第2章 泵与风机

1、第二章第二章 泵与风机泵与风机 本章主要内容 u泵与风机的分类及其性能参数 u离心式泵与风机的基本原理与基本结构 u离心式泵与风机的叶轮理论 u离心式泵与风机的性能 u泵与风机的运行调节 u泵与风机的选型 泵与风机的分类 4泵与风机是把原动机(如电动机)的机械能转换 为流体(液体或气体) 能量的动力设备,属于流体 输送机械 4泵与风机对电力生产的重要性主要表现为，当 其一旦出现故障，将直接影响锅炉、汽轮机的 正常运行，造成巨大的经济损失；此外，泵与 风机又是火力发电厂中的主要耗能设备。一般 说来，火电厂的厂用电耗约占电厂装机容量的 510，其中7080为泵与风机所消耗。 泵与风机的分类 4容积

2、式泵与风机 这类泵或风机是通过机械 内部工作容积不断发生变化来推动流体运动， 按其结构不同，容积式泵与风机分为往复式 和回转式两类。 4叶片式泵与风机 此类泵或风机是靠装在主 轴上叶轮的旋转，由叶片对流体做功来提高 其能量的根据流体在泵或风机叶轮里的流 动情况，叶片式泵或风机分为轴流式、离心 式和混流式三种 4其它类型的泵 如喷射泵、旋涡泵、真空泵 等。 泵与风机的性能参数 4反映了泵与风机的整体工作性能。设计 工况下的这些性能参数值大多在泵或风 机的铭牌上列出 4流量 泵或风机在单位时间内所输送的流 体体积称为体积流量Q（m3/s）；泵或 风机在单位时间内所输送的流体质量称 为质量流量Qm（

3、kg/s） QQm 泵与风机的性能参数 4扬程（全风压） 单位重量液体通过泵后 所获得的能量称为扬程。用符号H表示， 单位是m（N.m/m)； 单位体积气体通过风机后所获得的能量 称为全风压或风压。用符号P表示，单位 是Pa。 注意：扬程扬水高度！ 泵与风机的性能参数 4功率 泵与风机的功率有有效功率和轴功率两 种：单位时间内通过泵或风机的流体所获得 的能量称有效功率，用符号Ne表示，单位是 kW。它可以根据泵或风机的扬程或全压与流 量计算： 对于风机 KW 对于泵 KW 1000gHQN e 1000PQN e 泵与风机的性能参数 轴功率是原动机传递到泵或风机主轴上的功率，用符 号N表示，单

4、位是kW。由于泵或风机内部存在着各 种功率损失，所以有效功率要小于轴功率。 4效率 有效功率和轴功率的比值称为泵或风机的效率， 用符号 表示，即 4 转速 泵或风机主轴每分钟绕自身轴线回转次数，用 符号 n 表示，单位是r/min。 NN e 离心式泵与风机的工作原理 在流体静力学中讨论过装有 液体的容器绕垂直轴以等角 速度旋转时，液面为一旋转 抛物面，旋转抛物面中心和 周围的液体位差为 即液面上升的高度与旋转角 速度及半径成正比。离心式 泵与风机就是利用这个原理 进行工作的。 离心泵不能自吸启动“气 缚现象” 22 22 ru h gg 离心泵的主要部件与整体结构 4叶轮是对流体作功 提高其

5、能量的部件 4吸入室使吸入管中 的液体以最小的损失 平稳的流入叶轮 离心泵的主要部件与整体结构 4泵壳（压水室）以最小的 损失将叶轮中流出的高速流 体引向出水管或下一级叶轮 入口，并将液体的一部分动 能转变为压能。 4密封环减小叶轮与泵壳之 间的间隙以减少泄漏量。 离心泵的主要部件与整体结构 4轴封装置防止泵内液体向外泄漏或外 界空气漏入。 浮动环密封 填料密封 轴向推力及平衡装置 离心泵的主要部件与整体结构 单级离心水泵 离心泵的主要部件与整体结构 多级锅炉给水泵 离心风机的主要部件与整体结构 叶 轮 蜗 壳 集 流 器 离心风机的主要部件与整体结构 流体在叶轮中的运动 4流体在离心式泵与风

