泵及風(fēng)機(jī) PPT論文

1、泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)指導(dǎo)導(dǎo)師：金花指導(dǎo)導(dǎo)師：金花制作者：羅鵬飛制作者：羅鵬飛緒論 第一節(jié) 泵與風(fēng)機(jī)在國民經(jīng)濟(jì)中的應(yīng)用 泵與風(fēng)機(jī)廣泛的應(yīng)用在國民經(jīng)濟(jì)的各個方面，如農(nóng)田灌溉和排澇，采礦工業(yè)中井下通風(fēng)和坑道排水，水力采煤中的液體輸送，冶金工業(yè)中冶煉爐的鼓風(fēng)及流體的輸送，石油工業(yè)中的輸油和注水，化學(xué)工業(yè)中的流體介質(zhì)輸送、城市給排水以及艦艇、航空航天的動力系統(tǒng)等。 電能是國民經(jīng)濟(jì)中至關(guān)重要的能源，熱力發(fā)電在電力生產(chǎn)中占據(jù)主導(dǎo)的地位，泵與風(fēng)機(jī)是熱電廠重要的輔機(jī)。下面著重介紹泵與風(fēng)機(jī)在熱力發(fā)電廠中的應(yīng)用。圖0-1是熱力發(fā)電廠的系統(tǒng)簡圖。 在熱力發(fā)電廠的電力生產(chǎn)過程中，如果泵與風(fēng)機(jī)發(fā)生故障，則直接影響到主機(jī)主爐的

2、正常工作，嚴(yán)重時會造成停機(jī)停爐的重大事故，特別是當(dāng)今機(jī)組向大容量、單元制方向發(fā)展、由事故造成的損失更大。 另外由于泵與風(fēng)機(jī)用途廣泛、數(shù)量大，其耗電量約占全國發(fā)電量的20%30%，在熱力發(fā)電廠里，廠用電量約占電廠發(fā)電量的10%左右，泵與風(fēng)機(jī)又占電廠用電量的70%80%。由此可見，泵與風(fēng)機(jī)對電廠的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著十分重要的作用。 此外，核電站在20世紀(jì)80年代迅速的發(fā)展了起來，與熱力發(fā)電站的電力生產(chǎn)過程基本相同，其常規(guī)島部分也是一個汽水循環(huán)系統(tǒng)，如圖0-2所示。第二節(jié) 泵與風(fēng)機(jī)的分類泵與風(fēng)機(jī)的用途廣泛，種類繁多，因此分類泵與風(fēng)機(jī)的用途廣泛，種類繁多，因此分類方法也很多，但目前只采用兩種分類方法。

3、方法也很多，但目前只采用兩種分類方法。1、按產(chǎn)生壓力的大小分類2、按工作原理分類（一）葉片式泵與風(fēng)機(jī)1、離心式泵與風(fēng)機(jī) 離心式泵與風(fēng)機(jī)的工作原理是利用旋轉(zhuǎn)葉輪帶動流體一起旋轉(zhuǎn)，借離心力的作用，使流體的壓力能和動能得到增加，流體沿軸向進(jìn)入葉輪轉(zhuǎn)90后沿徑向流出。圖0-4為離心泵示意圖。2、軸流式泵與風(fēng)機(jī) 軸流式泵與風(fēng)機(jī)的工作原理，是利用葉輪上的翼型葉片在流體旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的升力使流體的能量增加。液體沿軸向進(jìn)入葉輪并沿軸向流出。圖0-6為軸流泵示意圖。3、斜流式泵斜流式又稱混流式，是介于軸流式和離心式之間的一種葉片泵，斜流泵的工作原理是：部分利用了離心力，部分利用了升力，在兩種力的共同作用下，輸送流體

4、，并提高其壓力，流體軸向進(jìn)入葉輪后，沿圓錐面方向流出。圖0-8為導(dǎo)葉式斜流泵示意圖，可作為大容量機(jī)組的循環(huán)水泵。（二）容積式泵與風(fēng)機(jī)（二）容積式泵與風(fēng)機(jī)因工作方式的不同，容積式泵與風(fēng)機(jī)可因工作方式的不同，容積式泵與風(fēng)機(jī)可分為往復(fù)式和回轉(zhuǎn)式兩種。分為往復(fù)式和回轉(zhuǎn)式兩種。1、往復(fù)式泵與風(fēng)機(jī) 往復(fù)式泵與風(fēng)機(jī)的工作原理是利用工作容積周期性的改變來輸送流體，并提高其壓力。往復(fù)式泵與風(fēng)機(jī)包括活塞式、柱塞式及隔膜式三類，現(xiàn)以活塞式為例說明其工作過程。圖0-9為活塞泵示意圖，活塞泵主要由泵缸和活塞組成，活塞由曲柄、連桿帶動，將原動機(jī)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)橥鶑?fù)運(yùn)動。2、回轉(zhuǎn)式泵與風(fēng)機(jī) 回轉(zhuǎn)式泵與風(fēng)機(jī)是利用一個或幾個特殊

5、形狀的回轉(zhuǎn)體如齒輪、螺桿或其他形狀的轉(zhuǎn)子在殼體內(nèi)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動來輸送流體并提高其壓力。圖0-10為齒輪泵示意圖。圖0-11為三螺桿泵示意圖。（三）其他泵（三）其他泵1、噴射泵 噴射泵主要由噴嘴、擴(kuò)散管和吸入室組成，如圖0-12所示，其工作原理是利用高速射流的抽吸作用來輸送流體。2、水環(huán)式真空泵 水環(huán)式真空泵主要由一個星形葉輪、泵殼、吸氣口、排氣口、吸氣管和排氣管組成，如圖0-13所示。水環(huán)式真空泵工作時，必須從外部連續(xù)地向泵內(nèi)注入一定量的水，以補(bǔ)充隨氣體帶走的水。第三節(jié)第三節(jié) 泵與風(fēng)機(jī)的主要部泵與風(fēng)機(jī)的主要部件件 一、離心式泵與風(fēng)機(jī)的主要部件一、離心式泵與風(fēng)機(jī)的主要部件（一）離心泵的主要部件（一）

6、離心泵的主要部件 離心泵的主要部件有：葉輪、吸入室、壓出室、離心泵的主要部件有：葉輪、吸入室、壓出室、密封裝置等密封裝置等。1、葉輪 葉輪是能實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的主要部件，其作用是將原動機(jī)的機(jī)械能傳遞給流體，使流體獲得壓力能和動能。葉輪水力性能的好壞，對泵的影響很大。 葉輪一般是由前蓋板、葉片后蓋板和輪板組成。葉輪有封閉式、半開式和開式三種，如圖0-14所示。 封閉式葉輪又分為單吸式和雙吸式兩種，如圖0-14(a）和(b)所示。雙吸式葉輪流量大于單吸式葉輪，且基本上不產(chǎn)生軸向力并具有改善汽蝕性能的優(yōu)點(diǎn)。葉片型式有圓柱形葉片和扭曲（雙曲率）葉片。圓柱形葉片流動效率較低，因此，為提高泵效率一般均采用扭曲

7、葉片。2、吸入室 離心泵吸水管法蘭接頭至葉輪進(jìn)口的空間稱為吸入室，其作用是以最小的阻力損失，引導(dǎo)液體平穩(wěn)地進(jìn)入葉輪，并使葉輪進(jìn)口處的液體流速分布均勻。 吸入室可分為以下幾種。 （1）錐形吸入室，如圖0-15所示其優(yōu)點(diǎn)是水力性能好，結(jié)構(gòu)簡單，制造方便。（2）環(huán)形吸入室，如圖0-16所示其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)對稱、簡單、緊湊、軸向尺寸較小。（3）半螺旋形吸入室，如圖0-17所示。半螺旋形吸入室在軸的背面沒有漩渦，進(jìn)口速度分布均勻，流動損失最小。3、壓出室 螺旋形壓出室，又稱蝸殼，如圖0-18所示。環(huán)形壓出室，如圖0-19所示。 壓出室是指葉輪出口或?qū)~出口至壓水管法蘭接頭間的空間，其作用是收集從葉輪流出的高

