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泵与风机管路特性曲线及工作点

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泵与风机第五章

泵与风机第五章

BD (分流阀全开）
BC(分流阀全关）
管路特性曲线 分流后泵的特性曲线
三、入口导流器调节器
通过改变风机入口导流器导叶的安装角来改变
气流进入叶轮的方向来变更工作点。 常用的导流器有轴向导流器、简易导流器及径向导流器。
调节原理
p u2v2u
导流器调节原理
导流器调节的稳定性
四、动叶调节
通过改变叶轮叶片安装角，从而改变泵或风机性能曲线来 改变工作点。 动叶调节有二种方式： 1、半调。在泵或风机停转时，改变动叶安装角。 2、全调。在泵与风机运行中， 可随时改变动叶片安装角。

串联工作的特点是流量彼 此相等，总扬程为每台泵 扬程之和，串联前每台泵 的单独工作点为C，而串 联的每台泵的工作点为B
相同性能泵的联合工作方式的选择
串联
并联
两台不同性能泵串联工作



第一种管路中工作时，工作点 为M1，串联运行时总扬程和 流量都是增加的。 第二种管路中工作时，工作点 为M2，这时流量和扬程与只 用一台泵(Ⅰ)单独工作时的情 况一样，此时第二台泵不起作 用，在串联中只耗费功率。 第三种管路中工作时，工作点 为M3，这时的扬程和流量反 而小于只有I泵单独工作时的 扬程和流量，这是因为 第二 台泵相当于装置的节流器，增 加了阻力，减少了输出流量。
当泵或风机性能曲线与管路特性曲线无交点时， 则说明这种泵或风机的性能过高或过低，不能适 应整个装置的要求。
工作点的稳定性 驼峰形的性能曲线 M点工作，运行 是稳定的。 A点称为不稳定 工作点。
第二节 泵与风机的联合工作

并联指两台或两台以上的泵或风机向同一压 力管路输送流体的工作方式。并联的目的是 在压头相同时增加流量
3500 2400 100 % 45 .8% 2400
第12章 泵与风机的工作点及流量调节解析

第12章 泵与风机的工作点及流量调节解析

2.改变泵或风机性能曲线的调节方法
• 改变泵或风机的转数
– 改变电机转数、调换皮带轮变速、齿轮箱变速及水力偶合器变速
• 改变风机进口导流叶片角度 • 切削水泵叶轮调节其性能曲线 • 改变叶片宽度和角度的调节方法
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2020/9/23
二、泵或风机的工况调节
1.改变管路性能曲线的调节方法
(3)风机供给的风量不符合实际的三种调整方法 • 减少或增加管网的阻力(压力)损失 • 更换风机 • 改变风机转数：
用变速电机、改变供电频率、改变皮带轮的传动转数 比、采用水力联轴器
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2020/9/23
二、泵或风机的工况调节
1.改变管路性能曲线的调节方法
• 压出管上阀门节流 • 吸入管上阀门节流
• 此时，泵与风机必须同时满足管路特性方程与泵或风 机的特性方程，即:
H
p 2 p1
Hz
v2 2g
h1
H1 SQ2
H A Bctg2Q
• 工作点：两条曲线的交点。
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2020/9/23
一、管路特性曲线和工作点
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2020/9/23
一、管路特性曲线和工作点
三、泵或风机的联合工作
1.并联运行
• 通过机器并联以增加管网流量或通过开、停并联机 器台数跳跃式地调节管网流量的作法，对管路曲线 较平坦的系统最有利；
• 一般情况下应少用并联运 行，但目前空调、冷、热 水系统中，多台水泵并联 已广为采用，此时，宜采 用相同型号及转数的水泵。
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泵与风机-运行工况及调节

