泵與風(fēng)機(jī)的工作原理

1、前言 泵與風(fēng)機(jī)是將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為被輸送流體(液體、氣體)的壓力能和動(dòng)能的一種動(dòng)力設(shè)備。 輸送液體的稱為泵；輸送氣體的稱為風(fēng)機(jī) 泵與風(fēng)機(jī)在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的地位 第一節(jié)泵與風(fēng)機(jī)的分類第一節(jié)泵與風(fēng)機(jī)的分類3 3、按結(jié)構(gòu)形式有：、按結(jié)構(gòu)形式有：1）按葉輪數(shù)目 （1） 單級(jí)（只有一個(gè)葉輪） （2) 多級(jí)（有多個(gè)葉輪，流體按一定順序經(jīng)過各級(jí)葉輪） 按柱塞數(shù)目：單柱塞，雙柱塞，多柱塞2 2）按吸入口數(shù)目）按吸入口數(shù)目 （1） 單吸（一個(gè)葉輪只有一個(gè)入口，軸流式只能有一個(gè)入口） （2） 雙吸（一個(gè)葉輪只有多個(gè)入口，軸流式只能有一個(gè)入口）第二節(jié)泵與風(fēng)機(jī)的主要部件第二節(jié)泵與風(fēng)機(jī)的主要部件一、泵的主要部件一、

2、泵的主要部件 主要部件由轉(zhuǎn)子、泵殼、吸入室、壓水室、密封裝置、軸向力平衡裝置和軸承等組成。1、葉輪、葉輪 作用： 葉輪是將原動(dòng)機(jī)輸入的機(jī)械能傳遞給液體，提高液體能量的核心部件。 分類：封閉式、半開式及開式三種， 結(jié)構(gòu)：前蓋板、后蓋板、葉片及輪轂組成。 用途：封閉式一般用于輸送清水，半開式和開式葉輪適合于輸送含雜質(zhì)的液體。、軸、軸 軸是傳遞扭矩的主要部件。 軸徑按強(qiáng)度、剛度及臨界轉(zhuǎn)速確定。 中小型泵多采用水平軸，葉輪間距離用軸套定位。 近代大型泵則采用階梯軸，不等孔徑的葉輪用熱套法裝在軸上，并利用漸開線花鍵代替過去的短鍵。此種方法，葉輪與軸之間沒有間隙，不致使軸間竄水和沖刷，但拆裝困難。、吸入室

3、、吸入室 離心泵吸入管法蘭至葉輪進(jìn)口前的空間過流部分稱為吸入室。其作用是在最小水力損失情況下，引導(dǎo)液體平穩(wěn)地進(jìn)入葉輪，并使葉輪進(jìn)口處的流速盡可能均勻地分布。 （1 1）直錐形吸入室）直錐形吸入室 這種形式的吸入室水力性能好，結(jié)構(gòu)簡單，制造方便。 直錐形吸入室直錐形吸入室 （2 2）彎管形吸入室）彎管形吸入室（半螺旋形）（半螺旋形） 是大型離心泵和大型軸流泵經(jīng)常采用的形式 有點(diǎn)：流體進(jìn)入葉輪時(shí)，流動(dòng)情況較好，速度均勻。但進(jìn)入葉輪前有預(yù)旋，對(duì)揚(yáng)程有影響，對(duì)高揚(yáng)程泵影響甚微。 彎管形吸入室彎管形吸入室（3 3）環(huán)形吸入室）環(huán)形吸入室 吸入室各軸面內(nèi)的斷面形狀和尺寸均相同。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)對(duì)稱、簡單、緊湊

4、，軸向尺寸較小。缺點(diǎn)是存在沖擊和旋渦，并且液流速度分布不均勻。 環(huán)形吸入室環(huán)形吸入室4、壓出室、壓出室 壓出室是葉輪出口到泵出口法蘭的過流部件。 作用是收集從葉輪流出的高速流體，同時(shí)在擴(kuò)散流道中將液體的大部分動(dòng)能轉(zhuǎn)換為壓力能，然后引入壓水管或后級(jí)葉輪進(jìn)口。 分類：螺旋形壓出室、環(huán)形壓出室。5、導(dǎo)葉、導(dǎo)葉 導(dǎo)葉又稱導(dǎo)流器、導(dǎo)輪，分徑向式導(dǎo)葉和流道式導(dǎo)葉兩種，應(yīng)用于節(jié)段式多級(jí)泵上作導(dǎo)水機(jī)構(gòu)。 徑向式導(dǎo)葉如圖所示，它由螺旋線、擴(kuò)散管、過渡區(qū)(環(huán)狀空間)和反導(dǎo)葉(向心的環(huán)列葉柵)組成。、密封裝置、密封裝置 離心泵密封裝置有密封環(huán)(又稱口環(huán)、卡圈)和軸端密封兩部分。 1）密封環(huán)）密封環(huán) 密封環(huán)的作用是減

