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1、泵与风机的运行泵与风机的运行IGCCInner Mongolia Datang International keshiketeng Coal Gas Project泵与风机的运行泵与风机的运行n管路特性曲线及工作点 n泵与风机的联合工作n泵与风机运行调节n叶片的切割与加长n泵与风机运行中的主要问题 n前面所讲的大多是设计效率，到目前而言存在的问题：前面所讲的大多是设计效率，到目前而言存在的问题：n1. 性能曲线是一条连续的曲线，其上有无穷多个点，泵与风机性能曲线是一条连续的曲线，其上有无穷多个点，泵与风机到底在哪一点上工作，工作时的到底在哪一点上工作，工作时的qv如何定。如何定。n2. 设计效
2、率在设计效率在之间，为什么运行效率会低于之间，为什么运行效率会低于50%？n3. 某一台泵的运行效率为某一台泵的运行效率为75%，设计效率为，设计效率为80%，换一台新泵，换一台新泵的设计效率为的设计效率为90%，额定的，额定的H、 qv都比旧泵大。实测发现，安都比旧泵大。实测发现，安装后，新泵的运行效率却降低，为什么？装后，新泵的运行效率却降低，为什么？n4. 有时阀门全开时，运行效率比较低有时阀门全开时，运行效率比较低(如如60%)，但稍关阀门之，但稍关阀门之后，运行效率反倒有所提高。但关阀门等于增加阻力，增加了后，运行效率反倒有所提高。但关阀门等于增加阻力，增加了消耗，效率应下降才对。消
3、耗，效率应下降才对。n这些问题都可通过运行的这些问题都可通过运行的工作点工作点工作点工作点的确定来解决的确定来解决n管道特性曲线，也称作装置特性能曲线或系统管道特性曲线，也称作装置特性能曲线或系统特性曲线特性曲线n管道特性曲线是管道特性曲线是指流体在管道中流动时，流量指流体在管道中流动时，流量与维持该流量所需的能量之间的关系。与维持该流量所需的能量之间的关系。一、管路特性曲线及工作点泵从吸入容器水面AA处抽水，经泵输送至压力容器BB，其中经过吸水管路和压水管路1 1、管路特性曲线、管路特性曲线断面AA与11的伯努利方程为管路特性曲线管路特性曲线断面BB与22的伯努利方程为：则：上式左边为泵的扬
4、程，右边为系统阻力，即管路系统为输送液体所需要的总扬程，称为装置扬程装置扬程HHc c。稳定运行时，稳定运行时，稳定运行时，稳定运行时，扬程与阻力平衡。扬程与阻力平衡。扬程与阻力平衡。扬程与阻力平衡。管路特性曲线管路特性曲线对于风机：对于风机：与流量无关，称为与流量无关，称为静扬程静扬程Hst2 2、工作点、工作点n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，两条曲线的交点M即为泵在管路中的工作点n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。 3 3、工作点稳定性、工作点稳定性n如果由于扰动，泵不在M点工作，而在A点工作，。n如果泵在B点工作，。 工作点稳定性工作
5、点稳定性n具有驼峰形性能曲线的泵或风机，如图所示，K为性能曲线的最高点，若泵或风机在性能曲线的下降区段（如M点）工作，则运行是稳定的。工作点稳定性工作点稳定性n若工作点处于泵或风机性能曲线的上升区段（如A点）工作，是不稳定的，稍有干扰，A点就会移动。如当A点向右移动时，直到M点为止才稳定运转；当A点向左移动时，工作点继续向左移动，直到流量等于零为止。n具有驼峰形的性能曲线，通常以最大总扬程，即驼驼峰峰的的最最高高点点K K作作为为区区分分稳稳定定与与不不稳稳定定的的临临界界点点，K K点点左左侧侧称称为为不不稳稳定定工工作作区区段段，右右侧侧称称为稳定工作区段为稳定工作区段。二、泵与风机的联合
