(電廠培訓泵與風機)專題四泵與風機的運行調(diào)節(jié)

專題四泵與風機的運行泵與風機的性能曲線，只能說明泵與風機自身的性能。但泵與風機在管路中工作時，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

一、管路特性曲線管路特性:管路中通過的流量與所需要消耗的能頭（能量）之間的關系。列出斷面2-2與B-B的伯努利方程：泵與風機在運行狀態(tài)下提供的總揚程管路系統(tǒng)為輸送流體所需要的總揚程列出斷面A-A與1-1的伯努利方程：兩項均與流量無關，稱其和為靜揚程，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：對于風機而言其方程為：管路特性曲線是一條二次拋物線，此拋物線起點在縱坐標靜揚程Hst處；風機為一條過原點的二次拋物線。在以后以Hc-qv代表管路特性曲線二、工作點◆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，M點即泵在管路中的工作點。在A點工作：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點工作時達到能量平衡，工作穩(wěn)定風機的工作點

風機的工作點是由靜壓性能曲線與管路特性曲線的交點M來決定的。當泵或風機性能曲線與管路特性曲線無交點時，則說明這種泵或風機的性能過高或過低，不能適應整個裝置的要求。工作點的穩(wěn)定性某些泵與風機具有駝峰形的性能曲線。當泵與風機在性能曲線的下降區(qū)段工作，則運行是穩(wěn)定的，如M點若工作在性能曲線的上升區(qū)段時，則為不穩(wěn)定工作點，如A點不穩(wěn)定工作點穩(wěn)定工作點第二節(jié)泵與風機的聯(lián)合工作并聯(lián)指兩臺或兩臺以上的泵或風機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增加流量串聯(lián)是指前一臺泵或風機的出口向另一臺泵或風機的人口輸送流體的工作方式并聯(lián)工作場合

(1)當擴建機組，相應的需要流量增大，而對原有的泵與風機仍可以使用時；(2)電廠中為了避免一臺泵或風機的事故影響主機主爐停運時,采用備用；(3)由于外界負荷變化很大，采用兩臺或數(shù)臺并聯(lián)工作，以增減運行臺數(shù)來適應外界負荷變化的要求時。EFO串聯(lián)工作場合

(1)設計制造一臺新的高壓的泵或風機比較困難，而現(xiàn)有的泵或風機的容量已足夠，只是壓頭不夠時。

(2)在改建或擴建的管道阻力加大，要求提高揚程以輸出較多流量時。同性能(同型號)泵并聯(lián)工作并聯(lián)工作的特點揚程彼此相等，總流量為每臺泵輸送流量之和，即qVM=2qvB。HB(HM)＞HC相同性能的泵與風機串聯(lián)串聯(lián)工作的特點流量彼此相等，總揚程為每臺泵揚程之和，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不同性能泵串聯(lián)工作第一種管路中工作時，工作點為M1，串聯(lián)運行時總揚程和流量都是增加的。第二種管路中工作時，工作點為M2，這時流量和揚程與只用一臺泵(Ⅰ)單獨工作時的情況一樣，此時第二臺泵不起作用，在串聯(lián)中只耗費功率。

第三種管路中工作時，工作點為M3，這時的揚程和流量反而小于只有I泵單獨工作時的揚程和流量，這是因為第二臺泵相當于裝置的節(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，問需要泵的揚程為多少？設吸水池水面的表壓力為4.905×104pa，全部流動損失為5m，水的密度

。解:泵的揚程為為提高風機輸出的全壓，將兩臺性能相同的風機串聯(lián)運行，風機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)運行時風壓提高的百分數(shù)是多少？串聯(lián)后每臺風機的軸功率是多少？串聯(lián)運行時風壓為：串聯(lián)后，每臺風機的工作點為B點，讀得每臺風機風壓為：風量為：效率為：而每臺風機單獨運行工作點為C點，其風壓為：則串聯(lián)運行時，風壓提高的百分數(shù)為：串聯(lián)后每臺風機的軸功率為：第三節(jié)：泵與風機運行工況的調(diào)節(jié)泵與風機運行時，其運行工況點需要隨著主機負荷的變化而改變，這種實現(xiàn)泵與風機運行工況點改變的過程稱為運行工況調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)的方法可分為兩類：改變管路特性曲線來改變工作點；

改變泵與風機的性能曲線來改變工作點。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機性能曲線來區(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)、離心式和軸流式風機的入口導流器（前導葉）調(diào)節(jié)、混流式和軸流式風機的動葉調(diào)節(jié)等。（一）節(jié)流調(diào)節(jié)

前提條件：n=C

分類：出口端和進口端節(jié)流。

實施方法：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)流時能量損失很大，并且隨著調(diào)節(jié)量的增加而愈加嚴重，同時它只能向小于額定流量的方向進行調(diào)節(jié)軸流式泵與風機不能采用出口端節(jié)流調(diào)節(jié)方式。任意一點的運行效率特點節(jié)流調(diào)節(jié)經(jīng)濟性差但設備簡單，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)進口節(jié)流損失h1<出口節(jié)流損失h2，故進口端節(jié)調(diào)節(jié)比出口端節(jié)流調(diào)節(jié)要經(jīng)濟些

入口端節(jié)流調(diào)節(jié)若泵采用進口端節(jié)調(diào)節(jié)，由于會使泵的吸入管路阻力增加而導致泵進口壓強的降低，有引起泵汽蝕的危險，故進口端節(jié)流調(diào)節(jié)僅在風機上使用。

適用場合：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↓。為使長期處于低負荷下的凝結(jié)水泵安全運行，在設計制造方面應采用耐汽蝕材料；在運行中，可考慮同時應用分流調(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，使之與汽輪機排汽量達到自動平衡。（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）管路特性曲線分流后泵的特性曲線（四）入口導流器調(diào)節(jié)（風機）常用導流器結(jié)構：（a）軸向?qū)Я髌鳎╞）簡易導流器（c）斜葉式導流器工作原理：導流器的作用正預旋→v1u↑和v2u↓→pT↓節(jié)流→風機內(nèi)部局部阻力損失和沖擊損失↑導流器調(diào)節(jié)方式比出口節(jié)流能節(jié)省8％～24％的功率。（五）動葉調(diào)節(jié)說明：大型軸流式、混流式泵與風機在運行中，采用調(diào)整葉輪葉片安裝角的辦法來適應負荷變化的調(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機的性能曲線的變化。二、變速調(diào)節(jié)通過改變泵與風機的工作轉(zhuǎn)速，使其本身的性能曲線發(fā)生變化，從而來變更工作點的調(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、中型泵或風機。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。而實際的節(jié)能效果還要受到諸如轉(zhuǎn)速效應，裝置靜能頭不為零及變速調(diào)節(jié)設備本身的能量消耗等因素的制約。因此，變速調(diào)節(jié)的實際節(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)能夠使泵與風機保持較高的運行效率。變速調(diào)節(jié)分類：雙速電動機直流電動機液力耦合器38定速電動機加液力耦合器驅(qū)動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可使液體循環(huán)流動的密閉工作腔，泵輪裝在輸入軸上,渦輪裝在輸出軸上。動力機（內(nèi)燃機、電動機等）帶動輸入軸旋轉(zhuǎn)時，液體被離心式泵輪甩出。這種高速液體進入渦輪后即推動渦輪旋轉(zhuǎn)，將從泵輪獲得的能量傳遞給輸出軸。最后液體返回泵輪，形成周而復始的流動。液力耦合器靠液體與泵輪、渦輪的葉片相互作