=78.656(kw)
答：该水泵的轴功率为78.656kw。 3．解：
水泵产生的总扬程为：
Ht＝H＋ΔH＝50＋1.2＝51.2（m） 答：该泵的总扬程为51.2m。 4．解：
qv＝18000m/h＝5 m/s
1/23/4
ns＝3.65×[（n×qv）/H] ＝3.65×[（265×51/2）/203/4] ＝228
答：该泵的比转速为228；因为ns＝228，当ns＝30－300时水泵为离心泵，所以该泵为离心泵。
八、论述题参考答案：
1．答：
水泵发生汽蚀的原因是：由于叶轮入口处压力低于工作水温的饱和压力，故引起一部分液体蒸发（即汽化）。汽泡进入压力较高的区域时受压突然凝结，于是四周的液体就向此处补充，造成水力冲击，使附近金属表面局部脱落，这种现象称为汽蚀现象。
汽蚀的危害性主要有：（1）造成材料破坏；（2）产生振动和噪声；（3）使泵的性能下降。 在运行中防止汽蚀发生的措施有：（1）泵应在规定的转速下运行；（2）在小流量下运行时，打开再循环门，保证泵入口的最小流量，并限制最大流量，从而保证泵在安全工况区运行；（3）运行中避免用泵吸入系统上的阀门调节流量；（4）按首级叶轮汽蚀寿命定期更换新叶轮；（5）当汽轮机甩负荷时，投入除氧器备用汽源及时向除氧器供汽；（6）适当增加除氧器水箱容积；（7）当汽轮机甩负荷时，在给水泵入口处注入主凝结水；（8）在泵进口放入少量空气。
2．答：
当水泵的转速n为某一定值时，扬程H与流量qv的关系曲线，效率η与流量qv的关系曲线，功率p与流量qv的关系曲线,称为离心泵的性能曲线。
分析水泵的性能曲线可知：（1）当流量为零时，扬程不等于零，在这种情况下离心泵中液体在叶轮的旋转下仍然提高了压力能，此时的扬程为关死点扬程。在流量为零时，轴功率也不等于零，这部分功率是离心泵的空载轴功率，它消耗在泵的各种损失上。在流量为零时，泵的效率也等于零；（2）在流量与效率的曲线上有一个最高效率点ηmax,水泵在此工况下运行经济性最高。所以选择水泵时，应当其工作状态常在最高效率点附近的区域；（3）水泵的流量与扬程性能曲线的形状有三种，一种为平坦形状，即流量变化较大时，扬程变化较小。一种为陡降的性能曲线，即流量变化不大时，扬程变化较大。一种为具有驼峰状的性能曲线，即在上升段工作是不稳定的。在工作中流量与扬程的性能曲线，即在上升段工作是不稳定的。在工作中流量与扬程的性能曲线最好不出现上升段，如果出现，也应该越窄越好。
3．答：
水泵的汽蚀余量分为有效汽蚀余量和必需汽蚀余量。有效汽蚀余量是表示液体由吸入液面流至泵吸入口处，单位重量液体所具有的超过饱和蒸汽压力的富余能量，用Δha表示。 必需汽蚀余量是指单位重量液体从泵吸入口流至叶轮叶片进口压力最低处的压力降，用
Δhr表示。
3
3
分析有效汽蚀余量和必需汽蚀余量可知，Δha与Δhr有着本质的区别和差别，但它们之间存在着不可分割的紧密联系。有效汽蚀余量是在泵吸入口处提供大于饱和蒸汽压力的富余
46
能量，而必需汽蚀余量是液体从泵吸入口流到叶轮叶片进口压力最低点所需的压力降，这个压力降只能由有效汽蚀余量来提供。要使泵内压力最低点处不发生汽化，必需使有效汽蚀余量大于必需汽蚀余量，即Δha＞Δhr 。
当Δha＞Δhr时,水泵的工作是可靠的,当Δha＜Δhr时 ,水泵内的液体汽化,产生汽蚀,对水泵的运行是有一定的危害性的。
4．答：
轴流泵是一种高比转速的水泵，其比转速一般为500－1000，这种水泵的特点是流量大、扬程低。
轴流泵的性能曲线中，扬程与流量（Q－H）性能曲线是一条马鞍形曲线，其扬程随流量的增加先是下降然后有一个不大的回升，最后又下降；功率与流量（Q－P）性能曲线中，轴流泵所需的功率随流量的减小而增加；效率与流量（Q－η）性能曲线中，高效区的范围不大，一离开最高效率点，不论流量增加还是减小，效率的数值都要下降。
这些性能曲线主要是因为轴流泵叶片不同半径上的流体扬程是不同的，叶片顶部的流体扬程高，根部流体扬程低，因此叶片顶部的液体便会回流到叶片根部，因而流量减小，扬程则迅速提高。随着回流的加剧流体流动情况混乱，增大了能量的损失，消耗的功率增加，水泵的效率降低。
5．答：
离心泵的损失包括：机械损失、容积损失和水力损失三种。 机械损失又主要包括轴与轴承、轴端密封的摩擦损失和叶轮圆盘与流体之间的摩擦损失两部分。轴与轴承、轴端密封的摩擦损失与轴承的型式、轴端密封的型式和结构有关。叶轮圆盘与流体产生摩擦的原因是由于叶轮两侧与泵壳内充满液体，这些液体受到旋转叶轮产生的离心力作用，形成回流运动，使液体和旋转的叶轮发生摩擦而产生。
容积损失主要是由于泄漏引起的。主要包括叶轮入口处密封间隙的泄漏、平衡装置引起的泄漏、级间泄漏、轴封泄漏。其主要原因是水泵的转动与静止部件之间不可避免地存在间隙，当叶轮旋转时流体获得能量后从高压侧通过间隙向低压侧泄漏。
水力损失的大小和流道的几何形状、壁面的粗糙程度、流体的粘度和流速有关。它主要包括摩擦阻力损失、漩涡阻力损失、冲击损失。摩擦阻力损失产生是由于流体运动时与流道壁面摩擦及流体内部摩擦而形成；漩涡阻力损失主要是由于流道内各部件形状不同，而使流体流速、方向、大小发生改变而形成局部的漩涡产生；冲击损失主要是由于在非设计工况下，也就是流量变化时，相对速度大小和方向均发生变化与叶片方向形成不一致，产生叶片入口与出口处的冲击损失。
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第六章 给 水 泵
一、填空题：
1．给水泵的作用是： 。
2．给水泵出口压力、流量变化较大，忽高忽低的现象被称为 。 3．暖泵分为 和 两种。
4．给水系的工作特点是在 、 、 条件下运行。 5．给水泵 不严密时，严禁启动给水泵。
6．常见的给水管路系统有 、 、 、 。
7．除氧器采用高位安装，是为了提高给水泵 防止给水泵入口发生 。 8．现代大型机组的主给水泵多采用 来驱动。
9．大容量单元机组，采用 给水泵。
10．单母管制给水系统一般设有三根给水母管，即 、 、 。 11．暖泵就是 的时间内使泵体各处以 温升，均匀地 到工作状态所采取的措施。
12．国产300MW机组的给水泵对暖泵的要求是：上下壳体温差小于 ，壳体上部与给水差值小于 。
13．对装有中间再热凝汽式或中间再热供热式机组的发电厂，一般采用 给水系统。 14．液力联轴器的泵轮与涡轮腔室中，油量的变化由 来控制。 15．给水泵的轴向推力，是由平衡盘的 保持的。
16．过去高压给水泵的泵壳一般多采用 ，而现代高压给水泵泵壳多采用 。 17．现代高压给水泵使用的材料要求具有 、 、 、 及 性能。
18．变速给水泵可以在很大范围内变化 和调整 。 19．防止给水泵 是单元机组运行中首先要解决的问题。
20．单母管制系统特点是 高，但 复杂， 多， 多。
21．在自动再循环门前加装有 的节流装置，可以保证通过水泵的最小流量，还可避免自动再循环门的磨损。
22．给水泵油压降低的原因，除油系统漏或油泵工作失常外，常见的原因还有 。 二、判断题：（判断下列说法是否正确，并在每小题后边的括号中划“√”号或“×”号）：
1．给水泵出口母管水压过低或无压力时，应将出水门关严后再启动给水泵。（ ） 2．给水泵设置再循环管的目的是为了防止给水泵在低负荷时发生汽化。（ ）
3．给水泵在小流量下长时间运行一般不会发生汽化。（ ） 4．当给水泵处于热备用状态时，一般采用倒暖。（ ） 5．当给水泵检修后启动时，一般采用倒暖。（ ）
6．给水泵暖泵时，采用倒暖，暖泵水能够回收，因此比较经济。（ ） 7．给水泵采用液压调速泵，泵启动前将联轴器勺管置于“最大”位置。（ ） 8．液压调速泵启动时，油循环加热到40℃。（ ）
48
9．给水泵启动时，转子会向出水端窜动。（ ）
10．运行中给水泵电流表摆动，流量表摆动，说明该泵已发生汽化，但不严重。（ ） 11．给水泵入口法兰漏水时，应进行紧急故障停泵。（ ） 12．当电动给水泵发生倒转时，应立即合闸启动。（ ） 13．逆止门不严的给水泵，不得投入运行，但可做备用。（ ） 14．汽动给水泵若要隔绝，则给水泵前置泵必须停用。（ ） 15．给水泵在运行中振幅不允许超过0.05mm。（ ）
