泵与风机分类与工作原理.pptx
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1、流体机械:以流体为工作介质进行机械能与流体的压力能和动能之间的转换装置。本课包括:通风机械 排水机械 压气机械第1页/共77页举例说明水轮机 水流流经转轮,水流把能量传给水轮机 转轮旋转,即流体能量 机械能。驱动发电机旋转(或其它机械设备)。第2页/共77页泵 从电动机(原动机)得到能量,叶轮吸入流体,并使流体的能量得到增加(压能,动能),即机械能 流体的能量,可将流体输送到一定高度或输送到远处。第3页/共77页第一章 泵与风机的分类及工作原理一、泵的分类按工作原理可分为三类:(1 1)容积式)容积式:依靠工作容积的不断变化来输送液体。如齿轮泵、柱塞泵、水环式真空泵。(2 2)叶片式)叶片式:
2、靠工作叶轮的旋转运动来输送液体。如:离心泵、轴流泵、混流泵等。(3 3)其他类型的泵)其他类型的泵:如射流泵等。1-11-11-11-1 泵与风机的分类泵与风机的分类第4页/共77页离心泵的分类:离心泵的分类:轴向进入叶轮,径向流出。轴向进入叶轮,径向流出。(1 1 1 1)根据叶轮数:单级、多级。)根据叶轮数:单级、多级。第5页/共77页(2 2)根据叶轮入口数目:)根据叶轮入口数目:单吸、双吸。单吸、双吸。第6页/共77页 双吸叶轮双吸叶轮第7页/共77页(3 3)根据主轴的布置位置:)根据主轴的布置位置:立式、卧式。立式、卧式。(4 4)根据外壳接缝形式:)根据外壳接缝形式:中开式、分段
3、式。中开式、分段式。第8页/共77页二、风机的分类二、风机的分类(1 1)根据空气在叶轮内的流动方向:离心式、轴流式。)根据空气在叶轮内的流动方向:离心式、轴流式。(2 2)根据叶轮数目:单级、两级。)根据叶轮数目:单级、两级。(3 3)根据风机产生的压力:低压(全压小于)根据风机产生的压力:低压(全压小于1000Pa1000Pa)、)、中压(全压为中压(全压为10003000Pa10003000Pa)、高压(全压为)、高压(全压为30005000Pa30005000Pa)第9页/共77页第10页/共77页第11页/共77页第12页/共77页第13页/共77页第14页/共77页2.2.离心式风
4、机的工作原理离心式风机的工作原理 动画动画第15页/共77页1-2 1-2 泵与风机的工作原理及性能参数泵与风机的工作原理及性能参数一、离心式泵与风机的工作原理一、离心式泵与风机的工作原理主要部件:叶轮、主轴、机壳。主要部件:叶轮、主轴、机壳。叶轮的组成叶轮的组成:前盘、后盘和叶片。:前盘、后盘和叶片。1.1.离心泵的工作原理离心泵的工作原理 动画动画1 1 动画动画2 2第16页/共77页二、轴流式泵与风机的工作原理二、轴流式泵与风机的工作原理主要部件:叶轮、主轴、机壳。主要部件:叶轮、主轴、机壳。1.1.轴流泵的工作原理轴流泵的工作原理 动画动画1 12.2.轴流式风机的工作原理轴流式风机
5、的工作原理 动画动画第17页/共77页三、其他水泵的工作原理三、其他水泵的工作原理1.1.1.1.水环式真空泵水环式真空泵水环式真空泵水环式真空泵组成组成:叶轮、泵体、吸气室、排气室叶轮、泵体、吸气室、排气室叶轮、泵体、吸气室、排气室叶轮、泵体、吸气室、排气室。工作原理工作原理:动画演示动画演示第18页/共77页2.2.射流泵射流泵 动画动画第19页/共77页四、特性参数1.1.泵的特性参数泵的特性参数(1)流量 Q 单位时间内泵所排出的液体体积。单位时间内泵所排出的液体体积。(m(m3 3/s/s、m m3 3/h)/h)(2)扬程 H 单位重量的水通过水泵后所获得的能量。(单位重量的水通过
6、水泵后所获得的能量。(m)。)。吸水扬程吸水扬程 H Hx x 排水扬程排水扬程 H Hp p 实际扬程实际扬程 H Hsysy H Hsysy H Hx x H Hp p 总扬程总扬程 H H (3)功率 泵在单位时间内所做的功的大小。(泵在单位时间内所做的功的大小。(kWkW)。)。轴功率轴功率轴功率轴功率N N N N 原动机传给泵轴上的功率(即泵的输入功率)。原动机传给泵轴上的功率(即泵的输入功率)。第20页/共77页(4)效率 泵的有效功率与轴功率的比值泵的有效功率与轴功率的比值。(5)转速 n 泵叶轮每分钟的转数。泵叶轮每分钟的转数。r/minr/min。(6)允许吸上真空度 Hs
