泵与风机(全套)
一，填空（每空1分 共15分）
1.叶轮是离心泵的能量转换元件，它的结构形式有开式，闭式，半开半闭式 三种。
2.泵与风机中能量转换时的损失可分为机械损失，流动损失，容积损失 三种。
3.前向式叶轮的叶片弯曲方向与叶轮旋转方向相同。
4.我国水泵行业习惯使用的比转速表达式为
5.泵或风机的工作点是管网特性曲线与泵的特性曲线的交点。
6.当使用比例定律进行流体机械的变转速调节时，其流量和转速的一次方 成正比，压力和转速的二次方成正比，功率和转速的三次方成正比。
7.泵与风机的无因次特性曲线是以流量系数为横坐标；压力系数为纵坐标绘制的。 8.离心泵叶轮根据叶片出口相对流动角β2的不同可分为三种不同形式，当 β2<90 o时为后弯，β2=90 o时为径向，β2>90o时为前弯.
9、装置有效汽蚀余量越大，机械低压侧液体具有的能量超过液体汽化压力的余量越多，越不容易发生气蚀。
10反作用度表示静压能在总能量头中的比重。
11.通用特性曲线是以流量系数为横坐标；压力系数为纵坐标绘制的。
12、.泵与风机调节工况的方法有节流调节，导叶调节，动叶调节，气蚀调节，变速调节，改变台数调节。
二、选择（ 每题2分 共20分）
1．根据泵与风机的工作原理，离心式泵属于那种类型的泵。（ C ） A.容积式 B.往复式 C.叶片式 D.其它类型的泵 2．下面的哪一条曲线是泵的特性曲线？（ A ） A 泵所提供的流量与扬程之间的关系曲线 B 流量与沿程损失系数之间的关系曲线
C 管路的流量与扬程之间的关系曲线
D 管路的性能曲线 3．离心式叶轮有三种不同的形式，其叶轮形式取决于（ B ）
A ． 叶片入口安装角B.叶片出口安装角 C.叶轮外径和宽度 D.叶轮内径和宽度
4．对径向式叶轮，其反作用度τ值的大小为（ D ）
A ．
2
10＜
＜τ B ．1
2
1
＜＜τ C ．1＝τ D ．
2
1＝
τ
5．管路系统能头和流量的关系曲线是（ C ）
A ． 斜率为?的直线，?为综合阻力系数
B ． 水平直线 C.二次抛物线 D.任意曲线
6．在离心式风机叶轮前的入口附近，设置一组可调节转角的静导叶，通过改变静导叶的角度以实现风机流量调节的方式称为（ B ）.
H q
n
s
4
3
2
1
65
.3=
A.节流调节
B.导流器调节
C.动叶调节
D.静叶调节
7.泵与风机的有效功率P
e ，轴功率P和原动机输入功率P’
g
之间的关系为( B )。
A. P
e g ’ e g ’ C. P e g ’ D. P g ’ e 8.两台泵串联运行时，为提高串联后增加扬程的效果，下列说法中正确的是( D )。 A.管路特性曲线应平坦一些，泵的性能曲线应陡一些 B.管路特性曲线应平坦一些，泵的性能曲线应平坦一些 C.管路特性曲线应陡一些，泵的性能曲线应陡一些 D.管路特性曲线应陡一些，泵的性能曲线应平坦一些 9.泵在不同工况下有不同的比转速，作为相似准则的比转速是指( C )。 A.最大流量工况下的比转速 B.最高转速工况下的比转速 C.最高效率工况下的比转速 D.最高扬程工况下的比转速 10.在工作点处，泵提供给流体的能量与流体在管路系统中流动所需的能量关系为( C )。 A.泵提供的能量大于流体在管路系统中流动所需的能量 B.泵提供的能量小于流体在管路系统中流动所需的能量 C.泵提供的能量等于流体在管路系统中流动所需的能量 D.以上说法都不正确 三、简答（每题5分共15分） 1.什么是汽蚀现象？它对泵的工作性能有何危害？ 液体在叶轮中流动时由于流体压力降低产生的气体或液体中溶解的气体析出，对叶轮起腐蚀作用，我们把汽泡的形成，发展，和破裂以致材料受到破坏的全部过程称为汽蚀现象。 危害材料造成破坏产生噪声或震动流道堵塞扬程下降效率降低 2.离心式水泵有哪过流部件？各起什么作用？ 叶轮：是能量转换的元件吸入室：向叶轮提供具有合适大小的均匀分布的入流速度。压水室: 将叶轮内流出的介质收集起来送到出口管路或下一级，将圆周速度对应的动能转化 为压力能。导流器：用于工况调节 3．泵与风机工况调节的方法有哪几种？出口节流调节进口节流调节采用导流器调节采用可转动的叶片调节变速调节改变台数调节 4．试述泵与风机的工作原理 当叶轮随轴旋转时，叶片间的气体也随叶轮旋转而获得离心力，并使气体从叶片间的出口处甩出。被甩出的气体及入机壳，于是机壳内的气体压强增高，最后被导向出口排出。气体被甩出后，叶轮中心部分的压强降低。外界气体就能使风机的的吸入口通过叶轮前盘中央的孔口吸入，源源不断地输送气体。 5、叶片一般分为哪几种形式?各有何优缺点? 前弯叶片：能产生较大的能量头，但其效率比较低，容易出现多工况工作的情况。 径向叶片：产生的能量头界与前弯叶片与后弯叶片之间，效率居中。 后弯叶片：产生的能量头较低，但效率较前弯叶片高，且不容易出现不稳定工作区。 6、降低泵必需汽蚀余量的措施有哪些？ (1)首级叶轮采用双吸式叶轮(2)加装诱导轮(3)采用双重翼叶轮、超汽蚀叶轮 7、.某水泵按图纸要求安装后，开动起来抽不上水，试分析可能原因。 吸水管路不严密，有空气漏入。泵内未灌满水，有空气存在。 安装高度太高了.电动机反转了.叶轮及出水口堵塞。 四、计算（ 共50分） 1.（12分）离心式水泵最高效率为86%，轴功率为122.5kw ，流量为720吨/时，扬程为50m 流体介质密度为1000kg/m 3。求有效功率和效率并分析在此效率下该泵工作的经济性。 解：有效功率N1=qh γ=9800*720/3600*50=98000w=98kw 效率η=N1/N=98/122.5=0.8 泵的经济运行条件为效率不小于0.93*0.86=0.7998 计算可知水泵在此效率下工作符合经济性要求。 2.（15分）已知某离心风机转速为1000r/min ，叶轮外径为600mm ，出口叶片安装角45度，出口轴面速度20m/s ，法向入口，空气密度为1.2kg/m3。欲满足600Pa 的全压要求按无穷叶片数考虑该风机能否满足。 