(电厂培训泵与风机)专题一泵与风机的概述

泵与风机主讲教师：肖洪

hxiao0923@163.com）PumpandFan学习目的：泵与风机的(设计)选型泵与风机的运行调节、故障分析培训内容：专题一：泵与风机基本常识专题二：叶片式泵与风机的基本理论专题三：叶片式泵与风机的性能专题四：工作点和运行调节专题五：在运行过程中出现的主要问题专题一泵与风机的基本常识学科角度：是流体力学的应用和发展。

能量角度：是能量转换设备。

原动机(机械能)流体(动、势能）泵:一般输送液体风机：一般输送气体流体机械？流体机械——流体具有的机械能和机械所做的功之间进行能量转换的机械（泵与风机、压缩机、水轮机、汽轮机、燃气轮机、液力耦合器）促动器：叶轮、转轮、活塞流动部件机械组件泵与风机是将原动机（如电动机、汽轮机等）提供的机械能转换成流体的压力能和动能，以达到流体定向输运的一种动力设备。泵与风机的定义据统计：耗电量占全国总用电量的30-40%（泵的耗电量占到20%，风机约占10%）；

泵与风机是电厂的耗电大户，占厂用电的80%左右（采用汽动给水泵除外），其中泵约占50%，风机约30%。

我国生产的泵和风机效率能够达到80%-90%，然而，泵与风机在系统中的实际运行效率只有40%左右（发达国家约为50%-70%）。

经济性有待提高！！！汽水系统循环水泵戚电中压给水泵戚电高压给水泵戚电冷风机风机闭式冷却水系统戚电开式水泵戚电闭式水泵泵与风机的分类泵按产生的压力分为:低压泵：压力在2MPa

以下；中压泵：压力在2一6MPa；高压泵：压力在6MPa

以上。——按压力分类风机按产生的风压分为:通风机：风压小于15kPa；鼓风机：风压在15一340kPa以内；压气机：风压在340kPa

以上。1.叶片式2.容积式离心式轴流式混流式往复式回转式活塞泵柱塞泵隔膜泵齿轮泵螺杆泵风机滑片泵罗茨风机3.其他泵与风机的分类——按工作原理分类真空泵射流泵水锤泵离心泵示意图轴流泵示意图混流泵示意图叶轮叶轮叶轮压出室吸入室扩散管导叶导叶泵壳工作原理：工作叶轮旋转时叶轮上的叶片将能量连续地传给流体，从而将流体输送到高压、高位处或远处。叶片式泵与风机离心式：沿径向；轴流式：沿轴向；混流式：沿斜向。流体流动特点——流体的出流方向不同:负压离心力特点：轴向进入转90°径向流出流量小、压力大，小流量高扬程的场合叶片式---离心式泵与风机的工作原理原理：叶轮高速旋转时产生的离心力使流体获得能量，即流体通过叶轮后，压能和动能都得到提高，从而能够被输送到高处或远处。泵与风机的分类及工作原理离心式泵与风机效率高性能可靠流量均匀易于调节可以制成各种扬程（压力）及流量以满足不同需要目前应用最为广泛（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）原理：旋转叶片给绕流流体一个轴向推力/升力，使流体获得能量，压能和动能增加，并沿轴向排出。特点：轴向进入、轴向流出；流量大、压力小，适用于大流量低扬程的场合叶片式-轴流式泵与风机的工作原理泵与风机的分类及工作原理轴流式泵与风机结构紧凑外形尺寸小重量轻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、送引风机原理：流体沿介于轴向与径向之间的圆锥面方向流出叶轮，部分利用叶型升力，部分利用离心力。叶片式-混流式泵与风机的工作原理泵与风机的分类及工作原理