泵与风机-运行工况及调节


第五章 泵与风机的运行
江山入画 3
第二节 泵与风机运行工况的调节
三、入口导流器调节 1. 方法：调节装在风机入口处的导流器角度来调节工作 点； 2. 实质：改变风机性能曲线，因此而改变工作点； 3. 原理：(见P119图5-14,5-15,5-16)
可使v1u>0。 若转动导流器叶片角度，是外流体在进入叶轮前有一旋转运 动，即使v1u>0，1<90,由 上式可知，pT↓，同时由于w方向 不变，故v1↓，qv↓，从而达到了调节的目的。
第五章 泵与风机的运行
江山入画 3
第二节 泵与风机运行工况的调节
五、变速调节 2. 变速调节
6). 调速方法：
1) 汽轮机拖动(国内多用，钢厂原有) 2) 直流电机(价格高、功率小，实验室中用) 3) 双速电机(国外多用，国内较少) 4) 交流变频电机(价格高，但现在已降到可接受的价位，不过 有电磁波污染) 5)定速电机＋液力变矩器(变速范围大，可无级变速，并能随 负荷的变化而自动调节，跟深的效率高(98%)，但成本较高， 大型泵与风机用)
第五章 泵与风机的运行
江山入画 3
第一节 管路特性曲线及工作点
HC 一、管路特性曲线 前两项与所输送的流体的 流量没有关系，表示为 静能头Hst 阻力而与流量的平方成正比 所以：
pB p A

( H j H g ) hw
HC H st q
pC q
2 v
第五章 泵与风机的运行
江山入画 3
第二节 泵与风机运行工况的调节
五、变速调节 1. 相似抛物线 前面已提到过相似抛物线的概念：当两泵或风机相似时
qvp qvm Dp n p H p Dp D n H m Dm m m
泵和风机管路特性曲线和工作点

泵和风机管路特性曲线和工作点

因此泵或风机应当设计成性能曲线只有 下降形的。
若泵或风机的性能曲线是驼峰形的，则 工作范围要始终保持在性能曲线的下降区段， 这样就可以避免不稳定的工作。
按任意键或鼠标继续
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6.1 管路特性曲线及工作点
管路特性曲线定义 管路特性曲线公式推导 工作点
按任意键或鼠标继续
结束
管路特与所需要消耗
的能头之间的关系
曲线。
按任意键或鼠标继续
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管路特性曲线定义

管路中通过的
流量与所需要消耗
的能头之间的关系
曲线。
按任意键或鼠标继续
返回
管路特性曲线公式推导

qVB
qVM
M：稳定工作点
按任意键或鼠标继续
工作点说明
3.不稳定工作点：M在具有驼峰形H－C上升段
干扰
A点处于上升段
右移 左移
HA HA'

右移至稳定
HA HA'
左移至流量为零
A：不稳定工作点 返回 按任意键或鼠标继续
工作点结论
结论：
如果泵或风机的性能曲线没有上升区段， 就不会出现工作的不稳定性；
如图6-1所示， 泵从吸入容器水 面A-A处抽水， 经泵输送至压力 容器B-B，其中 需经过吸水管路 和压力管路。
图6-1
按任意键或鼠标继续
管路特性曲线公式推导
对于一定的泵 所在的管路装置而 言，Φ 为常数，因 此,管路所需的能 量为：
HCHstqV 2
按任意键或鼠标继续
管路特性曲线公式推导
工作点说明
1.流量：qVM
总扬程：H M 泵产生的能
量等于管路输送 液体所需能头， 所以泵在M点工 作时，系统达到 能量平衡。
离心风机或泵的管路性能曲线及工作点(精)

离心风机或泵的管路性能曲线及工作点(精)


H 2＝SQ
• 所以
2
管路流动特性： H＝H1＋H 2＝
p 2 p1

＋H Z＋SQ 2。
离心式风机与泵的管路性能曲线及工作点
• 一、管路特性曲线 管路流动特性： H＝H ＋H ＝ p 2 p1 ＋H ＋SQ 2。 1 2 Z • 具体地讲，
• S＝H2/Q2＝ H2`/Q`2，“`”表示设计值，如是算出S。
250
500 750 Q（m 3/h）
1000
离心式风机与泵的管路性能曲线及工作点
• 例题讨论： • 1、压力增加了50％，风量相应减少了(690－570)/690=17%。 说明压力急剧增加，风量的减少与压力的增加不成比例。也就是 说当管网计算压力与实际应耗压力有某些偏差时，对实际风量的 影响并不突出。 2、由于管路系统与风机联合运行，实际上的工作流量均不 能等于500 m3/h。 为了使风机供给的风量能够符合实际风量的要求，可采取以 下办法： p 1 ①减少或增加管网的阻力 2 如通过改变管径、阀门调节，使管网特 性改变，进而满足流量要求。图中，1→2， Q 表示管路阻力损失降低。
7 2 9 .7 8 08
(p2-p1)/γ +H Z
• 方法是：将两 • 条特性曲线绘在一 • 张图上，求出交点。
HZ p2
η 泵或风机 η －Q QA
A
2 , 0 8 7 .8 7 5 8
Q
离心式风机与泵的管路性能曲线及工作点
• 例题： • 当某管路系统风量为500m3/h时，系统阻力为300Pa，今预选 一个风机的特性曲线如图。①计算风机实际工作点；②当系统阻 力增加50％时的工作点；③当空气送入有正压 150Pa 的密封舱时 的工作点。 1000
泵与风机的运行

