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1、第一章第一章 绪绪 论论第一节：泵与风机的定义及用途第一节：泵与风机的定义及用途第二节：泵与风机的分类及其工作原理第二节：泵与风机的分类及其工作原理第三节：泵与风机的主要性能参数第三节：泵与风机的主要性能参数第四节：泵与风机的发展趋势及新技术成就第四节：泵与风机的发展趋势及新技术成就第1页/共39页第一节：泵的定义及用途第一节：泵的定义及用途一、泵与风机的定义一、泵与风机的定义二、泵与风机的用途二、泵与风机的用途三、泵与风机在热力发电厂的地位和作用三、泵与风机在热力发电厂的地位和作用四、安全、经济运行的重要性及存在问题四、安全、经济运行的重要性及存在问题第2页/共39页一、泵与风机的定义：一、
2、泵与风机的定义：一、泵与风机的定义：一、泵与风机的定义：泵：泵：是将原动机的是将原动机的能量能量能量能量转换为被输送转换为被输送液体液体的的压力能和动能压力能和动能压力能和动能压力能和动能的一种机械设备。的一种机械设备。风机：风机：是将原动机的是将原动机的能量能量能量能量转换为被输送转换为被输送气体气体的的压力能和动能压力能和动能压力能和动能压力能和动能的一种机械设备。的一种机械设备。第3页/共39页二、泵与风机的用途：二、泵与风机的用途：二、泵与风机的用途：二、泵与风机的用途：广泛应用国民经济各部门广泛应用国民经济各部门耗能大户耗能大户农业：灌溉、排水等冶金：鼓风、液气体输送等石油：输油、注
3、水等采矿：坑道通风、排水等城市：给排水、采暖、通风等日常生活：吹风、充气等食品工业：化学工业：机械工业：医疗卫生：工矿企业：环境工程：电力工业：*泵：泵：占全国电能耗占全国电能耗21%21%*风机：风机：占全国电能耗占全国电能耗10%10%第4页/共39页三、泵与风机在热力发电厂的地位及作用三、泵与风机在热力发电厂的地位及作用是主辅机上使用的主要设备是主辅机上使用的主要设备担负着输送多种介质的作用担负着输送多种介质的作用第5页/共39页三、泵与风机在热力发电厂的地位及作用三、泵与风机在热力发电厂的地位及作用是主辅机上使用的主要设备主要的泵主要的泵：主要风机：主要风机：其它泵机：其它泵机：送送
4、风风 机：向锅炉输送空气机：向锅炉输送空气引引 风风 机：排除锅炉燃烧后的烟气（机：排除锅炉燃烧后的烟气（100200）排排 粉风粉风 机：向炉膛输送煤粉和空气机：向炉膛输送煤粉和空气疏疏 水水 泵：排除各处疏水泵：排除各处疏水补补 给水给水 泵：补给气水损失泵：补给气水损失冷冷 却水却水 泵：供轴承冷却水泵：供轴承冷却水冲冲 灰水灰水 泵：冲灰泵：冲灰真真 空空 泵：凝汽器等抽真空泵：凝汽器等抽真空加加 药药 泵：化学水处理泵：化学水处理油油 泵：输送燃油、液压油、润滑油等泵：输送燃油、液压油、润滑油等锅炉锅炉 循环循环 水泵：强制循环锅炉用水泵：强制循环锅炉用烟气再循环风机：烟气回收烟气再
5、循环风机：烟气回收锅炉给水泵：向锅炉输送给水（几十锅炉给水泵：向锅炉输送给水（几十MPa、200）循循 环环 水泵：向凝汽器输送冷却水（几万水泵：向凝汽器输送冷却水（几万t/ht/h）凝凝 结水结水 泵：泵：输送凝结水输送凝结水灰灰 渣渣 泵：泵：输送灰渣水至灰场输送灰渣水至灰场第6页/共39页三、泵与风机在热力发电厂的地位及作用三、泵与风机在热力发电厂的地位及作用担负着输送多种介质的作用担负着输送多种介质的作用泵输送的介质：泵输送的介质：风机输送的介风机输送的介：水水油油化学溶液化学溶液水与灰渣的混合物水与灰渣的混合物 空气空气 烟气烟气 空气与煤粉的混合物空气与煤粉的混合物第7页/共39页