特点：

1.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火电厂中的开式循环水系统中循环水泵、引风机容积式-往复式泵与风机的分类及工作原理活塞式:（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；特点：1、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3、适宜输送各种介质（高、低黏度；易燃、易爆的各种流体）柱塞泵：特点：流量小不均匀，高压力。原理：利用工作容积周期性的改变来输送液体，并提高压力。机械借活塞在汽缸内的往复作用使缸内容积反复变化，以吸入和排出流体。容积式-往复式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；容积式-回转式泵与风机的分类及工作原理齿轮泵：原理：利用一对或几个特殊形状的回转体在壳体内作旋转运动来输送流体并提高压力。螺杆泵（螺杆风机）:容积式-回转式泵与风机的分类及工作原理齿轮泵：特点：1、压力高、流量小；2、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；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）容积式-回转式泵与风机的分类及工作原理特点：1、压力高、流量较大；2、流量均匀，效率比齿轮泵高；3、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，流动时运转平稳）；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）螺杆泵:容积式-回转式泵与风机泵与风机的分类及工作原理罗茨风机：特点：1、结构简单、维修方便；2、因不需要内部润滑油，则输送介质不含油；3、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原理：利用高速射流（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。其他-喷射泵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-喷射泵泵与风机的分类及工作原理其他-真空泵（水环式）泵与风机的分类及工作原理原理：星形叶轮偏心装在圆筒形泵壳内，启动前注入一定量的水，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，则连续完成吸气和排气的工作过程。其他-真空泵（水环式）泵与风机的分类及工作原理真空泵（水环式）戚电真空泵特点：1、结构简单、制造精度要求不高、易加工；2、可与电机直联；3、泵内无金属摩擦表面，泵内无需润滑；4、操作简单、工作可靠；5、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2000～4000Pa；油工作液达130Pa）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动时抽真空之用给水泵凝结水泵循环水泵疏水泵主油泵顶轴油泵EH油泵送风机引风机排粉风机一次风机二次风机泵与风机的分类——按在生产中的用途分类离心泵的分类按叶轮的级数分：单级、多级；按吸入口数目分：单吸、双吸按泵轴的工作位置分：卧式、立式单级单吸悬臂式离心泵叶轮泵体（蜗壳）泵盖悬架（轴承支架）轴分段多级离心泵立式凝结水泵离心风机的分类按叶轮的级数分：单级、双级；按风机进气方式分：单吸、双吸；按风机叶轮旋转方向分：右旋、左旋；（从原动机一侧看风机叶轮旋转）叶片式泵与风机的主要部件（1）吸入室（2）叶轮（3）（导叶）（4）压出室（5）密封装置离心泵主要部件离心风机的主要部件——离心式（1）集流器与进气箱（2）叶轮（3）机壳叶片式泵与风机的主要部件离心泵-吸入室半螺旋形锥形（锥度7°~8°）环形吸入室：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。前盖板叶片后盖板后盖板叶片轮毂效率高效率低叶片式泵与风机的主要部件离心泵-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递给流体，使流体获得压力能和动能。轮毂叶片式泵与风机的主要部件离心泵-压出室螺旋形压出室（蜗壳）环形压出室压出室：叶轮出口或导叶出口至压水管法兰接头之间的空间。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。叶片式泵与风机的主要部件离心泵-导叶1.径向式导叶2.流道式导叶导叶：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-导叶

平环式角接式

迷宫式1）密封环

作用：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。叶片式泵与风机的主要部件离心泵-密封装置2）轴端密封轴封是设置于轴与壳之间的间隙处，起到密封作用的装置。若轴封质量不过关，水泵将发生漏水和吸气的故障。叶片式泵与风机的主要部件离心泵-密封装置a.填料密封

由填料箱4、水封环5、填料3、压盖2和压紧螺栓等组成（目前普通离心泵最常用的一种轴封结构）带水封环的填料密封结构轴端密封装置填料：石墨油浸石棉绳聚四氟乙烯机械密封是无填料的密封装置。由动环5、静环7、弹簧2和密封圈8等组成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触，以达到密封的目的。密封效果好、使用寿命长，但结构复杂、制造精度高。适用于高温高压泵。b.机械密封轴端密封装置c.迷宫式密封

原理：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。轴端密封装置d.浮动环密封

原理:

靠轴(或轴套)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合起来的一种新型密封。轴端密封装置填料密封特点：寿命短结构简单不能自补偿密封效果一般中低压水泵用摩擦耗功大机械密封特点：寿命长结构复杂能自补偿密封效果好高温高压泵用摩擦耗功小集流器：装在叶轮进口，以最小的阻力损失引导气流均匀的充满叶轮入口。叶片式泵与风机的主要部件离心风机-集流器离心风机——集流器集流器装置在叶轮前，它应使气流能均匀地充满叶轮的入口截面，并且气流通过它时的阻力损失应该最小。

圆筒形：叶轮进口处会形成涡流区圆锥形：好于圆筒形，但它太短，效果不佳。弧形：好于前两种，锥弧形：最佳，高效风机基本上都采用此种集流器。安装在大型或双吸的离心式风机上。减少因气流不均匀进入叶轮产生的流动损失，另外可减少风机噪音。叶片式泵与风机的主要部件离心风机-进气箱集流器前的进气箱作用：改善气流的流动状况（由于结构上的需要，如风机进风口前装接弯管——气流转弯流速分布不均匀）离心风机——进气箱

叶片式泵与风机的主要部件

叶轮－叶轮前盘形式叶轮的组成：前盘、后盘、叶片、轮毂叶片式泵与风机的主要部件离心风机-叶轮叶轮－叶片形状（a)平板型（b)圆弧型（d)机翼型叶片式泵与风机的主要部件离心风机-叶轮作用：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。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。叶片式泵与风机的主要部件离心风机-机壳蜗舌：

防止部分气流在蜗壳内循环流动。扩压器：

蜗壳的外形：阿基米德螺旋线、对数螺旋线蜗壳出口扩压器: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θ通常为6°～8°。

离心风机——蜗壳叶片式泵与风机的主要部件离心通风机蜗壳出口附近有“舌状”结构，一般称作蜗舌。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、平舌叶片式泵与风机的主要部件轴流式风机轴流式风机双级高压轴流风机轴流式泵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，轴流式通风机轮毂要设置成流线体形状，可以把空气阻力减少到1/5，可提高功效并能降低噪音。戚电开式水泵的铭牌泵与风机的基本性能参数——流量流量:单位时间内所输送的流体数量。质量流量:体积流量与质量流量：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——扬程（全压）单位重量的液体通过泵后所获得的能量增加值，用H表示，单位为米水柱（mH2O）风机的全压（全风压）：泵的扬程：1个大气压＝1Bar＝105Pa＝10