泵與風(fēng)機(jī)知識培訓(xùn)

1泵與風(fēng)機(jī)是利用原動機(jī)的機(jī)械能輸送流體，并提高流體動能和勢能的能量轉(zhuǎn)換裝置，統(tǒng)稱為流體機(jī)械。輸送液體的流體機(jī)械稱為泵；輸送氣體的流體機(jī)械稱為風(fēng)機(jī)。泵與風(fēng)機(jī)1.何為流體？——任何微小剪切力作用下都會產(chǎn)生連續(xù)變形的物質(zhì)稱為流體。也就是液體和氣體的統(tǒng)稱。2.何為流體機(jī)械？流體機(jī)械——利用原動機(jī)的能量輸送流體的機(jī)械稱為流體機(jī)械。2考點(diǎn)13.1和13.4離心式泵與風(fēng)機(jī)的構(gòu)造特點(diǎn)4A根據(jù)泵與風(fēng)機(jī)的工作原理，通?？蓪⑵浞譃椋喝~片式、容積式和其它類型等。葉片式泵與風(fēng)機(jī)主要是通過高速旋轉(zhuǎn)的葉輪對流體做功，使流體獲得能量。葉片式泵與風(fēng)機(jī)具有效率高、啟動方便、工作穩(wěn)定、性能可靠及容易調(diào)節(jié)等優(yōu)點(diǎn)，用途最為廣泛。B根據(jù)流體的流動情況，可分為離心式、軸流式、混流式及貫流式幾種。5111215離心式水泵16軸流式水泵17混流式泵貫流泵是一種低揚(yáng)程軸流泵，其揚(yáng)程在2米以下，流量大、結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低、效率高。適用于低洼地區(qū)的排澇和灌溉。18貫流式泵貫流泵是臥式軸流泵的一種水泵葉輪1920風(fēng)機(jī)葉輪21容積式泵與風(fēng)機(jī)主要是通過運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)機(jī)械內(nèi)部工作容積的改變對流體做功，使流體獲得能量。根據(jù)工作容積結(jié)構(gòu)的不同，又可分為往復(fù)式和回轉(zhuǎn)式兩種。屬于往復(fù)式的如活塞式往復(fù)泵、蒸汽活塞泵等；屬于回轉(zhuǎn)式的如齒輪泵、轉(zhuǎn)子泵、羅茨鼓風(fēng)機(jī)等。2223除上述兩種類型水泵以外還有利用高速流體工作的射流泵和氣力提升泵；利用螺旋推進(jìn)原理工作的螺旋泵；利用有壓管道水擊原理工作的水錘泵等其它類型泵。24往復(fù)泵25蒸汽活塞泵原理26蒸汽活塞泵外觀齒輪泵27283031羅茨鼓風(fēng)機(jī)32射流泵33氣升泵（也稱氣力提升泵）34螺旋泵（也叫螺桿泵）螺桿式壓縮機(jī)（流體機(jī)械）37水錘泵容積泵與風(fēng)機(jī)又可分為（