8、速流體，然后以最小的阻力損失引入壓水管或次級葉輪進(jìn)口。它收集從葉輪流出的液體，同時在螺旋形的擴(kuò)散管中將液體的部分動能轉(zhuǎn)換為壓力能。環(huán)形壓出室的流道斷面面積相等，因此，各處流速不想等，流動損失大，故效率低于螺旋形壓出室。4、導(dǎo)葉多級泵的流液是從前一級葉輪流進(jìn)次級葉輪的額，兩級之間必須裝有導(dǎo)葉。導(dǎo)葉的作用是，匯集前一級葉輪流出的液體，并在損失最小的情況下，引入次級葉輪的進(jìn)口或壓出室，同時在導(dǎo)葉內(nèi)吧部分動能轉(zhuǎn)化為壓力能。它由螺旋線、擴(kuò)散管、過渡它由螺旋線、擴(kuò)散管、過渡區(qū)和反導(dǎo)葉組成區(qū)和反導(dǎo)葉組成正反導(dǎo)葉是一個連續(xù)的整體，正導(dǎo)正反導(dǎo)葉是一個連續(xù)的整體，正導(dǎo)葉進(jìn)口到反導(dǎo)葉出口形成單獨(dú)的流葉進(jìn)口到反導(dǎo)葉出

9、口形成單獨(dú)的流道，各流道內(nèi)的液體各不相混合。道，各流道內(nèi)的液體各不相混合。（1）徑向式導(dǎo)葉，如圖0-20所示（2）流道式導(dǎo)葉，如圖0-21所示5、密封裝置密封裝置分為密封環(huán)和軸端密封。（1）密封環(huán)。密封環(huán)又稱口環(huán)。由于葉輪出口的壓力較高，入口壓力較低，則由葉輪流出的流體將有一部分反流回葉輪進(jìn)口。為防止高壓流體通過葉輪進(jìn)口與泵殼之間的間隙泄漏至吸入口，在葉輪進(jìn)口外圈與泵殼之間加裝密封環(huán)。密封環(huán)如圖0-22所示幾種結(jié)構(gòu)型式，一般泵常采用平環(huán)式及角接式，高壓泵則常采用迷宮式。（2）軸端密封。泵軸通過泵體向外伸出，在轉(zhuǎn)動部件和靜止部件之間存在間隙。若泵內(nèi)壓力大于外界壓力，流體則從間隙向外泄漏，若泵吸入

10、端處于真空狀態(tài)，則空氣通過間隙流入泵內(nèi)，嚴(yán)重影響泵的工作。為減小泄漏，在間隙處裝有軸端密封裝置。軸端密封油填料密封、機(jī)械密封、浮動環(huán)密封、迷宮式密封等幾種形式。1）填料密封。帶水封環(huán)的填料密封結(jié)構(gòu)如圖0-23所示。他由填料壓蓋、填料、水封環(huán)、填料箱組成，是目前普通離心泵密封環(huán)最常采用的一種軸封。2)機(jī)械密封。機(jī)械密封如圖0-24所示，主要由動環(huán)、靜環(huán)、彈簧、密封圈等組成。3）浮動環(huán)密封。浮動環(huán)密封的結(jié)構(gòu)如圖0-25所示，主要由浮動環(huán)、支承環(huán)（浮動套）、彈簧等組成。浮動環(huán)密封是以浮動環(huán)與支承環(huán)的密封端面在液體壓力及彈簧力的作用下，保持緊密接觸來實(shí)現(xiàn)徑向密封的；4）迷宮式密封。迷宮式密封是一種非接

11、觸型的流體動力密封，其機(jī)理是利用流體流過轉(zhuǎn)子與靜子間的微小間隙產(chǎn)生的節(jié)流降壓效應(yīng)來實(shí)現(xiàn)密封。迷宮式密封有多種不同型式，圖0-26為金屬迷宮式密封的示意圖，與靜子固接的金屬密封片與轉(zhuǎn)軸之間形成的多級突擴(kuò)突縮的間隙，對軸向泄漏實(shí)施多級降壓、節(jié)流，從而實(shí)現(xiàn)密封。圖0-27為螺旋迷宮式密封的示意圖。迷宮式密封在工作時動、靜部件間無接觸、無磨損，使用壽命長，在大容量機(jī)組的給水泵上應(yīng)用廣泛。（2）離心式風(fēng)機(jī)的主要部件1、葉輪 葉輪是風(fēng)機(jī)的主要部件，由前盤、后盤、葉片及輪轂組成。葉片有前彎式、徑向式后彎式三種，如圖0-28所示。2、蝸殼 蝸殼的作用是匯集從葉輪流出的氣體并引向風(fēng)機(jī)的出口，同時，將氣體的部分動

12、能轉(zhuǎn)換為壓力能。為了提高風(fēng)機(jī)效率，蝸殼的外形一般采用阿基米德螺旋線或?qū)?shù)螺旋線，但為了加工方便，也常作成近似阿基米德螺旋線。蝸殼軸面為矩形，且寬度不變，如圖0-30所示。 在蝸殼出口附近有“舌狀”結(jié)構(gòu)，稱為蝸舌，其作用是防止部分氣流在蝸殼內(nèi)循環(huán)流動。蝸舌分為平舌、淺舌、深舌三種，如圖0-31所示。它的幾何形狀、蝸舌尖部的圓弧半徑r以及距葉輪的最小距離t，對風(fēng)機(jī)性能、效率和噪聲等均有很大的影響。3、集流器與進(jìn)氣箱 集流器裝在葉輪進(jìn)口，其作用是以最小的阻力損失引導(dǎo)氣流均勻地充滿葉輪入口，集流器有圓筒形、圓錐形和錐弧形等形式，如圖0-32所示。第四節(jié) 泵與風(fēng)機(jī)的主要參數(shù)一、流量 泵與風(fēng)機(jī)都在單位時間

13、內(nèi)輸送的流體量稱為流量，它可以用體積流量 表示，也可以用介質(zhì)流量 表示。體積流量 的常用單位是 /s、 /h、L/s；質(zhì)量流量 的常用單位為kg/s、t/h。 體積流量與質(zhì)量流量的關(guān)系為式中 流體密度，kg/ 。 水在常溫20時的密度為10kg/ ，空氣在常溫20時的密度為1.2kg/ 。 由于空氣的密度很小，且隨溫度、壓力的變化而變化，所以風(fēng)機(jī)的流量是以在標(biāo)準(zhǔn)狀況（t=20，p=101.3kPa）下，單位時間內(nèi)流過風(fēng)機(jī)入口處的體積流量表示的。若工作狀況下的流量為 ，密度為 ，則標(biāo)準(zhǔn)狀況下的流量為vqmqvq3m3mmqvmqq3m3m3mvqv1q1v11vq1.2q二、揚(yáng)程（全壓） 單位重

14、力作用下的液體通過泵后所獲得的能量增加值，稱為揚(yáng)程，用H表示，單位為m。 單位體積的氣體通過風(fēng)機(jī)所獲得的能量增加值，稱為全壓（全風(fēng)壓），用p表示，單位為Pa。三、軸功率與效率 泵與風(fēng)機(jī)在一定工況下運(yùn)行時原動機(jī)傳遞到泵或風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的功率，稱為軸功率，用P表示，單位為kW。單位時間內(nèi)通過泵與風(fēng)機(jī)的流體所獲得的功率稱為有效功率，用P表示。 泵與風(fēng)機(jī)的效率為有效功率與軸功率之比，即PPe四、轉(zhuǎn)速泵或風(fēng)機(jī)軸每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)，稱為轉(zhuǎn)速，用n表示，單位為r/min.五、汽蝕汽蝕余量是標(biāo)志泵汽蝕性能的重要參數(shù)，用NPSH表示。性能參數(shù)反映了泵與風(fēng)機(jī)的整體性能，在銘牌上標(biāo)有額定工況下的各參數(shù)。第五節(jié) 泵與風(fēng)機(jī)的發(fā)展趨

15、勢泵與風(fēng)機(jī)的發(fā)展趨勢大容量、高參數(shù)化高速化高效率高可靠性低噪聲自動化第一章 泵與風(fēng)機(jī)的葉輪理論第一節(jié) 離心式泵與風(fēng)機(jī)的工作原理一、離心式泵與風(fēng)機(jī)的工作原理離心式泵與風(fēng)機(jī)工作時，葉輪帶動流體一起旋轉(zhuǎn)，借離心力的作用，使流體獲得能量。因此，葉輪是實(shí)現(xiàn)機(jī)械能轉(zhuǎn)換為流體能量的重要部件。為闡明其工作原理，取一內(nèi)緣何外緣封閉的葉輪，如圖1-1所示，其中流體只能和葉輪一起做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，不能再葉輪流道中流出。二、流體在也輪中的運(yùn)動及速度三角形1. 葉輪的葉片數(shù)為無限多，葉片厚度為無限薄，即認(rèn)為流體質(zhì)點(diǎn)嚴(yán)格地沿葉片的形線流動，流體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動軌跡與葉片的形線重合。應(yīng)用此假設(shè)的葉輪稱為理想葉輪。2. 通過旋轉(zhuǎn)葉輪的流

