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阀门部分16.阀门在管道中的作用，分类。阀门在动力装置中的作用：（1）接通或截断介质；（2）防止介质倒流；（3）调节介质的压力、流量等参数；（4）分离混合或分配介质；（5）防止介质压力超定值,保证管路或设备安全。阀门分类 17.阀门典型结构，画图要认识，阀杆 阀盖尽管各种阀门结构形式千差万别，但其基本的结构形式是相同的，都是由驱动和执行两大部分组成。驱动部分包括驱动装置，传动部件，阀杆等，其作用是输入和传递启闭阀门所需的力矩；执行部分包括阀体，阀盖和启闭件等，其作用是完成阀门的启闭或调节。18.先导式安全阀的工作原理。（45页）（1）当压力容器的压力低于先导阀的开启（整定）压力时，先导阀的传动杆在上面位置，先导阀盘R1开启，使主阀活塞上部与压力容器接通，由于主阀活塞的表面积比主阀阀盘表面积大，因此安全阀关闭。（2）当压力容器的压力升高时，它作用在先导活塞上，并且是先导传动杆向下，先导阀盘R1关闭，使主阀活塞与压力容器隔断，此时安全阀仍然保持关闭。（3）当压力容器的压力进一步上升达到先导阀开启压力（整定压力）时，先导阀的传动杆进一步向下，先导阀R2开启，主阀活塞上部容纳的液体排出，压力降低，压力容器的压力作用在主阀阀盘的作用力大于活塞上的压力，使安全阀开启，卸压。（4）压力容器压力降低到开启压力时，先导阀传动杆上升，首先关闭先导阀盘R2，开启先导阀盘R1，然后使主阀活塞上部与压力容器接通，于是安全阀关闭。（5）安全阀在低于其开启压力下，通过电磁线圈通电，可以“强迫开启”。19.阀门远距离驱动装置：气动，电动，各自结构特点。（1）气动执行机构是以压缩空气为动力的执行机构，它的主要特点是结构简单，动作可靠，性能稳定，故障率低，价格便宜，维修方便，自身具有防爆性，易做成大功率等。（2）电动执行机构是以电能为动力的执行机构。其特点是能源取用方便，信号传输速度快，传输距离远，便于集中控制，停电时执行机构保持原位不变不影响设备安全，灵敏度精确度均较高，与电动仪表配合方便，接线简单。主要缺点是体积较大，价格高，结构复杂，维修不便，平均故障率比气动执行机构高，防爆性不如气动式，适用于防爆性要求不高，无浸渍的场合。（3）液动执行机构是用液压作为动力，功率大。20.阀门分类了解。安全阀属于自动阀类，取决于流体特性状态压力，作为广核的典型弹簧式，先导式，助动式安全阀都是自给能的。（错，助动式是辅助给能）21. 自调阀启闭件受特点自调阀的启闭件运动仅受流体能量和方向控制（流向流速），并在一个规定方向上永远是闭合状态。22. 风机踹振如果轴流通风机在不稳定工况区运行，就会出现风量脉动等不正常现象。有时，这种脉动现象相当剧烈，分量Q和压力P大幅度波动，噪音增大，甚至通风机和管道也会发生激烈的震动，这种现象称为“喘振”。泵部分第一节1. 泵的定义：泵是把原动机的机械能转化成它所输送的流体的能量的机械。泵作用：提升（加压）作用：提高液体的动能和势能，即扬程； 抽吸作用：可将低液位的液体吸入泵中，即吸程。2. 泵的分类工作原理分类第二节1. 吸入室：使水流均匀的、并且在损失最小的情况下流入叶轮。叶轮：泵通过叶轮对流体做功，使其能量增加；压出室：收集从叶轮流出的液体，并将液体引入压水管；密封环：防止叶轮与泵体之间的液体漏损；填料密封：主要由填料箱，填料，水封环，填料压盖等组成；2. 管道附件(1) 吸水管和排水管(2) 滤网：装在吸入口，过滤水中杂质。(3) 底阀：底阀装在吸水管底部，是单向阀。泵启动前，首先应灌水把叶轮淹没，由底阀控制，使泵体内和吸水管内始终充满液体。(4)出口调节阀：用来调节流量。(5) 出水管上的止回阀 ：用以防止出水管中的液体向泵倒流。(6) 放气旋塞：位于泵壳顶部，在水泵充水时用于排气。(7) 放水旋塞：一般安放在水泵最低处，在严冬季节为防止冻裂壳体或检修时放水之用。(8) 充水设备：在出水管道上加接具有阀门的供水管道或者直接与真空泵相接。(9) 真空表：装在吸水管接头处，以测量水泵进口处的真空度。(10) 压力表：装在出水管接头处，以测量水泵出水压力3. 性能参数（主要有扬程、流量、转速、功率、效率等）流量：泵与风机在单位时间内所输送流体的数量。