(jī)的選用 （1 1）通風(fēng)機(jī)的規(guī)格表示）通風(fēng)機(jī)的規(guī)格表示 機(jī)號，以風(fēng)機(jī)葉輪直徑的機(jī)號，以風(fēng)機(jī)葉輪直徑的dmdm值（尾數(shù)四舍五

27、入）冠以值（尾數(shù)四舍五入）冠以符號符號“N“NOO”表示。例如以表示。例如以No6No6表示表示6 6號風(fēng)機(jī)。號風(fēng)機(jī)。 風(fēng)機(jī)的傳動方式，見表風(fēng)機(jī)的傳動方式，見表7-3-47-3-4。 旋轉(zhuǎn)方向，從主軸槽輪或電機(jī)位置著葉輪旋轉(zhuǎn)方向，順旋轉(zhuǎn)方向，從主軸槽輪或電機(jī)位置著葉輪旋轉(zhuǎn)方向，順時針者為時針者為“右右”，逆時針者為，逆時針者為“左左” 離心通風(fēng)機(jī)的風(fēng)口位置，以葉輪的旋轉(zhuǎn)方向和進(jìn)、出風(fēng)離心通風(fēng)機(jī)的風(fēng)口位置，以葉輪的旋轉(zhuǎn)方向和進(jìn)、出風(fēng)口方向（角度）表示。寫法是：右（左）出風(fēng)口角度口方向（角度）表示。寫法是：右（左）出風(fēng)口角度/ /進(jìn)進(jìn)風(fēng)口角度。其基本出風(fēng)口位置為風(fēng)口角度。其基本出風(fēng)口位置為8 8個

28、，特殊用途可增加補(bǔ)個，特殊用途可增加補(bǔ)充，見圖。軸流通風(fēng)機(jī)的風(fēng)口位置，用入（出）若干角度充，見圖。軸流通風(fēng)機(jī)的風(fēng)口位置，用入（出）若干角度表示，見圖。基本風(fēng)口位置有四個，特殊用途可增加。表示，見圖?；撅L(fēng)口位置有四個，特殊用途可增加。 （2 2）風(fēng)機(jī)的工作狀態(tài)點）風(fēng)機(jī)的工作狀態(tài)點 風(fēng)機(jī)特性曲線和管網(wǎng)特性曲線的交點，即為其工況點。風(fēng)機(jī)特性曲線和管網(wǎng)特性曲線的交點，即為其工況點。返回返回繼續(xù)繼續(xù)返回返回返回返回（3 3）風(fēng)機(jī)的功率）風(fēng)機(jī)的功率風(fēng)機(jī)所需的軸功率風(fēng)機(jī)所需的軸功率NNZ Z（WW）：）：配用電機(jī)的功率配用電機(jī)的功率NN：（4 4）風(fēng)機(jī)的比轉(zhuǎn)數(shù)）風(fēng)機(jī)的比轉(zhuǎn)數(shù)風(fēng)機(jī)的比轉(zhuǎn)數(shù)風(fēng)機(jī)的比轉(zhuǎn)數(shù) n n

29、s s表示風(fēng)機(jī)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下流量表示風(fēng)機(jī)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下流量QQ、壓力、壓力 P P和轉(zhuǎn)數(shù)和轉(zhuǎn)數(shù) n n之間的關(guān)系，同一類型的風(fēng)機(jī)，其比轉(zhuǎn)數(shù)必之間的關(guān)系，同一類型的風(fēng)機(jī)，其比轉(zhuǎn)數(shù)必然相等。然相等。繼續(xù)繼續(xù) （5 5）非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下性能換算）非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下性能換算 如果使用條件與樣本上給出的性能曲線和性能數(shù)如果使用條件與樣本上給出的性能曲線和性能數(shù)據(jù)不一致，其性能應(yīng)按下列各式進(jìn)才換算，按換算后據(jù)不一致，其性能應(yīng)按下列各式進(jìn)才換算，按換算后的性能參數(shù)進(jìn)行選擇。的性能參數(shù)進(jìn)行選擇。當(dāng)介質(zhì)密度當(dāng)介質(zhì)密度p p、轉(zhuǎn)數(shù)、轉(zhuǎn)數(shù)n n、大氣壓強(qiáng)、大氣壓強(qiáng)P P0 0及其溫度及其溫度t t改變時有：改變時有：返回返回繼續(xù)