6、机叶轮中的运动是一复合运动：流体在离心式泵与风机叶轮中的运动是一复合运动： 流体相对于地面的运动称为绝对运动，其速度称为绝 对速度，用符号 表示； 流体随叶轮作的旋转运动称为牵连运动，其速度称为 圆周速度，用符号 表示； 流体沿叶轮流道的运动称为相对运动，其速度称为相 对速度，用符号 表示； v u w v u w r r u r 速度三角形 4由前述三个速度向量组成的三角形称为 速度三角形，对流道内任意点都可作出 速度三角形。 4速度三角形的计算： (/ ) 60 Dn um s T r v QQ v DbDb y cos sin u r vv vv 泵与风机的基本方程 4方程推导时的几点假

7、设： 1. 叶轮中叶片数为无限多且无限薄； 2. 流体为不可压缩的理想流体，定常流动。 4利用动量矩定理建立方程 动量矩定理指出：在定 常流动中，单位时间内 流体动量矩的变化，等 于作用在流体上的外力 矩。 导出动量矩变化 的引证图 泵与风机的基本方程 4离心泵的基本方程 4离心风机的基本方程 221,211221 1 cosc()o(s) Tuu Puuu vvvu v 221,211221 1 cosc 11 ()os() Tuu vHuuu vuvv gg 2222 2 22 21 , 112 222 T vv H uuww ggg 22222 2 2 ,22111 ()()() 2 T

8、 Puuwwvv m m a p a p 泵与风机的基本方程 4基本方程的分析 1. 理论扬程与流体的种类和性质无关； 2. 由式 知，理论扬 程流体获得的动能和压能两部分构成； 3.由式 知，流体径向流 入叶轮时，获得的理论扬程最大； 4. 提高理论扬程的途径 4基本方程的修正 1. 叶片为有限叶片时的修正： 2. 实际流体的修正： 2222 2 22 21 , 112 222 T vv H uuww ggg ,221 1 1 () Tuu Huu vv g ,TT HKH Th HH 滑移系数 流动效率 轴向涡流的影响使得无限 多叶片时的理论扬程降低！ 有限多叶片时相 对速度沿流道截 面不

9、在均匀分布 有限多叶片时出 口速度三角形发 生变化 离心式泵和风机的叶片型式分析 4叶片型式 由式 可知：当叶轮几何尺寸、转速 一定、流量一定时，理论扬程仅为叶片出口安 装角 的函数。 决定了叶片的型式。 1.后弯式叶片： ， 叶片的弯曲方向与叶轮 旋转方向相反； 2.径向式叶片： ， 叶片出口方向为径向； 3.前弯式叶片： ， 叶片的弯曲方向与叶轮 旋转方向相同。 22 , u T u v H g 2y 2y 2 90o y 2 90o y 2 90o y 离心式泵和风机的叶片型式分析 离心式泵和风机的叶片型式分析 4不同型式叶片工作特性分析 1. 采用不同型式叶片流体获得能量大小比较： 后

10、弯式叶片 径向式叶片 前弯式叶片 2 2 2 2 2 2 2 2 2 t t t u H g u H g u H g 离心式泵和风机的叶片型式分析 2. 采用不同型式叶片流体获得能量的组成： 后弯式叶片 径向式叶片 前弯式叶片 反作用度（ ）：静压能与理论扬程之比。 2 2 2 2 2 2 1 1 22 1 1 22 1 1 22 u u u v u v u v u 离心式泵和风机的叶片型式分析 4不同型式叶片的评价 1. 后弯式叶片的流道比较狭长，流通截面的变化较缓 和，流体在后弯式叶片的叶道中流动时能获得较好的 导向，加之流体离开叶轮时压能较高，流速较低，在 叶轮后续流道中的能量损失较小，

11、因此效率高。但是， 后弯式叶片所产生的总能量较低所以在产生相同扬 程（或风压）的情况下，必须有较大的叶轮外径或较 高的转速。 2. 前弯式叶片的优点是扬程(或风压)高，产生相同扬 程时可以有铰小的叶轮外径或较低的转速。前弯式叶 片的主要缺点是流道较短，流通截面的变化急剧，从 而有较大的流动损失。此外，总能量中有较大份额的 动能，出口绝对速度较高，在叶轮后续流道中有较大 的流动损失因此前弯式叶片的叶轮效率一般 较。 离心式泵和风机的损失和效率 4机械损失与机械效率 泵与风机的机械损失包括： （1）轴与轴承的摩擦损失，轴与轴瑞密封的摩 擦损失，与轴承和轴封的结构形式机输送的流 体密度有关； （2）