16、體為理想的不可壓縮流體，不考慮黏性和壓縮性。流體在葉輪中的運(yùn)動情況，可用葉輪的軸面投影圖和平面投影圖反映出來。這兩個投影圖表示了葉輪的幾何形狀。如圖1-2所示，軸面又稱子午平面，是通過軸線的平面。軸面投影是用圓弧投影法，即以軸線為圓心，把葉片旋轉(zhuǎn)投影到軸面上所得到的投影圖。平面是垂直于軸線的平面，平面投影是把前蓋板去掉后的投影圖。葉輪帶動流體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，稱牽連運(yùn)動，其速度又稱牽連速度，又稱圓周速度，用u表。流體相對于葉輪的運(yùn)動稱相對運(yùn)動，其速度稱為相對速度，用w表示。流體相對于靜止機(jī)殼的運(yùn)動稱絕對運(yùn)動，其速度稱絕對速度，用v表示，如圖1-3所示。絕對速度應(yīng)為相對速度和圓周速度的矢量和，即wu

17、三、能量方程 為理想流體通過無限多葉片時的揚(yáng)程，單位為m。式（1-10）即為離心式泵與風(fēng)機(jī)的能量方程。對風(fēng)機(jī)而言，常用風(fēng)壓來表示所獲得的能量，其單位為Pa。因此，風(fēng)機(jī)的能量方程為TH）（1u12u2vu-vuTP）（1122vu-vug1TH(1-10)四、離心式葉輪葉片形式的分析 當(dāng)葉輪以 進(jìn)入葉輪時，其理論揚(yáng)程為901gvu2u2TH 由圖1-7（a）速度三角形得2a2m22ucotv-uv代入上式得）（2a2m2cotv-uguTH（1-14） 由式（1-14）可知，當(dāng)葉輪幾何尺寸、轉(zhuǎn)速、流量一定時，則理論楊程或風(fēng)壓的大小取決于葉片安裝角。葉片出口安裝角決定了葉片型式，通常有以下三種：2

18、a90葉片的彎曲方向與葉輪的旋轉(zhuǎn)方向相同（見圖1-7c）稱為前彎式葉片五、有限葉片葉輪中流體的運(yùn)動流體在無限多葉片葉輪中流動時，流體內(nèi)的流體沿葉片的型線運(yùn)動，因而流道任意半徑處相對速度分布是均勻的，如圖1-9中b所示。而實(shí)際葉輪中的葉片是有限數(shù)量的，流體是在具有一定寬度的流道內(nèi)流動。因此，除了緊靠葉片的流體沿葉片型線運(yùn)動外，其他都與葉片的型線有不同程度的差異，從而使流場發(fā)生變化。這種變化是由軸向漩渦運(yùn)動引起的。還可得到表達(dá)式：gcot-v-u2a2m2u2TH六、滑移系數(shù)和環(huán)流系數(shù)七、流體進(jìn)入葉輪前的預(yù)旋強(qiáng)制預(yù)選：是由結(jié)構(gòu)上的外界因素造成的，強(qiáng)制預(yù)選時流量保持不變，即軸面速度保持不變。自由預(yù)選

19、與結(jié)構(gòu)無關(guān)，而是由于流量的改變造成的。第二節(jié) 軸流式泵與風(fēng)機(jī)的葉輪理論一、概述軸流式和離心式的泵與風(fēng)機(jī)同屬葉片式，但從性能及結(jié)構(gòu)上兩者有所不同。軸流式泵與風(fēng)機(jī)的性能特點(diǎn)是流量大，揚(yáng)程(全壓)低，比轉(zhuǎn)數(shù)大，流體沿軸向流入、流出葉輪。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡單，重量相對較輕。因有較大的輪轂動葉片角度可以作成可調(diào)的。動葉片可調(diào)的軸流式泵與風(fēng)機(jī)，由于動葉片角度可隨外界負(fù)荷變化而改變，因而變工況時調(diào)節(jié)性能好，可保持較寬的高效工作區(qū)。鑒于以上特點(diǎn)，目前國外大型制冷系統(tǒng)中普遍采用軸流式風(fēng)機(jī)作為鍋爐的送引風(fēng)機(jī)、軸流式水泵作為循環(huán)水泵。今后隨著容量的提高，其應(yīng)用范圍將會日益廣泛。(二)、軸流式泵與風(fēng)機(jī)的葉輪理論1、

20、翼型和葉柵的概念由于軸流式泵與風(fēng)機(jī)的葉輪沒有前后蓋板，流體在葉輪中的流動，類似飛機(jī)飛行時，機(jī)翼與空氣的作用。因此，對軸流式泵與風(fēng)機(jī)在研究葉片與流體之間的能量轉(zhuǎn)換關(guān)系時，采用了機(jī)翼理論。為此下面介紹翼型，葉柵及其主要的幾何參數(shù)。翼型機(jī)翼型葉片的橫截面稱為翼型，它具有一定的幾何型線，和一定的空氣動力特性。48假設(shè)：葉輪中葉片數(shù)為無限多且無限薄，即流體質(zhì)點(diǎn)嚴(yán)格地沿葉片型線流動，也就是流體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動軌跡與葉片的外形曲線相重合；為理想流體，即無粘性的流體，暫不考慮由粘性產(chǎn)生的能量損失；流體不可壓縮，作定常流動。vwu 4960nDucossinvvvvumcotmuvuvuuvvuuvvuw2cos22

21、222250 11 1(一)能量方程式的推導(dǎo)動量矩定理：在定常流動中，單位時間內(nèi)，流體質(zhì)量的動量矩變化等于作用于該流體上的外力矩。 為討論問題簡化起見，仍假設(shè)葉輪葉片無限多，且無限薄，并為理想的無粘性流體。CSnCVdAvvrdVvrtdtNdM51(一)能量方程式的推導(dǎo) 11 152(一)能量方程式的推導(dǎo)uuvvuuvvuw2cos22222253二、能量方程的分析T-m，pT-Pa。T-與流體的密度無關(guān)，pT-與流體的密度有關(guān)。1.guudrmgrmrr2212222154葉片出口安裝角2a確定了葉片的型式，有以下三種：當(dāng)2a90,葉片的彎曲方向與葉輪的旋轉(zhuǎn)方向相同，稱為前彎式葉片。55后

22、彎式葉片徑向式葉片前彎式葉片。221 12211TuuuHu vu vu vgg10uv2222cotumavuv2222cotmauuvg56（一）葉片出口安裝角2a對H的影響2222cotTmauHuvg2min220cotTamHuv22max222cot2amTuvHug 022290aTHug57（二）葉片出口安裝角2a對靜揚(yáng)程Hst和動揚(yáng)程Hd的影響反作用度58（二）葉片出口安裝角2a對靜能頭Hst和動能頭Hd的影響5960kuwaaaadtdwaRwaaaawknwwnww,2,sincos,2,uuunuunuuaaaarrraaa0222,knkkkawawawanpFdnd

23、sbnpFdndsbs dndsbwrRwdndsbnpk2cos22dndsbrdtdwdndsbspsin2612sinpdwdndsbrdndsbsdt swwdtdsswdtdwdsdrsindpdrrwdw2常數(shù)Hgugpgw2222201nugunpgnwgwnHnwwnuunp,/cosurdndrnwwrnpcos262nwwrnpcos2dndsbwrRwdndsbnpk2cos22wrRwnpk2cos22kRwnw2 設(shè)設(shè)R Rk k= =常數(shù)，中間流線的相對速常數(shù)，中間流線的相對速度是度是w wm m。63 設(shè)葉間流道的寬度是設(shè)葉間流道的寬度是a a，則在葉，則在葉片工

