第三章_泵与风机的构造
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泵与风机完整课件
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目录
CONTENTS
• 泵与风机基本概念及分类 • 泵与风机选型与设计 • 泵与风机运行特性及调节方法 • 泵与风机性能测试与评估 • 泵与风机故障诊断与维护保养 • 泵与风机节能技术探讨
01 泵与风机基本概念及分 类
定义及工作原理
定义
泵与风机是流体机械中的两类重 要设备，用于输送气体或液体， 提升流体的压力或输送流体。
01
02
03
变速调节
通过改变泵的转速来调节 流量和扬程，适用于需要 大范围调节且对效率要求 较高的场合。
节流调节
通过改变管路中阀门的开 度来调节流量和扬程，适 用于小范围调节且对效率 要求不高的场合。
切割叶轮调节
通过切割叶轮直径来改变 泵的扬程和流量，适用于 需要降低扬程或流量的场 合。
实例分析：某泵站运行调节策略优化
。
确定流量和扬程
根据工艺要求确定所需流量和 扬程，并考虑一定余量。
选择泵或风机类型
根据流体性质、输送距离、安 装条件等选择适合的泵或风机
类型。
校核性能参数
对所选泵或风机的性能参数进 行校核，确保其满足工艺要求
。
设计计算方法
相似换算
利用相似原理，将模型试验结 果换算到实际泵或风机的性能
参数上。
系统阻力计算
采用标准化的测试程序，包括准备、 安装、调试、运行和数据分析等步骤 ，确保测试结果的准确性和可重复性 。
性能测试标准
测试参数与指标
关注流量、扬程、功率、效率等关键 性能参数，以及振动、噪音、温升等 辅助指标，全面评估泵与风机的性能 表现。
遵循国际或行业内的相关标准，如 ISO、API等，以及特定的设备制造商 标准，确保测试的公正性和客观性。
目录
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• 泵与风机基本概念及分类 • 泵与风机选型与设计 • 泵与风机运行特性及调节方法 • 泵与风机性能测试与评估 • 泵与风机故障诊断与维护保养 • 泵与风机节能技术探讨
01 泵与风机基本概念及分 类
定义及工作原理
定义
泵与风机是流体机械中的两类重 要设备，用于输送气体或液体， 提升流体的压力或输送流体。
01
02
03
变速调节
通过改变泵的转速来调节 流量和扬程，适用于需要 大范围调节且对效率要求 较高的场合。
节流调节
通过改变管路中阀门的开 度来调节流量和扬程，适 用于小范围调节且对效率 要求不高的场合。
切割叶轮调节
通过切割叶轮直径来改变 泵的扬程和流量，适用于 需要降低扬程或流量的场 合。
实例分析：某泵站运行调节策略优化
。
确定流量和扬程
根据工艺要求确定所需流量和 扬程，并考虑一定余量。
选择泵或风机类型
根据流体性质、输送距离、安 装条件等选择适合的泵或风机
类型。
校核性能参数
对所选泵或风机的性能参数进 行校核，确保其满足工艺要求
。
设计计算方法
相似换算
利用相似原理，将模型试验结 果换算到实际泵或风机的性能
参数上。
系统阻力计算
采用标准化的测试程序，包括准备、 安装、调试、运行和数据分析等步骤 ，确保测试结果的准确性和可重复性 。
性能测试标准
测试参数与指标
关注流量、扬程、功率、效率等关键 性能参数，以及振动、噪音、温升等 辅助指标，全面评估泵与风机的性能 表现。
遵循国际或行业内的相关标准，如 ISO、API等，以及特定的设备制造商 标准，确保测试的公正性和客观性。
泵与泵站(第五版)第三章其他泵与风机
泵与泵站(第五版)第三章其他泵与风机教案一、教学内容本节课的教学内容选自《泵与泵站(第五版)》第三章其他泵与风机。
本章主要介绍了除常规离心泵、轴流泵和混流泵以外的其他类型泵和风机的结构、工作原理、性能参数及应用场合。
具体内容包括：螺杆泵、漩涡泵、隔膜泵、磁力泵、轴流风机的结构与工作原理，以及它们在工程中的应用案例。
二、教学目标1. 使学生了解并掌握其他类型泵和风机的结构、工作原理及性能参数，提高学生对泵与泵站工程知识的全面理解。
2. 通过案例分析，使学生能够根据实际工程需求选择合适的泵和风机类型。
3. 培养学生分析问题和解决问题的能力，提高学生的实践应用能力。
三、教学难点与重点1. 教学难点：其他类型泵和风机的结构特点、工作原理及性能参数的计算。
2. 教学重点：各种泵和风机的结构、工作原理，以及在不同工程中的应用。
四、教具与学具准备1. 教具：多媒体教学设备、黑板、粉笔。
2. 学具：教材、笔记本、三角板、直尺。
五、教学过程1. 情景引入：通过展示实际工程中的泵与风机应用场景，引导学生思考不同类型泵和风机的结构与工作原理。
2. 理论讲解：讲解螺杆泵、漩涡泵、隔膜泵、磁力泵、轴流风机的结构、工作原理及性能参数。
3. 案例分析：分析实际工程中各种泵和风机的应用案例，引导学生根据工程需求选择合适的泵和风机类型。
4. 课堂互动：提问学生对课堂内容的掌握情况，解答学生的疑问。
