(电厂培训泵与风机)专题一泵与风机的概述

1、主讲教师：肖洪主讲教师：肖洪 ）Pump and Fan学习目的：学习目的：n泵与风机的泵与风机的(设计设计)选型选型n泵与风机的泵与风机的运行调节、故障分析运行调节、故障分析培训内容：培训内容：p专题一：泵与风机基本常识专题一：泵与风机基本常识p专题二：叶片式泵与风机的基本理论专题二：叶片式泵与风机的基本理论p专题三：叶片式泵与风机的性能专题三：叶片式泵与风机的性能p专题四：工作点和运行调节专题四：工作点和运行调节p专题五：在运行过程中出现的主要问题专题五：在运行过程中出现的主要问题专题一专题一 泵与风机的基本常识泵与风机的基本常识学科角度：是流体力学的应用和发展

2、。学科角度：是流体力学的应用和发展。 能量角度：是能量转换设备。能量角度：是能量转换设备。 原动机原动机( (机械能机械能) )流体流体( (动、势能）动、势能）泵泵 : : 一般输送液体一般输送液体风机：一般输送气体风机：一般输送气体流体机械流体机械 ？n流体机械流体机械流体具有的流体具有的机械能机械能和机械所做的和机械所做的功功之间进行能之间进行能量转换的机械（泵与风机、压缩机、水轮机、汽轮机、燃气量转换的机械（泵与风机、压缩机、水轮机、汽轮机、燃气轮机、液力耦合器）轮机、液力耦合器）促动器：叶轮、转轮、活塞促动器：叶轮、转轮、活塞流动部件流动部件机械组件机械组件 泵与风机是将原动机（如电

3、动机、汽轮机等）提供的泵与风机是将原动机（如电动机、汽轮机等）提供的机械能机械能转转换成流体的换成流体的压力能压力能和和动能动能，以达到流体定向输运的一种动力设备。，以达到流体定向输运的一种动力设备。泵与风机的定义泵与风机的定义 据统计：据统计： 耗电量占全国总用电量的耗电量占全国总用电量的30-40%30-40%（泵的耗电量占到泵的耗电量占到20%20%，风机约占风机约占10%10%）；）；泵与风机是电厂的耗电大户，泵与风机是电厂的耗电大户，占厂用电的占厂用电的80%80%左右左右（采用汽动给（采用汽动给水泵除外），其中泵约占水泵除外），其中泵约占50%50%，风机约，风机约30%30%。

4、我国生产的泵和风机效率能够达到我国生产的泵和风机效率能够达到80%-90%80%-90%，然而，泵与风机在，然而，泵与风机在系统中的实际运行效率只有系统中的实际运行效率只有40%40%左右（发达国家约为左右（发达国家约为50%-70%50%-70%）。经济性有待提高！经济性有待提高！汽水系统汽水系统循循环环水水泵泵戚电中压给水泵戚电中压给水泵戚电高压给水泵戚电高压给水泵戚电冷风机戚电冷风机风风机机闭式冷却水系统闭式冷却水系统戚电开式水泵戚电开式水泵戚电闭式水泵戚电闭式水泵泵与风机的分类泵与风机的分类n泵按产生的压力分为泵按产生的压力分为:n低压泵：压力在低压泵：压力在 2MPa 以下；以下；n

5、中压泵：压力在中压泵：压力在 2 一一 6MPa ；n高压泵：压力在高压泵：压力在 6MPa 以上。以上。按压力分类按压力分类n风机按产生的风压分为风机按产生的风压分为:n通风机：风压小于通风机：风压小于 15kPa ； n鼓风机：风压在鼓风机：风压在15一一 340kPa 以内；以内；n压气机：风压压气机：风压在在 340kPa 以上。1.叶片式叶片式2.容积式容积式离离心心式式轴轴流流式式混混流流式式往复式往复式回转式回转式活活塞塞泵泵柱柱塞塞泵泵隔隔膜膜泵泵齿齿轮轮泵泵螺螺杆杆泵泵风风机机滑滑片片泵泵罗罗茨茨风风机机3.其他其他泵与风机的分类泵与风机的分类按工作原理分类按工作原理分类真真

