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1、叶片叶片式泵与风机的性能曲线式泵与风机的性能曲线 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、轴流式泵与风机性能曲线四、轴流式泵与风机性能曲线五、泵与风机性能曲线的比较五、泵与风机性能曲线的比较引引 言言 六、预旋对泵与风机性能曲线的影响六、预旋对泵与风机性能曲线的影响以离心式叶轮为例以离心式叶轮为例111111qVH2）H-qV曲线曲线一、能头与流量性能曲线（一、能头与流量性能曲线（H- -qV）1）HT - -qVT曲线曲线 由无限多叶片时的理论能头可得：由无限多叶片时的理论能头可得：HT=KH
2、T ，qVT- -q =qVH=HT- -hw ，HT - -qVTHT- -qVThf+ +hjhsH- -qVTH- -qVqqVd后向式后向式径向式径向式前向式前向式111111qVPshOPh-qVT二、功率与流量性能曲线二、功率与流量性能曲线（Psh- -qV ） 空空空空载载载载功功功功率率率率P Psh0sh0= = P Pmm+ + P PV V，若若现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，则则这这部部分分功功率率将将导导致致泵泵内内水水温温有有较较大大的的温温升升，易易产产生生泵泵内内汽汽蚀蚀，故故凝结泵和给水泵不允许空载运行凝结泵和给水泵不允许空载运行凝
3、结泵和给水泵不允许空载运行凝结泵和给水泵不允许空载运行。后向式后向式径向式径向式前向式前向式q理论的理论的Psh-qV曲线曲线Psh-qVT Pm PV实际的实际的Psh-qV 曲线曲线111111三、效率与流量性能曲线（三、效率与流量性能曲线（ - -qV） 泵泵与与风风机机的的 - -qV性性能能曲曲线线由下式计算可得，即由下式计算可得，即并并随随性性能能表表一一起起附附于于制制造造厂厂家家的的产产品品说说明明书书或或产产品品样样本本中。中。 右右图图为为与与300MW、600 MW机机组组配配套套用用的的锅锅炉炉给给水水泵的性能曲线。泵的性能曲线。 111111四、轴流式泵与风机性能曲线
4、四、轴流式泵与风机性能曲线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； 叶叶顶顶和和叶叶根根分分别别出出现现二二次次回流，曲线回升。回流，曲线回升。 边边界界层层分分离离，叶叶根根出出现现回回流，曲线下降，但趋势较缓；流，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 存存在在不不稳稳定定工工作作区区，曲曲线线形状呈形状呈型；型； 空载易过载；空载易过载； 高效区窄。高效区窄。111111 （二二）离离心心式式、混混流流式式及及轴轴流流式泵与风机性能曲线的比较式泵与风机性能曲线的比较 五、泵与风机性能曲线的比较五、泵与风机性能曲线的比
5、较离离离离心心心心式式式式泵泵泵泵与与与与风风风风机机机机的的的的HH- - - -q qV V 曲曲曲曲线线线线比比比比较较较较平平平平坦坦坦坦，而而而而混混混混流流流流式式式式、轴轴轴轴流流流流式式式式泵泵泵泵与与与与风风风风机机机机的的的的HH- - - -q qV V曲曲曲曲线线线线比比比比较较较较陡陡陡陡。因因因因此此此此，前前前前者者者者适适适适用用用用于于于于流流流流量量量量变变变变化化化化时时时时要要要要求求求求能能能能头头头头变变变变化化化化不不不不大大大大的的的的场场场场合合合合，而而而而后后后后者者者者宜宜宜宜用用用用于于于于当当当当能能能能头头头头变变变变化化化化大大大