12、叶轮圆盘摩擦损失 （3）机械效率 35 m22 Nn D mh m NNN NN 离心式泵和风机的损失和效率 4容积损失与容积效率 （1）叶轮入口处的容积损失 （2）平衡轴向力装置处的容积损失 （3）多级泵的级间泄漏 （4）轴封间隙的泄漏量 （5）容积效率 mv v mT NNNQ NNQ 离心式泵和风机的损失和效率 4流动损失及流动效率 （1）摩擦损失和局部阻力损失，与流量的二 次方成正比 （2）冲击损失，与流量偏离设计流量的偏离 量的平方成正比 （3）流动效率 h mvh mvT NNNNH NNNH mvh 离心式泵和风机的性能曲线 4性能曲线是在一定的进口条件和转速时，泵或风 机供给的

13、扬程H（P）、所需功率N、具有的效率 与流量Q之间的关系曲线。 4性能曲线的横坐标一般为流量，纵坐标为其它参 数。这样，每个流量就对应着一定的扬程(风压)、 功率及效率等，这一组参数反映了泵与风机的某 种工作状况(简称工况)。 4性能曲线是泵与风机所具有的技术性能的重要表 达方式。了解、掌据这些性能曲线对于正确选择、 经济合理地使用泵和风机是十分重要的。 离心式泵和风机的性能曲线 4流量与扬程性能曲线 （1）理论流量与理论扬程性能曲线 （2）实际流量与扬程性能曲线 2 22 2 22 y TTT u ctg u HQABQ gg D b 离心式泵和风机的性能曲线 4流量与功率性能曲线 （1）理

14、论流量与流动功率性能曲线 （2）实际流量与功率性能曲线 2 222 2 22 2 10001000 () 1000 () 1000 T TTTT hm y TT T gQ HgQ KH NNN u ctg ug KQKQ gg D b g AQBQ 离心式泵和风机的性能曲线 4流量与效率性能曲线 1000 e NgQH NN 泵与风机的性能曲线 实际上都是由生产厂 家通过性能试验或相 似理论得到的！ 离心式泵和风机的性能曲线 4性能曲线的定性分析 （1）空载状态功率最小，一 般为泵和风机的启动状态； （2）在性能曲线上，每一流量 都对应着一组参数，把某一流 量下对应的这一组参数值称为 一个工况

15、点。 （3）不同叶型时性能曲线比较 4相似条件 （1）几何相似：几何相似是指实物和模型泵或 风机各对应的线性尺寸有相同的比值，对应的 角度(包括叶片数、安装角)相等。 （2）运动相似 ： 运动相似是指实物和模型泵 或风机各对应点上的速度方向相向，大小成比 例，且比值相等。在泵与风机的叶轮中则表现 为流体在各对应点上的速度三角形相似。 （3）动力相似 动力相似就是实物与模型泵或 风机对应点流体上作用的同名力比值相等，方 向相同。 离心式泵和风机的相似理论 离心式泵和风机的相似理论 4相似定律 （1）流量相似定律 （2）扬程（全风压）相似定律 3 2 2 n n D D Q Q 33 22 QQ

16、D nD n 常量 2 2 2 2 n n D D H H 2222 22 HH D nD n 常量 离心式泵和风机的相似理论 （3）功率相似定律 2 2 2 2 n n D D P P 2222 22 PP D nD n 常量 3 5 2 2 n n D D N N 5353 22 NN D nD n 常量 离心式泵和风机的相似理论 4相似定律的特例 （1）转速改变时各参数的变化关系比例定律 （2）几何尺寸改变时各参数的变化关系 2 2 2 DH HD n n Q Q 2 n n H H 2 n n P P 3 n n N N 2 2 2 DP PD 5 2 2 DN ND 3 2 2 QD

