第六章泵與風(fēng)機的調(diào)節(jié)與運行第一節(jié)管路性能曲線和泵與風(fēng)機工作點第二節(jié)泵與風(fēng)機的調(diào)節(jié)第四節(jié)液力偶合器第五節(jié)泵與風(fēng)機的聯(lián)合運行第六節(jié)泵與風(fēng)機的啟動、運行和維護第七節(jié)泵與風(fēng)機的不穩(wěn)定工況第六章泵與風(fēng)機的調(diào)節(jié)與運行第一節(jié)管路性能曲線和泵與風(fēng)1第一節(jié)管路性能曲線和泵與風(fēng)機的工作點泵與風(fēng)機的性能曲線，只能說明泵與風(fēng)機自身的性能，但泵與風(fēng)機在管路中工作時，不僅取決于其本身的性能，而且還取決于管路系統(tǒng)的性能，即管路特性曲線。由這兩條曲線的交點來決定泵與風(fēng)機在管路系統(tǒng)中的運行工況。一、管路性能曲線管路性能曲線就是流體在管路系統(tǒng)中通過的流量與所需要的能量之間的關(guān)系曲線。第一節(jié)管路性能曲線和泵與風(fēng)機的工作點泵與風(fēng)機的性能曲線，只2管路性能曲線表明：對一定的管路系統(tǒng)來說，通過的流量越多，需要外界提供的能量越大；管路性能曲線的形狀、位置取決于管路裝置、流體性質(zhì)和流動阻力。圖6-1管路性能曲線圖6-2泵的工作點二、泵或風(fēng)機的工作點如果將其一轉(zhuǎn)速下泵或風(fēng)機性能曲線和管路性能曲線按同一比例繪于同一坐標圖上，則兩條曲線相交于M點，即工作點。管路性能曲線表明：對一定的管路系統(tǒng)來說，通過的流量越多，需要3M點為能量供需平衡點。A點：HA>HA′，多余的能量必使管內(nèi)流體加速，流量增大，直到移至M點。B點：HB<HB′，能量供不應(yīng)求，使流量減少，工作點向M點移動。圖6-2泵的工作點圖6-3風(fēng)機的工作點因為真正克服管路阻力的只是全壓中的靜壓部分，所以有時風(fēng)機還用靜壓工作點N。M點為能量供需平衡點。圖6-2泵的工作點圖6-34圖6-4泵與風(fēng)機的不穩(wěn)定工作區(qū)駝峰狀性能曲線與管路性能曲線交點可能有兩個，其中在泵與風(fēng)機性能曲線的下降段的交點為穩(wěn)定工作點。為什么K點不穩(wěn)定？圖6-4泵與風(fēng)機的不穩(wěn)定工作區(qū)駝峰狀性能曲線與管路性能5思考：某臺可變速運行的離心泵在轉(zhuǎn)速n0下的運行工況點為M(qVM，pM)，如下圖所示。當(dāng)降轉(zhuǎn)速后，流量減小到qVA，試定性確定這時的轉(zhuǎn)速。思考：某臺可變速運行的離心泵在轉(zhuǎn)速n0下的運行工況點為M(6第二節(jié)泵與風(fēng)機的調(diào)節(jié)所謂調(diào)節(jié)，就是在運行中按照客觀要求，用人為的方法改變工作點的位置。方法：分別或同時改變這兩條性能曲線使工作點位置改變。一、節(jié)流調(diào)節(jié)節(jié)流調(diào)節(jié)是通過改變管路系統(tǒng)調(diào)節(jié)閥的開度，使管路曲線形狀發(fā)生變化來實現(xiàn)工作位置點的改變。節(jié)流調(diào)節(jié)分出口端節(jié)流調(diào)節(jié)和入口端節(jié)流調(diào)節(jié)兩種方法。1、出口端節(jié)流調(diào)節(jié)多余的能量△H完全消耗在調(diào)節(jié)閥的節(jié)流損失上。應(yīng)用在離心泵，調(diào)節(jié)簡單可靠。第二節(jié)泵與風(fēng)機的調(diào)節(jié)所謂調(diào)節(jié)，就是在運行中按照客觀要求，用72、入口端節(jié)流調(diào)節(jié)主要用于風(fēng)機上，它是通過改變?nèi)肟趽醢彘_度來調(diào)節(jié)流量。△H1<△H2，入口擋板調(diào)節(jié)比出口節(jié)流調(diào)節(jié)損失小，運行經(jīng)濟性要好一些。但是，對于水泵來說，不可采用入口端節(jié)流調(diào)節(jié)。二、入口導(dǎo)流器調(diào)節(jié)入口導(dǎo)流器調(diào)節(jié)是離心風(fēng)機廣泛采用的一種調(diào)節(jié)方式，通過改變?nèi)肟趯?dǎo)流器的裝置角使風(fēng)機性能曲線改變來實現(xiàn)調(diào)節(jié)。導(dǎo)流器全開時，導(dǎo)流器的葉片角為0o，氣流沿徑向進入葉輪。2、入口端節(jié)流調(diào)節(jié)二、入口導(dǎo)流器調(diào)節(jié)8圖6-7葉輪入口速度三角形圖6-7入口導(dǎo)流器調(diào)節(jié)性能曲線由于進口導(dǎo)流葉片既是風(fēng)機的組成部分，又屬于整個管路系統(tǒng)，因此進口導(dǎo)流器的調(diào)節(jié)既改變了風(fēng)機性能曲線，也使管路性能曲線發(fā)生變化。當(dāng)風(fēng)機導(dǎo)流葉片角度分別為0o、30o、60o時，風(fēng)機的工作點分別為1、2、3。圖6-7葉輪入口速度三角形圖6-7入口導(dǎo)流器調(diào)節(jié)9軸向?qū)Я髌鲝较驅(qū)Я髌鬏S向?qū)Я髌鲝较驅(qū)Я髌?0三、旁通調(diào)節(jié)旁通調(diào)節(jié)是在泵或風(fēng)機的出口管路上安裝一個帶調(diào)節(jié)閥門的回流管路2，當(dāng)需要調(diào)節(jié)輸出流量時，通過改變變回流管路2上閥門的開度，從輸出流體中引出一部分返回到泵與風(fēng)機入口，從而在泵與風(fēng)機運行流量不變的情況下，改變輸出流量，達到調(diào)節(jié)流量的目的。圖6－10旁通調(diào)節(jié)1－壓力管路；2－回流管路應(yīng)用：鍋爐給水泵為防止在小流量區(qū)可能發(fā)生汽蝕二設(shè)置再循環(huán)管路，進行旁通調(diào)節(jié)。三、旁通調(diào)節(jié)圖6－10旁通調(diào)節(jié)應(yīng)用：鍋爐給水泵為防止在11四、動葉調(diào)節(jié)動葉調(diào)節(jié)是在泵與風(fēng)機轉(zhuǎn)速不變的情況下，通過改變動葉片安裝角βb來改變泵與風(fēng)機的性能曲線形狀、使工作點位置改變，從而實現(xiàn)工況調(diào)節(jié)的。改變?nèi)~片安裝角βb