6、大时时时时要要要要求求求求流流流流量量量量变变变变化化化化不不不不大的场合。大的场合。大的场合。大的场合。 1、H-qV 性能曲线的比较性能曲线的比较 111111（二）离心式、混流式及轴流式泵与风机性能曲线的比较（二）离心式、混流式及轴流式泵与风机性能曲线的比较 五、泵与风机性能曲线的比较五、泵与风机性能曲线的比较离离离离心心心心式式式式和和和和轴轴轴轴流流流流式式式式泵泵泵泵与与与与风风风风机机机机的的的的P Pshsh- - - -q qV V 曲曲曲曲线线线线随随随随着着着着流流流流量量量量的的的的增增增增加加加加其其其其变变变变化化化化趋趋趋趋势势势势刚刚刚刚好好好好相相相相反反反反
7、，前前前前者者者者呈呈呈呈上上上上升升升升趋趋趋趋势势势势，而而而而后后后后者者者者则则则则急急急急剧剧剧剧下下下下降降降降。因因因因此此此此，为为为为了了了了减减减减小小小小原原原原动动动动机机机机容容容容量量量量和和和和避避避避免免免免启启启启动动动动电电电电流流流流过过过过大大大大，启启启启动动动动时时时时，轴轴轴轴流流流流式式式式泵泵泵泵与与与与风风风风机机机机阀阀阀阀门门门门应应应应处处处处于于于于全全全全开开开开状状状状态态态态，而而而而离离离离心心心心式式式式泵泵泵泵与与与与风风风风机机机机阀阀阀阀门门门门则则则则原原原原则则则则上上上上应应应应处处处处于于于于关闭关闭关闭关闭状
8、态状态状态状态。 2、Psh- -qV 性能曲线的比较性能曲线的比较 111111（二）离心式、混流式及轴流式泵与风机性能曲线的比较（二）离心式、混流式及轴流式泵与风机性能曲线的比较 五、泵与风机性能曲线的比较五、泵与风机性能曲线的比较应应引引起起注注意意的的是是：对对于于凝凝结结泵泵和和给给水水泵泵，为为防防止止汽汽蚀蚀，启启动动时时则则应应开开启旁路阀启旁路阀。 2、Psh- -qV 性能曲线的比较性能曲线的比较 3 - -qV 性能曲线的比较性能曲线的比较离离离离心心心心式式式式泵泵泵泵与与与与风风风风机机机机的的的的 - - - -q qV V 曲曲曲曲线线线线比比比比较较较较平平平平
9、坦坦坦坦，且且高高效效区区宽宽；随随着着由由离离心心式式向向轴轴轴轴流流流流式式式式过过渡渡， - -qV 曲曲线线越越来来越越陡陡，高高效区效区越来越越来越窄窄。 111111（三）（三）容积式泵与风机性能曲线特性容积式泵与风机性能曲线特性五、泵与风机性能曲线的比较五、泵与风机性能曲线的比较 1活塞泵和柱塞泵活塞泵和柱塞泵 特特点点：在在理理论论上上，这这种种泵泵可可以以达达到到任任意意大大的的扬扬程程；通通过过改改变变转转速速调调节节流流量量，通通过过排排出出阀阀开开启启度度调调节节扬扬程程；当需要产生很高压强时（当需要产生很高压强时（10MPa以上），采用柱塞泵。以上），采用柱塞泵。 1
10、11111（三）（三）容积式泵与风机性能曲线特性容积式泵与风机性能曲线特性五、泵与风机性能曲线的比较五、泵与风机性能曲线的比较 2齿轮泵和螺杆泵齿轮泵和螺杆泵 用途：用途：用途：用途：用于输送流用于输送流用于输送流用于输送流量小、输出压强高的高量小、输出压强高的高量小、输出压强高的高量小、输出压强高的高粘性流体。粘性流体。粘性流体。粘性流体。 在火力发电厂中，在火力发电厂中，在火力发电厂中，在火力发电厂中，润滑系统常采用齿轮泵，润滑系统常采用齿轮泵，润滑系统常采用齿轮泵，润滑系统常采用齿轮泵，而螺杆泵则常用作而螺杆泵则常用作而螺杆泵则常用作而螺杆泵则常用作输送润滑油及调节油，也可作为锅炉燃料油
