泵与风机
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泵与风机属通用的流体机械。
它是将原动机的机械能传递给流体,使流体获得压力能和动能的机械。
泵与风机的流量、扬程、全压与转速有关。
转速越高,则输送的流量、扬程、全压亦越大。
叶轮级数减少,轴变粗短。
离心式:叶轮高速旋转时产生的离心力使流体获得能量,即流体通过叶轮后,压能和动能都得到提高,从而能够被输送到高处或远处。
流体沿轴向流入叶轮并沿径向流出。
轴流式:利用旋转叶轮、叶片对流体作用的升力来输送流体,并提高其压力。
流体沿轴向流入叶轮并沿轴向流出。
假设(1)泵与风机内流动的流体为无黏性流体。
在推导方程时可不计能量损失。
(2)叶轮上叶片厚度无限薄,叶片数无穷多,所以流道的宽度无限小,那么流体完全沿着叶片的弯曲形状流动。
分析(1)当叶轮内流量减小到某一值时,即Wm 降低到某一值时,会出现叶片工作面上的相对速度W=0。
若流量再下降时,则在叶片的工作面上出现逆流。
所以,对于每个叶轮都有一个临界的工作流量。
泵与风机运转时,输送的流量低于这个临界流量时,会在叶片的工作面上产生逆流。
(2)如果流道内的流量不变,则轴向漩涡与叶片数Z (即流道宽度B )有关,与泵与风机叶轮的旋转角速度W 有关。
目前,大容量的锅炉给水泵转速都较高,因此有可能在叶片的工作面上出现12m k B B R ωω⎛⎫>+⎪⎝⎭,产生逆流的速度区,造成扬程下降。
为此,需要改变流道宽度B ,或装置长短叶片。
黏性流体在泵与风机中流动时,存在沿程阻力,局部阻力及冲击阻力损失,使扬程或全压下降。
因为在推导公式时,曾作了两个假设,假设与实际情况并不相符,因而实际应用时,须进行修正。
离心式叶轮叶片的型式:后弯式叶片、前弯式叶片、径向式叶片采用后弯式叶片原因:(1)后弯式叶片流动效率高(2)后弯式叶片流道效率高(3)后弯式叶片性能稳定离心泵主要部件:叶轮、吸入室、压出室、轴向力和径向力平衡装置及轴端密封装置。
叶轮组成:前盖板、叶片、后盖板、轮毂。
单吸与双吸之分。
一名词解释。
1.扬程:单位重量液体通过泵后所获得的能量。
2.全压:单位体积气体通过风机后所获得的能量。
3.转速:泵与风机轴每分钟的转数。
4.泵与风机的效率:有效功率与轴功率之比的百分数。
5.轴功率:原动机传到泵与风机轴上的功率。
6.机械损失:轴与轴承、轴与轴封的机械磨擦所引起的损失和叶轮圆盘摩擦阻力损失之和。
7.机械效率:轴功率减去机械损失与轴功率之比的百分数.8.容积效率:泵与风机实际输送的流量与理论流量之比。
9.几何相似:原型和模型的泵与风机,各过流部件对应的线性尺寸成同一比例,对应的角均相等。
10.比转速:由泵与风机主要性能参数组成的一个综合特征数。
11.性能曲线:泵与风机在一定的转数下,扬程、轴功率、效率与流量的关系曲线。
12.无因次性能曲线:一系列相似的泵与风机采用无因次性能参数绘制的曲线。
13.有效汽蚀余量:单位重量的液体在泵人口超过汽化压头富裕的能量。
14.汽蚀:液体汽化、产生气泡至气泡的破裂,以致造成材料破坏的全过程称为汽蚀。
15.运动相似:指原型和模型泵与风机各对应点上的同名速度方向相同,速度之比相等16.泵与风机的并联运行:两台或两台以上泵与风机向同一母管输送流体的工作方式.17.泵与风机的串联运行:流体依次顺序地通过两台或两台以上泵或风机向管路系统输送流体的工作方式。
18.变速调节:利用泵与风机改变转速时。
性能曲线将改变,但管路性能曲线不变,从而改变运行工况点的调节方式。