，沖角i和β∞也隨之發(fā)生變化。從而使揚程（全壓）、流量發(fā)生變化，以達到工況調(diào)節(jié)的目的。四、動葉調(diào)節(jié)改變?nèi)~片安裝角βb，沖角i和β∞也隨之發(fā)生變化12圖6－11動葉可調(diào)軸流泵性能曲線圖6－11動葉可調(diào)軸流泵性能曲線13固6-14動葉可調(diào)軸流風(fēng)機與入口導(dǎo)流器調(diào)節(jié)的離心風(fēng)機性能曲線比較固6-14動葉可調(diào)軸流風(fēng)機與入口導(dǎo)流器調(diào)節(jié)的離心風(fēng)機性能14五、液位調(diào)節(jié)（汽蝕調(diào)節(jié)）液位調(diào)節(jié)就是利用水泵系統(tǒng)中吸水箱內(nèi)水位的升降來調(diào)節(jié)流量。由于泵入口液柱（壓力）降低，泵內(nèi)發(fā)生汽蝕，使水泵性能曲線突然下降。不同液位高度相應(yīng)的汽蝕性能曲線與管路性能曲線交點即為一系列工作點。圖6－14水泵液位調(diào)節(jié)五、液位調(diào)節(jié)（汽蝕調(diào)節(jié)）圖6－14水泵液位調(diào)節(jié)15圖6－14水泵液位調(diào)節(jié)（1）汽輪機負載正常，水泵工作點為M；（2）汽輪機負載減小，凝結(jié)水量小于水泵流量時，熱水井中水位下降，入口壓力降低，水泵汽蝕，工作點移至M1；（3）若汽輪機負載繼續(xù)減小，則工作點移至M2。所以，不同的倒灌高度對應(yīng)著不同的工作點，自動達到了調(diào)節(jié)流量的目的。圖6－14水泵液位調(diào)節(jié)（1）汽輪機負載正常，水泵工作點16說明：（1）采用汽蝕調(diào)節(jié)對泵的通流部件損壞并不十分嚴重，而可使泵自動調(diào)節(jié)流量，減少運行人員，降低水泵耗電約30%~40%；（2）在中小型發(fā)電廠的凝結(jié)水泵上被廣泛采用，大型電廠設(shè)備安全性非常重要，一般不采用汽蝕調(diào)節(jié)；（3）實際工作中，必須比較采用汽蝕調(diào)節(jié)的經(jīng)濟效益，以及由于汽蝕所增加的檢修工作量的相關(guān)問題；（4）汽蝕泵的葉輪采用抗汽蝕材料。說明：17六、變速調(diào)節(jié)1、變速調(diào)節(jié)原理及節(jié)能效果A點軸功率B點軸功率變速調(diào)節(jié)節(jié)省的功率為六、變速調(diào)節(jié)A點軸功率B點軸功率變速調(diào)節(jié)節(jié)省的功率為182、變速措施定速電機變速電機汽輪機驅(qū)動液力偶合器油膜（粘液）滑差離合器電磁轉(zhuǎn)差離合器2、變速措施定速電機液力偶合器19【例6—1】在轉(zhuǎn)速n1＝960r/min時，10SN5×3型凝結(jié)水泵的H1—qv1性能曲線繪于右圖中。試求當(dāng)該泵的轉(zhuǎn)速降低到n2＝900r/min運行時，管路系統(tǒng)中流量減少了多少?管路性能曲線方程式H＝80＋5300qv2。解：（1）繪出管路性能曲線；（2）比例定律求H2、qV2；（3）作H2－qv2性能曲線，得交點B，求得流量減少16.3％。【例6—1】在轉(zhuǎn)速n1＝960r/min時，10SN5×3型20【例6－2】某水泵在轉(zhuǎn)速為n1＝1450r/min時的性能曲線和管路性能曲線如圖所示，若把流量調(diào)節(jié)為qv＝8m3/h，比較采用節(jié)流調(diào)節(jié)和變速調(diào)節(jié)各自所消耗的功率。假定泵原來效率為65％，節(jié)流調(diào)節(jié)后效率為63％。解：【例6－2】某水泵在轉(zhuǎn)速為n1＝1450r/min時的性能21第四節(jié)液力偶合器液力偶合器又稱液力聯(lián)軸器，主要由泵輪、渦輪、旋轉(zhuǎn)內(nèi)套、勺管等組成；一般泵輪與渦輪葉片數(shù)差1～4片。第四節(jié)液力偶合器液力偶合器又稱液力聯(lián)軸器，主要由泵輪、渦輪22一、液力偶合器傳動原理循環(huán)圓：泵輪與渦輪所組成的軸面腔室；勺管：可以在旋轉(zhuǎn)內(nèi)套與渦輪間的腔室中移動，以調(diào)節(jié)循環(huán)圓內(nèi)的工作油量。圖6－21液力偶合器速度三角形由動量矩方程得泵輪作用于工作油的力矩為：工作油作用于渦輪上的力矩為：一、液力偶合器傳動原理圖6－21液力偶合器速度三角形23根據(jù)流體力學(xué)原理，泵輪與渦輪之間的軸向間隙無葉片，所以無粘性流體在旋轉(zhuǎn)方向上的動量矩不變，即rvu＝常數(shù)。所以，在忽略各項損失的情況下，可以認為：MP——偶合器的輸入力矩，即泵輪力矩；MT——偶合器的輸出力矩，即渦輪力矩。偶合器的效率η為：設(shè)泵輪與渦輪的速比為i，則結(jié)論：忽略各種損失的情況下，液力偶合器的傳動效率等于傳動的速比。根據(jù)流體力學(xué)原理，泵輪與渦輪之間的軸向間隙無葉片，所以無粘性24速比與滑差率s

有下列關(guān)系：液力偶合器的速比一般為0.97~0.98，滑差一般為0.02~0.03。根據(jù)相似理論，同一系列幾何相似的液力偶合器，在相似工況下傳遞的力矩值，與液體的ρg、泵輪轉(zhuǎn)速nP的平方和直徑D的五次方成正比。泵輪系數(shù)λP表示為：λP是液力偶合器的重要參數(shù)，其值高，說明偶合器的能容高、性能好。速比與滑差率s有下列關(guān)系：根據(jù)相似理論，同一系列幾何相似25二、液力偶合器的特性1、偶合器的外特性：是在泵輪轉(zhuǎn)速nP、工作油密度ρ及運動粘性系數(shù)γ不變的條件下，泵輪力矩MP（MT）、效率η與速比i的函數(shù)關(guān)系。圖6－22液力偶合器的外特性（1）扭拒MP（MT）隨速比的增加而降低。i＝1即nP＝nT，扭拒為零；i＝0即nT＝0時，扭拒MP(MT)達到最大；制動工況，制動扭拒。二、液力偶合器的特性圖6－22液力偶合器的外特性（126圖6－22液力偶合器的外特性（2）液力偶合器的效率η隨著速比i的增加而直線上升。當(dāng)效率高達A點（i=0.985）后，效率曲線急劇下降到C點（i=0.99）（3）設(shè)計工況點，液力偶合器應(yīng)具有盡可能大的扭矩，亦就是盡可能大的力矩系數(shù)λP。（4）i＝0時，扭矩應(yīng)盡可能地小。它意味著防護性能好、脫離性能好，因空轉(zhuǎn)而損失的發(fā)熱少。圖6－22液力偶合器的外特性（2）液力偶合器的效率η27圖6－24液力偶合器部分充油時外特性2、偶合器的充液率通常外特性是指液力偶合器在全充油量情況下的輸出特性曲線。充油量不同時，所有扭矩曲線都交于i=1.0這一點。圖6－24液力偶合器部分充油時外特性2、偶合器的充液率28三、液力偶合器傳動的功率損失通過前面的學(xué)習(xí)我們知道η=i，那么速比較小的情況下，是否偶合器的損失較大呢？設(shè)泵輪功率為PP，渦輪功率為PT，則根據(jù)比例定律，得下標0表示最高效率點