24、作面和非工件面上的相對速度是：片工作面和非工件面上的相對速度是：工作面工作面非工作面非工作面12IIImknwwwwnR64TTTTHKHKHH環(huán)流系數(shù)，22uuvu滑移系數(shù)22222cotmaTuu wHguv65流量變化引起預(yù)旋時的速度三角形具有強(qiáng)制預(yù)旋的進(jìn)口速度三角形6667第二節(jié)軸流式泵與風(fēng)機(jī)的葉輪第二節(jié)軸流式泵與風(fēng)機(jī)的葉輪理論理論 一、概述68第二節(jié)軸流式泵與風(fēng)機(jī)的葉輪第二節(jié)軸流式泵與風(fēng)機(jī)的葉輪理論理論 二、流體在葉輪中的運(yùn)動及速度三角形uavvv111222,604vahvqnDuvDd22,133 sinaAfffAt 21uuu21aaavvv2TuH gvu69第二節(jié)軸流式泵

25、與風(fēng)機(jī)的葉輪第二節(jié)軸流式泵與風(fēng)機(jī)的葉輪理論理論 二、流體在葉輪中的運(yùn)動及速度三角形2222121212222arctanarctanuuuuaaaauuuwwvvwwvuwwwww70（一）翼型及葉柵的概念及主要幾何參數(shù)71（二）孤立翼型及葉柵翼型的空氣動力特性1yFv2111111tan2xxxxyyFcvFcbFc2112yyvFcb72221 12211TuuuHu vu vu vgg21uuu21aaavvv11cotuavuv22cotuavuv12cotcotTauHvg12cotcotTaPuv2222211222TvvwwHgg2222211222Tvvwwp2sin2cosT

26、yawb uHct vg2sin2cosTyawb upct v212sin1tantanuuyavvbctv737475本章主要學(xué)習(xí)本章主要學(xué)習(xí)內(nèi)容：內(nèi)容：第一節(jié)功率、損第一節(jié)功率、損失及效率失及效率第二節(jié)泵與風(fēng)機(jī)第二節(jié)泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線的性能曲線第三節(jié)性能曲線第三節(jié)性能曲線的測試方法的測試方法76一、功率有效功率軸功率P原動機(jī)輸出功率Pg：原動機(jī)輸入功率Pg：原動機(jī)選用功率：gggPPgMKPP77二、損失與效率根據(jù)泵與風(fēng)機(jī)損失的性質(zhì)可將其分為三種：機(jī)械損失、容積損失、流動損失。軸功率減去由這三項(xiàng)損失所消耗的功率等于有效功率。 泵與風(fēng)機(jī)的總效率等于有效功率與軸功率之比 。mvhmmvmvm

27、eePPPPPPPPPPPPPP78（一）機(jī)械損失和機(jī)械效率 機(jī)械損失主要包括軸端密封與軸承的摩擦損失及葉輪前后蓋板外表面與流體之間的圓盤摩擦損失兩部組成。（二）容積損失和容積效率容積損失主要發(fā)生在葉輪入口與外殼密封環(huán)之間的間隙；平衡軸向力裝置與外殼間的間隙和軸封處的間隙等。PPPmmmvmvPPPPP79（四）效率mvhmmvmvmeePPPPPPPPPPPPPP內(nèi)功率系指：流動損失功率、圓盤損失功率和泄漏損失功率三者與氣體從葉輪獲得的功率之和。而沒有計入機(jī)械損失中軸與軸承及軸端密封的摩擦損失功率，內(nèi)功率反映了葉輪的耗功，而軸功率則反映整臺風(fēng)機(jī)的耗功。80一、離心式泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線81一、

28、離心式泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線82一、離心式泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線83Q QH HTTQHTTQH THhHHTQH Hq q qq qQ QT TQ QT T-q-qQH ThQH 84（）額定工況點(diǎn)及工業(yè)利用區(qū)（）零流量工況（）離心式泵與風(fēng)機(jī)的啟動（）后彎式葉輪qVH性能曲線的三種基本形狀 （）前后彎葉輪功率曲線的比較（）前后彎葉輪壓力曲線的比較（）前后彎葉輪效率的比較858687 一、常規(guī)測試 （一）泵性能試驗(yàn) 1試驗(yàn)原理及裝置真真88 . 性能參數(shù)的測量及計算（）流量的測量及計算89 （）揚(yáng)程的測量及計算90 （）功率的測量及計算l）用電能表測量2）用三相兩瓦法功率表測量3）用電流、電壓表測量（

29、4）轉(zhuǎn)速的測量 轉(zhuǎn)速一般可采用機(jī)械式轉(zhuǎn)速表、數(shù)字式轉(zhuǎn)速表或頻門測速儀進(jìn)行測量。 試驗(yàn)應(yīng)符合GB3216離心泵、混流泵、軸流泵和旋渦泵的試驗(yàn)方法的規(guī)定。91 1試驗(yàn)裝置 （）進(jìn)氣試驗(yàn)92 （）排氣試驗(yàn)（二）風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)93 （）進(jìn)排氣聯(lián)合試驗(yàn)（二）風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)94（）流量的測量及計算（二）風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)95（）流量的測量及計算（二）風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)96（）流量的測量及計算（二）風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)97（）風(fēng)機(jī)壓力的測量及計算（二）風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)風(fēng)風(fēng)機(jī)機(jī)1122330098熱力學(xué)法測試泵效率是60年代末期發(fā)展起來的一種新的測試方法。由于考慮了流體的壓縮性，因而其測試精度較常規(guī)方法高，并可在現(xiàn)場運(yùn)行條件下進(jìn)行測試。

30、同時，不必測出泵的流量，即可求得泵效率。因此，這種測試方法具有廣闊的發(fā)展前景。99 相似理論在泵與風(fēng)機(jī)中主要解決以下問題，(1)對新設(shè)計的產(chǎn)品，需將原型泵與風(fēng)機(jī)縮小為模型，進(jìn)行?；囼?yàn)以驗(yàn)證其性能是否達(dá)到要求。(2)在現(xiàn)有效率高、結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠的泵與風(fēng)機(jī)資料中，選一臺合適的(比轉(zhuǎn)數(shù)接近的)作為模型，按相似關(guān)系對該型進(jìn)行設(shè)計。 (3)由性能參數(shù)的相似關(guān)系，在改變轉(zhuǎn)速、葉輪幾何尺寸及流體密度時，可進(jìn)行性能參數(shù)的相似換算第一節(jié)第一節(jié) 相相 似似 條條 件件第二節(jié)第二節(jié) 相相 似似 定定 律律第三節(jié)第三節(jié) 相似定律的特例相似定律的特例第四節(jié)第四節(jié) 比比 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 數(shù)數(shù)100 保證流體流動相似，必須具備

31、幾何相似、運(yùn)動相似和動力相似三個條件，即必須滿 足模型和原型中任一對應(yīng)點(diǎn)上的同物理量之間保持比例關(guān)系。101幾何相似是指模型和原型各對應(yīng)點(diǎn)的幾何尺寸成比例，比值相等，各對應(yīng)角、葉片數(shù)相等。102運(yùn)動相似是指模型和原型各對應(yīng)點(diǎn)的速度方向相同，大小成同一比值，對應(yīng)角相等。即流體在各對應(yīng)點(diǎn)的速度三角形相似。 103動力相似是指模型和原型中相對應(yīng)點(diǎn)的各種力的方向相同，大小成同一比值。流體在泵與風(fēng)機(jī)中流動時主要受到以下四種力的作用：慣性力，粘性力：重力；壓力。一般只要保證起主導(dǎo)作用的兩種力相似即可。實(shí)踐證明，泵與風(fēng)機(jī)中流體的流動已在阻力平方區(qū)內(nèi)，粘性力也不起作用，阻力系數(shù)不再改變。此時，即使模型和原型的

32、雷諾數(shù)不相等，也會自動滿足動力相似的要求。為此，動力相似在泵與風(fēng)機(jī)中可從略。 104泵與風(fēng)機(jī)的相似定律反映了性能參數(shù)之間的相似關(guān)系。這種相似關(guān)系是建立在上述相似條件基礎(chǔ)上的。在相似工況下模型和原型性能參數(shù)間有以下關(guān)系。105106107108一、改變轉(zhuǎn)速時各參數(shù)的變化比例定律如兩臺泵與風(fēng)機(jī)幾何尺寸相等或是同一臺泵和風(fēng)機(jī)，且輸送著相同的流體時，只改變轉(zhuǎn)速時的流量、揚(yáng)程(全壓)、功率與轉(zhuǎn)速的比例關(guān)系，故稱為比例定律。109一、改變轉(zhuǎn)速時各參數(shù)的變化比例定律2mpvvmpqqHHQ QP P、H H不同轉(zhuǎn)速時，不同轉(zhuǎn)速時，Q Qm m、H Hm m的移動軌跡。的移動軌跡。22pmvvmpqqHH 1

