工程流体机械泵与风机课件

绪论

一：概念

泵与风机:是利用外加能量输送流体的机械。

抽吸、输送和提高流体压能和动能的一种机械。

压力的大小：单位时间内分子撞击单位表面积的次数与强度。提升温度：可以提高压力，但是当温度降低后，压力又恢复到原来的压力。不可取可以提高压力的方法主要是增加单位容积内分子的数目，也就是使分子间的距离缩短方法：1）减少分子所占封闭空间的容积，这是容积式压缩机的最基本的原理。2）利用惯性，通过气流的不断加速、减速，因惯性而彼此挤压，使分子间距离缩短。离心式压缩机。二：分类（按工作原理）

（一）容积式（机械内部工作容积的变化）

往复式：活塞泵、活塞压缩机

应用：小流量，高压力以及要求自吸的场合

缺点：重量尺寸大，调节复杂

2回转式：齿轮泵、螺杆泵、螺杆制冷机结构简单紧凑１离心式泵与风机２轴流式泵与风机３混流式泵与风机４贯流式泵与风机（二）叶片式（构成：叶轮＋机壳）

（能量的提升：叶轮的旋转离心力or升力）900

离心力大扬程小流量１离心式泵与风机２轴流式泵与风机３混流式泵与风机４贯流式泵与风机（二）叶片式（构成：叶轮＋机壳）

（能量的提升：叶轮的旋转离心力or升力）900

离心力大扬程小流量00

升力小扬程大流量00

～900

部分离心力＋部分升力轴流<扬程<离心离心<流量<轴流（二）叶片式（构成：叶轮＋机壳）

（能量的提升：叶轮的旋转离心力or升力）１离心式泵与风机：900

离心力大扬程小流量２轴流式泵与风机：00

升力小扬程大流量３混流式泵与风机：00

～900

部分离心力＋部分升力轴流<扬程<离心离心<流量<轴流４贯流式泵与风机：小风量低噪音安装方便InletDischarge

（三）其它形式的泵与风机

引射泵、真空泵等三本课程主要内容

1内容：本专业常用的泵与风机的理论、性能、运行、调节和选用方法等知识。

2假设：

a)流体为“连续介质”；

b)无粘性流体；一切流体均具有粘性，简化为无粘性流体。

c)不可压缩流体

本专业常用泵是以不可压缩的流体为工作对象的，风机的增压程度不高（通常只有9870Pa或

1000mmH2O以下）

液体气体第十一章

叶片式泵与风机的理论基础

第一节工作原理及性能参数

离心式泵和风机的主要结构部件是叶轮和机壳。机壳内的叶轮固装于由原动机拖动的转轴上。

一、离心式风机的工作描述：当原动机带动叶轮旋转时，叶轮转动时，叶道（叶片构成的流道）内的空气，受离心力作用而向外运动，在叶轮中央产生真空度，因而从进风口轴向吸入空气。吸入的空气在叶轮入口处折转90°后，进入叶道，在叶片作用下获得动能和压能。从叶道甩出的气流进入蜗壳，经集中、导流后，从出风口排出。吸入口叶轮机壳出口二、泵与风机的主要参数：1流量Q：单位时间内泵与风机所输送的流体量或重量流量体积流量2扬程H：单位重量流量的流体通过泵所获得的有效能量，m。也就是泵所输送的单位重量流量的流体从进口至出口的能量增值。

进出口流动能量方程：

进口断面：出口断面：出口断面—进口断面风机全压P：单位体积气体通过风机所获得的能量增量，Pa。如果Z1＝Z2注意：风机静压，不是风机出口的静压，也不是风机出口与进口静压差。

风机的静压Pj=风机全压P—风机出口动压Pd。

3功率：a.轴功率N:原动机传到泵或风机的功率，(W，kW)b.有效功率

Ne：单位时间内流体所获得的总能量，

(W，kW)泵风机（kW）（kW）注意：流量单位：m3/s4.效率：输入的轴功率被流体利用的程度5转速n：

泵或风机叶轮每分钟的转数,r/min

静压效率第二节离心式泵与风机的基本方程－欧拉方程

一、叶轮的几何描述叶轮进口直径D0叶片进出口直D1、D2叶片进出口宽度b1、b2安装角β1、β2安装角：叶片进、出口处的切线与圆周速度反方向线之间的夹角，用来表明叶片的弯曲方向。二、流体在叶轮中的运动1速度的分解：空气在叶道上任一点处，绝对速度c，是气流与叶轮的相对速度ω与牵连速度μ的向量和圆周速度相对速度＋绝对速度=叶轮进口叶轮出口2绝对速度的分解径向分速：与流量有关，方向与叶轮的半径方向相同切向分速：与压头有关，方向与叶轮的圆周运动方向相同3工作角的定义绝对速度和圆周速度的夹角,与计算径向分速和切向分速有关叶轮进口叶轮出口当叶轮流道几何形状（安装角已定）及尺寸确定后，如已知叶轮转速和流量，即可求得叶轮内任何半径上的某点的速度三角形。

想一想：已知：叶片几何形状、尺寸、n、QT；求任何半径上某点速度的图。ε:叶片排挤系数，反映叶片厚度对流道过流面积的遮挡程度。水泵(0.75～0.95)三、离心式泵与风机的基本方程——欧拉方程描述：流体在叶轮中的运动情况和获得能量的关系。1.理想叶轮的三个基本假设：叶片无限多，叶片厚度无限薄流体“进入和流出时对叶轮无冲击”，流速方向与叶片弯曲方向一致。同一圆周上流速大小均匀。

b.流体为不可压缩流体，流动过程中没有能量损失。2.基本方程的推导：c.气流是稳定流，其流动不随时间而变化。取叶轮的进出口圆柱面为控制面。流动为恒定流动下标T∞代表理想流体，叶片数无限多。动量矩定理：

质点系对某一转轴的动量矩对时间的变化率＝作用于该质点系的外力对该轴的力矩M。

外力矩＝单位时间内流出控制面的动量矩－控制面流入的动量矩。注意：

1).仅与流体在叶片进、出口处的运动速度有关，与流动过程无关；

2).与被输送液体的种类无关。（水or空气、其它密度不同的流体）只要叶片进、出口处的速度三角形相同，都可以得到相同的液柱或气柱高度（扬程）。外力矩乘以叶轮角速度就正是加在转轴上的外加功率而在单位时间内叶轮对流体所作的功N，在理想条件下，又全部转化为流体的能量

3).理论最大扬程4).余弦定理:Whenα1Τ∞＝90°，v

u1Τ∞

＝0四、叶片片数有限对欧拉方程之修正

1相对涡流：实际上叶片数目只有几片或几十片，叶片之间有宽度，相邻两叶片所形成的叶道占有一定的空间。当叶轮旋转时，叶道空间随叶片一起转动；而叶道内的气体，由于自身粘性小，又有惯性，它就有保持其本身方向不变的趋势。产生与叶轮运动方向相反的旋涡。2相对涡流对速度的影响：同一半径的圆周上相对速度分布不均匀b)流线发生偏移进口速度的偏移出口速度的偏移叶轮出口处，切向分速度将由vu2Τ∞