代入，得偶合器傳動損失的功率為因為三、液力偶合器傳動的功率損失設(shè)泵輪功率為PP，渦輪功率為29結(jié)論：（1）i＝0，制動工況，渦輪靜止；（2）i＝2/3，功率損失最大值時的速比。（3）i<2/3時，雖然傳動效率隨i的降低而下降，但損失功率小于2/3處，原因是泵與風(fēng)機功率與轉(zhuǎn)速成3次方關(guān)系。所以解得i=0及i=2/3。為求出偶合器最大傳動功率損失，對上式求導(dǎo)結(jié)論：（1）i＝0，制動工況，渦輪靜止；所以解得i=0及30四、液力偶合器的特點1、可以實現(xiàn)無級變速液力偶合器的調(diào)速范圍為i=0.2~0.98，實際運行中當(dāng)i<0.4時常出現(xiàn)不穩(wěn)定狀況。2、可以滿足鍋爐點火工況要求鍋爐點火時，要求給水量較小。3、可以空載啟動，離合方便

利用液力偶合器的充、放油，可實現(xiàn)無油空載啟動原動機。4、可以隔離振動

泵輪與渦輪無機械連接。5、對動力過載起保護作用

動力過載時可有效保護原動機。6、液力偶合器運轉(zhuǎn)時，有一定功率損失最大功率損失處速比為i=2/3。四、液力偶合器的特點31第五節(jié)泵與風(fēng)機的聯(lián)合運行一、并聯(lián)運行并聯(lián)運行就是兩臺或兩臺以上泵或風(fēng)機同時向同一管路系統(tǒng)輸送流體的工作方式。主要目的是為了增加泵或風(fēng)機的流量。圖6－33兩臺相同性能泵并聯(lián)運行1、相同性能的泵并聯(lián)運行特點：各泵性能曲線在同一揚程下流量相加。（1）在忽略非共用段管路阻力前提下，并聯(lián)時總流量等于每臺泵流量之和，即qVA=2qVB，而HA=HB。第五節(jié)泵與風(fēng)機的聯(lián)合運行一、并聯(lián)運行圖6－33兩臺32（2）并聯(lián)時每臺泵的流量比它單獨運行時的流量減少了，即qVB<qVC；圖6－33兩臺相同性能泵并聯(lián)運行（3）總揚程比單獨運行時揚程提高了，即HA>HC。（4）對于經(jīng)常處于并聯(lián)運行的泵，為提高其運行的經(jīng)濟性，應(yīng)按？點選擇泵。（5）為保證運行時電動機不致過載，對于離心泵，應(yīng)按？點選擇電動機配套功率；而對于軸流泵則應(yīng)按？點選擇。B點B點C點B點B點C點（2）并聯(lián)時每臺泵的流量比它單獨運行時的流量減少了，即qVB332、不同性能的泵并聯(lián)運行（1）圖6-34的合成性能曲線只有在A′點右側(cè)才能正常工作。圖6-34不同性能泵并聯(lián)運行（2）圖6-35的合成性能曲線只有在A點右側(cè)區(qū)域內(nèi)是泵的穩(wěn)定工作點。2、不同性能的泵并聯(lián)運行圖6-34不同性能泵并聯(lián)運行343、說明：（1）并聯(lián)泵或風(fēng)機的性能曲線差異不要太大；（2）并聯(lián)越多增加流量越少，即每臺泵輸送流量減少，不宜過多。4、并聯(lián)運行的場合（1）當(dāng)擴建機組，相應(yīng)的需要流量增大，而對原有的泵與風(fēng)機仍可以使用時；（2）電廠中為了避免一臺泵或風(fēng)機的事故影響主機主爐停運時，即一用一備或多用一備等；（3）由于外界負荷變化很大，流量變化幅度相應(yīng)很大，為了發(fā)揮泵與風(fēng)機的經(jīng)濟效果，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，以增減運行臺數(shù)來適應(yīng)外界負荷變化的要求時。3、說明：4、并聯(lián)運行的場合35二、串聯(lián)運行泵或風(fēng)機首尾相接串聯(lián)在同一管路系統(tǒng)中，依次傳送同一流量的工作方式為泵或風(fēng)機串聯(lián)運行。串聯(lián)的主要目的是為了提高泵或風(fēng)機的揚程或全壓。1、相同性能的泵串聯(lián)運行特點：同一流量下對應(yīng)工況點的揚程相迭加。（1）總流量與串聯(lián)工作的每臺采的流量相等，即qVA＝qVB。（2）總揚程為串聯(lián)工作時每臺泵揚程之和，即HA＝2HB。（3）串聯(lián)后總流量和總揚程都增加了。圖6－36同性能泵串聯(lián)運行二、串聯(lián)運行1、相同性能的泵串聯(lián)運行圖6－36同性能36（4）管路性能曲線越陡峭，串聯(lián)后揚程增加得越明顯。圖6－36同性能泵串聯(lián)運行（5）串聯(lián)運行時泵的壓力逐級升高，要求工作在后面的泵的強度要高，避免泵受損壞；串聯(lián)臺數(shù)最好不要超過2臺。（6）對于經(jīng)常處于串聯(lián)運行的泵，為提高其運行的經(jīng)濟性，應(yīng)按？點選擇泵；考慮泵不發(fā)生汽蝕，應(yīng)按？點的流量確定泵的幾何安裝高度。（7）為保證運行時電動機不致過載，對于離心泵，應(yīng)按？點選擇電動機配套功率；而對于軸流泵則應(yīng)按？點選擇。C點B點B點B點（4）管路性能曲線越陡峭，串聯(lián)后揚程增加得越明顯。圖6－36372、不同性能的泵串聯(lián)運行特點：同一流量下對應(yīng)工況點揚程相迭加。工作范圍限制在A′左側(cè)。3、串聯(lián)工作的場合（1）設(shè)計制造一臺新的高壓的泵或風(fēng)機比較困難，而現(xiàn)有的泵或風(fēng)機的容量已足夠，只是壓頭不夠時。（2）在改建或擴建的管道阻力加大，要求提高揚程以輸出較多流量時。2、不同性能的泵串聯(lián)運行3、串聯(lián)工作的場合38三、相同性能泵聯(lián)合工作方式的選擇如果用兩臺性能相同的泵遠行來增加流量時，可以來用兩臺泵并聯(lián)或串聯(lián)的方法，但是究竟那種方法有利，這要取決于管路特性曲線，如圖所示。（1）圖中性能曲線I是兩臺泵單獨運行時的曲線。II是兩臺泵并聯(lián)運行時的性能曲線，III是兩臺泵串聯(lián)運行時的性能曲線。（2）圖中表示三種不同陡度的管路特性曲線1、2、3，其中管路特性曲線3是這兩種運行方式優(yōu)劣的界限。三、相同性能泵聯(lián)合工作方式的選擇（1）圖中性能曲線I是兩臺39（3）管路性能曲線2與并聯(lián)性能曲線交于A2，與串聯(lián)性能曲線交于A2′，而qVA2>qVA2′。（4）管路性能曲線1與并聯(lián)性能曲線交于B2，與串聯(lián)性能曲線交于B2′，而qVB2>qVB2′，即串聯(lián)工作點B2的流量大于并聯(lián)工作點B2′的流量。