泵与风机的运行

•应用：两台50％给水泵、送、引风机并联使用 •前置泵、给水泵串联；长距离渣浆管线冲水泵串联
11
串联运行时应注意的问题
1 宜适场合：管路性能曲线较陡，泵性能曲线较平坦。
2 安全性：经常串联运行的泵, 应由qVmaxHg(或Hd) 防止汽蚀； 应按Pshmax Pgr 驱动电机不致过载。
3 经济性：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。
容积式泵与风机所提供的压头完全取决于 管路情况（正位移特性），在泵出口安装 调节阀不能调节流量，压头且随阀门开启 度减小而增大。若出口阀完全关闭则会使 泵的压头剧增，一旦超过泵的机械强度或 发动机的功率限制，设备将受到损坏。必 须 采用旁通调节。
•经济性比节流调节还差，而且会干扰泵与风机入口的流体流动， 影响效率。但锅炉给水泵为了防止在小流量区可能发生汽蚀而设置 再循环管，进行旁通调节。
侧才能正常工作，G左侧，只有II
工作，流量无法增加，甚至还能通
过I倒流， I起并联分流作用。
H
• 并联运行的经济性，需要根据各机 II
的效率曲线而定，如图CE改成CE’， I 对机II效率提高有利，而不利于I机。H并
• 具有驼峰曲线的泵和一台稳定的泵 H
G I+II
d1 D1 d2 D2
并联后，合成曲线也不稳定.
• 总扬程比每台泵单独运行时的 扬程提高了。因为管路流量增
加，阻力增加，所需要的扬程 必然增加。
• 单台并联功率比单独运行的时 候减小，因为功率随着流量上 升而增加。
• 泵（管路）性能曲线越平坦， 并联后的总流量增加得越多。
H
B
A H并
H
C
Q
0
Q
Q
qV
泵与风机的工作分析 共72页

泵与风机的工作分析 共72页

工作点:当泵或风机安装在具体的管路系统 中工作时所提供的实际压头和流量。
泵安装在特定管路进 行操作时，泵的特性曲 线与管路特性曲线的交 点，称为该泵在该特定 管路的工作点。
第十五章 泵与风机的工作分析
15.2 泵的并联和串联操作
当单台泵不能满足输送流量或输送压头要 求时，可采取并联或串联操作。
第十五章 泵与风机的工作分析
几种流量调节方法的比较
阀门调节法：简便、快捷、可连续调节流 量。但该方法的本质是改变管路阻力，当 关小阀门调小流量时，造成所需压头的增 加，且所增压头作为阀门阻力损耗掉。
改变转速或叶轮直径法：一定调节范 围内可维持泵在高效区工作、不增加 阻力损失。但调节装置较复杂且难以 实现连续调节。
对于等管径，且流动处于阻力平方区的 管路输送系统：
(l d lece)(36A 1 0 )2 02g常 数 S
即： HHstSQ2
由上式可见，液体输送管路所需的压头 随液体流量的平方而变。与输送设备的性能 无关。
15.1管路特性曲线和工作点
15.1.2 泵或风机的工作点
可以在同型号泵之间串并联，也可在不同 型号泵之间串并联。
可以两台串并联也可多台串并联。 串并联操作可以获得比单台更大的流量
或扬程，但随串并联台数的增加，流量 或扬程的增加量递减。
第十五章 泵与风机的工作分析
15.2 泵的并联和串联操作
15.2.1 并联操作
并联操作泵的合成特性曲线
合成流量为各泵在同 一压头下的流量之和。
第十五章 泵与风机的工作分析
15.4 泵的选择、安装和运行
15.4.1 泵的气蚀现象与安装高度
第十五章 泵与风机的工作分析
15.4 泵的选择、安装和运行
泵与风机的运行

