第十二章泵与风机.doc

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1、第十二章泵与风机第一节泵与风机的主要性能参数和分类一、泵与风机的主要性能参数泵与风机的基本性能参数主要有：流量qV、能头（扬程H或全压p）、轴功率Psh、有效功率Pe、效率和转速n等。1、流量 泵与风机在单位时间内所输送的流体量，通常用体积流量qV表示，单位为m3/s，m3/h。质量流量与体积流量的关系：M=Qρ2、能头 单位重力或单位体积流体通过泵或风机所获得的机械能。对于泵： 通常用扬程H表示，单位为m；h=Hg 对于风机：通常用全压p表示，单位为Pa。P=hρ其中，下标“1”、“2”分别为泵与风机的进口和出口截面

2、。3、功率和效率泵或风机的功率通常是指输入功率，即原动机传递到转轴上的轴功率，以符号Ne表示。泵或风机的输出功率，即流体单位时间内获得的能量，称为有效功率N。N=Mh=ρgQH=PQ有效功率和轴功率之比为泵与风机的效率。л=N/Ne4、转速 泵与风机轴每分钟的转数，通常用n表示，单位为r/min。   5、其它基本性能参数　　是一个和泵与风机的几何尺寸和工作性能相联系的相似判别数（或称特征数），可以表示泵与风机的结构特点及工作性能。二、泵与风机的分类   根据泵与风机的工作原理，通常可以将它们分类如下：(一)容积式  

3、 容积式泵与风机在运转时，机械内部的工作容积不断发生变化，从而吸入或排出流体。按其结构不同，又可再分为；1．往复式 这种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，如活塞泵2．回转式 机壳内的转子或转动部件旋转时，转子与机壳之间的工作容积发生变化，借以吸入和排出流体，如齿轮泵(gearpump)、螺杆泵(screwpump)等。(二)叶片式叶片式泵与风机的主要结构是可旋转的、带叶片的叶轮和固定的机壳。通过叶轮的旋转对流体作功，从而使流体获得能量。根据流体的流动情况，可将它们再分为下列数种：1．离心

4、式泵与风机；2．轴流式泵与风机；3．混流式泵与风机，这种风机是前两种的混合体。4．贯流式风机。(三)其它类型的泵与风机如喷射泵（jetpump）、旋涡泵(scrollpump)、真空泵(vacuumpump)等。第二节离心泵一、离心泵的工作原理与分类1、离心泵的工作原理在泵启动前，泵壳内灌满被输送的液体；启动后，叶轮由轴带动高速转动，叶片间的液体也必须随着转动。在离心力的作用下，液体从叶轮中心被抛向外缘并获得能量，以高速离开叶轮外缘进入蜗形泵壳。在蜗壳中，液体由于流道的逐渐扩大而减速，又将部分动能转变为静压能，最后以较

5、高的压力流入排出管道，送至需要的场所。液体由叶轮中心流向外缘时，在叶轮中心形成了一定的真空，由于储槽液面上方的压力大于泵入口处的压力，液体便被连续压入叶轮中。只要叶轮不断地转动，液体便会不断地被吸入和排出。2、离心泵的分类按叶轮数目分：单级泵和多级泵按叶轮吸入方式分：单吸泵和双吸泵按扬程分：低压离心泵扬程H<20m中压离心泵H=20~100m高压离心泵H〉100m二、离心泵的基本结构1、叶轮：将原动机传来的机械能转变为液体的静压能和动能分类：闭式叶轮、开式叶轮、半开式叶轮2.泵体：是将叶轮封闭在一定空间中，汇集来自叶轮

6、的液体，同时还起到支承运动部件、固定泵的作用。3.密封环：可以提高泵的容积效率，减少叶轮与泵体之间的液体漏损和磨损。4.轴封装置（1）填料密封装置填料密封是依靠填料和轴（或轴套）的外圆表面接触来实现密封的。（2）机械密封装置依靠静环与动环的端面相互贴合，并作相对转动而构成密封的。三、离心泵的性能曲线和管路特性曲线1、离心泵性能曲线是将由实验测定的Q、H、N、η等数据标绘而成的一组曲线。（1）H-Q线 表示压头和流量的关系。a线适用于压头变动不大而流量有较宽变动范围。b线适用于流量变化不大而压头变化较大的系统。c线离心泵

7、应避免在不稳定工况下运行。（2）N-Q线 表示泵轴功率和流量的关系。（3）η-Q线  表示泵的效率和流量的关系。（4）NPSHr－Q曲线表示流量和气蚀余量的关系，是检查泵是否发生气蚀的依据。2.管路特性曲线管路所需压头与流量的关系曲线称为管路特性曲线.如图12-12。此线的形状由管路布置和操作条件来确定，与离心泵性能无关。四、离心泵的工作点和流量调节1.泵的工作点当泵安装在一定管路系统中时，泵的特性曲线和管路与曲线的交点即为泵的工作点。工作点所示的流量与压头既是泵提供的流量和压头，又是管路所需要的流量和压头。2.离心泵

8、的流量调节1）改变管路特性曲线的流量调节。在离心泵出口管路上装一调节阀改变管路特性曲线HC=A+KQ2中之K值。阀门开大，工作点远离纵轴；阀门关小，工作点靠近纵轴。2）改变离心泵性能曲线的流量调节通过改变泵的转速或叶轮外径尺寸等可改变泵的性能曲线，可以更换电机、采用变频电机。五、气蚀现象1、气蚀现象：水泵叶轮内叶片的背面压强最低，