泵與風機概述

1、第一章 泵與風機綜述第一節(jié) 泵與風機的分類和型號編制一、 泵與風機的分類泵與風機是利用外加能旦輸送流體的流體機械。它們大量地應(yīng)用于燃氣及供熱與通風專業(yè)。根據(jù)泵與風機的工作原理，通常可以將它們分類如下：(一)容積式容積式泵與風機在運轉(zhuǎn)時，機械內(nèi)部的工作容積不斷發(fā)生變化，從而吸入或排出流體。按其結(jié)構(gòu)不同，又可再分為；1往復(fù)式 這種機械借活塞在汽缸內(nèi)的往復(fù)作用使缸內(nèi)容積反復(fù)變化，以吸入和排出流體，如活塞泵(piston pump)等；2回轉(zhuǎn)式 機殼內(nèi)的轉(zhuǎn)子或轉(zhuǎn)動部件旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子與機殼之間的工作容積發(fā)生變化，借以吸入和排出流體，如齒輪泵(gear pump)、螺桿泵(screw pump)等。(二)葉

2、片式葉片式泵與風機的主要結(jié)構(gòu)是可旋轉(zhuǎn)的、帶葉片的葉輪和固定的機殼。通過葉輪的旋轉(zhuǎn)對流體作功，從而使流體獲得能量。根據(jù)流體的流動情況，可將它們再分為下列數(shù)種：1離心式泵與風機；2軸流式泵與風機；3混流式泵與風機，這種風機是前兩種的混合體。4貫流式風機。(三)其它類型的泵與風機如噴射泵（jet pump）、旋渦泵(scroll pump)、真空泵(vacuum pump)等。本篇介紹和研討制冷專業(yè)常用的泵與風機的理論、性能、運行、調(diào)節(jié)和選用方法等知識。由于制冷專業(yè)常用泵是以不可壓縮的流體為工作對象的。而風機的增壓程度不高(通常只有9807Pa或1000mmH2O以下)，所以本篇內(nèi)容都按不可壓縮流體

3、進行論述。二、 泵與風機的型號編制（一）、泵的型號編制1、離心泵的基本型號及其代號 泵的型式 型式代號 泵的型式 型式代號單級單吸離心泵 IS.B 單級雙吸離心泵 S.Sh臥式凝結(jié)水泵 NB 分段式多級離心泵 D立式凝結(jié)水泵 NL 分段式多級離心泵首級為雙吸 DS立式筒袋型離心凝結(jié)水泵 LDTN 分段式多級鍋爐給水泵 DG臥式疏水泵 NW 臥式圓筒型雙殼體多級離心泵 YG單吸離心油泵 Y 中開式多級離心泵 DK筒式離心油泵 YT 多級前置泵（離心泵） DQ單級單吸臥式離心灰渣泵 PH 熱水循環(huán)泵 R 長軸離心深井泵 JC 大型單級雙吸中開式離心泵 湘江單級單吸耐腐蝕離心泵 IH2、混流泵的基本

4、型號及其代號 泵的型式 型式代號 泵的型式 型式代號單級單吸懸臂渦殼式混流泵 HB 立軸渦殼式混流泵 HLWB立式混流泵 HL 單吸臥式混流泵 FB3、軸流泵的基本型號及其代號 泵的形式 軸流式 立式 臥式 半調(diào)葉式 全調(diào)葉式型式代號 Z L W B Q除上述基本型號表示泵的名稱外，還有一系列補充型號表示該泵的性能參數(shù)或結(jié)構(gòu)特點。根據(jù)泵的用途和要求不同，其型號的編制方法也不同，現(xiàn)以下列示例說明。（二） 、風機的型號編制1、 離心式風機的型號編制離心式風機的名稱包括：名稱、型號、機號、傳動方式、旋轉(zhuǎn)方向和風口位置等六部分。(1)名稱 包括用途、作用原理和在管網(wǎng)中的作用三部分，多數(shù)產(chǎn)品第三部分不作

5、表示，在型號前冠以用途代號，如鍋爐離心風機G，鍋爐離心引風機Y冷凍用風機LD空調(diào)用風機KT等名稱表示。(2)型號 由基本型號和補充型號組成，其形式如下：基本型號：第一組數(shù)字，表示全壓系數(shù)， 乘以10后的整數(shù)。第二組數(shù)字，表示比轉(zhuǎn)數(shù)化整后的值。如果基本型號相同，用途不同時，為了便于區(qū)別，在基本型號前加上G或Y，LD、KT等符號，G表示鍋爐送風機，Y表示鍋爐引風機，LD表示冷凍用風機，KT表示空調(diào)用風機。補充型號：第三組數(shù)字，它由兩位數(shù)字組成。第一位數(shù)字表示風機進口吸入型式的代號，以0、1和2數(shù)字表示：0表示雙吸風機；l表示單吸風機；2表示兩級串聯(lián)風機。第二位數(shù)字表示設(shè)計的順序號。(3)機號 一般