5. 随堂练习：布置练习题，让学生运用所学知识解决实际问题。
六、板书设计1. 其他类型泵的结构、工作原理及性能参数。
2. 其他类型风机的结构、工作原理及性能参数。
3. 各种泵和风机在工程中的应用案例。
七、作业设计1. 作业题目：（1）简述螺杆泵、漩涡泵、隔膜泵、磁力泵、轴流风机的结构特点及工作原理。
（2）根据工程需求，选择合适的泵和风机类型，并说明理由。
2. 答案：（1）螺杆泵：结构特点为单级单吸，工作原理为偏心螺旋；漩涡泵：结构特点为单级单吸，工作原理为高速旋转的叶轮产生涡流；隔膜泵：结构特点为偏心轴，工作原理为隔膜往复运动；磁力泵：结构特点为磁力传动，工作原理为磁力驱动；轴流风机：结构特点为动叶可调节，工作原理为气流沿轴线方向流动。
泵与风机第三章
图 3-6
叶片形状
（a）平板叶片； （b）圆弧窄叶片； （c）圆弧叶片； （d）机翼型叶片； （e）平板曲线后向叶片
2．机壳 离心通风机的机壳通常由蜗壳、进出风口和蜗舌等组成。 （1）蜗壳 蜗壳的作用是收集从叶轮出来的气体并引导至蜗壳的出口，蜗壳的蜗板轮
廓是一条对数螺旋线，一般将蜗壳设计成矩形截面。 （2）进风口 进风口又称集流器。其作用是使气流能均匀的充满叶轮的进口，在流动
图 3-12
静叶可调和动叶可调叶片示意图
（a）入口导叶调节风机的控制系统； （b）可变节距叶片风机的控制系统
129
3．沿轴向通流面积的变化 轴流式通风机按照气流流经叶轮时，子午面（轴面）尺寸沿轴向变化的情况，可分为一 般轴流式通风机和子午加速轴流式通风机，如图 3-13 所示。
图 3-13
轴流式通风机与子午加速轴流通风机的速度三角形
（a）一般轴流式通风机； （b）子午加速轴流式通风机
一般轴流式通风机叶轮沿轴向子午通流面积几乎不变， 而子午加速轴流式通风机叶轮沿 轴向的子午面通流面积是逐渐减小的。因此，气流在子午面上获得加速，使全压中的动压比 例大，效率较低。另外，前者产生的全压较低，而后者产生的全压可接近离心式通风机。 (二)主要部件 轴流式通风机的主要部件有整流罩、导叶、叶轮和扩散筒等组成（图 3-10） 。为了改善 轴流式通风机的性能和扩大工作范围， 近年来在大型轴流式通风机上又加装了调节装置。 现 分述如下： 1．叶轮 叶轮由轮毂和叶片组成，其作用和离心式叶轮一样是实现能量转换的主要部件。 轮毂是用来安装叶片和叶片调节机构的，其形状有圆锥形、圆柱形和球形三种。 轴流式通风机的叶片多数采用翼型扭曲叶片。 叶片做成扭曲形是为了使风机在设计工况 下，沿叶片半径方向获得相等的全压。我们知道，叶轮转动时，叶顶的圆周速度大，流体沿 半径方向受力不均，而且，使气流沿叶顶到叶根产生涡流，造成能量损失。如加大叶根处的 安装角，可提高叶根处的全压减小叶顶处的安装角，可降低叶顶处的全压。因此，把叶片 做成扭曲形，可使叶顶至叶根处的全压相等，避免涡流损失。 为了在变工况运行时有较高的效率， 大型轴流式通风机的叶片一般做成可调的。 即在运 行时可以根据需要改变叶片的安装角。例如 TLT 型送、引风机及一次风机都是动叶可调的。 2．整流罩
泵与风机完整PPT课件
03
泵与风机运行调节与维护
运行调节方法
01
02
03
变速调节
通过改变泵与风机的转速 来调节流量，适用于电动 机驱动的设备。
节流调节
通过改变管道中阀门的开 度来调节流量，简单易行 但效率较低。
汽蚀调节
通过改变泵入口压力或温 度来调节流量，适用于某 些特定类型的泵。
维护保养措施
定期检查
对泵与风机的运行状态进 行定期检查，包括振动、 噪音、温度等指标。
高效水力设计
01
通过优化水力模型，降低水力损失，提高泵与风机的运行效率。
高效电机设计
02
采用高效电机，提高电机效率，降低能源消耗。
高效控制系统设计
03
采用先进的控制系统，实现泵与风机的智能控制和优化运行，
提高整体运行效率。
系统节能改造方案
系统诊断与优化
通过对现有泵与风机系统进行全 面诊断，找出能源浪费的症结所
实验讨论
03
04
05
1. 分析实验结果与理论 2. 讨论实验操作过程中 3. 提出改进实验方案或
预测的差异及原因；
遇到的问题及解决方法； 方法的建议。
THANKS
感谢观看
发生。
04
泵与风机节能技术及应用
节能技术概述
节能技术定义
通过改进设备设计、提高运行效率、减少能源浪费等手段，实现 能源的有效利用和节约。
节能技术分类
包括设备节能技术、系统节能技术广泛应用于工业、建筑、交通等领域，是实现可持续发展的重要 手段。
高效节能产品设计
确定转速n和功率P
根据所选类型和性能参数确定 转速和功率。
选型原则
根据实际需求，综合考虑性能 参数、可靠性、经济性等因素 进行选型。
泵与风机结构
第一章泵与风机的结构第一节泵与风机的主要部件一、泵的主要部件(一)离心泵的主要部件以多级离心泵为例，离心泵的主要部件由转子、泵壳、吸人室、压水室、密封装置、轴向力平衡装置和轴承等组成。
1．叶轮叶轮是将原动机输入的机械能传递给液体，提高液体能量的核心部件。
其型式有封闭式、半开式及开式三种，如图1—l所示。
封闭式叶轮有单吸式及双吸式两种。
封闭式叶轮由前盖板、后盖板、叶片及轮毂组成。