5、小葉輪與泵體之間的泄漏損失；另一方面可保護(hù)葉輪，避免與泵體摩擦。 ）機(jī)械密封）機(jī)械密封 l-傳動(dòng)座；2-彈簧；3-推環(huán)；4-密封墊圈；5-動(dòng)環(huán)密封圈；6-動(dòng)環(huán)；7-靜環(huán)；8-靜環(huán)密封圈；9-防轉(zhuǎn)銷（）迷宮式密封（）迷宮式密封 在現(xiàn)代高速鍋爐給水泵上廣泛應(yīng)用，常用的有炭精迷宮密封及金屬迷宮密封。 其密封原理是：由軸套密封片與炭精環(huán)組成微小間隙，流體通過間隙時(shí)壓力降低，速度升高，但在密封片間的空間速度能轉(zhuǎn)為壓力能，從而減少間隙兩側(cè)壓差，達(dá)到密封的目的。 如圖為炭精迷宮密封 迷宮式密封迷宮式密封（）浮動(dòng)環(huán)密封（）浮動(dòng)環(huán)密封 采用機(jī)械密封與迷宮式密封原理結(jié)合起來的一種新型密封，稱浮動(dòng)環(huán)密封。 浮動(dòng)環(huán)密

6、封是靠軸（或軸套）與浮動(dòng)環(huán)之間的狹窄間隙產(chǎn)生很大的水力阻力而實(shí)現(xiàn)密封的。 由于浮動(dòng)環(huán)與固定套的接觸端面上具有適當(dāng)?shù)谋葔?，起到了接觸端面的密封作用。彈簧進(jìn)一步保證端面的良好接觸。由軸（或軸套）與浮動(dòng)環(huán)間狹窄縫隙中的流體浮力來克服接觸端面上的摩擦力，以保證浮動(dòng)環(huán)相對(duì)于軸（或軸套）能自動(dòng)調(diào)心，使得浮動(dòng)環(huán)與軸不互相接觸、磨損，并長期保持非常小的間隙，一般徑向間隙為0.010.lmm，以提高密封效果。同時(shí)，也適用于高溫高壓流體。我國300MW機(jī)組的給水泵有些就采用此種密封。第三節(jié)、工作原理分析第三節(jié)、工作原理分析（一）離心式泵與風(fēng)機(jī)的工作原理（一）離心式泵與風(fēng)機(jī)的工作原理（二）軸（二）軸流式泵與風(fēng)機(jī)的工

7、作原理流式泵與風(fēng)機(jī)的工作原理（三）（三）往復(fù)式泵與風(fēng)機(jī)的工作原理往復(fù)式泵與風(fēng)機(jī)的工作原理（四）回（四）回轉(zhuǎn)式泵與風(fēng)機(jī)的工作原理轉(zhuǎn)式泵與風(fēng)機(jī)的工作原理（五）其（五）其他型式泵與風(fēng)機(jī)的工作原理他型式泵與風(fēng)機(jī)的工作原理（六（六）大家討論本廠的泵與風(fēng)機(jī)大家討論本廠的泵與風(fēng)機(jī)一一. .離心泵和風(fēng)機(jī)的工離心泵和風(fēng)機(jī)的工作原理作原理 當(dāng)葉輪隨軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片間的流體也隨葉輪旋轉(zhuǎn)而獲得離心力，并使流體從葉片之間的出口處甩出。 被甩出的流體擠入機(jī)殼，于是機(jī)殼內(nèi)的流體壓強(qiáng)增高，最后被導(dǎo)向出口排出。 流體被甩出后，葉輪中心部分的壓強(qiáng)降低。外界流體就能從吸入口通過葉輪前盤中央的孔口吸入，源源不斷地輸送氣體。2.2.離心

