泵與風(fēng)機的分類和特點

泵與風(fēng)機的分類和特點(一)按流體排出壓力的高低風(fēng)機可分為1.通風(fēng)機：<15kPa。2.鼓風(fēng)機：15～340kPa

。3.壓縮機：>340kPa

。泵可分為：1.低壓泵：<2MPa。2.中壓泵：2～6MPa

。3.高壓泵：>6MPa

。1（二）按作用原理分2風(fēng)機1.葉片式（動力式）3離心式(小流量，高揚程)

軸流式

(大流量，低揚程)混流式(中流量，中揚程)風(fēng)機4入口靜葉動葉出口靜葉入口靜葉調(diào)節(jié)機構(gòu)軸流式靜葉可調(diào)引風(fēng)機2、容積式5

柱塞泵

（往復(fù)泵）工作原理（活塞式）：活塞向左移動→泵缸容積↑→泵體壓力↓，排出閥門關(guān)閥，吸入桿打開，液體吸入；活塞向右移動→泵缸容積↓→泵體壓力↑→排出閥門打開，吸入桿關(guān)閉，液體排出。特點：單動泵由于吸入閥和排出閥均在活塞一側(cè)，吸液時不能排液，排液時不能吸液，所以泵排液不連續(xù)，不均勻。優(yōu)點是流量小，壓力高。齒輪泵（回轉(zhuǎn)式）工作原理與往復(fù)泵相似。

在泵吸入口，由于兩齒輪分開，空間增大形成低壓區(qū)而將液體吸入。

被吸入液體在齒輪和泵體之間被分成兩路由齒輪推著前進(jìn)。

在壓出口，由于兩齒輪互相合攏，空間縮小形成而將液體壓出泵。6特點：輸送粘性較大的液體工作原理：與齒輪泵相似。結(jié)構(gòu)：由機殼和腰形轉(zhuǎn)子組成。兩轉(zhuǎn)子之間、轉(zhuǎn)子與機殼之間間隙很小，無過多泄漏。改變兩轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向，則吸入與排出口互換。特點：風(fēng)量與轉(zhuǎn)速成正比而與出口壓強無關(guān)，故出口閥不可完全關(guān)閉，流量用旁路調(diào)節(jié)。應(yīng)安裝穩(wěn)壓氣罐和安全閥。羅茨鼓風(fēng)機的出口壓強一般不超過80kPa（表壓）。出口壓強過高，泄漏量增加，效率降低。7羅茨式泵與風(fēng)機螺桿式泵與風(fēng)機8結(jié)構(gòu)原理：由缸套，主,動螺桿組成，泵內(nèi)形成多個彼此分隔的容腔。轉(zhuǎn)動時，下部容腔V增大，吸入液體，然后封閉。封閉容腔沿軸向上升，新的吸入容腔又在吸入端形成。一個接一個的封閉容腔上移，液體就不斷被擠出。特點：流量和壓力均勻，故工作平穩(wěn)，噪聲和振動較少。吸入性能好（單螺桿泵吸上真空高度可達(dá)8.5m水柱）流量范圍大9正位移特性（容積泵、正位移泵）

a）流量與管路特性無關(guān)

b）壓頭與流量無關(guān)，取決于管路需要理論上，往復(fù)泵壓頭可按系統(tǒng)需要無限增大。實際上，受泵體強度及泵原動機限制。式中：有自吸能力，不需灌泵；旁路調(diào)節(jié)，不能封閉啟動qVHqVqVT

往復(fù)泵特性曲線3、其他形式靠高壓工作流體經(jīng)噴嘴后產(chǎn)生的高速射流來引射被吸流體，與之進(jìn)行動量交換，以使被引射流體的能量增加，從而實現(xiàn)吸排作用。常用的工作流體有水、水蒸氣、空氣。被引射流體則可以是氣體、液體或有流動性的固、液混合物。10(1)效率低。(2)結(jié)構(gòu)簡單，體積小，價格低。(3)無運動部件，工作可靠，使用壽命長。只有當(dāng)噴嘴因口徑長期使用后，過分磨損導(dǎo)致性能降低，才需更換。(4)吸入性能好，而且抽送液體時的允許吸上真空度也很高。(5)可輸送含固體雜質(zhì)的污濁液體，即使被水浸沒也能工作。