在前后盖板之间装有叶片形成流道，液体由叶轮中心进入沿叶片间流道向轮缘排出。
一般用于输送清水，电厂中的给水泵、凝结水泵、工业水泵等均采用封闭式叶轮。
半开式叶轮只有后盖板，而开式叶轮前后盖板均没有。
半开式和开式叶轮适合于输送含杂质的液体。
如电厂中的灰渣泵、泥浆泵。
双吸式叶轮具有平衡轴向力和改善汽蚀性能的优点。
水泵叶片都采用后弯式，叶片数目在6—12片之间，叶片型式有圆柱形和扭曲形。
2．轴轴是传递扭矩的主要部件。
轴径按强度、刚度及临界转速确定。
中小型泵多采用水平轴，叶轮间距离用轴套定位。
近代大型泵则采用阶梯轴，不等孔径的叶轮用热套法装在轴上，并利用渐开线花键代替过去的短键。
此种方法，叶轮与轴之间没有间隙，不致使轴间窜水和冲刷，但拆装困难。
3．吸入室离心泵吸人管法兰至叶轮进口前的空间过流部分称为吸人室。
其作用是在最小水力损失情况下，引导液体平稳地进入叶轮，并使叶轮进口处的流速尽可能均匀地分布。
按结构吸人室可分为：(1)直锥形吸人室图1—2所示，这种形式的吸人室水力性能好，结构简单，制造方便。
液体在直锥形吸人室内流动，速度逐渐增加，因而速度分布更趋向均匀。
直锥形吸入室的锥度约7°一8°。
这种形式的吸人室广泛应用于单级悬臂式离心水泵上。
(2)弯管形吸人室图l—3所示，是大型离心泵和大型轴流泵经常采用的形式，这种吸人室在叶轮前都有一段直锥式收缩管，因此，它具有直锥形吸人室的优点。
(3)环形吸人室图l—4所示，吸人室各轴面内的断面形状和尺寸均相同。
泵与风机通用课件(课堂版)
泵与风机的常见故障及排除方法
风机不能启动
检查电源是否正常，检查风机的 电机是否正常，检查风机的机械
部分是否正常。
风机流量不足
检查风机的入口和出口管道是否堵 塞，检查风机的叶轮是否磨损或堵 塞，检查风机的转速是否正常。
风机振动过大
检查风机的安装基础是否牢固，检 查风机的机械部分是否正常，检查 风机的电机是否正常。
定期清洗泵的内部
长期使用会使泵内部积累杂质，影响泵的性能和使用寿命，应定期 清洗。
风机的维护与保养
定期检查风机的运行状态
01
包括风机的振动、声音、轴承温度等，确保风机处于正常工作
状态。
定期更换轴承润滑油
02
轴承润滑油能够减少轴承磨损，提高风机的工作效率和使用寿
命，应定期更换。
定期清理风机外壳
03
长期使用会使风机外壳积累灰尘和污垢，影响风机的性能和使
用寿命，应定期清理。
泵与风机的常见故障及排除方法
泵不能启动
检查电源是否正常，检查泵的电 机是否正常，检查泵的机械部分 是否正常。
泵流量不足
检查泵的入口和出口管道是否堵 塞，检查泵的叶轮是否磨损或堵 塞，检查泵的转速是否正常。
泵与风机的常见故障及排除方法
• 泵振动过大：检查泵的基础是否牢固，检查泵的机械部分 是否正常，检查泵的电机是否正常。
其他类型泵的工作原理与结构
螺杆泵
利用螺杆旋转来输送液体，具有 密封性好、压力稳定等特点。
齿轮泵
利用齿轮旋转来输送液体，具有 结构简单、维护方便等特点。
真空泵
利用负压来抽取气体或液体，具 有抽气速度快、密封性好等特点
。
03 风机的工作原理与结构
CHAPTER
第三章 离心泵与风机的主要部件与整体结构
平直前盘制造简单， 效率较低，而弧形前 盘气流进口后分离损 失较小，效率较高。
图3－36 前盘型式 (a)平直前盘；(b)锥形前盘；(c)弧形前盘
二、集流器 装置在叶轮前，它应使气流能均匀地充满叶轮的入口截 面，并且气流通过它时的阻力损失应该最小。
图3－37 集流器型式 (a)圆筒形；(b)圆锥形；(c)弧形； （d）锥筒形；(e)锥弧形
第三节 离心式风机的主要部件
一、叶轮
叶轮是离心风机传递能量 的主要部件，由前盘、后 盘、叶片及轮毂组成。 叶轮后弯式叶片有机翼型、 直板型及弯板型等三种； 机翼型效率最高。
图3－34 离心风机叶轮 1－前盘；2－后盘；3－叶片；4－轮毂
图3－35 后弯叶片形状 （a）机翼型；（b）直板型；（c）弯板型
由于泄漏原因叶轮两侧充有液体，液流压力不同，轴向力的 方向指向吸入口。
2、轴向力的平衡
（1）双吸式叶轮
单级泵可采用 双吸叶轮
（2）叶轮对称布置 多级泵采用对称排列的方式，叶轮 数为奇数时首级叶轮采用双吸式。
（3）平衡孔 单吸单级泵，可在叶轮后盖板上 开一圈小孔——平衡孔。 缺点：增加了泄漏，效率降低， 适用于单级泵或小型多级泵上。
第三章离心泵与风机的主要部件与整体结构第一节离心泵主要部件第二节离心泵整体结构第三节离心风机主要部件第四节离心风机整体结构第一节离心泵主要部件一叶轮1叶轮是将原动机输入的机械能传递给液体提高液体能量的核心部件
第三章 离心泵与风机的主要部件与整体结构
第一节 第二节 第三节 第四节 离心泵主要部件 离心泵整体结构 离心风机主要部件 离心风机整体结构
二、单级双吸泵
特点：S型泵，流量变大适 用于工厂、矿山、城市的 给水，亦可用作中、小型 火力发电厂循环水泵。
3 第三章 离心泵与风机的主要部件与整体结构
离心风机叶轮一般采用后弯式叶片：
机翼型、直板型、弯板型
空气动力性能好 效率高
制造方便 效率低