30、繼續(xù) 7.4 7.4泵與風(fēng)機(jī)的安裝位置泵與風(fēng)機(jī)的安裝位置* *7.4.17.4.1吸入式泵的安裝高度吸入式泵的安裝高度 對于輸送常溫下液體的吸入式管網(wǎng)系統(tǒng)中，正確的對于輸送常溫下液體的吸入式管網(wǎng)系統(tǒng)中，正確的計算確定泵的最大允許安裝高度，即泵吸人口軸線與計算確定泵的最大允許安裝高度，即泵吸人口軸線與吸液池的最低液面的高差，對于管網(wǎng)系統(tǒng)的正?？煽课撼氐淖畹鸵好娴母卟?，對于管網(wǎng)系統(tǒng)的正常可靠運(yùn)行及經(jīng)濟(jì)性都具有重要的意義，如圖。運(yùn)行及經(jīng)濟(jì)性都具有重要的意義，如圖。 列列0 00 0和和l l1 1兩斷面水流的能量方程：兩斷面水流的能量方程：返回返回繼續(xù)繼續(xù)令：令：返回返回返回返回 通常，泵是在一定

31、流量下運(yùn)行，水頭損失為定值，所通常，泵是在一定流量下運(yùn)行，水頭損失為定值，所以泵的吸上真空度以泵的吸上真空度HsHs將隨泵的安裝高度將隨泵的安裝高度H HSSSS的增加而增的增加而增加。如果吸入口真空度增加至某一限值時，即泵的吸加。如果吸入口真空度增加至某一限值時，即泵的吸入口壓強(qiáng)接近液體的汽化壓強(qiáng)時，泵內(nèi)就會發(fā)生氣蝕。入口壓強(qiáng)接近液體的汽化壓強(qiáng)時，泵內(nèi)就會發(fā)生氣蝕。為避免發(fā)生氣蝕，對于各種泵都給定一個允許的吸上為避免發(fā)生氣蝕，對于各種泵都給定一個允許的吸上真空高度，用真空高度，用HsHs表示。在已知某型號泵的允許吸上表示。在已知某型號泵的允許吸上真空高度的條件下，可計算出泵的允許安裝高度，也

32、真空高度的條件下，可計算出泵的允許安裝高度，也稱最大安裝高度以稱最大安裝高度以Hss Hss 表示實際泵安裝高度應(yīng)遵表示實際泵安裝高度應(yīng)遵守守Hss Hss H HSSSSHHSSSS 繼續(xù)繼續(xù)返回返回 *在實際應(yīng)用中，在實際應(yīng)用中，HHS S 的確定應(yīng)注意如下兩點：的確定應(yīng)注意如下兩點： （1 1）當(dāng)泵的流量增加時，吸入管路的阻力損失）當(dāng)泵的流量增加時，吸入管路的阻力損失增加，使葉輪進(jìn)口附近的壓強(qiáng)更低。為防止氣蝕發(fā)增加，使葉輪進(jìn)口附近的壓強(qiáng)更低。為防止氣蝕發(fā)生，生，HsHs應(yīng)隨流量增加而有所降低。水泵廠一般在應(yīng)隨流量增加而有所降低。水泵廠一般在產(chǎn)品樣本中，用產(chǎn)品樣本中，用 QQHsHs曲線來

33、表示該水泵的吸水曲線來表示該水泵的吸水性能。如圖。性能。如圖。 （2 2）泵的產(chǎn)品樣本給出的）泵的產(chǎn)品樣本給出的QQHsHs曲線是在大曲線是在大氣壓強(qiáng)為氣壓強(qiáng)為10.33mH10.33mH2 2OO，水溫為，水溫為2020時清水條件下時清水條件下試驗得出的。當(dāng)泵的使用條件與上述條件不相符時，試驗得出的。當(dāng)泵的使用條件與上述條件不相符時，應(yīng)對應(yīng)對HsHs值按下式進(jìn)行修正：值按下式進(jìn)行修正：繼續(xù)繼續(xù)返回返回繼續(xù)繼續(xù)* *7.4.27.4.2灌注式泵安裝的最低灌注式泵安裝的最低液面高度液面高度 當(dāng)管網(wǎng)系統(tǒng)中輸送的如果當(dāng)管網(wǎng)系統(tǒng)中輸送的如果是溫度較高的液體，或吸液是溫度較高的液體，或吸液池面壓強(qiáng)低于大

34、氣壓強(qiáng)而具池面壓強(qiáng)低于大氣壓強(qiáng)而具有一定的真空度。如果輸送有一定的真空度。如果輸送溫度高的液體，對應(yīng)溫度下溫度高的液體，對應(yīng)溫度下的液體汽化壓力較高。此時，的液體汽化壓力較高。此時，如果管網(wǎng)中某處壓力分布低如果管網(wǎng)中某處壓力分布低于該液體溫度下的汽化壓力，于該液體溫度下的汽化壓力，就會妨礙系統(tǒng)的正常運(yùn)行。就會妨礙系統(tǒng)的正常運(yùn)行。如圖。其對應(yīng)給水溫度下的如圖。其對應(yīng)給水溫度下的汽化壓力為汽化壓力為P PV V，給水泵氣蝕，給水泵氣蝕余量為余量為hh。應(yīng)有：。應(yīng)有：返回返回當(dāng)水箱中液面壓強(qiáng)當(dāng)水箱中液面壓強(qiáng)P P0 0等于液體溫度對應(yīng)條件下的汽化壓力等于液體溫度對應(yīng)條件下的汽化壓力P Pv v時，則

