泵与风机工况点及其改变

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1、北京林业大学环境科学与工程学院《泵与风机》PumpsandFans主讲人：张立秋（环境科学与工程学院）zhangliqiu@163.com2014年10月第七章泵与风机装置工况点及改变方法主要内容：泵与风机装置工况点求解泵与风机装置工况调节变速调节切削调节串并联调节本章重点是掌握变速与切削调节方法；难点是掌握并联工况点调节方法。相关知识点回顾：泵与风机特性曲线离心泵特性曲线H＝f（Q）N＝F（Q）η＝φ（Q）离心泵特性曲线方程相关内容回顾：泵与风机特性曲线管路系统特性曲线HSTQ0H低地水池高地水池(Q-H)GHSThkQkKH=Hst+Σh=Hst+SQ2管路特性曲线方程：1

2、工况点求解问题1：工况点概念？是指泵或风机装置在某个瞬时的实际工作状态，可用泵或风机的特性参数：流量Q、扬程H（风压p）、效率η、轴功率N等表示。工况点1：（Q1,H1,N1,η1）工况点2：（Q2,H2,N2,η2）…………………………….工况点n：（Qn,Hn,Nn,ηn）1工况点求解决定工况点的因素有两个方面：（1）泵或风机固有的工作能力——泵或风机特性曲线（2）泵或风机的工作环境，即管路系统的布置、水池的水位等边界条件——管路系统特性曲线问题2：决定工况点因素？1工况点求解工况点的求解方法有图解法和数解法两种，其中图解法的特点是简明、直观，在工程上应用非常广泛。问题3：常

3、用方法？1工况点求解【例1】图解法求解离心泵装置工况点。HST低地水池高地水池已知条件：1）水泵型号；2）管路布置确定；3）低地和高地水池液位变化可忽略。求解：水泵工况点，即此条件下的流量、扬程、轴功率、效率等参数。水泵1工况点求解HST低地水池高地水池水泵H0Q(Q~H)【求解步骤1】N(Q~N)η(Q~η)1工况点求解HST低地水池高地水池水泵H0Q(Q~H)【求解步骤2】N(Q~N)η(Q~η)(Q~H)G1工况点求解HST低地水池高地水池水泵H0Q(Q~H)【求解步骤3】N(Q~N)η(Q~η)(Q~H)GMQMHMNMηM1工况点求解HST低地水池高地水池水泵H0Q(Q

4、~H)【疑问：M点一定是工况点吗？】N(Q~N)η(Q~η)(Q~H)GMNN’PP’M点一定是工况点.1工况点求解例2：图解法求解水箱出流工况点。折引特性曲线1工况点求解例3：折引特性曲线法求解离心泵装置工况点。1工况点求解例4：数解法求解离心泵装置工况点。H＝f（Q）H＝HST＋SQ2H＝HX－hXH＝HX－SXQ22工况点调节方法用户的用水（气）量是变化的，为了适应这个变化，要求泵（风机）能改变工况。而泵（风机）的工况点是由泵（风机）特性曲线和管路特性曲线共同决定的，是能量供给与消耗平衡的结果，符合能量守恒定律，若二者之一改变，工况点就会改变。2工况点调节方法改变工况点的方

5、法有自动调节、阀门调节、变速调节（调速运行）、切削调节（换轮运行）、变角调节（轴流泵的叶片安装角、风机的进口导流叶片角度）、摘段调节（对多级泵来说，增减叶轮级数）、以及泵（风机）并联和串联工作等。2工况点调节方法自动调节：HSTQ-HQ0H(Q-H)G1M(Q-H)G2N(Q-H)G3PHSTHST2工况点调节方法阀门调节：HSTQ-HQ0H(Q-H)G1M(Q-H)G2N(Q-H)G3P3变速调节（调速运行）（1）比例律泵（风机）转速改变前后，叶轮满足相似条件，所以将相似定律应用于转速不同时的同一叶轮，就得到泵（风机）叶轮的比例律：3变速调节（调速运行）（2）计算问题第一类问题

6、：已知：水泵转速n1及该转速下水泵的特性曲线（Q～H）1、（Q～N）1和（Q～η）1；求：水泵转速变到n2时所对应的特性曲线（Q～H）2、（Q～N）2和（Q～η）2第二类问题：已知：水泵转速n1，特性曲线（Q～H）1、（Q～N）1和（Q～η）1；求：通过改变水泵转速方法，使得水泵工况点在A2（Q2，H2）点工作时的转速n2＝？3变速调节（调速运行）第一类问题求解：“选点、计算、立点、连线”3变速调节（调速运行）第二类问题求解：“相似工况抛物线或等效率曲线”式中：k——相似系数，表示所有工况相似泵（风机）工况点的扬程与流量平方的比值。H=kQ2相似工况抛物线或等效率曲线3变速调节（

7、调速运行）（Q-H）1Q0HA2（Q2，H2）H=kQ2求解步骤：1）将A2代入相似工况抛物线方程，求出k值；2）画出相似工况抛物线，与转速为n1时特性曲线交于A1点；3）利用比例律求出年n2。A1(Q1,H1)3变速调节（调速运行）（3）变速调节注意事项①转速改变前后效率相等是在一定的转速范围内可以的，当转速变化超出一定范围时，效率变化就会较大而不能忽略。所以，实测的等效率曲线与理论上的等效率曲线不是完全一致的，只有在高效率范围内才吻合。②变速调节工况点，只能降速，不能增速。因