第四章 泵与风机

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1、第四章第四章 泵与风机泵与风机 在制冷与空调设备中，输送设备主要包括泵与在制冷与空调设备中，输送设备主要包括泵与风机。泵与风机是依靠外加机械能来输送流体风机。泵与风机是依靠外加机械能来输送流体的设备，将输送液体的设备称为泵，而将输送的设备，将输送液体的设备称为泵，而将输送气体的设备称为风机。气体的设备称为风机。概概 述述第一节第一节 泵与风机的主要性能参数和泵与风机的主要性能参数和分类分类一、泵与风机的主要性能参数一、泵与风机的主要性能参数（一）流量（一）流量概念：概念：单位时间内泵与风机所输送的流体量单位时间内泵与风机所输送的流体量表示方法：表示方法：体积流量、质量流量、重力流量体积流量、质

2、量流量、重力流量（二）泵的扬程和风机的压头（二）泵的扬程和风机的压头1、泵的扬程、泵的扬程H：能量增量：能量增量 单位：单位：pa、 mH2O2、风机的压头、风机的压头P：能量增量：能量增量 单位：单位： pa 全风压全风压=静风压静风压+动风压动风压（三）功率（三）功率1、有效功率、有效功率NeNe:泵与风机输出的功率泵与风机输出的功率2、轴功率、轴功率NsNs:通过原动机获得的功率通过原动机获得的功率 Ns= Ne+ Nm（摩擦功率）（摩擦功率）（四）效率（四）效率 ：有效功率与轴功率之比有效功率与轴功率之比（五）转速：泵与风机轴每分钟的转数（五）转速：泵与风机轴每分钟的转数（六）比转数：

3、相似特征数，用于泵和风机（六）比转数：相似特征数，用于泵和风机 间的比较。间的比较。按工作原理的不同，泵与风机可分为三大按工作原理的不同，泵与风机可分为三大类类 1.叶片式叶片式 离心、轴流和贯流式离心、轴流和贯流式 具有效率高、启动方便、工作稳定、性能可靠、具有效率高、启动方便、工作稳定、性能可靠、容易调节等优点，用途最为广泛容易调节等优点，用途最为广泛 2.容积式容积式 往复、回转式往复、回转式 3.其他类型其他类型 真空泵，射流泵和气升泵，水锤泵真空泵，射流泵和气升泵，水锤泵 二、泵与风机的分类二、泵与风机的分类第二节第二节 离心式水泵离心式水泵一、工作原理及类型一、工作原理及类型1、工

4、作原理：、工作原理：液体在叶轮的驱动下获得能量，液体在叶轮的驱动下获得能量，提高压力能，增大了动能；扩压段中一部提高压力能，增大了动能；扩压段中一部分转化为压力能，压力进一步提高。分转化为压力能，压力进一步提高。2、类型：卧式、立式。单吸、双吸。、类型：卧式、立式。单吸、双吸。二、离心式泵的基本结构二、离心式泵的基本结构 离心式水泵的叶轮是使液体接受外加能量、输送液体离心式水泵的叶轮是使液体接受外加能量、输送液体的主要部件，装置在泵轴上。叶轮按其吸水方式可分为单的主要部件，装置在泵轴上。叶轮按其吸水方式可分为单吸式叶轮与双吸式叶轮两种。单吸式叶轮为单边吸水，双吸式叶轮与双吸式叶轮两种。单吸式叶

5、轮为单边吸水，双吸式叶轮两边吸水吸式叶轮两边吸水.（1）叶轮（又称工作轮）叶轮（又称工作轮） 单吸式叶轮单吸式叶轮 双吸式叶轮双吸式叶轮 叶轮依其盖板覆盖情况可分为开式、半开式和封闭式叶轮三种叶轮依其盖板覆盖情况可分为开式、半开式和封闭式叶轮三种 （2）吸入室）吸入室 作用：液体的入口，可使进入的液体流动作用：液体的入口，可使进入的液体流动损失最小。损失最小。 形式：椎体管式（应用广）、圆环管式形式：椎体管式（应用广）、圆环管式（3）泵体）泵体 作用：汇集来自叶轮的液体，使部作用：汇集来自叶轮的液体，使部分动能转化为压力能，最后将流体分动能转化为压力能，最后将流体均匀引入次级叶轮或排出口。另起

