泵與風(fēng)機(jī)緒論

主講賈瑞宣泵風(fēng)機(jī)閥門管路能源與動力工程學(xué)院工程熱物理教研室參考書目1.《泵與風(fēng)機(jī)》，華北電力大學(xué)安連鎖主編，中國電力出版社。2.《泵與風(fēng)機(jī)》，上海電力學(xué)院楊詩成沈陽工程學(xué)院王喜魁，中國電力出版社。3.以上兩本書為主：體系科學(xué)，內(nèi)容無誤其它書籍僅供參考。中國泵網(wǎng)泵綜合論壇/lyb/default.asp泵閥網(wǎng)中國風(fēng)機(jī)網(wǎng)風(fēng)機(jī)技術(shù)論壇集控運(yùn)行技術(shù)網(wǎng)

或搜索國內(nèi)外資料網(wǎng)站搜索中文網(wǎng)站搜索鏡向站點(diǎn)http://相關(guān)網(wǎng)站國外網(wǎng)站泵故障診斷水泵世界雜志水泵信息水泵學(xué)習(xí)泵培訓(xùn)和顧問http://.au/pumpconsulting.html水泵學(xué)習(xí)課件作業(yè)答疑1.書面作業(yè)，兩周交一次，交到J3-C211。2.課后思考，不作書面要求，為期末總復(fù)習(xí)內(nèi)容。3.答疑：每周二下午J3-C211

其它方式：系辦門口信箱電子郵件：jrx@

聯(lián)系電話:010-80798472010-51963843010-51963799主要介紹內(nèi)容泵與風(fēng)機(jī)閥門管路節(jié)能理論故障診斷理論

LCC分析理論泵與風(fēng)機(jī)緒論第一章葉片式泵與風(fēng)機(jī)的基本理論第二章葉片式泵的性能及結(jié)構(gòu)第三章葉片式通風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)及性能第四章泵與風(fēng)機(jī)的運(yùn)行、調(diào)節(jié)及選擇第五章容積式泵與風(fēng)機(jī)及其它類型泵簡介水泵發(fā)展的歷史（1）