三、单项选择题（下列各题的选项中，只有一个是正确的或是最符合题意的，请将正确选项的字母填入相应的空格中）：
1．给水泵出口逆止阀的作用是 。
A．防止给水泵在运行中自动停止或开着出口阀做联动备用 B．防止出口阀门在运行中损坏，可开着出口阀停泵 C．防止给水泵出口阀泄漏时，能自动关闭 D．防止给水泵出口阀门损坏
2．给水泵在运行中振幅不允许超过0.05mm是为了 。
A．防止振动过大，引起给水压力降低 B．防止泵轴弯曲或轴承油膜破坏造成瓦烧毁 C．防止振动过大，引起基础松动 D．防止轴承外壳遭受破坏
3．给水泵在发生 情况下应紧急故障停泵。
A．给水泵某轴承有异音 B．给水泵入口法兰漏水 C．给水泵某轴承振动达到0.06mm D．给水泵内部有清晰的摩擦声或冲击声
4．给水泵停运检修，进行安全布置，在关闭入口阀时，要特别注意入口压力的变化，防止出口阀门不严 。
A．造成对检修人员的烫伤 B．使给水泵倒转 C．引起泵内压力升高，使水泵入口低压部件损坏 D．引起备用水泵联动
5．在隔绝给水泵时，当最后关闭进口门时，应密切注意 ，否则不能关闭进口门。 A．管道有无振动 B．泵是否倒转 C．泵内压力不升高 D．泵内压力升高
6．发电厂给水泵采用 。
A．轴流泵 B．单级双吸离心泵 C．齿轮泵 D．分段式多级离心泵
7．给水泵出水再循环管的作用是防止给水泵在空负荷或低负荷时 。
A．泵内产生汽化 B．泵内产生轴向推力 C．泵内产生振动 D．泵内平衡盘磨损
8．国产300MW机组给水泵暖泵要求是 。
A．壳体上、下温差不小于20℃，壳体上部与给水温差小于50℃ B．壳体上、下温差小于25℃，壳体上部与给水温差小于40℃ C．壳体上、下温差小于30℃，壳体上部与给水温差小于50℃ D．壳体上、下温差不小于40℃，壳体上部与给水温差小于60℃
9．给水泵在启、停过程中 可能有一些磨损。 A．平衡盘 B．动静部分 C．叶轮 D．轴套
10．对于高温高压给水泵，在启动过程中的一个重要启动程序是 。 A．开再循环门 B．轴承加油 C．开轴冷却水 D．暖泵 11．装有中间再热机组的发电厂，给水系统一般采用 。
A．扩大单元制系统 B．单元制系统 C．单母管制系统 D．切换母管制系统 12．给水泵启动前，应将联轴器勺管置于“ ”位置。 A．最大 B．最小 C．中间 D．随意
13．机组负荷突然升高时，除氧器内水温上升 压力的升高。 A．滞后 B．提前 C．相近 D．超过
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四、多项选择题（下列各题的选项中，正确选项不止1个，请将正确选项的字母填入相应的空格中）：
1．发电厂给水管路一般采用 。
A．单元制母管制系统 B．切换母管制系统 C．单元制系统 D．扩大单元制系统 E．多母管制系统
2．与以前相比较，现代锅炉给水泵的特点是 。
A．温度、压力相差较小 B．密封性较好 C．压力高 D．水流速度大 E．容易调节
3．给水泵发生汽蚀的原因有 。
A．除氧器内部压力降低 B．除氧水箱水位过低 C．给水泵长时间在较小流量下运行 D．给水泵再循环误关或开度过小 E．给水泵长时间空负荷下运行
五、问答题：
1．给水泵发生汽蚀时应如何处理？
2．给水泵在停泵时发现逆止门不严密时，应如何处理？ 3．给水泵汽化的原因有哪些？
4．给水泵在运行中应检查哪些项目？ 5．给水泵为什么要避免频繁启动？
6．为防止给水泵汽化采取了哪些措施？ 7．给水泵平衡盘磨损的象征有哪些？
8．给水泵轴承温度升高应如何处理？
9．大机组除氧器滑压运行后给水泵出现了什么问题？
10．给水泵运行中入口发生汽化的征象是什么？
11．高压给水泵为什么不允许在低于要求的最小流量下连续运行？ 12．什么是给水泵的暖泵？
13．采用双壳体圆筒结构的高压给水泵有何特点？ 14．给水泵是如何调节来适应负荷变化的？ 六、分析说明题：
1．电厂常用的给水管路系统有哪些类型？请分析说明各给水管路系统的优缺点。 2．请分析说明高温高压给水泵为什么启动过程中要暖泵及如何操作？ 七、计算题：
1．一台分段式多级给水泵，其入口压力P1＝0.21Mpa,出口压力P2＝6.5Mpa,入口水温t＝109℃，求该泵的总扬程为多少？
八、论述题：
1．汽轮机司机技能鉴定标准对运行岗位人员技能的要求是：能熟悉给水泵的故障原因及处理，试述给水泵发生汽化时的现象、原因及处理方法？
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第一章 凝 汽 设 备
一、填空题：
1．汽轮机设备主要由 及其 设备组成。
2．汽轮机的任务是将 的 转变为汽轮机转子旋转的 。
3．汽轮机的辅助设备主要有 、 、 、 、 、真空泵等组成。
4．凝汽器的冷却水 了排汽凝结所放的 ，将排汽冷凝成水。
5．凝汽设备主要由 、 、 、 等组成。
6．在机组启动时，凝汽器的真空是靠 抽出其中的空气建立起来的，在机组正常运行时，凝汽器的真空主要是依靠 形成的。
7．汽 轮 机 的排汽进入 冷凝 后，凝结水汇集在 的下部， 由凝结水泵送至 ，做为锅炉的 。
8．凝汽器压力降低，汽轮机排汽温度 、冷源损失 循环热效率 。 9．按照汽轮机排汽凝结的方式不同，凝汽器可分为 和 两种类型。 10．表面式凝汽器采用 与冷却水通过金属表面进行间接 的方式来凝结 。
11．表面式凝汽器主要有外壳、 、 、和 等组成。
12．凝汽器合理的管束布置要求具有较高的 和较小的 而且不能使凝结水 。
13．目前国内表面式水冷凝汽器的管束布置型式有 、 、 三种。 14．混合式凝汽器，使汽轮机的排汽进入凝汽器后与低温的 进行直接接触，排汽在 的液面上进行凝结，与 混合，然后继续参加汽水的热力循环。 15．混合式凝汽器按冷却水分布形式可分为 、 、 三种。 16．凝汽器的启动包括 和 两部分。
17．凝汽器的真空下降会引起汽轮机热耗 ，汽耗 机组出力 。 18．凝汽器冷却水的作用是将 凝结成水，并 排汽的凝结放热。 19．凝汽器在运行中会出现真空下降，可分为 和 两种。
20．真空系统的检漏方法有 、 和 等。
21．凝汽器胶球清洗系统的主要设备有 、 、 、 及 等。 二、判断题：（判断下列说法是否正确，并在每小题后边的括号中划“√”号或“×”号）：
1．在汽轮机的正常运行中凝汽器内的真空是靠抽气器来形成的。（ ）
2．随着机组功率的增大，凝汽器的冷却面积也随之增大，也要求汽阻相应增大，以适应运行要求。（ ）
3．凝汽器内的压力越低越好。（ ）
4．凝结水的温度为凝汽器压力下的饱和温度时，即过冷度为零。（ ）
5．为提高汽轮机循环热效率，保持蒸汽参数不变，降低凝汽器的压力，能使汽轮机的有效焓降增加。（ ）
6．为提高汽轮机组的经济效益，凝汽器的端差越小越好。（ ）
1
7．大型汽轮机停运后，待排汽缸温度小于50℃以下时方允许停止循环泵的运行。（ ） 8．混合式凝汽器的端差为零。（ ） 9．凝汽器干洗时，排汽温度越高越好。（ ）
10．凝汽器的热负荷是指凝汽器内凝结水传给冷却水的总热量。（ ） 11．汽轮机的排汽用水泵送到除氧器做为锅炉的给水。（ ）
12．如果收球网前后压差过大时，应进行反冲洗，以保证胶球的正常循环。（ ） 13．凝汽设备运行情况的好坏，就是能否保持接近最有利的真空。（ ） 14．凝汽设备运行情况的好坏，就是能否保证凝结水过冷度最小。（ ） 15．凝汽设备运行情况的好坏，就是要保证凝结水的品质合格。（ ）
16．凝结水泵在机组停运后仍要运行一段时间，并认真监视凝汽器水位防止出现满水事故。（ ）
17．在凝汽器抽真空之前，严禁将疏水排入凝汽器。（ ）