）和（

）往復(fù)式、回轉(zhuǎn)式38根據(jù)流體的流動情況，可將泵和風(fēng)機(jī)分為以下四種類別：（1）、（2）、（3）、（4）。（1）離心式泵與風(fēng)機(jī)（2）軸流式泵與風(fēng)機(jī)（3）混流式泵與風(fēng)機(jī)（4）貫流式泵與風(fēng)機(jī)考點(diǎn)391離心式泵與風(fēng)機(jī)的分類（1）離心式泵的種類離心式泵的構(gòu)造形式甚多，按泵軸的位置不同可分為臥式泵和立式泵兩大類；按照葉輪的數(shù)量不同，又可分為單級泵和多級分段式泵兩大類；按照葉輪的進(jìn)水情況不同，還可分為單吸泵（單面進(jìn)水）和雙吸泵（雙面進(jìn)水）兩類。常用離心式泵的種類歸納見表1。40臥式泵立式泵斜軸（油）泵單級單吸泵41多級泵42多級泵43雙吸葉輪44雙吸泵4546表1離心式泵的種類最常見的離心式泵是單吸單級泵。這種泵廣泛應(yīng)用與國民經(jīng)濟(jì)中各個(gè)部門。所能提供的流量范圍4.5~300m3/h，揚(yáng)程約為8~150m。47有些小型泵還可以將泵葉輪直接安裝在特制的加長電機(jī)軸上，泵體與電動機(jī)外殼相固定成為沒有托架和軸承的直聯(lián)式結(jié)構(gòu)。48另一種廣泛應(yīng)用的離心式泵是雙吸單級泵。這種泵的流量大，能自動平衡軸向推力。我國生產(chǎn)的雙吸單級泵的流量范圍為120~20000m3/h，揚(yáng)程約為10~110m。49分段式多級泵具有更高的揚(yáng)程。我國生產(chǎn)的分段式多級泵，中壓的流量在5~720m3/h之間，揚(yáng)程約為100~650m。高壓多級泵的揚(yáng)程可達(dá)2800m左右。50離心泵還可以按用途不同進(jìn)行分類。例如：農(nóng)用水泵、給水泵、污水泵、污泥泵、泥漿泵、鍋爐及水泵、冷凝水泵、水力采煤泵、氨水泵等等。5152（2）離心式風(fēng)機(jī)的種類離心式風(fēng)機(jī)按其產(chǎn)生的壓力不同，可分為三類：①低壓離心式風(fēng)機(jī)低壓離心式風(fēng)機(jī)如圖1所示，風(fēng)壓小于981Pa(100mmH20)。一般用于送風(fēng)系統(tǒng)或空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。②中壓離心式風(fēng)機(jī)中壓離心式風(fēng)機(jī)如圖2所示，風(fēng)壓在981～2943Pa(即100～300mmH20)范圍內(nèi)。一般用于除塵系統(tǒng)或管網(wǎng)較長，阻力較大的通風(fēng)系統(tǒng)。53③高壓離心式風(fēng)機(jī)高壓離心式風(fēng)機(jī)如圖3所示，風(fēng)壓大于2943Pa(即300mmH20)。一般用于鍛冶設(shè)備的強(qiáng)制通風(fēng)及某些氣力輸送系統(tǒng)。

圖1低壓離心式風(fēng)機(jī)圖2中壓離心式風(fēng)機(jī)圖3高壓離心式風(fēng)機(jī)54離心式風(fēng)機(jī)輸送氣體時(shí)，其增壓范圍一般在9.807kPa(即1000mmH2O)以下。離心式風(fēng)機(jī)按其輸送氣體的性質(zhì)不同，還可以分為：一般通風(fēng)機(jī)、排塵通風(fēng)機(jī)、鍋爐引風(fēng)機(jī)、耐腐蝕通風(fēng)機(jī)、防爆通風(fēng)機(jī)及各種專用風(fēng)機(jī)。按風(fēng)機(jī)材質(zhì)不同又可分為：普通鋼、不銹鋼、塑料以及玻璃鋼離心式通風(fēng)機(jī)。在實(shí)際應(yīng)用中，為方便起見，往往使用漢語拼音字頭縮寫來表示通風(fēng)機(jī)的用途，如表2所示。55表2通風(fēng)機(jī)用途漢語拼音代號

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，泵與風(fēng)機(jī)也得到了很大的發(fā)展，尤其是在大容量、高轉(zhuǎn)速、高效率、可靠性、低噪聲、自動化方面達(dá)到力量新的水平。有多大？56571、大容量：功率：大型鍋爐給水泵功率已接近60000KW。日本袖1000MW機(jī)組軸流式送風(fēng)機(jī)功率達(dá)8000KW；美國阿姆斯1300MW機(jī)組離心式送風(fēng)機(jī)，功率達(dá)6700KW。流量：淮安泵站，口徑4.5m軸流泵2臺，單機(jī)流量60m3/s；大汕子泵站，口徑6.0m混流泵2臺，單機(jī)流量97.5m3/s。揚(yáng)程：高壓（13.7～15.7Mpa）臨界壓力(17.7～20Mpa)超臨界壓力(25.6～29.4Mpa)50Mpa以上。58

