离心式泵与风机-理论扬程HT之组成
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第5章泵与风机的理论基础第1题-第17题5-1 离心式泵与风机的基本结构由哪几部分组成?每部分的基本功能是什么?答:(1)离心式风机的基本结构组成及其基本功能:1)叶轮。
一般由前盘、中(后)盘、叶片、轴盘组成,其基本功能是吸入流体,对流体加压并改变流体流动方向。
2)机壳。
由涡壳、进风口和风舌等部件组成。
蜗壳的作用是收集从叶轮出来的气体,并引导到蜗壳的出口,经过出风口把气体输送到管道中或排到大气中去。
进风口又称集风器,它保证气流能均匀地充满叶轮进口,使气流流动损失最小。
3)进气箱。
进气箱一般只使用在大型的或双吸的离心式风机上,其主要作用是使轴承装于风机的机壳外边,便于安装与检修,对改善锅炉引风机的轴承工作条件更为有利。
对进风口直接装有弯管的风机,在进风口前装上进气箱,能减少因气流不均匀进入叶轮产生的流动损失。
4)前导器。
一般在大型离心式风机或要求特性能调节的风机的进风口或进风口的流道内装置前导器。
改变前导器叶片的角度,能扩大风机性能、使用范围和提高调节的经济性。
大型风机或要求性能调节风机用,扩大风机性能,使用范围和提高调节的经济性。
(2)离心式水泵的基本结构组成及其基本功能:1)叶轮。
吸入流体,对流体加压。
2)泵壳。
汇集引导流体流动,泵壳上螺孔有充水和排气的作用。
3)泵座。
用于固定泵,联接泵与基座。
4)轴封装置。
用于密封泵壳上的轴承穿孔,防止水泄漏或大气渗入泵内。
5-2 离心式泵与风机的工作原理是什么?主要性能参数有哪些?答:离心式泵与风机的工作原理是:当泵与风机的叶轮随原动机的轴旋转时,处在叶轮叶片间的流体也随叶轮高速旋转,此时流体受到离心力的作用,经叶片间出口被甩出叶轮。
这些被甩出的流体挤入机(泵)壳后,机(泵)壳内流体压强增高,最后被导向泵或风机的出口排出。
与此同时,叶轮中心由于流体被甩出而形成真空,外界的流体沿泵或风机的进口被吸入叶轮,如此源源不断地输送流体。
泵(风机)不断将电机电能转变的机械能,传递给流体,传递中有能量损失。
第一章流体输配管网的功能与类型1.1空气输配管网的装置及管件有风机、风阀、风口、三通、弯头、变径管等还有空气处理设备。
它们是影响官网性能的重要因素。
1.2燃气输配管网由分配管道、用户引入馆和室内管道三部分组成。
居民和小型公共建筑用户一般由低压管道供气。
1.3冷热水输配管网系统:按循环动力可分为重力循环系统和机械循环系统;按水流路径可分为同程式和异程式系统;按流量变化可分为定流量和变流量系统;按水泵设置可分为单式泵和复式泵系统;按与大气解除情况可分为开示和闭式系统。
1.4采暖空调冷热水管网装置:膨胀水箱;排气装置;散热器温控阀;分水器、集水器;过滤器;阀门;换热装置。
1.5膨胀水箱的作用与安装方式:(1)是用来储存冷热水系统水温上升时的膨胀水量。
在重力循环上供下回式系统中,它还起着排气作用。
膨胀水箱的另一个作用是恒定水系统压力。
(2)膨胀水箱的膨胀管与水系统管路的连接,在重力循环系统中,应接在供水总立管的顶端;在机械循环中,一般接至循环水泵吸入口前。
连接点处的压力,无论在系统不工作或运行时,都是恒定的。
此点为定压点。
(3)膨胀水箱的循环管应接到系统定压点前的水平回水干管上。
亥点与定压点之间保持1.5-3m的距离。
1.6采暖用户与热网的连接方式:可分为直接连接(1无混合装置的直接连接2装水喷射器的直接连接3装混合水泵的直接连接)和间接连接两种。
1.7补偿器及不同类型的原理:(1)为了防止供热管道升温时,由于热伸长或温度应力而引起管道变形或破坏,需要在管道上设置补偿器,以补偿管道的热伸长,从而减少管壁的应力和作用在阀件或支架结构上的作用力。
(2)自然补偿、方形补偿器、波纹管补偿器是利用补偿器材料的变形来吸热伸长,套筒补偿器、球形补偿器是利用管道的位移来吸热伸长。