6、四、安全、经济运行的重要性及存在问四、安全、经济运行的重要性及存在问题题影响安全经济：耗 电 量 大：存在的问题：故障导致输送介质中断振动、磨损、泄露等停机停炉经济损失泵与风机总耗电量占厂用电7080%50MW机组耗电5.3MW，占发电量的10.6%300 MW机组耗电28MW，占发电量的9.3%产品落后运行不合理材料耐磨性差选择余量大调节方法简单维护不当噪音污染故障多效率低学习目标：保证泵与风机安全可靠运行及发挥其最大经济效益。第8页/共39页第二节：泵与风机的分类及工作原第二节：泵与风机的分类及工作原理理一、泵与风机的分类一、泵与风机的分类二、泵与风机的使用范围二、泵与风机的使用范围三、主
7、要泵与风机的工作原理三、主要泵与风机的工作原理第9页/共39页一、泵与风机的分类一、泵与风机的分类 泵与风机的种类繁多，其分类方法各泵与风机的种类繁多，其分类方法各不相同。在此只介绍如下两种分类方法：不相同。在此只介绍如下两种分类方法：按工作原理进行分类按工作原理进行分类按产生压力大小进行分类按产生压力大小进行分类第10页/共39页1 1、按工作原理泵的分类：、按工作原理泵的分类：单吸式单吸式双吸式双吸式节段式节段式蜗壳式蜗壳式双壳体筒型式双壳体筒型式单级单级多级多级离心泵离心泵混流泵混流泵轴流泵轴流泵旋涡泵旋涡泵叶叶 片片 式式 泵泵容容 积积 式式 泵泵其它类型泵其它类型泵泵泵真空泵真空泵
8、射流泵射流泵水击泵水击泵气升泵气升泵往复泵往复泵回转泵回转泵蜗壳式蜗壳式导叶式导叶式旋桨式旋桨式转叶式转叶式活塞（或柱塞）泵活塞（或柱塞）泵隔膜泵隔膜泵齿轮泵齿轮泵螺杆泵螺杆泵滑片泵等滑片泵等第11页/共39页2 2、按工作原理风机的分类：、按工作原理风机的分类：离心风机离心风机轴流风机轴流风机叶片式风机叶片式风机容积式风机容积式风机风机风机往复风机往复风机回转风机回转风机叶氏风机叶氏风机罗茨风机罗茨风机螺杆风机螺杆风机第12页/共39页3 3、按产生压力大小泵的分类：、按产生压力大小泵的分类：低压泵低压泵（p 2Mpa 约约200m H2O)中压泵中压泵（2Mpa p 6Mpa 约约600m
9、 H2O)泵泵第13页/共39页4、按产生压力大小风机的分类：、按产生压力大小风机的分类：离心式离心式轴流式轴流式低压离心通风机低压离心通风机（p1KPa)中压离心通风机中压离心通风机（13KPa)高压离心通风机高压离心通风机（315KPa)低压轴流通风低压轴流通风（p0.5KPa)高压轴流通风高压轴流通风（0.55KPa)风风机机通风机通风机（p15KPa)鼓风机鼓风机（15KPap340KPa)第14页/共39页二、泵与风机的使用范围二、泵与风机的使用范围1041031021010 10 102 103 104 105 扬扬程程 m m 流量流量 （m m3 3/h/h）往复泵回转泵离心泵
10、混流泵轴流泵旋涡泵几种泵的总型谱图几种泵的总型谱图泵与风机使用范围图的意义：1、不同的泵与风机，产生的能头及流量不同，所处的范围不同。2、在泵与风机的选择时可参考该图，初步确定可能选择的泵与风机的类型。以上为压缩机范围离心斜流式鼓风机 轴流式鼓风机离心轴流式通风机多叶片通风机10410310210102 103 104 105 流量流量 （m m3 3/min/min）压压力力：毫毫米米水水柱柱几种风机的使用范围几种风机的使用范围第15页/共39页 1 1 1 1、离心式泵的结构及工作原理、离心式泵的结构及工作原理、离心式泵的结构及工作原理、离心式泵的结构及工作原理（1 1 1 1）结构工作原