CP型系列噴射泵噴射泵水環(huán)式真空泵葉輪偏心安裝，旋轉(zhuǎn)時，液體受到離心力作用，在泵體內(nèi)壁形成一個旋轉(zhuǎn)的液環(huán)，葉輪端面與分配器之間被液體密閉，葉輪在前半轉(zhuǎn)（此時經(jīng)過吸氣孔）旋轉(zhuǎn)過程中密封的空腔容積逐漸擴大，氣體由吸氣孔吸入；后半轉(zhuǎn)（此時經(jīng)過排氣孔）程中密封容積逐漸縮小，氣體從排氣孔排出，完成一個抽氣過程。為了保持恒定的水環(huán)，在運行過程中必須連續(xù)向泵內(nèi)供水。綜上所述，水環(huán)泵是靠泵腔容積的變化來實現(xiàn)吸氣、壓縮和排氣的，因此它屬于變?nèi)菔秸婵毡谩?112利用離心力的作用增加水體壓力并使之流動的一種泵。動力機帶動轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸帶動葉輪在泵殼內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，泵內(nèi)水體被迫隨葉輪轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生離心力。離心力迫使液體自葉輪周邊拋出，匯成高速高壓水流經(jīng)泵殼排出泵外，葉輪中心處形成低壓，從而吸入新的水流，構(gòu)成不斷的水流輸送作用。另外，泵殼內(nèi)的液體部分動能還轉(zhuǎn)變成靜壓能。第二章葉片式泵與風(fēng)機的基本理論12（一）基本工作過程13離心泵工作過程13開泵前，泵內(nèi)灌滿要輸送的液體。開泵后，泵軸帶動葉輪一起高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力。液體從葉輪中心被拋向葉輪外周，壓力增高，高速流入泵殼。在蝸形泵殼中由于流道的不斷擴大，液體的流速減慢，使大部分動能轉(zhuǎn)化為壓力能。最后液體以較高的靜壓從出口流入排出管。泵內(nèi)的液體被拋出后，葉輪的中心形成了真空，在液面壓強與泵內(nèi)壓力的壓差作用下，液體便經(jīng)吸入管路進(jìn)入泵內(nèi)，填補了被排除液體的位置。灌泵、甩出、真空、吸入14氣縛現(xiàn)象離心泵啟動時，如果泵殼內(nèi)存在空氣，由于空氣的密度遠(yuǎn)小于液體的密度，葉輪旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力很小，葉輪中心處產(chǎn)生的低壓不足以造成吸上液體所需要的真空度，這樣，離心泵就無法工作，這種現(xiàn)象稱作“氣縛”。離心泵無自吸能力，為了使啟動前泵內(nèi)充滿液體，在吸入管道底部裝一止逆閥,同時在泵體水平最高點還應(yīng)設(shè)置放氣口。離心泵與噴射泵組合，依靠噴射裝置,在噴嘴處造成真空實現(xiàn)抽吸。容積式泵都具有自吸能力。14流體在封閉的葉輪中所獲得的能（靜壓能）：15效率η:流體得到的能量與輸入功率的比例轉(zhuǎn)速n:轉(zhuǎn)速高，流量大，揚程高，級數(shù)和軸長可以減小功率P：原動機傳遞給泵與風(fēng)機軸上的功率揚程H/全壓p：單位重量的液體/單位體積的氣體獲得的能量流量qv（qm）：單位時間內(nèi)輸送的流體量汽蝕余量Δhr:單位重量液體從泵吸入口至葉輪進(jìn)口壓力最低處的壓力降體積流量一定要在一定熱力條件下定義才有意義?；拘阅軈?shù)16功率和效率

