《泵与风机》第七章-泵与风机的切割和加长.ppt

泵与风机,Pumps and Fans,华北电力大学,流体力学及泵与风机课程组,泵与风机,Pumps and Fans,泵与风机,Pumps and Fans,泵与风机,Pumps and Fans,泵与风机,Pumps and Fans,泵与风机,Pumps and Fans,泵与风机,Pumps and Fans,泵与风机,Pumps and Fans,泵与风机,Pumps and Fans,泵与风机,Pumps and Fans,泵与风机,Pumps and Fans,泵与风机,Pumps and Fans,泵与风机,Pumps and Fans,泵与风机,Pumps and Fans,泵与风机,Pumps and Fans,第七章离心式泵与风机,叶片的切割与加长,引 言,一、切割定律,二、切割方式,三、切割定律的应用,泵与风机,Pumps and Fans,引 言,问题的提出：,离心式泵与风机在设计工况及其附近运行，一般具有较高的效率。但现场,常存在,设备容量过大或过小,的问题，其原因如下：,现场改造方法：,切割叶轮叶片：,加长叶轮叶片：,流量、扬程（全压）及功率降低；,则反之。,容量过大，调节损失增大；容量过小，不能满足需要。,1,选型不当,2,配套性差,3,装置改变,（规格、品种）,泵与风机,Pumps and Fans,一、切割定律,若叶轮叶片切割量较小，则,2y,和,不变，且切割前、后的出口速度三角形相似。,前提假设：,切割前、后性能参数的对应关系：,（,1,）对于中、高比转速的离心泵（,n,s,=80350,）或叶轮,前盘为锥形或弧形,的离心式通风机，可认为,D,2,b,2,=,，,则有,或,泵与风机,Pumps and Fans,一、切割定律,若叶轮叶片切割量较小，则,2y,和,不变，且切割前、后的出口速度三角形相似。,前提假设：,切割前、后性能参数的对应关系：,或,（,2,）对于低比转速的离心泵（,n,s,=3080,）或叶轮出口附近的,前盘为平直形,的离心式通风机,，可认为,b,2,=,，,则有,泵与风机,Pumps and Fans,一、切割定律,切割前、后性能参数对应关系的本质：,对于上述情况,（,1,）,，,即认为：,D,2,b,2,=,，,则,切割前、后对应工况,点应,遵循的规律：,并不是切割前、后运行工况点之间的关系，而是切割前、后对应工况点之间的关系。,或,对,中高比转速,的离心泵及,叶轮前盘为锥形或弧形,的离心式通风机而言，其切割前、后的对应工况点均在同一条过坐标原点的切割抛物线上。,（,4-22,）,泵与风机,Pumps and Fans,（,1,）切割量的限制。叶轮外径的切割应以效率不致大量下降为原则，切割量不能太大。,对于离心式通风机,，通常,D,/,D,2,=,7%15%,，其中，,7%,为叶轮前盘为锥形或弧形通风机的切割量，而,15%,为叶轮前盘为平直形通风机的切割量。,对于离心泵,，其允许的,D,max,与,n,s,的关系如表,4-4,所示：,表,4-4,不同比转速离心泵和混流泵的最大切割量,泵的比转速,n,s,60,120,200,300,350,350,以上,允许的最大切割量（,D,2,D,2,)/,D,2,20%,15%,11%,9%,7%,0,效率下降值,每切割,10%,效率下降,1%,每切割,4%,效率下降,1%,二、切割方式,（,工作条件及结构,）,泵与风机,Pumps and Fans,三、切割定律的应用,【,例,】,某输送常温水的单级单吸离心泵在转速,n,=2900r/min,时的性能参数如下表。管路性能曲线方程为：,H,c,=20+78000,q,V,2,，,m,；式中,q,V,的单位为,m,3,/s,。泵的叶轮外径,D,2,=162mm,，水的密度,=1000,/m,3,。求：,q,V,10,3,（,m,3,/s,）,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,H,（,m,）,33.8,34.7,35,34.6,33.4,31.7,29.8,27.4,24.8,21.8,18.5,15,（,%,）,0,27.5,43,52.5,58.5,62.5,64.5,65,64.5,63,59,53,（,1,）此泵系统的最大流量及相应的轴功率；,（,2,）当若拟通过切割叶轮方式达到实际所需的最大流量,q,V,=610,-3,m,3,/s,，问切割后叶轮直径,D,2,为多少？,（,3,）设切割后对应工况泵效率不变，采用切割叶轮方式比采用出口节流调节能节约多少轴功率？,【,解,】,首先，把泵的性能曲线和管路性能曲线按相同的比例尺画在同一坐标图上，,则泵性能曲线,H,-,q,V,和管路性能曲线,H,c,-,q,V,的交点即为运行工况点,泵与风机,Pumps and Fans,（如图所示）,M,点的流量即为泵系统最大流量,q,V,max,。从图可读出：,M,(,q,V,H,),=,(7.910,-3,m,3,/s,，,24.8m,，,64.5%),。则相应的轴功率为,其次,求泵系统最大流量为,6,10,-,3,m,3,/s,时的叶轮直径,D,2,。切割叶轮后管路性能曲线不变，故其运行工况点必在管路性能曲线流量为,q,V,=6,10,-,3,m,3,/s,这一点,M,上。,从图可读出：,M,(,q,V,H,)=(610,-3,m,3,/s,，,22.8m,),但点,M,与,M,点不是切割前、后的对应点,故需求出在,H,-,q,V,上（即,D,2,=162mm,时的性能曲线上）与,M,点的对应工况点。该离心泵的比转速,n,s,为,三、切割定律的应用,泵与风机,Pumps and Fans,属于中、高比转速离心泵，对应工况点均在切割抛物线上，过,M,点的切割抛物线为,在图上作切割抛物线与泵性能曲线交于,A,点，则,M,点与,A,点为切割前、后的对应点。,从图可读出：,A,（,q,V,H,）,=,（,6.710,-3,m,3,/s,，,28m,，,65%,）,，由切割定律可得,（,mm,）,或,（,mm,）,其误差由图解法作图和读数误差产生，现取,D,2,=146mm,。,现比较切割叶轮法和出口节流调节法使,q,V,=6,10,-3,m,3,/s,时各自的轴功率。,三、切割定律的应用,泵与风机,Pumps and Fans,M,的效率应与对应点,A,相同（假设切割后效率不变），故,=,A,=65%,，则,节流调节时泵的性能曲线不变，故运,行工况点为,M,点,，可读得,M,（,q,V,H,）,=,（,610,-3,m,3,/s,，,29.8m,，,64.5%,）,，则节流调节时的轴功率为,三、切割定律的应用,故得切割叶轮法比出口节流调节法节约轴功率,若考虑到,D,/,D,2,=,(,162,-,146,),/162=9.8%,时效率下降,1%,，即,=64%,，则,