减小为vu2Τ叶轮进口处，切向分速度将由vu1Τ∞

增加为vu2Τu2Τ∞

＝u2Τ，u1Τ∞

＝u1Τ五、理论扬程之组成1动压水头增量不宜过大，过大能量损失大2静压水头增量静压水头的主要组成部分：单位重量流体在旋转时产生的离心力所作的功叶片间流道展宽，以致相对速度有所降低而获得的静压水头增量，由于此相对速度变化不大，故其增量较小(例题1)第三节叶型及其对性能的影响

问题：理论扬程HT与β2的关系？叶轮直径固定不变，相同的转速,流量，理论扬程HT与β2有关。Whenα1Τ∞＝90°，v

u1Τ∞

＝0理论扬程HT与α1的关系设计中1.径向流入

2.A1进口截面积≈A2出口截面积(2πrbε)结论（扬程）：前项叶型>径向叶型>后向叶型前向叶型的泵与风机的效果最好??连续性方程动能头小于理论能头的一半动能头等于理论能头的一半动能头大于理论能头的一半习题1的讨论应用离心式泵，大型风机：后向叶型；通常角度为200～300，高效率400～600。中小风机：前向叶型，尺寸的原因；污水泵，排尘风机，耐高温热泵：径向叶型，不易积尘，强度好。动能大能量损失大

前向叶型效率较低

几种叶片形式的比较：（1）从扬程看:前向叶片最大，径向叶片稍次，后向叶片最小。（2）从效率看:后向叶片最高，径向叶片居中，前向叶片最低。（3）从结构尺寸看:前向叶轮直径最小，而径向叶轮直径稍次，后向叶轮直径最大。第四节离心式泵与风机的理论性能曲线

泵与风机的性能曲线：泵与风机的扬程、流量、功率、效率和转速等性能是互相影响的，当一个参数变化时，其它的都随之变化，这种函数关系用曲线表示，就是泵与风机的性能曲线。Q和H之间的关系：Q和N之间的关系：Q与η之间的关系：理论性能曲线是从欧拉方程出发，研究理想条件下泵与风机的性能曲线。一、HT与QT的关系出口处流量就大小一定的泵或风机来说，转速不变时，上式中u2、g、ε、D2及b2均为定值，故上式可改写为：理论扬程HT与QT是线性关系；A为截距二、N与QT的关系假设没有能量损失：向下凹的曲线过原点的直线向上凹的曲线三、η与QT的关系第五节泵与风机的实际性能曲线

一、泵与风机的损失泵与风机的损失1.机械损失2.容积损失(流量）

3.水力损失(压力）机械效率ηm

容积效率ηv

水力效率ηh

1.机械损失与机械效率

a)轴承和轴封的摩擦损失ΔN1

b)圆盘摩擦损失ΔN2:叶轮前后盖板外表面与机壳内流体之间发生。(main)

原因：叶轮两侧与泵壳之间有泄漏的流体，流体回流时要产生摩擦力

（轴功率的1％～3％）机械效率

ηm2.容积损失与容积效率容积损失（泄漏损失）：

a）运动部件和固定部件存在着缝隙；

b）机内存在着高压和低压；流体从高压区通过缝隙泄漏到低压区泄漏主要发生地方：1).叶轮进口处与机壳之间的间隙；2).轴与机壳之间即轴封处的间隙，较小；3).水泵为平衡轴向推力而设置的平衡孔等。q表示泄漏的总回流量进口损失ΔH1:

摩擦、流道方向转换引起，因进口流速不高而不致太大2)撞击损失ΔH2:实际流量与设计流量不一致时引起3.水力(流动)损失与水力(流动)效率吸入口叶轮机壳出口b)大于设计流量c)小于设计流量a)等于设计流量4）动压转换和机壳出口损失ΔH4：

流体离开叶轮进入机壳后，有动压转换为静压的转换损失，以及机壳出口损失水利损失的总和3）叶轮中的水利损失ΔH3：

叶轮中的摩擦损失；流道中流体速度大小、方向变化及离开叶片出口等局部阻力损失；4.泵与风机的全效率只考虑机械效率时，供给泵或风机的轴功率为：

泵或风机实际所得的有效功率是：泵和风机的全效率可以由下式导出：

二、泵与风机的实际性能曲线一）实际扬程曲线2．考虑相对涡流的影响3．沿程阻力损失和局部阻力损失4．撞击损失5．容积（泄漏损失）

HT与QT分为下列三种：（1）平坦型（2）陡降型（3）驼峰型二）实际功率曲线空载时，功率最小。机械摩擦损失依然存在三）效率曲线综合以上三种曲线

对于风机来说，被输送气体的流速相对地较高，以致动压头（速度水头）在总压（水）头中占有相当的比重，而静压头（压强水头）较少。某些风机的性能曲线图上，常绘有流量－静压曲线，有的还绘有流量－静压效率曲线风机的静压Pj=风机全压P—风机出口动压Pd

静压效率第六节轴流式泵与风机

轴流式泵与风机应用大流量，小扬程流体轴向流入，轴向流出，无径向运动。利用旋转叶片对流体的升力锅炉送、引风机（电厂）循环水泵一、工作原理叶轮＝轮毂＋叶片叶片安装在轮毂上轮毂固定在转轴上吸入口进气室叶片将机械能传给流体导流叶片轴向运动取消旋转运动板型叶片类型机翼型叶片从根部到叶梢常是扭曲的。有些叶片的安装角是可以调整的。调整安装角能改变风机的流量和压头。二、叶型和叶栅两个概念叶型：叶片横截面的形状。如果叶片的截面形状为机翼型，则为翼型叶栅：沿一定的半径r截取叶片的剖面，然后将所得的剖面展开所得的。

沿任意半径r截取圆柱面，圆柱面沿母线割开后与各叶片相交得到一系列截面，将它展开成平面称为叶栅1.按不同半径截取的叶栅将具有不同的圆周速度2.而在同一半径上截取的直列叶栅图中，进口与出口的气流圆周速度都是相同的

三、流体在叶轮中的运动分析空间运动圆周分速度轴向分速度径向分速度1.假设a.叶片与叶片之间气流不受影响b.气流没有径向运动孤立叶片两向流直列叶栅每个翼型的绕流运动情况相同2.速度三角形v1偏转到

v2，当有导流叶片时，v2的方向重新调整为v1。3.理论压头但是由于叶栅是按同一半径取得的，所以具有同样的圆周速度，故理论压头方程式应为：用动量矩定理推导出的离心泵与风机的基本形式，也适用于轴流泵与风机。连续性方程讨论设计工况下

叶片扭曲，在不同半径处具有不同的安装角不同半径处理论扬程不一样，有可能发生径向流动，增加损失，效率下降

四、轴流泵与风机的性能曲线只有设计工况下才能保证流体的能量均匀性。Q>Q设或

Q<Q设，能量仍然是不均匀的。特别Q<Q设时，出现径向流动，产生二次回流水利损失大效率急剧下降1Q－H曲线陡降，并有转折点；二次回流的发生使小流量时能头急剧增大，空载扬程为设计工况的1.5～2倍。2Q－N曲线随流量增加而下降。Q↑,H↓↓,N↓

当Q＝0时，N最大，不可空载启动,开启时管路畅通。3.Q－η：Q偏离Q设时，η下降很快。高效工作区窄想一想：为什么轴流式泵与风机不适合用阀门调节流量？答：因为关小阀门使功率增大效率降低，容易引起电机超载。那么该使用怎样的调节方法呢？应该调节叶片安装角或者改变泵的转速。例题2第七节贯流式风机特点：小风量、低噪声、压头适当。叶轮为多叶式、长圆筒形，一部分敞开，另一部分为蜗壳包围。蜗壳两侧没有像离心风机那样的进风口。叶轮回转时，气流从叶轮敞开处进入叶栅，穿过叶轮内部，从另一面叶栅处排入蜗壳，形成工作气流。generalapplicationsPackageterminalairconditionersMini-splitsystems1.