原動機傳動裝置泵與風(fēng)機原動機配套功率：Pgr=KPg，K為容量安全系數(shù)（額定條件下）。效率：

傳動效率：

tm有效功率：（kW）

軸功率：傳到泵與風(fēng)機軸上的功率

（kW）

原動機輸出功率：（kW）（二）泵與風(fēng)機的基本方程：Euler方程17Mω表示葉輪旋轉(zhuǎn)時傳遞給流體的功率，應(yīng)該等于流體獲得的功率ρgqVTHT∞。P=

qVT(u2

2u

-u1

1u

)則單位重力流體流經(jīng)葉輪時所獲得的能量，即無限多葉片時的理論能頭HT

為：（m）按照動量矩定理，動量矩的變化率應(yīng)等于所有外力對轉(zhuǎn)軸的力矩M18能量方程分析(1)單位重量和單位體積的理想流體流過無限多葉片葉輪時所獲得的能量僅與流體在葉片進(jìn)口及出口處的運動速度有關(guān)，而與在流道中的流動過程和流體性質(zhì)無關(guān)。如果泵與風(fēng)機的葉輪尺寸相同,轉(zhuǎn)速相同,流量相等時，則流體所獲得的理論能頭相等，即泵所產(chǎn)生的液柱與風(fēng)機產(chǎn)生的氣柱高度相等。而全風(fēng)壓與流體密度有關(guān)。因此，不同密度的流體所產(chǎn)生的壓力是不同的。(2)當(dāng)α1＝90°時，則v1u＝0，流體徑向流入葉輪時，獲得最大的理論揚程。 HT∞=u2v2u/g

(3)增加轉(zhuǎn)速n，葉輪外徑D2和絕對速度在圓周的分量V2u，均可提高理論能頭HT∞，但加大D2會使損失增加，降低泵的效率。提高轉(zhuǎn)速則受材料強度及汽蝕的限制。比較之下，用提高轉(zhuǎn)速來提高理論能頭，仍是當(dāng)前普遍采用的主要方法。18（三）理論揚程的組成19Hp（靜壓頭）Hc(動壓頭)離心力的作用下葉輪旋轉(zhuǎn)所增加的靜壓頭葉片間通道面積逐漸加大使液體的相對速度減少所增加的靜壓頭液體流經(jīng)葉輪后所增加的動壓頭（在蝸殼中其中一部分將轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能）Hp用于克服裝置中的流阻、液位差和反壓。要求Hp大于這三者之和。Hc表現(xiàn)為液流絕對速度增加。要求Hc不宜過大，因Hc大流阻大。由葉輪葉片進(jìn)、出口速度三角形可知：20（四）損失與效率20容積損失：由于泵的泄漏、液體的倒流等所造成，使得部分獲得能量的高壓液體返回去被重新作功而使排出量減少浪費的能量。容積損失用容積效率ηv表示。機械損失：由于泵軸與軸承間、泵軸與填料間、葉輪蓋板外表面與液體間的摩擦等機械原因引起的能量損失。機械損失用機械效率ηm表示。流動損失:由于液體具有粘性，在泵殼內(nèi)流動時與葉輪、泵殼產(chǎn)生碰撞、導(dǎo)致旋渦等引起的摩擦阻力、局部阻力和沖擊能量損失。水力損失用水力效率ηh表示。

Pm機械損失功率

PV容積損失功率

Ph流動損失功率PhqVTHTP

qVHTPeqVHPsh泵或風(fēng)機內(nèi)部的能量平衡圖211.機械損失和機械效率圓盤摩擦損失

Pm2∝n3D25，是因為葉輪在殼體內(nèi)的流體中旋轉(zhuǎn)，葉輪兩側(cè)的流體，由于受離心力的作用，形成回流運動，此時流體和21機械損失主要包括軸端密封與軸承的摩擦損失及葉輪前后蓋板外表面與流體之間的圓盤摩擦損失兩部分。軸端密封與軸承的摩擦損失

Pm1∝nD2，與軸承、軸封的結(jié)構(gòu)形式、填料種類、軸頸的加工工藝以及流體的密度有關(guān)，約占軸功率Psh的1%～3%，大中型泵多采用機械密封、浮動密封等結(jié)構(gòu)，軸端密封的摩擦損失就更小。旋轉(zhuǎn)的葉輪發(fā)生摩擦而產(chǎn)生能量損失，約占軸功率的2%~10%，是機械損失的主要部分。2222（1）合理地壓緊填料壓蓋，對于泵采用機械密封。減小機械損失的一些措施