18．凝汽器真空低于规程规定值时，禁止投入低压旁路系统。（ ） 19．凝汽器水位是凝汽器运行中的一个重要监视参数。（ ） 20．汽轮机排汽温度与凝结水温度的差值称为凝汽器的端差。（ ） 21．凝汽器的作用是建立并保持真空。（ ）
22．运行中的凝汽器管板脏污时，真空下降、排汽温度升高、循环水出、入口温差减小。（ ）
23．蒸汽在凝汽器内凝结的过程可以看作是等压过程。（ ）
24．汽轮机凝汽器的真空应维持最高真空下运行。（ ） 25．凝汽器冷却水管渗漏时，凝汽器水位升高。（ ）
三、单项选择题（下列各题的选项中，只有一个是正确的或是最符合题意的，请将正确选项的字母填入相应的空格中）：
1．运行中凝汽器内真空升高，则汽轮机的排汽压力 。 A．升高 B．降低 C．不变 D．较好
2．汽流向心式凝汽器多采用辐向排列的管束，空气冷却区在 。 A．中央 B．上部 C．下部 D．两侧
3．汽流向侧式凝汽器多采用带状排列的管束，空气冷却区在 。 A．上部 B．下部 C．中央 D．两侧 4．汽流向侧式凝汽器的管束多采用 。
A．圆形布置 B．辐向布置 C．带状布置 D．卵状布置 5．表面式凝汽器与混合式凝汽器相比较，传热效果 。 A．较差 B．较好 C．一样 D．为零
6．现代大机组凝汽器的冷却倍率一般取值范围为 。 A．10－30 B．20－50 C．45－80 D．80－120 7．现代大型凝汽器的热水井中装设有 。
A．除铁装置 B．除氧装置 C．除渣装置 D．除盐装置 8．由于真空系统不严密漏入空气，使凝汽器传热效果 。 A．变好 B．变差 C．为零 D．不变
9．在汽轮机正常运行中，凝汽器真空 凝结水泵入口真空。 A．小于 B．等于 C．大于 D．不等于
10．在运行中，清洗半侧凝汽器完毕后，通水时发现入口阀门故障应 。 A．汇报司机 B．汇报检修人员 C．汇报值班长 D．先开入口联络门 11．汽轮机运行应维持凝汽器在 才是最有利的。
2
A．低真空下运行 B．高真空下运行 C．经济真空下运行 D．随机组运行 12．大容量机组凝汽器的过冷度一般为 。
A．0.5－1.0℃ B．1.5－2.5℃ C．2.5－3.5℃ D．3.5－4.5℃
13．为降低循环水泵的耗电量，凝汽器的水阻要求要小，大型机组一般在 左右。 A．1米水柱 B．2米水柱 C．4米水柱 D．6米水柱
14．在凝汽器内部设有空气冷却区是为了 。
A．用空气冷却蒸汽 B．防止凝汽器内的蒸汽被抽走 C．再次冷却凝结被抽出的空气、蒸汽混合物 D．冷却被抽出的空气
15．凝汽器中的蒸汽流速在40－50m/s时，凝结放热系统可以增加 。
A．10% B．20% C．30% D．40%
16．由于循环水质的原因，凝汽器冷却水管内结垢后可造成 。
A．传热增强，管壁温度升高 B．传热减弱，管壁温度升高 C．传热增强，管壁温度降低 D．传热减弱，管壁温度降低
17．凝汽器铜管由于材质缺陷开裂腐蚀，或因振动而损坏，将发生泄漏，必须用紫铜塞将泄漏铜管两侧堵死，但是被堵的管数不得大于总管数的 否则会影响凝汽器运行效果。
A．5% B．10% C．15% D．20%
四、多项选择题（下列各题的选项中，正确选项不止1个，请将正确选项的字母填入相应的空格中）：
1．汽轮机的辅助设备主要有 。
A．凝汽器 B．高、低压加热器 C．除氧器 D．给水泵 E．循环泵、凝结泵
2．为了减少冷源热损失，提高汽轮机组的循环热效率，对超高压机组凝汽器压力每降低9.81kpa循环热效率提高 。
A．0.4% B．0.5% C．0.6% D．0.7% E．0.8%
3．按照汽轮机排汽凝结的方式不同，凝汽器可分为 。
A．混合式 B．向心式 C．表面式 D．立式 E．卧式
4．凝汽设备运行情况的好坏主要表现在 。
A．能保持或接近最有利真空 B．能否使凝结水的过冷度最小 C．能否保证凝结水的品质合格 D．能否保证抽汽设备的正常运行 E．能否保证循环水泵的正常运行
5．运行中定期作真空严密性试验，在试验中每分钟真空下降 为合格。
A．0.13kpa/min B．0.267kpa/min C．0.351kpa/min D．0.400kpa/min E．0.473kpa/min
6．真空系统的检漏方法有 。
A．大气检漏法 B．蜡烛火焰法 C．汽侧灌水试验法 D．真空泵检漏法 E．氦气检漏仪法
7．亚临界压力机组的凝结水含氧量范围是 为合格。 A．50μg/L B．30μg/L C．20μg/L D．10μg/L E．0μg/L 8．混合式凝汽器冷却水水流分布形式有 。
A．液柱式 B．液膜式 C．喷射式 D．喷雾式 E．顺流式 9．凝汽器有多种型式，按进入凝汽器的汽流方向分可分为 。
A．汽流向下式 B．双道对流式 C．汽流向上式 D．汽流向心式 E．汽流向侧式
五、问答题：
3
1．什么是凝汽器的端差？ 2．什么叫凝汽器的热负荷？
3．什么是凝汽器的最有利真空？ 4．凝结泵空气管的作用是什么？ 5．凝汽器的作用有哪些？
6．凝汽器真空急剧下降的原因有哪些？
7．清洗凝汽器前运行人员应做好哪些工作？ 8．采取哪些方法可以提高凝汽器的真空？ 9．凝汽器投运时注意事项有哪些？ 六、分析说明题：
1．请分析说明表面式凝汽器的工作原理。 2．请说明汽轮机凝汽设备的作用。
3．请分析说明凝结水产生过冷度的原因。
4．请分析说明凝汽器为什么要有热水井？它的容积一般要求为多少？
5．凝汽器主要有哪些部件组成，请说明凝汽器冷却水管在管板上是如何固定的？各有什么特点？
6．请分析说明凝汽设备运行情况的好坏主要表现在哪三个方面？ 7．请说明冷凝器在何时停用？停用时应注意哪些？ 8．请分析说明凝汽器的真空越高越好吗？为什么？
9．请分析说明凝汽器的结构对运行应满足哪些要求？对凝汽器水室的结构有何要求？ 七、计算题：
1．已知进入凝汽器的蒸汽量Dco＝190.8t/h，凝汽器设计的压力Pco＝0.054Mpa，凝汽器排汽焓ico＝2180KJ/Kg，凝结水焓ico′＝139.3KJ/Kg，冷却水进水温度t1＝20℃，冷却水的比热容C＝4.1868KJ/(Kg·℃)，冷却水量为12000t/h，求冷却倍率为多少？冷却水的温升为多少？
2．某台凝汽器冷却水进水温度为t1＝13℃，出水温度t2＝18℃，冷却水流量d＝9.1×107t/h，水的比热容C＝4.187KJ/Kg，问该凝汽器36h被冷却水带走多少热量？
3．某台凝汽器，其表面单位面积上的换热量q＝19000w/m2，凝汽器铜管内外壁温差为2℃，求水蒸汽的凝结换热系数a是多少？
4．某台凝汽器铜管直径D＝22mm，铜管长L＝8300mm，铜管数n＝13000根，求该凝汽器的冷却面积为多少？
5．某台凝汽器真空表计数P1＝86Kpa，当地大气压力P2＝104Kpa,求凝汽器的真空度为多少？
6．已知某台汽轮机的排汽饱和温度为38℃，凝结水的温度为36℃，凝汽器循环冷却水进水温度为17℃，试求该凝汽器的过冷度为多少？
八、论述题：
1．根据中华人民共和国职业技能鉴定规范，汽轮机司机岗技能鉴定标准对技能的要求是：熟知本机组所有设备。试说凝汽设备由哪些设备组成？它的任务是什么？
2．根据中华人民共和国职业技能鉴定规范，汽轮机司机岗技能鉴定标准，应熟知设备的类型。请说出按换热方式分凝汽器有哪些分类，凝汽器真空的形成和维持必须具备哪些条件？
3．根据中华人民共和国职业技能鉴定规范，汽轮机司机岗技能鉴定标准，应熟知本机组所有设备运行技术、经济指标的变化对汽轮机经济效率的影响。请述说凝汽器的压力一般设计在0.00343Mpa-0.0049Mpa范围之内是为什么？
4
4．根据中华人民共和国职业技能鉴定规范，汽轮机司机岗技能鉴定标准，应熟知设备的工作原理及经济指标分析。请述说要使凝汽器的传热系数大、流动阻力小、凝结水过冷度低，在布置冷却水管束时有哪些要求？
5
为什么是离心泵的性能曲线？分别阐述水泵的各性能曲线的特点？
3．汽轮机司机技能鉴定标准对运行技能的要求是：能够了解水泵的基本知识和性能。什么是离心泵的汽蚀余量？试述有效汽蚀余量与必需汽蚀余量的关系？