多叶式前向叶型，两端封闭

2.叶轮的宽度b没有限制，当b加大，流量也增加

3.机壳部分地敞开使气流直接进入风机。气流横穿叶片两次

4.性能曲线是驼峰型的，效率较低，一般约为

30％～50％5.进风口与出风口都是矩形的，易于建筑物配和

第八节相似律与比转数相似律：研究几何相似的泵或风机在相似的工况之间性能参数的关系。1.研究新的风机、泵（尤其是大型机），需要通过模拟试验，原型和模型之间性能参数按相似律进行计算；2.同一系列的泵或风机几何相似，性能参数符合相似律。泵与风机的设计制造按系列进行；研究相似律的原因3.对同一台泵或风机，当转速改变或流体密度改变时，性能参数都随之变化，需要用相似律计算。一、相似条件1.几何相似同一系列的泵或风机满足几何相似。流体运动的力学相似，必须满足三方面的相似条件2.运动相似即：几何长度比值相等，相应的角度相等。各对应点的同名速度大小比值相等，方向相同。即：流体在各对应点的速度三角形相似。3.动力相似原型和模型对应的各种力的方向相同，大小比值相等。①惯性力，②粘性力：⑨重力；④压力。一般只要保证起主导作用的两种力相似即可。粘滞力和惯性力起主导作用，雷诺数Re由于Re>105很大，运动处于阻力平方区，自动相似.因此通常不用准则数判断相似而是用相似工况二、相似工况相似工况：在几何相似的基础上，原型与模型进出口速度三角形相似时对应的工况相似律：原型与模型在相似工况下Q、H、P、N

之间的相应关系①流量关系：②扬程关系：

③功率关系：

合并列同一机性能上，则“原型”“模型”的相似工况点各性能参数之间的相似关系为：三、风机的无因次（量纲）性能曲线无因次性能曲线用一套共同的性能曲线代表整个系列大小不同的风机的特性.优点：某一系列只用一套曲线，从而简化性能曲线图或性能表。

压力系数：流量系数：功率系数：定义三个无因次性能系数压力系数：流量系数：功率系数：定义三个无因次性能系数几点说明四、泵与风机的比转数最佳工况（效率最高）时的Q与H，选用该工况的比例常数两边立方得：

两边平方得：

无量纲性能曲线：代表整个风机系列的性能比转数：代表整个风机系列的综合性能

不同系列泵与风机的比较基础在相似律的基础上推导出一个包括流量，压力转速在内的综合相似特征数，ns一）.定义即得（消除叶轮直径,与机器具体尺寸无关）：则两边开四次方得：因为g是常量，故消去g以后亦是常量，所以比转数定义为：4.水泵比转数:1.由于同一系列泵或风机在最佳工况下的比例常数相等，比转数也相等。几点说明2.不同系列泵或风机具有不同的比转数。几何相似的泵与风机在相似工况下比转数相等。反之，比转数相等的泵与风机不一定相似。因为对同一比转数的风机，可设计成不同的形式。3.比转数含有转速、流量、扬程，所以是一个综合性能参数。5.风机比转数:沿袭水轮机比转数的定义：使水轮机产生的压头为1m，流量为0.075m3/s,有效功率等于1匹马力时的转速6.双吸：多级泵：

二）.比转数的实用意义：1反映系列泵与风机的性能特点2比转数反映改系列泵与风机结构上的特点流体经过叶轮前后两侧的路程增加，容易二次回流，比转速到达一定值，流体出口倾斜，流体流出的方向不是离心，而是斜向的3反映性能曲线的变化趋势

比转数小的机器压头增加多，流道长

比转数小的泵或者风机，Q—H曲线较平坦，Q－N曲线则因流量增加而压头减少不多，机器的轴功率上升较快，曲线较陡。比转数大的泵或者风机，Q—H曲线较陡，Q－N曲线较平坦。比转数小的机器为了增加压头，出口安装角较大；反之，高比转数的泵与风机出口安装角较小。三）.选型上的应用

因为比转数ns是选则的最佳工况点，已知流量和压头，可根据原动机算出所需要的比转数，从而初步确定采用泵或风机的型号。第九节相似律的实际应用

一、当被输送流体的密度改变时性能参数

数据是跟据标准条件下经实验得出的。我国规定的标准条件为：大气压强：101.325kPa（760mmHg）空气温度：20℃相对湿度：50％

当被输送流体的温度和压强与上述样本条件不同时，即流体密度发生改变，则风机的性能也发生相应的改变。

现以角标“0”代表样本条件，则得出：

由1流量

2压头

3功率

实际运行转速n与nm不同，则可用相似率来求出新的性能参数。此时相似率可为：

二、当转速改变时三、泵叶轮切削－仅叶轮直径D改变时令η=η0可得：

四、同一系列泵或风机性能曲线的换算已知：D2m，nm，性能曲线Ⅰ求：在D2和n2下的性能曲线Ⅱ

用光滑曲线连接，便得出性能曲线（DⅡ，nⅡ）下的Q－H曲线。AⅠ,BⅠ,CⅠ三点可得出：AⅡ,BⅡ,CⅡ三点相似工况效率相等，AⅠ,BⅠ,CⅠ三点的效率平移即可得（DⅡ，nⅡ）下的Q－η曲线同理，利用公式：

可以用相同方法进行Q－N曲线换算。

用这种换算方法，就可以将泵或风机在某一直径和某一转速下经实验得出的性能曲线换算出各种不同直径和转速条件下的许多性能曲线第十二章叶片式泵与风机在管路上的工作分析及调节第一节管路性能曲线及工作点

泵与风机的工作点泵与风机本身性能曲线管路系统的性能曲线两者之交点即为工作点

一、管路特性曲线

1.定义：流体在管路系统中通过的流量与所需的

能量之间的关系曲线。2.