8、泵和風(fēng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)離心泵和風(fēng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)（二）軸流式泵與風(fēng)機(jī)的（二）軸流式泵與風(fēng)機(jī)的工作原理工作原理（三）往復(fù)式泵與風(fēng)機(jī)的（三）往復(fù)式泵與風(fēng)機(jī)的 工作原理工作原理柱塞泵柱塞泵工作原理：依靠柱塞部件的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，間歇改變工作室容積來輸送流體的機(jī)械。電廠應(yīng)用：流量較小，揚(yáng)程較高的液體，鍋爐加藥的活塞泵，輸送灰漿柱塞泵，向一般動(dòng)力源和氣動(dòng)控制儀表供氣的空氣壓縮機(jī)。隔膜泵隔膜泵：是一種由膜片往復(fù)變形造成容積變化的 容積泵，其工作原理近似于柱塞泵 。 雙螺管空壓機(jī)工作原理圖雙螺管空壓機(jī)工作原理圖 返回返回 工作原理：螺桿壓縮機(jī)的工作循環(huán)可分為進(jìn)氣，壓縮和排氣三個(gè)過程。隨著 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，每對(duì)相互嚙合的齒相繼完

9、成相同的工作循環(huán)。 基本結(jié)構(gòu)：在壓縮機(jī)的機(jī)體中，平行配置著一對(duì)相互嚙合的螺旋形轉(zhuǎn)子。 優(yōu)點(diǎn)：1 可靠性高。2 操作維護(hù)方便。3 動(dòng)力平衡性好。4 適應(yīng)性強(qiáng)。5 多相混輸。（四）回轉(zhuǎn)式泵與風(fēng)機(jī)的工作原理（四）回轉(zhuǎn)式泵與風(fēng)機(jī)的工作原理齒輪泵的工作原理 工作原理： 原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)主動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn) 從動(dòng)齒輪與主動(dòng)齒輪相嚙而轉(zhuǎn)動(dòng)。 電廠應(yīng)用 小型汽輪機(jī)的主用泵，電動(dòng)給水泵，鍋爐送、引風(fēng)機(jī)的潤滑油泵。 螺桿泵的工作原理螺桿泵的工作原理 特點(diǎn)：損失少，經(jīng)濟(jì)性能好。壓力高而均勻，流量均勻，轉(zhuǎn)速高，能與原動(dòng)機(jī)直聯(lián)。 電廠應(yīng)用：輸送電廠中的潤滑油，輸送燃油等粘稠液體。 水環(huán)式真空泵的工作原理水環(huán)式真空泵的工作原理 工作原

10、理：是靠泵腔容積的變化來實(shí)現(xiàn)吸氣、壓縮和排氣的，因此它屬于變?nèi)菔秸婵毡谩?優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊，泵的轉(zhuǎn)數(shù)較高，一般可與電動(dòng)機(jī)直聯(lián)，無須減速裝置。故用小的結(jié)構(gòu)尺寸，獲得大的排氣量，占地面積也小。 電廠應(yīng)用：真空過濾、真空引水、真空送料、真空蒸發(fā)、真空濃縮、真空回潮和真空脫氣 。 羅茨鼓風(fēng)機(jī)羅茨鼓風(fēng)機(jī) 工作原理：氣缸體的吸入口和排風(fēng)口的連通角度約為240，吸入側(cè)和排風(fēng)側(cè)之間形成以轉(zhuǎn)子和氣缸體所圍成的封閉空間。 優(yōu)點(diǎn)：具有結(jié)構(gòu)合理、體積小、效率高、重量輕、流量大、噪音低、高效節(jié)能，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、使用壽命長維修方便等特點(diǎn)。 電廠應(yīng)用：電廠污水處理、煤粉氣力輸送、和電力系統(tǒng)中。大氣噴射泵大氣噴射泵（五）五）其他型式泵與風(fēng)機(jī)的工作原理其他型式泵與風(fēng)機(jī)的工作原理 工作原理：動(dòng)力流體體積擴(kuò)大，壓強(qiáng)降低，并且由于流速快，形成局部真空。 電廠應(yīng)用 ：電廠中各設(shè)備的加藥