2、高速化：轉(zhuǎn)速3000r/min7500r/min；單級揚(yáng)程200m1150m以上。

3、高效率：目前高效的泵與風(fēng)機(jī)，其效率可達(dá)到90%左右。59

4、可靠性：隨著機(jī)組容量的不斷增大，對泵與風(fēng)機(jī)的可靠性要求越來越高，注重對新材料、汽蝕、密封、振動、熱膨脹等問題的研究。5、低噪聲：噪聲對人體的健康是十分有害的，泵與風(fēng)機(jī)是強(qiáng)烈的噪聲源，已被設(shè)法進(jìn)行控制。606、自動化：隨著科技的發(fā)展，自動檢測技術(shù)、自動控制技術(shù)、電子計(jì)算機(jī)不僅逐步應(yīng)用于泵與風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)、繪圖、制造過程中，而且還廣泛應(yīng)用在泵與風(fēng)機(jī)運(yùn)行上的自動啟停；流量、壓力、溫度等參數(shù)的自動檢測、顯示和控制；主參數(shù)的上下限報(bào)警以及泵與風(fēng)機(jī)的自動聯(lián)鎖、保護(hù)等。612

泵與風(fēng)機(jī)的主要部件及其功用離心泵的主要部件及其功用軸流泵的主要部件及其功用離心風(fēng)機(jī)的主要部件及其功用軸流式風(fēng)機(jī)的主要部件及其功用622.1離心泵的主要部件及其功用

（1）離心泵裝置的構(gòu)成離心泵裝置示意圖1—泵殼；2—泵軸；3—葉輪；4—吸水管；5—壓水管；6—底閥；7—閘閥；8—灌水漏斗；9—泵座63（2）離心泵的構(gòu)造

離心泵構(gòu)造示意圖1—葉輪；2—泵軸；3—鍵；4—泵殼；5—泵座；6—灌水孔；7—放水孔；8—接真空表孔；9—接壓力表孔；10—泄水孔；11—填料函；12—減漏環(huán)：13—軸承座；14—壓蓋調(diào)節(jié)螺栓；15—傳動輪64651、葉輪2、泵軸與軸承3、吸入室4、導(dǎo)葉5、壓水室6、密封裝置7、軸向力平衡裝置轉(zhuǎn)子泵殼（3）離心泵的主要部件及其功用

主要部件（多級泵）66離心式泵與風(fēng)機(jī)的主要結(jié)構(gòu)部件是()和()

。葉輪

、機(jī)殼。67考點(diǎn)葉輪軸承座聯(lián)軸器泵座泵軸泵殼進(jìn)口密封裝置

軸端密封裝置軸向力平衡措施（3）離心泵的主要部件及其功用68

（1）功用：將原動機(jī)輸入的機(jī)械能傳給被輸送的液體。核心部件。

（2）型式封閉式半開式：開式：由前蓋板、后蓋板、葉片、輪轂組成。（用于輸送清水，如給水泵、凝結(jié)泵等）。無前蓋板。（輸送含雜質(zhì)的液體，如泥漿泵）。無前、后蓋板。（輸送含雜質(zhì)的液體，如灰渣泵）單吸雙吸（3）特點(diǎn)流體軸向進(jìn)入，徑向流出。葉片均為后彎式，片數(shù)為6~12片。雙吸葉輪可平衡軸向力、改善汽蝕性能。（一）葉輪葉輪的型式a—單吸封閉葉輪；b—雙吸封閉葉輪；c—半開式葉輪：d—開式葉輪69離心泵葉輪型式（a）閉式（b）半開式（c）開式1—葉片；2—前蓋板：3—后蓋板：4—水壓平衡孔70葉片泵葉輪（a）單吸離心泵葉輪（b）雙吸離心泵葉輪（c）混流泵葉輪（d）軸流泵葉輪71