7、 在保证不发生汽蚀的情况下,泵吸在保证不发生汽蚀的情况下,泵吸 水口所允许的真空度。水口所允许的真空度。m m。有效功率有效功率有效功率有效功率 Na 单位时间内液体自泵获得的实际能量(即水单位时间内液体自泵获得的实际能量(即水泵的输出功率)。泵的输出功率)。第21页/共77页2.2.风机的性能参数风机的性能参数(1 1)风量Q Q 单位时间内通过风机的气体体积。单位时间内通过风机的气体体积。m3/s、m3/h(2 2)风压P P 单位为单位为PaPa(N/N/)静压静压P Pj j 单位体积的气体流过风机后所获得的压力能。单位体积的气体流过风机后所获得的压力能。动压动压P Pd d 单位体积
8、的气体流过风机后所获得的动能。单位体积的气体流过风机后所获得的动能。全压全压 P P 单位体积的气体流过风机后所获得的总能量。单位体积的气体流过风机后所获得的总能量。(3 3)功率 单位单位kWkW。轴功率轴功率 N N 原动机传给通风机轴上的功率。原动机传给通风机轴上的功率。有效功率有效功率 NaNa 单位时间内气体从通风机获得的能量。单位时间内气体从通风机获得的能量。第22页/共77页 (5 5)转速(转速(n n)风机叶轮每分钟的转数,单位为风机叶轮每分钟的转数,单位为风机叶轮每分钟的转数,单位为风机叶轮每分钟的转数,单位为r/minr/minr/minr/min。(4 4)效率效率(1
9、 1)全效率()全效率()指通风机的有效功率与轴功率之比。指通风机的有效功率与轴功率之比。指通风机的有效功率与轴功率之比。指通风机的有效功率与轴功率之比。(2 2)静效率()静效率(j)指在上式中如果用静压代替全压,指在上式中如果用静压代替全压,指在上式中如果用静压代替全压,指在上式中如果用静压代替全压,则所得的效率称为静效率。则所得的效率称为静效率。则所得的效率称为静效率。则所得的效率称为静效率。第23页/共77页161616162 2 2 2 通风机的特性曲线通风机的特性曲线通风机的特性曲线通风机的特性曲线一、离心式通风机的特性曲线一、离心式通风机的特性曲线一、离心式通风机的特性曲线一、离
10、心式通风机的特性曲线(一)理论风压方程式与个体特性曲线(一)理论风压方程式与个体特性曲线1.1.1.1.理论风压方程式理论风压方程式理论风压方程式理论风压方程式第24页/共77页3.3.3.3.影响理论风压的因素影响理论风压的因素影响理论风压的因素影响理论风压的因素(1 1)结构尺寸()结构尺寸(D D2 2)(2 2)运转工况()运转工况(n n)(3 3)叶片型式(前向、径向、后向)叶片型式(前向、径向、后向)2.2.2.2.理论风压特性曲线理论风压特性曲线理论风压特性曲线理论风压特性曲线第25页/共77页(二)离心式通风机的类型系数和类型曲线(二)离心式通风机的类型系数和类型曲线 同类型
11、风机必有共同特性。反映同类型通风机共同特性的同类型风机必有共同特性。反映同类型通风机共同特性的曲线,成为类型特性曲线。曲线,成为类型特性曲线。1.1.类型系数类型系数(1 1 1 1)风压系数)风压系数)风压系数)风压系数(2 2 2 2)流量系数)流量系数)流量系数)流量系数(3 3 3 3)功率系数)功率系数)功率系数)功率系数第26页/共77页2.2.离心式通风机的类型特性曲线离心式通风机的类型特性曲线第27页/共77页二、轴流式通风机的特性曲线二、轴流式通风机的特性曲线二、轴流式通风机的特性曲线二、轴流式通风机的特性曲线(一)理论风压方程式(一)理论风压方程式1.1.气流在轴流式通风机
12、叶轮中的流动气流在轴流式通风机叶轮中的流动(1 1)基元环)基元环(2 2)叶栅)叶栅 将基元环展开成平面后,成为直列叶栅。将基元环展开成平面后,成为直列叶栅。栅距栅距:叶栅中的相邻叶片间的间距,以叶栅中的相邻叶片间的间距,以“t t”表示。表示。安装角安装角:叶片弦长与栅出口边缘线的交角,以:叶片弦长与栅出口边缘线的交角,以“”表表示。通常以叶根处安装角标志叶轮叶片安装角。示。通常以叶根处安装角标志叶轮叶片安装角。第28页/共77页2.2.2.2.速度三角形速度三角形速度三角形速度三角形第29页/共77页3.3.3.3.理论风压方程式理论风压方程式理论风压方程式理论风压方程式第30页/共77