吸入容器液面，压出容器液面对1－2液面列伯诺里方程:静能头，压出容器测压管水头与吸入容器测压管水头之差，与流速无关:水头损失对于一给定管路，流动处于阻力平方区，阻抗S为常数，与沿程阻力和局部阻力以及几何形状有关

二、泵或风机的工作点

定义：将泵与风机的性能曲线与管路性能曲线按相同的比例尺画在同一张性能图上，两条曲线的交点就是泵与风机的工作点。D为稳定工作点不稳定因素:内在因素:泵与风机具有驼峰型性能曲线外在因素:管路性能曲线

（一）减少或增加管网的阻力（压力）

三、风机风量的调节方法

（二）更换风机（三）改变风机转速变速电机，改变供电频率，改变皮带轮的传动转数比等。

第二节

泵或风机的联合工作

定义：在实际工程中，需要将两台或多台的泵与风机并联或串联在一个共同管路系统中工作，称为联合运行。目的：增加系统的流量Q或压头H。方式：并联，串联性能曲线：联合运行的机器总性能曲线与管路性能曲线确定。一、并联运行

应用：用一台泵或风机其流量不够时，大流量泵或风机制造困难或者造价太高2.当系统中要求的流量很大，需靠增开或停开并联台数以实现大幅度调节流量时;3.当有一台机器损坏，仍需保证供水（汽），作为检修及事故备用时。

特点：各机器能头相同，而总流量等于各机器流量之和两台风机的并联两台泵的并联

一）相同性能的泵或风机并联已知：一台风机或泵的性能曲线Ⅰ，在相同的能头下使流量加倍，就得到并联后的性能曲线ⅡA（HA，QA）:两台同性能泵或风机并联后工作点B（HB，QB）:并联后每台泵或风机工作点

C（HC，QC）:未并联时每台泵或风机工作点说明：

二）不同性能的泵或风机并联已知：两台风机或泵的性能曲线Ⅰ和Ⅱ，在相同的能头下叠加流量，就得到并联后的性能曲线ⅢA:两台不同性能泵或风机并联后工作点BC:并联后每台泵或风机工作点

DE:未并联时每台泵或风机工作点二、串联运行

应用：一台高压的泵或风机制造困难或者造价太高2.管网阻力增加，需要提高能头

特点：各机器流量Q相同，而总扬程等于各机器扬程的总和

一）相同性能的泵或风机串联已知：一台风机或泵的性能曲线Ⅰ，在相同的流量下使扬程加倍，就得到并联后的性能曲线ⅡA（HA，QA）:两台同性能泵或风机串联后工作点B（HB，QB）:串联后每台泵或风机工作点

C（HC，QC）:未串联时每台泵或风机工作点说明：

二）不同性能的泵或风机串联已知：两台风机或泵的性能曲线Ⅰ和Ⅱ，在相同的流量下叠加扬程，就得到串联后的性能曲线ⅢA:两台不同性能泵或风机串联后工作点BC:未串联前每台泵或风机工作点DE:串联时每台泵或风机工作点三）相同性能泵联合工作方式的选择

管路系统装置中，若要增加泵的台数来增加流量时，究竟采用并联还是串联应当取决于管路特性曲线的陡、坦程度，这是选择并联还是串联运行时必须注意的问题。

当管路特性曲线平坦时，采用并联方式增大的流量大于串联增大的流量，在并联后管路阻力并不增大很多的情况下，一般采用并联方式来增大输出流量。I是两台泵单独运行时的性能曲线Ⅱ是两台泵并联运行时的性能曲线Ⅲ是两台泵串联运行时的性能曲线三种不同陡度的管路特性曲线1、2和3。管路特性曲线l与串联时的性能曲线Ⅲ相交于B2，与并联时的性能曲线Ⅱ相交于点B‘2，此时串联运行工作点B2的流量大于并联运行工作点B’2的流量。管路特性曲线3是这两种运行方式优劣的界线。管路特性曲线2与并联时的性能曲线Ⅱ相交于A2，与串联时的性能曲线Ⅲ相交于A‘2，由此看出，并联运行工作点A2的流量大于串联运行工作点A2的流量；第三节离心式泵与风机的工况调节

一、改变管路性能曲线的调节方法

（一）压出管上阀门节流

(出口端节流)

利用开大或开小泵或风机压出管上阀门开度，从而改变管路中的阻抗系数S，使管路性能曲线改变，以达到调节流量的目的。泵与风机的工作点泵与风机本身性能曲线管路系统的性能曲线

调节管路阀门开度（节流），人为地改变管路性能曲线。

（二）吸入管上阀门节流

(入口端节流)

改变安装在进口管上的阀门（挡板）的开度来达到调节流量的目的。因为流体在进入泵或者风机之前，流体压力已经下降或产生预旋，使性能曲线发生变化不仅改变管路特性曲线，而且改变泵或者风机的性能曲线。△h2(压出管阀门损失)>

△h1(吸入管阀门损失)吸入管调节比压出管调节节能，但不能用于水泵（气蚀）二、改变泵或风机性能曲线的调节法

方法:1.改变泵或风机的转数；2.改变风机进口导流阀的叶片角度；3.切削泵的叶轮外径及改变风机的叶片宽度和角度等。

1.改变泵或风机转速VAV（VariableAirVolume）VWV（VariableWaterVolume）注意：采用变速法时，应验算泵或风机是否超过最高允许转数和电机是否过载。改变泵或风机转数的方法：

1)．改变电机转数

由电工学可知，异步电动机的理论转数n(r/min)：式中:f－为交流电频率（HZ）,我国电网f=50（HZ）;P－为电机磁极对（数）；s－电机转差率（其值甚小，一般异步电动机在

0～0.1之间）。从改变P或f着手，产生如下常用调速法：采用可变磁极对（数）的双速电机：只有2级变频调速：变频调速器，其调节范围广，经济2）其它变速调节方法调换皮带轮变速，齿轮箱变速及水利偶合器变速等。

2）改变风机进口导流叶片角度：离心风机常用

导流器（风机启动多叶调节阀）有轴向和径向两种。导流片使气流预旋改变了进入叶轮的气流方向，使风机性能曲线改变。

由于导流器结构简单，使用方便，其调节效率虽比改变转速差，但又比单纯改变管路性能曲线好，是风机常用的调节法。0603）切削水泵叶轮调节其性能曲线

当叶轮车小后，叶轮直径与叶轮宽度之比及出口安装角β2都变了，所以相似关系只能近似采用。

切削叶轮直径是离心泵的一种独特的调节方法。一般按经验公式进行换算实践证明，如果切削量不大，则切削后的泵与原泵在效率方面近似相等，故上三式可不考虑F2与β2的修正，仅取直径比进行换算。

当切削量太大时，则泵的效率明显下降。4）改变叶片宽度和角度的调节方法

改变叶片角度的调节方法，国内仅在轴流风机上已采用改变叶片宽度的调节方法是在风机入口处插入一个可以沿轴向滑动的套管,调节此套管插入叶轮的深度，就起到调节叶片宽度的效果，从而改变了风机的性能曲线。目前国内尚无此产品。

三、改变并联泵台数的调节方法

此法不便进行流量的微调。若这一系统改为一台泵运行时，则这台泵可能会因为流量过大（指大于并联运行时各机的流量）而易发生气蚀，此方法常和节流调节共同使用。

四、泵与风机的起动

离心泵或风机在Q＝0时N最小，故应关阀起动；轴流泵或风机Q＝0时N最大，应开阀起动。在关闭阀门时，机器功率NQ＝0值变化范围如下：

离心式泵或风机

混流泵

轴流式泵或风机

式中，N为机器额定轴功率，kW。

书中例题

第四节

管道内的压力分布

气体在管内流动时，由于管道阻力和流速的变化，气体的压力不断变化有利于设计和运行管理，管网分析一.理论基础2.气体静止，各点压力相等，均为当地大气压。3.断面不变：压力损失＝摩擦损失

