泵與風機的運行與維護泵與風機的工況調節節流調節和入口導流器調節contents目錄運行工況調節及方法節流調節0102入口導流器調節03運行工況調節及方法01調節的概念：泵與風機運行時，為適應外界負荷的變化，人為地改變其輸出流量的過程稱為工況調節。調節的實質：由于泵與風機的輸出流量是由工作點決定的，因此，泵與風機運行工況調節實質上就是改變其工作點的位置。調節的原則：①改變管路系統特性曲線；②改變泵與風機本身性能曲線；③同時改變泵與風機本身性能曲線及其管路系統特性曲線。調節的方法改變管路系統特性曲線：出口端節流調節；改變泵與風機性能曲線：變速調節、入口導流器調節、動葉調節和汽蝕調節等；既改變泵與風機本身性能曲線又改變管路系統特性曲線：進口端節流調節。節流調節02節流調節就是通過改變管路中閥門或擋板的開度，使管路系統特性曲線發生變化來達到調節的目的。

出口端節流調節通過改變泵與風機出口管路上閥門或擋板的開度而進行的工況調節方式。

入口端節流調節

利用改變安裝在風機進口處擋板的開度來改變輸出流量的工況調節方式。管路特性曲線Ⅰ管路特性曲線Ⅱ泵/風機特性曲線出口端節流調節

又稱變閥調節，指通過改變泵與風機出口管路上閥門或擋板的開度而進行的工況調節方式。閥門全開時工作點為M，當要求流量減小到qVA

時，則出口閥門關小，流動損失增加，管路系統特性曲線變陡，由Ⅰ變為Ⅱ，工作點移到A點。若流量再減小，出口閥門關得更小，流動損失增加就更大，管路系統特性曲線將更陡。調節原理

工作點為M時，流量為qVM，能頭為HM

。當流量減小到qVA時，能頭為HA

，而在該流量下，管道在閥門全開時的能頭為HB

。因流量減小管道上附加的節流損失為Δh=HA-HB

，相應泵與風機多消耗的功率為ΔP=ρgqVAΔh管路特性曲線Ⅰ管路特性曲線Ⅱ泵/風機特性曲線出口端節流調節調節原理調節方式不經濟，而且只能向小于設計流量方向調節，但這種調節方法簡單、可靠、易行。因此，廣泛應用于中小型泵。管路特性曲線Ⅰ管路特性曲線Ⅱ泵/風機特性曲線出口端節流調節調節特點管路特性曲線1管路特性曲線2風機特性曲線Ⅰ風機特性曲線Ⅱ又稱進口擋板調節。當關小進口擋板時，風機的性能曲線由Ⅰ變到Ⅱ，同時管路的特性曲線由1變到2，工作點由M1

變到M2，工作流量由qVM

調節至qVA

。由圖可見，采用進口擋板調節的附加節流損失為Δp2，調節到同樣的輸出流量qVA

，采用出口端調節的附加節流損失為Δp1。顯然，Δp2

＜Δp1，進口端節流調節調節原理進口端節流調節較出口端節流調節的經濟性好。但由于進口端節流調節會使泵的進口壓強降低，可能引起汽蝕，所以，進口端節流調節僅在風機上使用，而水泵不采用。管路特性曲線1管路特性曲線2風機特性曲線Ⅰ風機特性曲線Ⅱ進口端節流調節調節特點入口導流器調節03若改變絕對速度v1

的方向，即改變了絕對速度v1

與圓周速度u1

的夾角α，則圓周分速v1u及軸面分速v1m同時發生變化。軸面分速v1m的改變必然使流量發生變化，而圓周分速v1u的變化，將使理論全壓p發生變化。調節原理當導流器全開時，氣流無預旋地進入葉輪，此時圓周分速v1u=0。當轉動導流器葉片，絕對速度v1與圓周速度u的夾角α1

變到α3，且α1＞α2＞α3，預旋增加使軸面分速v1m減小，流量減小，同時圓周分速v1u加大，全風壓降低，性能曲線變陡，工作點向左下方移動，如圖中M1、M2、M3所示，對應風機的輸出流量為qV1、qV2、qV3。調節原理

