泵與風(fēng)機的分類及工作原理

1、第六章泵與風(fēng)機的分類及工作原理第一節(jié)泵與風(fēng)機的分類及其工作原理一、泵與風(fēng)機的分類1. 按工作原理分*! 亠 jtttX-MRit社夏屬機葉氐國機z尊“,tA« 1*曲I"«(of嚴*f它豪2按產(chǎn)生的壓力分泵按產(chǎn)生的壓力分為：低壓泵：壓力在 2MPa以下；中壓泵：壓力在26MPa ;高壓泵：壓力在6MPa以上。風(fēng)機按產(chǎn)生的風(fēng)壓分為：通風(fēng)機：風(fēng)壓小于15kPa;鼓風(fēng)機：風(fēng)壓在 15340kPa以內(nèi)；壓氣機：風(fēng)壓在340kPa以上。通風(fēng)機中最常用的是離心通風(fēng)機及軸流通風(fēng)機，按其壓力大小又可分為：低壓離心通風(fēng)機：風(fēng)壓在 1kPa以下；中壓離心通風(fēng)機：風(fēng)壓在 13kPa;高

2、 壓離心通風(fēng)機：風(fēng)壓在 315kPa;低壓軸流通風(fēng)機：風(fēng)壓在 0. 5kPa以下；高壓軸流通風(fēng) 機：風(fēng)壓在0. 55kPa。二、泵與風(fēng)機的工作原理1.離心式泵與風(fēng)機工作原理離心式泵與風(fēng)機的工作原理是，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，壓能和動能都得到提高， 從而能夠被輸送到高處或遠處。離心式泵與風(fēng)機最簡單的結(jié)構(gòu)型式所示。葉輪 1裝在一個螺旋形的外殼內(nèi)，當葉輪旋轉(zhuǎn)時，流體軸向流人，然后轉(zhuǎn)90°進入葉輪流道并徑向流出。葉輪連續(xù)旋轉(zhuǎn)，在葉輪人口處不斷形成真空，從而使 流體連續(xù)不斷地被泵吸人和排出。2. 軸流式泵與風(fēng)機工作原理軸流式泵與風(fēng)機的工作原理是，旋轉(zhuǎn)葉片的擠

3、壓推進力使流體獲得能量，升高其壓能 和動能，其結(jié)構(gòu)如圖所示。葉輪1安裝在圓筒形（風(fēng)機為圓錐形）泵殼3內(nèi)，當葉輪旋轉(zhuǎn)時，流體軸向流人，在葉片葉道內(nèi)獲得能量后，沿軸向流出。軸流式泵與風(fēng)機適用于大流量、低壓力，電廠中常用作循環(huán)水泵及送引風(fēng)機。3. 往復(fù)泵工作原理現(xiàn)以活塞式為例來說明其工作原理，如圖所示。 活塞泵主要由活塞 1在泵缸2內(nèi)作往復(fù)運動來吸人和排除液體。當活塞l 開始自極左端位置向右移動時，工作室3 的容積逐漸擴大，室內(nèi)壓力降低，流體頂開吸 水閥 4，進入活塞 1 所讓出的空間，直至 活塞 1 移動到極右端為止，此過程為泵的 吸水過程。當活塞 1 從右端開始向左端移動時，充滿泵的流體受擠壓，

4、將吸水閥 4 關(guān)閉， 并打開壓水閥 5 而排出， 此過程稱為泵的壓水過程。 活塞不斷往復(fù)運動， 泵的吸水與壓水過程 就連續(xù)不斷地交替進行。此泵適用于小流量、高壓力，電廠中常用作加藥泵。4齒輪泵工作原理 齒輪泵具有一對互相嚙合的齒輪，齒輪l（ 主動輪 ）固定在主動軸上，軸的一端伸出殼外由原動機驅(qū)動，另一個齒輪2（從動輪 ）裝在另一個軸上，齒輪旋轉(zhuǎn)時，液體沿吸油管3 進入到吸人空間，沿上下殼壁被兩個齒輪分別擠壓到排出空間匯合（齒與齒嚙合前 ），然后進入壓油管 4 排出。5螺桿泵工作原理 螺桿泵是一種利用螺桿相互嚙合來吸人和排出液體的回轉(zhuǎn)式泵。螺桿泵的轉(zhuǎn)子由主動 螺桿 1（ 可以是一根，也可有兩根或

