專題四泵與風(fēng)機(jī)的運(yùn)行泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線，只能說(shuō)明泵與風(fēng)機(jī)自身的性能。但泵與風(fēng)機(jī)在管路中工作時(shí)，不僅取決于其本身的性能，還取決于管路系統(tǒng)的性能。第一節(jié)管路特性曲線與工作點(diǎn)

一、管路特性曲線管路特性:管路中通過(guò)的流量與所需要消耗的能頭（能量）之間的關(guān)系。列出斷面2-2與B-B的伯努利方程：泵與風(fēng)機(jī)在運(yùn)行狀態(tài)下提供的總揚(yáng)程管路系統(tǒng)為輸送流體所需要的總揚(yáng)程列出斷面A-A與1-1的伯努利方程：兩項(xiàng)均與流量無(wú)關(guān)，稱其和為靜揚(yáng)程，用Hst表示。

吸入與輸出容器間的靜壓水頭差；

流體被提升的總幾何高度；

管路系統(tǒng)的總阻力損失。管路特性曲線方程為：對(duì)于風(fēng)機(jī)而言其方程為：管路特性曲線是一條二次拋物線，此拋物線起點(diǎn)在縱坐標(biāo)靜揚(yáng)程Hst處；風(fēng)機(jī)為一條過(guò)原點(diǎn)的二次拋物線。在以后以Hc-qv代表管路特性曲線二、工作點(diǎn)◆將泵本身的性能曲線與管路特性曲線按同一比例繪在同一張圖上，則這兩條曲線相交于M點(diǎn)，M點(diǎn)即泵在管路中的工作點(diǎn)。在A點(diǎn)工作：HA>HA′流體能量有富裕（泵產(chǎn)生的能量富裕），此富裕能量使流體加速，流量由qVA增加到qVM；在B點(diǎn)工作：HB<HB′泵產(chǎn)生的能量不足，致使流體減速，流量由qVB減少到qVM。泵在M點(diǎn)工作時(shí)達(dá)到能量平衡，工作穩(wěn)定風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)

風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)是由靜壓性能曲線與管路特性曲線的交點(diǎn)M來(lái)決定的。當(dāng)泵或風(fēng)機(jī)性能曲線與管路特性曲線無(wú)交點(diǎn)時(shí)，則說(shuō)明這種泵或風(fēng)機(jī)的性能過(guò)高或過(guò)低，不能適應(yīng)整個(gè)裝置的要求。工作點(diǎn)的穩(wěn)定性某些泵與風(fēng)機(jī)具有駝峰形的性能曲線。當(dāng)泵與風(fēng)機(jī)在性能曲線的下降區(qū)段工作，則運(yùn)行是穩(wěn)定的，如M點(diǎn)若工作在性能曲線的上升區(qū)段時(shí)，則為不穩(wěn)定工作點(diǎn)，如A點(diǎn)不穩(wěn)定工作點(diǎn)穩(wěn)定工作點(diǎn)第二節(jié)泵與風(fēng)機(jī)的聯(lián)合工作并聯(lián)指兩臺(tái)或兩臺(tái)以上的泵或風(fēng)機(jī)向同一壓力管路輸送流體的工作方式。并聯(lián)的目的是在壓頭相同時(shí)增加流量串聯(lián)是指前一臺(tái)泵或風(fēng)機(jī)的出口向另一臺(tái)泵或風(fēng)機(jī)的人口輸送流體的工作方式并聯(lián)工作場(chǎng)合

(1)當(dāng)擴(kuò)建機(jī)組，相應(yīng)的需要流量增大，而對(duì)原有的泵與風(fēng)機(jī)仍可以使用時(shí)；(2)電廠中為了避免一臺(tái)泵或風(fēng)機(jī)的事故影響主機(jī)主爐停運(yùn)時(shí),采用備用；(3)由于外界負(fù)荷變化很大，采用兩臺(tái)或數(shù)臺(tái)并聯(lián)工作，以增減運(yùn)行臺(tái)數(shù)來(lái)適應(yīng)外界負(fù)荷變化的要求時(shí)。EFO串聯(lián)工作場(chǎng)合

(1)設(shè)計(jì)制造一臺(tái)新的高壓的泵或風(fēng)機(jī)比較困難，而現(xiàn)有的泵或風(fēng)機(jī)的容量已足夠，只是壓頭不夠時(shí)。