（2）對給定的能頭，增加轉(zhuǎn)速，相應(yīng)減小葉輪直徑。

（4）適當(dāng)選取葉輪和殼體的間隙，可以降低圓盤摩擦損失，一般取B/D2=2%～5%。

（3）試驗表明，將鑄鐵殼腔內(nèi)表面涂漆后，效率可以提高2%～3%，葉輪蓋板和殼腔粗糙面用砂輪磨光后，效率可提高2%～4%。一般來說，風(fēng)機的蓋板和殼腔較泵光滑，風(fēng)機的效率要比水泵高。232.容積損失和容積效率泵與風(fēng)機由于轉(zhuǎn)動部件與靜止部件之間存在間隙，當(dāng)葉輪轉(zhuǎn)動時，在間隙兩側(cè)產(chǎn)生壓力差，因而使部分由葉輪獲得能量的流體從高壓側(cè)通過間隙向低壓側(cè)泄漏，稱為容積損失或泄漏損失。容積損失主要發(fā)生在：葉輪入口與外殼密封環(huán)之間的間隙；平衡軸向力裝置與外殼間的間隙和軸封處的間隙；多級泵的級間間隙處；232424減小泵容積損失的措施

為了減小葉輪入口處的容積損失q1，一般在入口處都裝有密封環(huán)（承磨環(huán)或口環(huán)），如圖下所示。檢修中應(yīng)將密封間隙嚴(yán)格控制在規(guī)定的范圍內(nèi)，密封間隙過大→q1↑；密封間隙過小→機械損失Pm1↑；平面式密封環(huán)中間帶一小室的密封環(huán)曲徑式密封環(huán)直角式密封環(huán)曲徑式密封環(huán)銳角式密封環(huán)曲徑式密封環(huán)253.流動損失和流動效率流動損失發(fā)生在吸入室、葉輪流道、導(dǎo)葉和殼體中。流體和各部分流道壁面摩擦?xí)a(chǎn)生摩擦損失；流道斷面變化、轉(zhuǎn)彎等會使邊界層分離、產(chǎn)生二次流而引起擴散損失；由于工況改變，偏離設(shè)計流量時，入口流動角與葉片安裝角不一致，會引起沖擊損失。251）摩擦損失和局部損失由流體力學(xué)知道，當(dāng)流動處于阻力平方區(qū)時（流體在泵與風(fēng)機內(nèi)的流動一般是這樣），摩擦損失和局部損失與流量的平方成正比，可定性地用下式表示：26262）沖擊損失qV<qV,d時，β1<β1a，α=β1a-β1>0為正沖角，旋渦發(fā)生在吸力面。qV>qV,d時，β1>β1a，α=β1a-β1<0為負(fù)沖角，旋渦發(fā)生在壓力面。正沖角及速度三角形負(fù)沖角及速度三角形當(dāng)流量偏離設(shè)計流量時，流體速度的大小和方向要發(fā)生變化，在葉片入口和從葉輪出來進(jìn)入壓出室時，流動角不等于葉片的安裝角。沖擊損失可用下式估算，即2727實踐證明，在正沖角i>0的情況下，由于渦流發(fā)生在葉片背面，能量損失比負(fù)沖角i<0時為小。因此，設(shè)計時,一般取正沖角

=3°~5°。若全部流動損失用hw表示，則：hw=hf+hj+hs同時，正沖角的存在，可以增大入口過流面積，對改善泵的汽蝕性能也有好處。

流動損失曲線流動損失的大小用流動效率

h來衡量。流動效率等于考慮流動損失后的功率（即有效功率）與未考慮流動損失前的功率之比，即28泵與風(fēng)機的總效率：

由上述分析可知，泵與風(fēng)機的總效率等于流動效率、容積效率和機械效率三者的乘積。因此，要提高泵與風(fēng)機的效率就必須在設(shè)計、制造及運行等各方面注意減少機械損失、容積損失和流動損失。離心式泵與風(fēng)機的總效率視其容量、型式和結(jié)構(gòu)而異，目前離心泵總效率約在0.60～0.90的范圍，離心風(fēng)機的總效率約在0.70～0.90，高效風(fēng)機可達(dá)0.90以上。軸流泵的總效率約為0.70～0.89，大型軸流風(fēng)機可達(dá)0.90左右。2829（五）泵與風(fēng)機的性能曲線HT∞<u22/g29當(dāng)流體以α1∞=90°進(jìn)入葉輪時，其理論揚程為HT∞=u22/gHT∞>u22/gβ2a<90°β2a=90°β2a>90°葉片安裝角直接影響理論揚程華工盧志民博士zhmlu@1371040034030*揚程和勢揚程由式HT∞=u2v2u∞