結(jié)論：管路系統(tǒng)裝置中，若要通過增加泵的臺數(shù)來增加流量，應(yīng)該首先考慮管路性能曲線的陡、坦程度，然后選擇并聯(lián)還是串聯(lián)運行。（3）管路性能曲線2與并聯(lián)性能曲線交于A2，與串聯(lián)性能曲線交40【例6-3】兩臺性能完全相同的20Sh－13型離心泵并聯(lián)運行，該泵的性能曲線及并聯(lián)工作性能曲線繪于圖，試分別求出兩臺及三臺泵并聯(lián)運行時流量增加的百分數(shù)。忽略非共用管段的阻力時，輸水管路性能曲線方程式為HC＝20＋10qV2（式中qV的單位以m3/s計）。當(dāng)管路性能曲線方程式為HC＝20＋100qV2時（式中qV的單位以m3/s計），其流量增加的百分數(shù)又將如何變化?解：本題采用作圖法求解【例6-3】兩臺性能完全相同的20Sh－13型離心泵并聯(lián)運行41管路性能曲線D—E1與泵性能曲線相交的三個工作點流量為：一臺泵：qV1=730L/s；兩臺泵：qV2=1160L/s，159%；三臺泵：qV3=1360L/s，186%；管路性能曲線D—E1與泵性能曲線相交的三個工作點流量為：一臺泵：qV1=450L/s；兩臺泵：qV2=520L/s，116%；三臺泵：qV3=540L/s，120%；管路性能曲線D—E1與泵性能曲線相交的三個工作點流量為：管路42M—電動機轉(zhuǎn)矩；M0—總的阻力矩；Mm—由于各種機械摩擦所產(chǎn)生的阻力矩；MF—由于流體各種摩阻所產(chǎn)生的阻力矩；M′—在啟動過程中，轉(zhuǎn)子的加速轉(zhuǎn)矩。ab曲線：總阻力矩隨泵轉(zhuǎn)速的變化；ef曲線：電動機啟動轉(zhuǎn)矩曲線；MP：電動機額定轉(zhuǎn)矩。P＝Mω圖6-39泵啟動過程中轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩關(guān)系第六節(jié)泵與風(fēng)機的啟動、運行和維護一、泵與風(fēng)機的啟動特性M—電動機轉(zhuǎn)矩；ab曲線：總阻力矩隨泵轉(zhuǎn)速的變化；圖6-3943圖6-39泵啟動過程中轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩關(guān)系結(jié)論：為使泵正常啟動，應(yīng)使泵的啟動功率為最小，所以離心泵應(yīng)關(guān)閉出口閥啟動，而軸流泵則應(yīng)把入口、出口閥均打開后再啟動。圖中MP為電動機額定功率的轉(zhuǎn)矩，曲線的交點A為啟動過程的穩(wěn)定點，若泵的阻力矩過大，轉(zhuǎn)矩平衡點上移，如處于A′點，則很可能使電動機過載而損壞。圖6-39泵啟動過程中轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩關(guān)系結(jié)論：為使泵正常啟動44二、泵的啟動、運行維護、停泵及事故處理1、啟動程序（1）檢查：電源、泵與電動機本身、潤滑系統(tǒng)等等。（2）泵在啟動前的狀態(tài)。離心泵泵腔和吸水管內(nèi)充滿水，出口閥關(guān)閉。軸流泵泵體浸入水中、將出口閥適當(dāng)打開。給水泵暖泵完畢。（3）合閘啟動。合閘后不超過2～4min，轉(zhuǎn)速達到額定轉(zhuǎn)速后，逐漸開啟離心泵的出口閥，增加流量，并達到滿負荷，而且運行時流量不小于該泵要求的最小流量。2、正常維護、停泵和事故處理（1）正常運行與維護：進出口壓力、電流電壓、軸承溫度、振幅等。（2）停泵。要注意離心泵應(yīng)關(guān)閉出口閥后再停泵，給水泵還需開啟暖泵系統(tǒng)使其慢慢地冷卻，待泵轉(zhuǎn)子停轉(zhuǎn)后再停擰潤滑油系統(tǒng)。（3）常見事故及其處理方法。二、泵的啟動、運行維護、停泵及事故處理2、正常維護、停泵和45三、風(fēng)機的啟動、運行維護和故障處理（1）離心風(fēng)機應(yīng)關(guān)閉進口擋板啟動；軸流風(fēng)機應(yīng)適當(dāng)開啟擋板啟動；若為動葉可調(diào)則關(guān)閉葉片啟動。（2）高溫風(fēng)機，為預(yù)防過載采取加熱氣體，并隨時監(jiān)測電流確定是否過載。（3）運行與維護：壓力、電流電壓、軸承溫度、振幅等。（4）常見事故分性能方面和機械方面。四、暖泵1、原因：高溫高壓給水泵在啟動過程中由于高溫給水通過，使泵體溫度從常溫很快升高到100～200℃，這就必然造成了泵體內(nèi)外和各個部分之間的溫差。若沒有足夠長的傳熱時間和適當(dāng)控制溫升的措施，必然使泵各處膨脹不均、造成泵體各部分變形、磨損、振動和軸承抱軸等事故。2、暖泵：在較短的時間內(nèi)使泵體各處以允許的溫升、均勻的膨脹達到進入工作狀態(tài)前的要求。三、風(fēng)機的啟動、運行維護和故障處理四、暖泵2、暖泵：在較短463、正暖：一般在冷態(tài)下啟動時采用，即暖泵水取自除氧器，熱水從泵吸入口端暖水管流入泵內(nèi)，暖泵后從泵出口端流出，然后經(jīng)暖泵水管放泄到集水箱或地溝，水溫較低。4、倒暖：熱態(tài)下啟動時常采用，倒暖熱水取自給水壓力母管或另一臺泵出口，從給水泵出口端進入泵內(nèi)，暖泵后經(jīng)水泵入口流回除氧器，水溫較高。倒暖由于暖泵水能回收，因何比較經(jīng)濟。3、正暖：一般在冷態(tài)下啟動時采用，即暖泵水取自除氧器，熱水從47第七節(jié)泵與風(fēng)機的不穩(wěn)定工況一、風(fēng)機旋轉(zhuǎn)脫流1、脫流當(dāng)沖角增加到某一個臨界值時，流體在葉片凸面的流動遭到破壞，邊界層嚴重分離，阻力大大增加，升力急劇減小，壓力迅速下降。這種現(xiàn)象稱為脫流或失速。泵與風(fēng)機不穩(wěn)定工況有旋轉(zhuǎn)脫流、喘振、汽蝕等現(xiàn)象。圖6－41流體繞流葉型和脫流的產(chǎn)生（a）零沖角流動；（b）沖角增大，尾部出現(xiàn)脫流；（c）失速第七節(jié)泵與風(fēng)機的不穩(wěn)定工況一、風(fēng)機旋轉(zhuǎn)脫流1、脫流泵與風(fēng)機482、旋轉(zhuǎn)脫流（1）定義：一旦某一個或某些葉片上首先產(chǎn)生了脫流，這個脫流就會在整個葉柵上逐個葉片地傳播，稱為旋轉(zhuǎn)脫流。圖6－42動葉旋轉(zhuǎn)脫流的形成（2）旋轉(zhuǎn)脫流的傳播方向與葉輪轉(zhuǎn)向相反，而傳播角速度小于葉輪旋轉(zhuǎn)角速度。