叶轮前盘的形式有：平直前盘、锥形前盘、弧形前盘。
平直—气流进口后分离损失较大，风机效率低； 弧形反之。
CHTA / CHTC / CHTD
主要特征：双层壳体（内、外壳之间充有水泵出口引来的 高压水） （1）克服热冲击产生的热应力 （2）高压液体自动密封内壳体节段结合面 （3）检修方便
见教材 P49
美国1300MW机组配用的4大多采用 圆筒型泵壳结构？（P48）
（二）凝结水泵
大容量火力发电厂汽轮机组采用筒袋型立式多级离心泵。
作用：将凝结水送至低加
主要特点：垂直悬吊式 平衡装置：平衡孔＋叶轮背
口环＋推力轴承
花两分钟看看教材P48图
（NLT型）
卧式
叶轮前 装置诱 导轮
第三节 离心风机主要部件
第三节 离心风机主要部件
一、叶轮
离心风机传递能 量的主要部件
1.前盘；2.后盘；3.叶片；4.轮豰
四、压出室
压出室的作用：将流来的高速液体汇集起来，引 向次级叶轮的进口或引向压出口，同时还将液体 中的部分动能转变成压力能。 螺旋形压出室（蜗壳体） 压出室结 构形式 环形压出室 径向式导叶与流道式导叶压出室
其它形式（双层压出室、双压出室、 倒置双涡室）
1.螺旋形压出室（蜗壳体）
特点：流道截面逐渐扩大，易于将速度水头转化为压力水头。 缺点：非设计工况时，径向力不均匀，会使泵轴产生挠度，造 成震动和密封环、轴套部件的磨损。 扩散管：使液体中的部分动能进一步转变为压力能。扩散管一 般做成向叶轮旋转方向一边扩大，扩散角为8－12度。
实测离心泵压出室内液体的压力分布图，小于设计流量与大 于设计流量时压出室压力分布正好相反。
泵与风机
3.2.泵和风机工作原理
离心式泵与风机为例
3.3泵与风机的主要性能参数
主要性能参数： 流量、能头（扬程、风压）、功率、效率、转速、比 转速、允许吸上真空高度，允许汽蚀余量 ---允许吸上真空高度是指泵内部开始发生汽蚀时，泵 入口处用所送液体柱表示的最大真空值(Hsmax)减去 0.3的安全量后所得数值([Hs])。即[Hs]= Hsmax－0.3。 如运行泵的入口处吸上真空高度Hs＜[Hs]，则不会产 生汽蚀现象。 允许汽蚀余量是指泵的临界汽蚀余量△hmin，加上 0.3的安全量后的数值，记为[△h] ，即[△h]= hmin+0.3。
风机的选择
风机的性能包括压力、流量、效率、主轴转
速和功率。 风机命名： 包括：名称、型号、机号、传动方式、旋转方 向、风口位置等 例：G4-73-11NO18D右90˚ (一般用途的风机代号 T 可省略)
风机选择步骤及方法
了解工程工况装置的用途、管路布置、装机位置、被输送 气体性质等； 确定工况要求的最大风量Q和风压（全压）p； 确定风机类型； 将使用工况状态下的风量Q和风压p换算为实际测试状态下 的风量Q0和风压p0； 当风机的类型选定后，要根据标准状态下的风量Q0和风压 p0，从产品目录中的性能曲线或性能表选择合适的机号和 转数。 根据风机安装位置，确定风机旋转方向和风口角度； 若输送气体的密度大于1.5kg/m3时，需核轴周功率。
风机性能的变化
风机叶轮转速改变的影响 （1）压力（全压或静压）与转速改变的平方成正比。 P2/P1=
（2）当压力与风量的变化满足P=KQ2时，风量与转 速的改变成正比。 （3）功率(轴承等机械效率损失忽略不计）与转速改 变的立方成正比。 （4）风机效率不变或变化很小。
泵与风机的构造及工作原理解析ppt课件
叶片式
工作原理
容积式其他Fra bibliotek本标准适用于已投入商业运行的火力 发电厂 纯凝式 汽轮发 电机组 和供热 汽轮发 电机组 的技术 经济指 标的统 计和评 价。燃 机机组 、余热 锅炉以 及联合 循环机 组可参 照本标 准执行 ，并增 补指标 。
第二部分 泵与风机
叶片式
主要是通过高速旋转的叶轮对流体做功，使流体获 得能量；
表2 通风机用途汉语拼音代号
本标准适用于已投入商业运行的火力 发电厂 纯凝式 汽轮发 电机组 和供热 汽轮发 电机组 的技术 经济指 标的统 计和评 价。燃 机机组 、余热 锅炉以 及联合 循环机 组可参 照本标 准执行 ，并增 补指标 。
第二部分 泵与风机
当前泵与风机的发展趋势和特点有以下几个方面：
9.1 离心泵的基本构造及工作原理
本标准适用于已投入商业运行的火力 发电厂 纯凝式 汽轮发 电机组 和供热 汽轮发 电机组 的技术 经济指 标的统 计和评 价。燃 机机组 、余热 锅炉以 及联合 循环机 组可参 照本标 准执行 ，并增 补指标 。
9.1 离心泵的基本构造及工作原理
图9.2 单级双吸卧式离心泵剖面图 1—泵体； 2—泵盖； 3—泵轴； 4—叶轮； 5—叶轮上减漏环； 6—泵壳上减漏 环；7—水封管；8—充水孔； 9—油孔； 10—双列滚珠轴承； 11—键； 12—填 料套； 13—填料环； 14—填料；15—压盖； 16—联轴器； 17—油杯指示管； 18—压水管法兰；19—泵座； 20—吸水管；21—泄水孔； 22—放油孔
9.1 离心泵的基本构造及工作原理
9.1.1.2 泵壳
泵壳的主要作用是以最小的
图
损失汇集由叶轮流出的液体，