19.节流调节:用改变装在管路上的调节阀问开度的方法,改变管路损失的值,从而改变管路特性曲线和运行工况点。
20.管路特性曲线:管路系统中通过的流量与流体流动所需要的能量之间的关系曲线.21.泵与风机:是将原动机的机械能转换成流体能量的机械。
二.判断题。
1.在管路性能不变的条件下,改变风机前后的工况时相似的。
(√)2.后弯式叶轮的Qv---p性能曲线变化较缓慢,当流量增加时,原动机不容易过载。
(√)3.水泵的扬程是吸水高度和压水高度的总和。
第七章单元机组的泵与风机泵与风机是将原动机的机械能转换为被输送流体(液体、气体)的压力能和动能的一种动力设备。
输送液体的称为泵;输送气体的称为风机。
第一节泵与风机的分类及工作原理一、泵与风机的分类和使用范围泵与风机类型很多,一般按工作原理分类如下:各种泵的使用范围如图7—1所示。
由图可以看出,离心泵所占的区域最大,流量在5~20000m3/h,扬程在8~2800m的范围内。
各种风机的使用范围如图7—2所示。
这两个图可作为选择泵与风机时参考。
图7--1 各种泵的使用范围图7—2 各种风机的使用范围二、主要泵与风机的工作原理1、离心式泵与风机工作原理离心式泵与风机的工作原理是,叶轮高速旋转时产生的离心力使流体获得能量,即流体通过叶轮后,压能和动能都得到提高,从而能够被输送到高处或远处。
离心式泵与风机最简单的结构型式如图7—3(a)所示。
叶轮1装在一个螺旋形的外壳内,当叶轮旋转时,流体轴向流人,进入叶轮流道并径向流出、叶轮连续旋转,在叶轮入口处不断形成真空,从而使流体连续不断地被泵吸入和排出。
适用于流量小,压力要求高的场合(如磨煤机的密封风机、火检冷却风机、凝结水泵、给水泵等)。
2、轴流式泵与风机工作原理轴流式泵与风机的工作原理是,旋转叶片的挤压推进力使流体获得能量,升高其压能和动能,其结构如图7--3(b)所示。
叶轮1安装在圆筒形(风机为圆锥形)泵壳3内,当叶轮旋转时,流体轴向流入,在叶片道内获得能量后,沿轴向流出。
轴流式泵与风机适用于大流量、低压力,电厂中常用作循环冷却水泵及送引风机,空冷风机。
3、往复泵工作原理现以活塞式为例来说明其工作原理。
如图7-4所示,活塞泵主要由活塞1在泵缸2内作往复运动来吸入和排除液体,当活塞1开始自极左端位置向右移动时,工作室3的容积逐渐扩大,室内压力降低,流体顶开吸水阀4,进入活塞1所让出的空洞,直至活塞1移动到极右端为止,此过程为泵的吸水过程,当活塞1从右端开始向左端移动时,充满泵的流体受挤压,将吸水阀4关闭,并打开压水阀5而排出,此过程称为泵的压水过程。
泵与风机绪论1、泵与风机定义:是把原动机的机械能转变成流体的势能和动能的一种流体机械。
2、分类:叶片泵:离心泵,轴流泵,混流泵,旋涡泵。
容积泵:往复泵,齿轮泵,螺杆泵,滑片泵,真空泵。
叶片式风机:离心风机,轴流风机。
容积式风机:往复风机,叶氏风机,回转风机。
3、低压泵(2Mpa以下)中压泵(2~6Mpa)高压泵(6Mpa以上)。
通风机(风压15Kpa以下)鼓风机(15~350Kpa)压缩机(350Kpa以上)。
低压通风机(1Kpa以下)中压通风机(1~3Kpa)高压通风机(3~15Kpa)。
4、泵与风机发展趋势:大容量,高转速,高效率,低噪音,自动化。
第一章5、离心泵分类:单级单吸,单级双吸,分段式多级离心泵。
6、单级双吸离心泵:半螺旋吸入室,水平中开式结构。
7、分段式多级离心泵:适用高差较大,输送距离较远。
8、Y型离心油泵分为:油泵(输送200度以下),热油泵(输送400度以下)。
9、油泵分类:单级单吸,单级双吸,双级单吸,多级分段式离心泵和管道泵。