（3）旋轉(zhuǎn)脫流→葉片前后壓力變化→交變應(yīng)力→葉片損壞或共振2、旋轉(zhuǎn)脫流圖6－42動葉旋轉(zhuǎn)脫流的形成（2）旋轉(zhuǎn)脫流49二、風(fēng)機的喘振當(dāng)風(fēng)機處于不穩(wěn)定工作區(qū)運行時，可能會出現(xiàn)流量、全壓的大幅度波動，引起風(fēng)機及管路系統(tǒng)周期性的劇烈振動，并伴隨著強烈的噪聲，這種現(xiàn)象叫作喘振。1、喘振發(fā)生的過程節(jié)流調(diào)節(jié)減少風(fēng)機流量時臨界點K→D（管路容量較大，瞬間管內(nèi)壓力>風(fēng)機壓力）→流體倒流，管內(nèi)壓力降到小于B點→風(fēng)機工作移至E點→工作點為D點（qVA>qVD）→保持流量平衡滑向D點→風(fēng)機重復(fù)EKDBE二、風(fēng)機的喘振1、喘振發(fā)生的過程502、防止和消除喘振的措施（1）在風(fēng)機選型及管路設(shè)計時應(yīng)盡量使工作點避開不穩(wěn)定區(qū)。（2）設(shè)置再循環(huán)管或放氣閥，使通過風(fēng)機的流量大于qvk，以防止風(fēng)機運行落入不穩(wěn)定區(qū)。（3）設(shè)計管路時應(yīng)避免容積過大的管段，避免促成喘振的客觀條件。（4）采用適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)方式，使風(fēng)機穩(wěn)定工作區(qū)擴大。風(fēng)機產(chǎn)生喘振需具備的條件：（1）風(fēng)機在不穩(wěn)定工作區(qū)運行，且風(fēng)機工作點落在p—qV性能曲線的上升段。（2）風(fēng)機的管路系統(tǒng)具有較大容積，并與風(fēng)機構(gòu)成一個彈性的空氣動力系統(tǒng)。（3）系統(tǒng)內(nèi)氣流周期性波動頻率與風(fēng)機工作整個循環(huán)的頻率合拍，產(chǎn)生共振。2、防止和消除喘振的措施風(fēng)機產(chǎn)生喘振需具備的條件：51三、并聯(lián)工作的“搶風(fēng)”現(xiàn)象風(fēng)機并聯(lián)運行時，有時會出現(xiàn)一臺風(fēng)機流量特別大，而另一臺風(fēng)機流量特別小的現(xiàn)象，若稍加調(diào)節(jié)則情況可能剛好相反，原來流量大的反而減小。如此反復(fù)下去，使之不能正常并聯(lián)運行。這種現(xiàn)象稱為搶風(fēng)現(xiàn)象。若合成工作點為C，則兩臺風(fēng)機阻力稍有差別或系統(tǒng)風(fēng)量稍有波動，就可能使一臺風(fēng)機流量較大在C1點工作，仍屬于正常工作，而另一臺風(fēng)機流量較小在C2點處于不穩(wěn)定工作狀態(tài)。三、并聯(lián)工作的“搶風(fēng)”現(xiàn)象若合成工作點為C，則兩臺風(fēng)機阻力稍52為避免風(fēng)機出現(xiàn)搶風(fēng)現(xiàn)象，首先不采用具有不穩(wěn)定性能的風(fēng)機，同時在低負荷時可以單臺運行，當(dāng)單臺風(fēng)機滿足不了需要時，再啟動第二臺參加并聯(lián)運行。思考題：6-2、6-4、6-5、6-8為避免風(fēng)機出現(xiàn)搶風(fēng)現(xiàn)象，首先不采用具有不穩(wěn)定性能的風(fēng)機，同時53第六章泵與風(fēng)機的調(diào)節(jié)與運行第一節(jié)管路性能曲線和泵與風(fēng)機工作點第二節(jié)泵與風(fēng)機的調(diào)節(jié)第四節(jié)液力偶合器第五節(jié)泵與風(fēng)機的聯(lián)合運行第六節(jié)泵與風(fēng)機的啟動、運行和維護第七節(jié)泵與風(fēng)機的不穩(wěn)定工況第六章泵與風(fēng)機的調(diào)節(jié)與運行第一節(jié)管路性能曲線和泵與風(fēng)54第一節(jié)管路性能曲線和泵與風(fēng)機的工作點泵與風(fēng)機的性能曲線，只能說明泵與風(fēng)機自身的性能，但泵與風(fēng)機在管路中工作時，不僅取決于其本身的性能，而且還取決于管路系統(tǒng)的性能，即管路特性曲線。由這兩條曲線的交點來決定泵與風(fēng)機在管路系統(tǒng)中的運行工況。一、管路性能曲線管路性能曲線就是流體在管路系統(tǒng)中通過的流量與所需要的能量之間的關(guān)系曲線。第一節(jié)管路性能曲線和泵與風(fēng)機的工作點泵與風(fēng)機的性能曲線，只55管路性能曲線表明：對一定的管路系統(tǒng)來說，通過的流量越多，需要外界提供的能量越大；管路性能曲線的形狀、位置取決于管路裝置、流體性質(zhì)和流動阻力。圖6-1管路性能曲線圖6-2泵的工作點二、泵或風(fēng)機的工作點如果將其一轉(zhuǎn)速下泵或風(fēng)機性能曲線和管路性能曲線按同一比例繪于同一坐標圖上，則兩條曲線相交于M點，即工作點。管路性能曲線表明：對一定的管路系統(tǒng)來說，通過的流量越多，需要56M點為能量供需平衡點。A點：HA>HA′，多余的能量必使管內(nèi)流體加速，流量增大，直到移至M點。B點：HB<HB′，能量供不應(yīng)求，使流量減少，工作點向M點移動。圖6-2泵的工作點圖6-3風(fēng)機的工作點因為真正克服管路阻力的只是全壓中的靜壓部分，所以有時風(fēng)機還用靜壓工作點N。M點為能量供需平衡點。圖6-2泵的工作點圖6-357圖6-4泵與風(fēng)機的不穩(wěn)定工作區(qū)駝峰狀性能曲線與管路性能曲線交點可能有兩個，其中在泵與風(fēng)機性能曲線的下降段的交點為穩(wěn)定工作點。為什么K點不穩(wěn)定？圖6-4泵與風(fēng)機的不穩(wěn)定工作區(qū)駝峰狀性能曲線與管路性能58思考：某臺可變速運行的離心泵在轉(zhuǎn)速n0下的運行工況點為M(qVM，pM)，如下圖所示。當(dāng)降轉(zhuǎn)速后，流量減小到qVA，試定性確定這時的轉(zhuǎn)速。思考：某臺可變速運行的離心泵在轉(zhuǎn)速n0下的運行工況點為M(59第二節(jié)泵與風(fēng)機的調(diào)節(jié)所謂調(diào)節(jié)，就是在運行中按照客觀要求，用人為的方法改變工作點的位置。方法：分別或同時改變這兩條性能曲線使工作點位置改變。一、節(jié)流調(diào)節(jié)節(jié)流調(diào)節(jié)是通過改變管路系統(tǒng)調(diào)節(jié)閥的開度，使管路曲線形狀發(fā)生變化來實現(xiàn)工作位置點的改變。節(jié)流調(diào)節(jié)分出口端節(jié)流調(diào)節(jié)和入口端節(jié)流調(diào)節(jié)兩種方法。