4．汽轮机司机技能鉴定标准对运行技能的要求是：能够了解水泵的基本知识和性能。试述轴流泵的性能并分别阐述轴流泵的各性能曲线的特点？
5．汽轮机司机技能鉴定标准对运行技能的要求是：能够了解水泵的基本知识和性能。试述离心泵的损失有哪些？分别阐述各种损失产生的原因是什么？
41
第五章 参 考 答 案
一、填空题参考答案：
1．原动机 原动机机械能 压力能 动能 2．液体数量 3．流量 扬程 功率 效率 比转速 汽蚀余量 4．单位重量 扬程 5．叶轮 离心力 6．轴流泵 离心泵 7．机械损失 容积损失 水力损失 8．几何形状 壁面的粗糙程度 流体的粘度 流速 9．摩擦阻力损失 漩涡阻力损失 冲击损失 10．叶轮入口密封间隙 平衡装置 级间 轴封 11．工作点 12．有效汽蚀余量 必需汽蚀余量 13．比转速 14．功率 15．轴功率 有效功率 16．轴与轴承、轴端密封的摩擦损失 叶轮圆盘与流体之间的摩擦损失 17．简单 可靠 少 18．流量与扬程关系曲线（Q－H） 流量与轴功率关系曲线（Q－P） 流量与效率关系曲线（Q－η） Q－H关系曲线 19．扬程 轴功率 效率 必需汽蚀余量 流量 20．0.3 21．大于 22．阻力损失 几何安装高度 前置泵 诱导轮 23．小 大 24．汽蚀现象 25．水力效率 容积效率 机械效率 26．射水（射汽）抽气器 注油器 27．加药泵 28．大流量 低扬程 小流量 29．单级双吸离心泵 单级单吸离心泵 分段式多级离心泵 30．1200 单级双吸离心泵 比转速为220 31．多级分段式离心给水泵 泵的流量为500m3/h 扬程为1800m 32．90%－98% 90%－95% 80%－95% 33．流量 扬程 正常工作 34．噪
声 振动 35．机械剥蚀 化学腐蚀 36．几何安装高度 37．1/2－2/3 38．0.05mm 0.07mm 0.1mm 39．振动 40．小 低 不出水 41．高比转速 很大 很低 42．开启 轴功率 43．叶片的安装角 44．离心泵 轴流泵 45．关闭 启动电流
二、判断题参考答案：
1. × 2. √ 3. × 4. √ 5. √ 6. √ 7. √ 8. √ 9. × 10. √ 11. √12. ×13. √14. √15. ×16. ×17. ×18. ×19. √ 20. √ 21. √
三、单项选择题参考答案：
1. D 2. A 3. B 4. C 5. B 6. B 7. A 8. B 9. C 10. C 11. B 12. C 13. B 14. B 15. C 四、多项选择题参考答案：
1. ABCDEF 2. ABC 3. BDE 4. ABCD 5. CD 6. ABC
五、问答题参考答案：
1．答：
离心泵是利用叶轮旋转时产生的离心力来输送液体或提高液体能量的。叶轮装在一个螺旋形的压水室内，当叶轮旋转时，液体通过吸入室轴向进入叶轮入口，然后沿叶轮流道径向流出，至压水室经扩散管排出。由于叶轮连续旋转，在叶轮入口处不断形成真空，从而使液体连续不断地由叶轮吸入和排出。
2．答：
如不消除和平衡叶轮上的轴向力，泵的转动部分在轴向力的推动下将发生窜动，转子与
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泵体发生碰撞摩擦，使水泵不能正常工作。
3．答：
（1）关闭水泵出口阀门，以降低启动电流；（2）打开泵壳上放空气阀（或旋塞），向水泵灌水，同时用手盘动靠背轮，使叶轮内残存的空气尽量排出，待放空气阀冒出水后才将其关闭；（3）大型水泵用真空泵充水时，应关闭放空气阀及真空表和压力表的小阀门，以保护表计的准确性。
4．答：
如果离心泵内发生汽蚀现象，水泵内部就产生噪声和振动。当汽蚀现象继续扩展，则水泵的扬程、功率及效率会迅速下降。
5．答：
离心泵在运行中发生汽蚀，汽蚀产生的汽泡在液体压力升高的地方迅速凝结而消失，在水泵的叶轮或其它部位上便产生水锤。由于水锤压力很高，泵内因此发生噪声和振动。
6．答：
（1）定时观察并记录泵的进、出口压力表，电动机电流表、电压表及轴承温度计的指示数值，发现不正常现象，应分析原因，及时处理；（2）经常用听针倾听内部声音（倾听部位主要是轴承、填料盒、压盖、水泵各级泵室及密封处），注意是否有摩擦或碰撞声，发现其声音有显著变化或有异音时，应立即停泵检查；（3）检查轴承的润滑情况；（4）轴承的温升（即轴承温度与环境温度之差）一般不得超过30－40℃，轴承最高温度不得超过70℃，否则要停车检查；（5）检查水泵填料密封处滴水情况是否正常，每分钟30－60滴为合适；（6）如果是循环供油的大型水泵还应检查供油设备工作是否正常；（7）当轴承用冷却水冷却时，还应注意冷却水流情况是否正常；（8）运行中水泵的轴承振动也是一个重要的运行监测项目。
7．答：
因为离心泵与其它种类的泵相比，具有构造简单，不易磨损，运行平稳，噪声小，出水均匀，效率高等优点，因此离心泵能得到广泛应用。
8．答：
水泵汽化的原因在于进口水压过低或水温过高，入口管阀门故障或堵塞使供水不足，水泵负荷太低或启动时迟迟不开再循环门，入口管路或阀门盘根漏入空气等。 9．答：
因为离心泵所以能吸水和压水，是依靠充满在工作叶轮中的水作回转运动产生的离心力。如果叶轮中无水，因泵的吸入口和排出口是相通的，而空气的密度比液体的密度要小得多，这样不论叶轮怎样高速旋转，叶轮进口都不能达到高度真空，水不会吸入泵体，故离心泵在启动前必须在泵内或吸入管中先灌水或抽出空气后再启动。
10．答：
因为离心泵的叶轮是一套装的轴套，上有丝扣拧在轴上，拧的方向与轴转动的方向相反，所以泵在顺转时，就愈拧愈紧，如果反转就容易使轴套退出，使叶轮松动产生摩擦。此外倒转时扬程很低，甚至泵打不出水来。
11．答：
水泵在运行时当泵内某一区域的压力减小到水温所对应的饱和压力以下时，水将发生汽化，并产生汽泡。随着水流的运动，低压区的汽泡被带到高压区时，会突然凝聚，汽泡破裂，体积急剧收缩，四周的高压水高速填补原来汽泡所占据的空间形成了局部水力冲击，水压可达数百兆帕，而且频率也很高，可达每秒数千次。如果汽泡溃灭在金属附近则形成了对金属材料的打击，这种冲击不断持续将在叶轮表面产生蜂窝状的点蚀，然后逐渐扩大使叶轮受到严重损伤破坏，泵内反复出现液体汽化和凝聚的过程而引起的金属表面受到破坏的现象称为
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水泵的汽蚀现象。
12．答：
在离心泵停运时首先应将出水阀门关闭，再停启动器，然后再拉掉电源刀闸，以免发生弧光损伤刀闸及配电设备。水泵停运后关闭压力表和真空表小阀门，关闭水封管及冷却水管的阀门，如在冬季停泵时间较长时，应将泵内的积水放净，以免冻坏水泵。
13．答：
在转速不变的情况下，将离心泵的扬程、轴功率、效率及必需汽蚀余量随流量变化关系用曲线来表示，这些曲线称为离心水泵的性能曲线。
14．答：
管路系统中通过流量与液体所必须具备的能量之间的关系曲线称为管路性能曲线。 15．答：
提高水泵抗汽蚀性能的措施主要从提高有效汽蚀余量和降低必需汽蚀余量两个方面进行。
提高有效汽蚀余量的措施有：（1）降低吸入管路的阻力损失；（2）降低水泵的几何安装高度；（3）设置前置泵；（4）装设诱导轮。 降低必需汽蚀余量的措施有：（1）首级叶轮采用双吸叶轮，使叶轮吸入口的液体流速降低一半；（2）增大首级叶轮进口直径，增大叶轮、叶片进口宽度，以降低叶轮入口部分液体流速；（3）选择合适的叶片数和冲角；（4）适当放大叶轮前盖板处液流转弯半径，降低叶片入口的局部阻力损失。
16．答：
轴流泵的工作原理是：在泵内充满液体的情况下，叶轮旋转时对液体产生提升力，把能量传递给液体，使水沿着轴向前进，同时跟着叶轮旋转。轴流泵常用于循环水泵。
17．答：
齿轮泵的工作原理是：齿轮转动时齿轮间相互啮合，啮合后封闭空间逐渐增大，产生真空区，将外界的液体吸入齿轮泵的入口处，同时齿轮啮合时，使充满于齿轮坑中的液体被挤压，排向压力管。
18．答：