10、离心式风机:用于洞库储油区或洞内作业区的强制通风,降低油蒸汽浓度或洞内空气湿度,保证安全。
11、离心泵主要零部件:叶轮,泵轴,吸入室,压出室,泵体,密封装置,轴向力平衡装置件等。
12、离心式风机主要部件:集流器,叶轮,机壳,进气箱。
13、离心泵过流部件:吸入室,叶轮,压出室。
14、吸入室:泵吸入口到叶轮进口前的一段流道。
作用:液流分布均匀,速度方向符合要求,减小水力损失。
分类:锥形,环形,半螺旋形,弯管形吸入室。
15、锥形吸入室:用于单级悬臂式离心泵。
环形吸入室:存在冲击和旋涡,流速分布不均,用于分段式多级泵。
半螺旋形:流速分布均匀,扬程略有降低,用于单级双吸式水泵,水平中开式多级泵,大型分段式多级泵,某些单级悬臂泵。
弯管形:用于大型离心泵,大型轴流泵,优点与锥形一致。
16、叶轮:传递能量的主要部件,过流部件的核心。
分类:闭式,开式,半开式叶轮。
第一篇第一章泵与风机综述第一节泵与风机的分类和型号编制一、泵与风机的分类泵与风机是利用外加能旦输送流体的流体机械。
它们大量地应用于燃气及供热与通风专业。
根据泵与风机的工作原理,通常可以将它们分类如下:(一)容积式容积式泵与风机在运转时,机械内部的工作容积不断发生变化,从而吸入或排出流体。
按其结构不同,又可再分为;1.往复式这种机械借活塞在汽缸内的往复作用使缸内容积反复变化,以吸入和排出流体,如活塞泵(piston pump)等;2.回转式机壳内的转子或转动部件旋转时,转子与机壳之间的工作容积发生变化,借以吸入和排出流体,如齿轮泵(gear pump)、螺杆泵(screw pump)等。
(二)叶片式叶片式泵与风机的主要结构是可旋转的、带叶片的叶轮和固定的机壳。
通过叶轮的旋转对流体作功,从而使流体获得能量。
根据流体的流动情况,可将它们再分为下列数种:1.离心式泵与风机;2.轴流式泵与风机;3.混流式泵与风机,这种风机是前两种的混合体。
4.贯流式风机。
(三)其它类型的泵与风机如喷射泵(jet pump)、旋涡泵(scroll pump)、真空泵(vacuum pump)等。
本篇介绍和研讨制冷专业常用的泵与风机的理论、性能、运行、调节和选用方法等知识。
由于制冷专业常用泵是以不可压缩的流体为工作对象的。
而风机的增压程度不高(通常只有9807Pa或O以下),所以本篇内容都按不可压缩流体进行论述。
1000mmH2二、泵与风机的型号编制(一)、泵的型号编制1、离心泵的基本型号及其代号2、混流泵的基本型号及其代号3、轴流泵的基本型号及其代号除上述基本型号表示泵的名称外,还有一系列补充型号表示该泵的性能参数或结构特点。
根据泵的用途和要求不同,其型号的编制方法也不同,现以下列示例说明。
(二) 、风机的型号编制 1、 离心式风机的型号编制离心式风机的名称包括:名称、型号、机号、传动方式、旋转方向和风口位置等六部分。
(1)名称 包括用途、作用原理和在管网中的作用三部分,多数产品第三部分不作表示,在型号前冠以用途代号,如锅炉离心风机G ,锅炉离心引风机Y,冷冻用风机LD,空调用风机KT 等名称表示。
一、泵与风机1、定义泵与风机是将原动机的机械能转化成被输送流体的能量的一种动力设备。
液体:泵气体:风机2、举例给水泵:将具有一定温度的水升压后送给锅炉作为给水。
循环水泵:抽吸长江水到凝汽器铜管中冷却汽轮机的排汽。
凝结水泵:从凝汽器热水井中抽取凝结水送往除氧器。
送风机:供给炉膛燃烧所需的空气。
引风机:将锅炉燃烧后的烟气从炉膛抽出排入大气。