泵与风机的运行

泵与风机的运⾏第⼗章泵与风机的运⾏1．本章教学提纲：⼀、管路特性曲线及⼯作点: 泵与风机的性能曲线，只能说明泵与风机⾃⾝的性能，但泵与风机在管路中⼯作时，不仅取决于其本⾝的性能，⽽且还取决于管路系统的性能，即管路特性曲线.⼆、泵与风机的联合⼯作：当采⽤⼀台泵或风机不能满⾜流量或能头要求时，往往要⽤两台或两台以上的泵与风机联合⼯作。

泵与风机联合⼯作可以分为并联和串联两种。

三、运⾏⼯况的调节：泵与风机运⾏时，由于外界负荷的变化⽽要求改变其⼯况，⽤⼈为的⽅法改变⼯况点则称为调节。

⼯况点的调节就是流量的调节，⽽流量的⼤⼩取决于⼯作点的位置，因此，⼯况调节就是改变⼯作点的位置。

通常有以下⽅法，⼀是改变泵与风机本⾝性能曲线；⼆是改变管路特性曲线；三是两条曲线同时改变。

四、运⾏中的主要问题：（1）泵与风机的振动：汽蚀引起振动，旋转失速(旋转脱流)引起振动，机械引起的振动（2）噪声（3）磨损2．本章基本概念：⼀、管路特性曲线：管路中通过的流量与所需要消耗的能头之间的关系曲线⼆、⼯作点：将泵本⾝的性能曲线与管路特性曲线按同⼀⽐例绘在同⼀张图上，则这两条曲线相交于某⼀点，该点即泵在管路中的⼯作点。

三、泵与风机的并联⼯作：并联系指两台或两台以上的泵或风机向同⼀压⼒管路输送流体的⼯作⽅式，并联的⽬的是在压头相同时增加流量。

四、泵与风机的串联⼯作：串联是指前⼀台泵或风机的出⼝向另⼀台泵或风机的⼈⼝输送流体的⼯作⽅式，串联的⽬的是在流量相同时增加压头。

3．本章教学内容：第⼀节管路特性曲线及⼯作点泵与风机的性能曲线，只能说明泵与风机⾃⾝的性能，但泵与风机在管路中⼯作时，不仅取决于其本⾝的性能，⽽且还取决于管路系统的性能，即管路特性曲线。

由这两条曲线的交点来决定泵与风机在管路系统中的运⾏⼯况。

⼀、管路特性曲线现以⽔泵装置为例，如右图所⽰，泵从吸⼈容器⽔⾯A—A处抽⽔，经泵输送⾄压⼒容器B—B，其中需经过吸⽔管路和压⽔管路。

下⾯讨论管路特性曲线。

第五章_泵与风机的运行

第五章_泵与风机的运行


一、节流调节
在管路中装设节流部件(各种阀门，挡板等)，利用改 变阀门开度，使管路的局部阻力发生变化来达到调节 的目的。[出口端节流、吸入端节流]
(一)、出口端节流
▲节流调节
(二)、入口端节流
二、入口导流器调节
▲入口导流器节
三、汽蚀调节
凝结水泵：可利用泵的汽蚀特性来调节流量，减 少运行人员，降低消耗耗电约30-40%。中小型 发电厂的凝结水泵广泛采用。
2 pc 'qv
二、工作点 工作点：将泵本身的性能曲线与管路特性曲线按同一 比例绘在同一张图上，则这两条曲线相交于M点，M 点即泵在管路中的工作点。
5-2 泵与风机的联合工作
一、泵与风机的并联工作 并联：两台或两台 以上的泵与风机向 同一压力管路输送 流体的工作方式。 并联：相同性能的 泵与风机并联、不 同性能的泵与风机 并联
分段式多级离心 泵得到广泛应用。 现代大容量水泵 趋向于不单独采 用。
轴向力及其平衡 (二)、轴向力的平衡 4、采用平衡鼓平衡轴向力
采用平衡鼓与平衡盘组合装置，大容量高参数的分 段式多级泵大多数采用这种平衡方式。
完
四、变速调节
变速调节：在管路 特性曲线不变时， 用改变转速来改变 泵与风机的性能曲 线，从而改变它们 的工作点。
五、变频调节
六、改变动叶安装角调节
大型的轴流式、斜流式泵 与风机采用动叶可调的形 式日益广泛。
动叶可调：改变动叶安装 角，可以改变性能曲线的 形状，从而使性能参数随 之改变。随工况的变化来 调节叶片安装角。
叶轮外径切割原则：效率不致大幅度下降。
低比转速多级离心泵：只切割叶片而保留前后盖板，则能够 保持叶轮外径与导叶之间的间隙不变，液流有较好的引导作 用，但圆盘磨擦损失仍保持未变而导致效率下降。
泵与风机的运行和调节

