(电厂培训泵与风机)专题四泵与风机的运行调节

专题四泵与风机的运行泵与风机的性能曲线，只能说明泵与风机自身的性能。但泵与风机在管路中工作时，不仅取决于其本身的性能，还取决于管路系统的性能。第一节管路特性曲线与工作点

一、管路特性曲线管路特性:管路中通过的流量与所需要消耗的能头（能量）之间的关系。列出断面2-2与B-B的伯努利方程：泵与风机在运行状态下提供的总扬程管路系统为输送流体所需要的总扬程列出断面A-A与1-1的伯努利方程：两项均与流量无关，称其和为静扬程，用Hst表示。

吸入与输出容器间的静压水头差；

流体被提升的总几何高度；

管路系统的总阻力损失。管路特性曲线方程为：对于风机而言其方程为：管路特性曲线是一条二次抛物线，此抛物线起点在纵坐标静扬程Hst处；风机为一条过原点的二次抛物线。在以后以Hc-qv代表管路特性曲线二、工作点◆将泵本身的性能曲线与管路特性曲线按同一比例绘在同一张图上，则这两条曲线相交于M点，M点即泵在管路中的工作点。在A点工作：HA>HA′流体能量有富裕（泵产生的能量富裕），此富裕能量使流体加速，流量由qVA增加到qVM；在B点工作：HB<HB′泵产生的能量不足，致使流体减速，流量由qVB减少到qVM。泵在M点工作时达到能量平衡，工作稳定风机的工作点

风机的工作点是由静压性能曲线与管路特性曲线的交点M来决定的。当泵或风机性能曲线与管路特性曲线无交点时，则说明这种泵或风机的性能过高或过低，不能适应整个装置的要求。工作点的稳定性某些泵与风机具有驼峰形的性能曲线。当泵与风机在性能曲线的下降区段工作，则运行是稳定的，如M点若工作在性能曲线的上升区段时，则为不稳定工作点，如A点不稳定工作点稳定工作点第二节泵与风机的联合工作并联指两台或两台以上的泵或风机向同一压力管路输送流体的工作方式。并联的目的是在压头相同时增加流量串联是指前一台泵或风机的出口向另一台泵或风机的人口输送流体的工作方式并联工作场合

(1)当扩建机组，相应的需要流量增大，而对原有的泵与风机仍可以使用时；(2)电厂中为了避免一台泵或风机的事故影响主机主炉停运时,采用备用；(3)由于外界负荷变化很大，采用两台或数台并联工作，以增减运行台数来适应外界负荷变化的要求时。EFO串联工作场合

(1)设计制造一台新的高压的泵或风机比较困难，而现有的泵或风机的容量已足够，只是压头不够时。

(2)在改建或扩建的管道阻力加大，要求提高扬程以输出较多流量时。同性能(同型号)泵并联工作并联工作的特点扬程彼此相等，总流量为每台泵输送流量之和，即qVM=2qvB。HB(HM)＞HC相同性能的泵与风机串联串联工作的特点流量彼此相等，总扬程为每台泵扬程之和，HM=2HB增大流量是采用泵的串联还是并联？？串联并联低阻管路高阻管路两台不同性能泵串联工作第一种管路中工作时，工作点为M1，串联运行时总扬程和流量都是增加的。第二种管路中工作时，工作点为M2，这时流量和扬程与只用一台泵(Ⅰ)单独工作时的情况一样，此时第二台泵不起作用，在串联中只耗费功率。

第三种管路中工作时，工作点为M3，这时的扬程和流量反而小于只有I泵单独工作时的扬程和流量，这是因为第二台泵相当于装置的节流器，增加了阻力，减少了输出流量。例题：把温度50℃的水提高到30m的地方，问需要泵的扬程为多少？设吸水池水面的表压力为4.905×104pa，全部流动损失为5m，水的密度

。解:泵的扬程为为提高风机输出的全压，将两台性能相同的风机串联运行，风机的性能曲线如图所示。工作管路系统的特性方程为。试确定串联运行时风压提高的百分数是多少？串联后每台风机的轴功率是多少？串联运行时风压为：串联后，每台风机的工作点为B点，读得每台风机风压为：风量为：效率为：而每台风机单独运行工作点为C点，其风压为：则串联运行时，风压提高的百分数为：串联后每台风机的轴功率为：第三节：泵与风机运行工况的调节泵与风机运行时，其运行工况点需要随着主机负荷的变化而改变，这种实现泵与风机运行工况点改变的过程称为运行工况调节。调节的方法可分为两类：改变管路特性曲线来改变工作点；