6、空空泵泵射射流流泵泵水水锤锤泵泵叶叶轮轮叶叶轮轮叶叶轮轮压出压出室室吸入吸入室室扩散扩散管管导叶导叶导叶导叶泵壳泵壳 工作原理：工作原理：工作叶轮旋转工作叶轮旋转时叶轮上的叶片将能量连续地时叶轮上的叶片将能量连续地传给流体，从而将流体输送到传给流体，从而将流体输送到高压、高位处或远处。高压、高位处或远处。叶片式泵与风机叶片式泵与风机流体流动特点流体流动特点流体的流体的出流方向不同出流方向不同:负压负压离心力离心力特点：特点：轴向进入轴向进入 转转9090 径向流出径向流出1.1. 流量小、压力大，小流量高扬程的场合流量小、压力大，小流量高扬程的场合叶片式叶片式-离心式泵与风机的工作原理离心式泵

7、与风机的工作原理泵与风机的分类及工作原理泵与风机的分类及工作原理离心式泵与风机离心式泵与风机n效率高效率高n性能可靠性能可靠n流量均匀流量均匀n易于调节易于调节n可以制成各种扬程（压力）及流量以满足不同可以制成各种扬程（压力）及流量以满足不同需要需要目前应用最为广泛（火电厂中的给水泵、凝结水目前应用最为广泛（火电厂中的给水泵、凝结水泵、闭式循环水系统中循环水泵、送引风机）泵、闭式循环水系统中循环水泵、送引风机）特点：特点：轴向进入、轴向流出；轴向进入、轴向流出；1. 流量大、压力小，适用于大流量低扬程的场合流量大、压力小，适用于大流量低扬程的场合叶片式叶片式- -轴流式泵与风机的工作原理轴流式

8、泵与风机的工作原理泵与风机的分类及工作原理泵与风机的分类及工作原理轴流式泵与风机轴流式泵与风机n结构紧凑结构紧凑n外形尺寸小外形尺寸小n重量轻重量轻n动叶可调轴流式风机变工况性能好、工作范围大动叶可调轴流式风机变工况性能好、工作范围大大型电站中的开式循环水系统中循环水泵、送引风机大型电站中的开式循环水系统中循环水泵、送引风机叶片式叶片式- -混流式泵与风机的工作原理混流式泵与风机的工作原理泵与风机的分类及工作原理泵与风机的分类及工作原理 特点：特点： 1.轴向流入，锥面方向流出轴向流入，锥面方向流出 2.流量较大、压头较高，介于轴流式与离心式之间流量较大、压头较高，介于轴流式与离心式之间火电厂

9、中的开式循环水系统中循环水泵、引风机火电厂中的开式循环水系统中循环水泵、引风机容积式容积式- -往复式往复式泵与风机的分类及工作原理泵与风机的分类及工作原理活塞式活塞式:（输送液体的活称塞泵，输送气体的称活塞式压缩机）（输送液体的活称塞泵，输送气体的称活塞式压缩机） 如锅炉加药活塞泵、气动控制仪表供气的空气压缩机；如锅炉加药活塞泵、气动控制仪表供气的空气压缩机；特点：特点：1、压力较高，流量小而不均匀、压力较高，流量小而不均匀 2、调节复杂，不利于高速原动机的直联、调节复杂，不利于高速原动机的直联 3、适宜输送各种介质（高、低黏度；易燃、易爆的各种流体）、适宜输送各种介质（高、低黏度；易燃、易

10、爆的各种流体）柱塞泵：柱塞泵：容积式容积式- -往复式往复式泵与风机的分类及工作原理泵与风机的分类及工作原理如灰浆柱塞泵、气动控制仪表供气的空气压缩机；如灰浆柱塞泵、气动控制仪表供气的空气压缩机；容积式容积式- -回转式回转式泵与风机的分类及工作原理泵与风机的分类及工作原理齿轮泵：齿轮泵：螺杆泵螺杆泵 （螺杆风机）（螺杆风机）:容积式容积式- -回转式回转式泵与风机的分类及工作原理泵与风机的分类及工作原理齿轮泵：齿轮泵：特点：特点：压力高、流量小；压力高、流量小；2、结构简单、轻便紧凑、流量比往复式均匀；、结构简单、轻便紧凑、流量比往复式均匀；3、运行时噪声大，齿轮磨损后漏损大；、运行时噪声大

