泵與風(fēng)機(jī)的工作原理

泵與風(fēng)機(jī)的工作原理前言泵與風(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(guó)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3、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(guò)各級(jí)葉輪）《按柱塞數(shù)目：?jiǎn)沃?，雙柱塞，多柱塞》2）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)的主要部件一、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(kāi)式及開(kāi)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(kāi)式和開(kāi)式葉輪適合于輸送含雜質(zhì)的液體。２、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(kāi)線花鍵代替過(guò)去的短鍵。此種方法，葉輪與軸之間沒(méi)有間隙，不致使軸間竄水和沖刷，但拆裝困難。３、吸入室離心泵吸入管法蘭至葉輪進(jìn)口前的空間過(guò)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）直錐形吸入室

這種形式的吸入室水力性能好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便。

直錐形吸入室

（2）彎管形吸入室（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（3）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(jiǎn)單、緊湊，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4、壓出室壓出室是葉輪出口到泵出口法蘭的過(guò)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(guò)渡區(qū)(環(huán)狀空間)和反導(dǎo)葉(向心的環(huán)列葉柵)組成。６、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)的作用是減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。

２）軸端密封在泵的轉(zhuǎn)軸與泵殼之間有間隙，為防止泵內(nèi)流體流出，或防止空氣漏入泵內(nèi)（當(dāng)入口為真空時(shí)，將破壞吸上真空度），需要進(jìn)行密封。

(１）填料密封２）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（３）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(guò)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（４）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(lái)的一種新型密封，稱浮動(dòng)環(huán)密封。浮動(dòng)環(huán)密封是靠軸（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(lái)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(zhǎng)期保持非常小的間隙，一般徑向間隙為0.01～0.lmm，以提高密封效果。同時(shí)，也適用于高溫高壓流體。我國(guó)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（一）離心式泵與風(fēng)機(jī)的工作原理（二）軸流式泵與風(fēng)機(jī)的工作原理（三）往復(fù)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（五）其他型式泵與風(fēng)機(jī)的工作原理（六）大家討論本廠的泵與風(fēng)機(jī)一.離心泵和風(fēng)機(jī)的工作原理當(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(guò)葉輪前盤中央的孔口吸入，源源不斷地輸送氣體。2.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)的工作原理（三）往復(fù)式泵與風(fēng)機(jī)的工作原理柱塞泵

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(lái)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：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(guò)程。隨著轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，每對(duì)相互嚙合的齒相繼完成相同的工作循環(huán)?；窘Y(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(rùn)滑油泵。

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(rùn)滑油，輸送燃油等粘稠液體。

水環(huán)式真空泵的工作原理

工作原理：是靠泵腔容積的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)吸氣、壓縮和排氣的，因此它屬于變?nèi)菔秸婵毡谩?/p>

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(wú)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(guò)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)

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(zhǎng)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（五）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)備的加藥泵。噴射泵應(yīng)用-高壓噴射系統(tǒng)