35、有：時，則有： 顯然顯然H Hg g0 0，即說明此時泵必須安裝于液面下使之成為灌，即說明此時泵必須安裝于液面下使之成為灌注式才可保證泵不會發(fā)生氣蝕。注式才可保證泵不會發(fā)生氣蝕。繼續(xù)繼續(xù)返回返回繼續(xù)繼續(xù)7.4.37.4.3泵與管網(wǎng)的連接泵與管網(wǎng)的連接 1. 1.系統(tǒng)管路的連接（如圖）系統(tǒng)管路的連接（如圖） 對于吸水管路的基本要求有三點：對于吸水管路的基本要求有三點： （1 1）不漏氣。）不漏氣。 （2 2）不積氣。為了使水泵能及時排走吸水管）不積氣。為了使水泵能及時排走吸水管路路內(nèi)的空氣，吸水管應(yīng)有沿水流方向上升的坡度內(nèi)的空氣，吸水管應(yīng)有沿水流方向上升的坡度i i，一般大于一般大于0.0050

36、.005，以免形成氣囊。，以免形成氣囊。 （3 3）不吸氣。為了避免吸水井（池）水面產(chǎn)）不吸氣。為了避免吸水井（池）水面產(chǎn)生旋渦，使水泵吸入空氣，吸水管進(jìn)口在最低水生旋渦，使水泵吸入空氣，吸水管進(jìn)口在最低水位下的淹沒深度位下的淹沒深度h h不應(yīng)小于不應(yīng)小于0.50.51.0m1.0m。 返回返回 為了防止水泵吸入井底的塵渣，并使水泵工作時為了防止水泵吸入井底的塵渣，并使水泵工作時有良好的水力條件，應(yīng)遵循以下規(guī)定：有良好的水力條件，應(yīng)遵循以下規(guī)定： （1 1）吸水管的進(jìn)口高于井底不小于）吸水管的進(jìn)口高于井底不小于0.8D0.8D，如圖，如圖，通常取通常取D D為吸水管直徑的為吸水管直徑的1.31

37、.31.51.5倍。倍。 （2 2）吸水管喇叭口邊緣距離井壁不小于）吸水管喇叭口邊緣距離井壁不小于 0 075751.0D1.0D。 （3 3）在同一井中安裝有幾根吸水管時，吸水喇叭）在同一井中安裝有幾根吸水管時，吸水喇叭口之間的距離不小于（口之間的距離不小于（1.51.52.02.0）D D。當(dāng)水泵采用抽氣。當(dāng)水泵采用抽氣設(shè)備充水或能自灌充水時，為了減小吸水管進(jìn)口處的設(shè)備充水或能自灌充水時，為了減小吸水管進(jìn)口處的水頭損失，吸水管進(jìn)口通常采用喇叭口形式。如水中水頭損失，吸水管進(jìn)口通常采用喇叭口形式。如水中有較大的懸浮雜質(zhì)時，喇叭口外面還需加設(shè)濾網(wǎng)。當(dāng)有較大的懸浮雜質(zhì)時，喇叭口外面還需加設(shè)濾網(wǎng)。

38、當(dāng)水泵從壓水管引水啟動時，吸水管上應(yīng)裝有底閥。水泵從壓水管引水啟動時，吸水管上應(yīng)裝有底閥。返回返回繼續(xù)繼續(xù)返回返回返回返回繼續(xù)繼續(xù) 2. 2.壓出管路的連接壓出管路的連接 泵的壓出管路經(jīng)常承受高壓，要求堅固而不漏水，泵的壓出管路經(jīng)常承受高壓，要求堅固而不漏水，通常采用鋼管，并盡量采用焊接接口，在適當(dāng)?shù)攸c通常采用鋼管，并盡量采用焊接接口，在適當(dāng)?shù)攸c應(yīng)設(shè)法蘭接口。應(yīng)設(shè)法蘭接口。 一般應(yīng)在吸水管路和壓出管路上設(shè)置伸縮節(jié)或可一般應(yīng)在吸水管路和壓出管路上設(shè)置伸縮節(jié)或可曲撓的橡膠接頭。曲撓的橡膠接頭。 為了承受管路中內(nèi)壓力所造成的推力，在一定的為了承受管路中內(nèi)壓力所造成的推力，在一定的部位上（各彎頭處）應(yīng)設(shè)置專門的支墩或拉桿。部位上（各彎頭處）應(yīng)