11、，齿轮磨损后漏损大；适宜输送扬程要求较高流量小的黏度较大的流体（如小型适宜输送扬程要求较高流量小的黏度较大的流体（如小型汽轮机的主油泵；电动给水泵及锅炉送引风机的润滑油泵）汽轮机的主油泵；电动给水泵及锅炉送引风机的润滑油泵）容积式容积式- -回转式回转式泵与风机的分类及工作原理泵与风机的分类及工作原理特点：特点：压力高、流量较大；压力高、流量较大；2、流量均匀，效率比齿轮泵高；、流量均匀，效率比齿轮泵高；3、可与原动机直联；、可与原动机直联；4、运行时噪声低（因泵内流体是在螺纹槽内沿杆轴方向移动，流动时、运行时噪声低（因泵内流体是在螺纹槽内沿杆轴方向移动，流动时运转平稳）；运转平稳）；适宜输送

12、扬程、流量要求较高的黏度大的流体（如润滑油适宜输送扬程、流量要求较高的黏度大的流体（如润滑油泵、调节油泵、锅炉燃油泵）泵、调节油泵、锅炉燃油泵）螺杆泵螺杆泵 :容积式容积式- -回转式泵与风机回转式泵与风机泵与风机的分类及工作原理泵与风机的分类及工作原理罗茨风机：罗茨风机：特点：特点：、维修方便；维修方便；2、因不需要内部润滑油，则输送介质不含油；、因不需要内部润滑油，则输送介质不含油；3、运行时噪声高；、运行时噪声高；如烟气脱硫、气力除灰、煤粒沸腾燃烧等系统或设备的送风机如烟气脱硫、气力除灰、煤粒沸腾燃烧等系统或设备的送风机原理原理：利用高速射流（水或蒸汽）的抽吸作用来输送流体。：利用高速射

13、流（水或蒸汽）的抽吸作用来输送流体。流体在喷嘴中将部分压能转变为动能。流体在喷嘴中将部分压能转变为动能。其他其他-喷射泵喷射泵泵与风机的分类及工作原理泵与风机的分类及工作原理常用做凝汽器的抽气装置、离心式循环水泵启动时抽真空之常用做凝汽器的抽气装置、离心式循环水泵启动时抽真空之用、输送炉渣的高压水力喷射器或作为主油泵供油的注油器用、输送炉渣的高压水力喷射器或作为主油泵供油的注油器其他其他-喷射泵喷射泵泵与风机的分类及工作原理泵与风机的分类及工作原理其他其他-真空泵（水环式）真空泵（水环式）泵与风机的分类及工作原理泵与风机的分类及工作原理星形叶轮偏心装在圆筒形泵壳内，启动前注入一定量的水，星形叶

14、轮偏心装在圆筒形泵壳内，启动前注入一定量的水，叶轮旋转，水受离心力作用被甩向四周形成一个相对于叶轮为偏叶轮旋转，水受离心力作用被甩向四周形成一个相对于叶轮为偏心的封闭水环。利用叶片与水环内表面形成的周期性扩大与减小心的封闭水环。利用叶片与水环内表面形成的周期性扩大与减小的两个月牙形空间，吸入气体并排出的两个月牙形空间，吸入气体并排出, ,叶轮不断旋转，则连续完成叶轮不断旋转，则连续完成吸气和排气的工作过程。吸气和排气的工作过程。其他其他-真空泵（水环式）真空泵（水环式）泵与风机的分类及工作原理泵与风机的分类及工作原理真空泵（水环式）真空泵（水环式）戚电真空泵戚电真空泵特点：特点：、制造精度要求