1、出口端節(jié)流調(diào)節(jié)多余的能量△H完全消耗在調(diào)節(jié)閥的節(jié)流損失上。應(yīng)用在離心泵，調(diào)節(jié)簡單可靠。第二節(jié)泵與風(fēng)機的調(diào)節(jié)所謂調(diào)節(jié)，就是在運行中按照客觀要求，用602、入口端節(jié)流調(diào)節(jié)主要用于風(fēng)機上，它是通過改變?nèi)肟趽醢彘_度來調(diào)節(jié)流量。△H1<△H2，入口擋板調(diào)節(jié)比出口節(jié)流調(diào)節(jié)損失小，運行經(jīng)濟性要好一些。但是，對于水泵來說，不可采用入口端節(jié)流調(diào)節(jié)。二、入口導(dǎo)流器調(diào)節(jié)入口導(dǎo)流器調(diào)節(jié)是離心風(fēng)機廣泛采用的一種調(diào)節(jié)方式，通過改變?nèi)肟趯?dǎo)流器的裝置角使風(fēng)機性能曲線改變來實現(xiàn)調(diào)節(jié)。導(dǎo)流器全開時，導(dǎo)流器的葉片角為0o，氣流沿徑向進入葉輪。2、入口端節(jié)流調(diào)節(jié)二、入口導(dǎo)流器調(diào)節(jié)61圖6-7葉輪入口速度三角形圖6-7入口導(dǎo)流器調(diào)節(jié)性能曲線由于進口導(dǎo)流葉片既是風(fēng)機的組成部分，又屬于整個管路系統(tǒng)，因此進口導(dǎo)流器的調(diào)節(jié)既改變了風(fēng)機性能曲線，也使管路性能曲線發(fā)生變化。當(dāng)風(fēng)機導(dǎo)流葉片角度分別為0o、30o、60o時，風(fēng)機的工作點分別為1、2、3。圖6-7葉輪入口速度三角形圖6-7入口導(dǎo)流器調(diào)節(jié)62軸向?qū)Я髌鲝较驅(qū)Я髌鬏S向?qū)Я髌鲝较驅(qū)Я髌?3三、旁通調(diào)節(jié)旁通調(diào)節(jié)是在泵或風(fēng)機的出口管路上安裝一個帶調(diào)節(jié)閥門的回流管路2，當(dāng)需要調(diào)節(jié)輸出流量時，通過改變變回流管路2上閥門的開度，從輸出流體中引出一部分返回到泵與風(fēng)機入口，從而在泵與風(fēng)機運行流量不變的情況下，改變輸出流量，達到調(diào)節(jié)流量的目的。圖6－10旁通調(diào)節(jié)1－壓力管路；2－回流管路應(yīng)用：鍋爐給水泵為防止在小流量區(qū)可能發(fā)生汽蝕二設(shè)置再循環(huán)管路，進行旁通調(diào)節(jié)。三、旁通調(diào)節(jié)圖6－10旁通調(diào)節(jié)應(yīng)用：鍋爐給水泵為防止在64四、動葉調(diào)節(jié)動葉調(diào)節(jié)是在泵與風(fēng)機轉(zhuǎn)速不變的情況下，通過改變動葉片安裝角βb來改變泵與風(fēng)機的性能曲線形狀、使工作點位置改變，從而實現(xiàn)工況調(diào)節(jié)的。改變?nèi)~片安裝角βb

，沖角i和β∞也隨之發(fā)生變化。從而使揚程（全壓）、流量發(fā)生變化，以達到工況調(diào)節(jié)的目的。四、動葉調(diào)節(jié)改變?nèi)~片安裝角βb，沖角i和β∞也隨之發(fā)生變化65圖6－11動葉可調(diào)軸流泵性能曲線圖6－11動葉可調(diào)軸流泵性能曲線66固6-14動葉可調(diào)軸流風(fēng)機與入口導(dǎo)流器調(diào)節(jié)的離心風(fēng)機性能曲線比較固6-14動葉可調(diào)軸流風(fēng)機與入口導(dǎo)流器調(diào)節(jié)的離心風(fēng)機性能67五、液位調(diào)節(jié)（汽蝕調(diào)節(jié)）液位調(diào)節(jié)就是利用水泵系統(tǒng)中吸水箱內(nèi)水位的升降來調(diào)節(jié)流量。由于泵入口液柱（壓力）降低，泵內(nèi)發(fā)生汽蝕，使水泵性能曲線突然下降。不同液位高度相應(yīng)的汽蝕性能曲線與管路性能曲線交點即為一系列工作點。圖6－14水泵液位調(diào)節(jié)五、液位調(diào)節(jié)（汽蝕調(diào)節(jié)）圖6－14水泵液位調(diào)節(jié)68圖6－14水泵液位調(diào)節(jié)（1）汽輪機負載正常，水泵工作點為M；（2）汽輪機負載減小，凝結(jié)水量小于水泵流量時，熱水井中水位下降，入口壓力降低，水泵汽蝕，工作點移至M1；（3）若汽輪機負載繼續(xù)減小，則工作點移至M2。所以，不同的倒灌高度對應(yīng)著不同的工作點，自動達到了調(diào)節(jié)流量的目的。圖6－14水泵液位調(diào)節(jié)（1）汽輪機負載正常，水泵工作點69說明：（1）采用汽蝕調(diào)節(jié)對泵的通流部件損壞并不十分嚴重，而可使泵自動調(diào)節(jié)流量，減少運行人員，降低水泵耗電約30%~40%；（2）在中小型發(fā)電廠的凝結(jié)水泵上被廣泛采用，大型電廠設(shè)備安全性非常重要，一般不采用汽蝕調(diào)節(jié)；（3）實際工作中，必須比較采用汽蝕調(diào)節(jié)的經(jīng)濟效益，以及由于汽蝕所增加的檢修工作量的相關(guān)問題；（4）汽蝕泵的葉輪采用抗汽蝕材料。說明：70六、變速調(diào)節(jié)1、變速調(diào)節(jié)原理及節(jié)能效果A點軸功率B點軸功率變速調(diào)節(jié)節(jié)省的功率為六、變速調(diào)節(jié)A點軸功率B點軸功率變速調(diào)節(jié)節(jié)省的功率為712、變速措施定速電機變速電機汽輪機驅(qū)動液力偶合器油膜（粘液）滑差離合器電磁轉(zhuǎn)差離合器2、變速措施定速電機液力偶合器72【例6—1】在轉(zhuǎn)速n1＝960r/min時，10SN5×3型凝結(jié)水泵的H1—qv1性能曲線繪于右圖中。試求當(dāng)該泵的轉(zhuǎn)速降低到n2＝900r/min運行時，管路系統(tǒng)中流量減少了多少?管路性能曲線方程式H＝80＋5300qv2。解：（1）繪出管路性能曲線；（2）比例定律求H2、qV2；（3）作H2－qv2性能曲線，得交點B，求得流量減少16.3％。【例6—1】在轉(zhuǎn)速n1＝960r/min時，10SN5×3型73【例6－2】某水泵在轉(zhuǎn)速為n1＝1450r/min時的性能曲線和管路性能曲線如圖所示，若把流量調(diào)節(jié)為qv＝8m3/h，比較采用節(jié)流調(diào)節(jié)和變速調(diào)節(jié)各自所消耗的功率。