5、三根 ）和從動螺桿 2 組成。主動螺桿與從動螺桿做相反 方向轉(zhuǎn)動，螺紋相互嚙合， 流體從吸人口進入， 被螺旋軸向前推進增壓至排出口。此泵適用于 高壓力、小流量。電廠中常用作輸送軸承潤滑油及汽輪機調(diào)速器用油的油泵。6噴射泵工作原理 如左圖所示，將高壓的工作流體7，由壓力管送人工作噴嘴6，經(jīng)噴嘴后壓能變成高速動能，將噴嘴外圍的液體 （或氣體 ）帶走。此時因噴嘴出口形成高速使擴散室2 的喉部吸人室5 造成真空， 從而使被抽吸流體 8 不斷進入與工作流體 7 混合， 然后通過擴散室將壓力稍升 高輸送出去。 由于工作流體連續(xù)噴射， 吸人室繼續(xù)保持真空， 于是得以不斷地抽吸和排出流 體。工作流體可以為高壓

6、蒸汽， 也可為高壓水，前者稱為蒸汽噴射泵，后者稱為射水抽氣 器。在電廠中都可用作抽出凝汽器中的空氣。 7水環(huán)式真空泵工作原理如上右圖為水環(huán)式真空泵的裝置結(jié)構(gòu)圖。圓柱形泵缸 2 內(nèi)注入一定量的水，星形葉輪 1 偏心地裝在泵缸內(nèi)， 當葉輪旋轉(zhuǎn)時， 水受離心力作用被甩向四周而形成一個相對于葉輪為偏 心的封閉水環(huán)。被抽吸的氣體沿吸氣管 7 及接頭 5 由吸氣孔 3 進入水環(huán)與葉輪之間的空 間， 右邊月牙形部分，由于葉輪的旋轉(zhuǎn)，這個空間容積由小逐漸增大，因而產(chǎn)生真空抽吸氣體。 隨著葉輪的旋轉(zhuǎn)，氣體進入左邊月牙形部分。 因葉輪是偏心旋轉(zhuǎn)的，此空間逐漸縮小， 氣體 逐漸受到壓縮升壓， 氣與水便由排氣孔 4

7、經(jīng)接頭 6沿排氣管 8 進入水箱 9 中，自動分離后 再由放氣管 12 放出。廢棄的水和空氣一起被排到水箱里。第二節(jié) 泵與風(fēng)機主要的性能參數(shù)泵與風(fēng)機的主要性能參數(shù)有流量Qv、能頭（泵稱為揚程）或壓頭（風(fēng)機稱為全壓或風(fēng)壓 卜功率戶、效率，轉(zhuǎn)速，泵還有表示汽蝕性能的參數(shù)，即汽蝕余量或吸上真空高度。這些參數(shù) 反映了泵與風(fēng)機的整體性能，現(xiàn)分別介紹如下：1流量qv表示，也可以用質(zhì)量流流量是指單位時間內(nèi)所輸送的流體數(shù)量。它可以用體積流量量qm表示。體積流量的常用單位為m3/s 或 m3/h，質(zhì)量流量的常用單位為kg/ s或t/ h。質(zhì)量流量與體積流量的關(guān)系為當溫度t= 0 C時，水的密度為 1000kg/

8、 m3'，空氣的密度為 1. 293kg/ m3。2 能頭(1) 泵的能頭泵的能頭稱為揚程，系指單位重量液體通過泵后所獲得的能量，即流體從泵進口斷面I 一 1到泵出口斷面22所獲得的能量增加值，則水泵的揚程為由流體力學(xué)可知，單位重量液體的機械能通常由壓力水頭、速度水頭和位置水頭三部分 組成，即泵的揚程可寫為(2) 風(fēng)機的能頭風(fēng)機的能頭稱為全壓或風(fēng)壓，包括靜壓和動壓。全壓系指單位體積氣體流過風(fēng)機時所獲得的總能量增加值，用符號戶表示，故風(fēng)機的全壓為對風(fēng)機來說，由于輸送的是氣體(可壓縮性流體)，即使進出口風(fēng)管直徑相差不大，但流J 'I-.；'.：鳳機的請樂為PaA'仝匕 tL扌，誓h稈:氏：'玉;目岀兮L；L3 功率與效率泵與風(fēng)機的功率可分為有效功率、軸功率和原動機功率。有效功率是指單位時間內(nèi)通過泵或風(fēng)機的流體所獲得的功率，即泵與風(fēng)機的輸出功率, 軸功率即原動機傳到泵或風(fēng)機軸上的功率，又稱輸入功率。軸功率與有效功率之差是泵與風(fēng)機內(nèi)的損失功率。泵與風(fēng)機的效率為有效功率與軸功率之比。效率的表達式為?= P %由于原動機軸與泵或鳳機軸的連接存在機械扭賢所以原動機