入口導流器調節較出口端節流調節經濟性好，且結構簡單，操作靈活，并可提高風機的運行可靠性。因此離心式風機常采用這種調節方式。調節特點

軸流式風機和混流式風機中采用的靜葉調節方式，其構造和原理與入口導流器調節相似。調節方法調節概念調節原則調節方法節流調節出口端調節端調節入口導流器調節入口導流器調節靜葉調節泵與風機的運行與維護泵與風機的工況調節變速調節Ⅰcontents目錄變速調節Ⅰ01變速調節的原理變速調節的特點概念——變速調節是在管路系統特性曲線不變的情況下，通過改變泵與風機轉速的方法改變其本身的性能曲線，改變其工作點和工作流量的調節方式。原理在轉速n1下，泵與風機的性能曲線為1，工作點M1。由比例定律可知，隨著轉速的不斷降低，泵與風機的性能曲線向左下方移動，其工作點由M1

移動到M2、M3，流量相應地由qV1降到qV2、qV3。【例1】在轉速n1=960r／min時，10SN5×3型凝結水泵的qV1—H1性能曲線繪于圖中。試問當該泵的轉速降低到n2=900r／min運行時，泵的工作流量減少了多少？已知泵對應管路系統特性曲線方程為HC=80+530qV2。解（1）據管路系統特性曲線方程HC=80+530qV2計算各個選定流量值下管系中流體所需能頭，列于下表。將計算結果在圖中描點繪出管路系統特性曲線DE。

（2）DE與性能曲線qV1-H1

的交點A，即泵在n1=960r／min時的工作點，對應的工作流量為qVA=80L／s。

特點變速調節的主要優點是減少節流損失，在很大變工況范圍內保持較高的效率。由于變速裝置及變速原動機投資昂貴，故中小型機組很少采用，一般用于高參數大容量電廠。變速調節原理改變泵與風機轉速來改變其本身的性能曲線，進而改變其工作點和工作流量變速調節特點減少節流損失，在很大變工況范圍內保持較高的效率。較昂貴泵與風機的運行與維護泵與風機的工況調節變速調節Ⅱcontents目錄變速調節Ⅱ01小汽輪機變速液力耦合器變速變頻變速小汽輪機變速01變速原理：采用小汽輪機驅動的泵與風機，通過改變進入小汽輪機蒸汽量來改變泵與風機轉速，從而達到調節泵與風機輸出流量的目的。變速特點：節約大量的廠用電；擴大給水泵轉速調節范圍，避免了節流調節帶來的損失；采用高轉速可減少給水泵的級數、減輕泵的重量和提高水泵的效率；不會因電動機啟動電流大而影響廠用電氣設備的正常運行。適用：250MW及其以上容量的機組鍋爐給水泵及大功率風機采用汽輪機驅動方式。液力耦合器變速02液力耦合器又稱為液力聯軸器。它是一種利用液體（工作油）傳遞扭矩的聯軸器，設在電動機與泵或風機之間。電動機的轉速不變，改變液力聯軸器中工作油的流量，從而改變泵或風機的轉速，以達到調節泵或風機輸出流量的目的。主要部件：泵輪、渦輪、旋轉內套、勺管。原動機帶動泵輪，渦輪與泵或風機直接相連。泵輪和渦輪具有相同的形狀、有效直徑及較多的徑向葉片。泵輪和渦輪并不直接相互接觸，而是保持較小的軸向間隙，形成工作腔室。旋轉內套用螺栓與泵輪相連，勺管可以在旋轉內套與渦輪構成的腔室中移動，以調節泵輪和渦輪中的工作油量。液力耦合器結構泵輪渦輪旋轉內套勺管液力耦合器原理泵輪在原動機驅動下旋轉時，工作油在離心力的作用下獲得能量，然后從外緣以較高壓強和速度流入渦輪，沖動渦輪旋轉，從而將原動機的機械能傳遞給泵或風機。在渦輪中做過功的工作油從內徑口返回到泵輪，重新獲得能量，如此周而復始，從而形成液力耦合器扭矩的傳遞過程。泵輪渦輪旋轉內套勺管在原動機轉速不變的情況下，泵或風機的轉速是通過改變液力耦合器中工作油的油量實現的。工作油的油量越多，泵或風機的轉速就升高；反之泵或風機的轉速就降低。工作油量的控制有兩種方式：調節進入工作腔的進油量。改變工作腔的出油量液力耦合器原理泵輪渦輪旋轉內套勺管①可與廉價的鼠籠式交流電動機相匹配，電動機能空載或輕載啟動，減小選用電動機的容量，從而降低投資，減少運行費用；②能實現無級調速，易于自動控制；③電動機與泵或風機為柔性連接，對電動機與泵或風機均有良好的過載保護作用，以及吸收和隔離振動的作用；④工作可靠，能長期無檢修運行；⑤調節靈活，可適應單元機組的快速啟、停及事故工況的特殊要求。液力耦合器優點適用：液力耦合器適用于250～300MW以下容量單元機組配置的電動給水泵，以及300MW以上容量單元機組配置的啟動備用電動給水泵的變速調節。主要問題：功率損耗大，系統復雜。變頻變速03變頻調速：是利用變頻裝置作為變頻電源，通過改變供電電源頻率f1，使電機同步轉速n1

