第二章泵與風(fēng)機(jī)的性能(2)

1、泵與風(fēng)機(jī)主講人：張春梅第二章第二章 泵與風(fēng)機(jī)的性能泵與風(fēng)機(jī)的性能2022-2-23第二章 泵與風(fēng)機(jī)的性能3 2、某鍋爐給水泵進(jìn)口壓力表讀數(shù)為某鍋爐給水泵進(jìn)口壓力表讀數(shù)為0.7MPa，該壓力表的安裝高，該壓力表的安裝高度為度為1m；出口壓力表讀數(shù)為；出口壓力表讀數(shù)為17.7MPa，該壓力表的安裝高度為，該壓力表的安裝高度為9m，給水的密度取，給水的密度取950kg/m。試計(jì)算給水泵的揚(yáng)程。試計(jì)算給水泵的揚(yáng)程。 提示：本題可以忽略泵進(jìn)、出口的高度差、給水密度提示：本題可以忽略泵進(jìn)、出口的高度差、給水密度差和速度差，但應(yīng)考慮進(jìn)出口壓力表的表位差。差和速度差，但應(yīng)考慮進(jìn)出口壓力表的表位差。)m(183

2、21981. 9950107 . 07 .17612zgppHapap1z2z3z9310)(g212212212mhppgvvzzHw2022-2-23第二章第二章 泵與風(fēng)機(jī)的性能泵與風(fēng)機(jī)的性能第第4 4頁(yè)頁(yè)引引 言言1 1、泵與風(fēng)機(jī)的性能及性能曲線、泵與風(fēng)機(jī)的性能及性能曲線3 3、性能曲線的繪制方法（、性能曲線的繪制方法（試驗(yàn)方法及借助比例定律）2 2、性能曲線的作用、性能曲線的作用能直觀地反映能直觀地反映泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)的總體性能，對(duì)其所在系統(tǒng)的安的總體性能，對(duì)其所在系統(tǒng)的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行意義重大；全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行意義重大；作為設(shè)計(jì)及修改新、老產(chǎn)品的依據(jù)；相似設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)；作為設(shè)計(jì)及修改新、老產(chǎn)

3、品的依據(jù)；相似設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)；工作狀態(tài)工作狀態(tài)工況（運(yùn)行、設(shè)計(jì)、最佳）工況（運(yùn)行、設(shè)計(jì)、最佳）n=const.主要的主要的H- -qV 或或 p- -qVP- -qV - -qVNPSH- -qVn=const.其次其次Hs- -qV 2022-2-23第二章第二章 泵與風(fēng)機(jī)的性能泵與風(fēng)機(jī)的性能第第5 5頁(yè)頁(yè)下圖為下圖為14SA10型離心泵的性能曲線（實(shí)際）型離心泵的性能曲線（實(shí)際） 14SA10n1450r/min20406080H（m）048HS（m）200406080100 （）（）0200400 （kW）Pq080160240320400（L/s）2022-2-23第二章第二章 泵與風(fēng)機(jī)的

4、性能泵與風(fēng)機(jī)的性能第第6 6頁(yè)頁(yè)2-2 2-2 葉片式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線葉片式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線一、能頭與流量性能曲線一、能頭與流量性能曲線二、功率與流量性能曲線二、功率與流量性能曲線 三、效率與流量性能曲線三、效率與流量性能曲線 四、四、離心式離心式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較引引 言言 以離心式葉輪為例以離心式葉輪為例五、五、軸流式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線軸流式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線（自學(xué)）（自學(xué)）2022-2-23第二章第二章 泵與風(fēng)機(jī)的性能泵與風(fēng)機(jī)的性能第第7 7頁(yè)頁(yè)2r22TvbD q 為葉片排擠系數(shù)；b2為葉輪出口前盤與后盤之間的輪寬22T2rbD qv222T2222r2222Tc