6、工作 n当采用一台泵或风机不能满足流量或扬程要求时，往往要用两台或两台以上的泵与风机联合工作n泵与风机联合工作可以分为并联和串联并联和串联两种1 1、泵与风机的并联工作、泵与风机的并联工作n n并并联联：两两台台或或两两台台以以上上的的泵泵或或风风机机向向同同一一压压力力管路输送流体的工作方式。管路输送流体的工作方式。n n并联目的：是在压头相同时增加流量并联目的：是在压头相同时增加流量n n并联的条件：并联的条件：安全：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。经济：外界负荷变化很大，流量变化幅度相应很大，往往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。当扩建
7、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。n n热力发电厂的给水泵、循环水泵、送风机、引热力发电厂的给水泵、循环水泵、送风机、引热力发电厂的给水泵、循环水泵、送风机、引热力发电厂的给水泵、循环水泵、送风机、引风机等常采用多台并联工作。风机等常采用多台并联工作。风机等常采用多台并联工作。风机等常采用多台并联工作。（1）同性能（同型号）泵并联工作n曲线、为两台相同性能泵的性能曲线，为管路特性曲线，并联工作时的性能曲线为。n并联性能曲线是将每台泵的性能曲线在扬程相等的条件下流量迭加起来得到。n并联后的性性性性能能能能曲曲曲曲线线线线 与输送管管管管路路路路特特特特性性性性曲曲曲曲线线
8、线线的交点M，即为并联时的工作点，此时流量为qVM，扬程为HM。同性能（同型号）泵并联工作n并联运行时单个泵的工况：由M点作横坐标平行线与单泵（即或）的特性曲线交于B点，即为每台泵在并联工作时的工况点。nB点也就决定了并联时每台泵的工作参数，即流量为qvB，扬程为HB。n未并联时泵的单独运行时的工作点为C（qvC、HC、PC、C），而并联的每台泵的工作点为B（qvB、HB、PB、B）： qvBqvCqvMHHc c？电动机的选择n在选择电动机时应注意，如果两台泵长期并联工作，应按并联时各台泵的最大输出流量来选择电动机的功率，即每台泵的流量应按qvB来选择，而不以qvC来选择，使其并联工作时在最
9、高效率点运行。n若考虑到在低负荷只用一台泵运行时，为使电动机不致于过载，电动机的功率就要按单独工作时输出流量qvC的需要功率来配套。n并联工作时，管管路路特特性性曲曲线线越越平平坦坦，并联后的流量就越接近单独运行时的2倍，工作就越有利工作就越有利。n泵的性能曲线越平坦时，并联后的总流量反而越小于单独工作时流量qvC的2倍，为达到并联后增加流量的目的，泵泵的的性性能能曲曲线应当陡一些为好线应当陡一些为好.n从并联数量来看，台数愈多，并联后所能增加的流量越少，即每台泵输送的流量减少，故并联台数过多并不经济。（2）不同性能的泵并联工作 两台不同性能泵并联工作时的性能曲线。图中曲线、分别为两台不同性能
10、泵的性能曲线，为管路特性曲线，为并联工作时的性能曲线。并联后的性能曲线与管路特性曲线相交于M点，该点即是并联工作时的工作点，此时流量为qvM，扬程为HM。 n并联前每台泵各自的单独工作点为C、D两点，流量为qvc、qvD，扬程为HC、HD，对比看出：qVA qVB =qVmHC, HM HDn两台不同性能的泵并联时的总流量等于并联后各泵输出流量之和，而总流量却小于并联前各泵单独工作的流量之和。n随台数的增多，管路特性曲线变陡，并联后的总输出流量减少得愈多 qVmqVC HCHM qqc c？n当两泵串联时，必须注意的是后一泵能否承受压力的升高，故选型时要注意泵的结构强度。n启动时，要注意各串联
11、泵的出口阀都要关闭，待启动第一台泵后，再开该泵的出水阀门，然后再启动第二台泵，再打开第二台泵的出水阀向外供水。n n风风机机串串联联的的特特性性与与泵泵相相同同，但但几几台台风风机机串串联联运运行行的的情情况况并不常见，在操作上可靠性也很差，故不推荐采用。并不常见，在操作上可靠性也很差，故不推荐采用。 （2）不同性能泵串联工作 nI、分别为两台不同性能泵的性能曲线，为串联运行时的性能曲线。n串联后泵的性能曲线画法是，在流量相同的情况下将两台泵的扬程迭加起来。n串联后的运行工况按串联后泵的性能曲线与管路特性曲线的交点来决定.n n工工工工作作作作点点点点分分分分别别别别为为为为M1M1，M2M2