(2)在改建或擴(kuò)建的管道阻力加大，要求提高揚(yáng)程以輸出較多流量時(shí)。同性能(同型號(hào))泵并聯(lián)工作并聯(lián)工作的特點(diǎn)揚(yáng)程彼此相等，總流量為每臺(tái)泵輸送流量之和，即qVM=2qvB。HB(HM)＞HC相同性能的泵與風(fēng)機(jī)串聯(lián)串聯(lián)工作的特點(diǎn)流量彼此相等，總揚(yáng)程為每臺(tái)泵揚(yáng)程之和，HM=2HB增大流量是采用泵的串聯(lián)還是并聯(lián)？？串聯(lián)并聯(lián)低阻管路高阻管路兩臺(tái)不同性能泵串聯(lián)工作第一種管路中工作時(shí)，工作點(diǎn)為M1，串聯(lián)運(yùn)行時(shí)總揚(yáng)程和流量都是增加的。第二種管路中工作時(shí)，工作點(diǎn)為M2，這時(shí)流量和揚(yáng)程與只用一臺(tái)泵(Ⅰ)單獨(dú)工作時(shí)的情況一樣，此時(shí)第二臺(tái)泵不起作用，在串聯(lián)中只耗費(fèi)功率。

第三種管路中工作時(shí)，工作點(diǎn)為M3，這時(shí)的揚(yáng)程和流量反而小于只有I泵單獨(dú)工作時(shí)的揚(yáng)程和流量，這是因?yàn)榈诙_(tái)泵相當(dāng)于裝置的節(jié)流器，增加了阻力，減少了輸出流量。例題：把溫度50℃的水提高到30m的地方，問(wèn)需要泵的揚(yáng)程為多少？設(shè)吸水池水面的表壓力為4.905×104pa，全部流動(dòng)損失為5m，水的密度

。解:泵的揚(yáng)程為為提高風(fēng)機(jī)輸出的全壓，將兩臺(tái)性能相同的風(fēng)機(jī)串聯(lián)運(yùn)行，風(fēng)機(jī)的性能曲線如圖所示。工作管路系統(tǒng)的特性方程為。試確定串聯(lián)運(yùn)行時(shí)風(fēng)壓提高的百分?jǐn)?shù)是多少？串聯(lián)后每臺(tái)風(fēng)機(jī)的軸功率是多少？串聯(lián)運(yùn)行時(shí)風(fēng)壓為：串聯(lián)后，每臺(tái)風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)為B點(diǎn)，讀得每臺(tái)風(fēng)機(jī)風(fēng)壓為：風(fēng)量為：效率為：而每臺(tái)風(fēng)機(jī)單獨(dú)運(yùn)行工作點(diǎn)為C點(diǎn)，其風(fēng)壓為：則串聯(lián)運(yùn)行時(shí)，風(fēng)壓提高的百分?jǐn)?shù)為：串聯(lián)后每臺(tái)風(fēng)機(jī)的軸功率為：第三節(jié)：泵與風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況的調(diào)節(jié)泵與風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，其運(yùn)行工況點(diǎn)需要隨著主機(jī)負(fù)荷的變化而改變，這種實(shí)現(xiàn)泵與風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況點(diǎn)改變的過(guò)程稱為運(yùn)行工況調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)的方法可分為兩類：改變管路特性曲線來(lái)改變工作點(diǎn)；

改變泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線來(lái)改變工作點(diǎn)。非變速調(diào)節(jié)和變速調(diào)節(jié)。(注意教材以是否改變了管路性能曲線或泵與風(fēng)機(jī)性能曲線來(lái)區(qū)分。）一、非變速調(diào)節(jié)常用的調(diào)節(jié)方式主要有：節(jié)流調(diào)節(jié)、分流調(diào)節(jié)、離心泵的汽蝕調(diào)節(jié)、離心式和軸流式風(fēng)機(jī)的入口導(dǎo)流器（前導(dǎo)葉）調(diào)節(jié)、混流式和軸流式風(fēng)機(jī)的動(dòng)葉調(diào)節(jié)等。（一）節(jié)流調(diào)節(jié)

前提條件：n=C

分類：出口端和進(jìn)口端節(jié)流。

實(shí)施方法：改變節(jié)流部件的開度。1、出口端節(jié)流調(diào)節(jié)出口端節(jié)流調(diào)節(jié)原理

節(jié)流時(shí)能量損失很大，并且隨著調(diào)節(jié)量的增加而愈加嚴(yán)重，同時(shí)它只能向小于額定流量的方向進(jìn)行調(diào)節(jié)軸流式泵與風(fēng)機(jī)不能采用出口端節(jié)流調(diào)節(jié)方式。任意一點(diǎn)的運(yùn)行效率特點(diǎn)節(jié)流調(diào)節(jié)經(jīng)濟(jì)性差但設(shè)備簡(jiǎn)單，操作可靠調(diào)節(jié)裝置的初投資很低中小型離心泵廣泛采用2.入口端節(jié)流調(diào)節(jié)進(jìn)口節(jié)流損失h1<出口節(jié)流損失h2，故進(jìn)口端節(jié)調(diào)節(jié)比出口端節(jié)流調(diào)節(jié)要經(jīng)濟(jì)些