11、理）结构工作原理）结构工作原理）结构工作原理工作原理：叶轮高速旋转产生离心力使流体获得能量。流体进出叶轮方向：轴向进入，径向流出。特点：能头较大，流量较小。结构：见左图所示。适应场合：能头较大，流量较小的场合。如给水泵、凝结水泵、灰渣泵等。离离心心泵泵结结构构图图三、主要泵与风机的结构与工作原理三、主要泵与风机的结构与工作原理第16页/共39页1 1 1 1、离心式泵的结构及工作原理、离心式泵的结构及工作原理、离心式泵的结构及工作原理、离心式泵的结构及工作原理 （2 2 2 2）工作过程）工作过程）工作过程）工作过程 启启动动前前，用用水水灌灌满满吸吸水水管管道道，然然后后在在原原动动机机下下
12、，叶叶轮轮和和水水高高速速做做高高速速旋旋转转运运动动，水水受受离离心心力力作作用用被被甩甩出出叶叶轮轮经经流流道道压压入入压压水水管管道道；同同时时，叶叶轮轮中中心心水水被被甩甩出出形形成成真真空空，进进水水池池的的水水在在大大气气压压作作用用下下，经经吸吸水管道流入叶轮。水管道流入叶轮。第17页/共39页2 2 2 2、轴流式泵的结构与工作原理、轴流式泵的结构与工作原理、轴流式泵的结构与工作原理、轴流式泵的结构与工作原理 结构：见左图所示。工作原理：旋转叶片的挤压推进力使流体获得能量。流体进出叶轮方向：轴向进入，轴向流出。特点：能头较小，流量较大。适应场合：能头较小，流量较大的场合。如循环
13、水泵等。填填 料料 函函橡胶轴承橡胶轴承泵泵 轴轴进水喇叭进水喇叭叶轮外壳叶轮外壳出水弯管出水弯管导导 叶叶 体体轴流泵外形轴流泵结构示意图中中 间间 管管叶轮部件叶轮部件第18页/共39页3 3 3 3、混流式泵的结构与工作原理、混流式泵的结构与工作原理、混流式泵的结构与工作原理、混流式泵的结构与工作原理 结构：见上图所示。工作原理：叶轮旋转产生的离心力和挤压推进力联合作用使流体获得能量。流体进出叶轮方向：轴向进入，斜向流出。卧式混流泵外 形 图卧式混流泵剖面图特点：能头较小，流量较大。适应场合：能头较小，流量较大的场合。如循环水泵等。第19页/共39页4 4 4 4、离心风机的结构与工作原
14、理、离心风机的结构与工作原理、离心风机的结构与工作原理、离心风机的结构与工作原理 结构：结构：见见左图所示。左图所示。工作原理：工作原理：叶轮高速旋叶轮高速旋转产生离心转产生离心力使流体获力使流体获得能量。得能量。流体进出流体进出叶轮方向：叶轮方向：轴向进入，轴向进入，径向流出。径向流出。特点：特点：能头较大，能头较大，流量较小。流量较小。适应场合：适应场合：能头较大，能头较大，流量较小的流量较小的场合。送引场合。送引风机等。风机等。第20页/共39页5 5 5 5、轴流风机的结构与工作原理、轴流风机的结构与工作原理、轴流风机的结构与工作原理、轴流风机的结构与工作原理 结构：结构：见见左图所示
15、。左图所示。工作原理：工作原理：旋转叶片的旋转叶片的挤压推进力挤压推进力使流体获得使流体获得能量。能量。流体进出流体进出叶轮方向：叶轮方向：轴向进入，轴向进入，轴向流出。轴向流出。特点：特点：能能头较小，流头较小，流量较大。量较大。适应场合：适应场合：能头较小，能头较小，流量较大的流量较大的场合。如送场合。如送风机等。风机等。轴流风机外形轴流式风机示意图轴流式风机示意图1 1整流罩整流罩 2 2前导叶前导叶 3 3叶轮叶轮 4 4扩散筒扩散筒 5 5整流体整流体第21页/共39页6 6 6 6、往复式泵的工作原理、往复式泵的工作原理、往复式泵的工作原理、往复式泵的工作原理结构：见左图所示。工作