断面变化（合流、分流、流速方向变化）：

压力损失＝摩擦损失+局部损失

4.风机的压力(风管总阻力)

＝风机进出口全压差＝阻力损失＋出口动压损失具体做法：1）先算出吸入管各点（断面）压力（从风管吸入口→风机入口）；2）算出压出主干管各点（断面）压力（从风管出口→风机出口）。二.根据一的原理，算出各点的全压值、动压值和静压值，逐点连接起来，就可得到管道压力分布图。点1：空气入口外和入口点端面的能量方程点2：点3：点4：点5（风机进口）：点11（风管出口）：点10：点9：点8：点7：点6（风机出口）：结论：1：扩张管2和102：收缩管4和93：风机吸入段Pq和Pj全为负值，风机入口处负压最大4：第十三章

泵与风机的安装方法与选则

第一节离心式泵的构造特点

一、离心式泵的类型

叶轮结构能量转换装置泵轴位置压头1.叶轮结构1)叶轮吸入口数目单吸：流体从叶轮一边进入双吸：流体从叶轮两边进入2)叶轮数目单级：一个叶轮达到所需压头多级：3)叶轮形状闭式：前盘，后盘半开式：无前盘开式：无前盘和后盘2.能量转换装置1)蜗壳式：流体从叶轮流出，进入螺旋形流道中，使部分动能转换为静压2)导叶式：在叶轮的外圆有固定的环状导轮（导流器）。多用于多级泵。3.泵轴位置1)立式2)卧式4.压头低压（<15mH2O），中压（20-85mH2O）

，高压（>85mH2O）二．离心式泵主要部件结构形式

1.叶轮

开式、半开式、闭式开式叶轮多用于输送含有杂质的液体清水泵的叶轮都是闭式叶轮。叶轮、吸入室、机壳

、密封环

、轴封

、轴向力平衡装置2.吸入室作用:使液体进入泵体的流动损失最小1)锥体管式：锥度约为7°～18°2)圆环形式：优点：轴向尺寸较短，结构较简单缺点：流体进入叶轮的撞击损失较大。多级泵中大都采用圆环形入口，因为这种泵的入口损失在泵的总扬程中的比重不大3.机壳

收集来自叶轮的流体，动能转换为压能，将流体引向次级叶轮或者出口单级离心式泵的机壳大都为螺旋型蜗式机壳3)半螺旋形:单级双吸式水泵

液体进入叶轮吸入口时速度分布更均匀，但因进口预旋会致使泵的扬程略有降低，其降低值与流量是成正比的。4.密封环

为了减少机内高压区泄漏到低压区的液体量，通常在泵体和叶轮上分别安设密封环。密封环又称减漏装置。5.轴封

在旋转的泵轴和固定的泵体之间设置轴封，用来减少泵内压强较高的液体流向泵外，或借以防止空气侵入泵内。常用的轴封有填料轴封，骨架橡胶轴封，机械轴封和浮动环轴封数种。6.轴向力平衡装置单吸单级泵和某些多级泵的叶轮两侧的流体压强不平衡所引起措施：(1）在叶轮后盘外侧设置密封环。（2）设置平衡管或在后盘上开设平衡孔同时采用止推轴承平衡剩余压力。（3）多级泵:平衡鼓+止推轴承相;平衡盘第二节离心泵正常工作所需附件及扬程计算

一、离心泵装置的管路及附件

吸入管段：排污栏→吸入口法兰；底阀，防止漏水，水力阻力要低。压出管段：泵出口以上；止回阀，闸阀调节流量。排水管：填料处漏出的水引向排水沟防振：泵的出入口设置高压橡胶软接头。

二、泵装于各种管路时的扬程计算

1.根据泵上压力表和真空计读数确定扬程

列断面1－1与2－2的能量方程如果v12≈v22若压力表与真空计的安装位置具有高差Z’二.泵在管网中工作时所需扬程之确定

1)．泵向开式（通大气）水池供水时

列断面0－0与3－3的能量方程V3≈V0泵的扬程=几何扬水高度+管路系统流动阻力2)．泵向压力容器供水时

从低压容器（压强为p0）向高压容器（压强为p）供水时3).泵在闭合环路管网上工作时

扬程=环路的流动阻力书中例题第三节泵的气蚀与安装高度

一、泵的气蚀现象

汽化压强pv

：水开始汽化的液面压强气蚀：如果泵内某处的压强低至该液体温度下的汽化压强，即pk≤pv，部分液体就开始汽化，形成气泡。原来溶解于液体的某些活泼气体，如水中的氧也会逸出而成为气泡。在高压区内破灭产生水击。在凝结热的助长下，活泼气体还对金属发生化学腐蚀，以致金属表面逐渐脱落而破坏。汽蚀对泵工作的影响

在流动过程中，如果出现了局部的压力降，且该处压力降低到等于或低于水温对应下的汽化压力时，则水发生汽化。开始发生汽化时，因为只有少量汽泡，叶轮流道堵塞不严重，对泵的正常工作没有明显影响，泵的外部性能也没有明显变化。这种尚未影响到泵外部性能时的汽蚀称为潜伏汽蚀（latentcavitation）。

泵长期在潜伏汽蚀工况下工作时，泵的材料仍要受到剥蚀，影响它的使用寿命。当汽化发展到一定程度时，汽泡大量聚集，叶轮流道被汽泡严重堵塞，致使汽蚀进一步发展，影响到泵的外部特性，导致泵难以维持正常运行。汽蚀对泵产生了诸多有害的影响。

（1）材料破坏汽蚀发生时，由于机械剥蚀与化学腐蚀的共同作用，致使材料受到破坏。

（2）噪声和振动汽蚀发生时，不仅使材料受到破坏，而且还会出现噪声和振动。汽泡破裂和高速冲击会引起严重的噪声。

其次，汽蚀过程本身是一种反复凝结、冲击的过程，伴随很大的脉动力。如果这些脉动力的某一频率与设备的自然频率相等，就会引起强烈的振动。

（3）性能下降汽蚀发展严重时，大量汽泡的存在会堵塞流道的截面，减少流体从叶轮获得的能量，导致扬程下降，效率也相应降低。这时，泵的外部性能有明显的变化。这种变化，对于不同比转数的泵情况不同。

产生“气蚀”的原因1.泵的几何安装高度Hg过大2.泵安装地点的大气压较低，例如高海拔地区3.泵所输送的液体温度过高等。二、泵的吸水高度Hg

真空度泵吸入侧管路系统液池面压力v0=0,Hg

＝

Zs－Z0，液面和泵入口中心标高吸液池面与泵吸入口之间泵所提供的压强水头差克服吸入管道阻力、动能、位能列断面0－0与S－S能量方程p0＝pa泵在某一定流量下运转，

都应是定值

第一.[Hs]应随流量增加而有所降低.Fig.13-15

第三.[Hs]是101.325kPa和20℃的清水条件下试验得出的。当泵的使用条件与上述条件不符时，应对样本上规定的[Hs]值按下式进行修正。尽可能小，双吸式叶轮