9.6
使其部分动能转变为压能，
工作原理
容积式其他Fra bibliotek本标准适用于已投入商业运行的火力 发电厂 纯凝式 汽轮发 电机组 和供热 汽轮发 电机组 的技术 经济指 标的统 计和评 价。燃 机机组 、余热 锅炉以 及联合 循环机 组可参 照本标 准执行 ，并增 补指标 。
第二部分 泵与风机
叶片式
主要是通过高速旋转的叶轮对流体做功，使流体获 得能量；
表2 通风机用途汉语拼音代号
本标准适用于已投入商业运行的火力 发电厂 纯凝式 汽轮发 电机组 和供热 汽轮发 电机组 的技术 经济指 标的统 计和评 价。燃 机机组 、余热 锅炉以 及联合 循环机 组可参 照本标 准执行 ，并增 补指标 。
第二部分 泵与风机
当前泵与风机的发展趋势和特点有以下几个方面：
9.1 离心泵的基本构造及工作原理
本标准适用于已投入商业运行的火力 发电厂 纯凝式 汽轮发 电机组 和供热 汽轮发 电机组 的技术 经济指 标的统 计和评 价。燃 机机组 、余热 锅炉以 及联合 循环机 组可参 照本标 准执行 ，并增 补指标 。
9.1 离心泵的基本构造及工作原理
图9.2 单级双吸卧式离心泵剖面图 1—泵体； 2—泵盖； 3—泵轴； 4—叶轮； 5—叶轮上减漏环； 6—泵壳上减漏 环；7—水封管；8—充水孔； 9—油孔； 10—双列滚珠轴承； 11—键； 12—填 料套； 13—填料环； 14—填料；15—压盖； 16—联轴器； 17—油杯指示管； 18—压水管法兰；19—泵座； 20—吸水管；21—泄水孔； 22—放油孔
9.1 离心泵的基本构造及工作原理
9.1.1.2 泵壳
泵壳的主要作用是以最小的
图
损失汇集由叶轮流出的液体，
9.6
使其部分动能转变为压能，
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离心式通风机)。因气流速度转向，会使叶轮进口的气流很不均匀。在 进口集流器之前安装进气箱，可改善这种状况。 • 5．进口导流器(前导器) • 大型离心式风机为扩大使用范围和提高调节性能，在集流器前或进气 箱内装设进口导流器，进口导流器分为轴向与径向两种。
• 1．4-72-11离心式通风机的结构 • 4—72—11№20 B右90° • 右90°表示出口位置表示右向旋转； • B表示通风机的传动方式为B式(悬臂支承，皮带轮传动，皮带轮
向负荷加大而发热，电动机负载也相应加大；同时
使互相对正的叶轮出水口与导水圈的导叶进口发生
偏移，引起冲击和涡流，降低水泵的效率，严重时
将使水泵无法工作。
二、轴向推力的平衡方法
1.平衡孔法 2.对称布置叶轮法 3.双吸叶轮法 4.平衡叶片法 5.平衡鼓法
6.平衡盘法 7.推力轴承法
• 轴向推力平衡措施
b. 叶片数目 • 为了保证叶片对流经叶轮的液体施以充分的推动使其旋转的作
用，并考虑到流道不要过长和阻塞系数不致过大，叶片数目通常 取6～8片。对于输送含杂质的液体，叶片数目应少些，一般为～ 4片。 •
• 2)、吸入室
功能原理：离心泵吸入管法兰至叶轮进口前的空间过流部 分称为吸入室。其作用为在最小水力损失下，引导液体 平稳的进入叶轮，并使叶轮进口处的流速尽可能均匀的 分布。
• 7)、平衡装置（平衡孔或平衡管法）
单级泵：⑴ 平衡孔：叶轮后盖钻几个孔，使中心处压力相等。开 平衡孔的办法可使叶轮两侧的压力基本上得到平衡，但由于液流 通过平衡孔有一定的阻力，所以仍有少部分的轴向力不能完全平 衡，并且会使泵的效率降低，其优点是结构简单，多用于小泵上。 ⑵ 平衡管：叶轮背部中心与泵吸入口用管子联同，使力相等。 接平衡管的方法是将叶轮背面和入口用压力平衡管连通来平衡轴 向力。这种方法比开平衡孔方法优越，因它不干扰泵入口液流的 流线，效率相对较高。
离心风机主要结构分解示意图 1－吸入口 2－叶轮前盘 3－叶片 4－后盘 5－支架 6－机壳 7－
截流板，即风舌 8－出口
• 离心风机的原理
•叶轮旋转产生的 离心力使空气获 得动能, 然后经蜗 壳和蜗壳出口扩 散段将部分动能 转化为静压。这 样,风机出口的空 气就是具有一定 静压的风流。
离心风机结构简图 1-进气室；2-进气口；3-叶轮；4-蜗壳；5-主轴； 6-出气口；7-扩散器
（属于内泄漏）
迷宫式密封环式
② 泵壳与轴之间：填料密封式。石棉绳填料；石墨浸石棉填
料。 （属于外泄漏）
机械密封。端面动、静环接触式密封。分：内装式；外装式
• 在离心泵中，为了密封泵轴穿出泵壳的间隙，经 常采用的密封型式有填料密封和机械密封。近年 来，采用机械密封逐渐增多。
• （1） 填料密封
• 在填料密封中常用的填料有：石墨浸棉织物填 料，石墨浸石棉填料，金属滔包石棉芯子填料。 填料密封具有结构简单，成本低等优点。但是填 料密封是靠将填料紧压在密封室内使其抱紧泵轴 来密封的，因此磨损及摩擦功耗较大，泄露较大， 使用寿命短，需要经常拧紧填料压盖，并且更换 填料频繁。因此对于密封要求较严格或密封介质 压力较高时，一般的填料密封不宜采用。
形成系列，其结构形式基本相同，只是尺寸大小不同。
• 如图6-1所示为D280—43×3