（1）功用（2）型式軸軸承階梯軸（變徑、葉輪熱套在軸上），近代大型泵采用。（3）特點(diǎn)：軸的方向區(qū)分泵型軸：是傳遞扭矩的主要部件。軸承：支撐轉(zhuǎn)子及殘余軸向推力，減小摩擦。滾動軸承：小泵（φ<75mm）。

滑動軸承：大中型（φ>75mm）。水平軸：臥式泵。傾斜軸：斜軸泵。鉛直軸：立式泵。（二）泵軸與軸承水平軸（等徑、葉輪滑配在軸上），中小型泵采用。72

彎管形吸入室（用于大型泵，前部有直錐收縮段，有直錐室優(yōu)點(diǎn)）環(huán)形吸入室（用節(jié)段式多級泵，對稱、簡單、緊湊，分布不勻）半螺形吸入室（用于單級雙吸泵、水平中開多級等泵，分布均勻）（三）吸入室（吸入法蘭至葉輪進(jìn)口前的空間過流部分）（1）功用：平穩(wěn)、均勻、流動損失最小地將流體引入葉輪。直錐形吸入室（用于單級懸臂式離心泵上，性能好、簡單）（2）型式：7374

徑向式導(dǎo)葉（由螺旋線、擴(kuò)散管、過渡區(qū)和反導(dǎo)葉組成）流道式導(dǎo)葉（與徑向式導(dǎo)葉基本相同，無環(huán)狀空間）（2）型式（四）導(dǎo)葉（又稱導(dǎo)流器、導(dǎo)輪）（1）功用：在節(jié)段式多級泵上做導(dǎo)水機(jī)構(gòu)，兼有吸入壓出室作用。7576（五）壓水室（葉輪出口到泵法蘭的過流部分）(1)功用：收集從葉輪流出的高速流體，將液體的大部分動能轉(zhuǎn)變?yōu)閴耗?，然后引入壓水管和后級葉輪進(jìn)口。螺旋形壓水室（用于單級單、雙吸及多級水平中開式離心泵）環(huán)形壓水室（用于節(jié)段式多級泵的出水段上）導(dǎo)葉式壓水室（多用于多級泵上）（2）型式77

平環(huán)式迷宮式角接式密封裝置（1）功用進(jìn)口密封（密封環(huán)、口環(huán)、承磨環(huán)）

（裝于葉輪進(jìn)口處葉輪與泵殼上）軸端密封（簡稱軸封）（裝于泵軸穿出泵殼的部位上）進(jìn)口密封：減少泄露損失、避免葉輪與泵體直接摩擦。軸端密封：防止液體流出泵外，空氣流入泵內(nèi)。填料密封機(jī)械密封迷宮式密封浮動環(huán)密封（六）密封裝置7879

常溫：綿編織物（浸石墨黃油）溫壓稍高：石棉加金屬絲高溫水：巴氏合金鋁銅金屬絲，石墨和聚四氟乙烯細(xì)繩編疊構(gòu)造注意

填料箱

（充裝填料及水封環(huán)）

水封環(huán)

（分布密封水）

水封管

（引入密封水）

壓蓋

（用壓蓋螺栓調(diào)整填料松緊度）

填料

（密封軸與泵殼間隙）①密封水的功用是起密封、冷卻、潤滑作用。②壓蓋的擰緊程度，以每秒鐘漏水一滴為宜，不可過緊過松。③密封水的壓力根據(jù)泵內(nèi)壓力確定。④適用條件：圓周速度小于25m/s的場合。（2）軸端密封的型式A．填料密封8081一般泵無此結(jié)構(gòu)