5、tgbD Qguguctgvuug 1H）（T2TqBctgAH一、能頭與流量性能曲線理論的流量理論的流量揚(yáng)程曲線揚(yáng)程曲線1、理論流量、理論流量qT2、HTqT關(guān)系關(guān)系就大小一定的泵與風(fēng)機(jī)來(lái)說(shuō)，轉(zhuǎn)速不變時(shí)，上式中的就大小一定的泵與風(fēng)機(jī)來(lái)說(shuō)，轉(zhuǎn)速不變時(shí)，上式中的u2、g、D2、及及b2均為定值，所以上式可改寫為：均為定值，所以上式可改寫為：2022-2-23第二章第二章 泵與風(fēng)機(jī)的性能泵與風(fēng)機(jī)的性能第第8 8頁(yè)頁(yè)理論的流量理論的流量揚(yáng)程曲線揚(yáng)程曲線3、HTqT曲線v 說(shuō)明，說(shuō)明，泵與風(fēng)機(jī)理論上的揚(yáng)程與流量的關(guān)系是線性的泵與風(fēng)機(jī)理論上的揚(yáng)程與流量的關(guān)系是線性的。當(dāng)。當(dāng)q qT T0 0時(shí)，時(shí)，H

6、HT TA Au u2 22 2/g/g。v 下圖為三種不同葉型的泵與風(fēng)機(jī)流量上的下圖為三種不同葉型的泵與風(fēng)機(jī)流量上的HTqT曲線。v 三條曲線的斜率為：三條曲線的斜率為：v BctgBctg2 2，所以結(jié)構(gòu)所以結(jié)構(gòu)v 不同葉型不同，不同葉型不同，“曲曲v 線線”的斜率也不同。的斜率也不同。T2TqBctgAH均為常數(shù)，以及、式中：222222ctgbD 1guBguA前向葉型，290徑向葉型，290后向葉型，29090，ctgctg2 200，功率曲線為一條功率曲線為一條向上凹的二次曲線向上凹的二次曲線；v 當(dāng)具有后向型葉輪時(shí)，當(dāng)具有后向型葉輪時(shí)， 2 29000，功率曲線為一條功率曲線為一

7、條向下凹的二次曲線向下凹的二次曲線。v分析v 變化傾向，指導(dǎo)意義。變化傾向，指導(dǎo)意義。v 前向型前向型qT PT ，不不v 穩(wěn)定；后向型穩(wěn)定；后向型qT PT不不v 變，原動(dòng)機(jī)不易超載。變，原動(dòng)機(jī)不易超載。v）（T2TTqBctgAq P前向葉型，290徑向葉型，290后向葉型，290PTqT實(shí)際曲線理論曲線扣除損失二、功率與流量性能曲線二、功率與流量性能曲線（P- -qV ） 2022-2-23第二章第二章 泵與風(fēng)機(jī)的性能泵與風(fēng)機(jī)的性能第第1414頁(yè)頁(yè)qVPOPh-qVT二、功率與流量性能曲線二、功率與流量性能曲線（P- -qV ） 2TTTTTThmmh1000/ )(g1000/gVVV

8、VVqBqABqAKqHqPPPPP與流量無(wú)關(guān)，且，若現(xiàn)，若現(xiàn)場(chǎng)的凝結(jié)泵和給水泵閉閥啟場(chǎng)的凝結(jié)泵和給水泵閉閥啟動(dòng)，動(dòng)，則則這部分功率將導(dǎo)致泵內(nèi)水溫有較大的溫升，易產(chǎn)生泵內(nèi)汽蝕，這部分功率將導(dǎo)致泵內(nèi)水溫有較大的溫升，易產(chǎn)生泵內(nèi)汽蝕，故故。后向式后向式徑向式徑向式前向式前向式qP-qVT Pm PV實(shí)際的實(shí)際的P-qV 曲線曲線2 2、流量、流量功率實(shí)際曲線功率實(shí)際曲線2022-2-23第二章第二章 泵與風(fēng)機(jī)的性能泵與風(fēng)機(jī)的性能第第1515頁(yè)頁(yè)三、效率與流量性能曲線（三、效率與流量性能曲線（ - -qV） PpqPHqPPVV10001000ge泵與風(fēng)機(jī)的泵與風(fēng)機(jī)的 - -qV性能曲性能曲線線由下

