流體機(jī)械8-泵與風(fēng)機(jī)的運(yùn)行調(diào)節(jié)

流體機(jī)械徐淑琴東北電力大學(xué)2/6/20231復(fù)習(xí)泵與風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)與運(yùn)行一、泵與風(fēng)機(jī)的聯(lián)合運(yùn)行

1、并聯(lián)運(yùn)行；

2、串聯(lián)運(yùn)行；二、組合裝置工作方式的選擇2/6/202322/6/202332/6/202342/6/20235泵與風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)

所謂調(diào)節(jié)，就是在運(yùn)行中按照客觀要求，用人為的方法改變工作點(diǎn)的位置。2/6/20236不同的調(diào)節(jié)方式，其運(yùn)行的安全性、經(jīng)濟(jì)性差別很大。2、改變管路性能曲線3、同時(shí)改變泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線和管路性能曲線121、改變泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線M”M'M”'2/6/20237一、節(jié)流調(diào)節(jié)出口端節(jié)流調(diào)節(jié)入口端節(jié)流調(diào)節(jié)2/6/202381、出口端節(jié)流調(diào)節(jié)就是將調(diào)節(jié)閥裝在泵與風(fēng)機(jī)的出口端管路上，改變調(diào)節(jié)閥的開度即可進(jìn)行工況調(diào)節(jié)。局部阻力增加曲線變陡節(jié)流損失為△hj=HA-HB可靠易行，用于中小功率泵2/6/202392.入口端節(jié)流調(diào)節(jié)

這種方法主要用在風(fēng)機(jī)上，它是通過改變?nèi)肟趽醢彘_度來調(diào)節(jié)流量。只用于風(fēng)機(jī)2/6/202310ΔH2ΔH1出口端節(jié)流調(diào)節(jié)阻力損失入口端節(jié)流調(diào)節(jié)阻力損失2/6/202311二、入口導(dǎo)流器調(diào)節(jié)

這也是風(fēng)機(jī)中廣泛采用的一種調(diào)節(jié)方法。它是通過改變風(fēng)機(jī)入口導(dǎo)流器的裝置角使風(fēng)機(jī)性能曲線形狀改變來實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)的。2/6/2023122/6/202313當(dāng)導(dǎo)流器全開時(shí)，氣體無旋繞的進(jìn)入葉道，此時(shí)v1

＝0，若向旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)流器葉片，便產(chǎn)生預(yù)旋，即圓周分速度v1

加大，故使壓頭p降低。導(dǎo)流器葉片轉(zhuǎn)動(dòng)角度越大，產(chǎn)生的預(yù)旋越強(qiáng)烈，則壓頭p越低，性能曲線越陡直，因此，造成的節(jié)流損失越小。采用導(dǎo)流器產(chǎn)生預(yù)旋，可減小節(jié)流損失，但進(jìn)口氣流角與葉片進(jìn)口安裝角的不一致，產(chǎn)生沖擊損失。由于節(jié)流損失的減小較沖擊損失的增加為大，結(jié)果還是較經(jīng)濟(jì)的。2/6/2023142/6/202315調(diào)節(jié)原理導(dǎo)流器全開導(dǎo)流器葉片角關(guān)小流量減小2/6/202316風(fēng)機(jī)常用導(dǎo)流器2/6/202317采用導(dǎo)流器調(diào)節(jié)，可減小流動(dòng)損失，但會(huì)產(chǎn)生沖擊損失。比較一下，減小的節(jié)流損失大于沖擊損失，結(jié)果還是較經(jīng)濟(jì)的。而且，導(dǎo)流器的結(jié)構(gòu)比較簡單，使用可靠，廣泛用于離心式風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)。2/6/202318三、分流調(diào)節(jié)