解：速度三角形如图，有题可得 u 2=2πnr/60 =2π*1000*0.3/60=31.4m/s c u2= u 2-c r2*ctg 45o=11.4 m/s 由欧拉方程得 ) (1122u u c u c u p -=ρ=1.2(31.4*11.4-0)=429.5Pa 风机所产生的全压小于所需的全压，故不能满足要求。 3.(10分)某水泵允许吸上真空度为6.5米，吸水管流速为3.15米/秒，吸水管水头损失0.5米。现将水泵安装于距水面5.8米处，问水泵能否正常工作。 解：根据水泵安装高度计算公式有 Hz=[Hs]-v 2/2g-hl=6.5-3.152/2g-0.5=5.5m （8分） 为保证水泵正常工作，不发生气蚀，安装高度不应超过5.5米，现将其安装于距水面5.8米处，不能保证水泵正常工作。（10分） 4.（13分）有一台通风机，其风量为70m 3/s,转速为450r/min,风压为2610Pa,由于通风管路阻力增大，使其流量减小为原来的一半，问要保持原流量不变，风机转速应调为多少？ 解：对于通风机的管网特性曲线有：q H H v st G K 2 += （3分） 因此管网特性曲线和等效率曲线重合。（8分） 则有： （12分） n n q q v v 2 12 1 = 那么：n 2=2n 1=900r/min （13分） 5.（10分）有一水泵，当其转速为n=2900r/min 时，流量Q=9.5m3/min ，扬程为H=120m,另有一和该泵相似制造的泵，流量为Q=38m3/min ，扬程为H=80m 。问其叶轮的转速应为多 U2 c U2 cr2 c2 w2 45o 少？ 解：原泵的比转速 92 .115158 .02900*65.365.312075 .04 3== = H q n v s n (3分) 相似泵的比转速 80 75 .01 4 31 60 38*65.365.3n H q n v s n = = ( 6分） 相似泵的比转速应相等即n n s s =1 那么 1068 633 .065.380 75 .01 1 == n n s r/m （10分） 6、（15分）某工厂由冷冻站输送冷冻水到空气调节室的蓄水池，采用一台单吸单级离心式水泵。在吸水口测得流量为60L/s ，泵前真空计指示真空度为4m ，吸水口径25cm 。泵本身向外泄漏流量约为吸水口流量的2％。泵出口压力表读数为3.0kgf /2 cm ,泵出口直径为 0.2m 。压力表安装位置比真空计高0.3m ，求泵的扬程。 解： m p =3.0kgf /2 cm =30000kgf /2 m ?9.807=294.0kPa m H B 4= m Z 3.0'= s m s L Q /06.0/603 == (3分) s m v /87.1) 2.0(14.34 )02.01(06.02 2=??-?= (3分) s m v /23.1) 25.0(14.3406.02 1=??= (4分) 3 .0807 .92) 23.1()87.1(4807 .90.294'22 2 2 1 2 2+?-+ += +-+ += Z g v v H p H B M γ (4分) m 4.343.0101.0430≈+++= (1分) 7、（20分）有一离心泵，叶轮外径D2=22cm ，叶轮出口宽度b2=1cm ，叶轮出口安装角βb2=22о，转速n=2900r/min ，理论流量Q=0.025m3/s ，设流体径向流入叶轮，即α1=90о，求，u2，w2，v2，α2并计算无限多叶片叶轮的理论扬程 .解： 38 .3360 2900 *22.0*14.360 2 2 2 == = b D u π m/s (3分) 62 .301.0*22.0*14.3025.02 22== = b D v Q r π m/s （4分） 67 .9sin 62.3sin 22 2 22 == = ? β b r v w m/s （4分） 68 .24cos 22 222 222 2 =-+= β b u w u w w m/s 146 .068 .2462.3sin 2 22 == = v v r α 44 .82 ? = α （4分） 05 .838 .9989 .0*68.24*38.23cos 2 2 2== = ∞ g v u H T αm （5分） 8、（15分）如图所示，水泵吸水管内径d=50mm ，总长L=60m ，H=30m,泵的流量Q=15m3/h ，管路中有弯头一个局部损失系数为ξ＝0.5，底阀一个ξ＝5.0，且沿程阻力系数λ＝0.03。 试求泵入口处的表压力。 解：选取１－１和２－２两过流断面，列伯努利方程 s m A Q V A V Q P P V H Z Z hl g V P Z g V p Z a 12.20 0222 2 1 1 2 122 2 2 2 1 1 1= = == = = =+ + + = + +∴γ γ 沿程损失 米水柱 29.822 = ? = g V d l h f λ----------------10分 局部损失 米水柱 54.92222 2 22 1 2 1= +=+ = g V g V h h h j j j ξ ξ ---------13分 代入数据：m m p p 1054.392 1 >= - ν 故此泵不能正常吸水，泵入口处的表压力为零．----------------------------15分 轴流风机轴流风机型号、用途、性能及轴流风机参数 ——(浙江聚英风机工业有限公司提供一、轴流风机型号名称、用途、性能 ■ 管道加压轴流风机 ● JSF 轴流通风机(SDF ● 大风量轴流风机(JSF-Z JSF 轴流通风机是一种高轮毂比设计的新型节能管道加压风机,具有噪声低、风压适中、气动性能范围广、安装简单等特点,广泛应用于民用、商业及工业厂矿企业建筑工程的管道加压送排风系统。 JSF 风机有两种叶轮结构形式, JSF-A 采用模压圆柱形轮毂式叶轮,具有效率高、风压大等特点。 JSF-Z 采用压铸铝合金叶轮,机翼型前掠扭曲可调叶片,具有噪声低、外形美观、铝质叶轮的防腐防爆性能优等优点,常用于机组设备冷却、机械生产线的工艺送风。 