利用活塞的往复运动来输送液体的设备称为活塞泵。 活塞泵的工作原理是：在活塞往复运动过程中，当活塞向外运动时出口逆止门在自重和压差的作用下关闭，进口逆止门在压差的作用下打开，将液体吸入泵腔。当活塞向内挤压时，泵腔内压力升高，使进口逆止门关闭，出口逆止门开启将液体压入出口管道。
19．答：
由两个或三个螺杆啮合在一起组成的泵称为螺杆泵。 螺杆泵的工作原理是：螺杆旋转时，被吸入螺丝空隙中的液体由于螺杆间螺纹的相互啮合而受挤压，没着螺纹方向向出口侧流动。螺纹相互啮合后，封闭空间逐渐增加形成真空，将吸入室中的液体吸入，然后被挤出完成工作过程。
20．答：
不需在吸入管道中充满水就能自动地把水抽上来的离心泵称为自吸泵。
自吸泵的工作原理是：在泵内存满水的情况下，叶轮使旋转产生离心力，液体沿槽道流向涡壳。在泵的入口形成真空使进水逆止门打开，吸入进水管内的空气进入泵内，在叶轮槽道中，空气与径向回水孔（或回水管）里的水混合，一起沿槽道、蜗壳流动，进入分离室，在分离室中空气从液体中分离出来，液体重新回到叶轮，这样反复循环，直到将吸入管道中的空气排尽，使液体进入泵内完成自吸过程。
21．答：
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利用较高能量的液体通过喷嘴产生高速液体后形成负压来吸取液体的装置称为喷射泵。 喷射泵的工作原理是：利用较高能量的液体，通过喷嘴产生高速度裹挟周围的流体一起向扩散管运动，使接受室中产生负压，将被输送的液体吸入接受室，与高速液体一起在扩散管中升压后向外流出。
六、分析说明题参考答案：
1．答：
离心泵在运行中发生振动的原因有：（1）轴承磨损；（2）轴弯曲；（3）动静部分摩擦；（4）靠背轮中心不正；（5）泵内发生汽蚀；（6）地脚螺栓松动； 处理方法有：（1）检查轴承，必要时需更换轴承；（2）解体检查轴，必要时校直或更换轴；（3）查明摩擦的原因，消除摩擦；（4）停止运行，靠背轮重新找正；（5）消除汽蚀；（6）拧紧地脚螺栓。
2．答：
离心泵起动后不出水的原因有：（1）泵内有空气；（2）吸入管或水封处有漏空现象；（3）泵叶轮或入口处有异物堵塞；（4）泵进、出口阀门未打开或门芯脱落；（5）电动机旋转方向相反。
处理方法有：（1）开启排空气门排出泵内的空气；（2）检查吸入管或水封，消除漏空现象；（3）停止运行，解体检查叶轮及入口处，清理异物；（4）打开进、出口阀门，或检查故障阀门；（5）联系电气车间，重新给电源接线。
3．答： 离心泵在运行中流量不足的原因有：（1）泵入口或叶轮内有杂物；（2）吸水池内水位过低；（3）进口滤网堵塞；（4）出、入口阀门开启过小。 处理方法有：（1）停泵检查并清理入口或叶轮内的杂物；（2）加大吸水池进水量，调整水位正常；（3）清理进口滤网；（4）开大相应的阀门。
4．答：
离心泵运行中轴承温度高的原因有：（1）轴承磨损或松动所引起轴承发热；（2）油环转动不灵活，带不上油；（3）轴瓦安装不正确或间隙不适当时；（4）轴承冷却水堵塞或断水；（5）润滑油系统供油不足。
处理方法有：（1）检查并检修轴承，必要时更换轴承；（2）检查油环，必要时应更换油环；（3）停泵检修轴瓦或重新调整间隙；（4）检查冷却水堵塞的原因并清除杂物；（5）调整润滑油系统压力，保证供油。
七、计算题参考答案： 1．解：
查表所得水的密度ρ＝1000kg/m3，g＝9.81m/s2 H＝（P－Pv）/ρg
＝（0.28×106－（－0.02×106）/（1000×9.81） ＝30.58（m）
答：该循环泵的扬程为30.58m。 2．解：
电动机功率：
P＝（1.732×cosΦ×U×I）/1000 ＝（1.732×0.85×380×148）/1000 ＝82.797（kw） Pz=p×ηd
=82.797×0.95
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的腐蚀产物——金属氧化物，会随给水带进锅炉，在炉水中的循环和蒸发过程中，这些腐蚀产物在热负荷较高的区域内沉积，造成管壁传热不良以及产生溃疡性垢下腐蚀。严重时，会发生炉管漏泄和爆破。这些不仅要消耗大量是钢材而且常常造成停炉事故。
3．答：
水中溶解气体量的多少与气体的种类、水的温度及各种气体在水面上的分压力有关。加热除氧的原理是把压力稳定的蒸汽，通入除氧器内加热给水，在加热过程中，水面上水蒸汽的分压力逐渐增加，而其他气体的分压力逐渐降低，水中的气体就不断地分离析出。当水被加热到除氧压力下饱和温度时，水面上的空间全部为水蒸汽充满，各种气体的分压力趋于零，此时水中气体即被除去。
4．答：
除氧器的主要作用就是除去水中的溶氧，防止热力设备的腐蚀，确保机组的安全运行。其次，在热交换器中如有气体积聚，会影响其热量的传导。在除氧过程中，由于多种溶解气体都能除去，因此给水在表面式加热器中的传热过程就能够顺利进行，从而提高了设备的传热效果，收到节省燃料的效益。此外，除氧时必须对水进行加热，因此，除氧器本身也是给水回热系统中的混合式加热器。同时，由于除氧器可以汇集高压加热器的疏水，补充水及全厂各处的疏水，排汽供热用户的回水等等，因此还可以减少电厂的汽水损失，并使余热得到充分利用。
5．答：
热力除氧要想得到良好的除氧效果，必须满足下列基本条件：（1）必须将水加热到相应压力下的饱和温度；（2）使气体的解析过程充分；(3)保证水和蒸汽有足够的接触时间；（4）能顺利地排出解析出来的溶解气体。
6．答：
高压除氧器在回热系统中作为一个混合式加热器，它可以减少系统中高压加热器的台数；采用高压除氧器后，当高压加热器故障停用时，仍可由高压除氧器提供150－160℃的给水，对锅炉正常运行影响较小；当汽轮机主凝结水较少而又有大量的热疏水进入除氧器时，若采用的是低压除氧器，则需要的加热蒸汽数量减少甚至为零，恶化了传热效果，采用高压除氧器则可避免这种现象。
7．答：
淋水盘式除氧器在除氧塔（头）中装有筛状多孔的淋水盘，凝结水、化学补充水及其他热力设备的疏水分别由管道引入除氧塔（头）上部，经筛状的多孔圆形淋水盘分散成细小的水滴落下。加热蒸汽进入除氧塔（头）下部，并由下向上流动，与下落的细小水滴接触换热把水加热到饱和温度，水中的气体不断分离逸出，并由塔顶的排气筒排走。
8．答：
凝结水经进水管进入除氧塔（头）中部的环形配水管中，再经喷嘴成雾状喷出。蒸汽自塔顶进入加热蒸汽管上的小孔喷出对雾状水珠进行第1次加热，使水中80－90%的溶解氧逸出。经第1次加热水流入靠除氧塔（头）下部的Ω形填料层，并在填料层形成水膜，减小了水的表面张力。第2次加热的蒸汽引自填料层下部，向上流动，对填料层上的水膜再次加热，除去残留在水中的气体。分离出的气体和少量蒸汽由塔顶的排气管中排出。
9．答：
凝结水由除氧塔（头）上部进入，经弧形板围成的水室进入配水管，然后经喷嘴成雾状喷出。进汽管在除氧塔（头）中部引入，加热蒸汽对雾状水珠进行第1次加热。而后凝结水落入下部的淋水盘，使水溅成水滴后落入除氧塔（头）下部的多层筛盘上。二次加热的蒸汽通入水箱再返到除氧器上，对水进行第2次加热，分离出的气体自搭顶排汽管排出。
10．答：
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给水泵的作用是把除氧器贮水箱内具有一定温度、除过氧的给水，提高压力后输送到锅炉，以满足锅炉用水的需要。
给水泵必须连续不断运行，否则直接关系到锅炉设备的安全。因此，给水泵在电厂中是最重要的水泵之一，对它的要求如下：（1）给水泵的特性曲线必须平坦，以便在锅炉负荷变化时其流量变化所引起的出口压力变化较小；（2）为防止发生汽蚀现象，除氧器的安装高度应使“装置的汽蚀余度”满足给水泵的需要的汽蚀余度，使给水泵进口静压高于进口水的饱和压力；（3）给水泵的容量必须高于锅炉的蒸发量，出口压力也必须高于锅炉的工作压力，因此给水泵均采用多级高转速结构形式；（4）因为发生故障而全厂停电时，给水泵若不能取得可靠的厂用电源时，则必须备有汽动给水泵作备用；（5）电动给水泵的总容量，应能保证其中一台最大给水泵停止时其余的给水泵仍可供给所有锅炉的最大连续蒸发量所需要的用水量。
