第四章 泵與風(fēng)機

1、第四章第四章 泵與風(fēng)機泵與風(fēng)機 在制冷與空調(diào)設(shè)備中，輸送設(shè)備主要包括泵與在制冷與空調(diào)設(shè)備中，輸送設(shè)備主要包括泵與風(fēng)機。泵與風(fēng)機是依靠外加機械能來輸送流體風(fēng)機。泵與風(fēng)機是依靠外加機械能來輸送流體的設(shè)備，將輸送液體的設(shè)備稱為泵，而將輸送的設(shè)備，將輸送液體的設(shè)備稱為泵，而將輸送氣體的設(shè)備稱為風(fēng)機。氣體的設(shè)備稱為風(fēng)機。概概 述述第一節(jié)第一節(jié) 泵與風(fēng)機的主要性能參數(shù)和泵與風(fēng)機的主要性能參數(shù)和分類分類一、泵與風(fēng)機的主要性能參數(shù)一、泵與風(fēng)機的主要性能參數(shù)（一）流量（一）流量概念：概念：單位時間內(nèi)泵與風(fēng)機所輸送的流體量單位時間內(nèi)泵與風(fēng)機所輸送的流體量表示方法：表示方法：體積流量、質(zhì)量流量、重力流量體積流量、質(zhì)

2、量流量、重力流量（二）泵的揚程和風(fēng)機的壓頭（二）泵的揚程和風(fēng)機的壓頭1、泵的揚程、泵的揚程H：能量增量：能量增量 單位：單位：pa、 mH2O2、風(fēng)機的壓頭、風(fēng)機的壓頭P：能量增量：能量增量 單位：單位： pa 全風(fēng)壓全風(fēng)壓=靜風(fēng)壓靜風(fēng)壓+動風(fēng)壓動風(fēng)壓（三）功率（三）功率1、有效功率、有效功率NeNe:泵與風(fēng)機輸出的功率泵與風(fēng)機輸出的功率2、軸功率、軸功率NsNs:通過原動機獲得的功率通過原動機獲得的功率 Ns= Ne+ Nm（摩擦功率）（摩擦功率）（四）效率（四）效率 ：有效功率與軸功率之比有效功率與軸功率之比（五）轉(zhuǎn)速：泵與風(fēng)機軸每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)（五）轉(zhuǎn)速：泵與風(fēng)機軸每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)（六）比轉(zhuǎn)數(shù)：

3、相似特征數(shù)，用于泵和風(fēng)機（六）比轉(zhuǎn)數(shù)：相似特征數(shù)，用于泵和風(fēng)機 間的比較。間的比較。按工作原理的不同，泵與風(fēng)機可分為三大按工作原理的不同，泵與風(fēng)機可分為三大類類 1.葉片式葉片式 離心、軸流和貫流式離心、軸流和貫流式 具有效率高、啟動方便、工作穩(wěn)定、性能可靠、具有效率高、啟動方便、工作穩(wěn)定、性能可靠、容易調(diào)節(jié)等優(yōu)點，用途最為廣泛容易調(diào)節(jié)等優(yōu)點，用途最為廣泛 2.容積式容積式 往復(fù)、回轉(zhuǎn)式往復(fù)、回轉(zhuǎn)式 3.其他類型其他類型 真空泵，射流泵和氣升泵，水錘泵真空泵，射流泵和氣升泵，水錘泵 二、泵與風(fēng)機的分類二、泵與風(fēng)機的分類第二節(jié)第二節(jié) 離心式水泵離心式水泵一、工作原理及類型一、工作原理及類型1、工

4、作原理：、工作原理：液體在葉輪的驅(qū)動下獲得能量，液體在葉輪的驅(qū)動下獲得能量，提高壓力能，增大了動能；擴壓段中一部提高壓力能，增大了動能；擴壓段中一部分轉(zhuǎn)化為壓力能，壓力進(jìn)一步提高。分轉(zhuǎn)化為壓力能，壓力進(jìn)一步提高。2、類型：臥式、立式。單吸、雙吸。、類型：臥式、立式。單吸、雙吸。二、離心式泵的基本結(jié)構(gòu)二、離心式泵的基本結(jié)構(gòu) 離心式水泵的葉輪是使液體接受外加能量、輸送液體離心式水泵的葉輪是使液體接受外加能量、輸送液體的主要部件，裝置在泵軸上。葉輪按其吸水方式可分為單的主要部件，裝置在泵軸上。葉輪按其吸水方式可分為單吸式葉輪與雙吸式葉輪兩種。單吸式葉輪為單邊吸水，雙吸式葉輪與雙吸式葉輪兩種。單吸式葉