本系列风机一般为电机内置直联传动形式, 也可做成电机外置皮带传动结构形式, 用于输送特殊气体介质的场所,如厨房排油烟、工业热气等。 ■ 边墙壁式轴流风机 ● DFBZ 低噪声方形壁式轴流风机 DFBZ 系列风机采用高效低噪声轴流叶轮、风机专用电机直联传动,方形消音型外壳(可进一步降低风机噪声;整机制成方形,墙体预留方孔简单,安装方便。出风口装有铝合金自垂百叶(可防止室外雨水、灰尘和自然风向室内倒灌 ;具有明显的外形美观,噪声低、运行平稳、安装牢固等优点, 广泛适用于民用商用建筑工程和厂矿企业车间的低噪声壁式排风。可根据使用场合要求制成防爆防腐型风机。 本系列风机一般配用三相电机,按用户要求可对 0.55kW 以下配用单相电机。 ● DWEX 边墙风机(WEX DWEX 系列风机采用先进的前掠型叶片、低噪音的外转子或内转子风机专用电机直联传动,方形外壳设计可以方便地安装在混凝土墙、砖墙或轻钢压型墙板上, 方形防雨罩结构牢固, 外形美观。具有噪声低、风量大、运行可靠、性能参数范围广、安装简便等特点,广泛应用于厂矿企业车间和民用、商用建筑工程的边墙壁式通风换气。根据输送介质的要求,可制成防腐、防爆型。 DWEX(WEX系列风机一般用于边墙壁式排风, 配设 45°防雨罩 (或特殊制造成 60°和防虫网 (夜间可防止昆虫循灯光飞入车间。可按需要制成边墙送风机型号为 DWSP(WSP,配设 90°防雨罩(防风、雨、尘和防虫网(夜间可防止昆虫循灯光飞入车间。 附件选配:重力式止回风阀(可确保车间在风机不开时保持与室外隔绝 ,订货时注明。 ● DWBX 板壁式轴流风机 DWBX 系列风机采用高效翼型轴流式叶轮与低噪声电机直联驱动,压型金属板式外壳,具有墙面安装简便、整机重量轻、运转平稳、外形美观。多用于轻钢结构建筑边墙、窗框安装的壁式送排风场合。 选配附件:出风口可根据使用场合配设铝制重力式止回阀或加设防雨罩、配设防虫网等, 更 好的起到防尘、防自然风倒灌作用。 DWBX 系列风机一般用于排风,如用于送风需在订货时另行说明。 ● JYFF 大风量窗式负压风机 ● DZ 低噪声轴流风机 泵与风机考试试题 一、简答题（每小题5分，共30分） 1、离心泵、轴流泵在启动时有何不同，为什么？ 2、试用公式说明为什么电厂中的凝结水泵要采用倒灌高度。 3、简述泵汽蚀的危害。 4、定性图示两台同性能泵串联时的工作点、串联时每台泵的工作点、仅有 一台泵运行时的工作点 5、泵是否可采用进口端节流调节，为什么？ 6、简述风机发生喘振的条件。 二、计算题（每小题15分，共60分） 1、已知离心式水泵叶轮的直径D2=400mm，叶轮出口宽度b2＝50mm，叶片 厚度占出口面积的8％，流动角β2＝20?，当转速n＝2135r/min时，理论 流量q VT＝240L/s，求作叶轮出口速度三角形。 2、某电厂水泵采用节流调节后流量为740t/h，阀门前后压强差为980700Pa, 此时泵运行效率η=75%，若水的密度ρ=1000kg/m3，每度电费0.4元，求：（1）节流损失的轴功率?P sh； （2）因节流调节每年多耗的电费(1年=365日) 3、20sh-13型离心泵，吸水管直径d1＝500mm，样本上给出的允许吸上真空 高度[H s]＝4m。吸水管的长度l1＝6m，局部阻力的当量长度l e＝4m，设 沿程阻力系数λ＝0.025，试问当泵的流量q v＝2000m3/h，泵的几何安装高 度H g＝3m时，该泵是否能正常工作。 （当地海拔高度为800m，大气压强p a＝9.21×104Pa；水温为30℃，对应饱 和蒸汽压强p v＝4.2365kPa，密度ρ＝995.6kg/m3） 4、火力发电厂中的DG520-230型锅炉给水泵，共有8级叶轮，当转速为n ＝5050r/min，扬程H＝2523m，流量q V＝576m3/h，试计算该泵的比转 速。 泵与风机 单项选择题 1. 离心泵或风机叶轮内介质流动方向为。 A.径向进、轴向出 B.轴向进、斜向出 C.轴向进、轴向出 D.轴向进、径向出 答案：D [解答] 离心泵和风机的定义就是叶轮内流体轴向进、径向出。 2. 离心泵或风机叶轮内介质流动的主要动力是。 A.离心力 B.叶片升力 C.叶片摩擦力 D.螺旋推力 答案：A [解答] 离心泵或风机叶轮内介质流动的主要动力为离心力。 3. 离心泵属于。 A.叶片泵 B.容积泵 C.漩涡泵 D.其他类型 答案：A [解答] 离心泵属于叶片泵。 4. 离心泵要，阀门起动。 A.叶轮注满水，开 B.吸水管及叶轮注满水，开 C.叶轮注满水，关 D.吸水管及叶轮注满水，关 答案：C [解答] 离心泵要吸水管及叶轮注满水，因为不注水形不成足够的负压将低处水抽起；离心泵零流量功率最小，关阀门起动可以减小对电力系统的冲击，对自身电动机和机器本身的保护也有好处。 5. 离心清水泵流量qv=10L/s，扬程H=20m，其效率60%，轴功率为kw。 A.1.1 B.3.3 C.2.2 D.3.5 答案：B [解答] 有效功率Ne=ρgHqv，轴功率 ，则 。 6. 水泵扬程是的差值。 A.上下游几何高程 B.进出口压强 C.进出口总水头 D.A、C均正确 答案：C [解答] 水泵扬程是进出口总水头的差值，这是扬程定义。 7. 风机静压是。 答案：A [解答] 风机静压是全压减出口动压。 8. 由泵与风机的基本方程可知，扬程与有关。 A.进口绝对速度 B.出口绝对速度 C.进出口圆周速度 D.以上各项 答案：D [解答] 由泵与风机的基本方程可知，扬程与进出口圆周速度“及绝对速度的圆周分速度υu有关，所以也就和绝对速度有关。 9. 清水泵改抽送酒精，转速不变，则理论扬程。 A.加大 B.减小 C.不变 D.不确定 一、选择题 1、流体运动的两种重要参数是(A)。 （A）压力、速度；（B）压力、温度；（C）比容、密度；比容、速度。 2、雷诺数Re可用来判别流体的流动状态，当(A )时是紊流状态。 (A) Re>2000 (B) Re<2000； Re>1000； Re<1000。 