16、原理：活塞在泵缸内往复运动产生挤压力或抽吸力使流体获得能量。特点：能头大，流量小。适应场合：高压力小流量的场合。热力发电厂常用作加药泵。往复泵示意图（吸入）往复泵示意图（压出）12345123451活塞 2泵缸 3工作室 4吸水阀 5压水室 第22页/共39页7 7 7 7、齿轮泵的工作原理、齿轮泵的工作原理、齿轮泵的工作原理、齿轮泵的工作原理结构：见左图所示。工作原理：齿轮在泵壳内啮合产生挤压力或或分离产生抽吸力使流体获得能量。特点：能头大，流量小。适应场合：高压力小流量的场合。热力发电厂常用作输油泵。齿轮泵装配图齿轮泵装配图齿轮泵外形齿轮泵外形齿轮泵示意图齿轮泵示意图1 1主动轮主动轮 2
17、 2从动轮从动轮3 3吸液管吸液管 4 4压液管压液管第23页/共39页8 8 8 8、螺杆泵的工作原理、螺杆泵的工作原理、螺杆泵的工作原理、螺杆泵的工作原理结构：见左图所示。工作原理：螺杆在泵壳内啮合产生挤压力或分离产生抽吸力使流体获得能量。特点：能头大，流量小。适应场合：高压力小流量的场合。热力发电厂常用作输送润滑油和汽机调速器油。双螺杆泵双螺杆泵单螺杆泵单螺杆泵三螺杆泵结构示意图三螺杆泵结构示意图第24页/共39页9 9 9 9、喷射泵的工作原理、喷射泵的工作原理、喷射泵的工作原理、喷射泵的工作原理结构：见左图所示。工作原理：工作流体高速喷射形成真空，携带低压流体并使其获得能量。特点：能
18、头小，流量小。适应场合：需要抽真空的场合。热力发电厂常用作抽出凝汽器中的不凝结气体。喷射泵外形图喷射泵外形图喷射泵结构示意喷射泵结构示意图1 1高压喷嘴高压喷嘴 2 2吸入室吸入室 3 3扩散室扩散室 4 4排出管排出管 5 5吸入管吸入管第25页/共39页喷射泵工作原理示意图第26页/共39页10101010、水环式真空泵的工作原理、水环式真空泵的工作原理、水环式真空泵的工作原理、水环式真空泵的工作原理结构：见左图所示。工作原理：叶片与水环间形成空间的扩大与缩小抽吸和挤压流体使其获得能量。特点：一侧形成真空，另一侧对气体产生压缩。适应场合：需要抽真空的场合。热力发电厂常用作抽出凝汽器中的不凝
19、结气体。水水环环式式真真空空泵泵外外形形水水环环式式真真空空泵泵结结构构示示意意图图第27页/共39页第三节第三节 泵与风机的主要性能参数泵与风机的主要性能参数 用 性 能 参 数 反 映 泵 的 整 体 性 能流量能头（扬程）功率效率允许吸上真空高度（或汽蚀余量）转速泵的主要性能参数流量能头（风压）功率效率转速风机主要性能参数第28页/共39页1、定义：定义：泵与风机单位时间内输送流体的数量。泵与风机单位时间内输送流体的数量。用符号用符号qv或或 qm 表示表示体积流量：体积流量：qv 单位：单位：L/s、m3/s、m3/h。质量流量：质量流量：qm 单位：单位：kg/s、t/s、t/h。2
20、 2、qv与与qm的关系的关系 qm =qv 式中：式中：流体密度流体密度kg/m3，t=0时时 水水=1000 kg/m3一、流量流量流量第29页/共39页二、能头指泵或风机实际传给单位质量流体的总能量。指泵或风机实际传给单位质量流体的总能量。数值上等于泵或风机进出口单位总能之差值。数值上等于泵或风机进出口单位总能之差值。定义定义泵的能头称为扬程，泵的能头称为扬程，符号符号H，单位：，单位：m。风机的能头称为风压或全压，风机的能头称为风压或全压，符号符号p，单位：，单位：Pa、kPa。第30页/共39页泵扬程的计算泵扬程的计算 E1、E2泵进出口断面处单位质量 液体的机械能，；p1、p2泵进