33、10二、改變幾何尺寸時各參數(shù)的變化mpvvDDqqpp22322mpmpDDPP222mpmpDDHH111三、改變密度時各參數(shù)的變化112113相似定律表示了在相似工況下流量、揚(yáng)程(全壓)、功率之間的相似關(guān)系，但在具體設(shè)計、選型以及判別泵與風(fēng)機(jī)是否相似時，使用這些公式十分不便。因此，要在相似定律的基礎(chǔ)上推導(dǎo)出一個包括轉(zhuǎn)速、流量、揚(yáng)程 在內(nèi)的綜合相似特征數(shù)。一、泵的比轉(zhuǎn)數(shù)二、風(fēng)機(jī)的比轉(zhuǎn)數(shù)114 (1)同一臺泵或風(fēng)機(jī)，在不同工況下有不同的比轉(zhuǎn)數(shù)，一般是用最高效率點(diǎn)的比轉(zhuǎn)數(shù)， 作為相似準(zhǔn)則的比轉(zhuǎn)數(shù)。 (2)比轉(zhuǎn)數(shù)是用單級單吸入葉輪為標(biāo)準(zhǔn)，如結(jié)構(gòu)型式不是單級單吸，則應(yīng)按下式計算：雙吸單級泵，流量應(yīng)以

34、qv2代入計算單吸多級泵，揚(yáng)程應(yīng)以Hi代入計算， i為葉輪級數(shù)。 多級泵第一級為雙吸葉輪，則流量應(yīng)以qv2代入計算，揚(yáng)程應(yīng)以Hi代入計算。 計算風(fēng)機(jī)比轉(zhuǎn)數(shù)的原則與水泵相同。 (3)比轉(zhuǎn)數(shù)是由相似定律推導(dǎo)而得，因而它是一個相似準(zhǔn)則數(shù)(切不能與轉(zhuǎn)速混淆)，即幾何相似的泵與風(fēng)機(jī)在相似工況下其比轉(zhuǎn)數(shù)相等。反之，比轉(zhuǎn)數(shù)相等的泵與風(fēng)機(jī)不一定相似，因?yàn)閷ν槐绒D(zhuǎn)數(shù)的泵或風(fēng)機(jī)，可設(shè)計成不同的型式。(4)上式的比轉(zhuǎn)數(shù)是有因次的，國外近年多使用無因次比轉(zhuǎn)數(shù)nso。第四節(jié) 比 轉(zhuǎn) 數(shù)115 (4)上式的比轉(zhuǎn)數(shù)是有因次的，國外近年多使用無因次比轉(zhuǎn)數(shù)nso。第四節(jié) 比 轉(zhuǎn) 數(shù)（5）如果實(shí)際工作情況，不是常態(tài)進(jìn)氣狀態(tài)，則

35、應(yīng)計及氣體密度的變化。116四、比轉(zhuǎn)數(shù)的應(yīng)用 （一）用比轉(zhuǎn)數(shù)對泵與風(fēng)機(jī)進(jìn)行分類一般都用設(shè)計工況的比轉(zhuǎn)數(shù)為分類依據(jù)。對泵ns30300為離心式。ns300500為混流式。ns5001000為軸流式,ns3080為低比轉(zhuǎn)數(shù)離心式ns80150為中比轉(zhuǎn)數(shù)離心式，ns150300為高比轉(zhuǎn)數(shù)離心式。對風(fēng)機(jī)：ny2.712為前彎式離心風(fēng)機(jī)，ny3.616.6為后彎式離心風(fēng)機(jī)，ny1836為軸流式風(fēng)機(jī)。第四節(jié) 比 轉(zhuǎn) 數(shù)117四、比轉(zhuǎn)數(shù)的應(yīng)用 （一）用比轉(zhuǎn)數(shù)對泵與風(fēng)機(jī)進(jìn)行分類第四節(jié) 比 轉(zhuǎn) 數(shù)118四、比轉(zhuǎn)數(shù)的應(yīng)用 （一）用比轉(zhuǎn)數(shù)對泵與風(fēng)機(jī)進(jìn)行分類(二)用比轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行泵和風(fēng)機(jī)的相似設(shè)計第四節(jié) 比 轉(zhuǎn) 數(shù)119

36、第四節(jié) 比 轉(zhuǎn) 數(shù)120一、無因次性能參數(shù) 1流量系數(shù)121一、無因次性能參數(shù) 2. 壓力系數(shù)122一、無因次性能參數(shù) 3. 功率系數(shù). 效率123二、無因次性能曲線124125126一、汽蝕現(xiàn)象泵內(nèi)反復(fù)出現(xiàn)液體的汽化與凝聚過程而引起的破壞現(xiàn)象稱為汽蝕現(xiàn)象，簡稱汽蝕。127二、汽蝕對泵工作的影響(1)材料的破壞。(2)噪聲和振動加劇。(3)性能下降 128二、汽蝕對泵工作的影響129130在發(fā)生斷裂工況時的Hs稱為最大吸上真空高度或臨界吸上真空高度，用符號Hsmax表示。最大吸上真空高度是由試驗(yàn)確定的。為保證泵不發(fā)生汽蝕，允許吸上真空高度通常取為131132133按照吸入裝置條件所確定的汽蝕余

37、量稱為有效的汽蝕余量或稱裝置汽蝕余量，用ha表示。 泵本身的汽蝕性能所確定的汽蝕余量稱為必需汽蝕余量或泵的汽蝕余量，用hr表示。134有效汽蝕余量ha系指泵在吸入口處，單位重量液體所具有的超過汽化壓力的富余能量。即液體所具有的避免泵發(fā)生汽化的能量。有效汽蝕余量ha，由吸入系統(tǒng)的裝置條件確定，與泵本身無關(guān)。第三節(jié) 汽蝕余量h135第三節(jié) 汽蝕余量h136必需汽蝕余量hr即指：液體從泵吸入口至壓力最低k點(diǎn)的壓力降。(1)吸入口ss截面至kk截面間有流動損失，致使液體壓力下降。 (2)從ss至kk截面時，由于液體轉(zhuǎn)彎等引起絕對速度分布不均勻，導(dǎo)致流體壓力下降。 (3)吸入管一般為收縮形，因速度改變而

38、導(dǎo)致壓力下降。 (4)流體進(jìn)入葉輪流道時，以相對速度繞流葉片進(jìn)口邊，從而引起相對速度的分布不均勻，致使壓力下降。sssHgvgpZgvgpZKKKKKHgugwgpZgugwgpZ0222020002222guuHgwwHgvZZgvgpgpKKKLSKsssK22222020220202gwgvgpgvgpgpgpvssvK2222022012rahh138139臨界狀態(tài)時140141汽蝕余量只能反映泵汽蝕性能的好壞，而不能對不同泵進(jìn)行汽蝕性能的比較，因此需要一個包括泵的性能參數(shù)及汽蝕性能參數(shù)在內(nèi)的綜合相似特征數(shù)，這個相似特征數(shù)稱為汽蝕比轉(zhuǎn)數(shù)，用符號c表示。142查

39、閱關(guān)于汽蝕相似定律的文獻(xiàn)143必需汽蝕余量hr小，則汽蝕比轉(zhuǎn)數(shù)值大，即表示汽蝕性能好。反之，則差。因此，汽蝕比轉(zhuǎn)數(shù)的大小，可以反映泵抗汽蝕性能的好壞。但必須指出，為了提高c值往往使泵的效率有所下降，目前汽蝕比轉(zhuǎn)數(shù)的大致范圍如下： 主要考慮效率的泵：c=600800； 兼顧汽蝕和效率的泵：c=8001200； 對汽蝕性能要求高的泵：c12001600。 對一些特殊要求的泵，如電廠的凝結(jié)水泵、給水泵、火箭用的燃料泵等，c值可達(dá)1600 3000。144(1)汽蝕比轉(zhuǎn)數(shù)和比轉(zhuǎn)數(shù)一樣，是用最高效率點(diǎn)的n、qv、hr值計算的。因此，一般都是指最高效率點(diǎn)的汽蝕比轉(zhuǎn)數(shù)。(2)凡入口幾何相似的泵，在相似工況下