3、流体流动时引起能量损失的主要原因是（D ）。 （A）流体的压缩性；（B）流体膨胀性；（C）流体的不可压缩性；（D）流体的粘滞性。4、（ C）管路各段阻力损失相同。 （A）短管管系；（B）串联管系；（C）并联管系；（D）分支管系。 5、温度升高对流体粘度影响是（B ） （A）液体粘度上升，气体粘度下降（B）液体粘度下降，气体粘度上升；（C）液体和气体粘度都上升； (D) 液体和气体粘度都下降 6、下列四种泵中，相对流量最高的是(B )。 (A)离心泵；(B)轴流泵；(C)齿轮泵；(D)螺杆泵。 7、效率最高的叶轮叶片型式是（C ） （A) 前向型 (B)径向型 (C) 后向型 (D)轴向型 8、机械密封装置属于（B ） (A)级间密封装置； (B) 轴封装置； (C)密封装置（D）填料密封装置 9、站在电机侧的端面，面对风壳，风轮为顺时针旋转的风机是(A)风机。 (A)右旋 (B)左旋； (C)左右旋； 10、某台水泵在运行过程中，出现了轴承润滑不良，轴承处的机械摩擦比较严重，转速没有明显变化，这时相应地会出现（D ）。 A．流量减小、扬程降低、电动机功率增大； B．流量减小、扬程降低、电动机功率减小； C．流量减小、扬程降低、电动机功率变化不明显； D．流量和扬程不变、电动机功率增大。 二、填空题 01 风机设备主要参数 风量：风机每分钟输送的空气立方数，SI：m3/h。 全压：气体所具有的全部能量，等于动压+静压，SI：Pa。 动压：将气体从零速度加速至某一速度所需要的压力，SI：Pa 。 静压：流体某点的绝对压力与大气压力的差值，SI：Pa 。 风机转速：风机叶轮每分钟转过的转数，SI：RPM； 轴功率：电动机除去外部损耗因素，传递到风机轴上的实际功率，通常认为是风机实际所需功率，SI：KW 。 噪音：风机在正常运转过程中气动噪音和机械噪音叠加所形成的噪音；大多数厂家公布A记权噪音(dBA)，1.5m处。SI：dBA 全压效率：风量X全压/轴功率/1000/3600*100% 电源：380/50/3，220/50/1，220/50/3，690/50/3 等 出口风速：风机出口截面积的风速，控制出口风速可间接控制噪音。SI：m/s 02 选型所需提供参数 1. 风机形式、种类及用途 2. 安装方式 3. 气体成分（包括特殊的温度、湿度、腐蚀性及杂质） 4. 出风方向 5. 室内安装还是室外安装 6. 限定的其他条件(如噪音小于60dBA等) 7. 配件及特殊要求 03 风机性能曲线 曲线图上那条向下曲线代表风机工作点，纵轴是风压，横轴是风量。选型应该避开紧挨着最高压力点的工作点和低于最大压力40%的点。 轴流风机建议选型区域在曲线开始平稳下降区域，工作区65~90%： 后倾风机风量轴功率曲线有最高点，不过载特点。工作区40~85%： 前弯风机风量风压曲线比较陡峭，工作区35~80%： 一般来说风量越大，风压越小。设计风管时，根据管路阻力计算和风量需求，确定风管系统的总风量和静压损失，风口处最好保留30~50 Pa余压。这样得到的结果就是你选择风机的依据。比如设计一条管路。最不利的一条环路下静压损失300Pa，需要的总风量是5000 m3/h，那么你的风机就要选能够工作曲线能满足5000风量，静压330~350 Pa的那个型号。 04 根据样本选型 风机制造厂都会印有本厂的风机产品样本和目录。在风机产品样本和目录中，通常是按系列、机号列出各种转速下的选用性能表，表中的性能参数值是风机最高效率点90%范围内的数值，并取6~8个性能点的数值，以供选用。 《泵与风机》课程总结 引言： 2010年下半学年，我们热能专业学习了《泵与风机》这门专业课程，通过一学期的学习与认识，我初步掌握了泵与风机的专业常识及操作方面的知识。 泵与风机是一种利用外加能量输送流体的机械。通常将输送液体的机械称为泵，输送气体的机械称为风机。按其作用，泵与风机用于输送液体和气体，属于流体机械；按其工作性质，泵与风机是将原动机的机械能转化为流体的动能与压能，因此又属于能量转化机械。 泵与风机在生活中应用十分广泛，在农业中的排涝、灌溉；石油工业中的额输油和注水；化学工业中的高温、腐蚀性流体的排送；冶金工业中的鼓风机流体的输送等等都离不开泵与风机。 从我们专业角度来看，泵与风机在火力发电厂中的作用也不容小视。在火力发电厂中，泵与风机是最重要的辅助设备，担负着输送各种流体，以实现电力生产热力循环的任务。如：排粉机或一次风机、送风机、引风机、给水泵、循环水泵、主油泵等等一些辅助设备。总之，泵与风机在火电厂中应用极为广泛，起着极其重要的作用。其运行正常与否，直接影响火力发电厂的安全及经济运行。 随着科学的发展，泵与风机正向着大容量、高参数、高转速、高效率、高自动化、高性能和低噪音的方向发展。 课程学习： 第一章泵与风机的概述 第二节泵与风机的性能参数 泵与风机的性能参数有流量、扬程或全压、功率、效率、转速，水泵还有允许吸上真空高度或允许气蚀余量等。 第三节泵与风机的分类及工作原理 泵与风机按工作原理可分为三大类： （一）叶片式 （二）容积式 （三）其他形式（喷水泵、水击泵） 按产生的压头分： （一）低压泵、高压泵 （二）通风机、压气机（离心通风机、轴流通风机） 按产生的作用分： （一）给水泵、凝结水泵、循环水泵、主油泵等等 各种泵与风机的工作原理及特点： 1、离心式泵与风机1、 2、 3、 2、轴流式泵与风机 3、混流式泵与风机 4、往复式泵与风机 5、齿轮泵 6、螺杆泵 7、罗茨泵 第一章泵与风机综述 第一节泵与风机的分类和型号编制 一、泵与风机的分类 泵与风机是利用外加能旦输送流体的流体机械。它们大量地应用于燃气及供热与通风专业。根据泵与风机的工作原理，通常可以将它们分类如下： (一)容积式 容积式泵与风机在运转时，机械内部的工作容积不断发生变化，从而吸入或排出流体。按其结构不同，又可再分为； 1．往复式 这种机械借活塞在汽缸内的往复作用使缸内容积反复变化，以吸入和排出流体，如活塞泵(piston pump)等； 2．