假定泵原來效率為65％，節(jié)流調(diào)節(jié)后效率為63％。解：【例6－2】某水泵在轉(zhuǎn)速為n1＝1450r/min時的性能74第四節(jié)液力偶合器液力偶合器又稱液力聯(lián)軸器，主要由泵輪、渦輪、旋轉(zhuǎn)內(nèi)套、勺管等組成；一般泵輪與渦輪葉片數(shù)差1～4片。第四節(jié)液力偶合器液力偶合器又稱液力聯(lián)軸器，主要由泵輪、渦輪75一、液力偶合器傳動原理循環(huán)圓：泵輪與渦輪所組成的軸面腔室；勺管：可以在旋轉(zhuǎn)內(nèi)套與渦輪間的腔室中移動，以調(diào)節(jié)循環(huán)圓內(nèi)的工作油量。圖6－21液力偶合器速度三角形由動量矩方程得泵輪作用于工作油的力矩為：工作油作用于渦輪上的力矩為：一、液力偶合器傳動原理圖6－21液力偶合器速度三角形76根據(jù)流體力學(xué)原理，泵輪與渦輪之間的軸向間隙無葉片，所以無粘性流體在旋轉(zhuǎn)方向上的動量矩不變，即rvu＝常數(shù)。所以，在忽略各項損失的情況下，可以認為：MP——偶合器的輸入力矩，即泵輪力矩；MT——偶合器的輸出力矩，即渦輪力矩。偶合器的效率η為：設(shè)泵輪與渦輪的速比為i，則結(jié)論：忽略各種損失的情況下，液力偶合器的傳動效率等于傳動的速比。根據(jù)流體力學(xué)原理，泵輪與渦輪之間的軸向間隙無葉片，所以無粘性77速比與滑差率s

有下列關(guān)系：液力偶合器的速比一般為0.97~0.98，滑差一般為0.02~0.03。根據(jù)相似理論，同一系列幾何相似的液力偶合器，在相似工況下傳遞的力矩值，與液體的ρg、泵輪轉(zhuǎn)速nP的平方和直徑D的五次方成正比。泵輪系數(shù)λP表示為：λP是液力偶合器的重要參數(shù)，其值高，說明偶合器的能容高、性能好。速比與滑差率s有下列關(guān)系：根據(jù)相似理論，同一系列幾何相似78二、液力偶合器的特性1、偶合器的外特性：是在泵輪轉(zhuǎn)速nP、工作油密度ρ及運動粘性系數(shù)γ不變的條件下，泵輪力矩MP（MT）、效率η與速比i的函數(shù)關(guān)系。圖6－22液力偶合器的外特性（1）扭拒MP（MT）隨速比的增加而降低。i＝1即nP＝nT，扭拒為零；i＝0即nT＝0時，扭拒MP(MT)達到最大；制動工況，制動扭拒。二、液力偶合器的特性圖6－22液力偶合器的外特性（179圖6－22液力偶合器的外特性（2）液力偶合器的效率η隨著速比i的增加而直線上升。當(dāng)效率高達A點（i=0.985）后，效率曲線急劇下降到C點（i=0.99）（3）設(shè)計工況點，液力偶合器應(yīng)具有盡可能大的扭矩，亦就是盡可能大的力矩系數(shù)λP。（4）i＝0時，扭矩應(yīng)盡可能地小。它意味著防護性能好、脫離性能好，因空轉(zhuǎn)而損失的發(fā)熱少。圖6－22液力偶合器的外特性（2）液力偶合器的效率η80圖6－24液力偶合器部分充油時外特性2、偶合器的充液率通常外特性是指液力偶合器在全充油量情況下的輸出特性曲線。充油量不同時，所有扭矩曲線都交于i=1.0這一點。圖6－24液力偶合器部分充油時外特性2、偶合器的充液率81三、液力偶合器傳動的功率損失通過前面的學(xué)習(xí)我們知道η=i，那么速比較小的情況下，是否偶合器的損失較大呢？設(shè)泵輪功率為PP，渦輪功率為PT，則根據(jù)比例定律，得下標0表示最高效率點

代入，得偶合器傳動損失的功率為因為三、液力偶合器傳動的功率損失設(shè)泵輪功率為PP，渦輪功率為82結(jié)論：（1）i＝0，制動工況，渦輪靜止；（2）i＝2/3，功率損失最大值時的速比。（3）i<2/3時，雖然傳動效率隨i的降低而下降，但損失功率小于2/3處，原因是泵與風(fēng)機功率與轉(zhuǎn)速成3次方關(guān)系。所以解得i=0及i=2/3。為求出偶合器最大傳動功率損失，對上式求導(dǎo)結(jié)論：（1）i＝0，制動工況，渦輪靜止；所以解得i=0及83四、液力偶合器的特點1、可以實現(xiàn)無級變速液力偶合器的調(diào)速范圍為i=0.2~0.98，實際運行中當(dāng)i<0.4時常出現(xiàn)不穩(wěn)定狀況。2、可以滿足鍋爐點火工況要求鍋爐點火時，要求給水量較小。3、可以空載啟動，離合方便

利用液力偶合器的充、放油，可實現(xiàn)無油空載啟動原動機。4、可以隔離振動

泵輪與渦輪無機械連接。5、對動力過載起保護作用

動力過載時可有效保護原動機。6、液力偶合器運轉(zhuǎn)時，有一定功率損失最大功率損失處速比為i=2/3。四、液力偶合器的特點84第五節(jié)泵與風(fēng)機的聯(lián)合運行一、并聯(lián)運行并聯(lián)運行就是兩臺或兩臺以上泵或風(fēng)機同時向同一管路系統(tǒng)輸送流體的工作方式。主要目的是為了增加泵或風(fēng)機的流量。圖6－33兩臺相同性能泵并聯(lián)運行1、相同性能的泵并聯(lián)運行特點：各泵性能曲線在同一揚程下流量相加。（1）在忽略非共用段管路阻力前提下，并聯(lián)時總流量等于每臺泵流量之和，即qVA=2qVB，而HA=HB。第五節(jié)泵與風(fēng)機的聯(lián)合運行一、并聯(lián)運行圖6－33兩臺85（2）并聯(lián)時每臺泵的流量比它單獨運行時的流量減少了，即qVB<qVC；圖6－33兩臺相同性能泵并聯(lián)運行（3）總揚程比單獨運行時揚程提高了，即HA>HC。（4）對于經(jīng)常處于并聯(lián)運行的泵，為提高其運行的經(jīng)濟性，應(yīng)按？點選擇泵。（5）為保證運行時電動機不致過載，對于離心泵，應(yīng)按？點選擇電動機配套功率；而對于軸流泵則應(yīng)按？點選擇。B點B點C點B點B點C點（2）并聯(lián)時每臺泵的流量比它單獨運行時的流量減少了，即qVB862、不同性能的泵并聯(lián)運行（1）圖6-34的合成性能曲線只有在A′點右側(cè)才能正常工作。圖6-34不同性能泵并聯(lián)運行（2）圖6-35的合成性能曲線只有在A點右側(cè)區(qū)域內(nèi)是泵的穩(wěn)定工作點。2、不同性能的泵并聯(lián)運行圖6-34不同性能泵并聯(lián)運行873、說明：（1）并聯(lián)泵或風(fēng)機的性能曲線差異不要太大；（2）并聯(lián)越多增加流量越少，即每臺泵輸送流量減少，不宜過多。