• (旧系列200D43×3)型水泵的结构
• 图，主要有转动部分、固定部分、
• 轴承部分和密封部分等组成。
• 三、 D型水泵的特点及性能
• (1)D型水泵的流量和扬程范围较大，适合于 矿山排水，并有清水泵、耐磨泵和耐酸泵；
填料式密封
1—填料函壳 2—软填料 3—液封圈 4—填料压盖 5—内衬套
带水封环的填料密封
• （2） 机械密封 • a. 结构及工作原理 • 机械密封又称端面接触密封，它是靠一组研配的密封
端面而形成动密封的。 • b. 基本型式 • 内装式与外装式；
平衡型与非平衡型； 单端面与双端面机械密封； 旋转式和静止式机械密封； 内向流与外向流式机械密封。 • c. 动静环常用材料 • 对动静环的主要性能要求 ：有良好的耐磨性和较高 的硬度，导热性好，有较高的热稳定性和化学稳定性， 有较大的弹性模数和较好的抗冲击性。 • 动静环常用的材料 ：硬质合金，铸铁，石墨及陶瓷 等。
轴封装置：机械密封
液封圈 1—螺钉 2—传动座 3—弹簧 4—推环 5—动环密封圈 6—动环 7—静环 8—静环密封圈 9—防转销
• 5)、导叶
导叶又称导流器、导轮，分径向式导叶和流道式导 叶两种，应用于节段式多级泵上作导水机构。
径向式导叶:液体从叶轮中流出，由螺旋线部分收 集起来，而扩散管将大部分动能转换为压能，进 入过渡区，起改变流动方向的作用，再流入反导 叶，消除速度环量，并把液体引向次级叶轮的进 口。由此可见，导叶兼有吸入室和压出室的作用。
在两轴承中间)； • 20表示通风机机号，即叶轮直径为2000mm； • 1NO表示设计序号； • 1表示通风机叶轮为单侧进风； • 72表示通风机的比转数为72； • 4表示通风机在最高效率点的全压系数为0.4。 • 2．G4-73-11离心式通风机的结构 • 3．K4-73-01离心式通风机的结构
流均匀、平顺地进入叶轮进口，减少流动损失和降低进口涡流噪声。 • 集流器有筒形、锥形、弧形与组合形等几种形式。 • 集流器与叶轮间存在着间隙，其形式可分为径向间隙和轴向间隙两种， • 3. 机壳 • 机壳的作用是将叶轮出口的气体汇集起来，导至通风机的出口，并将
气体的部分动压转变为静压。 • 4．进气箱 • 进气箱一般应用于大型离心式通风机进口之前需接弯管的场合(如双吸
闭式叶轮 半开式叶轮 开式叶轮 双吸叶轮
• 1） 对叶轮的要求 • 叶轮应有足够的强度和钢度；
流道形状为符合液体流动规律的流线型，液流速度分布均匀， 流道阻力尽可能小，流道表面粗糙度较小；
材料应具有较好的耐磨性； 叶轮应具有良好的静平衡和动平衡； 结构简单，制造工艺性好。离心泵的叶轮一般都是铸造而成。 • （2） 叶轮的主要结构参数 • a. 叶片在叶轮进、出口处的安装角 • 叶片在叶轮进口处的安装角βA1通常是按设计流量下液体流进 叶轮时的相对速度ω1的方向角β1而定。当βA1=β1时，有利于减 小冲击损失。有时为了改善泵的汽蚀性能，一般取冲角δ=βA1β1 =3O～10O，为正冲角。 液道出口处的安装角βA2，通常取 βA2= 20O～O，以获得较大 的反作用度，减少转能损失。
• 离心泵的主要零件
1)、叶轮（impeller) 功能原理：叶轮是将原动机输入的机械能传递给液体，提高液体 能量的核心部件。结构分类：闭式叶轮——清水泵 半开式叶轮——污水泵、稠油泵、砂泵、高速泵、部分流泵 开式叶轮——轴流泵。双吸叶轮——双吸清水泵。
开式
半封闭式
封闭式
叶轮吸入形式：（a）单吸 （b）双吸。
字母
分段式多级泵
KD
分段式多级锅炉给水泵
QJ
立轴多级泵
S
首级用双吸叶轮的分段式 M 多级泵
耐腐蚀泵
WB
长轴深井泵
WG
意义
中开式多级泵 井用潜水泵 单级双吸式离心泵
耐磨泵 微型离心泵 高扬程横轴污水泵
• （4）. 离心泵的命名
•
•
如： IS 250 30 A
150 D 60×5
•
↑ ↑↑↑
↑ ↑↑ ↑ ↑ ↑↑↑
• (2)效率高，是我国设计制造的多级离心式水 泵中，效率最高的一种水泵；
• (3)采用单列向心滚柱轴承，减少了水泵的静 阻力矩，提高了机械效率；同时，此轴承还可以 满足运转时泵轴的轴向窜动；
• (4)通向吸水侧填料箱的水封管在进水段内部， 不裸露在外边；
• (5)扬程特性曲线较平缓，没有上凸部分，且 初始扬程较高，有利于水泵的稳定运行；零流量 时功率低，有利于电动机起动；效率曲线平坦， 因而扩大了它的工业利用区。
叶轮
➢叶轮 ✓轴 ✓ 6~12片 叶片
➢机壳等。
蜗牛形通道； 叶轮偏心放； 可减少能耗，有利于 动能转化为静压能。
底阀(防止“气缚”)
滤网(阻拦固 体杂质)
由于离心力的作用，泵的进出口出产生压力差，从而使流体流动。
• 离心泵的主要部件有叶轮、吸入室、蜗壳、轴封箱和密封环等，如左图所示。 离心泵的过流部件是吸入室、叶轮和蜗壳。
平衡筋板
叶轮背靠背、面对面排列
平衡鼓
平衡盘
平衡盘
• 平衡盘法
2 1
3
1-平衡盘 2-平衡板 3-平衡套
• 一、D型泵的构造
•
Ｄ型泵是单吸、多级、分段式离心泵。它可输送水温低于８