11、输送泵。输送润滑油及调节油，也可作为锅炉燃料油输送泵。 111111（三）（三）容积式泵与风机性能曲线特性容积式泵与风机性能曲线特性五、泵与风机性能曲线的比较五、泵与风机性能曲线的比较 2齿轮泵和螺杆泵齿轮泵和螺杆泵 与活塞泵比较：与活塞泵比较：与活塞泵比较：与活塞泵比较：其性能曲线的变化趋势相似。其性能曲线的变化趋势相似。其性能曲线的变化趋势相似。其性能曲线的变化趋势相似。 不同点是：不同点是：不同点是：不同点是：q qV V- -HH曲线，曲线，曲线，曲线，漏泄损失随扬程增加而增加漏泄损失随扬程增加而增加漏泄损失随扬程增加而增加漏泄损失随扬程增加而增加； - -HH曲线的高效区变窄，因为，
12、高转速低扬程时，摩擦损曲线的高效区变窄，因为，高转速低扬程时，摩擦损曲线的高效区变窄，因为，高转速低扬程时，摩擦损曲线的高效区变窄，因为，高转速低扬程时，摩擦损失功率相对较大的所致。失功率相对较大的所致。失功率相对较大的所致。失功率相对较大的所致。 螺杆泵与齿轮泵比较：螺杆泵与齿轮泵比较：螺杆泵与齿轮泵比较：螺杆泵与齿轮泵比较：前者效率更高、前者效率更高、前者效率更高、前者效率更高、流量更均匀流量更均匀流量更均匀流量更均匀、可、可、可、可以实现与高速原动机直联，成为小型大流量泵，是一种较现以实现与高速原动机直联，成为小型大流量泵，是一种较现以实现与高速原动机直联，成为小型大流量泵，是一种较现以
13、实现与高速原动机直联，成为小型大流量泵，是一种较现代化的液体输送机械；由于代化的液体输送机械；由于代化的液体输送机械；由于代化的液体输送机械；由于泵内的流动不受搅拌且无脉动泵内的流动不受搅拌且无脉动泵内的流动不受搅拌且无脉动泵内的流动不受搅拌且无脉动，因此可以安静平稳地运转，工作噪声低。因此可以安静平稳地运转，工作噪声低。因此可以安静平稳地运转，工作噪声低。因此可以安静平稳地运转，工作噪声低。 111111（三）（三）容积式泵与风机性能曲线特性容积式泵与风机性能曲线特性五、泵与风机性能曲线的比较五、泵与风机性能曲线的比较 3罗茨鼓风机罗茨鼓风机 用途：用途：用途：用途：在火在火在火在火力发电厂
14、中，常力发电厂中，常力发电厂中，常力发电厂中，常用于气力输灰，用于气力输灰，用于气力输灰，用于气力输灰，锅炉本体除尘，锅炉本体除尘，锅炉本体除尘，锅炉本体除尘，烟气脱硫，煤粉烟气脱硫，煤粉烟气脱硫，煤粉烟气脱硫，煤粉沸腾燃烧，离子沸腾燃烧，离子沸腾燃烧，离子沸腾燃烧，离子交换器逆洗等系交换器逆洗等系交换器逆洗等系交换器逆洗等系统中。统中。统中。统中。 111111（三）（三）容积式泵与风机性能曲线特性容积式泵与风机性能曲线特性五、泵与风机性能曲线的比较五、泵与风机性能曲线的比较 3罗茨鼓风机罗茨鼓风机 安全运行：安全运行：安全运行：安全运行：与其他与其他与其他与其他容积式容积式容积式容积式泵一
15、样，泵一样，泵一样，泵一样，必须在必须在必须在必须在罗茨鼓风机罗茨鼓风机罗茨鼓风机罗茨鼓风机排排排排气管路上配置安全阀、逆止阀和闸阀气管路上配置安全阀、逆止阀和闸阀气管路上配置安全阀、逆止阀和闸阀气管路上配置安全阀、逆止阀和闸阀。安全阀应尽量靠近鼓。安全阀应尽量靠近鼓。安全阀应尽量靠近鼓。安全阀应尽量靠近鼓风机布置，逆止阀可以装得稍远一点，闸阀在鼓风机启动及风机布置，逆止阀可以装得稍远一点，闸阀在鼓风机启动及风机布置，逆止阀可以装得稍远一点，闸阀在鼓风机启动及风机布置，逆止阀可以装得稍远一点，闸阀在鼓风机启动及工作时应全开。工作时应全开。工作时应全开。工作时应全开。 发展趋势：发展趋势：发展趋
