第四章 水泵运行工况及工况调节 第三讲
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水泵运行工作点的调节方法引言水泵是工业生产和生活中常用的设备之一,用于将液体从低压区域输送到高压区域。
水泵的运行工作点的调节是确保水泵正常运行的重要步骤。
本文将介绍水泵工作点的基本概念,以及调节水泵工作点的方法。
什么是水泵的工作点水泵的工作点是指水泵在给定工况下的流量和扬程组合。
流量表示单位时间内通过水泵的液体体积,而扬程则表示液体在水泵中被提升的高度。
水泵的工作点受到供水系统的要求和水泵本身性能的制约。
水泵工作点的确定水泵工作点的确定需要考虑供水系统的需求以及水泵本身的特性。
以下是确定水泵工作点的基本步骤:步骤1:了解供水系统需求首先,需要明确供水系统的需求,包括所需流量和所需扬程。
根据供水系统的特点和要求,确定水泵的设计工况。
步骤2:查找水泵性能曲线水泵性能曲线显示了水泵在不同流量和扬程条件下的性能数据。
通过查找水泵的性能曲线,可以找到水泵在给定流量和扬程下的工作点。
步骤3:确定水泵工作点根据水泵性能曲线和供水系统的需求,确定水泵的工作点。
工作点应位于水泵性能曲线的合理范围内,以确保水泵的正常运行。
水泵工作点的调节方法1. 调节叶轮直径调节水泵叶轮直径是一种有效的方式来改变水泵的工作点。
增大叶轮直径可以提高水泵的扬程,而减小叶轮直径则可以降低水泵的扬程。
通过调节叶轮直径,可以使水泵的工作点适应不同的工况需求。
2. 改变进口阀门的开度改变进口阀门的开度可以改变流经水泵的流量。
增大进口阀门的开度可以增大流量,而减小进口阀门的开度则可以减小流量。
通过调节进口阀门的开度,可以使水泵的工作点适应流量变化的需求。
3. 并联或串联多台水泵在某些情况下,需要提高水泵的流量或扬程。
可以通过并联或串联多台水泵来实现。
并联多台水泵可以增大流量,而串联多台水泵可以增大扬程。
通过调整水泵的数量和组合方式,可以实现水泵工作点的调节。
4. 调节电机转速水泵的工作点还可以通过调节电机转速来实现。
增加电机转速可以增大水泵的流量和扬程,而减小电机转速则可以降低水泵的流量和扬程。
第三章 叶片泵工况点确定及其调节本章重点:通过本章的学习,要求学员熟练掌握两台同型号泵并联和串联运行工况点的确定、一台泵向高低不同的出水建筑物供水工况点的确定、高位出水建筑物和水泵联合向低位出水建筑物供水工况点的确定、水泵工况点调节的方法及其选择、变速调节和变径调节的原理、调节后的转速和车削量计算。
掌握扬程性能曲线的转绘、功率性能曲线的转绘、效率性能曲线的转绘、并联运行中调速泵台数的选定。
了解水泵非常情况下工况点的确定等。
第一节 单泵运行时工况点确定前面我们讨论了叶片泵的性能曲线,它反映了水泵本身潜在的工作能力。
但抽水装置在实际运行时,究竟是处于性能曲线上哪一点工作,不是完全由水泵本身所决定的,而是由水泵和抽水装置共同决定的。
若确定水泵的实际工况点(或工作点),还需要研究抽水装置。
一、管路特性曲线 (一)水头损失曲线由《流体力学》中得知,流体在管路中流动存在着水头损失w h ,它包括沿程水头损失f h 和局部水头损失j h 。
j f w h h h +=,v l f h 2λ=,28Cg =λ,nR C 61=,4d R =,24d Qv π=联立各式即得式(3—1—1):()()()()()⎪⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎪⎬⎫=+=+==⎪⎭⎫ ⎝⎛==⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=∑∑∑∑∑∑∑22224223/162083.029.10Q S Q S S h h h Q S Q d h QS Q d L n h j f j f w j j f f ζ (3—1—1) 式中:n ——管道糙率;L ——管道长度(m );d ——管道直径(mm );S ——管道总的阻力参数(52m /s );f S 、j S ——管道沿程、局部阻力参数(52m /s );ζ——局部阻力系数,可查阅《水力计算手册》、《流体力学》或《水力学》等。
对于给水管道,沿程水头损失的计算,可采用带有比阻(A )公式的计算:图3—1—1 管路损失特性曲线和抽水装置特性曲线 (a )管路损失特性曲线 (b )抽水装置特性曲线()2KALQ h f ∑= (3—1—2)式中:A ——比阻(52m /s ),3/16229.10dn A =;K ——修正系数,对于钢管21K K K =,对于铸铁管值3K K =。
探讨泵运行工况的调节方法泵运行工况的调节方法常用的两种基本方法是:一是改变装置扬程性能曲线,可用节流调节法二是改变泵本身的性能曲线,可用变速调节、切割叶轮外径调节、汽蚀调节可转动叶片调节、增减叶轮数目及泵的串联并联工作等方法一、节流调节节流调节就是在管路中装设节流件,如阀门。
孔板等通过改变阀门的开度大小来改变管路阻力从而改变了装置扬程性能曲线也可以加一个小孔的孔板,它用于固定流量的调节常只用在出口管路上,因为在进口管路上易使泵发生汽蚀节流调节方法简单、易行、可靠并且可以再泵运行中动态下随时改变故广泛应用于中小型泵中的调节二、变速调节变速调节是改变泵性能曲线来改变泵的工作点的其优点是没有附加损失,所以很是经济变速调节因受泵的强度限制,一般只用于降速调节不得任意提高转速,以免损坏泵,在降速调节时一般泵的效率会有所下降,并随降速幅度增大而下降增大所以转速降低一般不得低于50%,否则会使泵的效率降低太多三、切割叶轮外径:切割叶轮外径就是将叶轮外径进行车削当叶轮外径改变后,与原叶轮在几何形状上并不相似,但当改变量不大时可近似地认为叶片切割前后出口角不变,流动状态近似相似叶轮外径切割后,泵的效率有所下降尤其是切割量较多时,效率下降较大,并且计算误差也较大所以泵叶轮外径切割也有一定的限制切割叶轮外径调节简单、可靠、经济其缺点是叶轮切割后,不能再恢复泵的形状并且不能在动态下改变四、汽蚀调节汽蚀调节仅用于凝结水泵中的调节,调节时把泵的出口调节阀全开,当汽机负荷变化时也就是凝汽器的凝气量相应变化时,供水泵进水位的变化来调节泵的流量达到汽轮机的排气量的变化与水泵输水量自动平衡的目的五、可动叶片调节当改变叶片安放角时,泵的性能将随之改变所以将叶片制作成可转动可改变叶片安装角就可改变泵的性能从而达到调节的目的六、减少叶轮数目调节在多级泵中,减少叶轮数目来降低泵的扬程从而达到调节的目的,所以只能用在多级泵中Adjustment Method of Pump Operation ConditionTwo common methods of pump operation condition’s adjustment method are:One is to change the equipment head performance curve,we can use the throttling adjustment; the other is to change the pump’s performance c urve,we can use the methods of variable speed adjustment,cutting impeller outer diameter,C avitation