0℃的清水或物理性能类似于水的液体。其流量范围和扬程范围
大。目前矿井主排水泵多采用D型泵。D型水泵经多年的发展已
单 级 单
吸 入
扬
口程
第 一 次
吸 直m 切
泵径
割
mm
吸 口
泵m
直
径
径
mm
英
寸
5 Y 57A
• 离心泵的命名方式 •
离心泵基本形式标号：
单级单吸清水离心泵
IS——国际标准号
如：IS50—32—125 50——泵入口直径；32——泵出口直径；125——泵叶轮直径
• 1、离心式泵的结构
直锥形吸入室
弯管形吸入室
• 3)、机壳
功能原理:机壳收集来自叶轮的液体，并使部分流 体的动能转换为压力能，最后将流体均匀地引向 次级叶轮或导向排出口。
环形
螺旋形
• 4)、密封装置(sealing instrument)
功能原理：密封装置主要用来防止压力增加时流体 的泄漏
① 叶轮与壳体吸入口之间： 平接密封环式
– 3)由于大小口环磨损严重，泄漏量增加，使前后轮盘上的 压力分布规律发生变化，从而引起轴向推力的增加。2、 轴向推力的危害
• 1．4-72-11离心式通风机的结构 • 4—72—11№20 B右90° • 右90°表示出口位置表示右向旋转； • B表示通风机的传动方式为B式(悬臂支承，皮带轮传动，皮带轮
向负荷加大而发热，电动机负载也相应加大；同时
使互相对正的叶轮出水口与导水圈的导叶进口发生
偏移，引起冲击和涡流，降低水泵的效率，严重时
将使水泵无法工作。
二、轴向推力的平衡方法
1.平衡孔法 2.对称布置叶轮法 3.双吸叶轮法 4.平衡叶片法 5.平衡鼓法
6.平衡盘法 7.推力轴承法
• 轴向推力平衡措施
b. 叶片数目 • 为了保证叶片对流经叶轮的液体施以充分的推动使其旋转的作
用，并考虑到流道不要过长和阻塞系数不致过大，叶片数目通常 取6～8片。对于输送含杂质的液体，叶片数目应少些，一般为～ 4片。 •
• 2)、吸入室
功能原理：离心泵吸入管法兰至叶轮进口前的空间过流部 分称为吸入室。其作用为在最小水力损失下，引导液体 平稳的进入叶轮，并使叶轮进口处的流速尽可能均匀的 分布。
• 7)、平衡装置（平衡孔或平衡管法）
单级泵：⑴ 平衡孔：叶轮后盖钻几个孔，使中心处压力相等。开 平衡孔的办法可使叶轮两侧的压力基本上得到平衡，但由于液流 通过平衡孔有一定的阻力，所以仍有少部分的轴向力不能完全平 衡，并且会使泵的效率降低，其优点是结构简单，多用于小泵上。 ⑵ 平衡管：叶轮背部中心与泵吸入口用管子联同，使力相等。 接平衡管的方法是将叶轮背面和入口用压力平衡管连通来平衡轴 向力。这种方法比开平衡孔方法优越，因它不干扰泵入口液流的 流线，效率相对较高。
离心风机主要结构分解示意图 1－吸入口 2－叶轮前盘 3－叶片 4－后盘 5－支架 6－机壳 7－
截流板，即风舌 8－出口
• 离心风机的原理
•叶轮旋转产生的 离心力使空气获 得动能, 然后经蜗 壳和蜗壳出口扩 散段将部分动能 转化为静压。这 样,风机出口的空 气就是具有一定 静压的风流。
离心风机结构简图 1-进气室；2-进气口；3-叶轮；4-蜗壳；5-主轴； 6-出气口；7-扩散器
（属于内泄漏）
迷宫式密封环式
② 泵壳与轴之间：填料密封式。石棉绳填料；石墨浸石棉填
料。 （属于外泄漏）
机械密封。端面动、静环接触式密封。分：内装式；外装式
• 在离心泵中，为了密封泵轴穿出泵壳的间隙，经 常采用的密封型式有填料密封和机械密封。近年 来，采用机械密封逐渐增多。
• （1） 填料密封
• 在填料密封中常用的填料有：石墨浸棉织物填 料，石墨浸石棉填料，金属滔包石棉芯子填料。 填料密封具有结构简单，成本低等优点。但是填 料密封是靠将填料紧压在密封室内使其抱紧泵轴 来密封的，因此磨损及摩擦功耗较大，泄露较大， 使用寿命短，需要经常拧紧填料压盖，并且更换 填料频繁。因此对于密封要求较严格或密封介质 压力较高时，一般的填料密封不宜采用。
形成系列，其结构形式基本相同，只是尺寸大小不同。
• 如图6-1所示为D280—43×3
• (旧系列200D43×3)型水泵的结构
• 图，主要有转动部分、固定部分、
• 轴承部分和密封部分等组成。
• 三、 D型水泵的特点及性能
• (1)D型水泵的流量和扬程范围较大，适合于 矿山排水，并有清水泵、耐磨泵和耐酸泵；
填料式密封
1—填料函壳 2—软填料 3—液封圈 4—填料压盖 5—内衬套
带水封环的填料密封
• （2） 机械密封 • a. 结构及工作原理 • 机械密封又称端面接触密封，它是靠一组研配的密封
端面而形成动密封的。 • b. 基本型式 • 内装式与外装式；
平衡型与非平衡型； 单端面与双端面机械密封； 旋转式和静止式机械密封； 内向流与外向流式机械密封。 • c. 动静环常用材料 • 对动静环的主要性能要求 ：有良好的耐磨性和较高 的硬度，导热性好，有较高的热稳定性和化学稳定性， 有较大的弹性模数和较好的抗冲击性。 • 动静环常用的材料 ：硬质合金，铸铁，石墨及陶瓷 等。
轴封装置：机械密封
液封圈 1—螺钉 2—传动座 3—弹簧 4—推环 5—动环密封圈 6—动环 7—静环 8—静环密封圈 9—防转销