17、 QD 离心式泵和风机的相似理论 1 Q Q 1 H H P P N N 3 2 3 2 nD Q nD Q 22 33 22 QQ D nD n 离心式泵和风机的相似理论 将式 两端立方 二式相除并开四次方： 将式乘以3.65，用 表示，即为泵的比转速 2 2 2 22 2 nD H nD H 33 2222 22 HH D nD n 11 22 33 44 Q nQ n HH 1 2 3 4 3.65 s Q n n H s n 离心式泵和风机的相似理论 （2）风机的比转速 风机的比转数与泵的比转数具有相同的性质， 只是用标准状态（t20，p101325Pa)下 风机的全压 来取代泵中的扬

18、程，即 或： 20 1/2 3/4 s Qn n P 1/2 3/4 1.2 s Qn n p 20 p 离心式泵和风机的相似理论 （3）关于比转速的几点说明 A. 对于同一台泵或风机，在任意工况下都可以计 算出一个比转数，随着工况的改变，比转数的数 值是不同的。一般是把最高效率点的比转数，作 为某类型泵或风机的比转数。 B. 因为比转数是用单吸单级叶轮为标准的，所 以计算比转数时应注意；如果泵或风机是多级的， 比转数公式中的杨程或风压应以H/i或P/i代 之这里i代表叶轮的级数，如果泵或风机是双吸 的，C. 比转数公式中的流量应以Q/2代之。 离心式泵和风机的相似理论 C. 泵的比转数公式中

19、的常数3.65，有些国家不一定有， 同时式中流量、扬程的单位各国取法也不尽相同，由 于比转数是一个有因次的量，故采用不同公式及单位 制时，比转效计算数值也不相同。 D. 比转数已非一般意义的转速，而是一个综合性的相 似特征数故比转数大的泵或风机，其转速不一定就 大反之亦然。 E. 凡是相似的泵或风机，比转数必然相等：反之则不 真。换句话说，比转效是相似的结果而不是相似的条 件。 离心式泵和风机的相似理论 （4）比转速的应用 用比转数对泵和风机进行分类； 比转数大致反映了泵与风机叶轮的几 何形状和大小； 比转数大致反映了泵与风机性能曲线 的 形状； 用比转数进行泵与风机的相似设计 离心式泵和风机

20、的相似理论 （5）无量纲性能曲线 无量纲性能曲线是指利用无量纲参数表示的性 能曲线。由于无量纲参数中消去了转速，尺寸 等影响，所以每种型式相似的泵或风机就只有 一条无量纲性能曲线。因为这种性能曲线便于 比较和选型，所以在风机选型和计算中应用广 泛。在泵行业中，由于其种类繁多，又有汽蚀 现象，目前还未广泛应用。 离心式泵和风机的相似理论 应用相似定律，可容易得到各个无量纲参数， 可改写流量相似定律为： 即 同理，可得到压力系数和功率系数： 22 2222 460460 QQ DD nDDn 常量 2 2 2 4 Q Q D u 常量 2 2 P P u 常量 2 2 2 2 4 N N D u

21、常量 离心式泵和风机的相似理论 泵和风机的 无量纲性能曲线和通用性能曲线 离心泵的汽蚀 4气蚀现象 液体在泵内流动过程中，如果在某一区域压力低至小 于或等于输 送水温所对应下的汽化压力时，水就会 在该处汽化，此时就有大量的蒸汽及溶解在水中的气 体逸出，形成许多蒸汽与气体混合的小汽泡。当汽泡 随同水流从低压区流向高压区时，在高压的作用下， 汽泡会迅速凝结而破裂。汽泡在壁面附近破裂时，会 产生很大的冲击，冲击力形成的压力可高达几百甚至 上干兆帕，冲击频率可达每秒几万次。流道材料表面 在水击压力作用下，形成疲劳而遭致严重破坏。同时， 水中的活波气体借助气泡凝结时放出的热量也会对金 属起化学腐蚀作用。