容积流量Q，质量流量Qm。泵的压头称为扬程，是指单位重量液体通过泵叶轮后所获得的能量增加值。用H表示，单位：米液柱高风机的压头称为全压或全风压，是指单位体积的气体流过风机叶轮时所获得的能量增加值。用P表示，单位：帕、毫米水柱等 泵的扬程仅与泵本身有关，不是扬水高度转速： 离心泵的转速是指叶轮的旋转速度，用n表示，单位为：转/分有效功率：单位时间内通过泵（或风机）的流体所获得的能量，也就是泵与风机的输出功率。 用Ne表示，单位kW轴功率：泵运转时，由原动机传给泵轴上的功率。泵的功率大多是指轴功率原动机功率：原动机功率又称配套功率，即和泵配套的原动机功率。用Ng表示。4. 泵扬程计算 Z1、Z2 1、2处位置高度，mP1、P2 1、2处表压力，PaV1、V2 1、2处液流平均速度，m/s 抽送液体的密度，kg/m35. 有效功率与轴功率之比称为总效率，用表示， 即 =(Ne/N)100%第三节 离心泵的叶轮原理1. 离心泵的叶轮原理在泵内充满流体的情况下，叶轮旋转产生离心力，叶轮槽道中的流体在离心力的作用下甩向外围流进泵壳，于是叶轮中心压力降低，这个压力低于吸入管内压力，流体就在这个压力差的作用下由外界流入叶轮。这样泵就可以不断地吸入流体了。2. 速度三角形圆周速度：u；相对速度：w；绝对速度：v；绝对速度角：；相对速度角：3. 欧拉方程流体获得的理论压头只与入口、出口处流体的速度有关，与中间的流动过程无关。流体获得的理论压头与流体种类无关。因此，如果泵与风机的叶轮尺寸相同、转速相同、流量相等时，则流体所获得的理论压头数值是相等的；但压力不同，因为压力与重度有关，因此在上述条件下，泵与风机所产生的压力是不同的。4. 提高压头的方法n 可以通过使1=90来提高叶轮的理论压头。 设计时一般都把1取为90。n 加大u2及 v2u也可以提高理论压头， u2=D2n/60，所以增加转速n或者加大叶轮外径D2，可以使HT 增加。n 但增加D2会使损失增大，从而使效率下降， D2的增加也受材料强度的限制。n 用提高转速的方法来增加HT 是目前最普遍采用的重要方法。5. 动静压头前两之和为静压头，最后一个为动压头6. 反作用度反作用度：静压头与总能量即理论扬程之比。反作用度越大，泵与风机的经济性就越好。第四节叶型及其对性能的影响1. 叶型分类后弯式： 2y902. 安装角对扬程的影响HT=u2( u2- 2rctg2y)/g 由此可知HT仅与2y有关后弯式:2y0, HT90,ctg 2y u2/g 2y越小，HT越 2y越大，HT越大 当安装角从最小值增加到最大值时， HT则从零增加到最大值3. 为什么采用后弯叶片？液体从叶轮获得的能量包括静压头 Hp与动压头 Hc两部分，对于离心泵来说，希望获得的是静压头，而不是动压头，虽有一部分动压头可在蜗壳与导轮中转换为静压头，但由于液体流速过大，转换过程中必然伴随较大的能量损失，当 2小于 90.C时， Hp在 HT 中占有较大的比例，所以采用后弯叶片。第五节损失与效率1. 泵与风机损失形式机械损失，容积损失，流动损失2. 有效功率：轴功率减去三种损失所消耗的功率3. 离心泵压头、流量、效率、功率、转速之间的关系是什么？效率 = m V w（m机械效率， V容积效率， w水力效率）轴功率 N = Ne 有效功率 Ne = QHg第六节离心泵的性能曲线1. 什么是性能曲线？什么是设计工况？性能曲线有哪些？在一定转速下压头、功率、效率,(允许汽蚀余量)与流量的关系曲线泵与风机是按照给定的一组参数进行设计的，由这一组参数所组成的工况就是设计工况(最佳工况，效率最高)。H=f(Q)，N=f(Q)， =f(Q) ， NPSH=f(Q)第七节相似理论1. 离心泵的相似理论及相似定律关系式是什么？几何相似：几何相似是指模型和原型各对应点的几何尺寸成比例，比值相等，各对应角相等（包括叶片数、安装角相等）。运动相似：运动相似是指模型和原型各对应点的速度方向相同，大小成比例，比值相等，对应角相等，即流体在各对应点的速度三角形相似。动力相似：动力相似是指模型和原型中相对应的各种力的方向相同，大小成比例，比值相等2. 表1-1 相似工况下各参数的变化关系参数n、D、均改变流量Q压头H风压p功率N效率注：上表是当模型与原型的转速与几何尺寸相差不大时，各效率相等。