13、页(四)轴流式通风机实际特性(四)轴流式通风机实际特性1.1.轴流式通风机的损失轴流式通风机的损失(1 1)气流在进入叶轮前由于进风部件阻力而形成的损失;)气流在进入叶轮前由于进风部件阻力而形成的损失;(2 2)气流在叶轮中由于翼型的阻力和叶片与外壳间的缝)气流在叶轮中由于翼型的阻力和叶片与外壳间的缝隙而形成的损失;隙而形成的损失;(3 3)气流由叶轮脱出时由于气流的旋流而造成的损失;)气流由叶轮脱出时由于气流的旋流而造成的损失;(4 4)在叶轮后面的通流部件中气流转向和能量转换的损)在叶轮后面的通流部件中气流转向和能量转换的损失;失;(5 5)传动时的机械损失。)传动时的机械损失。2.2.实
14、际特性曲线实际特性曲线它的特点是在曲线上出现了马鞍形区域。它的特点是在曲线上出现了马鞍形区域。第31页/共77页第32页/共77页第33页/共77页16163 3 通风机的构造及反风装置通风机的构造及反风装置一、离心式通风机的构造及性能一、离心式通风机的构造及性能(一)结构(一)结构 离心式通风机的主要气动部件是叶轮、集流器(进风离心式通风机的主要气动部件是叶轮、集流器(进风口)和外壳。口)和外壳。叶轮叶轮 组成组成 由前盘面、后盘面和叶片组成。由前盘面、后盘面和叶片组成。叶型叶型 用于矿井通风的离心式通风机属于中、低压风用于矿井通风的离心式通风机属于中、低压风机。过去,它的叶轮叶型多采用圆弧
15、形;现在,多采用机。过去,它的叶轮叶型多采用圆弧形;现在,多采用机翼形叶片。机翼形叶片。叶轮的叶片数目叶轮的叶片数目 4 47272和和4 47373模型机的叶轮叶片数模型机的叶轮叶片数目均为目均为1010片。片。第34页/共77页第35页/共77页2.2.外壳(螺壳)外壳(螺壳)风机的外壳的作用是汇集从叶轮流出的气流,风机的外壳的作用是汇集从叶轮流出的气流,并输送到外壳的出口。并输送到外壳的出口。形状形状 外壳的截面呈螺旋状。外壳的截面呈螺旋状。3.3.3.3.集流器(进风口)集流器(进风口)集流器的作用是保证气流平稳地进入叶轮,使叶集流器的作用是保证气流平稳地进入叶轮,使叶轮得到良好的进气
16、条件。常用的是锥弧形的轮得到良好的进气条件。常用的是锥弧形的 集流器与叶轮入口部分之间的间隙形式和大小,集流器与叶轮入口部分之间的间隙形式和大小,对容积损失和流动损失有重要影响。对容积损失和流动损失有重要影响。4 47272和和G4G47373模型机采用径向间隙模型机采用径向间隙第36页/共77页(二)几种常用离心式通风机(二)几种常用离心式通风机1.41.41.41.47272727211111111型离心式通风机型离心式通风机型离心式通风机型离心式通风机(1 1)结构特点)结构特点(2 2)型号意义)型号意义4 472721111No.20 B No.20 B 右右9090一一般般用用字字
17、母母表表示示通通风风机机的的用用途途。“G G”表表示示锅锅炉炉用用通风机;通风机;“K K”表示矿用通风机;表示矿用通风机;4 4最高效率点的全压系数乘以最高效率点的全压系数乘以1010;7272比转数比转数1 1表表 示示 叶叶 轮轮 进进 风风 方方 式式。“1 1”表表 示示 叶叶 轮轮 单单 侧侧 进进 风风;“0 0”表示叶轮双侧进风表示叶轮双侧进风No.20No.20机号;叶轮直径除以机号;叶轮直径除以100100第37页/共77页B B传动方式(离心式通风机的传动方式有六种:传动方式(离心式通风机的传动方式有六种:A A无轴承箱;无轴承箱;B B支撑皮带(悬臂支撑,皮带传动,带
18、轮在支撑点中部)支撑皮带(悬臂支撑,皮带传动,带轮在支撑点中部)C C悬臂皮带;悬臂皮带;D D悬臂联轴节;悬臂联轴节;E E中间皮带;中间皮带;F F中中间间联联轴轴节节。一一般般4 472721111和和G4G473731111采采用用前前四四种;大型的种;大型的K4K473730101采用后两种。)采用后两种。)右右叶叶轮轮旋旋向向(站站在在电电动动机机一一侧侧正正视视叶叶轮轮,顺顺时时针针方方向向旋旋转转的的称称为为“右右”旋旋,逆逆时时针针方方向向旋旋转转的的称称为为“左左”旋。)旋。)9090出风口位置出风口位置(3 3 3 3)技术性能及特性曲线)技术性能及特性曲线第38页/共7
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