泵与风机的运行和调节


之与汽轮机排汽量达到自动
H A
Ⅱ
Ⅰ
M1 M2
Hc-qV M
H-qV
qVM1 qVM2
qVM qV
平衡。
适用场合：汽蚀调节方式一般多在中小型火力发电厂的凝结水泵上采 用，而大型机组则不宜采用汽蚀调节。H-qV和Hc-qV→平坦→流量调节 范围↑。注意：排汽量↓→泵内汽蚀↓。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，可 考虑同时应用分流调节。
续向右移动，直到M点。若向左移动，泵与风机产生的能量小于管路
需要的能量，流速减小，流量降低，工作点继续向左移动，直到流量
为零。
§3-2 泵与风机的串、并联工作
• 一、泵与风机的并联工作（以泵为例说明）
1、什么是并联工作：两台或两台以上的泵向同一压力管路输送流体 的运行方式。 2、并联运行的目的：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。 3、并联运行的特点 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：
§3-2 泵与风机的串、并联工作
• 二、泵与风机的串联工作（以泵为例说明） • 4、串联运行工作点
H C
O
M
Hc-qV
H-qV qV
§3-2 泵与风机的串、并联工作
二、泵与风机的串联工作（以泵为例说明）
5、串联运行中应注意的问题： （1）适宜场合：Hc-qV较陡，H-qV较平坦。 （2）安全性：经常并联运行的泵, 应由qVmax Hg(或Hd) 防
二、变速调节 • 变速调节分类：
§3-3 运行工况的调节
二、变速调节 • 液力耦合器
§3-4 叶片的切割与加长
第六章泵与风机的调节与运行总结

第六章泵与风机的调节与运行总结


图6-7 叶轮入口速度三角形 图6-7 入口导流器调节性能曲线
由于进口导流叶片既ห้องสมุดไป่ตู้风机的组成部分，又属于整个管路系 统，因此进口导流器的调节既改变了风机性能曲线，也使管 路性能曲线发生变化。当风机导流叶片角度分别为0o、30o、 60o时，风机的工作点分别为1、2、3。
轴向导流器
径向导流器
三、旁通调节 旁通调节是在泵或风机的出口管路上安装一个带调节阀门的 回流管路2，当需要调节输出流量时，通过改变变回流管路2 上阀门的开度，从输出流体中引出一部分返回到泵与风机入 口，从而在泵与风机运行流量不变的情况下，改变输出流量， 达到调节流量的目的。
图6－33 两台相同性能泵并联运行
（2）并联时每台泵的流量比 它单独运行时的流量减少了， 即qVB<qVC； （3）总扬程比单独运行时扬 程提高了，即HA>HC。 （4）对于经常处于并联运行 的泵，为提高其运行的经济性， 应按 ？ 点选择泵。 B点
图6-2 泵的工作点
M点为能量供需平衡点。 A点：HA>HA′，多余的能量必使 管内流体加速，流量增大，直到 移至M点。 B点：HB<HB′，能量供不应求， 使流量减少，工作点向M点移动。
图6-2 泵的工作点
因为真正克服管路阻力的只是 全压中的静压部分，所以有时 风机还用静压工作点N。
图6-3 风机的工作点

