泵與風機應(yīng)用技術(shù)

泵與風機應(yīng)用技術(shù)2023/8/24第1頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月第三章泵與風機的性能分析第2頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)

泵與風機的功率與效率第3頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月一、功率有效功率風機內(nèi)功率軸功率原動機功率第4頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月二、效率1、機械損失和機械效率包括：

軸與軸承的摩擦損失

軸與軸封的摩擦損失

圓盤摩擦損失效率：第5頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月克服的措施1）降低葉輪與殼體

內(nèi)側(cè)表面的粗糙度。2）葉輪與殼體間的間

隙B不要太大。第6頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月2、容積損失和容積效率包括：流體發(fā)生從高壓區(qū)通過縫隙泄漏到低壓區(qū)的回流，未能有效利用。對于離心泵來說，還有流過為平衡軸向推力而設(shè)置的平衡孔的泄漏回流量等。效率第7頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月克服的措施盡可能增加密封

裝置的阻力；密封環(huán)的直徑盡

可能縮小，從而

降低其周長，使

流通面積減少。第8頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月3、水力損失和水力效率包括進口損失沖擊損失葉輪中的水力損失動壓轉(zhuǎn)換和機殼出口損失效率第9頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月克服的措施合理的設(shè)計葉片形狀和流道保證正確的制造尺寸，注意流道表面的粗糙度

提高檢修質(zhì)量

注意離心風機的幾個主要尺寸與形狀

離心風機進氣箱的形狀要盡量使旋渦區(qū)減少進風口的形狀與尺寸要合理蝸殼的寬度蝸舌的形狀與尺寸進氣箱進口與葉輪進口的面積比第10頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月4、總效率風機的靜壓效率風機的全壓效率第11頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)泵與風機的性能曲線第12頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月類型泵或風機所提供的流量和揚程之間的關(guān)系。泵或風機所提供的流量和所需外加軸功率之間的關(guān)系。泵或風機所提供的流量與設(shè)備本身效率之間的關(guān)系。第13頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月一、理論分析繪制的性能曲線第14頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月二、實際分析繪制性能曲線第15頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月三、離心式泵與風機性能曲線分析qV=0為閥門關(guān)閉時的工況，

稱空轉(zhuǎn)狀態(tài)qV—η曲線上有一最高效

率點泵與風機的性能曲線分為三種

平坦型

陡降型

駝峰型第16頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)相似理論在泵與風機中的應(yīng)用第17頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月一、相似條件幾何相似運動相似動力相似第18頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月二、泵與風機的相似定律1、相似條件幾何相似運動相似動力相似第19頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月2、相似定律流量相似定律揚程（全壓）相似定律軸功率相似定律第20頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月三、泵與風機的相似定律的實際應(yīng)用當被輸送流體的密度改變時性能參數(shù)的換算第21頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月例1

現(xiàn)有KZG—13型鍋爐引風機一臺，銘牌上的參數(shù)為n0=960r／rain，p0=140mmH2O，qV0=12000m3／h，η=65％。配用電機功率為15kW，三角皮帶傳動，傳動效率ηd=98%，今用此引風機輸送溫度為20℃的清潔空氣，n不變，求在這種實際情況下風機的性能參數(shù)，并校核該配用電機的功率能否滿足要求。第22頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月解：因為該風機銘牌上的參數(shù)是在大氣壓為101．325kPa、介質(zhì)溫度為200℃條件下給出的(該狀態(tài)下空氣的ρg=7.31N／m3)。當改送20℃空氣時其相應(yīng)的ρg=11.77N／m3，由相似定律可知該風機的實際性能參數(shù)為：qV=qV0

=12000m3/h可見，配用電機的功率不能滿足要求。第23頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月當轉(zhuǎn)速改變時性能參數(shù)的換算相似拋物線第24頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月例2

型號為IS65—50—160離心式清水泵銘牌上的參數(shù)為n0=2900r／min，H0=32m，qV0=25m3／h，N0=4kW，η0=66％。如果該泵在n=1450r／min情況下運行，試問相應(yīng)的流量qV、揚程H、軸功率N各為多少?第25頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月例2

型號為IS65—50—160離心式清水泵銘牌上的參數(shù)為n0=2900r／min，H0=32m，qV0=25m3／h，N0=4kW，η0=66％。如果該泵在n=1450r／min情況下運行，試問相應(yīng)的流量qV、揚程H、軸功率N各為多少?解：根據(jù)上述公式可得：第26頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月當葉輪直徑和轉(zhuǎn)速都改變時性能曲線的換算當已知泵或風機在某一葉輪直徑D2m和轉(zhuǎn)速nm下的性能曲線I時，即可按相似律換算出同一系列相似機，在另一輪徑D2及轉(zhuǎn)速n2下的性能曲線Ⅱ。相似泵qV-H曲線的換算第27頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月例3