9、式計(jì)算可得，即由下式計(jì)算可得，即并隨性能表一起附于制造廠并隨性能表一起附于制造廠家的產(chǎn)品說(shuō)明書或產(chǎn)品樣本家的產(chǎn)品說(shuō)明書或產(chǎn)品樣本中。中。 右圖為與右圖為與300MW、600 MW機(jī)組配套用的鍋爐給水機(jī)組配套用的鍋爐給水泵的性能曲線。泵的性能曲線。 2022-2-23第二章第二章 泵與風(fēng)機(jī)的性能泵與風(fēng)機(jī)的性能第第1616頁(yè)頁(yè)四、四、離心式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較離心式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較 離心式通風(fēng)機(jī)三種不同型式葉輪的性能曲線離心式通風(fēng)機(jī)三種不同型式葉輪的性能曲線 對(duì)前向式和徑向式葉輪對(duì)前向式和徑向式葉輪，能能頭性能曲線為一具有駝峰的或呈頭性能曲線為一具有駝峰的或呈型的曲線，且隨型的曲線，且隨

10、2a 曲線彎曲曲線彎曲程度程度 。 K點(diǎn)左側(cè)為不穩(wěn)定工作區(qū)。點(diǎn)左側(cè)為不穩(wěn)定工作區(qū)。，能頭曲線總，能頭曲線總的趨勢(shì)的趨勢(shì)一般一般是隨著流量的增加能是隨著流量的增加能頭逐漸降低，頭逐漸降低，不會(huì)出現(xiàn)不會(huì)出現(xiàn)型型。 1、H- -qV 性能曲線的比較性能曲線的比較 2022-2-23第二章第二章 泵與風(fēng)機(jī)的性能泵與風(fēng)機(jī)的性能第第1717頁(yè)頁(yè)結(jié)構(gòu)參數(shù)結(jié)構(gòu)參數(shù)后向式葉輪的性能后向式葉輪的性能曲線存在不同程度的差異。常見的曲線存在不同程度的差異。常見的有有、和和三種基三種基本類型。本類型。不同型式的性能曲線，其工程應(yīng)用場(chǎng)合不同。應(yīng)重點(diǎn)給不同型式的性能曲線，其工程應(yīng)用場(chǎng)合不同。應(yīng)重點(diǎn)給予關(guān)注。予關(guān)注。qVHO

11、abc四、四、離心式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較離心式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較 2022-2-23第二章第二章 泵與風(fēng)機(jī)的性能泵與風(fēng)機(jī)的性能第第1818頁(yè)頁(yè) Kp=25%30% ） 其其特點(diǎn)是：當(dāng)流量變化很小時(shí)能頭變化很大特點(diǎn)是：當(dāng)流量變化很小時(shí)能頭變化很大。例如火力。例如火力發(fā)電廠自江河、水庫(kù)取水的循環(huán)水泵，就希望有這樣的工作發(fā)電廠自江河、水庫(kù)取水的循環(huán)水泵，就希望有這樣的工作性能。性能。因?yàn)椋S著季節(jié)的變化，江河、水因?yàn)?，隨著季節(jié)的變化，江河、水庫(kù)的水位漲落差非常大，同時(shí)水的清潔庫(kù)的水位漲落差非常大，同時(shí)水的清潔度也發(fā)生變化；度也發(fā)生變化；但是，由于凝汽器內(nèi)真但是，由于凝汽器內(nèi)真空度的要求，其流量