/g可知，v2u(β2a)愈大，揚程愈高。在葉輪直徑相同、轉(zhuǎn)速相同、流量相等時，前向葉輪揚程最高，徑向次之，而后向最低。勢揚程在總揚程中所占的比例為反作用度Ω?！嚯S著葉片出口角β2a增大，揚程增加，

Ω逐漸下降。即揚程中的勢揚程不斷下降而動揚程不斷增加（徑向式葉片，Ω=0.5）。動揚程大引致?lián)p失增大，真正能維持流體運動的是勢揚程。30各種

2y

時的速度三角形及Hd

、Hst

的曲線圖

2y

min

2y

max90

u2=c

2y

max

2

w

2

=1u2=cHT

Hd

=1/2

2y

min

2

w

2

w2

2

31在固定轉(zhuǎn)速下，不論葉型如何，泵或風(fēng)機理論上的流量和揚程關(guān)系是線性的。QT＝0時，HT＝u22/g三種葉型，ctgβ2所代表的曲線斜率不同，具有各自的曲線傾向。31對前向式和徑向式葉輪，其p-qV

性能曲線為一具有駝峰的或∽型的曲線。當(dāng)風(fēng)機在最最高點左側(cè)的不穩(wěn)定工作區(qū)工作時，可能發(fā)生喘振或飛動等現(xiàn)象，工程上盡量避免采用該種形式曲線的風(fēng)機。泵與風(fēng)機理論性能曲線32后彎式葉片的優(yōu)點后彎式葉片流動效率高：后彎式葉片流體出口絕對速度最小，因此流動損失最小，流動效率高。后彎式葉片流道效率高：前彎和徑向式葉輪葉道短、斷面變化大，其葉道內(nèi)的流動損失也大于后彎葉輪。32后彎式葉片性能穩(wěn)定，軸功率隨著流量的增加而增大到最大值之后，幾乎不再增加。而前彎式葉片的功率變化與此正好相反，容易產(chǎn)生原動機的超載。3333討論

1°從結(jié)構(gòu)角度：當(dāng)HT

=const.，前向式葉輪結(jié)構(gòu)小，重量輕，投資少；

2°從能量轉(zhuǎn)化和效率角度：若流速↑流道擴散度↑→前向式葉輪易發(fā)生邊界層分離，致使局部損失增加，效率較低；希望

Hst↑→克服管路阻力，但前向式葉輪由于Hd較大，在壓出室再由Hd向Hst轉(zhuǎn)化時，所產(chǎn)生的壓損較大，故后向式葉輪克服管路阻力的能力相對較好；

3°從防磨損和積垢角度：徑向式葉輪較好，前向式葉輪較差，而后向式居中；

4°從功率特性角度：當(dāng)流量↑時，前向式葉輪軸功率，易發(fā)生過載問題。3434一些葉片形式和出口安裝角的大致范圍葉片形式出口安裝角范圍葉片形式出口安裝角范圍強后向葉片（水泵型）后向圓弧葉片后向直葉片后向翼型葉片20