4、并聯(lián)運行的場合（1）當(dāng)擴建機組，相應(yīng)的需要流量增大，而對原有的泵與風(fēng)機仍可以使用時；（2）電廠中為了避免一臺泵或風(fēng)機的事故影響主機主爐停運時，即一用一備或多用一備等；（3）由于外界負荷變化很大，流量變化幅度相應(yīng)很大，為了發(fā)揮泵與風(fēng)機的經(jīng)濟效果，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，以增減運行臺數(shù)來適應(yīng)外界負荷變化的要求時。3、說明：4、并聯(lián)運行的場合88二、串聯(lián)運行泵或風(fēng)機首尾相接串聯(lián)在同一管路系統(tǒng)中，依次傳送同一流量的工作方式為泵或風(fēng)機串聯(lián)運行。串聯(lián)的主要目的是為了提高泵或風(fēng)機的揚程或全壓。1、相同性能的泵串聯(lián)運行特點：同一流量下對應(yīng)工況點的揚程相迭加。（1）總流量與串聯(lián)工作的每臺采的流量相等，即qVA＝qVB。（2）總揚程為串聯(lián)工作時每臺泵揚程之和，即HA＝2HB。（3）串聯(lián)后總流量和總揚程都增加了。圖6－36同性能泵串聯(lián)運行二、串聯(lián)運行1、相同性能的泵串聯(lián)運行圖6－36同性能89（4）管路性能曲線越陡峭，串聯(lián)后揚程增加得越明顯。圖6－36同性能泵串聯(lián)運行（5）串聯(lián)運行時泵的壓力逐級升高，要求工作在后面的泵的強度要高，避免泵受損壞；串聯(lián)臺數(shù)最好不要超過2臺。（6）對于經(jīng)常處于串聯(lián)運行的泵，為提高其運行的經(jīng)濟性，應(yīng)按？點選擇泵；考慮泵不發(fā)生汽蝕，應(yīng)按？點的流量確定泵的幾何安裝高度。（7）為保證運行時電動機不致過載，對于離心泵，應(yīng)按？點選擇電動機配套功率；而對于軸流泵則應(yīng)按？點選擇。C點B點B點B點（4）管路性能曲線越陡峭，串聯(lián)后揚程增加得越明顯。圖6－36902、不同性能的泵串聯(lián)運行特點：同一流量下對應(yīng)工況點揚程相迭加。工作范圍限制在A′左側(cè)。3、串聯(lián)工作的場合（1）設(shè)計制造一臺新的高壓的泵或風(fēng)機比較困難，而現(xiàn)有的泵或風(fēng)機的容量已足夠，只是壓頭不夠時。（2）在改建或擴建的管道阻力加大，要求提高揚程以輸出較多流量時。2、不同性能的泵串聯(lián)運行3、串聯(lián)工作的場合91三、相同性能泵聯(lián)合工作方式的選擇如果用兩臺性能相同的泵遠行來增加流量時，可以來用兩臺泵并聯(lián)或串聯(lián)的方法，但是究竟那種方法有利，這要取決于管路特性曲線，如圖所示。（1）圖中性能曲線I是兩臺泵單獨運行時的曲線。II是兩臺泵并聯(lián)運行時的性能曲線，III是兩臺泵串聯(lián)運行時的性能曲線。（2）圖中表示三種不同陡度的管路特性曲線1、2、3，其中管路特性曲線3是這兩種運行方式優(yōu)劣的界限。三、相同性能泵聯(lián)合工作方式的選擇（1）圖中性能曲線I是兩臺92（3）管路性能曲線2與并聯(lián)性能曲線交于A2，與串聯(lián)性能曲線交于A2′，而qVA2>qVA2′。（4）管路性能曲線1與并聯(lián)性能曲線交于B2，與串聯(lián)性能曲線交于B2′，而qVB2>qVB2′，即串聯(lián)工作點B2的流量大于并聯(lián)工作點B2′的流量。結(jié)論：管路系統(tǒng)裝置中，若要通過增加泵的臺數(shù)來增加流量，應(yīng)該首先考慮管路性能曲線的陡、坦程度，然后選擇并聯(lián)還是串聯(lián)運行。（3）管路性能曲線2與并聯(lián)性能曲線交于A2，與串聯(lián)性能曲線交93【例6-3】兩臺性能完全相同的20Sh－13型離心泵并聯(lián)運行，該泵的性能曲線及并聯(lián)工作性能曲線繪于圖，試分別求出兩臺及三臺泵并聯(lián)運行時流量增加的百分數(shù)。忽略非共用管段的阻力時，輸水管路性能曲線方程式為HC＝20＋10qV2（式中qV的單位以m3/s計）。當(dāng)管路性能曲線方程式為HC＝20＋100qV2時（式中qV的單位以m3/s計），其流量增加的百分數(shù)又將如何變化?解：本題采用作圖法求解【例6-3】兩臺性能完全相同的20Sh－13型離心泵并聯(lián)運行94管路性能曲線D—E1與泵性能曲線相交的三個工作點流量為：一臺泵：qV1=730L/s；兩臺泵：qV2=1160L/s，159%；三臺泵：qV3=1360L/s，186%；管路性能曲線D—E1與泵性能曲線相交的三個工作點流量為：一臺泵：qV1=450L/s；兩臺泵：qV2=520L/s，116%；三臺泵：qV3=540L/s，120%；管路性能曲線D—E1與泵性能曲線相交的三個工作點流量為：管路95M—電動機轉(zhuǎn)矩；M0—總的阻力矩；Mm—由于各種機械摩擦所產(chǎn)生的阻力矩；MF—由于流體各種摩阻所產(chǎn)生的阻力矩；M′—在啟動過程中，轉(zhuǎn)子的加速轉(zhuǎn)矩。ab曲線：總阻力矩隨泵轉(zhuǎn)速的變化；ef曲線：電動機啟動轉(zhuǎn)矩曲線；MP：電動機額定轉(zhuǎn)矩。P＝Mω圖6-39泵啟動過程中轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩關(guān)系第六節(jié)泵與風(fēng)機的啟動、運行和維護一、泵與風(fēng)機的啟動特性M—電動機轉(zhuǎn)矩；ab曲線：總阻力矩隨泵轉(zhuǎn)速的變化；圖6-3996圖6-39泵啟動過程中轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩關(guān)系結(jié)論：為使泵正常啟動，應(yīng)使泵的啟動功率為最小，所以離心泵應(yīng)關(guān)閉出口閥啟動，而軸流泵則應(yīng)把入口、出口閥均打開后再啟動。圖中MP為電動機額定功率的轉(zhuǎn)矩，曲線的交點A為啟動過程的穩(wěn)定點，若泵的阻力矩過大，轉(zhuǎn)矩平衡點上移，如處于A′點，則很可能使電動機過載而損壞。圖6-39泵啟動過程中轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩關(guān)系結(jié)論：為使泵正常啟動97二、泵的啟動、運行維護、停泵及事故處理1、啟動程序（1）檢查：電源、泵與電動機本身、潤滑系統(tǒng)等等。（2）泵在啟動前的狀態(tài)。離心泵泵腔和吸水管內(nèi)充滿水，出口閥關(guān)閉。軸流泵泵體浸入水中、將出口閥適當(dāng)打開。給水泵暖泵完畢。（3）合閘啟動。合閘后不超過2～4min，轉(zhuǎn)速