靜環(huán)（固定于泵體上靜止不動）彈簧密封圈等端面貼合密封。B．機(jī)械密封（又稱端面密封）構(gòu)造動環(huán)（隨軸一起轉(zhuǎn)動，并可軸向移動）82

①端面保持一層水膜，起冷卻、潤滑作用。②優(yōu)點(diǎn)：密封效果好，軸向尺寸小，摩擦功耗較少，使用壽命長。③缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造精度要求高，價(jià)格較貴，安裝技術(shù)要求高。④適用條件：輸送腐蝕性、磨損性介質(zhì)，承受壓力達(dá)45Mpa，溫度-200~450℃，摩擦滑動速度達(dá)100m/s。廣泛應(yīng)用于高速給水上。注意8384

注意：現(xiàn)代高速鍋爐給水泵上廣泛采用。類型密封原理碳精迷宮密封：軸套表面加工成方形螺紋似的密封片，與

密封室炭精環(huán)組成微小間隙達(dá)到密封的。金屬迷宮密封：靜止的金屬密封片與轉(zhuǎn)軸形成微小間隙達(dá)

到密封的。螺旋密：在轉(zhuǎn)軸上車出與泄露方向相反的螺旋型溝

槽，達(dá)到減小泄露的目的。1微小間隙p↓v↑；2螺紋空間v↑p↓，減小兩側(cè)△p。C．迷宮密封8586

D．浮動環(huán)密封構(gòu)造：采用機(jī)械密封與迷宮密封原理結(jié)合起來的一種新型密封。原理：浮動環(huán)與軸之間的狹窄間隙產(chǎn)生大的水阻力實(shí)現(xiàn)密封的。注意：我國有些300MW機(jī)組采用該種密封。87

（1）軸向力產(chǎn)生的原因（七）軸向力及其平衡裝置（2）軸向力的平衡措施a、采用雙吸葉輪或葉輪對稱排列雙吸葉輪無軸向力葉輪對稱排列平衡軸向力88b、采用平衡孔和平衡管平衡軸向力c、采用平衡盤平衡軸向力采用平衡孔平衡軸向力采用平衡孔平衡軸向力采用平衡盤平衡軸向力89d、采用平衡鼓平衡軸向力采用平衡鼓平衡軸向力采用平衡盤和平衡鼓組合裝置平衡軸向力901.葉輪2.機(jī)殼3.導(dǎo)流器4.集流器5.進(jìn)氣箱6.擴(kuò)散器

主要部件：912.3離心風(fēng)機(jī)的主要部件及其功用

直前盤前盤后盤輪轂

（2）型式葉片平板形、圓弧形、機(jī)翼型開式：無前、后盤。單吸錐形前盤

封閉式構(gòu)造弧形前盤雙吸前彎式、徑向式、后彎式（3）特點(diǎn)流體軸向進(jìn)入，徑向流出。產(chǎn)生的流量較小，風(fēng)壓較高。（一）葉輪（1）功用：將原動機(jī)輸入的機(jī)械能傳給被輸送的氣體。核心部件。929394（二）機(jī)殼

阿基米德螺旋線或?qū)?shù)螺旋線平舌（1）構(gòu)造進(jìn)出風(fēng)口軸面圖為寬度不變的矩形螺形室（輪廓線）（2）功用螺形室：收集從葉輪出來的氣體引導(dǎo)到出口。蝸舌：防止部分氣流在蝸殼內(nèi)循環(huán)流動。淺舌深舌蝸舌95（三）導(dǎo)流器（進(jìn)口風(fēng)量調(diào)節(jié)器，安裝在集流器之前）（1）功用：調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)性能參數(shù)，擴(kuò)大工作范圍，提高調(diào)節(jié)經(jīng)濟(jì)性。(d)徑向?qū)Я髌餍比~導(dǎo)流器簡易導(dǎo)流器（2）型式軸向?qū)Я髌?d)