在泵或風(fēng)機(jī)的出口管路上安裝一個(gè)帶調(diào)節(jié)閥門的回流管路，當(dāng)需要調(diào)節(jié)輸出流量時(shí)，通過改變回流管路上的閥門的開度，從輸出流體中引出一部分返回到泵與風(fēng)機(jī)的入口，從而在泵與風(fēng)機(jī)運(yùn)行流量不變的情況下，改變輸出流量，達(dá)到調(diào)節(jié)流量的目的。2/6/202319回流管路2性能曲線壓力管路1的性能曲線1、2工作點(diǎn)（經(jīng)濟(jì)性比較差）工作點(diǎn)M′點(diǎn)的流量大于A點(diǎn)的流量2/6/202320四、汽蝕調(diào)節(jié)在電廠中，把凝結(jié)水泵出口調(diào)節(jié)閥全開，當(dāng)汽輪機(jī)負(fù)荷變化時(shí)，借凝汽器熱井中水位的變化引起汽蝕來調(diào)節(jié)凝結(jié)水泵的輸出流量，使之與汽輪機(jī)排汽量達(dá)到自動(dòng)平衡。實(shí)踐證明，汽蝕調(diào)節(jié)如果使用適當(dāng)，則對泵通流部件的損壞并不嚴(yán)重；另一方面，卻可自動(dòng)調(diào)節(jié)流量，降低泵的耗電量。

2/6/2023212/6/2023222/6/202323五、變速調(diào)節(jié)

1、變速調(diào)節(jié)的概念：改變泵與風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速可以改變泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線，在管路性能曲線保持不變情況下，使工作點(diǎn)改變，這種調(diào)節(jié)方式稱為變速調(diào)節(jié)。當(dāng)泵與風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速升高時(shí)，泵與風(fēng)機(jī)性能曲線上移，工作點(diǎn)上移，流量增加；泵或風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降時(shí)，其性能曲線下移，工作點(diǎn)下移，流量減小，從而實(shí)現(xiàn)泵或風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)。與節(jié)流調(diào)節(jié)相比較，變速調(diào)節(jié)具有顯著的節(jié)能效果。2/6/202324相似定律——比例定律2/6/2023252/6/2023262、變速措施2/6/202327六、動(dòng)葉調(diào)節(jié)

動(dòng)葉可調(diào)軸流泵與風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)是在泵與風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速不變的情況下，通過改變動(dòng)葉片安裝角來改變泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線形狀，使工作點(diǎn)位置改變，從而實(shí)現(xiàn)工況調(diào)節(jié)的。2/6/2023282/6/202329動(dòng)葉調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)1、動(dòng)葉調(diào)節(jié)方式：（1）停機(jī)調(diào)節(jié)方式：在泵與風(fēng)機(jī)停機(jī)時(shí)，改變動(dòng)葉安裝角，而在運(yùn)行中不能調(diào)節(jié)。設(shè)備造價(jià)低，結(jié)構(gòu)較簡單，可靠性也高。（2）運(yùn)行調(diào)節(jié)方式：在泵與風(fēng)機(jī)在運(yùn)行中，通過傳動(dòng)裝置隨時(shí)改變動(dòng)葉安裝角進(jìn)行調(diào)節(jié)。2、其傳動(dòng)方式：有機(jī)械式和液壓式兩種。機(jī)械式傳動(dòng)裝置靠轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)與移動(dòng)轉(zhuǎn)換，液壓式靠活塞與伺服油缸之間實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)與移動(dòng)轉(zhuǎn)換。2/6/202330油壓式操縱系統(tǒng)2/6/2023311-活塞；2-調(diào)節(jié)缸；6-由伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方向；7-位移指示桿；8-液壓伺服結(jié)構(gòu)動(dòng)葉調(diào)節(jié)的液壓傳動(dòng)裝置2/6/202332葉片的切割和加長泵與風(fēng)機(jī)由于選型不當(dāng)或型號無法適應(yīng)需要，或由于裝置發(fā)生改變等，使泵與風(fēng)機(jī)的容量過大過小，不能滿足需要。對泵與風(fēng)機(jī)進(jìn)行改造，一個(gè)重要方法就是切割或加長葉輪葉片。切割葉輪葉片外徑將使泵與風(fēng)機(jī)的流量、揚(yáng)程（全壓）及功率降低；加長葉輪外徑則使流量、揚(yáng)程（全壓）及功率增加。2/6/2023332/6/202334切割定律2/6/202335中、高比轉(zhuǎn)速2/6/202336切割定律2/6/202337泵的工作范圍2/6/202338葉輪的切割方式2/6/202339練習(xí)轉(zhuǎn)速為n1=2900r/min的離心水泵，流量與揚(yáng)程性能曲線如圖所示，管路性能曲線方程式為（單位）。若采用變速調(diào)節(jié)，離心泵向管路供給的流量，這時(shí)轉(zhuǎn)速n2為多少？2/6/2023401208040080160