15、不高、易加工；、制造精度要求不高、易加工；2、可与电机直联；、可与电机直联；3、泵内无金属摩擦表面，泵内无需润滑；、泵内无金属摩擦表面，泵内无需润滑；4、操作简单、工作可靠；、操作简单、工作可靠；5、可抽除带尘埃的或易燃易爆气体；、可抽除带尘埃的或易燃易爆气体；6、真空度低（水工作液，极限达、真空度低（水工作液，极限达20004000Pa；油工作液达；油工作液达130Pa）真空泵（水环式）真空泵（水环式）火电厂中的常用做凝汽器的抽气装置或离心式循环水泵启火电厂中的常用做凝汽器的抽气装置或离心式循环水泵启动时抽真空之用动时抽真空之用n给水泵给水泵n凝结水泵凝结水泵n循环水泵循环水泵n疏水泵疏水泵

16、n主油泵主油泵n顶轴油泵顶轴油泵nEH油泵油泵n送风机送风机n引风机引风机n排粉风机排粉风机n一次风机一次风机n二次风机二次风机泵与风机的分类泵与风机的分类按在生产中的用途分类按在生产中的用途分类离心泵的分类离心泵的分类u按叶轮的级数分：单级、多级；按叶轮的级数分：单级、多级；u按吸入口数目分：单吸、双吸按吸入口数目分：单吸、双吸u按泵轴的工作位置分：卧式、立式按泵轴的工作位置分：卧式、立式单级单吸悬臂式离心泵单级单吸悬臂式离心泵叶轮泵体（蜗壳）泵盖悬架（轴承支架）轴分段多级离心泵分段多级离心泵立立式式凝凝结结水水泵泵离心风机的分类离心风机的分类u按叶轮的级数分：单级、双级；按叶轮的级数分：单

17、级、双级；u按风机进气方式分：单吸、双吸；按风机进气方式分：单吸、双吸；u按风机叶轮旋转方向分：右旋、左旋；按风机叶轮旋转方向分：右旋、左旋；（从（从原动机一侧看原动机一侧看风机叶轮旋转）风机叶轮旋转）叶片式泵与风机的主要部件叶片式泵与风机的主要部件（1）吸入室）吸入室（2）叶轮）叶轮（3）（导叶）（导叶）（4）压出室）压出室（5）密封装置）密封装置离心泵主要部件离心泵主要部件离心风机的主要部件离心风机的主要部件离心式离心式（1）集流器与进气箱）集流器与进气箱（2）叶轮）叶轮（3）机壳）机壳叶片式泵与风机的主要部件叶片式泵与风机的主要部件离心泵离心泵-吸入室吸入室半螺旋形半螺旋形锥形锥形（锥度

18、（锥度 78）环形环形吸入室：吸入室：离心泵吸水管法兰接头至叶轮进口的空间。以最小的阻离心泵吸水管法兰接头至叶轮进口的空间。以最小的阻力损失，引导液体平稳进入叶轮，叶轮进口处液体流速均匀分布。力损失，引导液体平稳进入叶轮，叶轮进口处液体流速均匀分布。前盖板前盖板叶片叶片后盖板后盖板后盖板后盖板叶片叶片轮毂轮毂效率高效率高效率低效率低叶片式泵与风机的主要部件叶片式泵与风机的主要部件离心泵离心泵-叶轮叶轮叶轮：叶轮：是实现能量转换的主要部件，将原动机的机械能传是实现能量转换的主要部件，将原动机的机械能传递给流体，使流体获得压力能和动能。递给流体，使流体获得压力能和动能。轮毂轮毂叶片式泵与风机的主要

19、部件叶片式泵与风机的主要部件离心泵离心泵-压出室压出室螺旋形压出室螺旋形压出室（蜗壳）（蜗壳）环形压出室环形压出室压出室：压出室：叶轮出口或导叶出口至压水管法兰接头之间的空间。叶轮出口或导叶出口至压水管法兰接头之间的空间。收集从叶轮流出的高速流体，以最小阻力损失引入压水管或收集从叶轮流出的高速流体，以最小阻力损失引入压水管或次级叶轮进口，将部分动能转变为压力能。次级叶轮进口，将部分动能转变为压力能。叶片式泵与风机的主要部件叶片式泵与风机的主要部件离心泵离心泵-导叶导叶1. 径向式导叶径向式导叶2. 流道式导叶流道式导叶导叶：导叶：汇集前一级叶轮流出的液体，并在损失最小的条件下，引入汇集前一级叶