回转式 机壳内的转子或转动部件旋转时，转子与机壳之间的工作容积发生变化，借以吸入和排出流体，如齿轮泵(gear pump)、螺杆泵(screw pump)等。 (二)叶片式 叶片式泵与风机的主要结构是可旋转的、带叶片的叶轮和固定的机壳。通过叶轮的旋转对流体作功，从而使流体获得能量。 根据流体的流动情况，可将它们再分为下列数种： 1．离心式泵与风机； 2．轴流式泵与风机； 3．混流式泵与风机，这种风机是前两种的混合体。 4．贯流式风机。 (三)其它类型的泵与风机 如喷射泵（jet pump）、旋涡泵(scroll pump)、真空泵(vacuum pump)等。 本篇介绍和研讨制冷专业常用的泵与风机的理论、性能、运行、调节和选用方法等知识。由于制冷专业常用泵是以不可压缩的流体为工作对象的。而风机的增压程度不高(通常只有9807Pa或1000mmH2O以下)，所以本篇内容都按不可压缩流体进行论述。 二、泵与风机的型号编制 （一）、泵的型号编制 1、离心泵的基本型号及其代号 泵的型式型式代号泵的型式型式代号 单级单吸离心泵IS.B大型立式单级单吸离心泵沅江 南京师范大学《泵与风机》试题 一、填空题(每空1分，共10分) 1.泵与风机的输出功率称为_______。 2.绝对速度和圆周速度之间的夹角称为_______。 3.离心式泵与风机的叶片型式有_______、_______和_______三种。 4.为保证流体的流动相似，必须满足_______、_______和_______三个条件。 5.节流调节有_______节流调节和_______节流调节两种。 二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一 个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题1分，共10分) 1.风机的全压是指( )通过风机后获得的能量。 A.单位重量的气体 B.单位质量的气体 C.单位时间内流入风机的气体 D.单位体积的气体 2.低压轴流通风机的全压为( ) A. 1～3kPa B. 0.5kPa以下 C. 3～15kPa D. 15～340kPa 3.单位重量的液体从泵的吸入口到叶片入口压力最低 处的总压降称为( ) A.流动损失 B.必需汽蚀余量 C.有效汽蚀余量 D.摩擦损失 4.关于冲击损失，下列说法中正确的是( ) A.当流量小于设计流量时，无冲击损失 B.当流量大于设计流量时，冲击发生在工作面上 C.当流量小于设计流量时，冲击发生在非工作面上 D.当流量小于设计流量时，冲击发生在工作面上 5.下列哪个参数与泵的有效汽蚀余量无关?( ) A.泵的几何安装高度 B.流体温度 C.流体压力 D.泵的转速 6.关于离心泵轴向推力的大小，下列说法中不正确的是( ) A.与叶轮前后盖板的面积有关 B.与泵的级数无关 C.与叶轮前后盖板外侧的压力分布有关 D.与流量大小有关 7.两台泵并联运行时，为提高并联后增加流量的效果，下列说法中正确的是( ) A.管路特性曲线应平坦一些，泵的性能曲线应陡一些 第六章泵与风机的分类及工作原理 第一节泵与风机的分类及其工作原理 一、泵与风机的分类 1.按工作原理分 2.按产生的压力分 泵按产生的压力分为：低压泵：压力在2MPa 以下；中压泵：压力在2～6MPa；高压 泵：压力在6MPa 以上。 风机按产生的风压分为：通风机：风压小于15kPa；鼓风机：风压在15～340kPa 以内； 压气机：风压在340kPa 以上。通风机中最常用的是离心通风机及轴流通风机，按其压力大小又可分为：低压离心通风机：风压在1kPa 以下；中压离心通风机：风压在1～3kPa；高压离心通风机：风压在3～15kPa；低压轴流通风机：风压在0．5kPa 以下；高压轴流通风机：风压在0．5～5kPa。 二、泵与风机的工作原理 1.离心式泵与风机工作原理 离心式泵与风机的工作原理是，叶轮高速旋转时产生的离心力使流体获得能量，即流 体通过叶轮后，压能和动能都得到提高，从而能够被输送到高处或远处。离心式泵与风机最简单的结构型式所示。叶轮1 装在一个螺旋形的外壳内，当叶轮旋转时，流体轴向流人，然后转90°进入叶轮流道并径向流出。叶轮连续旋转，在叶轮人口处不断形成真空，从而使流体连续不断地被泵吸人和排出。 2.轴流式泵与风机工作原理． 轴流式泵与风机的工作原理是，旋转叶片的挤压推进力使流体获得能量，升高其压能 和动能，其结构如图所示。叶轮1 安装在圆筒形(风机为圆锥形)泵壳 3 内，当叶轮旋转时，流体轴向流人，在叶片叶道内获得能量后，沿轴向流出。轴流式泵与风机适用于大流量、低压力，电厂中常用作循环水泵及送引风机。 3.往复泵工作原理 现以活塞式为例来说明其工作原理，如图所示。 活塞泵主要由活塞 1 在泵缸 2 内作往 《泵与风机》课程论文 论文名称浅析泵与风机的运行方式与节能措施姓名 学号 院系 专业年级 指导教师 职称 2014年 6 月 7 日 浅析泵与风机的运行方式与节能措施 [内容摘要] 电厂的泵与风机有不同的运行方式，但不同的运行方式，其能耗或节能效果大不相同。本文就主要以电厂泵与风机的不同运行方式，利用泵与风机自身固有特点以及通过其他措施来共同实现节能的方法进行论述。 [关键词]运行方式调速驱动节流节能措施 一. 概论 随着现代电厂机组的大型化，锅炉运行的安全性愈来愈重要。锅炉能否安全运行，不但关系自身的安全，而且对外界用户也非常重要。尤其是企业的自备热电站，它的热用户有时是庞大而复杂的系统(如石油化工企业)，电站锅炉能否安全、灵活运行，对其热用户的安全性和经济效益至关重要。 其次，在缺乏水电调峰的地区，一些电厂又担任着电网调峰的任务，这就需要锅炉能够滑压运行，具有足够灵活的负荷适应性。而热电站又必须不断调节锅炉负荷，以适应用户对蒸汽需求的变化。锅炉负荷的变化就必须调节辅机的运行。为了锅炉能安全长期运行，灵活适应外界要求，除锅炉本身质量外，鼓、引风机和给水泵的运行方式也有着非常重要的作用；另一方面，鼓、引风机和给水泵的运行方式不同，对电厂的基建投资、运行维修费用、自身能耗与电厂经济性有着很大的影响。 