離心泵是一種古老而應(yīng)用極其廣泛的通用機(jī)械。技術(shù)史上第一臺離心泵是早在公元前5世紀(jì)葡萄牙人在圣多名哥銅礦所用的排水離心泵。15世紀(jì)末意大利著名學(xué)者列奧那德·達(dá)·芬奇(LeonardodaVinci，1452~1519）就有利用離心力來提升水的設(shè)想。水泵發(fā)展的歷史（2）法國物理學(xué)家坦尼斯·巴本（DenisPapin，1647~1714）在1689年制造出了離心泵的試驗(yàn)?zāi)Ｐ停?705年巴本又在試驗(yàn)泵的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，制造出第一臺多葉片的、采用螺旋形壓水室的離心泵。在這以后很長一段時(shí)期，雖不斷有人研究離心泵，但離心泵在實(shí)際應(yīng)用上并沒有得到發(fā)展?！枨髮Πl(fā)展有相當(dāng)程度的影響。 水泵發(fā)展的歷史（3）在蒸汽機(jī)全盛時(shí)期，所用的泵幾乎全是容積式泵。后來汽輪機(jī)問世，發(fā)電技術(shù)進(jìn)步及電動機(jī)問世，出現(xiàn)了高速原動機(jī)，于是離心泵迅速地得到發(fā)展，成為應(yīng)用最廣泛的泵，技術(shù)水平也不斷提高，其功率自幾百瓦到數(shù)萬千瓦，轉(zhuǎn)速可高達(dá)每分?jǐn)?shù)萬轉(zhuǎn)，單級揚(yáng)程可達(dá)數(shù)千米，流量可達(dá)每秒近百立方米。國內(nèi)水泵廠家沈陽水泵廠（沈陽水泵研究所），目前國內(nèi)水泵（各種類型）生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)的權(quán)威單位。石家莊水泵廠，目前國內(nèi)雜質(zhì)泵生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)的權(quán)威單位。上海水泵廠，主要是離心泵、混流泵設(shè)計(jì)、生產(chǎn)。長沙水泵廠，主要是混流泵生產(chǎn)。佛山水泵廠，主要是水環(huán)泵生產(chǎn)。國外水泵公司ABB、KSB、阿爾斯通等。國外基本上是泵非其單一產(chǎn)品，即綜合性公司，并且自己研究開發(fā)能力特強(qiáng)；通常和密封、軸承等相關(guān)產(chǎn)品的公司關(guān)系非常密切。國內(nèi)水泵專業(yè)院校清華大學(xué)江蘇大學(xué)（鎮(zhèn)江農(nóng)學(xué)院）中國農(nóng)業(yè)大學(xué)（北京農(nóng)業(yè)工程大學(xué)）蘭州理工大學(xué)（甘肅工業(yè)大學(xué)）西華大學(xué)（四川工業(yè)學(xué)院）袁壽其，江蘇大學(xué)，研究成果是農(nóng)業(yè)用低比轉(zhuǎn)速離心泵的基礎(chǔ)理論、設(shè)計(jì)和相關(guān)實(shí)驗(yàn)。嚴(yán)敬，西華大學(xué)，主要研究成果是農(nóng)業(yè)用低比轉(zhuǎn)速離心泵的基礎(chǔ)理論、設(shè)計(jì)。李文廣，蘭州理工大學(xué)，主要研究成果是石油行業(yè)所用泵的理論、設(shè)計(jì)和相關(guān)實(shí)驗(yàn)。王福軍，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)，研究成果是水泵CAD，排灌系統(tǒng)CAD，主要應(yīng)用在農(nóng)業(yè)和石油行業(yè)。國內(nèi)水泵著名專家中國水利電力科學(xué)研究院沈陽水泵研究所江蘇大學(xué)中國農(nóng)機(jī)研究院國內(nèi)水泵實(shí)驗(yàn)臺第一節(jié)泵與風(fēng)機(jī)在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和火力發(fā)電廠中的地位第二節(jié)泵與風(fēng)機(jī)的基本性能參數(shù)第三節(jié)泵與風(fēng)機(jī)的分類及工作原理緒論第一節(jié)泵與風(fēng)機(jī)在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和火力發(fā)電廠中的地位一、介紹泵與風(fēng)機(jī)的概念泵風(fēng)機(jī)水輪機(jī)風(fēng)力發(fā)電的風(fēng)輪機(jī)蒸汽輪機(jī)燃?xì)廨啓C(jī)1.看一下水泵的工作過程,分析水泵前后的流體能量.2.看一下風(fēng)機(jī)的工作過程,分析風(fēng)機(jī)前后的流體能量.能量怎么轉(zhuǎn)換?第一節(jié)泵與風(fēng)機(jī)在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和火力發(fā)電廠中的地位原動機(jī)機(jī)械能泵與風(fēng)機(jī)流體的機(jī)械能第一節(jié)泵與風(fēng)機(jī)在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和火力發(fā)電廠中的地位3.看一下水輪機(jī)和風(fēng)力發(fā)電的風(fēng)輪機(jī)的工作過程,分析設(shè)備前后的流體能量.第一節(jié)泵與風(fēng)機(jī)在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和火力發(fā)電廠中的地位流體的機(jī)械能水輪機(jī)風(fēng)輪機(jī)發(fā)電機(jī)機(jī)械能第一節(jié)泵與風(fēng)機(jī)在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和火力發(fā)電廠中的地位4.看一下蒸汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)的工作過程,分析設(shè)備前后的流體能量.第一節(jié)泵與風(fēng)機(jī)在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和火力發(fā)電廠中的地位流體的內(nèi)能和機(jī)械能蒸汽輪機(jī)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)機(jī)械能第一節(jié)泵與風(fēng)機(jī)在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和火力發(fā)電廠中的地位二、介紹幾個(gè)數(shù)字1.第一組30%和42%.2.第二組45%和65%.3.第三組70%~80%.第一節(jié)泵與風(fēng)機(jī)在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和火力發(fā)電廠中的地位三、泵與風(fēng)機(jī)在國民經(jīng)濟(jì)中的應(yīng)用

1.農(nóng)業(yè)排澇和灌溉;2.礦業(yè)通風(fēng)及排水;3.冶金鼓風(fēng)和氣體液體輸送;4.化學(xué)氣體排送;5.石油工業(yè)的輸油和注水;6.建筑業(yè)的施工用泵和供暖通風(fēng)給排水.第一節(jié)泵與風(fēng)機(jī)在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和火力發(fā)電廠中的地位四、泵與風(fēng)機(jī)在電廠中的應(yīng)用