入口端節(jié)流調(diào)節(jié)若泵采用進(jìn)口端節(jié)調(diào)節(jié)，由于會(huì)使泵的吸入管路阻力增加而導(dǎo)致泵進(jìn)口壓強(qiáng)的降低，有引起泵汽蝕的危險(xiǎn)，故進(jìn)口端節(jié)流調(diào)節(jié)僅在風(fēng)機(jī)上使用。

適用場(chǎng)合：汽蝕調(diào)節(jié)方式一般多在中小型火力發(fā)電廠的凝結(jié)水泵上采用，而大型機(jī)組則不宜采用汽蝕調(diào)節(jié)。H-qV和Hc-qV→平坦→流量調(diào)節(jié)范圍↑。注意：排汽量↓→泵內(nèi)汽蝕↓。為使長(zhǎng)期處于低負(fù)荷下的凝結(jié)水泵安全運(yùn)行，在設(shè)計(jì)制造方面應(yīng)采用耐汽蝕材料；在運(yùn)行中，可考慮同時(shí)應(yīng)用分流調(diào)節(jié)。(二)汽蝕調(diào)節(jié)什么是汽蝕調(diào)節(jié)：泵出口調(diào)節(jié)閥全開，負(fù)荷變化→凝汽器熱井中水位變化→汽蝕→凝結(jié)水泵輸出流量變化，使之與汽輪機(jī)排汽量達(dá)到自動(dòng)平衡。（三）、回流調(diào)節(jié)（分流調(diào)節(jié)）BD(分流閥全開）BC(分流閥全關(guān)）管路特性曲線分流后泵的特性曲線（四）入口導(dǎo)流器調(diào)節(jié)（風(fēng)機(jī)）常用導(dǎo)流器結(jié)構(gòu)：（a）軸向?qū)Я髌鳎╞）簡(jiǎn)易導(dǎo)流器（c）斜葉式導(dǎo)流器工作原理：導(dǎo)流器的作用正預(yù)旋→v1u↑和v2u↓→pT↓節(jié)流→風(fēng)機(jī)內(nèi)部局部阻力損失和沖擊損失↑導(dǎo)流器調(diào)節(jié)方式比出口節(jié)流能節(jié)省8％～24％的功率。（五）動(dòng)葉調(diào)節(jié)說(shuō)明：大型軸流式、混流式泵與風(fēng)機(jī)在運(yùn)行中，采用調(diào)整葉輪葉片安裝角的辦法來(lái)適應(yīng)負(fù)荷變化的調(diào)節(jié)方式（n≡C）。工作原理：βα的變化引起速度三角形的變化和△vu的變化從而影響軸流式泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線的變化。二、變速調(diào)節(jié)通過(guò)改變泵與風(fēng)機(jī)的工作轉(zhuǎn)速，使其本身的性能曲線發(fā)生變化，從而來(lái)變更工作點(diǎn)的調(diào)節(jié)方式。變速調(diào)節(jié)的依據(jù)是比例定律。適用調(diào)節(jié)頻繁的大、中型泵或風(fēng)機(jī)。效果分析：上述分析，只是分析了在理想情況下最大可能的節(jié)能能力。而實(shí)際的節(jié)能效果還要受到諸如轉(zhuǎn)速效應(yīng)，裝置靜能頭不為零及變速調(diào)節(jié)設(shè)備本身的能量消耗等因素的制約。因此，變速調(diào)節(jié)的實(shí)際節(jié)能效果要小于理想情況下最大可能的節(jié)能效果。但與非變速調(diào)節(jié)比較，變速調(diào)節(jié)的主要優(yōu)點(diǎn)是大大減少了附加的節(jié)流損失，在很大變工況范圍內(nèi)能夠使泵與風(fēng)機(jī)保持較高的運(yùn)行效率。變速調(diào)節(jié)分類：雙速電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)液力耦合器38定速電動(dòng)機(jī)加液力耦合器驅(qū)動(dòng)液力耦合器以液體為工作介質(zhì)的一種非剛性聯(lián)軸器，又稱液力聯(lián)軸器。液力耦合器(見圖)的泵輪和渦輪組成一個(gè)可使液體循環(huán)流動(dòng)的密閉工作腔，泵輪裝在輸入軸上,渦輪裝在輸出軸上。動(dòng)力機(jī)（內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)等）帶動(dòng)輸入軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，液體被離心式泵輪甩出。這種高速液體進(jìn)入渦輪后即推動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)，將從泵輪獲得的能量傳遞給輸出軸。最后液體返回泵輪，形成周而復(fù)始的流動(dòng)。液力耦合器靠液體與泵輪、渦輪的葉片相互作