泵与风机总结

1、泵与风机：能将原动机的机械能转化成被输送流体的机械能的流体机械。作用：补充营养（煤气水）、排除垃圾（渣烟），促使电厂工质（气汽水煤油）通道畅通、保证正常发供电。2、流量：单位时间内泵或风机所输送的流体量。3、扬程：单位重力液体通过泵所获得的机械能。4、全压：单位体积气体通过风机所获得的机械能。5、有效（输出）功率：在单位时间内流体从泵与风机中所获得的机械能。轴功率：原动机传递到泵与风机轴上的输入功率。内功率：实际消耗于液体的功率。6、总效率：有效功率与轴功率之比。7、叶片式泵与风机的工作原理：带叶片的旋转的工作轮对流体作功从而实现将原动机的能量连续地传给流体；容积式的工作原理：通过周期地改变工作室的容积实现输送流体。8、离心泵与风机的工作原理：当叶轮随轴旋转时，叶片间的流体也随叶轮旋转而获得离心力，并使流体从叶片间的出口处甩出。被甩出的流体及入机壳，于是机壳内的流体压强增高，最后被导向出口排出。流体被甩出后，叶轮中心部分的压强降低。外界气体就能使泵与风机的的吸入口通过叶轮前盘中央的孔口吸入，源源不断地输送流体。9、轴流式工作原理：旋转叶片的挤压推进力使流体获得能量，升高其压能和动能。10、混流式：流体是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。流量较大、压头较高，是一种介于轴流式与离心式之间的叶片式泵与风机。11、离心式泵与风机多采用后向叶型：动压水头成分大，流体在蜗壳及扩压器中的流速大，从而动静压转换损失必然较大。因为在其它条件相同时，尽管前向叶型的泵和风机的总的扬程较大，但能量损失也大，效率较低。因此离心式泵全采用后向叶轮。在大型风机中，为了增加效率或见得噪声水平，也几乎都采用后向叶型。1、流体分析假设：叶轮中的叶片数为无限多且叶片为无限薄；流体为理想流体；流体作定常运动；流体是不可压缩的；流体在叶轮内的流动是轴对称流动。2、绝对速度：是指运动物体相对于静止参照系的运动速度；相对速度：是指运动物体相对于运动参照系的速度；牵连速度：指运动参照系相对于静止参照系的速度。3、安装角是指叶片进、出口处的切线与圆周速度反方向之间的交角。4、排挤系数：实际的有效过流面积与无叶片时过流面积之比。5、能量方程分析：（1）流体所获得的理论扬程，仅与液体在叶片进、出口的运动速度有关，而与流动过程无关；（2）与被输送流体的密度无关。6、轴向涡流：容器转了一周，流体微团相对于容器也转了一周，其旋转角速度和容器的旋转角速度大小相等而方向相反，这种旋转运动就称轴向涡流。影响：1)使流线发生偏移从而使进出口速度三角形发生变化，使进口圆周速度增大、出口圆周速度减小；2)叶片两边产生压强差，原动机克服阻力矩消耗功。7、损失：（一）机械损失：当叶轮旋转时，轴与轴封、轴与轴承及叶轮圆盘摩擦所损失的功率。如何降低叶轮圆盘的摩擦损失：1）适当选取n和D2的搭配。2）降低叶轮盖板外表面和壳腔内表面的粗糙度可以降低△Pm2。3）适当选取叶轮和壳体的间隙。（二）容积损失：部分已经从叶轮获得能量的流体从高压侧通过间隙向低压侧流动造成能量损失。多发部位：叶轮入口与外壳之间的间隙处；平衡轴向力装置与外壳之间的间隙处；多级泵的级间间隙处。为了减小叶轮入口处的容积损失，一般在入口处都装有密封环。（三）流动损失：流体和流道壁面生摩擦、流道的几何形状改变使流体速度变化而产生旋涡，以及冲击等所造成的损失。多发部位：吸入室，叶轮流道，压出室冲击损失：当流量偏离设计量时，流体速度发生变化，在叶片入口和从叶轮出来进入压出室