变速调节节省的功率为
P PA PB gqV 1H /
2、变速措施 液力偶合器 定速电机 油膜（粘液）滑差离合器 电磁转差离合器
变速电机
汽轮机驱动
【例6—1】在转速n1＝960r/min时， 10SN5×3型凝结水泵的H1—qv1性能曲 线绘于右图中。试求当该泵的转速降低 到n2＝900r/min运行时，管路系统中流 量减少了多少?管路性能曲线方程式H ＝80＋5300qv2。 解：（1）绘出管路性能曲线； （2）比例定律求H2、qV2；

《泵与风机》课件——第八章 泵与风机的运行


稳定工作点
流体在管路中流动时，都是依靠静压来克服管道
阻力，因此风机的工作点由静压性能曲线与管路系统
特性曲线的交点M来决定。
图中竖线是动压
10
泵和风机的工作点及运行稳定性
二、泵和风机工作的不稳定性
1.不稳定工作点
具有驼峰形性能曲线的泵和风机
会出现两个工作点，M1和M2。
11
泵和风机的工作点及运行稳定性
2.喘振现象及其预防措施
当泵和风机具有驼峰性能曲线，又配有大容量的管路系统时，可能
会出现流量、能头的大幅度波动，引起泵或风机及其管路系统的周期性剧
烈震动，并伴有强烈的噪声，这种现象称为喘振或飞动现象。
13
泵和风机的工作点及运行稳定性
2.喘振现象及其预防措施
当系统需要的流量小于qvk时，关小阀门，
管路特性曲线变陡，工作点应移至B点，但管路
当泵和风机在M2左侧工作时，泵所
产生的能量小于管路所需，这时流量就会减
小。当泵和风机在M2右侧工作时，泵所产
生的能量大于管路所需，这时流量就会增大。
这也就是说。一遇到扰动，泵和风机就会离
开原来的工作点,不能自动回到原来位置。
故M2称为不稳定工作点。
试分析M1是否为稳定工作点。
12
泵和风机的工作点及运行稳定性
➢ 并联工作后的总流量大于每
台泵单独工作时的流量，但
并联工作时每台泵的流量比
单独工作时减少了。
➢ 两台泵并联后的总流量小于
两台泵单独工作时流量之和。
锅炉给水泵的调节方式
扬程
>
并联后的总扬程比每台泵单独
工作时高。这是因为输送的管路仍
是原有的，而管路的阻力损失随流

第五章--泵与风机的运行

QK1 QK2 QM1 QK1 QK2 QM 2
QM1 QK1 QM 2 QK 2 PM1 PK1 PM 2 PK 2
第五节 通风机联合工作 38
P
( P ~ Q) II
( P ~ Q) I
( P ~ Q)网
K1 K2 M1 M2
K
( P ~ Q)等
Q
等效风机法
P
K
第五节 通风机联合工作 42
在同一坐标系中作出风(机)I、
风(机)II、网路的全(静)压特性
曲线。
P
( P ~ Q) I
( P ~ Q)网
( P ~ Q) II
Q
第五节 通风机联合工作
43
求等效网路(网路+风机I)的全(静) 压特性曲线，等压力下流量相减。 P等=P网=PI， Q等=Q网-QI
( P ~ Q) I
q 'V D '2 b '2 v '2 m D '2 v '2 m D '2 qV D2b2v2 m D2v2 m D2 H ' u '2 v '2u D '2 H uv2u D2
2 2
p ' D '2 p D2
或
' Hx
p a pv NPSH hx g
设计或使用的吸水高度：
' Hx Hx
二、风机的正常工作条件 1、稳定工作条件： ▲轴流风机工况点在最高压头右侧，避免工况 点进入最大压头点左侧，即 p≤pmax 2、经济性工作条件。同泵 特别注意，离心风机前导叶调节时效率下 降比较大的问题。
4.3 1、节流调节