在电厂中，自身能耗占其运行成本的相当比例，而鼓、引风机和给水泵的功率在电厂自身能耗中所占比例很大。因此，选择合理的运行方式，使其适应锅炉负荷变化的需要，尽可能减少因节流而引起的能量损失，降低生产成本，对电厂来说至关重要。 二. 鼓、引风机和给水泵的运行方式 (一). 锅炉给水泵的运行方式 锅炉给水系统概括地分为单元制和母管制。 1.如果锅炉负荷频繁变化，单元制系统的锅炉给水泵最好是常用泵选择调速驱动 概念 1、流量：单位时间内泵与风机所输送的流体的量称为流量。 2、扬程：流经泵的出口断面与进口断面单位重量流体所具有总能量之差称为泵的扬程。 3、全压：流经风机出口断面与进口断面单位体积的气体具有的总能量之差称为风机的全压 4、有效功率：有效功率表示在单位时间内流体从泵与风机中所获得的总能量。 5、轴功率：原动机传递到泵与风机轴上的输入功率为轴功率 6、泵与风机总效率：泵与风机的有效功率与轴功率之比为总效率 7、绝对速度：是指运动物体相对于静止参照系的运动速度； 8、相对速度：是指运动物体相对于运动参照系的速度； 9、牵连速度：指运动参照系相对于静止参照系的速度。 10、泵与风机的性能曲线：性能曲线通常是指在一定转速下，以流量qv作为基本变量，其他各参数（扬程或全压、功率、效率、汽蚀余量）随流量改变而变化的曲线。 11、泵与风机的工况点：在给定的流量下，均有一个与之对应的扬程H或全压p，功率P及效率η值，这一组参数，称为一个工况点。 12、比转速：在相似定律的基础上寻找一个包括流量、扬程、转速在内的综合相似特征量。 13、通用性能曲线：由于泵与风机的转速是可以改变的，根据不同转速时的工况绘制出的性能和相应的等效曲线绘制在同一张图上的曲线组，称为通用性能曲线。 14、泵的汽蚀：泵内反复出现液体的汽化与凝聚过程而引起对流道金属表面的机械剥蚀与氧化腐蚀 的破坏现象称为汽蚀现象，简称汽蚀。 15、吸上真空高度：液面静压与泵吸入口处的静压差。 16、有效的汽蚀余量：按照吸人装置条件所确定的汽蚀余量称为有效的汽蚀余量或称装置汽蚀余量 17、必需汽蚀余量：由泵本身的汽蚀性能所确定的汽蚀余量称为必需汽蚀余量或泵的汽蚀余量（或 液体从泵吸入口至压力最低k点的压力降。） 18、泵的工作点：将泵本身的性能曲线与管路特性曲线按同一比例绘在同一张图上，则这两条曲线 相交于M点，M点即泵在管路中的工作点。 填空 1、１工程大气压等于98.07千帕，等于10m水柱高，等于735.6毫米汞柱高。 2、根据流体的流动情况，可将泵和风机分为以下三种类别：离心式泵与风机；轴流式泵与风机；混流式泵与风机。 3、风机的压头（全压）p是指单位体积气体通过风机所获的的能量增量。 5、单位时间内泵或风机所输送的流体量称为流量。 6、泵或风机的工作点是泵与风机的性能曲线与管路的性能曲线的交点。 7、泵的扬程H的定义是：泵所输送的单位重量流量的流体从进口至出口的能量增值。 8、安装角是指叶片进、出口处的切线与圆周速度反方向之间的交角。 1．泵与风机可分为哪几大类？发电厂主要采用哪种型式的泵与风机？为什么？ 答：泵按产生压力的大小分：低压泵、中压泵、高压泵 风机按产生全压得大小分：通风机、鼓风机、压气机 发电厂主要采用叶片式泵与风机。其中离心式泵与风机性能范围广、效率高、体积小、重量轻，能与高速原动机直联，所以应用最广泛。轴流式泵与风机与离心式相比，其流量大、压力小。故一般用于大流量低扬程的场合。目前，大容量机组多作为循环水泵及引送风机。 2．水泵的扬程和风机的全压二者有何区别和联系？ 答：单位重量液体通过泵时所获得的能量增加值称为扬程； 单位体积的气体通过风机时所获得的能量增加值称为全压 联系：二者都反映了能量的增加值。 区别：扬程是针对液体而言，以液柱高度表示能量，单位是m。 全压是针对气体而言，以压力的形式表示能量，单位是Pa。 3．离心式泵与风机有哪些主要部件？各有何作用？ 答：离心泵 叶轮：将原动机的机械能传递给流体，使流体获得压力能和动能。 吸入室：以最小的阻力损失引导液体平稳的进入叶轮，并使叶轮进口处的液体流速分布均匀。 压出室：收集从叶轮流出的高速流体，然后以最小的阻力损失引入压水管或次级叶轮进口，同时还将液体的部分动能转变为压力能。 导叶：汇集前一级叶轮流出的液体，并在损失最小的条件下引入次级叶轮的进口或压出室，同时在导叶内把部分动能转化为压力能。 密封装置：密封环：防止高压流体通过叶轮进口与泵壳之间的间隙泄露至吸入口。 轴端密封：防止高压流体从泵内通过转动部件与静止部件之间的间隙泄漏到泵外。 离心风机 叶轮：将原动机的机械能传递给流体，使流体获得压力能和动能 蜗壳：汇集从叶轮流出的气体并引向风机的出口，同时将气体的部分动能转化为压力能。 集流器：以最小的阻力损失引导气流均匀的充满叶轮入口。 进气箱：改善气流的进气条件，减少气流分布不均而引起的阻力损失。 4．目前火力发电厂对大容量、高参数机组的引、送风机一般都采用轴流式风机，循环水泵也越来越多采用斜流式（混流式）泵，为什么？ 答：轴流式泵与风机与离心式相比，其流量大、压力小。故一般用于大容量低扬程的场合。因此，目前大容量机组的引、送风机一般都采用轴流式风机。 斜流式又称混流式，是介于轴流式和离心式之间的一种叶片泵，斜流泵部分利用了离心力，部分利用了升力，在两种力的共同作用下，输送流体，并提高其压力，流体轴向进入叶轮后，沿圆锥面方向流出。可作为大容量机组的循环水泵。 1．试简述离心式与轴流式泵与风机的工作原理。 答：离心式：叶轮高速旋转时产生的离心力使流体获得能量，即流体通过叶轮后，压能和动能都得到提高，从而能够被输送到高处或远处。流体沿轴向流入叶轮并沿径向流出。 轴流式：利用旋转叶轮、叶片对流体作用的升力来输送流体，并提高其压力。流体沿轴向流入叶轮并沿轴向流出。 2．离心式泵与风机当实际流量在有限叶片叶轮中流动时，对扬程（全压）有何影响？如何修正？ 答：在有限叶片叶轮流道中，由于流体惯性出现了轴向涡流，使叶轮出口处流体的相对速度产生滑移，导致扬程(全压)下降。 