3、分类叶片式:a、离心(单级、多级):给水泵、凝结水泵、一次风机b、轴流:循环水泵、送风机、吸风机容积式:顶轴油泵、EH油泵其他:真空泵4、主要性能参数流量:单位时间输送的流体量扬程:单位重力作用下的液体通过泵后所获得的能量增加值轴功率:原动机传递到泵转轴上的功率有效功率:单位时间内流体获得的功率效率:有效功率与轴功率之比转速:r/min汽蚀余量:标志泵汽蚀性能的参数5、原理(1)离心泵1泵壳;2泵轴;3叶轮;4吸水管;5压水管;6底阎;7控制阀门;8灌水漏斗;9泵座a、工作原理离心泵之所以能把水送出去是由于离心力的作用。
水泵在工作前,泵体和进水管必须罐满水,当叶轮快速转动时,叶片促使水快速旋转,旋转着的水在离心力的作用下从叶轮中飞去,泵内的水被抛出后,叶轮的中心部分形成真空区域。
水源的水在水压的作用下通过管网压到了进水管内。
这样循环不已,就可以实现连续抽水。
b、一般特点(1)水是沿叶片的径向流出;(2)由于离心力的作用,是的离心泵的扬程大,但流量较小;(3)启动前必须使泵体灌满水。
注意:离心泵启动前一定要向泵壳内充满水以后,方可启动,否则将造成泵体发热,震动,出水量减少,泵电机电流减小,对水泵造成损坏(简称“气蚀”)造成设备事故!汽蚀:离心泵启动时,若泵内存在空气,空气的密度很低,旋转后产生的离心力小,叶轮中心区所形成的低压不足以将液位低于泵进口的液体吸入泵内,不能输送流体。
防止汽蚀措施:设前置泵、采用双吸式叶轮(给水泵前置泵),合理布置几何安装高度和倒灌高度(除氧器)(2)轴流泵a、工作原理轴流泵与离心泵的工作原理不同,它主要是利用叶轮的高速旋转所产生的推力提水。
泵与风机
第一章泵的汽蚀
第二章泵与风机的性能与运行第三章泵的选型
第四章离心泵的故障分析
第五章风机的旋转失速和喘振
第一章
第章泵的汽蚀§1.1
11
1-2
§12 泵的分类
1-3
§13 泵的适用范围
1-4
§14 离心泵的分类
1-4
§14 离心泵的典型结构
15
§1-5离心泵的性能参数
16
§1-6离心泵的工作过程
17
§1-7 基本方程式
18
§1-8 离心泵的吸入特性-汽蚀§1.8.1
181
§1.8.2
§1.8.3
1-8离心泵的吸入特性-汽蚀§18 离心泵的吸入特性汽蚀
1-8离心泵的吸入特性-汽蚀§18 离心泵的吸入特性汽蚀
d d. 水力机械向高流速发展的巨大障碍
1-8离心泵的吸入特性-汽蚀§18 离心泵的吸入特性汽蚀
182
§1.8.222s
s v P c P g γγ=+-
1-8离心泵的吸入特性-汽蚀§18 离心泵的吸入特性汽蚀§1.8.3
增大叶片进口安装角
减小堵塞;减小大流量损失
§1-8 离心泵的吸入特性-汽蚀
流道截面变大
流道变化缓慢
减小叶厚
叶头修圆
流道光滑
叶片进口延伸
1-8离心泵的吸入特性-汽蚀§18 离心泵的吸入特性汽蚀
1-8离心泵的吸入特性-汽蚀§18 离心泵的吸入特性汽蚀
18
§1-8 离心泵的吸入特性-汽蚀
1 1SQ
H
h
H
H
z +
+
+
γ=
=
稳定工况点
dH dQ
dQ dH m p
22一、并联运行
§2-2 泵或风机的联合工作
22§2-2 泵或风机的联合工作2
1212211,,q q Q Q Q Q q Q q A +<=+>>1.两机并联运行时均未发挥出单机的能力,并联总流量小于两单机单独运行的流量和。
说明两机并联受到了“需共同压头”的制约。
一般说来,两机并联增加流量的效果,只有在管路压头损失小(管路曲线较平坦)的系统才明显
曲线较平坦)的系统才明显。
2. A
A A A H H H H Q q Q q <<<<2121,;,压头差值是由于并联运行的流量增大后,增加了流动损失所引起的。
3并联运行是否合理要通过研究各机效率而定
