泵与风机运行检修教学课件作者刘敏丽项目３.ppt

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1、项目３泵与风机性能分析任务３.１泵与风机的性能参数认知任务３.２泵与风机的能量损失分析任务３.３泵与风机的性能曲线分析任务３.４比例定律及比转数任务３.５泵的汽蚀与安装高度确定返回任务３.１泵与风机的性能参数认知泵与风机的工作可用一些物理量来表述，这些量既能反映不同形式泵与风机的工作能力、结构特点、运行经济性和安全性，又能说明运行中泵与风机不同的工作状态，因此称它们为泵与风机的性能参数，包括流量、扬程（或全风压）、功率、效率、转速等。在泵与风机的铭牌上，一般都标有这些参数的具体数据，以说明泵与风机在最佳或额定工作状态时的性能。各性能参数介绍如下。３.１

2、.１流量流量是指单位时间内泵与风机输送流体的数量，有体积流量和质量流量之分。体积流量用ｑｖ表示，常用单位为m³/ｓ、m³/ｈ；质量流量用ｑｍ表示，常用单位为ｋｇ/ｓ、ｔ/ｈ。下一页返回任务３.１泵与风机的性能参数认知体积流量与质量流量间的关系为：泵与风机的流量可通过装设在其工作管路上的流量计测定。测量的方法较多，电厂常用孔板、喷嘴流量计或笛形流量计来测定。３.１.２扬程扬程是指流体通过泵或风机后获得的总能量，也就是用被送流体柱高度表示的单位重量流体通过泵或风机后获得的机械能，用Ｈ表示，单位为ｍ流体柱，常简写为ｍ。工程上，泵习惯用扬程作参数。以图３－１所

3、示的泵轴中心线所在的水平面为基准面，设泵进口和出口处分别为断面１－１与２－２，则扬程的数学表达式可写为：上一页下一页返回任务３.１泵与风机的性能参数认知由流体力学知，液体总能头由压力能头（ｐ/ρｇ）、速度能头（v2/２ｇ）和位置能头（ｚ）三部分组成，故因此，泵的扬程又可写为上一页下一页返回任务３.１泵与风机的性能参数认知全风压是指单位体积的流体通过泵或风机后所获得的机械能，用ｐ表示，可简称为全压，其单位为Ｐａ或ｍｍＨ２Ｏ。习惯上，风机用全风压作参数。由于ρｇ表示单位体积流体所具有的重量，所以全风压与扬程之间的关系可表示为：３.１.３功率与效率功率通常是

4、指泵或风机的输入功率，也就是原动机传到泵或风机轴上的功率，又称轴功率，用Ｐ表示，单位为ｋＷ。效率是泵或风机总效率的简称，指泵或风机的输出功率与输入功率之比的百分数，反映泵或风机在传递能量过程中轴功率被损失的程度，用符号η表示，即上一页下一页返回任务３.１泵与风机的性能参数认知Ｐｅ是轴功率中被有效传递的部分，又称有效功率。若测得泵或风机的体积流量为ｑｖ，扬程为Ｈ或全风压为ｐ，输送流体的密度为ρ，则泵的有效功率为：风机的有效功率为：上一页下一页返回任务３.１泵与风机的性能参数认知３.１.４转速转速是指泵与风机叶轮每分钟的转数，用ｎ表示，单位为ｒ/ｍｉｎ。它

5、是影响泵与风机性能的一个重要因数，当转速变化时，泵或风机的流量、扬程、功率等都要发生变化。转速可采用手持机械转速表或闪光测速仪进行测量。上一页返回任务３.２泵与风机的能量损失分析流体流经泵与风机时的能量损失，按其产生的原因不同可分为三种：机械损失、容积损失和流动损失。从图３－２所示的能量平衡图中可以看出轴功率、损失功率与有功功率之间的能量平衡关系。３.２.１机械损失机械损失包括两部分的摩擦损失：第一部分为轴与轴承和轴与轴封的摩擦损失功率ΔＰm1，第二部分为叶轮圆盘摩擦损失功率ΔＰm2，即１.轴与轴承和轴与轴封的摩擦损失率ΔＰm1此项损失与轴承的结构形式

6、、轴封的结构形式、填料种类、轴颈的加工工艺以及流体的密度有关，一般为：下一页返回任务３.２泵与风机的能量损失分析但对小型泵，如填料压茧压得过紧，损失会超过３％，达到５％左右，甚至造成启动负荷过大，填料发热烧坏。目前很多泵采用机械密封，大大降低了轴封损失。测定泵在没有灌水时空转所消耗的功率就是这项损失。２.叶轮圆盘摩擦损失功率ΔＰm2叶轮在充满流体的涡壳内旋转时，靠近叶轮前后盘的流体在附着力和黏性力的作用下，将随叶轮一起旋转，如图３－３所示。远离转轴半径大的地方惯性离心力大，压力高；靠近转轴半径小的地方惯性离心力小，压力低。上一页下一页返回任务３.２泵与

7、风机的能量损失分析因而形成泵腔内叶轮两侧的环状涡流，涡流的能量是叶轮传递给流体的，这就使叶轮多消耗了一部分功率，ΔＰm2计算如下：圆盘摩擦损失在机械损失中占重要成分，在低比转数离心泵中尤为显著（高比转数泵与风机，如轴流泵与风机，不考虑此项损失）。通常可采取如下措施降低泵与风机的圆盘损失。（１）为了提高能量，不再采用增大叶轮直径的办法，而采用多级叶轮（叶轮级数过多将增加轴的长度，因此近代已趋向于提高转速来减小叶轮级数）。（２）降低叶轮盖板外表面和壳腔内表面的粗糙度，如将铸铁壳腔内表面涂漆后效率可提高２％～４％。上一页下一页返回任务３.２泵与风机的能量损失

8、分析（３）如图３－３（ａ）所示，叶轮与壳体间隙Ｂ的大小对圆盘摩擦损失也有影响，因此应选择合理的