12、，M3M3，M2M2点点点点为为为为极极极极限限限限点点点点。M2M2以以以以左左左左才有意义。才有意义。才有意义。才有意义。3 3、泵联合工作方式的选择、泵联合工作方式的选择 n是两台泵单独运行时的性能曲线，是两台泵并联运行时的性能曲线，是两台泵串联运行时的性能曲线。n n管管管管路路路路特特特特性性性性曲曲曲曲线线线线2 2与与并并联联时时的的性性能能曲曲线线相相交交于于A2，与与串串联联时时的的性能曲线性能曲线相交于相交于A2，此时此时并联运行工作点并联运行工作点并联运行工作点并联运行工作点A A A A2 2 2 2的流量大。的流量大。的流量大。的流量大。n n管管管管路路路路特特特特
13、性性性性曲曲曲曲线线线线1 1与与串串联联时时的的性性能能曲曲线线相相交交于于B2，与与并并联联时时的的性能曲线性能曲线相交于相交于B2，此时此时串联运行工作点串联运行工作点串联运行工作点串联运行工作点B B B B2 2 2 2的流量。的流量。的流量。的流量。n因因此此:管管路路系系统统装装置置中中，若若要要增增加加泵泵的的台台数数来来增增加加流流量量时时，究究竟采用并联还是串联应当取决于管路特性曲线的陡峭程度。竟采用并联还是串联应当取决于管路特性曲线的陡峭程度。三、运行工况的调节n泵与风机运行时，由于外界负荷的变化而要求改变其工况，用人为的方法改变工况点称为调节，工况点的调节就是流量的调节
14、，而流量的大小取决于工作点的位置，因此，工况调节就是改变工作点的位置。n通常有以下三种方法：改变泵与风机本身的性能曲线改变管路特性曲线两条曲线同时改变1、节流调节n节流调节就是在管路中装设节流部件(阀门、挡板等)，利用改变阀门开度，使管路的局部阻力发生变化来达到调节的目的。n节流调节分为出口端节流和吸入端节流出口端节流n将节流部件装在泵或风机出口管路上的调节方法称为出口端节流调节出口端节流n阀门全开时工作点为M，流量为qvM，扬程为HM。当流量减少时，出口阀门关小，损失增加，管路特性曲线由变为，工作点移到A点，流量为qvA，扬程为HAn减小流量后附加的节流损失为hjHA-HBn相应多消耗的功率
15、为：这种调节方式不经济，而且只能向小于设计流量一个方向调节。但方法可靠、简单易行，故仍广泛应用于中小功率泵上。入口端节流n改变安装在进口管路上的阀门(挡板)的开度来改变输出流量，称为入口端节流调节入口端节流调节入口端节流n入口端节流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。因为流体在进入泵与风机时，流体压力已下降或产生预旋，使性能曲线相应发生变化。n原有工作点为M，流量为qvM，当关小进口阀门时，泵与风机的性能曲线由I移到，管路特性曲线由1移到2，这时的工作点即是泵与风机性能曲线与管路特性曲线2的交点B，此时流量为qvB，附加阻力损失为h1。n若改为同流量下出口端调节，则管路
16、特性曲 线 3与 性 能 曲 线 I交 于 C点 ， 显 然h1h2。n虽然入口端节流损失小于出口端节流，但由于入口节流调节会使进口压力降低，对于泵来说有引起汽蚀的危险，因而入口端调节仅在风机上使用。2、入口导流器调节 n离心式风机通常采用入口导流器调节，改变绝对速度vl的方向，则v1u及v1m会发生变化, 使流量和理论全压发生变化n常用的导流器有轴向导流器、简易导流器及径向导流器（P119图5-14）n413.2(73)型锅炉送引风机，当流量调节范围在最大流量的6090时，轴向导流器可比出口端节流调节节约功率约1524，简易导流器可节约功率约813。3、汽蚀调节n泵的运行通常不希望产生汽蚀，但凝结水泵却可利用泵的汽蚀特性来调节流量。n凝结水泵的汽蚀调节就是把泵的出口调节阀全开，当汽轮机负荷变化时，借凝汽器热井水位的变化引起汽蚀来调节泵的出水量，达到汽轮机排汽量的变化与泵输水量的相应变化自动平衡。n采用汽蚀调节对泵的通流部件损坏并不十分严重，而可使泵自动调节流量，减少运行人员，降低水泵耗电约3040n在中小型发电厂的凝结水泵上被广泛采用；大型电厂设备安全性非常重要，一般不采用汽蚀调节的