3. 并联运行是否合理要通过研究各机效率而定。
22
§2-2 泵或风机的联合工作4. 两台性能曲线不同的泵或风机并联运行的特殊情况
通过机器并联以增加管网流量或通过开、停并联机器台数跳跃式地调节管
网流量的作法,对管路曲线较平坦的系统有利。
一般情况下少用并联,但网流量的作法对管路曲线较平坦的系统有利般情况下少用并联但
目前空调冷、热水系统中,多台水泵并联已广为采用,此时宜选用相同型号及转数的水泵。
22
§2-2 泵或风机的联合工作二、串联运行
二串联运行
22
§2-2 泵或风机的联合工作
>
H>
H
H
1
10
20
当管路系统中流量小,而阻力大的情况下,多机串联才是合理的,
同时要尽可能采用性能曲线相同的泵或风机进行串联。
§2-3 离心泵或风机的工况调节23
一、改变管路性能曲线的调节方法
变管路性线的法
11 压出管上阀门节流
2 吸入管上阀门节流
23
§2-3 离心泵或风机的工况调节
3 液位调节
H
R2
R1
h2h1
Q
23§2-3 离心泵或风机的工况调节4 旁路分流调节
R1
R2
H R A
A2A1B Q
23二改变泵或风机性能曲线的调节法§2-3 离心泵或风机的工况调节二、改变泵或风机性能曲线的调节法
1 改变泵或风机的转数
(1)改变电机转数
(a)采用可变磁极对双速电机
(b)变频条速
(2)其它变速调节方法
(a )调换皮带轮变速
(b )齿轮箱变速
(c )水力耦合器变速
23§2-3 离心泵或风机的工况调节变机流叶片角度
2 改变风机进口导流叶片角度
削叶轮其性线
3 切削水泵叶轮调节其性能曲线22'''F F D Q =2
2D Q 2222')'('βD ctg D H =2
2)(βctg H 32232('')'('βctg F D N =222)βctg F D N
23
§2-3 离心泵或风机的工况调节三、改变并联泵台数的调节方法
23§2-3 离心泵或风机的工况调节
四、泵与风机的启动
(1)离心泵与风机的轴功率随流量增加而增加,应关阀启动
(2)轴流泵与风机的轴功率随流量增加而减小,应开阀启动。
关阀时机器功率变化范围
N
N Q %)90%30(0-==N
N %)130%100-==Q )(0N
N Q %)200%140(0-==
§2-4 其它类型泵一轴流泵
流量大,扬程低,效率高
H 2-20 m;Q:0.3-65 m3/s
H2-20m03-65m3/s
24§2-4 其它类型泵η
H
H
A
C B η
N N Q 特性曲线二次流流量减小-冲角增大-翼型表面脱流-升力系数下降-扬程降低流量继续减小-叶片各界面扬程不等出现二次回流-扬程升高
回流漩涡使主流道变为斜流
24
§2-4 其它类型泵
24
§2-4 其它类型泵二涡旋泵
24
§2-4 其它类型泵
24
§2-4 其它类型泵
24
§2-4 其它类型泵
1 高扬程、小流量,比转数小于40
2 结构简单,体积小,重量轻
3 效率低,不超过50%, 一般20-40%
效率低不超过般
4 抗汽蚀性能差
55 不适宜输送粘度较大流体
6 装配间隙精度要求高
7 液体杂质要少,以免磨损降低泵性能
7液体杂质要少以免磨损降低泵性能
24
§2-4 其它类型泵三杂质泵
24
§2-4 其它类型泵
§2-4 其它类型泵
24
活塞泵(计量泵---柱塞式,隔膜式,波纹管式)
螺杆泵
滑片泵
齿轮泵
24
§2-4 相似理论的应用§2.4.1
24
§2-4 相似理论的应用§2.4.2
24
§2-4 相似理论的应用§2.4.2
242
24
§2-4 相似理论的应用§2.4.2
24
§2-4 相似理论的应用§2.4.2。