離心通風機在額定轉(zhuǎn)速n=1450r／min時的qV—p性能曲線，如圖3-14所示。試求：(1)繪出風機轉(zhuǎn)速降為1200r／min時的高效率區(qū)范圍(最高效率下降5％)。(2)在qV=1．8m3／s、p=1．2kPa工況下，若葉輪出口直徑D2不變，則通風機應(yīng)使用什么轉(zhuǎn)速。第28頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)比轉(zhuǎn)速第29頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月一、泵的比轉(zhuǎn)速第30頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月二、風機的比轉(zhuǎn)速第31頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月三、比轉(zhuǎn)速公式的分析比轉(zhuǎn)速不是轉(zhuǎn)速，而是泵或風機相似的準則數(shù)凡是泵或風機相似，它們的比轉(zhuǎn)速相等。反之，則不然。同一臺泵或風機，可以有許多的不同工況點，相應(yīng)就可以得到許多的不同比轉(zhuǎn)速。如果泵或風機是多級的泵或風機的葉輪為單級雙吸比轉(zhuǎn)速是有因次的，泵的比轉(zhuǎn)速的單位是m3/4?s-3/2第32頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月四、比轉(zhuǎn)速的應(yīng)用根據(jù)比轉(zhuǎn)速對泵或風機進行分類。比轉(zhuǎn)速是編制泵與風機系列的基礎(chǔ)比轉(zhuǎn)速是泵與風機設(shè)計計算的基礎(chǔ)第33頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月第五節(jié)

泵與風機的無因次性能曲線第34頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月一、無因次參數(shù)（一）流量系數(shù)（二）壓力系數(shù)（三）功率系數(shù)（四）效率η

（五）比轉(zhuǎn)速ns

第35頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月二、無因次性能曲線無因次參數(shù)去掉了各種的物理性質(zhì)。用無因次參數(shù)可畫得無因次性能曲線

等。因為這些參數(shù)去除了計量單位的影響，所以對每一種型式的風機，僅有一組無因次性能曲線。無因次性能曲線與計量單位、幾何尺寸、轉(zhuǎn)速、流體密度等因素無關(guān)，所以使用起來十分方便。無因次性能曲線在風機的選型設(shè)計計算中應(yīng)用得尤為廣泛。第36頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月第六節(jié)水泵內(nèi)的汽蝕第37頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月一、泵的汽蝕現(xiàn)象液體從汽化產(chǎn)生氣泡至氣泡的破碎，過流部件受到腐蝕、損壞，這就是汽蝕。泵內(nèi)汽蝕對泵的運行將產(chǎn)生影響，威脅泵的正常運轉(zhuǎn)。泵汽蝕時，由于氣泡的突然破裂會產(chǎn)生噪音和振動，甚至可發(fā)生共振；汽蝕發(fā)生后，不但過流部件受到腐蝕疲勞損壞。還會使性能下降，甚至發(fā)生“堵塞”現(xiàn)象，出現(xiàn)“斷裂”工況。第38頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月第39頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月第40頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月二、泵的允許吸上真空高度[Hs]和泵的安裝高度Hg第41頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月Hs恰是泵吸入口處真空計的讀數(shù)，又稱吸上真空高度第42頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月為了保證泵運轉(zhuǎn)時不發(fā)生汽蝕，同時又有盡可能大的吸上真空高度，規(guī)定：[Hs]為允許吸上真空高度Hg≤[Hg]=[Hs]-()第43頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月[Hs]值是由制造廠在標準條件（大氣壓為101.325kPa，溫度為20℃）下實驗得出的，當泵的使用條件與標準條件不符時，應(yīng)對樣本上提供的[Hs]值進行修正：[Hs]’=[Hs]+(Hamb-10.33)+(0.24-Hv)第44頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月注意，一般臥式泵的安裝高度Hg的數(shù)值，是指泵的軸心線距吸液池液面的高差；大型泵應(yīng)以吸液池液面至葉輪入口邊最高點的距離為準第45頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月三、泵的汽蝕余量（一）有效汽蝕余量表示液體由吸入液面流至泵吸入口（泵進口法蘭）處，單位重量（N）的液體所具有的超過氣化壓強的富裕能量第46頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）必需汽蝕余量單位重量(N)液體從泵吸入口流至葉輪葉片進口壓強最低處的壓力降落量，稱為必需汽蝕余量，又稱泵的汽蝕余量第47頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）允許汽蝕余量汽蝕余量和必需汽蝕余量的關(guān)系[Δh]=Δh