21、出口断面处液体的压 力，Pa。实际 计算中，既可同时用绝对压力，又 可同时用表压力；若进口 断面为真空表测定的真空 度，p1应为负值；v1、v2泵进出口断面处液体的绝 对速度，m/；Z、Z泵进出口断面中心到基准 面的距离，m。式中：Z2Z1出口：p2，v2进口：p1，v12211基准面基准面第31页/共39页风机全压的计算风机全压的计算PaPa式中：式中：E1、E2风机进出口断面处单位质量气体的机械能，风机进出口断面处单位质量气体的机械能，Pa；p1、p2风机进出口断面处气体的压力，风机进出口断面处气体的压力，Pa。v1、v2风机进出口断面处气体的绝对速度，风机进出口断面处气体的绝对速度，m/
22、；注意：由于空气的密度很小，故注意：由于空气的密度很小，故Z、Z近似为零。近似为零。p=gh 静压静压 pst：pst=p2 -（p1+v12/2）风机全压风机全压 p （pst克服管道摩阻力损失）克服管道摩阻力损失）两部分两部分 动压动压 pd：pd=v22/2p=pst+pd风压有时用风压有时用mmH2O表示，单位换算为：表示，单位换算为：1mmH2O=9.8Pa 即约即约10Pa第32页/共39页1 1、定义：定义：功率是指单位功率是指单位 时间所做的功。时间所做的功。2 2、符号：、符号：P 3 3、单位：、单位：W、kW、MW。有效功率有效功率Pe：流体通过泵或风机实际得到的功率。流
23、体通过泵或风机实际得到的功率。轴轴 功功 率率P ：原动机传给泵轴上的功率。原动机传给泵轴上的功率。P=Pe/原动机功率原动机功率Pg：原动机的输出功率。原动机的输出功率。Pg=P/tm原动机输入功率原动机输入功率Pgin：未考虑自身损失的功率。未考虑自身损失的功率。Pgin=Pg/g原动机配套功率原动机配套功率PM：考虑过载增加裕量后原动机的功率。考虑过载增加裕量后原动机的功率。三、功率功率功率PginPgPeP第33页/共39页式中：式中：qv体积流量体积流量 m3/s；H扬程扬程 m；流体密度流体密度 kg/m34 4、计算公式、计算公式PginPgPeP上式是计算水泵功率的公式。因上式
24、是计算水泵功率的公式。因gH=p，故计算风机功率时，只要将，故计算风机功率时，只要将gH换为换为 p 即可。即可。第34页/共39页1、定 义：泵或风机的效率为有效功率与轴功率之比2、符 号：符号，通常用百分数表示3、计算公式：四、效率五、转速1 1、定义：转速系指泵或风机轴每分钟的转数。2、符号：n3、单位：r/min。例例题题：设设一一水水泵泵流流量量qv=25L/s，泵泵出出口口断断面面直直径径75mm，压压力力表表读读数数p2=323730Pa；泵泵进进口口断断面面直直径径100mm，真真空空表表读读数数p1=-39240Pa；水水泵泵进进出出口口断断面面的的高高差差为为0.8m，求求
25、该该泵泵的的扬扬程程。（参参考考答答案案：38.96m）第35页/共39页第四节第四节 水泵发展趋势及新技术成就水泵发展趋势及新技术成就 随着科学技术的不断发展，泵与风机也得到了很大的发展，尤其是在随着科学技术的不断发展，泵与风机也得到了很大的发展，尤其是在大容量、高转速、高效率、可靠性、低噪声、自动化大容量、高转速、高效率、可靠性、低噪声、自动化方面达到力量新的水方面达到力量新的水平。平。1、大大容容量量：功功率率：大大型型锅锅炉炉给给水水泵泵功功率率已已接接近近60000KW。日日本本袖袖1000MW机机组组轴轴流流式式送送风风机机功功率率达达8000KW；美美国国阿阿姆姆斯斯1300MW