5、輪為單邊吸水，雙吸式葉輪兩邊吸水吸式葉輪兩邊吸水.（1）葉輪（又稱工作輪）葉輪（又稱工作輪） 單吸式葉輪單吸式葉輪 雙吸式葉輪雙吸式葉輪 葉輪依其蓋板覆蓋情況可分為開式、半開式和封閉式葉輪三種葉輪依其蓋板覆蓋情況可分為開式、半開式和封閉式葉輪三種 （2）吸入室）吸入室 作用：液體的入口，可使進(jìn)入的液體流動作用：液體的入口，可使進(jìn)入的液體流動損失最小。損失最小。 形式：椎體管式（應(yīng)用廣）、圓環(huán)管式形式：椎體管式（應(yīng)用廣）、圓環(huán)管式（3）泵體）泵體 作用：匯集來自葉輪的液體，使部作用：匯集來自葉輪的液體，使部分動能轉(zhuǎn)化為壓力能，最后將流體分動能轉(zhuǎn)化為壓力能，最后將流體均勻引入次級葉輪或排出口。另起

6、均勻引入次級葉輪或排出口。另起固定支撐作用。固定支撐作用。 形狀：螺旋形蝸殼式形狀：螺旋形蝸殼式（4）軸封：泵軸穿出泵軸穿出泵殼處，泵軸和泵殼之泵殼處，泵軸和泵殼之間存在間隙（轉(zhuǎn)動所必間存在間隙（轉(zhuǎn)動所必須的），間隙就是泄露須的），間隙就是泄露通道。為保證水泵的正通道。為保證水泵的正常工作或提高水泵的效常工作或提高水泵的效率，必須在此處設(shè)置軸率，必須在此處設(shè)置軸封裝置封裝置 機械密封：由靜環(huán)、動環(huán)、彈簧等組成4、軸向力平衡裝置：、軸向力平衡裝置：單吸單級泵和某些多級泵單吸單級泵和某些多級泵的葉輪有軸向推力存在。產(chǎn)生軸向推力的主要原的葉輪有軸向推力存在。產(chǎn)生軸向推力的主要原因是作用在葉輪兩側(cè)的流

7、體壓強不平衡所引起的。因是作用在葉輪兩側(cè)的流體壓強不平衡所引起的。如果不消除這種軸向推力，將導(dǎo)致泵軸及葉輪的如果不消除這種軸向推力，將導(dǎo)致泵軸及葉輪的竄動和受力引起的相互研磨而損傷部件。竄動和受力引起的相互研磨而損傷部件。 消除軸向推力的方法：消除軸向推力的方法：1）在葉輪后盤外側(cè)適當(dāng)?shù)攸c設(shè)置密封環(huán)，其直徑與前盤密封）在葉輪后盤外側(cè)適當(dāng)?shù)攸c設(shè)置密封環(huán)，其直徑與前盤密封環(huán)大致相等。環(huán)大致相等。2）設(shè)置平衡管或在后盤上開設(shè)平衡孔，同時采用止推軸承平）設(shè)置平衡管或在后盤上開設(shè)平衡孔，同時采用止推軸承平衡剩余壓力。衡剩余壓力。3）多級泵的軸向推力常用平衡鼓與止推軸承相配合的專用平）多級泵的軸向推力常用