离心风机或泵的管路性能曲线及工作点(精)


dH 管 dH 机 ＜ dQ dQ
Q
离心式风机与泵的管路性能曲线及工作点
• 四、泵与风机运行的不稳定工况 • 3、管路特性造成的不稳定工作举例
• ①开始时i→Ⅰ，QC＞Q1。
• ② i→j → Ⅱ， QB＞Q1。 • ③ j→k → Ⅲ， QA。
H A k j i Q1 QA
管路 H－Q B C
Ⅲ Ⅱ Ⅰ
• • • • • • •
离心式风机与泵的管路性能曲线及工作点
• 四、泵与风机运行的不稳定工况 • 1、低比转数的泵与风机的性能曲线有时是驼峰型，易产生 不稳定运行工况
p 如图，驼峰型的性能曲线有可能与 2 K 管路特性曲线具有两个交点，K 和 D。 D Q－H 其中 D 点为稳定工作点，K 点为不稳定 1 工作点。 D 点为稳定工作点的分析同上。K Q 点为不稳定工作点的分析如下：当由于 某种扰动，工作点向左偏移至1点时，泵或风机所提供的扬程或 压头小于管路阻力， 于是流体因能量 “不足” 而减速 ，导致 流量向减小的方向变化 ， 一直到流量变化为零为止。反之，当 由于某种扰动，工作点向右偏移至2点时，工作点将一直滑向D点 。
• 一、管路特性曲线 • •
离心式风机与泵的管路性能曲线及工作点
• 一、管路特性曲线 • ㈠ 管路两端的压差与高差 p 2 p1 压差为： ，高差为：H Z，两者之和为损失 H1。

即：H1＝
•
p 2 p1
• ㈡ 整个管路的流动阻力 包括：沿程损失和局部损失，均为流量的二次函数。

＋H Z。
250
500 750 Q（m 3/h）
1000
离心式风机与泵的管路性能曲线及工作点
• 例题讨论： • 1、压力增加了50％，风量相应减少了(690－570)/690=17%。 说明压力急剧增加，风量的减少与压力的增加不成比例。也就是 说当管网计算压力与实际应耗压力有某些偏差时，对实际风量的 影响并不突出。 2、由于管路系统与风机联合运行，实际上的工作流量均不 能等于500 m3/h。 为了使风机供给的风量能够符合实际风量的要求，可采取以 下办法： p 1 ①减少或增加管网的阻力 2 如通过改变管径、阀门调节，使管网特 性改变，进而满足流量要求。图中，1→2， Q 表示管路阻力损失降低。

泵与阀门：第 9节 管路特性曲线及泵的工作点


2g
H
zB
PB
g
vB2 2g
hw
得到式（1-83）
HzBzA 源自pB pAgv
2 B
v
2 A
2g
hw
H
zB
zA
pB pA
g
v
2 B
v
2 A
2g
hw
zB zA
pB pA
g
位置势能增量 压强势能增量
静扬程 H st
H
vB2
v
2 A
动能增量
2g
与流量平方成正比
单位重量流
hw
体的水头损失
h
PB PA
g
hw
4.流体在封闭回路中循环流动
zA zB
pA pB
vA vB
于是
H hw
5.流体增加位能和动能
zB zA h
pA pB pa 0
vB vA
于是
H
h
v
2 B
v
2 A
2g
hw
二、工作点
将泵本身的性能曲线 与管路特性曲线，用 同样的比例尺绘在同 一张纸上，则这两条 曲线交于一点M，即泵 的工作点。
1.只将流体举高h，增加了势能
此时，zA 0 zB h
pA pB pa 0
vA vB 0 于是
H h hw
2.流体只增加压能
zA zB 0
vA vB 0 pB pA
于是
H
PB PA ρg
hw
3.流体既增加位能，又增加压能
vA vB 0
zA 0
zB h
于是
H
有些低转数泵的性能
曲线有一个极大值， 可能会与管路特性曲 线有两个交点，（图 中M、K）