第二.ha

—当地的大气压强水头（m）hV—与水温相对应的汽化压强水头（m）第四.叶轮采用抗汽蚀性能好的材料如采用镍铬的不锈钢、铝青铜、磷青铜等中小型卧式泵大型卧式泵大型立式泵注意：中小型卧式泵Hg指泵轴心线距吸液池面的高差；大型泵指吸液池面至叶轮入口边最高点距离。例5

三、按气蚀余量NPSH确定泵的吸水高度Hg

(NetPositiveSuctionHead)S断面不是整体运动压力最低点；2.S没有涉及到泵结构对气蚀的影响，在泵叶片进口内k点是压力最低点。流体自S进入叶轮过程中，流速增大，流动损失大，而使静压水头泵的最低压强点不在泵的吸入口s点，而在叶片进口的背部k点处。气蚀余量指在吸入口断面单位重量的流体所具有的超过汽化压力的富余能量。△hmin：临界气蚀余量(开始发生气蚀的气蚀余量）[△

h]:必需的气蚀余量（入口能头对压力最低点K处静压能头的富裕能头）[△h]愈小，表示泵的抗气蚀性能愈好。[△h]就是液体流入泵后，在其还未被叶轮增压前，所降低的水头值是因流速增大和水利损失而引起的，而影响这一水头降的主要因素，是泵吸入室与叶轮进口的几何形状和流速，所以它与泵的结构有关，而与吸水管系统和液体性质等参数无关，它的数值大小，在一定程度上反映了泵抗气蚀能力的高低。当流量增加时，必需的气蚀余量[△h]将急剧上升流量增大，允许吸入口真空度减小，必需的气蚀余量增大实际工作中同一台泵，吸入管装置不同，则发生气蚀的可能性也不同，气蚀与吸入装置有关不同的泵，对同一吸入管装置，发生气蚀的可能性也不同，与泵本身有关

四、泵的几种不同的吸入管段装置

“灌注式”：泵安装在吸液池下方，泵所吸入的介质处于液、汽两相的汽化状态“深井泵”：

五、离心式泵的安装与运行

通过以上的研究，可以看出泵在安装与运行方面有一定的要求。

1.不能漏气,破坏入口处的真空度，导致断流；2.泵入口处有顺流向上坡度，避免设置积存空气的部件；3.底阀应淹没于吸液面以下一定的深度；4.不能在吸入管段上设置调节阀门；5.采用真空泵抽除泵内和吸入管段中的空气时，可以不设底阀，以便减少流动阻力和提高几何安装高度。6.为了避免原动机过载，泵应在零流量下启动，而在停车前，也要使流量为零，以免发生水击。第四节

离心式风机的构造特点

一、分类：低压风机：增压值小于1kPa（100mmH2O）；中压风机：增压值自1k至3kPa(100-300mmH2O）排尘系统和空气调节系统高压风机：增压值大于3kPa(300mmH2O）.

锻冶设备的强制通风

9.807kPa（1000mmH2O）以下

二、结构：1.吸入口：减小损失圆筒式锥筒式曲线式2.叶轮

前盘后盘叶片轮毂前向径向后向3.机壳

中压与低压离心式风机的机壳一般是阿基米德螺线状的。收集来自叶轮的气体，并将部分动压转换为静压，最后将气体导向出口。防爆风机是由有色金属制成的，防腐风机则以塑料板材为材料

5.支承与传动方式

分A、B、C、D、E及F六种型式4、导流器

导流器又称为进口风量调节器。在风机的入口处一般都装置有导流器。运行时，通过改变导流器叶片的角度（开度）来改变风机的性能，扩大工作范围和提高调节的经济性。第五节

通风机的安装

进风均匀一致，不要有方向或速度的突然变化第六节风机通用性能曲线图与选择性能曲线图

一、风机的通用性能曲线图

实际运转中，泵或风机不仅在一定转速下工作，并且也能在其他转速下工作。当主机工况改变时流量、压头以及效率也随之改变，在不同的转速下可以得到很多H－Q、N－Q特性曲线，相应的也能算出不同转速下的等效率曲线。这组曲线通称为通用性能曲线。等效率曲线为相似抛物线效率越高，则相应的流量范围越小确定工况变化时的最有利工况点在风机样本中，常将同一型号的风机，以最高效率点±10％的范围所包括的一段Q－p曲线，按不同的转速排列在同一张坐标图上。这种图采用对数尺度，等效率曲线就变成直线。选择性能曲线QPη=80%η=80%Q-P

二、8-23-11No3～5型离心式通风机选择性能曲线

组合性能曲线图：将某一系列大小不同机号的风机在若干不同的转速下的最佳工况的一段Q－p曲线绘在同一张Q－p坐标图上组成的。图上也是按对数尺度绘制的。三、风机的静压与静压效率

对于风机来说，被输送气体的流速相对地较高，以致动压头（速度水头）在总压（水）头中占有相当的比重，而静压头（压强水头）较少。

四、离心通风机的命名

离心通风机的完全称呼包括：名称、型号、机号、传动方式、旋转方向和出风口位置计六个部分，一般书写顺序：

名称：锅炉送风机G，锅炉引风机Y，空调用风机KT冷冻用风机LD

型号：由基本型号和补充型号组成，其形式如下：基本型号：第一组数字，表示全压系数乘以10后的整数。第二组数字，表示比转数化整后的值。补充型号：第三组数字，它由两位数字组成。第一位数字表示风机进口吸入型式的代号，以0、1和2数字表示：0表示双吸风机；l表示单吸风机；2表示两级串联风机。第二位数字表示设计的顺序号。机号一般用叶轮外径的分米(dm)数表示，其前面冠以No.，在机号数字后加上小写汉语拼音字母a或b表示变形。a—代表变型后叶轮外径为原来的0.95倍。b—代表变型后叶轮外径为原来的1.05倍。传动方式风机传动方式有六种，分别以大写字母A、B、C、D、E、F等表示旋转方向离心风机旋转方向有两种。右转风机以“右”字表示，左转风机以“左”字表示。左右之分是以从风机安装电动机的一端正视，叶轮作顺时针方向旋转称为右，作逆时针方向旋转称为左。以右转方向作为风机的基本旋转方向。出口位置风机的出口位置基本定为八个，以角度0、45、90、135、180、225、270、315等表示。对于右转风机的出风口是以水平向左方规定为0位置；左转风机的出风口则是以水平向右规定为0位置说明：1）一般用途的产品，可不用表示用途的代号。2）在产品形式中，产生有重复代号或派生型时，用罗马数字Ⅰ、Ⅱ…等在比转数后加注序号。3）第一次设计的序号可以不写出。五、泵的型号编制1、离心泵的基本型号及其代号泵的型式型式代号泵的型式型式代号单级单吸离心泵IS.B大型立式单级单吸离心泵沅江单级双吸离心泵S.Sh卧式凝结水泵NB分段式多级离心泵D立式凝结水泵NL分段式多级离心泵首级为双吸DS立式筒袋型离心凝结水泵LDTN分段式多级锅炉给水泵DG卧式疏水泵NW卧式圆筒型双壳体多级离心泵YG单吸离心油泵Y中开式多级离心泵DK筒式离心油泵YT多级前置泵（离心泵）DQ单级单吸卧式离心灰渣泵PH热水循环泵R长轴离心深井泵JC大型单级双吸中开式离心泵湘江单级单吸耐腐蚀离心泵IH2、混流泵的基本型号及其代号泵的型式型式代号泵的型式型式代号单级单吸悬臂涡壳式混流泵HB立轴涡壳式混流泵HLWB立式混流泵HL单吸卧式混流泵FB3、轴流泵的基本型号及其代号泵的形式轴流式立式卧式半调叶式全调叶式型式代号ZLWBQ除上述基本型号表示泵的名称外，还有一系列补充型号表示该泵的性能参数或结构特点。根据泵的用途和要求不同，其型号的编制方法也不同第七节泵或风机的选择