40、運(yùn)行時，汽蝕比轉(zhuǎn)數(shù)必然相等。因此，可作為汽蝕相似準(zhǔn)則數(shù)。與比轉(zhuǎn)數(shù)ns不同的是，只要求進(jìn)口部分幾何形狀和流動相似。即使出口部分不相似，在相似工況下運(yùn)行時，其汽蝕比轉(zhuǎn)數(shù)仍相等。(3)汽蝕比轉(zhuǎn)數(shù)公式中流量是以單吸為標(biāo)準(zhǔn)，對雙吸葉輪流量應(yīng)以qv /2代入。(4)汽蝕比轉(zhuǎn)數(shù)c，吸入比轉(zhuǎn)數(shù)s和無因次汽蝕比轉(zhuǎn)數(shù)K三者的性質(zhì)并無差別，物理意義相同。對于有因次汽蝕比轉(zhuǎn)數(shù)c，由于各國使用單位不同需進(jìn)行換算。145由汽蝕相似定律：在相似工況下：則托馬汽蝕系數(shù)146147一、提高泵本身的抗汽蝕性能(1)降低葉輪入口部分流速 (2)采用雙吸式葉輪(3)增加葉輪前蓋板轉(zhuǎn)彎處的曲率半徑 (4)葉片進(jìn)口邊適當(dāng)加長 即向吸入方

41、向延伸，并作成扭曲。(5)首級葉輪采用抗汽蝕性能好的材料148(1)減小吸入管路的流動損失。(2)合理確定兩個高度 即幾何安裝高度及倒灌高度。(3)設(shè)置前置泵。(4)采用誘導(dǎo)輪。(5)采用雙重翼葉輪149(6)采用超汽蝕泵 近年來，發(fā)展了一種超汽蝕泵。在主葉輪之前裝一個類似軸流式的超汽蝕葉輪，其葉片采用了薄而尖的超汽蝕翼型，使其誘發(fā)種固定型的汽泡，覆蓋整個翼型葉片背面，并擴(kuò)展到后部，與原來葉片的翼型和空穴組成了新的翼型。其優(yōu)點(diǎn)是汽泡保護(hù)了葉片，避免汽蝕并在葉片后部潰滅，因而不損壞葉片。150汽蝕試驗(yàn)的目的：確定水泵在工作范圍內(nèi)流量與汽蝕余量h或吸上真空高度Hs之間的關(guān)系。試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)原理、步

42、驟真真151改變吸水池的水位即改變泵的幾何安裝高度;調(diào)節(jié)進(jìn)水道上的閥門，以增加吸入管道的阻力；在封閉水箱內(nèi)用真空泵抽真空以改變吸入壓力。152真真wkkhgvzpzHp20022222vRqH 153154155管路特性曲線及工作點(diǎn)管路特性曲線及工作點(diǎn)泵與風(fēng)機(jī)的聯(lián)合工作泵與風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)現(xiàn)代高壓鍋爐給水泵的運(yùn)行特點(diǎn)現(xiàn)代高壓鍋爐給水泵的運(yùn)行特點(diǎn)運(yùn)行中的主要問題運(yùn)行中的主要問題156一、管路特性曲線+157一、管路特性曲線158二、工作點(diǎn)159當(dāng)采用一臺泵或風(fēng)機(jī)不能滿足流量或能頭要求時，往往要用兩臺或兩臺以上的泵與風(fēng)機(jī)聯(lián)合工作。泵與風(fēng)機(jī)聯(lián)合工作可以分為并聯(lián)和串聯(lián)兩種。第五節(jié) 通風(fēng)機(jī)聯(lián)合工作160分

43、類：串聯(lián)、并聯(lián)。問題：聯(lián)合運(yùn)行時的工況點(diǎn)。解法：等效風(fēng)機(jī)法、等效網(wǎng)路法；圖解法、分析法。等效風(fēng)機(jī)法的原理：用等效風(fēng)機(jī)代替風(fēng)機(jī)I、風(fēng)機(jī)II，求等效風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)，再求風(fēng)機(jī)I、風(fēng)機(jī)II的工況點(diǎn)。I II II II II II I第五節(jié) 通風(fēng)機(jī)聯(lián)合工作161等效網(wǎng)路法的原理：把風(fēng)機(jī)II以外的部分(網(wǎng)路+風(fēng)機(jī)I)看成等效網(wǎng)路，求風(fēng)機(jī)I的工況點(diǎn)，再求風(fēng)機(jī)I的工況點(diǎn)。I II II II II II I第五節(jié) 通風(fēng)機(jī)聯(lián)合工作162串聯(lián)：P等=PI+PII， Q等=QI=QIII II II IIIIIIIIIIIIIPPQQQPQPQQQQQPQfPQfP)()()()(等等等等網(wǎng)等第五節(jié) 通風(fēng)機(jī)聯(lián)合工作

44、163串聯(lián)：P等=PI+PII， Q等=QI=QIIQ QP PIQP)(IIQP)(網(wǎng))(QP1、在同一坐標(biāo)系中作出風(fēng)源、在同一坐標(biāo)系中作出風(fēng)源(機(jī)機(jī))I、風(fēng)、風(fēng)源源(機(jī)機(jī))II的全的全(靜靜)壓特性曲線，以及網(wǎng)壓特性曲線，以及網(wǎng)路的全路的全(靜靜)壓特性曲線。壓特性曲線。2、求等效風(fēng)機(jī)的全、求等效風(fēng)機(jī)的全(靜靜)壓特性曲線，壓特性曲線，等流量下壓力相加等流量下壓力相加。IPIIPIIIPP 第五節(jié) 通風(fēng)機(jī)聯(lián)合工作1643、求等效風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)：、求等效風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)：等效風(fēng)機(jī)的等效風(fēng)機(jī)的全全(靜靜)壓特性曲線，與網(wǎng)路特性曲線的壓特性曲線，與網(wǎng)路特性曲線的交點(diǎn)。交點(diǎn)。4、求風(fēng)機(jī)、求風(fēng)機(jī)I、II串

45、聯(lián)運(yùn)行時的工況點(diǎn)：串聯(lián)運(yùn)行時的工況點(diǎn)：過過K點(diǎn)作等流量線得點(diǎn)作等流量線得K1、K2。等等網(wǎng)等QPQfPQfP)()(IIIIIIIIIIIIPPQQQPQPQQQQ)()(等等Q QP PIQP)(IIQP)(網(wǎng))(QPK KK K1 1K K2 2第五節(jié) 通風(fēng)機(jī)聯(lián)合工作165 K1、K2串聯(lián)運(yùn)行時風(fēng)機(jī)串聯(lián)運(yùn)行時風(fēng)機(jī)I、II的工況的工況點(diǎn)，點(diǎn)，M1、M2各自獨(dú)立運(yùn)行時風(fēng)機(jī)各自獨(dú)立運(yùn)行時風(fēng)機(jī)I、II的工況點(diǎn)。的工況點(diǎn)。121MKKPPP221MKKPPP2211KMKMPPPP2211KMKMQQQQQ QP PIQP)(IIQP)(網(wǎng))(QPK KK K1 1K K2 2M M1 1M M2

46、2第五節(jié) 通風(fēng)機(jī)聯(lián)合工作166并聯(lián)：P等=PI=PII， Q等=QI+QIII II II IIIIIIIIIIIIIQQPPQPQPPPPPQPQfPQfP)()()()(等等等等網(wǎng)等第五節(jié) 通風(fēng)機(jī)聯(lián)合工作167并聯(lián)：P等=PI=PII， Q等=QI+QII1、在同一坐標(biāo)系中作出風(fēng)源(機(jī))I、風(fēng)源(機(jī))II的全(靜)壓特性曲線，以及網(wǎng)路的全(靜)壓特性曲線。2、求等效風(fēng)機(jī)的全(靜)壓特性曲線，等壓力下流量相加。Q QP PIQP)(IIQP)(網(wǎng))(QPIQIIQIIIQQ 等)(QP第五節(jié) 通風(fēng)機(jī)聯(lián)合工作1683、求等效風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)：等效風(fēng)機(jī)的全(靜)壓特性曲線，與網(wǎng)路特性曲線的交點(diǎn)K。Q