16、势：发展趋势：主要是进一步提高效率、降低噪声、增强可主要是进一步提高效率、降低噪声、增强可主要是进一步提高效率、降低噪声、增强可主要是进一步提高效率、降低噪声、增强可靠性及扩大应用范围。靠性及扩大应用范围。靠性及扩大应用范围。靠性及扩大应用范围。 111111五、泵与风机性能曲线的比较五、泵与风机性能曲线的比较（四）（四）液环泵液环泵的性能曲线特性的性能曲线特性 液液环环泵泵亦亦称称纳纳什什海海托托（NashHytor）泵泵，即即纳纳什什型型泵泵，属属于于离离心心容容积积式式泵泵，其其性性能能特特性性介介于于离离心心泵泵和和容容积积泵泵之之间间。在在火火力力发发电电厂厂中中，液液环环泵泵常常作
17、作为为凝凝汽汽器器的的抽抽气气装装置置和和用用于于负负压气力除灰系统。压气力除灰系统。111111一、管路系统性能曲线一、管路系统性能曲线 泵与风机的运行工况点泵与风机的运行工况点 三、三、泵与风机泵与风机运行工况点的稳定性运行工况点的稳定性二、泵与风机的运行工况点二、泵与风机的运行工况点 四、泵与风机运行工况点变化的影响因素四、泵与风机运行工况点变化的影响因素111111管路系统能头与通过管路中流体流量的关系曲线。管路系统能头与通过管路中流体流量的关系曲线。 Hst称为管路系统的静能头；称为管路系统的静能头；，即管路系统的静能头为零。，即管路系统的静能头为零。 一、管路系统性能曲线一、管路系
18、统性能曲线 对于泵：对于泵：对于风机：对于风机：流量计流量计调阀调阀阀门阀门真空计真空计p p HZ压强表压强表泵泵泵的系统装置泵的系统装置111111二、泵与风机的运行工况点二、泵与风机的运行工况点 2 2、实质：反映了两者的能量供与求的平衡关系。、实质：反映了两者的能量供与求的平衡关系。 三、泵与风机运行工况点的稳定性三、泵与风机运行工况点的稳定性泵运行工况点的稳定性泵运行工况点的稳定性KOqVH3 3、有驼峰、有驼峰不稳定工作区不稳定工作区喘振。喘振。1 1、稳定工况点条件是：、稳定工况点条件是： 2 2、不稳定工况点条件是：、不稳定工况点条件是： M1 1、同比例、同比例的性能曲线的交
19、点；的性能曲线的交点；Hc-qVH-qV1111111 1、吸入空间（压出空间）压强（位高）变化的影响吸入空间（压出空间）压强（位高）变化的影响 四、泵与风机运行工况点变化的影响因素四、泵与风机运行工况点变化的影响因素. .不影响泵与风机本身性能；不影响泵与风机本身性能；. .影响管路系统性能。影响管路系统性能。这是因为：这是因为：吸水池液面吸水池液面（压水池液面（压水池液面）Hst压水池压强压水池压强（吸水池压强（吸水池压强）1111112 2、密度变化的影响、密度变化的影响（设密度下降为原来的一半）（设密度下降为原来的一半） 四、泵与风机运行工况点变化的影响因素四、泵与风机运行工况点变化的
20、影响因素泵泵泵泵的的的的扬扬扬扬程程程程HH不不不不变变变变，而而 ，其其工工况况点点变变化化如左下图所示；如左下图所示；风风风风机机机机的的的的全全全全压压压压p p ，且且且且p pc c （p、pc均均 ），其其工工况况点点变变化化如右下图所示。如右下图所示。111111当当当当流流流流体体体体含含含含有有有有固固固固体体体体杂杂杂杂质质质质时时时时，会会会会使使使使流流流流体体体体的的的的密密密密度度度度和和和和浓度浓度浓度浓度增加。增加。增加。增加。3 3、流体含固体杂质时运行工况点的变化流体含固体杂质时运行工况点的变化 四、泵与风机运行工况点变化的影响因素四、泵与风机运行工况点变化