26、机机组组离离心心式式送送风风机机，功功率率达达6700KW。流流量量：淮淮安安泵泵站站，口口径径4.5m轴轴流流泵泵2台台，单单机机流流量量60m3/s；大大汕汕子子泵泵站，口径站，口径6.0m混流泵混流泵2台，单机流量台，单机流量97.5m3/s。扬程扬程：高压（高压（13.715.7Mpa）亚临界压力亚临界压力(17.720Mpa)超临界压力超临界压力(25.629.4Mpa)50Mpa以上。以上。2、高速化：、高速化：转速转速 3000r/min 7500 r/min；单级扬程单级扬程 200m 1150m以上。以上。3、高效率：、高效率：目前高效的泵与风机，其效率可达到目前高效的泵与风
27、机，其效率可达到90%左右。左右。4、可靠性：、可靠性：随着机组容量的不断增大，对泵与风机的可靠性要求越来越高，随着机组容量的不断增大，对泵与风机的可靠性要求越来越高，注重对新材料、汽蚀、密封、振动、热膨胀等问题的研究。注重对新材料、汽蚀、密封、振动、热膨胀等问题的研究。5、低噪声：、低噪声：噪声对人体的健康是十分有害的，泵与风机是强烈的噪声源，已噪声对人体的健康是十分有害的，泵与风机是强烈的噪声源，已被设法进行控制。被设法进行控制。6、自动化：、自动化：随着科技的发展，自动检测技术、自动控制技术、电子计算机不随着科技的发展，自动检测技术、自动控制技术、电子计算机不仅逐步应用于泵与风机的设计、
28、绘图、制造过程中，而且还广泛应用在泵与风机运仅逐步应用于泵与风机的设计、绘图、制造过程中，而且还广泛应用在泵与风机运行上的自动启停；流量、压力、温度等参数的自动检测、显示和控制；主参数的上行上的自动启停；流量、压力、温度等参数的自动检测、显示和控制；主参数的上下限报警以及泵与风机的自动联锁、保护等。下限报警以及泵与风机的自动联锁、保护等。第36页/共39页绪论作业绪论作业 1.离离心心泵泵是是靠靠叶叶轮轮高高速速旋旋转转产产生生 使使流流体体获获得得能能量量的的；轴轴流流式式泵泵是是靠靠旋旋转转叶叶片片产产生生的的 使使流流体体获获得得能能量量的的；混混流流泵泵是是靠靠旋旋转转叶叶片片产产生生
29、的的 使流体获得能量的。使流体获得能量的。2.泵是将原动机的泵是将原动机的 转换为被输送液体的转换为被输送液体的 和和 的一种流体机械。的一种流体机械。3.离离心心泵泵液液体体流流入入叶叶轮轮的的方方向向为为 流流出出叶叶轮轮的的方方向向为为 ；轴轴流流泵泵液液体体流流入入叶叶轮轮的的方方向向为为 流流出出叶叶轮轮的的方方向向为为 ；混混流流泵泵液液体体流流入入叶叶轮轮的的方向为方向为 流出叶轮的方向为流出叶轮的方向为 。4.设设一一水水泵泵流流量量 qv=25 L/s，泵泵出出口口断断面面直直径径 75 mm，压压力力表表读读数数p2=323730 Pa；泵泵进进口口断断面面直直径径100mm，真真空空表表读读数数p1=39240Pa；表表位差为位差为0.8m，求该泵的扬程。（参考答案：，求该泵的扬程。（参考答案：38.96m）5.装装有有进进出出风风管管道道的的一一台台送送风风机机，测测得得风风机机进进口口静静压压为为 367Pa，动动压压为为61Pa；风风机机出出口口静静压压为为182Pa，动动压压为为123Pa，求求该该风风机机的的全全压压和和静静压各为多少？压各为多少？(参考答案：参考答案：611Pa；488Pa）第37页/共39页第38页/共39页感谢您的观看。第39页/共39页