11．答：
这个问题与温度有关。由于给水泵的工作温度较高，就要和汽轮机组一样考虑热胀冷缩的问题。滑销使泵组在膨胀和收缩过程中保持中心不变。
12．答：
给水泵的滑销系统有两个纵销和两个横销。两个纵销布置在进水段和出水段下方，它保证在泵进行热膨胀和冷收缩的过程中，中心线在横的方向上不发生变动，同时不妨碍泵在轴向和垂直方向上进行自由膨胀和收缩。两个横销布置在进水段支承爪下面，它与放在进水段下方的纵销形成了水泵的死点，因此水泵受热膨胀时方向是向出水侧的。为了不影响泵体向出水侧的自由膨胀，出水段支承爪上的两个紧固螺栓不要紧得过死，应留0.05毫米左右的间隙。
13．答：
给水泵输送的是温度较高的给水，如果启动前不充分暖泵，泵体内的温度分布是不均匀的，存在着上热下凉的现象。这样，泵体上部膨胀得多，下部膨胀得少，出现拱腰（即中间升起，两端下沉），使内部有些间隙消失，联轴器中心破坏，如果这时启动，不可避免地会出现振动、磨损等。另外，在启动前泵体温度要比除氧器水箱温度低，在不暖泵的情况下温度更低。启动时泵体会受到较大的热冲击。即直接与给水接触的通流部件受热快，膨胀迅速；而另一些部件不直接与给水接触，如轴和泵壳外壁等，受热慢，膨胀迟缓。由于膨胀速度不均匀，引起了热应力。膨胀速度不均程度愈大，产生的热应力愈大，因此容易造成泵壳歪斜，转子弯曲等。同时还可能使中段结合面产生漏泄，所以给水泵启动前必须暖泵。
14．答 ：
给水泵不可避免地会在给水量很小或为零的情况下运转，这时泵内只有极少水或根本无水通过，水在泵内受叶轮长时间的作用，原动机给予的巨大动力就大部分变成了热能，使给水温度升高。如果温度升高到一定程度，超过泵内所处压力下的饱和温度时，给水就会发生汽化，形成汽蚀。为了防止这种现象的发生，就必须使给水泵在给水流量减小至一定程度时，打开再循环管，将一部分流量的水返回除氧器，这样泵内有足够的水通过，就把热量带走了，不致因温升过高产生汽化。
15．答：
当高压加热器钢管破裂，高压加热器疏水水位升高到规定值时，保护装置及时切断进入高压加热器的给水，同时打开旁路，使给水通过旁路送往锅炉，防止汽轮机发生水冲击事故。 对保护有三点要求：（1）要求保护动作准确可靠（应定期对其试验）；（2）保护必须随同高压加热器一同投入运行；（3）保护故障禁止启动高压加热器。 16．答：
高压加热器运行时，由于水侧压力高于汽侧压力，当水侧管子破裂时，高压给水会迅速
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进入加热器的汽侧，甚至经抽汽管道流入汽轮机，发生水冲击事故。因此，高压加热器均配有自动旁路保护装置。其作用是当高压加热器钢管破裂时，及时切断进入加热器的给水，同时接通旁路，保证锅炉供水。
17．答：
高压加热器汽侧安全门是为了防止高压加热器壳体超压爆破而设置的。由于管系破裂或高压加热器疏水装置失灵等因素引起高压加热器壳内压力急剧增高，通过设置的安全阀可将此压力泄掉，保证高压加热器的安全运行。
18．答：
（1）受热面结垢，严重时会造成加热器管子堵塞，使传热恶化；（2）汽侧漏入空气；（3）疏水器或疏水调整门工作失常；（4）内部结构不合理；（5）铜管或钢管泄漏；（6）加热器汽水分配不平衡；（7）抽汽逆止门开度不足或卡涩。
19．答：
造成除氧器振动的原因有：（1）排汽带水且汽流速度太快，会发生强烈的水冲击，造成振动；（2）负荷过大，淋水盘溢流阻塞汽流通道，产生水冲击而引起的振动；（3）喷雾层内压力波动，引起水流速波动，造成进水管摆动，使除氧器振动；（4）喷嘴脱落使喷水成为水柱而引起水冲击，造成振动。
发生除氧器振动时，可适当降低除氧器负荷，然后再针对具体情况采取措施。 20．答：
高压加热器可随机启停，也可在一定负荷启停。因为在随机启停中，负荷较低，高压加热器疏水无法送入除氧器回收，疏水水位调整困难，因此高压加热器多采用定负荷启停，即机组达到规定负荷时才投入，降负荷到规定值时才停用。投入水侧前除全面检查各部正常处，必须确证高压加热器水侧保护正常。投入汽侧前，要进行预热，可稍开抽汽电动门进行暖体。投入整个高压加热器系统汽侧时，要按抽汽压力从低到高，逐个投入；高压加热器停用时，关闭抽汽要按压力从高到低，以防汽水冲击。
21．答： 低压加热器在运行中要注意监视汽侧的水位。汽侧水位过高过低，不仅要影响加热器的经济性，而且可能威胁机组的安全运行。水位过高会淹没一部分加热器换热管子，减少热交换面积，降低经济性；而且这些凝结水是饱和水，在机组负荷突降时，抽汽压力下降会使一部分饱和水汽化，变为湿饱和汽，这些湿饱和汽夹带着小水珠如果倒流入汽轮机内，会使叶片受到冲蚀，严重时会导致机组水冲击。而加热器水位过低，蒸汽将由疏水管流出，这种情况多是由于疏水设备封压能力不够或疏水调节阀失灵所致，其结果是本级的高温高压疏水将排挤下一级加热器的部分抽汽，造成整个机组的回热经济性下降，另高速汽流冲刷疏水管还会加速管道损坏。
22．答：
低压加热器投入前，应先做全面检查，确认各部正常。然后缓慢开启水侧入口门向加热器水侧灌水，并开启水侧排空门排尽加热器水侧空气，见排空门冒水后可关闭排空门，打开出口门，关闭旁路门，投入加热器水侧运行。低压加热器汽侧的投入一般采用随机启停的方式，在投入汽侧前，先缓慢开启汽侧空气门，并注意凝汽器真空不应有明显变化。一般在机组冲转前即可开启低加进汽电动门及逆止门，开启各加热器疏水门，投入过程要注意监视调整疏水水位。
23．答：
自生沸腾是指：过量较高压力疏水进入除氧器时，其热量足以使除氧器给水不需抽汽加热即可达到沸腾，这种情况将使除氧器内压力升高，排汽量增大，内部汽水流动工况受到破坏，除氧效果恶化。而在高压除氧器中因为设计工作压力就比较高，使发生自生沸腾的可能
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性较小。
24．答：
电厂热力设备发生腐蚀的主要原因是水中溶解有活性气体，这些游离气体在高温条件下可以直接和钢铁产生化学反应，腐蚀设备，降低机组安全性；另外在热交换器中如有气体聚集，将会使传热恶化，降低机组的经济性。因此必须除去给水中溶解的气体。
溶解于水中的活性气体主要是氧气，除气器的作用就是除去给水中的氧气，保证给水品质。同时除氧器也是一级混合式加热器。
25．答：
卧式喷雾填料除氧器是由内部的雾化喷嘴、淋水盘、填料层和壳体上的蒸汽入口、主凝结水入口、高压加热器疏水口、门杆漏汽、下水口、汽平衡管、排氧口及安全阀接口等组成。
来自低压加热器的凝结水进入除氧器顶部水室，然后由雾化喷嘴喷出，形成伞状水雾，与由下而上的二次蒸汽及门杆漏汽进行混合传热把凝结水加热到工作压力下的饱和温度。此时水中大部分溶氧及其它气体将以小气泡形式析出，达到初步除氧的目的。除氧头上部初步除氧后的凝结水及蒸汽凝结水经淋水盘均布后落入下部的填料层，在此区域内与自下而上的一次加热蒸汽再次混合、传热，进行深度除氧。这时水中气体以扩散的形式逸出水膜液面。进行除氧器的高压加热器疏水也部分汽化，做为加热汽源。最后，除氧水及蒸汽凝结水经下水口进入除氧水箱。
26．答：
为了防止机组突然甩负荷时，汽轮机内压力突然降低，各加热器或抽汽管道中的蒸汽倒流入汽轮机引起超速；防止加热器管系泄漏时，水从抽汽管道进入汽轮机内发生水冲击事故。在汽轮机抽汽管道上均装有能够快速关闭的止回阀。
五、论述题参考答案： 1．答：
回热加热器按传热方式的不同可分为混合式加热器和表面式加热器两种。
混合式加热器的优点是：它可将给水直接加热到蒸汽压力下的饱和温度，无端差，热经济性高，没有金属受热器。结构简单，造价低，而且有利于汇集各种不同温度的汽、水，能除去水中含有的气体。混合式加热器的缺点是：每台加热器的出口必须配备升压泵，有的还需要配置能在高温下工作的水泵。这不仅增加了设备和投资，还使系统变得复杂；而且当汽轮机工况变化时，升压泵的入口会发生汽蚀；如果单独由混合式加热器组成回热系统投入运行，厂用电将增大，经济性反而降低。