改变泵与风机的性能曲线来改变工作点。非变速调节和变速调节。(注意教材以是否改变了管路性能曲线或泵与风机性能曲线来区分。）一、非变速调节常用的调节方式主要有：节流调节、分流调节、离心泵的汽蚀调节、离心式和轴流式风机的入口导流器（前导叶）调节、混流式和轴流式风机的动叶调节等。（一）节流调节

前提条件：n=C

分类：出口端和进口端节流。

实施方法：改变节流部件的开度。1、出口端节流调节出口端节流调节原理

节流时能量损失很大，并且随着调节量的增加而愈加严重，同时它只能向小于额定流量的方向进行调节轴流式泵与风机不能采用出口端节流调节方式。任意一点的运行效率特点节流调节经济性差但设备简单，操作可靠调节装置的初投资很低中小型离心泵广泛采用2.入口端节流调节进口节流损失h1<出口节流损失h2，故进口端节调节比出口端节流调节要经济些

入口端节流调节若泵采用进口端节调节，由于会使泵的吸入管路阻力增加而导致泵进口压强的降低，有引起泵汽蚀的危险，故进口端节流调节仅在风机上使用。

适用场合：汽蚀调节方式一般多在中小型火力发电厂的凝结水泵上采用，而大型机组则不宜采用汽蚀调节。H-qV和Hc-qV→平坦→流量调节范围↑。注意：排汽量↓→泵内汽蚀↓。为使长期处于低负荷下的凝结水泵安全运行，在设计制造方面应采用耐汽蚀材料；在运行中，可考虑同时应用分流调节。(二)汽蚀调节什么是汽蚀调节：泵出口调节阀全开，负荷变化→凝汽器热井中水位变化→汽蚀→凝结水泵输出流量变化，使之与汽轮机排汽量达到自动平衡。（三）、回流调节（分流调节）BD(分流阀全开）BC(分流阀全关）管路特性曲线分流后泵的特性曲线（四）入口导流器调节（风机）常用导流器结构：（a）轴向导流器（b）简易导流器（c）斜叶式导流器工作原理：导流器的作用正预旋→v1u↑和v2u↓→pT↓节流→风机内部局部阻力损失和冲击损失↑导流器调节方式比出口节流能节省8％～24％的功率。（五）动叶调节说明：大型轴流式、混流式泵与风机在运行中，采用调整叶轮叶片安装角的办法来适应负荷变化的调节方式（n≡C）。工作原理：βα的变化引起速度三角形的变化和△vu的变化从而影响轴流式泵与风机的性能曲线的变化。二、变速调节通过改变泵与风机的工作转速，使其本身的性能曲线发生变化，从而来变更工作点的调节方式。变速调节的依据是比例定律。适用调节频繁的大、中型泵或风机。效果分析：上述分析，只是分析了在理想情况下最大可能的节能能力。而实际的节能效果还要受到诸如转速效应，装置静能头不为零及变速调节设备本身的能量消耗等因素的制约。因此，变速调节的实际节能效果要小于理想情况下最大可能的节能效果。但与非变速调节比较，变速调节的主要优点是大大减少了附加的节流损失，在很大变工况范围内能够使泵与风机保持较高的运行效率。变速调节分类：双速电动机直流电动机液力耦合器38定速电动机加液力耦合器驱动液力耦合器以液体为工作介质的一种非刚性联轴器，又称液力联轴器。液力耦合器(见图)的泵轮和涡轮组成一个可使液体循环流动的密闭工作腔，泵轮装在输入轴上,涡轮装在输出轴上。动力机（内燃机、电动机等）带动输入轴旋转时，液体被离心式泵轮甩出。这种高速液体进入涡轮后即推动涡轮旋转，将从泵轮获得的能量传递给输出轴。最后液体返回泵轮，形成周而复始的流动。液力耦合器靠液体与泵轮、涡轮的叶片相互作