22、 液体汽化、产生汽泡至气泡破裂液体汽化、产生汽泡至气泡破裂 以致造成材料侵蚀的全过程称为汽蚀。以致造成材料侵蚀的全过程称为汽蚀。 离心泵的汽蚀 4气蚀的危害性 （1）对流道材料造成破坏 （2）泵性能下降 （3）产生振动和噪声 离心泵的汽蚀 4离心泵的安装高度 离心泵发生汽蚀的根本原因 在于吸入口压力过低。而影 响离心泵吸入口压力的一个 重要因素是其安装高度。因 此，正确地确定泵的安装高 度是保证其在设计工况下不 发生汽蚀的重要条件。 4中小型卧式离心泵的几何安 装高度如图所示，规定为吸 液面到泵轴线的垂直距离。 离心泵的汽蚀 4安装高度的计算 以水池液面为基准面，列出液面ee和泵吸 入口s-s

23、断面的伯努利方程式： 由于水池较大，可以认为 ，上式经整 理为： 22 22 eess gw pvpv Hh gggg 0 e v 2 2 ses gw ppv H g h g 离心泵的汽蚀 若吸液面上为大气压，即 ，上式为 令 ，称为吸上真空高度，则有 由上式可知：当泵的流量和管道系统不变 时泵的吸上真空高度将随泵的几何安装高 度的增大而增大。 2 2 s gw ambs v h p g H g p eamb pp ambs s pp H g 2 2 s sgw v Hh g H 离心泵的汽蚀 当 Hs 增大至某一数值时，泵吸入口处压 力等于液体在输送水温下的汽化压力， 泵内开始出现汽化，继

24、而将影响到泵的 正常工作。对应于这种临界状态的吸上 真空高度称为泵的最大吸上真空高度， 并以 Hs,max 示。离心泵的最大吸上空高度 由泵的汽蚀试验确定。为了保证运行时 不发生汽化泵吸入口的允许吸上真空 高度应小于最大吸上真空高度. 离心泵的汽蚀 为了确保泵运行时不发生汽蚀，而又能获得最 合理的吸上真空高度，一般规定留有0.3m的安 全余量，用最大吸上真空高度 Hs,max 减去0.3m 作为允许吸上真空高度Hs 允许吸上真空高度允许吸上真空高度HsHs将作为泵的性能参将作为泵的性能参 数在泵的铭牌上给出。数在泵的铭牌上给出。 ,max 0.3 ss HH 离心泵的汽蚀 由式 可得 将Hs代

25、入上式，得离心泵的允许安装高 度Hg: 离心泵的实际安装高度应小于允许安装高度 2 2 s sgw v Hh g H 2 2 s gsw v HHh g 10.33 ambs s pp Hm g 2 2 s gsw v HHh g 离心泵的汽蚀 几点说明： （1）在计算泵的允许安装高度时，应以其运行 时可能输送的最大流量计算； （2）泵的工作状态如果非标准状态，则计算时 需对铭牌上给出的Hs值按下式进行修正： 10.330.24 a bv ss m HH g p g p 离心泵的汽蚀 由前式和上表可知：泵的安装高度与当地海拔 高度及输送的水温有关：海拔越高，输送的水 温越高，泵的允许安装高度就

26、越小。 离心泵的汽蚀 （3）Hg若为负值，则称为倒 灌高度。 4汽蚀余量 引入另一个表示泵汽蚀性能的参 数，叫汽蚀余量，用符号 表示。 国外一般叫净正吸上水头，用 NPSR (Net Positive Suction Head)表示。为了便于分析说明。 又把汽蚀余量分为有效汽蚀余量 与必需汽蚀余量。 h 注意，水泵安装 于吸水池之下！ 谓之倒灌。 离心泵的汽蚀 （1）有效汽蚀余量 有效汽蚀余量he是指在泵吸入口处，单位重 量液体所具有的超过汽化压力的富余能量。 按定义，有效汽蚀余量可表示为： 由式 可得 2 2 sse gw pvp Hh ggg 2 2 ssv e pvp h ggg 22

27、22 eess gw pvpv Hh gggg 离心泵的汽蚀 所以 由上式可以看出，有效汽蚀余量实际上就是吸 液面上的压头在克服吸人管路中的流动损失， 并把液体提高到Hg高度后，所剩余的超过汽 化压头的能量。 有效汽蚀余量仅仅取决于吸入装置的条件和通 过管路中的流量，而与泵本身结构无关！ ev egw pp hHh gg 离心泵的汽蚀 （2）必需汽蚀余量hr 有效汽蚀余量的大小并不能说明泵是否 发生汽蚀，因为有效汽蚀余量仅表示了 单位重量液体在泵吸入口处所具有的超 过汽化压力的富余能头，但泵吸入口处 并非是泵内压力最低的地方。图237 所示为液体从吸入口到叶轮出口沿程的 压力变化由因可见，压力