變化，達到改變電機轉速的方式。變速特點：變頻調速的優點是調節效率高，節能效果明顯，調速范圍寬，最適用于流量調節范圍大且經常處于低負荷范圍工作的泵與風機。但是由于變頻調速的變頻器較復雜、初投資高，不能采用高壓直接供電，需附設變壓器等，使其目前應用受到限制。小汽輪機變速

通過改變進入小汽輪機蒸汽量來改變泵與風機的轉速液力偶合器變速通過改變工作油的流量，從而改變泵或風機的轉速變頻變速通過改變供電電源頻率使電機同步轉速變化，達到改變泵或風機的轉速。泵與風機的運行與維護泵與風機的工況調節動葉調節和汽蝕調節contents目錄動葉調節汽蝕調節0102動葉調節01調節原理是根據負荷變化的指令，利用動葉調節機構改變葉片安裝角度，從而達到調節泵與風機輸出流量的目的。動葉安裝角隨工況的不同而改變，這樣使泵與風機在低負荷時的效率大大提高。調節特點圖1軸流泵工作參數與葉片安裝角之間的關系曲線由圖可見：當葉片安裝角增大時，性能曲線的流量、揚程、功率都增大，反之都減小，因而啟動時可減小安裝角以降低啟動功率。改變葉片的安裝角時效率曲線也有變化，但在較大流量范圍內幾乎可保持較高效率，而且避免了采用閥門調節的節流損失，經濟性很高。圖2動葉調節軸流式風機的性能曲線圖3進口導葉調節的離心式風機的性能曲線在負荷為100%時，前者效率為86.5%，后者效率為80%，兩者效率相差不大，但當機組負荷降低，風機流量減少到75%，全壓減小到56%工況時，動葉調節軸流式風機的效率為78%，而進口導葉調節離心式風機的效率只有54%。因此，目前動葉調節的軸流式泵與風機廣泛用作大型機組的循環水泵和鍋爐的送、引風機。采用雙速電動機和進口導葉聯合調節的離心式風機在低負荷時采用低速檔，低速檔調節門最大開度時的風機效率和高速檔最高效率相同，最大連續運行工況效率高，但在變工況時如同定速離心式風機，效率仍會迅速下降，所以平均運行效率仍比動葉可調軸流式風機低。比較結果汽蝕調節02調節原理是利用水泵的汽蝕特性實現輸出流量與外界負荷自動相適應的調節方式圖4所示為發電廠凝結水泵的汽蝕調節過程在正常運行工況下，泵不發生汽蝕的最小倒灌高為Hg，其性能曲線為qV-H，對應的工作點為M。調節原理是利用水泵的汽蝕特性實現輸出流量與外界負荷自動相適應的調節方式圖4所示為發電廠凝結水泵的汽蝕調節過程當機組負荷減少時，汽輪機的汽耗量減少，排汽量減少，凝汽器的凝結水量減少，熱井水位下降，泵的倒灌高度降低為Hg1，水泵發生汽蝕，性能曲線驟降，而管路系統特性曲線幾乎不變，于是泵的工作點位移至M1，出水量減少為qV1。調節原理是利用水泵的汽蝕特性實現輸出流量與外界負荷自動相適應的調節方式圖4所示為發電廠凝結水泵的汽蝕調節過程如機組負荷繼續減少，泵的倒灌高度不斷降低為Hg2、Hg3、…，汽蝕程度加重，出水量繼續減少為qV2、qV3、…。調節原理是利用水泵的汽蝕特性實現輸出流量與外界負荷自動相適應的調節方式圖4所示為發電廠凝結水泵的汽蝕調節過程由此可見，當機組負荷減少時，要求汽輪機的汽耗量減少，鍋爐所需要的給水量也要減少，而此時，凝結水泵的輸出流量隨之減少，這恰恰滿足了外界負荷變化的需要。調節特點優點：能自動調