6、均匀引入次级叶轮或排出口。另起固定支撑作用。固定支撑作用。 形状：螺旋形蜗壳式形状：螺旋形蜗壳式（4）轴封：泵轴穿出泵轴穿出泵壳处，泵轴和泵壳之泵壳处，泵轴和泵壳之间存在间隙（转动所必间存在间隙（转动所必须的），间隙就是泄露须的），间隙就是泄露通道。为保证水泵的正通道。为保证水泵的正常工作或提高水泵的效常工作或提高水泵的效率，必须在此处设置轴率，必须在此处设置轴封装置封装置 机械密封：由静环、动环、弹簧等组成4、轴向力平衡装置：、轴向力平衡装置：单吸单级泵和某些多级泵单吸单级泵和某些多级泵的叶轮有轴向推力存在。产生轴向推力的主要原的叶轮有轴向推力存在。产生轴向推力的主要原因是作用在叶轮两侧的流

7、体压强不平衡所引起的。因是作用在叶轮两侧的流体压强不平衡所引起的。如果不消除这种轴向推力，将导致泵轴及叶轮的如果不消除这种轴向推力，将导致泵轴及叶轮的窜动和受力引起的相互研磨而损伤部件。窜动和受力引起的相互研磨而损伤部件。 消除轴向推力的方法：消除轴向推力的方法：1）在叶轮后盘外侧适当地点设置密封环，其直径与前盘密封）在叶轮后盘外侧适当地点设置密封环，其直径与前盘密封环大致相等。环大致相等。2）设置平衡管或在后盘上开设平衡孔，同时采用止推轴承平）设置平衡管或在后盘上开设平衡孔，同时采用止推轴承平衡剩余压力。衡剩余压力。3）多级泵的轴向推力常用平衡鼓与止推轴承相配合的专用平）多级泵的轴向推力常用

8、平衡鼓与止推轴承相配合的专用平衡机构进行平衡；也采用平衡盘的平衡机构。衡机构进行平衡；也采用平衡盘的平衡机构。平衡孔或平衡管法三、性能曲线三、性能曲线 QH（流量与扬程）驼峰型、平坦型、陡降型（流量与扬程）驼峰型、平坦型、陡降型 QN（流量与功率）（流量与功率） Q- （流量与效率）（流量与效率）四、汽蚀现象四、汽蚀现象离心式水泵在工作时，若泵体内部压力低于输离心式水泵在工作时，若泵体内部压力低于输送液体温度对应的饱和压力时，液体内部的杂送液体温度对应的饱和压力时，液体内部的杂质、固体微粒或液体界面的缝隙中存在的汽核质、固体微粒或液体界面的缝隙中存在的汽核就会在低压区中形成汽泡，其随液体流到高

9、压就会在低压区中形成汽泡，其随液体流到高压区后，汽泡在高压的作用下，迅速凝结而破裂。区后，汽泡在高压的作用下，迅速凝结而破裂。 在汽泡破裂的瞬间，产生局部空穴，高压在汽泡破裂的瞬间，产生局部空穴，高压水以极高的速度流向这些原汽泡占有的空水以极高的速度流向这些原汽泡占有的空间，形成一个冲击力。由于汽泡中的气体间，形成一个冲击力。由于汽泡中的气体和蒸汽来不及在瞬间全部溶解和凝结，因和蒸汽来不及在瞬间全部溶解和凝结，因此，在冲击的作用下又分成小汽泡，再被此，在冲击的作用下又分成小汽泡，再被高压水压缩、凝结，如此形成多次反复，高压水压缩、凝结，如此形成多次反复，在流道表面形成极微小的冲蚀。在流道表面形