1.在核電站的應(yīng)用(了解)2.在火力發(fā)電廠中的應(yīng)用(1)給水泵:向鍋爐送水;(2)循環(huán)水泵:向凝氣器送冷卻水;(3)凝結(jié)水泵:排送凝氣器中凝結(jié)水;(4)送風(fēng)機(jī):向鍋爐輸送空氣;(5)引風(fēng)機(jī):排除鍋爐煙氣.第一節(jié)泵與風(fēng)機(jī)在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和火力發(fā)電廠中的地位第一節(jié)泵與風(fēng)機(jī)在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和火力發(fā)電廠中的地位火力發(fā)電廠系統(tǒng)簡圖說明:(1)找出水泵:鍋爐給水泵,循環(huán)水泵,凝結(jié)水泵;(2)找出風(fēng)機(jī):送風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī).(3)看標(biāo)號15和16,是射流泵.目前許多電廠都在用水環(huán)真空泵.第一節(jié)泵與風(fēng)機(jī)在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和火力發(fā)電廠中的地位五、泵與風(fēng)機(jī)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行1.安全性主要指什么?泵:汽蝕

燒毀電機(jī)

軸承密封風(fēng)機(jī):喘振燒毀電機(jī)

軸承密封由泵與風(fēng)機(jī)故障引起的停機(jī)停爐2.經(jīng)濟(jì)性指什么?主要是設(shè)備節(jié)能,近年引入LCC(Lifecyclecosts)第一節(jié)泵與風(fēng)機(jī)在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和火力發(fā)電廠中的地位

第一節(jié)泵與風(fēng)機(jī)在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和火力發(fā)電廠中的地位3.重要性：(1)給水泵－－心臟，引風(fēng)機(jī)－－呼吸系統(tǒng)(2)兩臺循環(huán)水泵中一臺事故，汽輪發(fā)電機(jī)出力降低，給水泵中斷給水，鍋爐汽包“干鍋”(3)電廠中主要調(diào)節(jié)對象第一節(jié)思考題1.試述泵與風(fēng)機(jī)在火力發(fā)電廠中的作用.2.簡述泵與風(fēng)機(jī)的定義及它們在熱力發(fā)電廠中的地位?第二節(jié)泵與風(fēng)機(jī)的基本性能參數(shù)一、泵的基本性能參數(shù)1.泵的基本性能參數(shù)包括:qv、Ｈ、P、η、ｎ、ｎｓ、[ＮＰＳＨ]2.為什么稱其為基本性能參數(shù)?3.流量:qv(1)概念:泵在單位時(shí)間內(nèi)所輸送的液體量.(2)單位:L/s、ｍ３/s、ｍ３/ｈ(3)注意:體積流量和質(zhì)量流量,單位的大小寫第二節(jié)泵與風(fēng)機(jī)的基本性能參數(shù)4.揚(yáng)程:單位重力液體從泵進(jìn)口1截面經(jīng)葉輪到出口2截面所獲得的機(jī)械能.H=E2-E1單位:m

試問:能用下式表示嗎?

H=E壓水池液面-E吸水池液面

(1)揚(yáng)程能不能這樣寫?(2)此二式子等不等?(3)此二式子物理意義一樣嗎?5.功率(1)軸功率P:原動機(jī)傳到泵軸上的功率.

單位:W

或kW

思考:原動機(jī)主要指什么?

原動機(jī)和泵有幾種連接方式?(2)有效功率Pe:通過泵的液體在單位時(shí)間內(nèi)從泵中獲得的能量,又稱輸出功率.

Pe＝ρｇqvＨ/１０００kＷ

第二節(jié)泵與風(fēng)機(jī)的基本性能參數(shù)第二節(jié)泵與風(fēng)機(jī)的基本性能參數(shù)(3)內(nèi)功率Pi:定義1:實(shí)際消耗于液體的功率稱為內(nèi)功率;定義2:有效功率加上除軸承、軸封外在泵內(nèi)損失的功率;定義3:通過葉輪的液體在單位時(shí)間內(nèi)從葉輪中獲得的能量.Pi=Pe+∑△P第二節(jié)泵與風(fēng)機(jī)的基本性能參數(shù)6.效率η:η＝（Pe/P）×100％思考:(1)我們需要什么樣的效率曲線?(2)以前我們關(guān)心的是量,隨著節(jié)能的要求,我們要關(guān)心其質(zhì).(3)內(nèi)效率:ηi＝（Pe/Pi）×100％我們用計(jì)算流體力學(xué)CFD模擬出的是效率還是內(nèi)效率?或者都不是?第二節(jié)泵與風(fēng)機(jī)的基本性能參數(shù)7.驅(qū)動功率:(1)原動機(jī)功率:Pg＝P/ηtm

ηtm如何取值?和哪些因素有關(guān)?(2)配套功率:

Pgr＝ＫPg＝ＫP/ηtm

＝（ＫρｇqvＨ）/（1000ηηtm）為何引入配套功率概念?