47、 QP PIQP)(IIQP)(網(wǎng))(QP等)(QPK K等等網(wǎng)等QPQfPQfP)()(第五節(jié) 通風(fēng)機(jī)聯(lián)合工作1694、求風(fēng)機(jī)I、II并聯(lián)運(yùn)行時的工況點(diǎn)：過K點(diǎn)作等壓力線得K1、K2。Q QP PIQP)(IIQP)(網(wǎng))(QP等)(QPK KIIIIIIIIIIIIQQPPQPQPPPPP)()(等等K K1 1K K2 2第五節(jié) 通風(fēng)機(jī)聯(lián)合工作170Q QP PIQP)(IIQP)(網(wǎng))(QP等)(QPK KK K1 1K K2 2 K1、K2并聯(lián)運(yùn)行時風(fēng)機(jī)并聯(lián)運(yùn)行時風(fēng)機(jī)I、II的工況點(diǎn)，的工況點(diǎn)，M1、M2各自獨(dú)立運(yùn)行時風(fēng)機(jī)各自獨(dú)立運(yùn)行時風(fēng)機(jī)I、II的的工況點(diǎn)。工況點(diǎn)。 風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī)I、I

48、I的工作范圍均有可能縮小。的工作范圍均有可能縮小。121MKKQQQ221MKKQQQ2211KMKMQQQQ2211KMKMPPPPM M1 1M M2 2171Q QP PK KK K1,21,2R RRRK Ka aK Ka a2, 1aK 1aKRR 2aK第五節(jié) 通風(fēng)機(jī)聯(lián)合工作172I II II I串聯(lián)：P等=P網(wǎng)-PI， Q等=Q網(wǎng)=QIIIIIIIQPQfPQfP)()(等IIIIPQQPQQ)(等串聯(lián)：P等=P網(wǎng)-PII， Q等=Q網(wǎng)=QIIIIIQPQfPQfP)()(等第五節(jié) 通風(fēng)機(jī)聯(lián)合工作173串聯(lián)：P等=P網(wǎng)-PI， Q等=Q網(wǎng)=QI1、在同一坐標(biāo)系中作出風(fēng)、在同一坐

49、標(biāo)系中作出風(fēng)(機(jī)機(jī))I、風(fēng)、風(fēng)(機(jī)機(jī))II、網(wǎng)路的全、網(wǎng)路的全(靜靜)壓特性曲線。壓特性曲線。2、求等效網(wǎng)路、求等效網(wǎng)路(網(wǎng)路網(wǎng)路+風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī)I)的全的全(靜靜)壓壓特性曲線，特性曲線，等流量下壓力相減等流量下壓力相減。3、求風(fēng)機(jī)、求風(fēng)機(jī)II的工況點(diǎn)的工況點(diǎn)K2。4、求等效網(wǎng)路、求等效網(wǎng)路(網(wǎng)路網(wǎng)路+風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī)II)的全的全(靜靜)壓特性曲線，壓特性曲線，等流量下壓力相減等流量下壓力相減。5、求風(fēng)機(jī)、求風(fēng)機(jī)I的工況點(diǎn)的工況點(diǎn)K1。Q QP PP P1 1P網(wǎng)網(wǎng)IQP)(IIQP)(網(wǎng))(QP)()(IQP網(wǎng)等K K1 1K K2 2)()(IIQP網(wǎng)等2M1MK第五節(jié) 通風(fēng)機(jī)聯(lián)合工作174并聯(lián)：P

50、等=P網(wǎng)=PII， Q等=Q網(wǎng)-QIIIIIQPQfPQfP)()(等IIIIIIIIQPQPPP)(等并聯(lián)：P等=P網(wǎng)=PII， Q等=Q網(wǎng)-QIIIIIIIQPQfPQfP)()(等I II II I第五節(jié) 通風(fēng)機(jī)聯(lián)合工作175在同一坐標(biāo)系中作出風(fēng)(機(jī))I、風(fēng)(機(jī))II、網(wǎng)路的全(靜)壓特性曲線。Q QP P網(wǎng))(QPIQP)(IIQP)(第五節(jié) 通風(fēng)機(jī)聯(lián)合工作176求等效網(wǎng)路(網(wǎng)路+風(fēng)機(jī)I)的全(靜)壓特性曲線，等壓力下流量相減。P等=P網(wǎng)=PI， Q等=Q網(wǎng)-QIQ QP P網(wǎng))(QPIQP)(Q Q網(wǎng)網(wǎng)Q QI IQ Q網(wǎng)網(wǎng)-Q QI IQ Q網(wǎng)網(wǎng)-Q QI I第五節(jié) 通風(fēng)機(jī)聯(lián)合工作

51、177求等效網(wǎng)路(網(wǎng)路+風(fēng)機(jī)I)的全(靜)壓特性曲線，等壓力下流量相減。P等=P網(wǎng)=PI， Q等=Q網(wǎng)-QIQ QP P網(wǎng))(QPIQP)(第五節(jié) 通風(fēng)機(jī)聯(lián)合工作178求等效網(wǎng)路(網(wǎng)路+風(fēng)機(jī)I)的全(靜)壓特性曲線，等壓力下流量相減。P等=P網(wǎng)=PI， Q等=Q網(wǎng)-QIQ QP P網(wǎng))(QPIQP)(第五節(jié) 通風(fēng)機(jī)聯(lián)合工作179求風(fēng)機(jī) II 的工況點(diǎn)K。Q QP P網(wǎng))(QPIQP)(IQP網(wǎng))(K2Q QK2K2IIQP)(1801811821兩種方法都可以顯示聯(lián)合工作中各風(fēng)機(jī)的工況。 2等效通風(fēng)機(jī)法可以顯示諸通風(fēng)機(jī)聯(lián)合工作工況，等效網(wǎng)路法則不能； 3等效網(wǎng)路法可以將聯(lián)合工作問題轉(zhuǎn)化為單臺通

52、風(fēng)機(jī)單獨(dú)對等效網(wǎng)路工作的問題。等效通風(fēng)機(jī)法則不能。特別是在比較復(fù)雜的通風(fēng)系統(tǒng)中，把聯(lián)合工作轉(zhuǎn)化為單合工作問題處理，有其優(yōu)越性。 最后應(yīng)當(dāng)指出，在聯(lián)合工作中各通風(fēng)機(jī)彼此互為工作對象。其中任一臺風(fēng)機(jī)的工作對象，不僅是通風(fēng)網(wǎng)路，而且還包括其它通風(fēng)機(jī)。然而，只有等效網(wǎng)路特性才能顯示這種作用，并且真實(shí)地表達(dá)了聯(lián)合工作中通風(fēng)機(jī)工作對象的實(shí)際特征。這就是等效網(wǎng)路法的最突出特點(diǎn)。183并聯(lián)系指兩臺或兩臺以上的泵或風(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增加流量，并聯(lián)工作多在下列情況下采用： (1)當(dāng)擴(kuò)建機(jī)組，相應(yīng)的需要流量增大，而對原有的泵與風(fēng)機(jī)仍可以使用時； (2)電廠中為了避免一臺泵

53、或風(fēng)機(jī)的事故影響主機(jī)主爐停運(yùn)時；(3)由于外界負(fù)荷變化很大，流量變化幅度相應(yīng)很大，為了發(fā)揮泵與風(fēng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)效果，使其能 高效率范圍內(nèi)工作，往往采用兩臺或數(shù)臺并聯(lián)工作，以增減運(yùn)行臺數(shù)來適應(yīng)外界負(fù)荷變化的要求時。 184185 串聯(lián)是指前一臺泵或風(fēng)機(jī)的出口向另一臺泵或風(fēng)機(jī)的入口輸送流體的工作方式，串聯(lián)工作常用于下列情況： (1)設(shè)計制造一臺新的高壓的泵或風(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。 (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。186187188節(jié)流調(diào)節(jié)變角調(diào)節(jié)導(dǎo)流器調(diào)節(jié)靜葉調(diào)節(jié)動葉調(diào)節(jié)汽蝕調(diào)節(jié)變速調(diào)節(jié)采用可變速的原動機(jī)采用傳動裝置變速1891901