• 5)、导叶
导叶又称导流器、导轮，分径向式导叶和流道式导 叶两种，应用于节段式多级泵上作导水机构。
径向式导叶:液体从叶轮中流出，由螺旋线部分收 集起来，而扩散管将大部分动能转换为压能，进 入过渡区，起改变流动方向的作用，再流入反导 叶，消除速度环量，并把液体引向次级叶轮的进 口。由此可见，导叶兼有吸入室和压出室的作用。
在两轴承中间)； • 20表示通风机机号，即叶轮直径为2000mm； • 1NO表示设计序号； • 1表示通风机叶轮为单侧进风； • 72表示通风机的比转数为72； • 4表示通风机在最高效率点的全压系数为0.4。 • 2．G4-73-11离心式通风机的结构 • 3．K4-73-01离心式通风机的结构
流均匀、平顺地进入叶轮进口，减少流动损失和降低进口涡流噪声。 • 集流器有筒形、锥形、弧形与组合形等几种形式。 • 集流器与叶轮间存在着间隙，其形式可分为径向间隙和轴向间隙两种， • 3. 机壳 • 机壳的作用是将叶轮出口的气体汇集起来，导至通风机的出口，并将
气体的部分动压转变为静压。 • 4．进气箱 • 进气箱一般应用于大型离心式通风机进口之前需接弯管的场合(如双吸
闭式叶轮 半开式叶轮 开式叶轮 双吸叶轮
• 1） 对叶轮的要求 • 叶轮应有足够的强度和钢度；
流道形状为符合液体流动规律的流线型，液流速度分布均匀， 流道阻力尽可能小，流道表面粗糙度较小；
材料应具有较好的耐磨性； 叶轮应具有良好的静平衡和动平衡； 结构简单，制造工艺性好。离心泵的叶轮一般都是铸造而成。 • （2） 叶轮的主要结构参数 • a. 叶片在叶轮进、出口处的安装角 • 叶片在叶轮进口处的安装角βA1通常是按设计流量下液体流进 叶轮时的相对速度ω1的方向角β1而定。当βA1=β1时，有利于减 小冲击损失。有时为了改善泵的汽蚀性能，一般取冲角δ=βA1β1 =3O～10O，为正冲角。 液道出口处的安装角βA2，通常取 βA2= 20O～O，以获得较大 的反作用度，减少转能损失。
• 离心泵的主要零件
1)、叶轮（impeller) 功能原理：叶轮是将原动机输入的机械能传递给液体，提高液体 能量的核心部件。结构分类：闭式叶轮——清水泵 半开式叶轮——污水泵、稠油泵、砂泵、高速泵、部分流泵 开式叶轮——轴流泵。双吸叶轮——双吸清水泵。
开式
半封闭式
封闭式
叶轮吸入形式：（a）单吸 （b）双吸。
字母
分段式多级泵
KD
分段式多级锅炉给水泵
QJ
立轴多级泵
S
首级用双吸叶轮的分段式 M 多级泵
耐腐蚀泵
WB
长轴深井泵
WG
意义
中开式多级泵 井用潜水泵 单级双吸式离心泵
耐磨泵 微型离心泵 高扬程横轴污水泵
• （4）. 离心泵的命名
•
•
如： IS 250 30 A
150 D 60×5
•
↑ ↑↑↑
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• (2)效率高，是我国设计制造的多级离心式水 泵中，效率最高的一种水泵；
• (3)采用单列向心滚柱轴承，减少了水泵的静 阻力矩，提高了机械效率；同时，此轴承还可以 满足运转时泵轴的轴向窜动；
• (4)通向吸水侧填料箱的水封管在进水段内部， 不裸露在外边；
• (5)扬程特性曲线较平缓，没有上凸部分，且 初始扬程较高，有利于水泵的稳定运行；零流量 时功率低，有利于电动机起动；效率曲线平坦， 因而扩大了它的工业利用区。
叶轮
➢叶轮 ✓轴 ✓ 6~12片 叶片
➢机壳等。
蜗牛形通道； 叶轮偏心放； 可减少能耗，有利于 动能转化为静压能。
底阀(防止“气缚”)
滤网(阻拦固 体杂质)
由于离心力的作用，泵的进出口出产生压力差，从而使流体流动。
• 离心泵的主要部件有叶轮、吸入室、蜗壳、轴封箱和密封环等，如左图所示。 离心泵的过流部件是吸入室、叶轮和蜗壳。
平衡筋板
叶轮背靠背、面对面排列
平衡鼓
平衡盘
平衡盘
• 平衡盘法
2 1
3
1-平衡盘 2-平衡板 3-平衡套
• 一、D型泵的构造
•
Ｄ型泵是单吸、多级、分段式离心泵。它可输送水温低于８
0℃的清水或物理性能类似于水的液体。其流量范围和扬程范围
大。目前矿井主排水泵多采用D型泵。D型水泵经多年的发展已
单 级 单
吸 入
扬
口程
第 一 次
吸 直m 切
泵径
割
mm
吸 口
泵m
直
径
径
mm
英
寸
5 Y 57A
• 离心泵的命名方式 •
离心泵基本形式标号：
单级单吸清水离心泵
IS——国际标准号
如：IS50—32—125 50——泵入口直径；32——泵出口直径；125——泵叶轮直径
• 1、离心式泵的结构
直锥形吸入室
弯管形吸入室
• 3)、机壳
功能原理:机壳收集来自叶轮的液体，并使部分流 体的动能转换为压力能，最后将流体均匀地引向 次级叶轮或导向排出口。
环形
螺旋形
• 4)、密封装置(sealing instrument)
功能原理：密封装置主要用来防止压力增加时流体 的泄漏
① 叶轮与壳体吸入口之间： 平接密封环式
– 3)由于大小口环磨损严重，泄漏量增加，使前后轮盘上的 压力分布规律发生变化，从而引起轴向推力的增加。2、 轴向推力的危害