K如何取值?第二節(jié)泵與風(fēng)機(jī)的基本性能參數(shù)8.轉(zhuǎn)速n:泵每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)。單位：r/min

轉(zhuǎn)速對泵性能有哪些影響?

為什么水泵在向高速化發(fā)展?

如何實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的變化?9.比轉(zhuǎn)速ｎｓ在相似定律部分講;汽蝕余量[ＮＰＳＨ]在汽蝕部分講.第二節(jié)泵與風(fēng)機(jī)的基本性能參數(shù)二、風(fēng)機(jī)的基本性能參數(shù)1.風(fēng)機(jī)的基本性能參數(shù)包括:qv、p、pｓｔ、P、η、ηst、ｎ、ｎy2.流量qv：單位時(shí)間通過風(fēng)機(jī)進(jìn)口的氣體體積.

注意和水泵流量概念的區(qū)別.3.全壓ｐ:單位體積氣體從風(fēng)機(jī)進(jìn)口截面經(jīng)葉輪至出口截面所獲得的機(jī)械能的增加值.4.靜壓ｐｓｔ：ｐｓｔ＝ｐ－ｐｄ２第二節(jié)泵與風(fēng)機(jī)的基本性能參數(shù)5.補(bǔ)充其它概念:

風(fēng)機(jī)入口靜壓風(fēng)機(jī)入口動壓風(fēng)機(jī)入口全壓風(fēng)機(jī)出口靜壓風(fēng)機(jī)出口動壓風(fēng)機(jī)出口全壓風(fēng)機(jī)動壓第二節(jié)泵與風(fēng)機(jī)的基本性能參數(shù)6.軸功率P：類似于泵.7.有效功率Pｅ＝qvp／１０００8.效率η：η＝（Pe/P）×100％