课题六泵与风机的工作点资料

一、 泵与风机工作点的确定 １、泵与风机的管道特性曲线
指泵与风机装置中， 管道中通过的流量与 流体所消耗的能头之 间的关系曲线。
泵装置中管道系统 输送液体所消耗的
Hc＝Hy十hd +hw
2、泵与风机装置工作点的确定： 泵装置输送液体所消耗的能头是由泵提供的，它 等于泵运行时产生的扬程，二者是能量的供求平 衡关系。
2、特点： 这种调节方法具有无附加阻力损失，效率高，调节 方便，对工况变化反应迅速，工作范围大，易于控 制和实现远动化，是一种理想的调节方法。但它需 配置专门的变速装置或可变速的原动机，因此，投 资费用较大。
3、应用：离心式泵与风机
4、变速方法： 1）采用变速运行的汽轮机 2)采用变速电动机 3)采用液力联轴器
离心泵装置工作点 为泵与风机装置的 工作点是泵与风机 的性能曲线与泵与 风机装置的管道特 性曲线的交点。
3、不稳定工况分析： 1）切点型不稳定工况： 管道系统的压水池液面为Ⅲ—Ⅲ时，工作点为K 点；K点是不稳定工作点。
2）双交点型不稳 定工况：
3）交点型不稳定工况： 喘振： 流量周期性的反复在很 大范围内剧烈波动，并 引起强烈振动和噪音加 大的现象。
３、应用：轴流式送引风机，混流式循环水泵。
三、 泵与风机的联合工作 一）并联 １、并联：两台或两台以上的泵与风机同时向一
条管道输送流体的运行方式，称为并联。
２、目的：增大系统的流量，适应流量大幅度 波动，增加运行的灵活性，可靠性和经济性。
３、特点： qV=qV1+qV2 H=H1=H2
4、工作点的确定： 并联时工作点为 总性能曲线与管 道性能曲线的交 点。
三）泵的几何安装高度Hg： Hg= (p1-p0)/gρ-c2/2g-hw
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第六章
泵与风机的调节与运行
6.1 管路特性曲线及工作点
管路特性曲线定义 管路特性曲线公式推导 工作点
结束
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管路特性曲线定义
管路中通过的 流量与所需要消耗 的能头之间的关系 曲线。 曲线。
返回
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管路特性曲线定义
管路中通过的 流量与所需要消耗 的能头之间的关系 曲线。 曲线。
' HA > HA
干扰⇒ຫໍສະໝຸດ υ↑右移至稳定' HA < HA
υ↓
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左移至流量为零 A：不稳定工作点 ：
工作点结论
结论： 结论： 如果泵或风机的性能曲线没有上升区段， 如果泵或风机的性能曲线没有上升区段， 就不会出现工作的不稳定性； 就不会出现工作的不稳定性； 因此泵或风机应当设计成性能曲线只有 下降形的。 下降形的。 若泵或风机的性能曲线是驼峰形的， 若泵或风机的性能曲线是驼峰形的，则 工作范围要始终保持在性能曲线的下降区段， 工作范围要始终保持在性能曲线的下降区段， 这样就可以避免不稳定的工作。 这样就可以避免不稳定的工作。
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工作点说明
1.流量：qVM 流量：
总扬程： 总扬程：H M 泵产生的能 量等于管路输送 液体所需能头， 液体所需能头， 所以泵在M 所以泵在M点工 作时， 作时，系统达到 能量平衡。 能量平衡。
H M = H = H C （6-3）
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工作点说明
2.稳定工作点： 2.稳定工作点：M在H-qV下降段 稳定工作点 若泵工作在A 若泵工作在A点：
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管路特性曲线公式推导
如图6 所示， 如图6-1所示， 泵从吸入容器水 处抽水， 面A-A处抽水， 经泵输送至压力 容器B 容器B-B，其中 需经过吸水管路 和压力管路。 和压力管路。
图6-1
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管路特性曲线公式推导
对于一定的泵 所在的管路装置而 为常数， 言，Φ为常数，因 此,管路所需的能 量为： 量为：
H C = H st + Φ q
2 V
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管路特性曲线公式推导
对于风机， 对于风机， 因气体密度ρ 因气体密度ρ很 小，可近似忽略 静压， 静压，认为 ：
p C = Φq
2 V
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工作点
定义 说明 结论
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工作点定义
将泵本身的性 能曲线与管路特性 曲线按同一比例绘 在同一张图上， 在同一张图上，则 这两条曲线相交于 M点，M点即为泵 点 点即为泵 在管路中的工作点。 在管路中的工作点。
' HA ＞ HA 则
υ↑
qVA ↑
qVM
若泵工作在B 若泵工作在B点： ' 则 HB ＜ HB qVM qVB ↓ υ↓ M：稳定工作点 ：
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工作点说明
3.不稳定工作点：M在具有驼峰形 －C上升段 不稳定工作点： 在具有驼峰形 在具有驼峰形H－ 上升段 不稳定工作点 A点处于上升段 右移 左移