1.8建筑给水管网的功能和类型:(1)功能:建筑给水系统将城镇给水管网或自备水源给水管网的水引入室内,经支管配水管送至用水的末端装置,满足各用水点对水量、水压和水质的需求。
第十一章离心式泵与风机的叶轮理论第一节泵与风机的用途及分类一、泵与风机的用途泵与风机是日常生活中及工程实际上用途非常广泛的流体机械。
泵与风机的作用:是将原动机的机械能转换成为流体的压力能、位能和动能,以克服流体的流动阻力,达到输送流体的目的。
其中:用于输送水或其它液体的机械称为泵;用于输送空气或其它气体的机械称为风机。
泵与风机在供热、采暖、通风、空调、燃气、给排水、环境等工程中得到广泛的应用。
二、泵与风机的分类按工作原理不同,泵与风机通常分为三大类。
(一) 叶轮式泵与风机通过高速旋转的叶轮对流体做功,使流体获得能量。
根据流体流过叶轮时的方向不同,又可分为三种。
(1) 离心式泵与风机离心泵的示意图见图11-1。
离心泵启动前使泵体和吸水管内充满水,启动后叶轮高速旋转,叶轮内的水随之旋转获得能量。
同时由于惯性沿离心方向流出叶轮进入螺旋形机壳,将一部分动能转化为压力能,通过压水管排出。
这时叶轮入口处形成真空,在大气压作用下,吸水池的水经底阀、吸水管被压入水泵,从而压水吸水过程得以连续进行。
(2) 轴流式泵与风机图11-2是立式轴流泵的示意图。
叶轮由叶片和轮毂组成,在转轴带动下在圆筒形泵壳内旋转。
流体由吸入管沿轴向流入叶轮,随之旋转获得能量,然后沿轴向经导叶流出。
导叶固定在泵壳上不动,它的作用是消除水流的旋转运动,将动能转变为压力能。
图11-1 离心泵示意图图11-2 立式轴流泵示意图1-底阀;2-吸水管;3-叶轮;1-吸入管;2-叶片;3-轮毂;4-导叶;4-轴;5-机壳;6-压水管5-机壳;6-轴;7-出水弯管(3) 混流式泵与风机流体沿轴向流入叶轮,斜向流出,介于离心式与轴流式之间。
叶轮式泵与风机的优点是构造简单,效率高,且易于调节。
因此得到普遍应用。
其中尤以离心式泵与风机应用最多。
(二)容积式泵与风机通过工作室容积的改变对流体做功,使流体获得能量。
根据工作室容积改变的方式不同,又可分为两种。
(1) 往复式以活塞泵为例。
2.3.4理论扬程H T 之组成
流体的机械能包括位能、压能和动能三部分,理论扬程中这三部分能量的组成如何呢?为了说明与哪些运动因素有关,以及总扬程中动压水头和静压水头所占的比例,现将图2-4(d)中的进、出口速度三角形按三角形的余弦定理展开:
两式移项后代人式(2-8),经整理可得出理论扬程方程式的另一种形式:
(2-9)
可见流体所获得的理论总扬程有以下三部分组成:
(1)第一项是单位重量流体的动能增量,也叫动压水头增量,即:
(2-10)
通常在总扬程相同的条件下,该项动压水头的增量不易过大。
虽然,人们利用导流器及蜗壳的扩压作用,可使一部分动压水头转化为静压水头,但其流动的水力损失也会增大。
其余两项虽然形式上也是流速水头差,但是由伯努利能量方程可知,该水头差实际上是单位重量流体获得的压力势能的增量,也叫静压水头增量,用H Tj 表示。
(2-11)
(2)式(2-11)的第一项(u 1²-u 2²)/2g 是单位重量流体在叶轮旋转时所产生的离心力所作的功W ,使流体自进口(r 1处)到出口(r 2处)产生一个向外的压能(静压水头)增量ΔH jR 。
因流体的离心力=mrω²,所以单位重量离心力为g
1rω²,故有
该式说明,因离心机中流体呈径向流动,且圆周速度u 2>u 1,故其离心力作用很强,但对轴流机来说,因流体沿轴向流动故此时u 2=u 1,所以不受离心力作用。
(3)式(2-11)的第二项g
2ω-ω2
122是由于叶片间流道展宽,以致相对速度有所降低而获得的静压水头增量,它代表着流体经过叶轮时动能转化为压能的份量。
由于此相对速度变化不大,
故其增量较小。