7第七章+泵与风机的选型

1第七章泵与风机的选型选择的总的原则泵与风机的选择是指，用户根据使用要求，在泵与风机的已有系列产品中，选择一种适用的而不需要另外设计、制造的泵与风机的过程。选择的主要内容一、泵的选择二、风机的选择所选择的设备在系统中能够安全、经济运行。2确定泵与风机的型式（类型）、台数、规格（大小）、转速以及原动机的配套功率。其具体选择程序大致如下：（1）充分了解整个装置的用途、管路布置、地形条件、被输送流体的状况（如、、pa）以及运行条件等原始资料。选择的主要内容（2）根据实际要求,确定最大流量qVmax和最大扬程Hmax或最大全压pmax。视用途不同分别加上适当的安全裕量，作为选用泵与风机的依据。例如,我国《火力发电厂设计技术规程》规定：锅炉引风机的风量裕量不低于10，全压裕量不低于20，汽包锅炉给水泵的流量裕量为锅炉最大连续蒸发量的10，其相应的扬程裕量为20，即型号3式中qV、H（p）——分别为计算流量和计算扬程（全压）。qV=1.10qVmax（4-25）H=1.20Hmax（4-26）或p=1.20pmax（4-27）（3）根据已知条件，选用适当的泵与风机的类型，并同时考虑选择流量调节方式。（4）根据已知的计算流量、计算扬程或全压确定其规格。（5）对整个系统，包括管道、流量调节方式等进行投资、运行管理费、可靠性、安全性等方面的全面经济和技术比较。例如：给水泵、凝结水泵、锅炉送、引风机等都有专用的产品类型可供选择。4此方法是在上述程序(1)、(2)、(3)的基础上（即泵类型已确定了的情况下）进行选择的，其步骤如下：一、泵的选择1、利用“泵性能表”选择水泵（1）根据计算流量qV和计算扬程H，在某一类型的水泵性能中，查找某一规格的泵，使其与性能表中列出的具有代表性的流量、扬程相等或相近。如果有两种以上规格的泵都能同时满足计算流量和扬程，则优先选用比转速高、结构尺寸小、重量轻的泵，若在该类型的泵中查找不到合适的规格，则可考虑选定与计算相近的规格。必要时还可通过变径或变速使之符合要求。51、利用“泵性能表”选择水泵（2）检查泵在系统中的运行情况，看它在流量、扬程变化范围内，泵是否处在高效区附近工作。2、利用“泵的系列型谱图”选择水泵这是泵选择中常用的一种方法，可以很方便地选取所需要的水泵，其步骤如下：（1）确定计算流量qV和计算扬程H；（2）选定转速n，计算比转速ns；（3）根据比转速的大小，决定所选泵的类型（包括级数）；（4）根据所选类型，在该泵的系列型谱中选取合适的规格；如果运行工况点偏离最高效率区，则说明此泵在系统中运行的经济性不佳，应当考虑重选。66（三）最大允许切割量和切割高效区77•(二)比转数是编制泵与风机系列的基础。•系列是指同类结构泵或风机，将这些泵与风机的工作范围画在一张型谱上，供选用。•(三)用比转数进行泵和风机的相似设计•无论用相似设计，还是速度系数法设计，都需要利用比转数选择优良的模型或合理的速度系数。82、利用“泵的系列型谱图”选择水泵（6）对于在运行中需要经常进行流量调节的大型泵，为提高其运行经济性，要通过经济性比较，选定合适的调节方式。（5）根据所选规格，从“泵类产品样本”中可找到相应的泵性能曲线，再根据泵在系统中的运行方式以及系统的管路性能，检查泵在系统中的运行情况。二、风机的选择1、利用“风机性能表”选择风机此方法与利用泵性能表选择泵类似，故不再重复。如果泵的效率处在高效区，则泵的规格即可确定，否则，重复上述过程直至满意为止。9这是最常用的一种方法，可得到满意的效果，其步骤如下：2、利用“通风机的性能选择曲线”选择风机（1）确定风机的计算流量qV和计算全压p，并将其换算为正常状态下的值（风机制造厂提供性能选择曲线时的状态），以0表示。其换算方法如下：qV0=qV（4-28）04002732731013.10ttppppa（4-29）04sh0sh0sh2732731013.10ttpPPPa（4-30）102、利用“通风机的性能选择曲线”选择风机式中，t0为制造厂提供的正常状态下对应的温度。对送风机t0=20℃；对引风机，根据其容量的不同，从大到小t0=250℃（或200，160，140℃）；pa为当地大气压，Pa；t为使用条件下的气体温度，℃。（2）根据计算流量和计算全压，从安全、经济角度出发确定合理的运行方式和设备台数。一般电厂的送、引风机为并联运行，因此，在计算全压不变的情况下，将计算流量除以并联运行的风机台数作为每台风机选择的计算参数值。（3）由已定的选择参数，在风机的性能选择曲线上作相应坐标轴的垂线，其交点即可知道所选风机的机号、转速和轴功率。112、利用“通风机的性能选择曲线”选择风机当交点不是刚好落在风机的性能曲线上时，通常是在满足风量的条件下由垂直线往上找出最接近的一条性能曲线上的点；并由该点所在的性能曲线分别查出其最高效率点时所选风机的机号、转速和轴功率；经密度换算，求出该机号在需要参数状态下的轴功率。若出现多台可选的情况，应分析，核查运行工况点是否处于高效区。