20、轮流出的液体，并在损失最小的条件下，引入次级叶轮的进口或压出室，把部分动能转换为压力能。次级叶轮的进口或压出室，把部分动能转换为压力能。离心泵离心泵-导叶导叶 平环式平环式 角接式角接式 迷宫式迷宫式1 1）密封环）密封环 作用：作用：防止高压流体通过叶轮进口与泵壳之间的间隙泄防止高压流体通过叶轮进口与泵壳之间的间隙泄露至吸入口，在叶轮进口外圈与泵壳之间加装密封环。露至吸入口，在叶轮进口外圈与泵壳之间加装密封环。叶片式泵与风机的主要部件叶片式泵与风机的主要部件离心泵离心泵-密封装置密封装置2）轴端密封）轴端密封叶片式泵与风机的主要部件叶片式泵与风机的主要部件离心泵离心泵-密封装置密封装置a.

21、填料密封填料密封 由填料箱由填料箱4、水封环、水封环5、填料填料3、压盖、压盖2和压紧和压紧螺栓等组成螺栓等组成（目前普通离心泵最常（目前普通离心泵最常用的一种轴封结构）用的一种轴封结构）带水封环的填料密封结构带水封环的填料密封结构轴端密封装置轴端密封装置填料：填料：石墨油浸石棉绳石墨油浸石棉绳聚四氟乙烯聚四氟乙烯n机械密封是无填料的密封装置。机械密封是无填料的密封装置。 由由动环动环5、静环静环7、弹簧、弹簧2和密封和密封圈圈8等组成等组成n动环在液体压力及弹簧力的作动环在液体压力及弹簧力的作用下与静环的端面保持紧密接用下与静环的端面保持紧密接触，以达到密封的目的。触，以达到密封的目的。n密

22、封效果好、使用寿命长，但密封效果好、使用寿命长，但结构复杂、制造精度高。适用结构复杂、制造精度高。适用于高温高压泵。于高温高压泵。b. 机械密封机械密封轴端密封装置轴端密封装置c. 迷宫式密封迷宫式密封 原理：原理：非接触型流体动力密封，利用流体流过转子与静子非接触型流体动力密封，利用流体流过转子与静子间的微小间隙产生的节流降压效应来实现密封。间的微小间隙产生的节流降压效应来实现密封。轴端密封装置轴端密封装置d. 浮动环密封浮动环密封 原理原理: 靠轴靠轴(或轴套或轴套)与浮动环之间的狭窄间隙产生很大的水力阻与浮动环之间的狭窄间隙产生很大的水力阻力而实现密封的，是采用机械密封与迷宫式密封原理结

23、合起来力而实现密封的，是采用机械密封与迷宫式密封原理结合起来的一种新型密封。的一种新型密封。轴端密封装置轴端密封装置填料密封特点：填料密封特点： 寿命短寿命短 结构简单结构简单 不能自补偿不能自补偿 密封效果一般密封效果一般 中低压水泵用中低压水泵用 摩擦耗功大摩擦耗功大机械密封特点：机械密封特点： 寿命长寿命长 结构复杂结构复杂 能自补偿能自补偿 密封效果好密封效果好 高温高压泵用高温高压泵用 摩擦耗功小摩擦耗功小集流器集流器：装在叶轮进口，以最小的阻力损失引导气流均匀的充：装在叶轮进口，以最小的阻力损失引导气流均匀的充满叶满叶 轮入口。轮入口。叶片式泵与风机的主要部件叶片式泵与风机的主要部