3. 比转速：在泵与风机的设计、选择及研究中，往往还需要有一个包括流量、压头及转速等设计参数在内的综合性相似特征量，我们称之为比转数，用ns表示。第八节水泵内的其实1. 离心泵汽蚀产生的原因、现象及后果是什么？原因：当叶片入口附近的最低压强等于或小于输送温度下液体的饱和蒸汽压时，液体就在该处发生汽化并产生气泡，随同液体从低压区流向高压区，气泡在高压的作用下，迅速凝结或破裂，瞬间内周围的液体以极高的速度冲向原气泡所占据的空间，在冲击点处形成高达几万 kPa的压强。现象：在泵内反复出现水汽化、凝结、冲击而导致材料因机械剥蚀和化学腐蚀受到破坏的现象称为汽蚀现象。汽蚀的结果： 1.叶轮材料被破坏。由于机械剥蚀与化学腐蚀的共同作用，使叶轮材料受到破坏。 2.噪声和振动。由于汽泡破坏，高速度冲击引起严重的噪声，当脉冲力的频率与设备固有频率耦合时又会引起强烈的震动。 3.性能下降，效率下降。汽蚀发展严重时，由于产生大量气泡，占据了液体流道的一部分空间，导致泵的流量、压头与效率显著下降。2. 汽蚀余量是表示汽蚀性能的参数，国外一般叫做净正吸入水头，用符号NPSH表示，分为有效的汽蚀余量NPSHa和必需的汽蚀余量NPSHr3. 有效汽蚀余量：在泵吸入口处，单位重量液体所具有的超过汽化压强的富余能量 泵吸入口压强，Pa，泵吸入口平均速度，m/s，液体汽化压强，Pa，流体密度，Kg/m34. 必需的汽蚀余量 hr：泵吸入口处至泵内压力最低点处的压力降。 ha hr时，为安全区， ha hr时，为汽蚀区。5. 提高离心泵抗汽蚀性能的措施：1)提高离心泵进液装置汽蚀余量，提高 ha。 减小安装高度 Hg，提高有效汽蚀余量； 加大吸水管径或减小流量，以减小阻力 Hw，提高有效汽蚀余量； 降低液体的温度，从而降低汽化压力 Pv，提高有效汽蚀余量； 降低泵的转速 n，减小阻力 Hw，提高有效汽蚀余量。 2)提高离心泵本身抗汽蚀的性能，减小 hr； . 采用双吸叶轮，降低入口速度； 增大叶轮进口直径及叶片进口宽度，降低入口速度； 叶轮采用耐汽蚀材料，提高泵的抗汽蚀性； 进口处装设螺旋式诱导轮，改善泵的汽蚀性能。6. 汽蚀余量与允许吸上真空度的关系是什么？汽蚀余量和吸上真空高度的关系： ha = Pg 0 . Pg v . Hg . Hw4. 泵的特性曲线：在一定转速下,压头H、功率P、效率,(允许汽蚀余量NPSH)与流量Q的关系曲线。第九节管路特性曲线1. 把单位重量流体从吸水池液面抽送到排水池液面所需要消耗的能量，称为装置扬程。 管路中通过的流量与装置扬程之间的关系曲线，称为管路性能曲线。2.3. 什么是离心泵的工作点？ 离心泵的工作点：将泵本身的性能曲线与管路特性曲线，用同样的比例尺绘在同一张纸上，则这两条曲线交于一点 M，即泵的工作点。第十一节1. 工况调节：由于外界负荷的变化，运行工况也要随之改变以适应外界负荷变化的要求。改变运行工况（改变工作点）的两条途径：1,改变泵本身的性能曲线; 2,改变管路特性曲线。改变泵本身的性能曲线的方法：变速调节、动叶调节、汽蚀调节等。改变管路特性曲线的方法：出口节流调节(入口节流调节) 。.泵运行时有哪几种方法：节流调节，汽蚀调节，动叶调节，变速调节2. 出口端节流：将节流部件装在泵出口管路上的调节方法，其实质是改变出口管路上的流动损失，从而改变管路的特性曲线，来改变工作点。优点：调节方法可靠，简单易行；缺点：不经济，而且只用在小于设计流量的一种调节入口端节流：调节用改变安装在进口管路上的阀门开度来改变输送流量，这样就改变了管路特性曲线和泵的性能曲线、优点：入口端节流损失小于出口端节流损失，相对比较经济缺点：入口节流将使出口压强降低，引起泵汽蚀危险，还使进入叶轮的流体速度分布不均匀3. 汽蚀调节优点：实现泵的自动调节，提高泵的调节效率，减少电厂运行人员，降低泵耗电量缺点：泵内部汽蚀4. 变速调节优点：经济性高 缺点：变速装置和变速原动机昂贵5. 旁路调节6. 平衡轴向力方法推力轴承法，减压平衡法，平衡叶片法，双侧吸水法，叶轮对称布置法，平衡鼓法，自动平衡盘法
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