8、平衡鼓與止推軸承相配合的專用平衡機構(gòu)進(jìn)行平衡；也采用平衡盤的平衡機構(gòu)。衡機構(gòu)進(jìn)行平衡；也采用平衡盤的平衡機構(gòu)。平衡孔或平衡管法三、性能曲線三、性能曲線 QH（流量與揚程）駝峰型、平坦型、陡降型（流量與揚程）駝峰型、平坦型、陡降型 QN（流量與功率）（流量與功率） Q- （流量與效率）（流量與效率）四、汽蝕現(xiàn)象四、汽蝕現(xiàn)象離心式水泵在工作時，若泵體內(nèi)部壓力低于輸離心式水泵在工作時，若泵體內(nèi)部壓力低于輸送液體溫度對應(yīng)的飽和壓力時，液體內(nèi)部的雜送液體溫度對應(yīng)的飽和壓力時，液體內(nèi)部的雜質(zhì)、固體微粒或液體界面的縫隙中存在的汽核質(zhì)、固體微?；蛞后w界面的縫隙中存在的汽核就會在低壓區(qū)中形成汽泡，其隨液體流到高

9、壓就會在低壓區(qū)中形成汽泡，其隨液體流到高壓區(qū)后，汽泡在高壓的作用下，迅速凝結(jié)而破裂。區(qū)后，汽泡在高壓的作用下，迅速凝結(jié)而破裂。 在汽泡破裂的瞬間，產(chǎn)生局部空穴，高壓在汽泡破裂的瞬間，產(chǎn)生局部空穴，高壓水以極高的速度流向這些原汽泡占有的空水以極高的速度流向這些原汽泡占有的空間，形成一個沖擊力。由于汽泡中的氣體間，形成一個沖擊力。由于汽泡中的氣體和蒸汽來不及在瞬間全部溶解和凝結(jié)，因和蒸汽來不及在瞬間全部溶解和凝結(jié)，因此，在沖擊的作用下又分成小汽泡，再被此，在沖擊的作用下又分成小汽泡，再被高壓水壓縮、凝結(jié)，如此形成多次反復(fù)，高壓水壓縮、凝結(jié)，如此形成多次反復(fù)，在流道表面形成極微小的沖蝕。在流道表面形

10、成極微小的沖蝕。 流道材料表面在水擊壓力作用下，形成疲流道材料表面在水擊壓力作用下，形成疲勞而遭到嚴(yán)重破壞，從開始的點蝕到嚴(yán)重勞而遭到嚴(yán)重破壞，從開始的點蝕到嚴(yán)重的蜂窩狀空洞，最后甚至把材料壁面蝕穿，的蜂窩狀空洞，最后甚至把材料壁面蝕穿，通常把這種破壞現(xiàn)象稱為剝蝕。通常把這種破壞現(xiàn)象稱為剝蝕。五、五、 離心式水泵的使用離心式水泵的使用 1. 離心式水泵的起動離心式水泵的起動 1）起動前應(yīng)檢查各緊固處螺栓有無松動，）起動前應(yīng)檢查各緊固處螺栓有無松動，有無異常響聲，潤滑部位油量是否充足。有無異常響聲，潤滑部位油量是否充足。 2）起動前應(yīng)先灌引水，再轉(zhuǎn)動幾下泵軸，）起動前應(yīng)先灌引水，再轉(zhuǎn)動幾下泵軸，

11、準(zhǔn)備起動準(zhǔn)備起動 。 2. 離心式水泵的運行及停車離心式水泵的運行及停車 注意運轉(zhuǎn)情況注意運轉(zhuǎn)情況 停車時，應(yīng)慢慢關(guān)閉出水閥停車時，應(yīng)慢慢關(guān)閉出水閥 ,最后停止動力最后停止動力機機 3. 離心式水泵的維護(hù)和保養(yǎng)離心式水泵的維護(hù)和保養(yǎng) 1）經(jīng)常清潔水泵表面。）經(jīng)常清潔水泵表面。 2）用機油潤滑的，每使用）用機油潤滑的，每使用1個月更換個月更換1次機油；次機油；用黃油潤滑的，每半年更換用黃油潤滑的，每半年更換1次黃油。次黃油。 3）避免抽排含泥沙過多的渾水。）避免抽排含泥沙過多的渾水。 4）在冬季保存前，應(yīng)進(jìn)行全面檢修。）在冬季保存前，應(yīng)進(jìn)行全面檢修。 第三節(jié)第三節(jié) 氨泵氨泵 氨泵氨泵 氨泵的作用