control,rotating blade adjustment,increasing or decreasing impeller’s number and pump’s series and parallel connection.1.Throttling AdjustmentThrottling adjustment,that install throttling element in the pipeline,like valve,orifice plate.Change pipe resistant by changing the opening size of valve,which is changing the equipment head performance curve.We can also add a small orifice plate to fix the flow adjustment.Because the cavitation is much more likely to happen on inlet pipeline,so it is often used on the outlet pipeline.The throttling control method is simple,easy and reliability,and during the pump operation it can change at any time.So it is widel y used for the small and medium pump’s adjustment.2.Variable Speed AdjustmentThe variable speed adjustment can change pump’s working point by changing pump’s performance curve.The advantage is no additional loss,so it is very economic.The variable speed adjustment is limited by pump,generally it is used for speed reduction adjustment.We can’t improve the speed freely,for fear of damaging pump.During the speed reduction adjustment,generally the pump’s efficiency will reduce,and it will reduce as the decr easing speed increase.So the speed reduction can’t lower than 50%,or the pump’s efficiency will reduce too much.3.Cutting Impeller Outer DiameterCutting impeller outer diameter,which is carrying out the turning on impeller outer diameter. When the impeller outer diameter has changed,its geometrical is not same as the prime impeller.But when its change is small,we can think its outlet angle is the same,and the flow condition is similar.After cutting,the pump efficiency will reduce,especially when the cut is great,the efficiency reduce sharply,and the error is large.So the cutting impeller outer diameter has some limitations.Cutting impeller outer diameter is simple,easy,and economic,and its disadvantage is that after cutting,the pump’s shape can’t be recovered and it can’t be changed under dynamic condition.4.Cavitation ControlThe cavitation control is just used to adjust condensate pump,during the adjustment,O pen the pump outlet control valve.When the machine’s load changes,that is the condenser’s conde nsate changes.The change of water pump’s inlet location can be used to adjust pump’s capacity,and to balance the change of turbine’s displacement and the pump’s water transfer quantity.5.Rotatable Vane AdjustmentWhen changing vane angle,the pump’s performa nce will change.So making the vanes into rotatable and changeable vane angle to change pump’s performance,then achieve the adjustment goal.6.Decrease the number of ImpellerThe multi-stage pump can be decreased impeller’s number to reduce pump head,then ac hieve the adjustment goal.So it can only be used on multi-stage pump.。
水泵水轮机基本运行工况
水泵和水轮机作为水利工程设备的重要组成部分,其基本运行工况可以分为以下几种:
1.启动运行工况:水泵和水轮机在启动时必须先经过空载运行,然后再逐渐增加负载,直至达到正常工作状态。
在启动过程中,要确保运行平稳,避免过载或过速等危险情况。
2.正常运行工况:水泵和水轮机在正常工作状态下,应该保持运行平稳,水流、水头、水质等各项指标均能达到设计要求,并且不产生过载、过速、振动和噪音等问题。
3.断电或停机运行工况:当电力或水源中断时,水泵和水轮机会自动停机或停止供水,此时应进行相应的保护措施,避免设备受损或水质受到污染。
4.故障停机运行工况:在水泵和水轮机出现故障时,应该及时停机进行检修或更换损坏的部件,以保证设备的正常运行和有效使用寿命。
总之,不同的运行工况需要进行相应的控制和管理,以保证水泵和水轮机的安全可靠和高效运行。