一、选类型整个装置的用途管路布置地形条件被输送流体的种类、性质水位原则：经济实用二、确定选机流量及压头

Qmax，Hmax，Pmax余量10％～20％三、确定型号大小和转数

Q,H,P“选择曲线图”

进行初选。

选定其大小（型号）和转数。选择工作点落在机器最高效率点±10％的高效区并在Q－H曲线最高点右侧下降段上，保证工作的稳定性和经济性选机时，应使所需的Q，H与样本给出值分别相等，不得已时，允许样本值稍大于需要值（多指扬程值）。

四、选电动机及传动配件或风机转向及出口位置

用性能曲线选机时，因图上只有轴功率N，故电机及传动件需另选。配套电机功率Nm可按下式计算

式中K－电机安全系数；ηi－传动效率。电机直联ηi=1.0；联轴器直联传动ηi=0.95－0.98；三角皮带传动ηi=0.9－0.95；γ－容重。按SI制为kN/m3，电动机安全系数电动机功率（kW）>0.50.5~1.01.0~2.02.0~5.0>5.0安全系数K1.51.41.31.21.15泵与风机转向及进、出口位置应与管路系统配合五、几点注意事项

（一）当选水泵时，应注意防止“气蚀”发生。（三）初投资与运行费的综合经济、技术比较。书中例题（二）非样本规定条件下的流体参数之换算。第八节运行中的主要问题一、泵与风机的振动一)流体流动引起的振动1．汽蚀引起振动，噪音2．旋转失速引起振动气流流入方向与叶片之间有正冲角，正冲角超过一临界值，在叶片背面产生旋涡3．喘振现象（飞动）：驼峰型曲线(二)机械引起的振动1．转子质量不平衡引起振动占多数：叶片腐蚀，表面积垢，轴弯曲等2．转子中心不正引起振动：泵与风机同原动机联轴器不同心，轴承刚性不好3．转子的临界转速引起振动：共振4．动、静部分之间的摩擦引起振动5．平衡盘设计不良引起振动二、噪声100kW电动给水泵96～97dB20kW三相感应电动机噪声103dB(均用丹麦2203声级计测量)。在中小型制冷装置中一般使用的给水泵和电动机功率不高，但这些泵与风机的噪声基本上成中高频特性，对人体健康是有害的(1)风机的消声措施风机在一定工况下运转时，产生强烈噪声，主要包括空气动力性噪声和机械噪声两部分。常使用消声器能有效地控制其噪声

(2)泵的消声措施泵同风机一样，都属于转动机械，只是输送的流体不同而已，所以噪声产生的原因和消除方法基本上与风机相同。NoiseControlMeasuresSourceoftenmostcosteffectivebutmustbeconsideredaspartofthewholePath

addscosttoproduct,examplesare:plenum;silencer;barriersorenclosures(betterunitcasing,ductwalls,and/orMERwalls);vibrationisolators,etc.Receiver

leasteffective,lesslikelytobeacceptedbyothers,notusuallywithinourcontrol三、磨损若吸入的流体中含有杂质和灰尘颗粒，就会因对叶片产生高速冲击而造成叶轮和外壳的磨损。对小型的、低速的泵与风机不存在这种问题，对高速的泵与风机一定要注意这方面的问题。首先：改进除尘器，提高除尘效率其次：适当增加叶片厚度，在叶片表面易磨损的部位堆焊硬质合金，把叶片根部加厚加宽；还可用离子喷焊铁铬硼硅，刷耐磨涂料(如石灰粉加水玻璃、辉绿岩粉或硅氟酸钠加水玻璃)；第三：选择合适的叶型，减少灰尘的冲击。第十四章

其它常用泵及压气（缩）机

第一节往复式泵

适用:小流量、高扬程粘性较大的液体(润滑油)

压头急剧变化时，流量几乎不变一.原理原理:利用工作容积周期变化对流体做功来输送流体，提高流体能量工作不连续左工作室容积受压缩时，排水。与此同时，右工作室膨胀而形成真空，吸水。然后活塞向右运动，两工作室交替进行上述相似的工作，完成吸水、排水的输水过程。

单作用往复泵的理论流量：

双作用泵的理论流量：实际流量由于液体的漏损和吸水阀与压水阀动作的滞后而有所减少，通常用容积效率ηv乘以理论流量得出。ηv值大约在85％～99％之间。理论上，扬程可以无限大二.性能曲线1.扬程：靠往复运动的活塞将机械能以静压的形式直接传给流体，因此流量与扬程无关，这是与叶轮式泵根本不同的地方实际上，受泵的部件机械强度和原动机功率的限制，泵的扬程不可能无限增大。同时在较高的增压下，漏损会加大，以致实际Q－H曲线向左略有偏移。2.功率：实际上，高扬程下流量减小而使曲线向下弯曲3.效率：扬程增大，漏水损失增大，效率下降。扬程小时，有效功率小而机械损失未变，效率下降很快。三.活塞泵的调节与应用1.活塞泵的调节Q与A，S，n有关，只能调节S，nS－改变曲柄半径；n－改变转速不允许阀门调节：只增加阻力，不调节流量2.蒸汽活塞泵用蒸汽作为动力，推动活塞往复运动。锅炉活塞泵3.活塞泵的优缺点优点：效率高，H变时Q不变，输送粘性大流体缺点：流量小，不均匀；不易调节流量；结构复杂；造价高2QS系列蒸气活塞泵的流量范围为0.5～120m3/h。能输送温度低于105℃的介质。如2QS-53/17型蒸气活塞泵活塞每分钟往复次数可在28～58次之间调节，相应的流量为25～53m3/h，扬程可达170m，允许吸上真空高度为4m。第二节真空泵

真空式气力输送系统中，要利用真空泵在管路中保持一定的真空度。水环式真空泵实际上是一种压气机，它抽取容器中的气体将其加压到高于大气压，从而能够克服排气阻力将气体排入大气。水环式真空泵一.原理叶轮旋转，惯性将液体甩至泵壳处形成水环，水环与叶轮之间被分成6个大小不等的空间。真空泵在工作时应不断补充水，用来保证形成水环和带走摩擦引起的热量。大型离心泵启动前抽气充水：SZ型和SZB型二.应用由于水环泵压缩气体的过程是等温的，故可抽除易燃、易爆的气体，此外还可抽除含尘，含水的气体，水环泵也可用作压缩机，称为水环式压缩机，是属于低压的压缩机，其压力范围为1～2×105Pa表压力。水环真空泵和其它类型的机械真空泵相比有以下优点结构简单，制造精度要求不高，容易加工。操作简单，维修方便。