54、911921931941951961活塞；2調(diào)節(jié)缸；3、4油的進(jìn)、出口；5放油孔；6由伺服電動機(jī)驅(qū)動的 運(yùn)動方向；7位移指示桿；8液壓伺服機(jī)構(gòu)1971有效功率；2離心風(fēng)機(jī)節(jié)流調(diào)節(jié)；3離心風(fēng)機(jī)節(jié)流加雙速 電動機(jī)調(diào)節(jié)；4離心風(fēng)機(jī)加軸向?qū)Я?器；5離心風(fēng)機(jī)帶軸向?qū)Я?器加雙速電機(jī)；6離心風(fēng)機(jī)加液力耦合 器；7軸流風(fēng)機(jī)前導(dǎo)葉調(diào)節(jié);8動葉可調(diào)式軸流風(fēng)機(jī)。198切割定律：葉輪葉片切割或加長后，與原葉輪在幾何形狀上已不相似，但當(dāng)改變量不大時，可近似地認(rèn)為切割或加長后出口角仍保持不變，從而流動狀態(tài)近乎相似，因而可借用相似定律的關(guān)系，對切割或加長前后的參數(shù)進(jìn)行計算。 對低比轉(zhuǎn)數(shù)的泵與風(fēng)機(jī)來說，葉輪外徑稍有變化，

55、其出口寬度變化不大，甚至可認(rèn)為沒有變化，若轉(zhuǎn)速保持不變，只是葉輪外徑變化時，其流量、揚(yáng)程（風(fēng)壓）和功率的變化關(guān)系如下：199對中、高比轉(zhuǎn)數(shù)泵與風(fēng)機(jī)，葉輪切割或加長時，會使葉輪出口寬度增大或減小，而且2222DDbb200201202203204對于風(fēng)機(jī)，如果葉輪直徑的切割量在7的范圍內(nèi)，一般2g及可近似視為不變。要注意轉(zhuǎn)子平衡情況，必要時要對轉(zhuǎn)子校平衡。葉片接長一般應(yīng)保持葉 片延伸 的原 方向，保持出 口角不變，接長是在5以內(nèi)，一般一次進(jìn)行，以免影響葉輪強(qiáng)度。葉片接長后，要校核風(fēng)機(jī)軸功率，以免電動機(jī)超負(fù)荷。205 一、泵與風(fēng)機(jī)的振動 （一）流體流動引起的振動 由于泵與風(fēng)機(jī)內(nèi)或管路系統(tǒng)中的流體流

56、動不正常而引起的振動，這和泵與風(fēng)機(jī)以及管路系統(tǒng)的設(shè)計好壞有關(guān)，與運(yùn)行工況也有關(guān)。流動引起振動有汽蝕、旋轉(zhuǎn)失速和沖擊等方面的原因，現(xiàn)分述如下： 1汽蝕引起振動 當(dāng)泵入口壓力低于相應(yīng)水溫的汽化壓力時，泵則發(fā)生汽蝕。一旦汽蝕發(fā)生，泵就產(chǎn)生激烈的振動，并伴隨有噪聲。尤其對高速大容量給水泵的汽蝕振動問題，在設(shè)計和運(yùn)行中應(yīng)給予足夠重視。 2旋轉(zhuǎn)失速（旋轉(zhuǎn)脫流）引起振動206 1汽蝕引起振動 2旋轉(zhuǎn)失速（旋轉(zhuǎn)脫流）引起振動207 1汽蝕引起振動2旋轉(zhuǎn)失速（旋轉(zhuǎn)脫流）引起振動3喘振現(xiàn)象Q QP PE EF FD DK KB BG GA A208 1汽蝕引起振動2旋轉(zhuǎn)失速（旋轉(zhuǎn)脫流）引起振動3喘振現(xiàn)象防止喘振的

57、措施： 1）大容量管路系統(tǒng)中盡量避免采用具有駝峰形性能曲線，而應(yīng)采用qvH性能曲線平直向下傾斜的泵與風(fēng)機(jī)。 2）使流量在任何條件下不小于qVmin，如果裝置系統(tǒng)中所需要的流量小于qvmin時，可裝設(shè)再循環(huán)管（部分流出量返回）或自動排放閥門（向空排放），使泵或風(fēng)機(jī)的出口流量始終大于qvmin。 3）改變轉(zhuǎn)速或吸入口處裝吸入閥，當(dāng)降低轉(zhuǎn)速或關(guān)小吸入閥時，性能曲的qvH向左下方移動，臨界點(diǎn)隨之向小流量移，從而可縮小性能曲線上的不穩(wěn)定段。209 1汽蝕引起振動2旋轉(zhuǎn)失速（旋轉(zhuǎn)脫流）引起振動3喘振現(xiàn)象防止喘振的措施： 4）采用可動葉片調(diào)節(jié)，當(dāng)外界需要的流量減小時，減小動葉裝置角，性能曲線下移，臨界點(diǎn)隨著

58、向左下方移動，最小輸出流量相應(yīng)變小。 5）在管路布置方面，水泵應(yīng)盡量避免壓出管路內(nèi)積存空氣，如不讓管路有起伏，但要有一定的向上傾斜度，以利排氣。另外，盡量把調(diào)節(jié)閥及節(jié)流裝置等靠近泵出口安裝。210 1轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡引起振動2轉(zhuǎn)子中心不正引起振動3轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速引起振動4動、靜部分之間的摩擦引起振動5平衡盤設(shè)計不良引起振動6原動機(jī)引起振動 二、噪聲（1）風(fēng)機(jī)的消聲措施 風(fēng)機(jī)在一定工況下運(yùn)轉(zhuǎn)時，產(chǎn)生強(qiáng)烈噪聲，主要包括空氣動力性噪聲和機(jī)械噪聲兩部分。常使用消聲器能有效地控制其噪聲。 （2）泵的消聲措施 泵同風(fēng)機(jī)一樣，都屬于轉(zhuǎn)動機(jī)械，只是輸送的流體不同而已，所以噪聲產(chǎn)生的原因和消除方法基本上與風(fēng)機(jī)相同

59、。 211（一）引風(fēng)機(jī)葉輪及外殼的磨損 引風(fēng)機(jī)雖設(shè)置在除塵器后，由于除塵器并不能把煙氣中全部固體微粒除去，剩余的固體微粒隨煙氣一起進(jìn)人引風(fēng)機(jī)，引起引風(fēng)機(jī)磨損。葉輪的磨損常發(fā)生在輪盤的中間附近，嚴(yán)重磨損部位在靠近后盤一側(cè)的出口及葉片頭部。防止或減少摩根的方法：改進(jìn)除塵器，提高除塵效率其次是適當(dāng)增加葉片厚度，在葉片表面易磨損的部位堆焊硬質(zhì)合金，把葉片根部加厚加寬；還可用離子噴焊鐵鉻硼硅，刷耐磨涂料（如石灰粉加水玻璃、輝綠巖粉或硅氟酸鈉加水玻璃）；選擇合適的葉型，以減少積灰、振動。 212（二）灰漿泵和排粉風(fēng)機(jī)的磨損 灰漿泵是用來把灰渣池中的灰漿排到距電廠很遠(yuǎn)的儲灰場去的設(shè)備，和排粉風(fēng)機(jī)一樣，磨損也

60、極為嚴(yán)重，因此要定期更換葉輪或葉片。 目前解決灰漿泵和排粉風(fēng)機(jī)的磨損，主要是采用耐磨的金屬材料，另外在葉片表面上堆焊合金鋼也可延長壽命。213隨著機(jī)組容量的增加，鍋爐給水泵啟動前暖泵已成為最重要的啟動程序之一。高壓給214給水泵在運(yùn)行中規(guī)定最小允許流量，是因給水泵在小流量下運(yùn)行時，揚(yáng)程較大，效率很低，泵的耗功除了部分傳遞給泵內(nèi)給水外，很大一部分轉(zhuǎn)化為熱能。而給水泵散熱很少，這些熱能絕大部分使泵內(nèi)水溫升高。另外，經(jīng)過首級葉輪密封環(huán)的泄漏水和經(jīng)過末級葉輪后的平衡裝置的泄漏水，都將返回到泵的進(jìn)口，這些泄漏水都經(jīng)摩擦升溫，從而加大給水泵內(nèi)的水溫升高。當(dāng)水溫升高到相應(yīng)的汽化壓力時，易于發(fā)生汽蝕，會影響泵