6、用葉輪外徑的分米(dm)數(shù)表示，其前面冠以No.，在機號數(shù)字后加上小寫漢語拼音字母a或b表示變型。a代表變型后葉輪外徑為原來的0.95倍。 b代表變型后葉輪外徑為原來的1.05倍。（4）傳動方式 風機傳動方式有六種，分別以大寫字母A、B、C、D、E、F等表示 傳動方式 結(jié)構(gòu)特點 A 單吸、單支架、無軸承，與電動機直聯(lián)B 單吸、單支架，懸臂支承，皮帶輪在兩軸承之間C 單吸、單支架，懸臂支承，皮帶輪在兩軸承外側(cè)D 單吸、單支架，懸臂支承，聯(lián)軸器傳動 F 單吸、雙支架，皮帶輪軸承在外側(cè)G 單吸，雙支架，聯(lián)軸器傳動(5)旋轉(zhuǎn)方向 離心風機旋轉(zhuǎn)方向有兩種。右轉(zhuǎn)風機以“右”字表示，左轉(zhuǎn)風機以“左”字表示。

7、左右之分是以從風機安裝電動機的一端正視，葉輪作順時針方向旋轉(zhuǎn)稱為右，作逆時針方向旋轉(zhuǎn)稱為左。以右轉(zhuǎn)方向作為風機的基本旋轉(zhuǎn)方向。(6)出口位置 風機的出口位置基本定為八個，以角度0、45、90、135、180、225、270、315等表示。對于右轉(zhuǎn)風機的出風口是以水平向左方規(guī)定為0位置；左轉(zhuǎn)風機的出風口則是以水平向右規(guī)定為0位置。以上六部分的排列順序如下：說明：1）一般用途的產(chǎn)品，可不用表示用途的代號。2）在產(chǎn)品形式中，產(chǎn)生有重復(fù)代號或派生型時，用羅馬數(shù)字、等在比轉(zhuǎn)數(shù)后加注序號。3）第一次設(shè)計的序號可以不寫出。2、軸流式的型號編制軸流式風機的名稱包括：名稱、型號、機號、傳動方式、氣流方向及風口位

8、置等六部分。(1)名稱 包括用途、作用原理和管網(wǎng)中的作用三部分，多數(shù)產(chǎn)品第三部分不作表示，常在型號前冠以用途代號，如鍋爐軸流送風機G，鍋爐軸流引風機Y等。說明：1)用途代號和離心式風機相同。2)葉輪代號、單葉輪不表示，雙葉輪用2表示。3)葉輪輪轂比為葉輪底徑與外徑之比，取兩位整數(shù)。4)轉(zhuǎn)子位置代號，臥式用A、立式用B表示，同系列產(chǎn)品轉(zhuǎn)子無位置變化的則不表示。5)若產(chǎn)品的型式中有重復(fù)代號或派生時，則在輪轂比轉(zhuǎn)數(shù)后加注羅馬數(shù)字、表示。6)設(shè)計序號用阿拉伯數(shù)字1、2表示；若性能參數(shù)、外形尺寸、地腳尺寸、易損部件都沒有變化，則不采用設(shè)計順序號。(3)機號 一般用葉輪外徑的分米(dm)數(shù)表示。其前面冠以

9、No.，在機號數(shù)字后加上小寫漢語拼音字母a或b表示變型。(4) 軸流風機傳動方式及結(jié)構(gòu)特點傳動方式 結(jié)構(gòu)特點A 無軸承，電動機直聯(lián)傳動B 懸臂支承，皮帶輪在兩軸承之間C 懸臂支承，皮帶輪在兩軸承外側(cè)D 懸臂支承，聯(lián)軸器傳動（有風筒）F 懸臂支承，聯(lián)軸器傳動（無風筒）G 齒輪箱，直聯(lián)傳動 (5)氣流方向 用以區(qū)別吸氣和出氣方向，分別以入和出表示；選用時一般不表示。(6)風口位置 分進風口和出風口兩種，用入、出若干角度表示；基本風口位置有4個，0o、90o，180o、270o。第二節(jié) 泵與風機的工作原理一、 離心式泵與風機的工作原理離心式泵與風機的工作原理是，葉輪高速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心力使流體獲得能

