泵与风机简介（泵与风机课件）

泵与风机的作用及分类

第一部分泵与风机的作用PART0101一、泵与风机的定义及机械类别

定义泵与风机：一种利用原动机（外加）能量输送流体（液体和气体）的机械泵：输送液体的机械称为泵（喷射泵、液环泵除外）风机：输送气体的机械称为风机一、泵与风机的定义及机械类别

属流体机械机械类别按作用按工作性质按应用范围属能量转换机械原动机机械能→泵或风机→流体的动能和压能属通用机械二、泵与风机的应用

泵与风机在国民经济的各部门应用十分广泛。例如：农业、化学、采矿、冶金、航空，采暖通风、城市的给水排水。统计表明，在全国的总用电量中，约有三分之一是泵与风机耗用的。

电厂厂用电70%是泵与风机耗用的。电厂主要泵包括：给水泵、凝泵、润滑油泵、冷却水泵等。电厂主要风机包括：送/引风机、一次风机等。火电厂生产过程示意图三、泵与风机的发展趋势

随着科学技术的不断进步和电力行业的发展，近年来，发电厂中广泛地采用了大容量、高参数的锅炉和汽轮机设备，这就促进了泵与风机向着大容量、高参数、高转速、高效率、高度自动化、高可靠性和低噪声的方向发展。

第二部分泵与风机的分类PART0202容积式利用工作室容积周期性变化来提高流体能量而实现输送流体的泵与风机。往复式：活塞泵、柱塞泵、隔膜泵和空气压缩机回转式：齿轮泵、螺杆泵、滑片泵、罗茨风机、螺杆风机和水环式真空泵。叶片式利用装在旋转轴上叶轮的叶片对流体作功来提高流体能量而实现输送流体的泵与风机。这类泵与风机有：离心式、轴流式、混流式、旋涡泵。其它型式工作原理不能归入叶片式和容积式的各种泵与风机，如喷射泵、水击泵等。一、泵与风机按工作原理分类

一、泵与风机按工作原理分类

二、泵与风机按产生的压头进行分类

泵按产生的压头分类风机按产生的压头分类低压泵：P<2MPa中压泵：2MPa<P<6MPa高压泵：P>6MPa通风机：P<15kPa鼓风机:15kPa<P<340kPa压气机:P>0.6MPa三、按生产中的作用分类凝结水泵给水泵循环水泵疏水泵主油泵灰渣泵送风机引风机泵与风机主要性能参数一、泵与风机的性能参数性能参数

反映泵与风机的工作状况的一组物理量泵与风机的性能参数流量、扬程或全压、功率、效率、转数，水泵还有允许吸上真空高度或允许汽蚀余量一、泵与风机的性能参数2泵入口1泵体3泵出口4吸入管5带滤网底阀6电动机7联轴器1、流量流量是指单位时间内泵与风机输送流体的数量。qv和qm一、泵与风机的性能参数2、能头（压头）扬程（亦称能头）——单位重量流体通过泵或风机后的能量增加值，用符号“H”表示，单位为N·m/N或m流体柱。泵提供的能量通常用扬程表示。若流体在泵进口断面1-1处的总比能为e1、出口断面2-2处的总比能为e2，则H=e2-e1全压（亦称压头）——单位体积流体通过泵或风机后的能量增加值，用符号“p”表示，单位为Pa。风机提供给气体的能量通常用全压表示。

风机的全压与扬程之间的关系为：一、泵与风机的性能参数3、功率——有效功率、轴功率(泵与风机本身的功率)

有效功率——单位时间内通过泵或风机的流体所获得的功，即泵与风机的输出功率，用“Pe”表示，单位为kW轴功率——原动机传到泵与风机轴上的功率，又称输入功率，用“P”表示，单位为kW。轴功率通常由电测法确定一、泵与风机的性能参数一、泵与风机的性能参数原动机功率及效率原动机输入功率：原动机输出功率：原动机效率：3、功率——有效功率、轴功率(泵与风机本身的功率)一、泵与风机的性能参数有效功率、轴功率和原动机输出、输入功率之间的关系：原动机配用功率系指选配原动机的最小输出功率，用表“P0”示，单位为kW。