一般采用环流系数k或滑移系数σ来修正。 3．为了提高流体从叶轮获得的能量，一般有哪几种方法？最常采用哪种方法？为什么？ 风机常识及选型 武汉新瑞科电气 第二节泵与风机的叶轮理论 一、离心式泵与风机的叶轮理论 离心式泵与风机是由原动机拖动叶轮旋转，叶轮上的叶片就对流体做功，从而使流体获得压能及动能。因此，叶轮是实现机械能转换为流体能量的主要部件。 (1) 离心式叶轮叶片型式对HT∞的影响 一般叶片的型式有以下三种： 叶片的弯曲方向与叶抡的旋转方向相反，称为后弯式叶片。 叶片的出口方向为径向，称径向叶片。 叶片的弯曲方向与叶轮的旋转方向相同，称为前弯式叶片。 前弯式叶片产生的能头最大，径向式次之，后弯式最小。 对流体所获得的能量中动能和压能所占比例的大小比较可知：后弯式叶片时，流体所获得的能量中，压能所占的比例大于动能；径向式叶片做功时，压能和动能各占总能的一般；前弯式叶片做功时,总能量中动能所占的比例大于压能。 那么，对离心泵而言，为什么一般均采用后弯式叶片，而对风机则可根据不同情况采用三种不同的叶片形式，其原因如下： 在转速n、叶轮外径、流量及入口条件均相同的条件下，前弯式叶片产生的绝对速度比后弯式叶片大，而液体的流动损失与速度的平方成正比。因此，当流体流过叶轮及导叶或蜗壳时，其能量损失比后弯叶片大。同时为把部分动能转换为压能，在能量转换过程中，必然又伴随较大的能量损失，因而其效率远低于后弯式叶片。反之，前弯式叶片有以下优点：当其和后弯式叶片的转速、流量及产生的能头相同时，可以减小叶轮外径。因此，可以减小风机的尺寸，缩小体积，减轻质量。又因风机输送的流体为气体，气体的密度远小于液体，且摩擦阻力正比于密度，所以风机损失的能量远小于泵。鉴于以上原因，在低压风机中可采用前弯式叶片。 二、轴流式泵与风机的叶轮理论 （一）、概述 轴流式和离心式的泵与风机同属叶片式，但从性能及结构上两者有所不同。轴流式泵与风机的性能特点是流量大，扬程(全压)低，比转数大，流体沿轴向流入、流出叶轮。其结构特点是：结构简单，重量相对较轻。因有较大的轮毂动叶片角度可以作成可调的。动叶片可调的轴流式泵与风机，由于动叶片角度可随外界负荷变化而改变，因而变工况时调节性能好，可保持较宽的高效工作区。鉴于以上特点，目前国外大型制冷系统中普遍采用轴流式风机作为锅炉的送引风机、轴流式水泵作为循环水泵。今后随着容量的提高，其应用范围将会日益广泛。 (二)、轴流式泵与风机的叶轮理论 1、翼型和叶栅的概念 由于轴流式泵与风机的叶轮没有前后盖板，流体在叶轮中的流动，类似飞机飞行时，机翼与空气的作用。因此，对轴流式泵与风机在研究叶片与流体之间的能量转换关系时，采用了机翼理论。为此下面介绍翼型，叶栅及其主要的几何参数。 翼型机翼型叶片的横截面称为翼型，它具有一定的几何型线，和一定的空气动力特性。翼型见图： 泵与风机的选型作业实训 一、选型的定义：选型即用户根据使用要求，在泵与风机的已有 系列产品中选择一种适用的，而不需另外设计、制造 的泵或风机。选型的主要内容是确定泵或风机的型目、 台数、规格，转速以及与之配套的原动机功率。 二、选型原则： (1)所选用的泵或风机设计参数应尽可能地靠近它的正 常运行工况点，从而使泵或风机能长期地在高效率区运 行，以提高设备长期运行的经济性。 (2)力求选择结构简单、体积小，质量轻的泵或风机。 为此，应在可能的情况下，尽量选择高转速。 (3)力求运行时安全可靠，对水泵来说，首先应考虑设 备的抗汽蚀性能。另外尽量选泵或风机的不具有驼峰 形状的性能曲线。即使非选具有驼峰性能时，则其运行 的工况应处于驼峰的右边区．而且压头应低于零流量下 的压头，以利于投入同类设备的并联工作。对于并联运 行的水泵最好一开始就选下降的q v-H性能曲线。 (4)对于有特殊要求的泵或风机，除以上要求外，还应尽 可能地满足以下要求，如安装地理位置受限制时应考虑 体积要小，进出口管路要能配合等。 三、选型的已知参数： (1)根据实际要求，确定最大流量q vmax和最大扬程H max(或风压p max)，然后分别加上适当的安全裕量，作为选用泵与风机的依据。其裕量的大小，视用途的不同而不同。我国 给水泵、锅炉送引风机的流量裕量为最大流量的5％一10％，扬程或全压裕量为最大扬程(全压)的10％～15％，即 q v=（1.05~1.10）q vmax (4-1) H=（1.05~1.10）H max。(4-2) 或p=(1.05~1.1)p max(4-3) 式中q v，H(p)—计算流量和计算扬程(全压)。 (2)被输送介质的温度t。 (3)被输送介质的密度ρ。 (4)当地大气压力p max。 应当注意：在设计规范中送风机的工作参数是对热力学温度T ＝293K(20℃)，大气压力p amb＝101325Pa，相对湿度为50％，空气密度ρ＝1.2kg／m3的干净空气而言；引风机的工作参数是对热 二000年下半年高等教育自学考试全国统一命题考试 泵与风机 (电厂热能动力工程专业) 本试题分两部分,第一部分为选择题,1页至3页,第二部分为非选择题,4页至10页。本试题共10页;选择题20分，非选择题80分，满分100分。考试时间150分钟。 一、单项选择题（本大题共20小题，每小题1分，共20分）在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。 1.轴向涡流造成滑移时,可用来表示。【】 A.效率 B.滑移系数 C. 流量系数 D. 压力系数 2.下列泵中哪一种泵是叶片式泵【】 A.混流式 B. 活塞式 C. 齿轮式 D. 水环式真空泵 3.自由预旋是由于________造成的。【】 A.结构上的因素 B. 后弯式离心叶片 C.径向式离心叶片 D. 压力改变 4. 在转速、流量和几何尺寸相同条件下, _____防磨, 防积垢性能好。【】 A.前弯式离心叶片 B. 后弯式离心叶片 C. 径向式离心叶片 D. 轴流式叶片 5.活塞式泵工作原理是: 由于活塞在泵缸内做往复运动, 工件室容积发生周期性改变, 引起 ________大小发生变化, 由此来输送并使液体获得能量。