第二章_泵与风机的性能.ppt

热力学方法原理 高温高压泵，不能忽略流体受到压缩而导致密度和比热的变化，热力学原理奠定了热力学测试方法的基础。 泵叶轮旋转对流体做功，除了使流体获得有用功率之外，尚有各种损失转化为热能，使水温升高； 流体从泵进口到出口的等熵压缩过程，会使水温升高，形成泵进出口的温差，只需测出泵进、出口的温度和压力，即可求得泵效率。 热力学方法计算公式 自动化测试 自动化测试是在常规测试的基础上，将所测流体运行参数的常规信号转换为电信号，利用计算机实现远距离、自动化的参数采集、数据分析的测试方式。 大大减轻了人的劳动，缩短了试验时间，提高了试验台的利用率，更重要的是避免了人工看表、抄表容易发生的各种误差，提高了数据的可靠性。 随着水泵的大型化，在制造厂进行性能试验出现了越来越大的困难，特别是测量原动机的功率和流量方面。 现场测试研究取得了一定进展。 作业 P80 2-6 2-8 * * * 1、泵与风机的性能及性能曲线 H-qV 或 p-qV n=const. 主要的 [NPSH]-qV n=const. 其次 　　能直观地反映了泵与风机总体的性能，对其安全经济运行意义重大； 2、性能曲线的作用 3、性能曲线的绘制方法（试验方法及借助比例定律） 　　作为设计及修改新、老产品的依据；相似设计的基础； 　　工作状态——工况，运行工况，设计工况，最佳工况。 Psh-qV ? -qV [H s]-qV 引言 吸上真空高度Hs?(suction head) Φ无因次参数 离心式泵与风机的性能曲线 流量与扬程(H-qV 或 p-qV)性能曲线(1) 叶片无限多且无限薄，理想流体 流量与扬程(H-qV 或 p-qV)性能曲线(2) β2a 90° cot β2a0， B为正值 qVT增加，HT∞减小 β2a =90° β2a 90° cot β2a0， B为负值 qVT增加，HT∞增加 实际qV-H曲线(一) 流量与轴功率(qV-P)性能曲线(1) P=Ph+ΔPm 流量与轴功率(qV-P)性能曲线(2) β2a 90° cot β2a0， B’为正值 qVT增加，Ph先增后减 β2a =90° β2a 90° cot β2a0， B’为负值 qVT增加， Ph急剧增加 流量与轴功率(qV-P)性能曲线(3) 流量与效率(H-η)性能曲线 效率η有两次为零的点。 当qV=0, η =0; 当H=0, η =0 。 q- η 曲线是一条通过坐标原点与横坐标轴相交于qV=qVmax点的曲线。 给水泵性能曲线 凝结水泵性能曲线 离心式泵与风机性能曲线的分析 最佳工况点与经济工作区 在给定的流量下，均有一个与之对应的扬程H(或全压p)、功率P及效率η值，这一组参数称为一个工况点。 最高效率所对应的工况点，称最佳上况点。 经济工作区或高效工作作区：在最佳上况点左右的区域(一般不低于最高效率的0.85~0.9) 。 制造厂对泵与风机常提供高效区域的性能曲线，指导用户能使所购置的泵与风机在高效工作区内运行，提高泵与风机的运行经济性。 离心式泵在空载情况下防止汽化 当阀门全关，qV=0，H=H0，P=P0,该工况称为空载工况。 空载功率P0主要消耗在机械损失 (如旋转的叶轮与流体的摩擦等)。 空载状态下，泵内水温会迅速升高，以致发生水的汽化。 锅炉给水泵及凝结水泵，输送饱和液体，为防止汽化，一般不允许在空载状态下运行(除特别注明允许的情况外)。 如在运行中负荷降低到所规定的最小流量时，则应开启泵的旁路管。 空载条件下启动 离心式泵与风机在空载时，所需轴功率(空载功率)最小，一般为设计轴功率的30%左右。 空载下启动，为避免启动电流过大，原动机过载，离心式泵与风机要在阀门全关的状态下启动，待运转正常后，再开大出口管路的调节阀门，使泵与风机投入正常运行。 后弯式叶轮qV-H性能曲线的三种基本形状 陡降的曲线 25°~30°的斜度，流量变动很小时，扬程变化很大； 适用于扬程变化大而流量变化小的情况，如电厂的取水水位变化较大的循环水泵。 平坦曲线 8%~12%的斜度，当流量变化很大时，扬程变化很小； 适用于流量变化大而要求扬程变化小的情况，如电厂的汽包锅炉给水泵 有驼峰的曲线 其扬程随流量的变化是先增加后减小； 运行稳定性不好，不希望使用驼峰形曲线的泵与风机。 离心泵性能曲线稳定工作的条件 前弯叶轮的某些特点 后弯式叶片随流量增加，功率变化缓慢； 前弯式叶片随流量增加，功率急剧上升，原动机容易超载，原动机容量富裕系数略取大。 实际qV-H性能曲线为具有较宽不稳定工作段的驼峰形曲线，在该区间工作容易发生喘振。 效率远低于后弯式。 二、轴流式泵与风机的性能曲线分析 qV-H(qV-P)曲线随流量qV 减小，扬程先是上升，当 增加到qVc时，扬