12、氨泵的作用將低壓循環(huán)桶中的將低壓循環(huán)桶中的低溫制冷劑液體強低溫制冷劑液體強制送入蒸發(fā)器制送入蒸發(fā)器 氨泵的種類、結(jié)構(gòu)與工作氨泵的種類、結(jié)構(gòu)與工作原理原理 1.齒輪式氨泵齒輪式氨泵 （1）工作原理）工作原理 主、從動齒輪相互嚙主、從動齒輪相互嚙合旋轉(zhuǎn)，而形成低壓合旋轉(zhuǎn)，而形成低壓區(qū)，氨液沿吸入管進(jìn)區(qū)，氨液沿吸入管進(jìn)入泵體入泵體 ，輸送至排出，輸送至排出側(cè)側(cè) 。 （2）結(jié)構(gòu)：齒輪）結(jié)構(gòu)：齒輪式氨泵屬于容積式式氨泵屬于容積式回轉(zhuǎn)泵回轉(zhuǎn)泵 1）泵體，泵體）泵體，泵體由鑄鐵制成，包由鑄鐵制成，包括泵體和左、右括泵體和左、右泵蓋。泵蓋。2）液體輸送機構(gòu)，）液體輸送機構(gòu)，由主動齒輪、從動由主動齒輪、從動齒輪

13、、主動軸、從齒輪、主動軸、從動軸和滾針軸等組動軸和滾針軸等組成。成。3）軸封和安全裝置）軸封和安全裝置 ，在泵體的液體出口，在泵體的液體出口上裝有安全閥上裝有安全閥 。 （3）特點：齒輪式氨泵的特點是結(jié)構(gòu)簡單。）特點：齒輪式氨泵的特點是結(jié)構(gòu)簡單。缺點是加工精度較高，裝配間隙小，要求缺點是加工精度較高，裝配間隙小，要求氨液純凈，運行時噪音較大氨液純凈，運行時噪音較大 。齒輪式氨泵齒輪式氨泵2.離心式氨泵離心式氨泵 離心式氨泵是制冷與空調(diào)工程中常用的一種離心式氨泵是制冷與空調(diào)工程中常用的一種葉片式泵。根據(jù)泵的級數(shù)不同有單級離心式葉片式泵。根據(jù)泵的級數(shù)不同有單級離心式氨泵和多級離心式氨泵。氨泵和多級

14、離心式氨泵。 （1）工作原理）工作原理 葉輪高速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心力使流體獲得葉輪高速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心力使流體獲得能量，即流體通過葉輪后，壓能和動能都能量，即流體通過葉輪后，壓能和動能都得到提高，從而能夠被輸送到高處或遠(yuǎn)處。得到提高，從而能夠被輸送到高處或遠(yuǎn)處。葉輪裝在一個螺旋形的外殼內(nèi)，當(dāng)葉輪旋葉輪裝在一個螺旋形的外殼內(nèi)，當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時，流體軸向流入，然后轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)時，流體軸向流入，然后轉(zhuǎn)90度進(jìn)入度進(jìn)入葉輪流道并徑向流出。葉輪連續(xù)旋轉(zhuǎn)，在葉輪流道并徑向流出。葉輪連續(xù)旋轉(zhuǎn)，在葉輪入口處不斷形成真空，從而使流體連葉輪入口處不斷形成真空，從而使流體連續(xù)不斷地被泵吸入和排出。續(xù)不斷地被泵吸入和排出。 3、屏

15、蔽式氨泵、屏蔽式氨泵 屬于葉片式泵屬于葉片式泵 組成：泵體、電機、葉組成：泵體、電機、葉輪。輪。 泵體：與電機共殼，上泵體：與電機共殼，上為電機、下為葉片式泵為電機、下為葉片式泵體。采用優(yōu)質(zhì)鑄鐵制成。體。采用優(yōu)質(zhì)鑄鐵制成。 工作原理：工作原理：四、制冷與空調(diào)系統(tǒng)常用風(fēng)機四、制冷與空調(diào)系統(tǒng)常用風(fēng)機一、一、 風(fēng)機的種類風(fēng)機的種類通風(fēng)機通風(fēng)機 風(fēng)機風(fēng)機鼓風(fēng)機鼓風(fēng)機 離心式通風(fēng)機離心式通風(fēng)機軸流式通風(fēng)機軸流式通風(fēng)機貫流式通風(fēng)機貫流式通風(fēng)機 按裝置形式按裝置形式 送氣式通風(fēng)機送氣式通風(fēng)機抽氣式通風(fēng)機抽氣式通風(fēng)機 二風(fēng)機的結(jié)構(gòu)及工作原理二風(fēng)機的結(jié)構(gòu)及工作原理 （1）離心式風(fēng)機的結(jié)構(gòu)及工作原理）離心式風(fēng)機的