10、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。離心式泵與風機最簡單的結(jié)構(gòu)型式如圖12、圖13所示。葉輪l裝在一個螺旋形的外殼內(nèi)，當葉輪旋轉(zhuǎn)時，流體軸向流入，然后轉(zhuǎn)90度進入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，從而使流體連續(xù)不斷地被泵吸入和排出。二、軸流式泵與風機工作原理軸流式泵與風機的工作原理是：旋轉(zhuǎn)葉片的擠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14、圖15所示。葉輪1安裝在圓筒形(風機為圓錐形)泵殼3內(nèi)當葉輪旋轉(zhuǎn)時，流體軸向流入，在葉片葉道內(nèi)獲得能量后，沿軸向流出。軸流式泵與風機適用于大流量、低壓力，制冷系統(tǒng)中常用作循環(huán)水泵及送

11、引風機。三、 貫流式風機的工作原理近年來由于空氣調(diào)節(jié)技術(shù)的發(fā)展，要求有一種小風量、低噪聲、壓頭適當和在安裝上便于與建筑物相配合的小型風機。貫流式風機就是適應(yīng)這種要求的新型風機。貫流式風機的主要特點如下(圖16)：(1)葉輪一般是多葉式前向葉型，但兩個端面是封閉的。(2)葉輪的寬度b沒有限制，當寬度加大時流量也增加。(3)貫流式風機不像離心式風機是在機殼側(cè)板上開口使氣流軸向進入風機，而是將機殼部分地敞開使氣流直接徑向進入風機。氣流橫穿葉片兩次。某些貫流式風機在葉輪內(nèi)緣加設(shè)不動的導(dǎo)流葉片，以改善氣流狀態(tài)。4)在性能上，貫流式風機的效率較低，一般約為30一50。(5)進風口與出風口都是矩形的，易與建

12、筑物相配合。貫流式風機至今還存在許多問題有待解決。特別是各部分的幾何形狀對其性能有重大影響。不完善的結(jié)構(gòu)甚至完全不能工作，但小型的貫流式風機的使用范圍正在穩(wěn)步擴大。四、 其他常用泵（一）、往復(fù)泵現(xiàn)以活塞式為例來說明其工作原理。如圖17所示，活塞泵主要由活塞1在泵缸2內(nèi)作往復(fù)運動來吸入和排除液體。當活塞1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l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，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?；钊粩嗤鶑?fù)運動，泵的吸

13、水與壓水過程就連續(xù)不斷地交替進行。此泵實際上工作原理是與制冷系統(tǒng)的壓縮機一樣的，所以在本篇中我們不詳解，而在后面壓縮機部分再詳細介紹。此泵適用于小流量、高壓力，在大型制冷機組中用得多些。（二）、水環(huán)式真空泵真空式氣力輸送系統(tǒng)中，要利用真空泵在管路中保持一定的真空度。有吸升式吸入管段的大型泵裝置中，在啟動時也常用真空泵抽氣充水。常用的真空泵是水環(huán)式真空泵。水環(huán)式真空泵實際上是一種壓氣機，它抽取容器中的氣體將其加壓到高于大氣壓，從而能夠克服排氣阻力將氣體排入大氣。水環(huán)式真空泵的構(gòu)造簡圖示于圖18。有12個葉片的葉輪1偏心地裝在圓柱形泵殼2內(nèi)。泵內(nèi)注入一定量的水。葉輪旋轉(zhuǎn)時，將水甩至泵殼形成一個水環(huán)

14、，環(huán)的內(nèi)表面與葉輪輪轂相切。由于泵殼與葉輪不同心，右半輪轂與水環(huán)間的進氣空間4逐漸擴大，從而形成真空，使氣體經(jīng)進氣管3進入泵內(nèi)進氣空間4。隨后氣體進入左半部，由于轂環(huán)之間容積被逐漸壓縮而增高了壓強，于是氣體經(jīng)排氣空間5及排氣管6被排至泵外。真空泵在工作時應(yīng)不斷補充水，用來保證形成水環(huán)和帶走摩擦引起的熱量。我國生產(chǎn)的水環(huán)式真空泵有SZ型和SZB型，前者最高壓強可達205.933Kpa(作為壓氣機用時)。SZB是懸臂式的小型真空泵。表13是SZ型水環(huán)式真空泵的性能簡表。（三）、齒輪泵工作原理齒輪泵具有一對互相嚙合的齒輪，通常用作供油系統(tǒng)的動力泵，如圖09所示，齒輪1(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進入到吸入空間，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。（四）、螺桿泵工作原理如圖110所示，螺桿泵乃是一種利用螺桿相互嚙合來吸入和排出液體的回轉(zhuǎn)式泵。螺桿泵的轉(zhuǎn)子由主動螺桿l(可以是一根，也可有兩根或三根)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，流體從吸入口進入，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。制冷系統(tǒng)中常用作輸送軸承潤滑油及調(diào)速