28、最低点位于 泵内叶片入口处的非工作面上的k点。 把单位重量液体从泵吸入口到叶轮入口 后压力最低点的总压降叫做必需汽蚀余 量，用符号hr表示。 离心泵的汽蚀 经分析推导，必需汽蚀余量按下式计算： 上式称为汽蚀基本方程。由上式可知，必需汽蚀余量 与泵叶轮进口部分的运动参量有关。因运动参量在一 定转速和流量下，是由泵的几何参数决定的，所以必 需汽蚀余量的大小取决于泵吸入室的结构、叶轮入口 的形状和结构及流体在叶轮进口处的流速大小及分布 等，而与吸入系统的装置无关。必需汽蚀余量的大小 标示着泵本身抗汽蚀性能的好坏。 必需汽蚀余量值越小，泵的抗汽蚀性能越好。 22 00 12 22 r vw h gg

29、离心泵的汽蚀 （3）允许汽蚀余量 分析有效汽蚀余量与必需汽蚀余量可知， 二者虽然有着本质的差别，但是它们之间 存在着不可分割的紧密联系。有效汽蚀余 量是 在泵吸入口处提供大于饱和蒸汽压力 的富裕能量，而必需汽蚀余量是液体从泵 吸入口流至k点所需的压力降，这压力降 只能由有效 汽蚀余量来提供。欲使泵不产 生汽蚀，应使有效汽蚀余量大于必需汽蚀 余量。 离心泵的汽蚀 有效汽蚀余量在吸入 管路系统确定后，它 随流量增大而降低。 必需汽蚀余量在吸人 室、叶轮入口形状已 定情况下，它随流量 的增大而升高两条 曲线交于A点，如图 所示A点是临界汽 蚀状态点。 离心泵的汽蚀 临界点的汽蚀余量hc= he= h

30、r是由设 备制造厂通过汽蚀试验得到的，为了保证泵 的安全工作，一般规定hc再加上0.3m作为 允许汽蚀余量h： 已知允许汽蚀余量（作为性能参数由厂家给 出），泵的允许安装高度按下式计算： 0.3 c hhm h 2 ev gw pp Hh g 泵与风机的运行与调节 4管路特性曲线及泵 与风机的工作点 （1）管路特性曲线 管路特性曲线就是 流体在管路系统中 通过的流量与所需 要的输送能量之间 的关系曲线 泵与风机的运行与调节 如图所示，欲将容器A中的液体输送至 容器B 中，需提供的输送能量主要用于： 克服吸入容器和输出容器中的压差 将流体提升Hz高度 BA p pp H g zgj HHH 注意

31、，这两部 分皆与流量无 关！ 泵与风机的运行与调节 克服输送流体时管路中的阻力损失 所以管路系统输送流量Q时所需的总能量： 22 2 2 2 22 1 2 w lvlQ hQ dgdgA l dgA 2 pzwst stpz HHHhHQ HHH 对特定的装置而言 ， 是常数 此即为泵的 管路特性方 程！ 泵与风机的运行与调节 风机的管路特性方程可近似认为 管路特性曲线表明：对一定 的管路系统而言，通过的流 量越多，需要外界提供的能 量越大。 2 2 2 PQ l dA 泵和风机的管路特性曲线 泵与风机的运行与调节 （2）工作点 泵与风机在管路系统中实际运 行的工况点，叫泵与风机的工 作点。

32、泵与风机工作点的确定： 将泵本身的性能曲线与管路性 能曲线按同一比例绘在同一张 图上，则两条曲线的交点即为 所求。 该交点是泵供给流体的能量与 流体在管道系统中流动所需能 量的平衡点 泵的工作点 泵与风机的运行与调节 4泵与风机的联合运行 （1）泵与风机的并联运行 两台或两台以上的泵或风机 向同一母管输送流体的工作 方式。并联工作可分两种情 况： 相同性能的泵或风机并联 不同性能的泵或风机并联 泵与风机的运行与调节 （2）泵与风机的串联运行 流体依次顺序通过两台或两 台以上的泵或风机向管路系 统输送流体的工作方式。 串联工作可分两种情况： 相同性能的泵或风机串联 不同性能的泵或风机串联 泵与风