9.轉(zhuǎn)速n：類似于泵

第二節(jié)練習(xí)1.寫出泵有效功率表達(dá)式,并解釋式中各量的含義和單位.2.風(fēng)機(jī)全壓和靜壓的定義式是什么?3.試求輸水量qv=50m3/h時(shí)離心泵所需的軸功率.設(shè)泵出口處壓力計(jì)的讀數(shù)為25.5×104Pa,泵入口處真空計(jì)的讀數(shù)為33340Pa,壓力計(jì)與真空計(jì)的標(biāo)高差為△z=0.6m,吸水管與壓水管管徑相同,離心泵的總效率η=0.6第二節(jié)練習(xí)4.離心式風(fēng)機(jī)的吸入風(fēng)道及壓出風(fēng)道直徑均為500mm,送風(fēng)量qv=18500m3/h.試求風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的全壓及風(fēng)機(jī)入口、出口處的靜壓.設(shè)吸入風(fēng)道的總阻力損失為700Pa,壓出風(fēng)道的總阻力損失為400Pa(未計(jì)壓出風(fēng)道出口的阻力損失),空氣密度ρ=1.2kg/m3.5.有一普通用途的離心式風(fēng)機(jī),其全壓p=2000Pa,流量qv=47100m3/h,全壓效率η=0.76,如果風(fēng)機(jī)軸和原動機(jī)軸采用彈性聯(lián)軸器連接,試計(jì)算該風(fēng)機(jī)的全壓有效功率、軸功率，并選配電機(jī).第二節(jié)練習(xí)6.發(fā)電廠的鍋爐車間裝有五臺鍋爐,由壓力計(jì)測得鍋爐工作壓力為3.9×106N/m2的情況下,每臺鍋爐的額定蒸發(fā)量為7.35×105kg/h.按照有關(guān)規(guī)定,供給鍋爐的流量應(yīng)不小于所有鍋爐在額定蒸發(fā)量情況下的1.15倍,離心泵產(chǎn)生的揚(yáng)程相當(dāng)于鍋爐的工作壓力的1.25倍.若設(shè)置4臺型號相同的給水泵,試求每臺給水泵所配用電動機(jī)的功率.設(shè)電動機(jī)的容量安全系數(shù)為10%,泵的效率η=0.75,水泵和電動機(jī)軸彈性聯(lián)軸器聯(lián)接.給水密度ρ=909.44kg/m3.第二節(jié)練習(xí)7.有一離心泵,裝設(shè)在標(biāo)高為4m的平臺上.該泵從水面水位2m的蓄水池中吸水,并送往另一水位標(biāo)高14m、自由表面上絕對壓力p3=1.2×105N/m2的壓力水箱中.當(dāng)?shù)卮髿鈮簆a=105N/m2.(1)試確定離心泵的流量及揚(yáng)程.設(shè)安裝在離心泵出口的壓力表的讀數(shù)pg=2.5×105N/m2,吸入管道長l1=6m,直徑d1=100mm,d2=80mm,沿程阻力系數(shù)λ1=0.025,λ2=0.028.吸水濾網(wǎng)的局部阻力系數(shù)ξ1=7,閥門的阻力系數(shù)ξ2=8,每個(gè)90°彎管的阻力系數(shù)為0.5。(2)試確定原動機(jī)功率.若離心泵的效率η=0.7,原動機(jī)容量的功率按安全系數(shù)k=1.2,原動機(jī)軸和泵軸的傳動機(jī)械效率ηtm=0.95。第二節(jié)練習(xí)8.水泵將吸水池的水送往水塔,若泵的吸水高度H1=3m,水泵出口到水塔水面的高度為H2=30m.水泵進(jìn)口處的真空值為6.57×104N/m2,吸入管道的局部阻力系數(shù)之和∑ξ=9.0,吸入管道的直徑d1=300mm,長度l1=8m,壓出管道直徑d2=250mm,長度l2=60m.吸入管道和壓出管道的沿程阻力系數(shù)均取為λ=0.035.壓出管道的局部阻力系數(shù)之和∑ξ=16.試求水泵的流量及泵出口壓力表的讀數(shù)pg.第二節(jié)練習(xí)9.泵與風(fēng)機(jī)有哪些主要性能參數(shù)?分別是怎樣定義的?10.如何表示流體通過泵與風(fēng)機(jī)后獲得的能量?第三節(jié)泵與風(fēng)機(jī)的分類和工作原理一、泵與風(fēng)機(jī)的分類(一)按產(chǎn)生的壓力分(1)泵低壓泵:壓力＜2MPa;中壓泵:壓力=2~6MPa;高壓泵:壓力＞6MPa。(2)風(fēng)機(jī)通風(fēng)機(jī):風(fēng)壓≤10~15kPa;鼓風(fēng)機(jī):風(fēng)壓=10~340kPa；壓氣機(jī):風(fēng)壓＞290~340kPa以上。(3)通風(fēng)機(jī)低壓通風(fēng)機(jī):風(fēng)壓＜1kPa;中壓通風(fēng)機(jī):風(fēng)壓=1~3kPa;高壓通風(fēng)機(jī):風(fēng)壓=3~15kPa。通風(fēng)機(jī):風(fēng)壓≤10~15kPa;鼓風(fēng)機(jī):風(fēng)壓=10~340kPa;壓氣機(jī)”風(fēng)壓＞290~340kPa以上。第三節(jié)泵與風(fēng)機(jī)的分類和工作原理各種泵與風(fēng)機(jī)的使用范圍第三節(jié)泵與風(fēng)機(jī)的分類和工作原理(二)、按工作原理分類第三節(jié)泵與風(fēng)機(jī)的分類和工作原理二、工作原理1.離心式泵與風(fēng)機(jī)的工作原理(1)觀看動畫(2)觀看錄象(3)通過看動畫和錄象得出一些結(jié)論和疑問(4)工作原理的幾種表述方法:

定性表述機(jī)翼理論達(dá)朗伯原理2.軸流式式泵與風(fēng)機(jī)的工作原理:葉柵理論第三節(jié)泵與風(fēng)機(jī)的分類和工作原理第三節(jié)泵與風(fēng)機(jī)的分類和工作原理3.混流式泵與風(fēng)機(jī)工作原理(介于二者之間)4.離心泵的彩圖第三節(jié)泵與風(fēng)機(jī)的分類和工作原