24、件离心风机离心风机-集流器集流器 离心风机离心风机集流器集流器n 集流器装置在叶轮前，它应集流器装置在叶轮前，它应使气流能均匀地充满叶轮的使气流能均匀地充满叶轮的 入口截面，入口截面，并且气流通过它时的阻力损失应该最小。并且气流通过它时的阻力损失应该最小。 圆筒形：圆筒形：叶轮进口处会形成涡流区圆锥形：圆锥形：好于圆筒形，但它太短，效果不佳。弧弧 形：形：好于前两种，锥弧形：锥弧形：最佳，高效风机基本上都采用此种集流器。叶片式泵与风机的主要部件叶片式泵与风机的主要部件离心风机离心风机-进气箱进气箱n集流器前的集流器前的进气箱作用：改善气流的流动状况进气箱作用：改善气流的流动状况（由于结（由于结

25、构上的需要，如风机进风口前装接弯管构上的需要，如风机进风口前装接弯管气流转弯流速气流转弯流速分布不均匀分布不均匀 ）离心风机离心风机进气箱进气箱叶片式泵与风机的主要部件叶片式泵与风机的主要部件叶轮的组成：前盘、后盘、叶片、轮毂叶轮的组成：前盘、后盘、叶片、轮毂叶片式泵与风机的主要部件叶片式泵与风机的主要部件离心风机离心风机-叶轮叶轮（a)平板型平板型 （b)圆弧型圆弧型 （d)机翼型机翼型叶片式泵与风机的主要部件叶片式泵与风机的主要部件离心风机离心风机-叶轮叶轮作用：作用：汇集从叶轮流出的气体，将其引向风机出口，将汇集从叶轮流出的气体，将其引向风机出口，将部分动能转换为压力能。部分动能转换为压

26、力能。装于风机出口，通过降低出口流体装于风机出口，通过降低出口流体流速，使部分动压转变为静压。流速，使部分动压转变为静压。叶片式泵与风机的主要部件叶片式泵与风机的主要部件离心风机离心风机-机壳机壳蜗舌：蜗舌： 防止部分气流在蜗壳内循环流动。防止部分气流在蜗壳内循环流动。扩压器：扩压器： n蜗壳的外形：蜗壳的外形： 阿基米德螺旋线、对数螺旋线 n蜗壳出口扩压器蜗壳出口扩压器: 因为气流从蜗壳流出时向叶轮旋转方向偏斜，所以扩压器一般做成向叶轮一边扩大，其扩散角通常为68。 离心风机离心风机蜗壳蜗壳叶片式泵与风机的主要部件叶片式泵与风机的主要部件离心通风机蜗壳出口附近有离心通风机蜗壳出口附近有“舌状

27、舌状”结构，一般称作结构，一般称作蜗蜗舌舌。蜗舌可以防止气体在机壳内循环流动。蜗舌可以防止气体在机壳内循环流动。 蜗舌组成：尖舌、深舌、短舌、平舌蜗舌组成：尖舌、深舌、短舌、平舌叶片式泵与风机的主要部件叶片式泵与风机的主要部件轴流式风机轴流式风机轴流式风机轴流式风机双级高压轴流风机双级高压轴流风机轴流式泵轴流式泵叶片式泵与风机的主要部件叶片式泵与风机的主要部件因轴流式通风机风机轮毂位于风流中，轴流式通风机轮毂因轴流式通风机风机轮毂位于风流中，轴流式通风机轮毂要设置成流线体形状，可以把空气阻力减少到要设置成流线体形状，可以把空气阻力减少到1/5，可提，可提高功效并能降低噪音。高功效并能降低噪音。戚电开式水泵的铭牌戚电开式水泵的铭牌泵与风机的基本性能参数泵与风机的基本性能参数Vmqq流量流量 流量流量: 单位时间内所输送的流体数量。单位时间内所输送的流体数量。t/h)(kg/s、mq质量流量质量流量:体积流量与质量流量：体积流量与质量流量：L/s)h/ms/(m33、Vq体积流量体积流量: 单位体积的气体通过风机所获得的能量增加值，用p表示，单位为帕Pa泵与风机的基本性能参数泵与风机的基本性能参数扬程（全压）扬程（全压）