第二章泵与风机的性能(2)

1、泵与风机主讲人：张春梅第二章第二章 泵与风机的性能泵与风机的性能2022-1-14第二章 泵与风机的性能3 2、某锅炉给水泵进口压力表读数为某锅炉给水泵进口压力表读数为0.7MPa，该压力表的安装高，该压力表的安装高度为度为1m；出口压力表读数为；出口压力表读数为17.7MPa，该压力表的安装高度为，该压力表的安装高度为9m，给水的密度取，给水的密度取950kg/m。试计算给水泵的扬程。试计算给水泵的扬程。 提示：本题可以忽略泵进、出口的高度差、给水密度提示：本题可以忽略泵进、出口的高度差、给水密度差和速度差，但应考虑进出口压力表的表位差。差和速度差，但应考虑进出口压力表的表位差。)m(183

2、21981. 9950107 . 07 .17612zgppHapap1z2z3z9310)(g212212212mhppgvvzzHw2022-1-14第二章第二章 泵与风机的性能泵与风机的性能第第4 4页页引引 言言1 1、泵与风机的性能及性能曲线、泵与风机的性能及性能曲线3 3、性能曲线的绘制方法（、性能曲线的绘制方法（试验方法及借助比例定律）2 2、性能曲线的作用、性能曲线的作用能直观地反映能直观地反映泵与风机泵与风机的总体性能，对其所在系统的安的总体性能，对其所在系统的安全和经济运行意义重大；全和经济运行意义重大；作为设计及修改新、老产品的依据；相似设计的基础；作为设计及修改新、老产

3、品的依据；相似设计的基础；工作状态工作状态工况（运行、设计、最佳）工况（运行、设计、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 2022-1-14第二章第二章 泵与风机的性能泵与风机的性能第第5 5页页下图为下图为14SA10型离心泵的性能曲线（实际）型离心泵的性能曲线（实际） 14SA10n1450r/min20406080H（m）048HS（m）200406080100 （）（）0200400 （kW）Pq080160240320400（L/s）2022-1-14第二章第二章 泵与风机的

4、性能泵与风机的性能第第6 6页页2-2 2-2 叶片式泵与风机性能曲线叶片式泵与风机性能曲线一、能头与流量性能曲线一、能头与流量性能曲线二、功率与流量性能曲线二、功率与流量性能曲线 三、效率与流量性能曲线三、效率与流量性能曲线 四、四、离心式离心式泵与风机性能曲线的比较泵与风机性能曲线的比较引引 言言 以离心式叶轮为例以离心式叶轮为例五、五、轴流式泵与风机性能曲线轴流式泵与风机性能曲线（自学）（自学）2022-1-14第二章第二章 泵与风机的性能泵与风机的性能第第7 7页页2r22TvbD q 为叶片排挤系数；b2为叶轮出口前盘与后盘之间的轮宽22T2rbD qv222T2222r2222Tc

5、tgbD Qguguctgvuug 1H）（T2TqBctgAH一、能头与流量性能曲线理论的流量理论的流量扬程曲线扬程曲线1、理论流量、理论流量qT2、HTqT关系关系就大小一定的泵与风机来说，转速不变时，上式中的就大小一定的泵与风机来说，转速不变时，上式中的u2、g、D2、及及b2均为定值，所以上式可改写为：均为定值，所以上式可改写为：2022-1-14第二章第二章 泵与风机的性能泵与风机的性能第第8 8页页理论的流量理论的流量扬程曲线扬程曲线3、HTqT曲线v 说明，说明，泵与风机理论上的扬程与流量的关系是线性的泵与风机理论上的扬程与流量的关系是线性的。当。当q qT T0 0时，时，H

6、HT TA Au u2 22 2/g/g。v 下图为三种不同叶型的泵与风机流量上的下图为三种不同叶型的泵与风机流量上的HTqT曲线。v 三条曲线的斜率为：三条曲线的斜率为：v BctgBctg2 2，所以结构所以结构v 不同叶型不同，不同叶型不同，“曲曲v 线线”的斜率也不同。的斜率也不同。T2TqBctgAH均为常数，以及、式中：222222ctgbD 1guBguA前向叶型，290径向叶型，290后向叶型，29090，ctgctg2 200，功率曲线为一条功率曲线为一条向上凹的二次曲线向上凹的二次曲线；v 当具有后向型叶轮时，当具有后向型叶轮时， 2 29000，功率曲线为一条功率曲线为一

7、条向下凹的二次曲线向下凹的二次曲线。v分析v 变化倾向，指导意义。变化倾向，指导意义。v 前向型前向型qT PT ，不不v 稳定；后向型稳定；后向型qT PT不不v 变，原动机不易超载。变，原动机不易超载。v）（T2TTqBctgAq P前向叶型，290径向叶型，290后向叶型，290PTqT实际曲线理论曲线扣除损失二、功率与流量性能曲线二、功率与流量性能曲线（P- -qV ） 2022-1-14第二章第二章 泵与风机的性能泵与风机的性能第第1414页页qVPOPh-qVT二、功率与流量性能曲线二、功率与流量性能曲线（P- -qV ） 2TTTTTThmmh1000/ )(g1000/gVVV

8、VVqBqABqAKqHqPPPPP与流量无关，且，若现，若现场的凝结泵和给水泵闭阀启场的凝结泵和给水泵闭阀启动，动，则则这部分功率将导致泵内水温有较大的温升，易产生泵内汽蚀，这部分功率将导致泵内水温有较大的温升，易产生泵内汽蚀，故故。后向式后向式径向式径向式前向式前向式qP-qVT Pm PV实际的实际的P-qV 曲线曲线2 2、流量、流量功率实际曲线功率实际曲线2022-1-14第二章第二章 泵与风机的性能泵与风机的性能第第1515页页三、效率与流量性能曲线（三、效率与流量性能曲线（ - -qV） PpqPHqPPVV10001000ge泵与风机的泵与风机的 - -qV性能曲性能曲线线由下