~30

30~60

40~60

40~60

徑向出口葉片徑向直葉片前向葉片強前向葉片（多翼葉）90

90118~150

150~175

（1）為了提高泵與風(fēng)機的效率和降低噪聲，工程上對離心式泵均采用后向式葉輪；

（2）為了提高壓頭、流量、縮小尺寸，減輕重量，工程上對小型通風(fēng)機也可采用前向式葉輪；

（3）由于徑向式葉輪防磨、防積垢性能好，所以，可用做引風(fēng)機、排塵風(fēng)機和耐磨高溫風(fēng)機等。

葉片出口安裝角的選用原則

35各種葉輪風(fēng)機的應(yīng)用1、后彎葉片風(fēng)機效率高、噪聲小、流量增大時動力機不易超載，因而在各種大、中型風(fēng)機中得到廣泛應(yīng)用。它的缺點是在相同的風(fēng)量、風(fēng)壓時，需要較大的葉輪直徑或轉(zhuǎn)速，另外葉片容易積塵，不適于作排塵風(fēng)機。2、前彎葉片風(fēng)機流道短、彎曲度大，出口絕對速度大，效率低、噪聲大，但在相同風(fēng)壓、風(fēng)量時，風(fēng)機尺寸小，轉(zhuǎn)速低。因而它用于高壓通風(fēng)機（P=7850－9810Pa）以及要求風(fēng)機尺寸小的場合。在移動式農(nóng)業(yè)機械中由于要求風(fēng)機的尺寸較小，因此常采用前向葉片的中、高壓風(fēng)機。

3、多葉式離心通風(fēng)機都用前向葉片，它的特點是輪徑比（D1/D2）大、葉片數(shù)多，葉片相對寬度較大，因而用較小的尺寸可得較大的壓力和流量，且噪聲較低，但效率也低。農(nóng)業(yè)機械中的一些小型風(fēng)機如小型植保機械上，常采用多葉式風(fēng)機。

4、徑向直葉片，流道較短且通暢，葉輪內(nèi)流動損失較小。但葉輪出口絕對速度比后彎式大。故在轉(zhuǎn)能裝置中的能量損失比后彎式大，總的效率低于后彎式，噪聲也比后彎式高。其優(yōu)點是同樣尺寸和轉(zhuǎn)速下，揚程（風(fēng)壓）比后彎式高，且形狀簡單、制作方便，不易積塵?？蓱?yīng)用于輸送的氣體含有大量固體顆粒的場合。一般而言，徑向式風(fēng)機運轉(zhuǎn)性能亦較穩(wěn)定。3536泵與風(fēng)機的實際性能曲線從理想HT∞-qVT性能曲線出發(fā)，進(jìn)行修正：滑移（軸向渦流）修正，乘上小于1的系數(shù)K，得到HT-qVT直線；扣除摩擦損失和沖擊損失，得到H-qVT曲線；畫出容積損失H-qvT曲線,對泄漏的流量進(jìn)行修正,得H-qv曲線。36理想情況HT∞β2y>90°β2y<90°β2y=90°qVT實際修正:揚程－流量曲線理論壓頭HT∞-qVTqV渦流修正摩擦修正HT-qVT沖擊修正H-qVTH-qVq-H泄漏修正qVa0H華工盧志民博士zhmlu@1371040034037流量-功率曲線首先，軸功率為:P=PT+ΔPm機械損失功率ΔPm與流量無關(guān)，PT-qvT曲線加上ΔPm，即得P-qvT曲線。知道容積損失HT-qv曲線，最后可得P-qv性能曲線。37qV0ηHTPΔPmPT-qVTP-qVTP-qVHT∞-qVT華工盧志民博士zhmlu械損失38性能曲線形狀分析381. 最佳工況點與經(jīng)濟工作區(qū)

最高效率所對應(yīng)的工況點，稱最佳工況點，它是泵與風(fēng)機運行最經(jīng)濟的一個工況點。在最佳工況點左右的區(qū)域(一般不低于最高效率的0.85～0.9稱為經(jīng)濟工作區(qū)或高效工作區(qū)。2. 離心泵在空載情況下防止汽化 當(dāng)閥門全關(guān)時，qv＝0，H＝H0、P＝P0，該工況為空轉(zhuǎn)狀態(tài)?？辙D(zhuǎn)時，存在大范圍的旋渦，輸入的機械能全部轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能，主要消耗在機械損失上，如旋轉(zhuǎn)的葉輪與流體的摩擦，使水溫迅速升高，會導(dǎo)致泵殼變形、軸彎曲以致汽化，特別是鍋爐給水泵及凝結(jié)水泵，由于輸送的是飽和液體，因此，為防止汽化，絕不允許在空轉(zhuǎn)狀態(tài)下運行。如在運行中負(fù)荷降低到所規(guī)定的最小流量時，則應(yīng)開啟泵的旁路管。3. 離心式空載啟動 離心式泵與風(fēng)機在空載時所需軸功率最小，一般為設(shè)計軸功率的30％左右。在這種狀態(tài)下啟動，可避免啟動電流過大，原動機過載。所以閥門全關(guān)啟動，運轉(zhuǎn)正常再開大調(diào)節(jié)閥門。華工盧志民博士zhmlu與風(fēng)機性能曲線的比較3939