表面式加热器金属受热面存在热阻，给水不能加热到蒸汽对应压力下的饱和温度，不可避免地存在着端差。因此，与混合式加热器相比，其热经济性低，金属耗量大，造价高，而且还要配置与之相配套的疏水装置。但是由表面式加热器组成的回热系统比混合式的回热系统简单，运行可靠，因而得到了广泛的应用。
2．答：
低压加热器投运前，应先做全面检查，确认各部位正常，关闭水侧放水门然后缓慢开启水侧入口门向加热器水侧灌水，并开启水侧排空门排尽加热器水侧的空气，见排空门冒水后可关闭排空门，打开出口门，关闭旁路门（并确证低压加热器汽侧无水位，没有内漏现象），投入加热器水侧运行。低压加热器汽侧的投入一般采用随机启动方式，由于抽汽参数随负荷变化，因而可使管板和管系均匀加热，相应的金属的热应力也就减小了。在投入汽侧前，先缓慢开启汽侧空气门，并注意凝汽器真空不应有明显变化。一般在机组冲转前即可开启低压加热器进汽电动门及止回阀，开启各加热器的疏水门，投入疏水自动控制使低压加热器具备随机启动的条件。投入过程中要注意监视调整疏水水位。
3．答：
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运行中加热器端差增大的原因有：（1）加热器受热面结垢，使传热恶化；（2）加热器内积聚空气，增大了传热热阻；（3）水位过高，淹没了部分管束，减少了换热面积；（4）抽汽门或止回阀未全开或卡涩，造成抽汽量不足，抽汽压力低；（5）旁路门漏水或水室隔板不严使水短路。
4．答： （1）停运时间在60h以内，可将水侧充满水；（2）停运时间在两周以内，其水侧充满含50－100ppm联胺的凝结水，汽侧充满蒸汽或氨水；（3）停运时间超过两周以上，其汽侧、水侧均应充氨气，氨气压力在0.05Mpa左右。当压力小于0.02Mpa时，应及时补充氨气，且纯度应不低于99.5%。
5．答：
将加热器传热面分为三部分是为了提高回热效率，更有效地利用抽汽的过热度，加强对疏水的冷却。。
高参数大容量机组的高压加热器甚至有部分低压加热器把传热面分为蒸汽冷却段、凝结段和疏水冷却段三部分。
蒸汽冷却段又称为内置式蒸汽冷却器，它利用蒸汽的过热度在蒸汽状态不变的条件下加热给水，以减少加热器内的换热端差，提高热效率。
疏水冷却段又称为内置式疏水冷却器，它是利用刚进入加热器的低温水来冷却疏水，既可以减少本级抽汽量又防止了本组疏水在通往下一级加热器的管道内发生汽化，排挤下一段抽汽增加冷源损失。
随着加热器容量的增加，还有的机组将蒸汽冷却段或疏水冷却段布置于该级加热器壳体之外，形成单独的热交换器，称为外置式蒸汽冷却器或外置式疏水冷却器。
6．答： 其优点是：（1）采用高压除氧器可以减少高压加热器的数目，节约了金属耗量和投资；（2）高压机组的给水温度一般在230－270℃，当高压加热器因事故停运时，可使进入锅炉的给水温度变化幅度减少，从而减小对锅炉运行的影响；（3）较高的饱和水温还可以促进气体自水中离析，降低气体的溶解度，使除氧效果提高；（4）可以防止除氧器发生自生沸腾现象。因为高压除氧器中设计工作压力就比较高使发生自生沸腾的可能性较小。
高压除氧器有一个显著的缺点就是给水泵长期工作于高温条件下，泵的入口易发生汽蚀。为尽量减少和避免汽蚀就必须把除氧器布置在机房内较高的平台，使系统复杂化。
7．答： 除氧器压力升高时应检查以下项目并处理：（1）检查凝结水至除氧器自动补水调节阀是否异常。如有异常应倒为手动调节或开启软化水补水门增加进水量；（2）检查进汽压力是否升高，调节阀开度是否正常。必要时可切换至手动调节；（3）检查各高压加热器水位是否正常，是否有高压抽汽从加热器疏水管直接进入除氧器。如有应调整高压加热器汽侧水位至正常值；（4）当除氧器压力高于安全门动作值时，安全门应动作。否则应立即开启事故排汽门，关闭除氧器进汽门，切除高压加热器汽侧。
除氧器压力降低时应检查以下项目并做处理：（1）检查确定出、进汽调节阀是否异常。如有异常可改为手动调节；（2）如检查确定补水量过大，引起除氧器压力降低，应减少补水量；（3）如检查判断为低压加热器水侧旁路门误开或不严时，应设法关闭以提高凝结水温度；（4）如检查明确为供汽压力过低，可改用备用汽源供给；（5）如检查电动排汽门误开或安全门异常动作，应设法关闭；（6）如是低压加热器汽侧停用所致，应及时投用。 8．答：
除氧器滑压运行时有如下优点：（1）除氧器滑压运行可以提高机组的热经济性，在机组低负荷时，这种效果尤为明显。因为除氧器滑压运行，可以减少除氧器加热蒸汽的节流损失；
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（2）热力系统简化，设备投资降低；（3）汽轮机抽汽点的分配更趋于合理，提高了机组的热效率，其焓升的提高对防止除氧器自生沸腾也是有利的。
除氧器滑压运行的缺点是：（1）必须解决机组增负荷时，除氧效果变差的问题；（2）必须解决机组降负荷时，给水泵安全过渡的问题。即：升负荷时水中含氧量增加，降负荷时水泵入口易发生汽蚀。突然升负荷时，水温来不及达到饱和温度就会被给水泵送入锅炉，使给水的溶氧量增加。突然降负荷时，水箱中给水的温度来不及下降，这样的高温低压水很容易使给水泵入口汽蚀。为了克服这些问题，一般在水箱中设有再沸腾管，且将除氧器布置到更高的位置。
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第五章 水泵的基础知识
一、填空题：
1．水泵是由 驱动，将 转换成被输送液体的 和 的流体机械。 2．单位时间内水泵所输送出的 称为水泵的流量。
3．水泵的主要性能参数有 、 、 、 、 、 等。 4． 的液体通过水泵所获得的能量称为水泵的 。
5．离心水泵是利用 旋转时产生的 来输送液体或提高液体的能量的。 6．混流泵是介于 和 之间的一种叶片泵。 7．离心泵的损失包括 、 、和 三种。
8．离心泵的水力损失的大小和流道的 、 、 和 有关。 9. 离心泵的水力损失包括有 、 、 。
10．离心泵的容损包括有 泄漏损失、 泄漏损失、 泄漏损失、 泄漏损失。
11．水泵本身的性能曲线与管道的特性曲线的相交点，就是水泵的 。
12．泵的汽蚀余量分为 和 。 13. 为了对各种不同水泵进行比较，引出了一个与几何形状和工作性能相联系的相似特征数称为 。
14．离心泵的轴功率是原动机传给泵的 。
15．离心泵的 和 之差是泵内损失的功率。 16．离心泵的机械损失主要包括 和 两部分。
17．离心泵的特点是结构 ，工作 ，零部件 。
18．离心泵基本特性曲线是 、 、 其中最重要的是 。 19．将离心泵的 、 、 及 随 的变化关系用曲线来表示，这些曲线称为离心泵的性能曲线。
20．为了保证水泵运行时不发生汽蚀，又能获得合理的吸上真空高度，一般规定应该留有 m的安全余量。
21．为使水泵不发生汽化，必需使有效汽蚀余量 必需汽蚀余量。
22．提高水泵有效汽蚀余量的方法有：降低吸入管路的 、降低泵的 、以及设置 、装设 。
23．当水泵比转速小时，该泵的流量 扬程 。
24. 水泵内反复出现液体汽化和凝聚的过程而引金属表面受到破坏的现象称为 。 25．离心水泵的总效率等于 、 、 三者的乘积。 26．电厂中使用喷射泵的设备主要有 和 。 27．电厂中使用往复式泵的设备是 。
28. 轴流水泵适用于 的场合，而齿轮泵和螺杆泵适用于 的场合。
29．我国大多数水泵产品采用汉语拼音字母来代表泵的名称，如Sh表示 ，X表示 ，D表示 。
30．48Sh22型水泵中，48表示吸入管直径为 mm,Sh表示 ，22表示 。 31．DG500－180型水泵中，DG表示 ，500表示 ，180表示 。
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32．离心泵的机械效率一般在 之间，容积效率一般在 之间，水力效率一般在 之间。