33、机的运行与调节 （3）相同性能泵与风机联 合运行方式的选择 由前面的分析知道，两台 性能相同的泵无论并联还 是串联运行，总流量和扬 程比起其中每一台泵而言 度有所增加，但是究竟采 用哪一种运行方式有利， 就取决于管路特性曲线。 相同性能泵与风机串联或并联运行 泵与风机的运行与调节 4泵与风机的调节 泵与风机的运行工况为适应外界负荷变化的要求 而随之改变，用人为的方法改变工作点的过程称 为泵与风机的工况调节。 泵与风机的工作点是由泵的性能曲线和管路特性 曲线的交点确定的，故改变运行工况（即改变工 作点），可以通过以下几种途径： 改变泵与风 机本身的性能曲线， 改变管路特性曲线， 同 时改变两条曲

34、线。 泵与风机的运行与调节 （1）节流调节 节流调节就是在管路中装设节流部件(各种阀门、 挡板等)，利用改变阀门开度来进行调节，这是 使用最普遍的一种调节方式。节流调节又可分 为出口端节流和入口端节流两种。 出口端节流 将节流部件装在泵与风机出口 管路上的调节方法称为出口端节流调节，其实 质是改变出口管路上的流动阻力，从而改变管 路的特性曲线，来改变工作点。 泵与风机的运行与调节 入口端节流调节 用改 变安装在进口管路上的阀 门的开度来改变所输送的 流量，称为入口端节流调 节。它不仅改变管路的特 性曲线，同时也改变了泵 与风机本身的性能曲线、 因流体进入泵与风机前， 流体压力已下降（入口条 件

35、改变），使性能曲线相 应发生变化。 泵与风机的运行与调节 两种节流调节方法的比较 入口端节流调节较出口端节流 调节经济； 入口端节流调节不宜用于离心 泵的调节。 （2）入口导流器调节 这是离心风机中广泛采用的一 种调节方法。它是通过改变风 机入口导流器的装置角使风机 性能曲线形状改变来实现调节 的。 泵与风机的运行与调节 （3）变速调节 变速调节是在管路特性曲线 不变时，用变转速来改变泵 与风机的性能曲线，从而改 变它们的工作点。 变速调节的主要优点是大大 减少附加的节流损失，经济 性高。但变速装置及变速原 动机投资昂贵，故一般中小 型机组很少采用，现代高参 输、大容量电站中泵与风机 常采用变

36、速调节。 泵与风机的运行与调节 （3）汽蚀调节 汽蚀调节就是利用热井水位降落，泵发生汽 蚀其性能曲线改变的现象来进行流量调节。 汽蚀调节时，泵内将 产生一定程度的汽蚀， 所以要冷凝泵本身有 较高的抗汽蚀性能， 并采用耐汽蚀材料。 4泵与风机运行的稳定性 泵与风机运行时，它与管路系统的能量 供求是平衡的。如果这种关系在外界条 件变化时仍然能够建立起新的平衡，那 么，这种运行是稳定的，反之不能在新 条件下建立起稳定的平衡而出现流量、 扬程（全压）的剧烈波动，这种运行就 是不稳定的。 泵与风机的运行与调节 泵与风机的运行与调节 （1）离心泵的非稳定性运 行工况 一些低比转数的泵与风 机往往具有驼峰形的性能 曲线，这样系或风机的性 能曲线与管路特性曲线可 能出现两个交点，造成工 况的不稳定。 泵与风机的运行与调节 （1）离心风机的非稳定运 行工况-喘振 所谓喘振，就是风机的 流量周期性地在很大范 围内变化而引起强烈振 动的现象。 喘振发生的条件：风 机具有驼峰型性能曲线 且在不稳定工作区的小 流量下运行安装于大 容量管道系统 泵与风机的选型 4选型原则 泵与风机选择的总原则是能使设备在系统中安全、经济地运 行。选择的内容主要是确定它的型号、台数、规格、转速 以及与之配套的原动机功率，具体地说： （1）所选的泵与风机应满足工作中所需要的最大流量和