一般选取转速较高、叶轮直径较小、运行经济的风机为所决定的风机。1212一、叶片式通风机的选择曲线选择曲线是用对数坐标把在标准进口状态下，对应于无因次性能曲线上工作范围内工况点的所有同系列通风机的叶轮直径D2，转速n、圆周速度u2以及相应的流量qV、全压p、功率Pgr全部表示出来的一种曲线，也称同系列通风机的对数坐标图。选择曲线表示了同系列通风机的主要参数n、D2、u2、qV、p、及Pgr等之间的关系。图3-17是G-4-13.2（73）型离心通风机的选择曲线。二、目的便于选择风机产品（由制造厂提供风机）。1313等机号线等转速线等功率线1414三、三组等值线及其特点等机号线所通过的几条性能曲线表示在同一机号不同转速下的性能曲线；等转速线所通过的几条性能曲线表示在同一转速下不同机号的性能曲线，转速为电机的铭牌转速或配上皮带轮后所能达到的转速；等功率线其功率为电机系列产品的功率，即配套功率；等D2线和等n线均通过每一条曲线中的最高效率点，等Pgr线则不一定通过性能曲线中的最高效率点；注意：在使用时，应先将工作状态的参数化为标准状态下的参数，然后再查用。152、利用“通风机的性能选择曲线”选择风机（4）对需要经常调节流量的大型风机，根据负荷变化情况，通过技术经济分析，合理地选择调节方式。3、利用无因次性能曲线选择风机无因次性能曲线代表了相似的同类风机的性能，用之可以实现不同类型风机的性能比较。因此，利用无因次性能曲线选择风机，对于确定可用风机的类型比较容易，其方法大致如下：（1）确定计算流量qV和计算全压p，并将计算参数qV、p换算到标准状态的性能参数qV20、p20。根据对所需风机的要求和工作特点，选择几种可用的风机类型，查出其最高效率点所对应的流量系数和全压系数，选择时可把几种类型进行列表计算，以便于比较。Vqp163、利用无因次性能曲线选择风机（2）利用流量系数和压力系数公式VVquDq222204（4-31）pup222020（4-32）4220222020216VVqppqD可求得：（4-33）由此可从已生产的机号中选用一个与D2相等或相近的外径。2D求出所需转速n，由n去查找已生产电机的转速n，从中选用一个与n值相等或相近的转速n即可。ppDn260（4-34）（3）由选用的，按公式2D173、利用无因次性能曲线选择风机（7）将各类风机进行比较，选定最符合要求且运行经济性高的风机。（4）由按式(4-31)、(4-32)可计算得。''2pquV、、nD、2（5）由查所选类型的无因次性能曲线图，如果由确定的无因次性能曲线是在曲线下面，而且紧靠曲线，即认为合适。否则，应加大叶轮直径或转速n进行重选。''pqV、''pqV、Vqp（6）根据在曲线上得，利用公式：''pqV、Vq（4-35）1000shVpqP算出Psh，也可查曲线查出，经换算求得Psh后，再考虑安全系数，最后选配电动机。VqPshshP（8）根据负荷情况，确定合理的调节方式。18完20第一节泵与风机的选型•一.选型原则1.海选：总体了解品种、规格、质量、性能的情况2.选择最大负载，运行在设计工况附近，高效运行3.确定流量及扬程裕量，流量余量(5%～10%)qv,max,比转速大取小值；扬程裕量(10%～15%)Hmax,比转速大取大值4.二选一优先指标：效率高、结构简单、体积小、重量轻、设备投资少、调节范围宽5.性能曲线：稳定，不发生汽蚀、喘振。6.避免使用串联或并联，必要时选择同型号、同性能21二.选型的程序和步骤1.实际参数(Q、H、p):现场考察、计算，必要时对运行系统设备进行实际参数测量2.设计参数：根据数据和实际需要，留合理裕量3.选型：先选出几种，然后从经济技术方面确定一种形式4.全面校核：避免所选形式不能满足需要，也要防止裕量过大，使长期不经济工作，或工作不稳定。22三.选型方法•(一)水泵选型方法•1.水泵性能表•2.水泵型谱•性能曲线/切割后性能曲线/工作范围的等效曲线•步骤：①包含裕量的水泵选型计算参数②计算比转速ns(类型、台数、级数）③流量、扬程→型号（或顺着等流量曲线向上查找）④查看初选的型号的性能曲线以及相关性能⑤由管路和泵的性能曲线共同确定工作点，要求效率达标⑥技术经济综合分析校核。23(二)风机选型方法•由于密度随工况变化，首先换算•利用“风机性能表”•利用“风机性能选择曲线”•①单台风机工作参数②考虑合理裕量，换算③计算比转速ns④p-qv图上对应风机的机号（直径D2）、转速、功率（或顺着等流量曲线向上查找）⑤技术经济综合分析比较•利用“风机无因次性能曲线”①换算后性能参数、转速→ns②从ns得到集中类型的无因次性能曲线③综合比较，确定一种④无因次参数、转速、风机参数→D2,p和qv算出的D2应该不超过容许误差⑤按选定类型的风机的空气动力学图上的比例计算结构尺寸。2425例7－126泵性能指标公式记忆•理论转矩记住它,等于排量乘压差.•理论流量记得住,等于排量乘转速.•功率等于p乘q,也等转矩乘转速.•能流方向分得清,乘除效率不含糊.•计算单位要统一,角度一律用弧度.