时，流动角不等于叶片安装角，产生冲击损失。8、性能曲线：反映一定几何尺寸、一定转速下的泵与风机H(p),N,随v的变化规律的qq曲线。管路性能曲线：反映H或p随管路中流体v的变化规律的曲线。9、工况点：在给定的流量下，均有一个与之对应的扬程H或全压p，功率P及效率η值，q这一组参数，称为一个工况点。能量意义：在管路中输送流量v所需要的能量正好等于泵与风机所能提供的能量，即能量供求平衡。调节：用人为的方法改变泵与风机工作点的位置。不稳定运行工况点：在受到外界影响而脱离了原来的平衡状态后，在新的条件下不能再恢复到原来平衡状态的工况点。影响工况点的因素：吸入空间或压出空间的压强或高度；流体密度；流体含固体杂质；流体的粘性，管路的积垢、积灰、结焦、泄露、堵塞。10、离心式泵后向式叶轮的性能曲线：1）陡降型：流量变化不大而能头变化较大，如电厂自江河水库取水的循环水泵2）平坦型：流量变化大而能头变化小，如电厂的给水泵、凝结水泵3）驼峰型：能头随流量先增后减，应避免。11、相似理论应用：(1)对新设计的产品，需将原型泵与风机缩小为模型，进行模化试验以验证其性能是否达标；(2)在现有效率高、结构简单、性能可靠的泵与风机资料中，选一台合适的(比转数接近的)作为模型，按相似关系对该型进行设计；(3)由性能参数的相似关系，在改变转，速、叶轮几何尺寸及流体密度时，可进行性能参数的相似换算。12、运动相似：实型和模型的通流部分，相应点的流速大小成比例且比值相等，方向相同。几何相似：的通流部分，相应的线性尺寸成比例且比值相等、叶片数相等、安装角相等。动力相似：实型和模型的通道内各流体质点所受相应的同名力成比例且比值相等，方向相同。13、流量相似定律：凡几何相似的泵与风机，在相似工况下，其……。相似定律：相似的泵与风机，其性能参数间的变化规律。比例定律：仅仅因转速的变化引起性能参数与转速的变化规律。14、通用性能曲线：根据不同转速时的工况绘制出的性能和相应的等效曲线绘制在同一张图上所得到的曲线组。泵的比转速：几何相似的两台泵在相似工况下，其比值n√－（Qv）/（H）3/4必然相等，因此它反映了相似泵的特征，称之为泵的比转速，是综合性相似特征数。比转速的用途：映泵与风机结构特点；反映性能曲线变化趋势；决定型式；进行相似设计。1、泵内汽蚀现象：气泡形成、发展、溃灭、以致使过流壁面遭到破坏的全过程。汽蚀原因：泵的安装位置高出吸液面的高差太大；泵安装地点的大气压较低；泵所输送的液体温度过高。2、汽蚀危害及防止措施：1）缩短泵的使用寿命。对泵易汽蚀的部位常采用抗汽蚀性能较好的材料。2）产生噪声和振动。机组在这种情况下应停止工作。3）影响泵的运行性能。3、有效汽蚀余量NPSHa：在泵吸入口处，单位重力流体所具有的超过汽化压力能头的富裕能头。必需汽蚀余量NPSHr：单位重力流体从泵吸入口至泵内压强最低点所必需的压力降。4、吸入室：吸入法兰接口至叶轮前的空间。作用：引导液体在流动损失最小的情况下平稳地流入叶轮，并使叶轮进口处流速分布均匀。分类：1）圆锥管2）圆环形3）半螺旋形。

5、压出室：叶轮出口处与单机泵的出口管接头或多级泵下一级叶轮出口之间的那部分空间。作用：收集从叶轮中高速流出的液体，使其速度降低，实现部分动能到压能的转化，并把液体在流动损失最小的情况下送入下级叶轮进口或送入排出管路。压出室的分类：1）螺旋形2）节段式多级泵a、流道式导叶，b径向式导叶。6、轴向力：离心泵运行时，因叶轮两侧压强不等而产生一个方向指向泵吸入口并与泵轴平行的作用力。轴向力产生的原因：叶轮两侧压强分布不对称；轴向流入，径向流出，故液体轴向动量变化导致液体对叶轮产生一个轴向动反力7、平衡盘自动平衡轴向力：作用于转子上的轴向力大于平衡盘上的平衡力则转子就会向低压侧窜动而平衡盘是固定在转轴上的，因此，使轴向间隙减小，经间隙的流动阻力增加，泄漏量减少。这将导致液体流过径向间隙的速度减小，既经间隙中流动损失减小，从而提高了平衡盘前面的压强，于是作用在盘上的平衡力也就增大。当转子窜动道某一位置，平衡力与轴向力相等，达到平衡。8、轴端密封类型：1）压盖填料密封，只用于低速泵。通过适当拧紧螺栓使填料和轴之间保持很小的间隙。2）机械密封，适用于高温、高压、高转速的给水泵。优点：密封效果好，对操作维护要求不高，密封尺寸较小，使用寿命长，功率消耗少。3）迷宫密封：泄露大，功率损耗小。9、常用叶片式泵：给水泵：向锅炉连续供给高温高压给水的泵（高温高压高速）。循环水泵：（多从自然界吸水，循环水水质较差，流量大扬程低）向凝汽器不间断地提供大量的循环水，以冷却汽轮机的排汽，使之凝结成凝结水，并在凝汽器中形成高度真空。凝结水泵：（高度真空，抽吸的是饱和或接近饱和的温水，流量较大、扬程较高）把凝汽器热井中的凝结水抽出并升压到一定压力后，流经一些低压加热器，不间断地送往除氧器。1、串联：按B点选择泵：两台相同性能泵串联，确定安装高度，和选择电动机（离心B轴流C）。管路性能曲线越陡越好，泵的越平坦越好。2、并联：按B点选择泵：相同泵并联；按C点选择泵：确定安装高度，和选择电动机（离心C轴流B）。管路性能曲线越平坦越好，泵的越陡越好。3、节流调节：在维持泵与风机转速不变的情况下，通过改变阀门或档板的开度使管道特性曲线发生变化，改变泵与风机的工作点实现调节。分类：出口端调节，风机进口端