——传动装置效率；挠性联轴器传动；三角皮带传动的K——原动机的容量安全系数，一般为1.05～1.43、功率——有效功率、轴功率(泵与风机本身的功率)4、效率一、泵与风机的性能参数

效率是泵与风机总效率的简称，指泵与风机输出功率与输入功率之比的百分数。用符号η表示:

效率的实质是反映泵或风机在传递能量过程中轴功率被有效利用的程度。5、转速一、泵与风机的性能参数

转速是指泵与风机叶轮每分钟的转数，用n表示，单位为r/min。转速越高，流量、扬程（全压）亦越大；转速增高可使泵叶轮的级数减少、外径减小。但提高转速受到材料强度、泵汽蚀、泵效率等因素的制约，目前国内锅炉给水泵的转速大多采用5000～6000r/min。此外，水泵还有允许吸上真空高度或允许汽蚀余量，以后介绍。一、泵与风机的性能参数5、转速泵与风机工作扬程或全压的计算方法泵与风机工作扬程或全压的计算泵（风机）装置装置管路系统包括泵（风机）、管路及其附件和吸、压容器在内的输送系统泵（风机）装置中除泵（风机）之外的管路及其附件和吸、压容器所组成的系统

第一部分运行时泵与风机提供扬程或全压的计算PART0101一、运行时泵与风机提供扬程或全压的计算泵的扬程计算泵运行时，液体在其进口断面1-1处与出口断面:2-2处的总比能分别为:由扬程计算公式，可得:一、运行时泵与风机提供扬程或全压的计算泵的扬程计算当泵入口处液体的压强大于大气压强时式中h2-h1已包含了z1、z2的影响

当泵入口处液体的压强小于大气压强时一、运行时泵与风机提供扬程或全压的计算泵的扬程计算

——出口及进口压力表读数，Pa；

——入口真空表读数，Pa；h1,h2——表的零点(表面中心)到叶轮中心线的垂直距离，m；当表计位于中心线下方时，取负值。

某台单吸单级离心式水泵，在吸水口测得流量为60L/s，泵入口真空计指示真空高度为4mH2O，吸入口直径25cm；泵本身向外泄漏流量约为吸入口流量的2%；泵出口压力表读数为294kPa,泵出口直径为0.2m；压力表安装位置比真空计高0.3m，求泵的扬程。一、运行时泵与风机提供扬程或全压的计算例题一、运行时泵与风机提供扬程或全压的计算风机的全压计算

风机运行时的全压，其计算式中可忽略表计高度的影响，且入口一般为真空状态。故其计算公式为:

第二部分管路系统中流体流动所需能头的计算PART0102二、管路系统中流体流动所需能头的计算泵的扬程方法

根据能量方程式，以O-O为基准面，列出A断面与B断面的能量方程，并整理得到:二、管路系统中流体流动所需能头的计算泵的扬程方法式中：

——流体流动所需要的扬程，N·m/N；

——单位重量液体提高的压力能,N·m/N

——单位重量液体提高的位能,N·m/N；

——吸入管道和压出管道的阻力损失,N·m/N二、管路系统中流体流动所需能头的计算风机的全压计算

对风机而言，所输送的气体密度较小，与其它几项比较，一般可以忽略不计，风机吸入的周围环境压力与压出气体的周围环境压力若相差不多，即，故风机全风压为式中:

——流体流动所需要的全压，Pa；、——吸入、压出风道的压头损失，Pa例题泵与风机工作扬程或全压的计算

如图所示（下一页PPT）江边泵房，离心泵自江中抽水后打入生活水塔，然后由生活水塔向厂生活区供水。已知▽1=3m,▽2=5m,▽3=35m；水泵流量qv=8L/s；吸水管长度L1=10m,管径d1=100mm,沿程阻力系数λ1=0.025，局部阻力系数总和Σζ1=8；压水管道长度L2=60m,管径d2=80mm,沿程阻力系数λ2=0.024，局部阻力系数总和Σζ2=4.5。试计算泵的扬程。容积式泵与风机工作原理其他型式泵与风机的工作原理及特点基本结构、工作原理工作特点：输出流量和压头稳定；相对排气量大，真空度高优缺点及应用优点：结构简单，容易制造加工；无阀、不怕堵塞；效率较喷射式高且可直接由电机驱动缺点：需配置辅助系统应用：大型水泵启动时抽真空1、水环式真空泵其他型式泵与风机的工作原理及特点1、水环式真空泵容积式式泵与风机工作原理容积式泵与风机的工作原理及特点活塞泵柱塞泵1、往复式：定排量泵（活塞泵、柱塞泵和隔膜泵）容积式泵与风机的工作原理及特点1、往复式：定排量泵（活塞泵、柱塞泵和隔膜泵）基本结构、工作原理工作特点吸入过程和压缩过程连续不断进行输出流量和能头不稳定流量取决于原动机的转速及活塞的直径和行程产生的能头与流量无关压出管路上须装设限压阀容积式泵与风机的工作原理及特点1、往复式：定排量泵（活塞泵、柱塞泵和隔膜泵）2柱塞1活塞3隔膜4工作室5泵缸6吸水阀7压水阀(a)活塞泵(b)柱塞泵(c)隔膜泵往复式泵示意图容积式泵与风机的工作原理及特点优缺点及应用优点：①提供的能头可满足用户的任意需求；②小流量高能头时效率较离心式高；③具有自吸能力，启动简单，运行方便缺点：①输出流量和能头不稳定；②外形尺寸大，结构复杂，造价高；③易损另件较多，维修不便；④调节较复杂应用：往复式泵适用于输送流量小，扬程高的管道系统1、往复式：定排量泵（活塞泵、柱塞泵和隔膜泵）容积式泵与风机的工作原理及特点1、往复式：定排量泵（活塞泵、柱塞泵和隔膜泵）2吸入阀1工作室3压出阀4活塞5泵缸6活塞杆8隔膜7曲柄9十字头10吸入管11压出管12限压阀容积式泵与风机的工作原理及特点基本结构、工作特点（齿轮泵和螺杆泵）：输出流量和能头较往复式稳定产生的能头与流量无关（压出管路上须装设限压阀）2、回转式（齿轮泵、螺杆泵和罗茨风机）2从动齿轮1主动齿轮3泵壳5出口工作室4入口工作室齿轮泵工作示意图容积式泵与风机的工作原理及特点齿轮泵优点：体积小；结构简单，成本低；轻便紧凑；工作可靠且能自吸；维修方便缺点：效率低；轴承载荷大运行时有噪声；齿轮磨损后泄漏量较大应用：适合于输送流量小、压头较高且黏度较大的液体，汽车油泵，润滑油系统2、回转式（齿轮泵、螺杆泵和罗茨风机）容积式泵与风机的工作原理及特点螺杆泵优点：结构简单紧凑；压头和效率较齿轮泵高；流量和压头脉动小；运行时噪声小，不易磨损、耐用；工作可靠且能自吸；可与高速原动机直联缺点：由于螺杆齿形复杂，加工较难，以致造价较高应用：适用于输送压头要求高、黏性大和含固粒的液体2、回转式（齿轮泵、螺杆泵和罗茨风机）叶片式泵与风机工作原理叶片式泵与风机的工作原理及特点获能原理：

在泵壳内充满液体的情况下，旋转叶轮的叶片迫使流体旋转，流体获得的惯性离心力使叶轮出口处压强（能）增大，入口处压强减小（p∝r2）；同时，流体的流速（动能）从入口到出口也增大。1、离心式（轴向进，径向出）叶片式泵与风机的工作原理及特点工作过程：压出过程、吸入过程两个过程连续不断进行优缺点及应用:优点：效率高，性能可靠，流量均匀，易于调节缺点：启动前需灌引水，扬程受流量的制约应用：非常广泛1、离心式（轴向进，径向出）叶片式泵与