33．水泵在运行中发生汽蚀，汽蚀较轻时 和 下降，汽蚀严重时，泵不能维持 。
34．泵内发生汽蚀时，由于汽泡的破裂和高速冲击，会引起严重的 和 。
35．当水泵发生汽蚀时，由于 和 的共同作用，使水泵的材料受到损害。 36．水泵轴心线距液面的垂直距离称作水泵的 。
37．水泵各轴承的油位应在油位计的 处。
38．转速n≤1000r/min的水泵，轴承振动小于 时为优，小于 时为良好，小于 为合格。
39. 当水泵的靠背轮中心不正时会引起水泵 。
40．当水泵电动机电源线接反时，在水泵启动后，其特征是：电流 ，水泵的出水压力 ，泵 。
41．轴流泵是一种 的水泵，其特点是流量 ，扬程 。
42．轴流泵在启动时，出口阀门应处于 位置，因为这时泵所需要的 最小。 43. 轴流泵采用改变 来提高工作效率。
44．发电厂的循环水泵一般采用比转速较大的 或 。 45．离心泵启动时，出口阀门应处于 位置，因为这时对离心泵所需的 最小。 二、判断题：（判断下列说法是否正确，并在每小题后边的括号中划“√”号或“×”号）：
1．离心泵密封环的作用是防止高压液体从泵中大量漏出。（ ）
2．水泵的转速越高，输送出的流量和扬程就越大。（ ） 3．离心泵轴封采用机械密封的结构时，摩擦损失增大。（ ） 4．离心泵是利用叶轮旋转时产生的离心力来输送液体的。（ ） 5．小扬程大流量的泵比转速大，大扬程小流量的泵比转速小。（ ）
6．轴流泵是利用叶片转动时产生的升力来输送液体的。（ ）
7．轴流泵应在开启出口阀的状态下启动，因为这时所需的轴功率最小。（ ） 8．水泵的几何安装高度应按叶轮入口边的最高点位置来确定。（ ） 9．当水泵在汽蚀状态下运行时，材料只受到机械剥蚀，而使材料损伤。（ ） 10．有效汽蚀余量越大，泵出现汽蚀的可能不会太大。（ ） 11．当水泵的流量和管路系统不变时，水泵的吸上真空高度随几何安装高度的增加而增大。（ ）
12．为保证水泵运行时不发生汽蚀，一般规定留有的安全余量为0.5m。（ ）
13．轴流泵启动时，出口阀门应处于开启位置。（ ） 14．离心泵启动时，出口阀门应处于关闭位置。（ ） 15．水泵各轴承的油位应在油位计1/2以下。（ ）
16．水泵电动机电源线接反时，仍能打出水来，但扬程不高。（ ） 17．为使水泵不发生汽化，必需使有效汽蚀余量小于必需汽蚀余量。（ ） 18．离心泵最易受到汽蚀损害的部位是叶轮或叶片入口。（ ） 19．水泵的吸上高度越大，水泵入口的真空越高。（ ）
20．发电厂的循环水泵一般采用大流量、低扬程的离心水泵或轴流泵。（ ） 21．相似的水泵比转速一定相等。（ ）
三、单项选择题（下列各题的选项中，只有一个是正确的或是最符合题意的，请将正确选项的字母填入相应的空格中）：
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1．齿轮泵属于 泵。
A．离心泵 B．混流泵 C．轴流泵 D．回转泵
2．当离心泵与管道相连时，关小泵的出口，管道特性将 。 A．变陡 B．变小 C．变平滑 D．不变 3．离心泵最易受到汽蚀损害的部位是 。
A．叶轮或叶片入口 B．叶轮或叶片出口 C．轮毂或叶片入口 D．轮毂或叶片出口
4．中压水泵工作时产生的压力是 。
A．980kpa以下 B．980kpa－5000kpa C．980kpa－6370kpa D．6370kpa以上 5．单级双吸离心泵的型号是 。 A．B B．Sh C．SN D．FG 6．DG500－180型水泵中180表示 。
A．流量为180 m/h B．扬程为1800m C．比转速为180 D．功率为180KW/h 7．离心泵的性能曲线中最陡的一条是 。 A．Q-η B．Q-P C．Q-H D．Q-Δhr 8．叶轮圆盘摩擦损失与转速的 成正比。
A．二次方 B．三次方 C．四次方 D．五次方
9．当水泵连续运转 小时后，应更换轴承中的润滑油料。 A．200 B．500－800 C．800－1000 D．2000
10．水泵填料密封处滴水以每分钟 为合适。
A．10－20滴 B．20－40滴 C．30－60滴 D．60－100滴
11．离心泵的空转时间不允许太长，通常以 分钟为限。 A．1－3 B．2－4 C．4－6 D．3－5
12．离心水泵以单吸或双吸区分时是按 分类的。
A．泵壳结合面形式 B．按工作叶轮数目 C．按叶轮进水方式 D．按叶轮出水方式
13．水在水泵中压缩升压过程可看作是 。
A．等温过程 B．绝热过程 C．等压过程 D．等容过程 14．轴流泵启动前应将进、出口阀门 。
A．关闭 B．开启 C．进开出关 D．进关出开 15． 的比转速大。
A．给水泵 B．凝结泵 C．循环泵 D．工业泵
四、多项选择题（下列各题的选项中，正确选项不止1个，请将正确选项的字母填入相应的空格中）：
1．离心泵的主要性能参数有 。
A．扬程 B．流量 C．比转速 D．功率 E．效率 F．汽蚀余量 2．离心泵的机械损失包括 。
A．轴与轴承摩擦损失 B．轴与轴端轴端密封摩擦损失 C．叶轮圆盘与流体之间摩擦损失 D．叶轮入口处密封间隙损失 E．轴封损失
3．下列属于容积式泵的水泵有 。
A．真空泵 B．齿轮泵 C．射流泵 D．螺杆泵 E．活塞泵
4．提高泵有效汽蚀余量的措施有 。
A．降低吸入管路阻力损失 B．降低泵的几何安装高度 C．设置前置泵 D．装设诱导轮 E．设平衡管
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5． 适用于小流量的场合使用。
A．喷射泵 B．离心泵 C．齿轮泵 D．螺杆泵 E．射流泵 6．下列属于叶片式泵的有 。
A．离心泵 B．混流泵 C．轴流泵 D．隔膜泵 E．活塞泵 五、问答题：
1．离心泵的工作原理是什么？ 2．离心泵的轴向力有什么危害？ 3．水泵在启动前应做哪些工作？ 4．离心泵发生汽蚀有哪些象征？
5．离心泵发生汽蚀为什么能产生噪声和振动？ 6．水泵在运行中应检查哪些？ 7．为什么离心泵能得到广泛的应用？
8．水泵汽化的原因有哪些？
9．离心泵启动前为什么要先灌水或将泵内空气抽出？ 10．离心泵为什么不允许倒转？ 11．何谓水泵的汽蚀现象？ 12．离心泵停运时应做哪些工作？ 13．什么是离心泵的性能曲线？ 14．什么是管路性能曲线？
15．提高水泵抗汽蚀性能的措施有哪些？ 16．轴流泵的工作原理是怎样的？ 17．齿轮泵的工作原理是怎样的？ 18．活塞泵的工作原理是怎样的？ 19．螺杆泵的工作原理是怎样的？ 20．自吸泵的工作原理是怎样的？ 21．喷射泵的工作原理是怎样的？ 六、分析说明题：
1．请分析说明离心泵在运行中发生振动的原因及处理方法。 2．请分析说明离心泵启动后不出水的原因及处理方法。
3．请分析说明离心泵在运行中流量不足的原因及处理方法。 4．请分析说明离心泵在运行中轴承温度高的原因及处理方法。 七、计算题：
1．某电厂配置的循环水泵其入口真空Pv＝-0.02Mpa，出口压力P＝0.28Mpa。求该循环泵的扬程H是多少？
2．一台水泵在运行中，其电动机电压为380V，电流I＝148A，功率因数cosφ＝0.85，电动机的效率ηd＝0.95，求该水泵的轴功率？
3．一台离心泵的扬程为50m，其出口压力计与入口压力计的垂直高度为1.2m，求该水泵的总扬程为多少m？
4．一台水泵其流量qv＝18000m3/h，扬程H＝20m，转速为265r/min，试求该水泵的比转速，并指出该水泵为什么型式的水泵？
八、论述题：
1．汽轮机司机技能鉴定标准对运行技能的要求是：能熟练判断水泵的故障的原因并能处理故障。试述水泵发生汽蚀的原因及其危害性，在运行中如何防止水泵发生汽蚀？
2．汽轮机司机技能鉴定标准对运行技能的要求是：能够了解水泵的结构和性能。试述
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