结构紧凑，泵一般与电动机直联，转数较高。用较小的结构尺寸，可以获得较大的排气量。

泵腔内没有金属摩擦表面，无须对泵内进行润滑。转动件和固定件之间密封可直接由水封来完成。

泵腔内压缩气体过程温度变化很小，可认为是等温压缩，故可以抽除易燃、易爆的气体。

由于没有排气阀及摩擦表面，故可以抽除带尘埃的气体、可凝性气体及气水混合物。水环真空泵也有其缺点：效率低，一般在30％左右，较好的可达50％。

真空度低。这不仅是因为受到结构上的限制，更重要的是受工作液饱和蒸气压的限制。

总的说来，由于水环真空泵具有等温压缩和用水作封液，可以抽除易燃、易爆及腐蚀性气体，还可以抽除含有灰尘和水分的气体等突出优点，所以得到了广泛的应用。（一）装于上壳7、中壳9和下壳8中的泵本体，它的叶轮18是混流式多级叶轮；

（二）扬水管5和传动轴6；（三）装在地面的电动机1和泵座2；（四）滤水网11与吸水管10。第三节深井泵

立式多级泵，空调冷热源深井泵和潜水泵虽然具有一定的扬程，但出水流量小，特别是深井泵，采用长传动轴，耗用钢材多，造价贵，安装检修困难。潜水电泵。将电机与泵装在一起沉于深井中的泵装置，省去了泵座和长长的传动轴。除对电机绝缘要采取特殊措施外，大大简化了泵的结构。第四节旋涡泵

特点：小流量，高扬程和低效率，有自吸能力。应用：大都用于小型锅炉给水和输送无腐蚀性、无固体杂质的液体（废气锅炉）。

叶轮圆盘外周两侧加工成许多凹槽，凹槽之间铣成叶片4。一种叶片泵。由叶轮、泵体和泵盖组成。叶轮是一个圆盘，圆周上的叶片呈放射状均匀排列。泵体和叶轮间形成环形流道，吸入口和排出口均在叶轮的外圆周处。吸入口与排出口之间有隔板，由此将吸入口和排出口隔离开。叶轮旋转，液体经叶片间的流道内借离心力加压后到达混合室，在混合室内部分转换为压力能，然后又被叶轮带动向前重新进入叶片流道内加压。所以流体可以看作受多级离心泵的作用被多次增压，直到压水腔的末端引向排出口。隔离壁1使泵内分隔为吸水腔2与压水腔3。吸水腔与压水腔外侧，绕叶轮周边有不大的混合室，依靠纵向旋涡的作用来传递能量纵向旋涡越强，液体进入叶轮的次数越多，H越高纵向旋涡的强弱取决于叶轮内液体和流道内液体的离心力之差受纵向旋涡流动阻力影响，与叶片和流道形状及叶片数有关。下图为叶轮的各种截面以及叶片的形状叶片的倾斜角度和方向不同，泵特性曲线形状也不同由于流道内液体是通过液体撞击而传递能量。同时也造成较大撞击损失，因此旋涡泵的效率比较低。我国生产的W系列旋涡泵可以输送-20～80℃的液体，流量范围为0.36～16.9m3/h，扬程最高可达132m。螺旋运动越长，螺纹间距越短，输出压头越高。当ns<40时，采用离心泵困难，可采用旋涡泵压缩机:用来压缩气体借以提高气体压力的机械。“压气机”和“气泵”。鼓风机:提升的压力小于0.2MPa。通风机:提升压力小于0.02MPa。一、压缩机的分类与命名一）、按工作原理分类1．容积式压缩机:对一可变容积中的气体进行压缩，使该部分气体容积缩小、压力提高。其特点是有容积可周期变化的工作腔。

2．动力式压缩机:它首先增加气体分子的动能；然后使气流速度有序降低，使动能转为压力能.

其特点是压缩机具有驱使气体获得流动速度的叶轮。动力式压缩机也称为速度式压缩机。

二）、按使用的制冷剂分类

氨压缩机、氟利昂压缩机、二氧化碳压缩机和碳氢化合物压缩机等。三）、按排气压力分类

分类名称排气压力(表压)

风机通风机<20kPa

鼓风机0.015～0.2Mpa

压缩机低压压缩机0.2～1.0Mpa

中压压缩机1.0～10Mpa

高压压缩机10～100Mpa

超高压压缩机>100Mpa四）、按压缩级数分类

单级压缩机气体仅通过一次工作腔或叶轮压缩

两级压缩机气体顺次通过两次工作腔或叶轮压缩

多级压缩机气体顺次通过多次工作腔或叶轮压缩，相应通过几次便是几级压缩机

五）、按容积流量分类

名称容积流量／(m3／min)

微型压缩机<1

小型压缩机1～10

中型压缩机10～100

大型压缩机≥100

六）、按结构特征与工作特征分类及命名容积式往复式活塞式回转式转子式滑片式涡旋式罗茨双螺杆单螺杆速度式离心式轴流式喷射式七）、按工作的蒸发温度来分类名称温度

高温制冷压缩机－10～0

中温制冷压缩机－15～－10

低温制冷压缩机－40～－15

二、压缩机发展的动力环境保护：ODP和GDP经济：提高设备的性能新技术的要求5.1单级活塞式压缩机的工作原理

5.2单级活塞式压缩机所消耗的机械功和容积效率

5.3双级活塞式压缩机的工作过程5.4理论排气量及工况调节第五节活塞式压缩机

一、工作原理活塞右移，吸气过程活塞左移，排气过程5.1单级活塞式压缩机的工作原理

主要部件：1、活塞2、气缸3、滤清器

4、吸、排气阀5、散热肋片空气进口排入空气瓶中pVPb空气瓶压力4123V0单级活塞式压缩机示功图p21V1-V4V04VVs3二、工作过程1、吸气过程4-12、压缩过程1-23、排气过程2-34、余隙容积内压缩空气的膨胀过程3-4图中2-3和4-1不是状态变化，而是表示气缸内气体质量的变化。PVTs112’2’2”2”P1P2P2P122三种压缩过程图示1-2’定温过程1-2”绝热过程1-2多变过程5.2单级活塞式压缩机所消耗的机械功和容积效率单级理想压缩机p-V图

p2pp10V2”V21V2’2”62v432’5’55”V1定温多变绝热一、压缩机工作过程的作功分析技术功压缩机所需的功Wc可逆定温压缩可逆绝热压缩可逆多变压缩1kg工质单级理想压缩机p-V图

p2pp10V2”V21V2’2”62v432’5’55”V1定温多变绝热

对压缩机而言，示功图p-V图所包围的面积表示压缩机的耗功，从p-V图可以看出定温压缩耗功最少，而绝热压缩所消耗的机械功最大。因此对压缩机应加强冷却，不仅减少耗功，而且保证润滑条件。图有余隙容积压缩机示功图p21V1-V4V04VVs3二、容积效率1、有余隙容积存在时，对Wc及供气量的影响图有余隙容积压缩机示功图p21V1-V4V04VVs3有余隙容积时，压缩机耗功式中，V