9、式计算可得，即由下式计算可得，即并随性能表一起附于制造厂并随性能表一起附于制造厂家的产品说明书或产品样本家的产品说明书或产品样本中。中。 右图为与右图为与300MW、600 MW机组配套用的锅炉给水机组配套用的锅炉给水泵的性能曲线。泵的性能曲线。 2022-1-14第二章第二章 泵与风机的性能泵与风机的性能第第1616页页四、四、离心式泵与风机性能曲线的比较离心式泵与风机性能曲线的比较 离心式通风机三种不同型式叶轮的性能曲线离心式通风机三种不同型式叶轮的性能曲线 对前向式和径向式叶轮对前向式和径向式叶轮，能能头性能曲线为一具有驼峰的或呈头性能曲线为一具有驼峰的或呈型的曲线，且随型的曲线，且随

10、2a 曲线弯曲曲线弯曲程度程度 。 K点左侧为不稳定工作区。点左侧为不稳定工作区。，能头曲线总，能头曲线总的趋势的趋势一般一般是随着流量的增加能是随着流量的增加能头逐渐降低，头逐渐降低，不会出现不会出现型型。 1、H- -qV 性能曲线的比较性能曲线的比较 2022-1-14第二章第二章 泵与风机的性能泵与风机的性能第第1717页页结构参数结构参数后向式叶轮的性能后向式叶轮的性能曲线存在不同程度的差异。常见的曲线存在不同程度的差异。常见的有有、和和三种基三种基本类型。本类型。不同型式的性能曲线，其工程应用场合不同。应重点给不同型式的性能曲线，其工程应用场合不同。应重点给予关注。予关注。qVHO

11、abc四、四、离心式泵与风机性能曲线的比较离心式泵与风机性能曲线的比较 2022-1-14第二章第二章 泵与风机的性能泵与风机的性能第第1818页页 Kp=25%30% ） 其其特点是：当流量变化很小时能头变化很大特点是：当流量变化很小时能头变化很大。例如火力。例如火力发电厂自江河、水库取水的循环水泵，就希望有这样的工作发电厂自江河、水库取水的循环水泵，就希望有这样的工作性能。性能。因为，随着季节的变化，江河、水因为，随着季节的变化，江河、水库的水位涨落差非常大，同时水的清洁库的水位涨落差非常大，同时水的清洁度也发生变化；度也发生变化；但是，由于凝汽器内真但是，由于凝汽器内真空度的要求，其流量

12、变化不能太大。空度的要求，其流量变化不能太大。qVHOa四、四、离心式泵与风机性能曲线的比较离心式泵与风机性能曲线的比较 2022-1-14第二章第二章 泵与风机的性能泵与风机的性能第第1919页页 （Kp=8%12% ） 其其特点是：当流量变化较大时，能头变化很小特点是：当流量变化较大时，能头变化很小。例如火。例如火力发电厂的给水泵、凝结水泵就希望有这样的性能。力发电厂的给水泵、凝结水泵就希望有这样的性能。 因为，汽轮发电机在运行时负荷变因为，汽轮发电机在运行时负荷变化是不可避免的，特别是对调峰机组，化是不可避免的，特别是对调峰机组，负荷变化更大。但是，由于主机安全经负荷变化更大。但是，由于

13、主机安全经济济性的要求，汽包、除氧器以及凝汽器性的要求，汽包、除氧器以及凝汽器内的压强变化不能太大。内的压强变化不能太大。qVHOab四、四、离心式泵与风机性能曲线的比较离心式泵与风机性能曲线的比较 2022-1-14第二章第二章 泵与风机的性能泵与风机的性能第第2020页页 （驼峰曲线不能用斜度表示）（驼峰曲线不能用斜度表示） 其其特点是：在峰值点特点是：在峰值点k 左侧出现不稳定工作区左侧出现不稳定工作区，故设计，故设计时应尽量避免这种情况，或尽量减小不稳定区。时应尽量避免这种情况，或尽量减小不稳定区。 qVHOabcqVkk四、四、离心式泵与风机性能曲线的比较离心式泵与风机性能曲线的比较

14、 2022-1-14第二章第二章 泵与风机的性能泵与风机的性能第第2121页页五、轴流式泵与风机性能曲线五、轴流式泵与风机性能曲线(自学自学)1 1、性能曲线的趋势分析、性能曲线的趋势分析 冲角增加，曲线上升；冲角增加，曲线上升； 叶顶和叶根分别出现二次回叶顶和叶根分别出现二次回流，曲线回升。流，曲线回升。 边界层分离，叶根出现回流，边界层分离，叶根出现回流，曲线下降，但趋势较缓；曲线下降，但趋势较缓； 2 2、性能曲线的特点、性能曲线的特点 存在不稳定工作区，曲线形存在不稳定工作区，曲线形状呈状呈型；型； 空载易过载；空载易过载； 高效区窄。高效区窄。2022-1-14第二章第二章 泵与风机的性能泵与风机的性能第第2222页页 1 1、为了减小原动机容量和避免启动电流过大，轴流式泵为了减小原动机容量和避免启动电流过大，轴流式泵与风机和离心式泵与风机则应在何种情况下启动？为什么。与风机和离心式泵与风机则应在何种情况下启动？为什么。 2 2、泵与风机空载时，功率为什么不为零？、泵与风机空载时，功率为什么不为零