（1）陡降型曲線

當(dāng)斜度Kp=25%~30%

時，則稱為陡降型曲線，如右圖a

線所示。其特點是：當(dāng)流量變化很小時能頭變化很大，因而適宜于流量變化不大而能頭變化較大的場合。例如火力發(fā)電廠自江河、水庫取水的循環(huán)水泵，就希望有這樣的工作性能。這是因為：隨著季節(jié)變化，江河、水庫的水位漲落差非常大，同時水的清潔度也發(fā)生變化，均會影響到循環(huán)水泵的工作性能（揚程），而我們要求循環(huán)水泵應(yīng)具有當(dāng)揚程變化較大時而流量變化較小的特性。

abc4040

（2）平坦型曲線當(dāng)Kp=8%～12%時，稱為平坦型曲線，如右圖b

線所示。其特點是：當(dāng)流量變化較大時，能頭變化很小。適用于流量變化大而要求能頭變化小的場合。如火力發(fā)電廠的給水泵、凝結(jié)水泵就希望有這樣的性能。這是因為：汽輪發(fā)電機在運行時負(fù)荷變化是不可避免的，特別是對調(diào)峰機組，負(fù)荷變化更大。但由于主機安全經(jīng)濟性的要求，汽包的壓強（或凝汽器內(nèi)的壓強）變化不能太大，這就要求給水泵、凝結(jié)水泵應(yīng)具有流量變化很大時，揚程變化不大的性能。abc4141

（3）有駝峰的性能曲線其特點是：能頭隨流量的變化先增大，而后減小。因而，在峰值點k

左側(cè)出現(xiàn)不穩(wěn)定工作區(qū)，只能在qV>qVk的區(qū)域工作。所以，在設(shè)計時應(yīng)盡量避免這種情況，或盡量減小不穩(wěn)定區(qū)。經(jīng)驗證明，對離心式泵采用右圖中的曲線來選擇葉片安裝角

2y和葉片數(shù)，可以避免性能曲線中的駝峰。

abc4242

由右圖可以看出，前向式、徑向式葉輪的軸功率隨流量的增加迅速上升，流量越大，功率就越大。因此，當(dāng)泵與風(fēng)機工作在大于額定流量時，原動機易過載。而后向式葉輪的軸功率隨流量的增加變化緩慢，且在大流量區(qū)變化不大。因而當(dāng)泵與風(fēng)機工作在大于額定流量時，原動機不易過載。

2、Psh-qV性能曲線的比較4343

如右圖所示，前向式葉輪的效率較低，但在額定流量附近，效率下降較慢；后向式葉輪的效率較高，但高效區(qū)較窄；而徑向式葉輪的效率居中。

3、

-qV性能曲線的比較

因此，為了提高效率，泵幾乎不采用前向式葉輪，而采用后向式葉輪。即使對于風(fēng)機，也趨向于采用效率較高的后向式葉輪。（六）軸流式泵與風(fēng)機的葉輪理論流體沿軸向進(jìn)入葉輪并沿軸向流出，故命名。軸流式泵與風(fēng)機的比轉(zhuǎn)數(shù)高，流量大，揚程（風(fēng)壓）低。其它結(jié)構(gòu)上的特點（與離心式比）包括：結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，外形尺寸小，重量較輕。動葉可調(diào)軸流式泵與風(fēng)機，由于動葉安裝角可隨外界負(fù)荷變化而改變，變工況調(diào)節(jié)性能好，可保持較寬的高效工作區(qū)。動葉可調(diào)軸流式泵與風(fēng)機因輪轂中裝有葉片調(diào)節(jié)機構(gòu)，從而轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造安裝精度要求高。噪聲大于離心式。火電廠中普遍用作送、引風(fēng)機、一次風(fēng)機和循環(huán)水泵。4445流