12、變化不能太大。空度的要求，其流量變化不能太大。qVHOa四、四、離心式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較離心式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較 2022-2-23第二章第二章 泵與風(fēng)機(jī)的性能泵與風(fēng)機(jī)的性能第第1919頁(yè)頁(yè) （Kp=8%12% ） 其其特點(diǎn)是：當(dāng)流量變化較大時(shí)，能頭變化很小特點(diǎn)是：當(dāng)流量變化較大時(shí)，能頭變化很小。例如火。例如火力發(fā)電廠的給水泵、凝結(jié)水泵就希望有這樣的性能。力發(fā)電廠的給水泵、凝結(jié)水泵就希望有這樣的性能。 因?yàn)?，汽輪發(fā)電機(jī)在運(yùn)行時(shí)負(fù)荷變因?yàn)椋啺l(fā)電機(jī)在運(yùn)行時(shí)負(fù)荷變化是不可避免的，特別是對(duì)調(diào)峰機(jī)組，化是不可避免的，特別是對(duì)調(diào)峰機(jī)組，負(fù)荷變化更大。但是，由于主機(jī)安全經(jīng)負(fù)荷變化更大。但是，由于

13、主機(jī)安全經(jīng)濟(jì)濟(jì)性的要求，汽包、除氧器以及凝汽器性的要求，汽包、除氧器以及凝汽器內(nèi)的壓強(qiáng)變化不能太大。內(nèi)的壓強(qiáng)變化不能太大。qVHOab四、四、離心式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較離心式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較 2022-2-23第二章第二章 泵與風(fēng)機(jī)的性能泵與風(fēng)機(jī)的性能第第2020頁(yè)頁(yè) （駝峰曲線不能用斜度表示）（駝峰曲線不能用斜度表示） 其其特點(diǎn)是：在峰值點(diǎn)特點(diǎn)是：在峰值點(diǎn)k 左側(cè)出現(xiàn)不穩(wěn)定工作區(qū)左側(cè)出現(xiàn)不穩(wěn)定工作區(qū)，故設(shè)計(jì)，故設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量避免這種情況，或盡量減小不穩(wěn)定區(qū)。時(shí)應(yīng)盡量避免這種情況，或盡量減小不穩(wěn)定區(qū)。 qVHOabcqVkk四、四、離心式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較離心式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較

14、 2022-2-23第二章第二章 泵與風(fēng)機(jī)的性能泵與風(fēng)機(jī)的性能第第2121頁(yè)頁(yè)五、軸流式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線五、軸流式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線(自學(xué)自學(xué))1 1、性能曲線的趨勢(shì)分析、性能曲線的趨勢(shì)分析 沖角增加，曲線上升；沖角增加，曲線上升； 葉頂和葉根分別出現(xiàn)二次回葉頂和葉根分別出現(xiàn)二次回流，曲線回升。流，曲線回升。 邊界層分離，葉根出現(xiàn)回流，邊界層分離，葉根出現(xiàn)回流，曲線下降，但趨勢(shì)較緩；曲線下降，但趨勢(shì)較緩； 2 2、性能曲線的特點(diǎn)、性能曲線的特點(diǎn) 存在不穩(wěn)定工作區(qū)，曲線形存在不穩(wěn)定工作區(qū)，曲線形狀呈狀呈型；型； 空載易過載；空載易過載； 高效區(qū)窄。高效區(qū)窄。2022-2-23第二章第二章 泵與風(fēng)機(jī)的性能泵與風(fēng)機(jī)的性能第第2222頁(yè)頁(yè) 1 1、為了減小原動(dòng)機(jī)容量和避免啟動(dòng)電流過大，軸流式泵為了減小原動(dòng)機(jī)容量和避免啟動(dòng)電流過大，軸流式泵與風(fēng)機(jī)和離心式泵與風(fēng)機(jī)則應(yīng)在何種情況下啟動(dòng)？為什么。與風(fēng)機(jī)和離心式泵與風(fēng)機(jī)則應(yīng)在何種情況下啟動(dòng)？為什么。 2 2、泵與風(fēng)機(jī)空載時(shí)，功率為什么不為零？、泵與風(fēng)機(jī)空載時(shí)，功率為什么不為零