16、結(jié)構(gòu)及工作原理 葉輪高速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心力使流體獲得能葉輪高速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心力使流體獲得能量，從而被輸送到高處或遠(yuǎn)處。量，從而被輸送到高處或遠(yuǎn)處。離心風(fēng)機主要結(jié)構(gòu)分解示意圖離心風(fēng)機主要結(jié)構(gòu)分解示意圖1吸入口吸入口 2葉輪前盤葉輪前盤 3葉片葉片 4后盤后盤 5支架支架 6機殼機殼 7截流板即風(fēng)舌截流板即風(fēng)舌 8出口出口吸入口吸入口：使氣流能以最少損失流入機內(nèi)使氣流能以最少損失流入機內(nèi) 圓筒形、圓錐形、（阻力較大，制作方便）圓筒形、圓錐形、（阻力較大，制作方便） 圓弧形（阻力小，制作復(fù)雜）圓弧形（阻力小，制作復(fù)雜）葉輪：葉輪：前盤、后盤、葉片、輪轂前盤、后盤、葉片、輪轂機殼機殼：鋼板焊接，截面

17、積逐漸增大鋼板焊接，截面積逐漸增大機座：機座：型鋼焊制，支撐風(fēng)機。型鋼焊制，支撐風(fēng)機。 （2）軸流式風(fēng)機的結(jié)構(gòu)及工作原理）軸流式風(fēng)機的結(jié)構(gòu)及工作原理 旋轉(zhuǎn)葉片的擠壓推進(jìn)力使流體獲得能量，升旋轉(zhuǎn)葉片的擠壓推進(jìn)力使流體獲得能量，升高其壓能和動能，沿軸向流出。適用于大流高其壓能和動能，沿軸向流出。適用于大流量、低壓力，制冷系統(tǒng)中常用作循環(huán)水泵及量、低壓力，制冷系統(tǒng)中常用作循環(huán)水泵及送引風(fēng)機。送引風(fēng)機。 葉片：葉片：鋼板壓制，裝在鋼板壓制，裝在輪轂上。輪轂上。 機殼：機殼：鋼板焊接而成；鋼板焊接而成；前段前段鐘罩型吸入口；鐘罩型吸入口；中段中段圓形風(fēng)筒，鋼結(jié)圓形風(fēng)筒，鋼結(jié)構(gòu)，內(nèi)有電機機座；構(gòu)，內(nèi)有電機

18、機座； 后段后段擴壓段；擴壓段；軸流風(fēng)機與離心風(fēng)機相比較，軸流風(fēng)機與離心風(fēng)機相比較，在性能上最主要在性能上最主要的差別是：的差別是：軸流風(fēng)機產(chǎn)生風(fēng)壓較小，單級式軸軸流風(fēng)機產(chǎn)生風(fēng)壓較小，單級式軸流風(fēng)機的風(fēng)壓一般低于流風(fēng)機的風(fēng)壓一般低于300Pa；軸流風(fēng)機自身；軸流風(fēng)機自身體積小、占地少，可以在低壓下輸送大流量空體積小、占地少，可以在低壓下輸送大流量空氣，噪聲大，允許調(diào)節(jié)范圍很小等。軸流風(fēng)機氣，噪聲大，允許調(diào)節(jié)范圍很小等。軸流風(fēng)機一般多用于無需設(shè)置管道以及風(fēng)道阻力較小的一般多用于無需設(shè)置管道以及風(fēng)道阻力較小的通風(fēng)系統(tǒng)。通風(fēng)系統(tǒng)。 （3）貫流式風(fēng)機的結(jié)構(gòu)及工作原理）貫流式風(fēng)機的結(jié)構(gòu)及工作原理 貫流式風(fēng)機的主要特點：貫流式風(fēng)機的主要特點： (1)葉輪一般是多葉式前向葉型，但兩個端面是封閉葉輪一般是多葉式前向葉型，