21、的影响因素此此外外，流流体体的的粘粘性性变变化化，管管路路的的积积垢垢、积积灰灰、结结焦焦、泄泄漏、堵塞等都会影响泵与风机的运行工况点。漏、堵塞等都会影响泵与风机的运行工况点。清水清水清水清水含固体杂质含固体杂质含固体杂质含固体杂质MM 浓浓浓浓度度度度的的的的影影影影响响响响：与与与与固固固固体体体体杂杂杂杂质质质质颗颗颗颗粒粒粒粒的的的的大大大大小小小小有有有有关关关关，颗颗颗颗粒粒粒粒大大大大时时时时，产产产产生生生生颗颗颗颗粒粒粒粒间间间间碰碰碰碰撞撞撞撞以以以以及及及及颗颗颗颗粒粒粒粒与与与与管管管管壁壁壁壁、流流流流道道道道间间间间的的的的碰碰碰碰撞撞撞撞与与与与摩摩摩摩擦擦擦擦，
22、导导导导致致致致流流流流动动动动阻阻阻阻力力力力增增增增加加加加。当当当当输输输输送送送送的的的的流流流流体体体体杂杂杂杂质质质质颗颗颗颗粒粒粒粒很很很很小小小小且且且且分分分分布布布布均均均均匀时，流动阻力损失则相对增加较小。匀时，流动阻力损失则相对增加较小。匀时，流动阻力损失则相对增加较小。匀时，流动阻力损失则相对增加较小。q qV VP Pshsh HHMM 密度的影响密度的影响密度的影响密度的影响：111111 【例例 1-3】某某电电厂厂循循环环水水泵泵的的H- -qV、 - -qV曲曲线线，如如右右图图中中的的实实线线所所示示。试试根根据据下下列列已已知知条条件件绘绘制制循循环环水
23、水管管道道系系统统的的性性能能曲线，并求出循环水泵向管道系统输水时所需的轴功率。曲线，并求出循环水泵向管道系统输水时所需的轴功率。已已知知：管管道道的的直直径径 d =600mm，管管 长长 l=250m，局局部部阻阻力力的的等等值值长长度度le=350m，管管道道的的沿沿程程阻阻力力系系数数 =0.03，水水泵泵房房进进水水池池水水面面至至循循环环水水 管管 出出 口口 水水 池池 水水 面面 的的 位位 置置 高高 差差Hz=24m（ 设设 输输 送送 流流 体体 的的 密密 度度 =998.23kg/m3，进进水水池池水水面面压压强强和循环水管出口水池水面压强均为大气压）。和循环水管出口
24、水池水面压强均为大气压）。 111111 【解解】 由由流流体体力力学学知知道道，当当考考虑虑了了局局部部阻阻力力的的等等值值长长度度后，管道系统的计算长度后，管道系统的计算长度l0为：为： l0=l+le=250+350=600（m）所以，为克服流动阻力而损失的能量为：所以，为克服流动阻力而损失的能量为：由由于于吸吸水水池池液液面面压压强强和和循循环环水水管管出出口口处处水水池池液液面面压压强强均均为大气压，即为大气压，即。则管路系统性能曲线方程为：。则管路系统性能曲线方程为：111111上上式式中中流流量量的的单单位位是是m3/s，而而性性能能曲曲线线图图上上流流量量的的单单位位为为m3/
25、h，故故必必须须换换算算后后方方能能代代入入管管路路性性能能曲曲线线方方程程中中。根根据据计计算算结结果果，列列出出管管道性能曲线上的对应点如下：道性能曲线上的对应点如下： qV（m3/h）01000200030004000（m3/s）00.2780.5560.8331.111Hcm2425.4829.9137.3147.65由由上上表表数数据据即即可可绘绘制制出出管管路路性性能能曲曲线线如如上上图图中中的的红红红红色色色色线线线线所所示。示。111111红红红红色色色色线线线线和和泵泵泵泵本本本本身身身身的的的的性性性性能能能能曲曲曲曲线线线线H-qV 的的交交交交点点点点即即即即为为为为该该循循环环水水泵泵在在此此系系统统输输水水时时的的运运运运行行行行工工工工况况况况点点点点。由由图图不不难难查查出出，其其工工作作参参数数为为：q qV V =3100m=3100m3 3/h/h，HH =38m=38m， =90%=90%。所所以以该该循循环环水水泵泵工工作作时时所所需需要的轴功率为：要的轴功率为： 111111