【】 A.量 B. 压力 C. 内能 D. 动能 6.下述哪一种蜗舌多用于低压, 低噪声风机, 但效率有所下降?【】 A.平舌 B. 短舌 C. 深舌 D. 尖舌 7.下列哪一项不属于流动损失【】 A.摩擦损失h f B.扩散损失h j C.冲击损失h s D.圆盘摩擦损失 8.汽蚀形成过程要发生汽泡溃灭, 溃灭形成的冲击频率最高可达每秒 【 】 A.几十次 B.几百次 C.几千次 D.几万次 9.哪一种密封具有自动对准密封装置中心和轴中心的作用? 【 】 A.填料密封 B.机械密封 C.浮环密封 D.迷宫密封 10.关于吸入室的论述, 哪一个完全正确? 【 】 A.圆环形吸入室的特点是结构简单, 制造方便, 流体在吸入室内流动时, 流速是逐渐增加的, 因而使流速分布更趋向均匀, 损失较小, 主在用于悬臂式离心泵 B.锥形管吸入室的优点是结构简单紧凑,轴向尺寸较短;缺点是流体进入叶轮的损失较大,且流速分布不太均匀,多级泵大多采用。其吸入口损失在泵的总扬程中所占比例不大。 C.半螺旋形吸入室的优点是流体分布均匀，阻力较小，但因进入叶轮前已有预旋，故降低了泵的扬程。半螺旋形吸入室大多应用在单级双吸离心泵上。 D.三者都不正确。 11.同一台风机，转速相同，若输送气体的密度ρ1≠ρ2, 则对应的全 压与轴功率之间的正确关系式应为 【 】 A. 2121ρρ> P P 2 121ρρ >P P B.2121ρρ>P P 2121ρρ=P P C. 2121ρρ 离心鼓风机在污水处理曝气系统中应用的选型问题 多级离心鼓风机在污水处理曝气系统中的运用已显现其不可替代的优点，成为环保人士在污水处理曝气系统中首选鼓风机，但如果鼓风机选型时考虑不周，在实际使用时也会产生很多问题，根据我公司在鼓风机选型方面丰富的实际经验，认为以下问题在污水处理曝气系统中，对鼓风机的选型非常重要。当然，如果您认为还有其他问题需要与我们商榷，欢迎与我们取得联系。 1．管道流速 工艺设计时应考虑气体在管道中的流速，管道流速应控制在16m/s以下，流速越快，管网阻力越大，可能会导致鼓风机喘振。 2．曝气器 在国内市场，曝气器品种繁多，质量参差不齐，价格跨度大。由于缺乏相关的行业标准，作坊式生产方式普遍存在。例如，对橡胶曝气器而言，每次所使用的原料及配料不尽相同，导致产品质量不稳定。例：碳黑添加过量，胶板就会硬化，阻力增大；碳黑添加不足，胶板太软，则容易破裂；甚至还存在使用再生橡胶等情况。所以，非工业化生产的产品，其质量很难控制。如果曝气器释放量（释放量与水深、压力、流速、曝气器胶膜质量均有关系）无法达到工艺要求，导致鼓风机流量释放率<70%时，就会发生喘振。所以，在鼓风机选型时，对曝气器要有充分的了解。 3．止回阀 如果因在管道中加装了止回阀而增加了系统阻力，使得管道总体阻力大于鼓风机出口压力，就会出现喘振现象，所以，鼓风机选型时必须考虑止回阀因素。但不同企业生产的止回阀中的拉簧硬度不统一，导致曝气系统阻力难以确定，对鼓风机选型造成困难。 在使用华鼓鼓风机时，在停机时，只要按华鼓鼓风机的操作规程进行操作，就完全可以避免倒进水问题。所以在管道中不需安装出口端止回阀，避免由于止回阀阻力难以确定而造成鼓风机选型不正确的问题，同时减少系统成本和运行费用。 4．环境温度 根据风机行业标准，鼓风机设计气温为20℃，但在鼓风机实际使用时，会高于20℃，有的地方甚至超过40℃，出口压力就会下降400mmH2O以上。如鼓风机选型不当，夏天使用时鼓风机会发生喘振。 泵与风机 1、泵与风机（名解）：泵与风机是将原动机（如电动机、内燃机等）提供的机械能转换成 流体的压力能和动能，以达到流体定向输运的一种动力设备。 2、泵与风机用途：城市供排水及废水处理；农业方面：排涝、灌溉；采矿工业：坑道的通 风及排水；冶金工业：各种冶炼炉的鼓风以及气体和液体的输送；石油工业：输油和注水；化学工业：高温、腐蚀性气体的排送；一般工业：厂房、车间的通风等。 3、泵与风机分类：（简答） 1）按产生压力分类：低压泵（<2MPa）、中压泵（2~6MPa）、高压泵（>6MPa）； 通风机（全压小于15KPa）、鼓风机（15~340KPa）、压气机(>340)；2）按工作原理分类：泵 ①叶片式：离心式、轴流式、混流式 ②容积式：往复式（活塞式、柱塞式、隔膜式）、回转式（齿轮式、螺杆式、滑片泵） ③其他类型：真空泵、喷射泵、水锤泵 3）按工作原理分类：风机 ①叶片式：离心式、轴流式 ②容积式：往复式、回转式（叶式风机、罗茨风机、螺杆风机） 4、离心式泵与风机特点： ①轴向进入径向流出 ②流量小、压力大，小流量高扬程的场合 ③原理：叶轮高速旋转时产生的离心力使流体获得能量，即流体通过叶轮后，压能和 动能都得到提高，从而能够被输送到高处或远处。 5、轴流式泵与风机特点： ①轴向进入、轴向流出； ②流量大、压力小，适用于大流量低扬程的场合（循环水泵、引送风机） ③原理：旋转叶片给绕流流体一个轴向推力/升力，使流体获得能量，压能和动能增加， 并沿轴向排出。 6、混流式泵与风机特点： ①轴向流入，锥面方向流出 ②流量较大、压头较高，介于轴流式与离心式之间 ③流体沿介于轴向与径向之间的圆锥面方向流出叶轮，部分利用叶型升力，部分利用 离心力。 7、往复式泵与风机特点： 流量小不均匀，高压力。原理：利用工作容积周期性的改变来输送液体，并提高压力。机械借活塞在汽缸内的往复作用使缸内容积反复变化，以吸入和排出流体。 8、回转式泵与风机特点： 输送大黏度流体。原理：利用一对或几个特殊形状的回转体在壳体内作旋转运动来输送流体并提高压力。 9、叶片式风机优缺点： 优点：（1）作用均匀，流量与排出压力无周期性变化; （2）运动件少而简单，不需要分配阀，因此运行可靠; （3）能高速运转，因此可以与高速电动机直接联接; （4）外形尺寸与安装面积比活塞式小，可减少安装费用; （5）运行费用低; （6）调节性能好，可很快适应发生变化的条件 局部通风机选型及应用 【摘要】针对传统JBT系列轴流式局部通风机风压效率低、风量低、风压低和噪声大等缺点，采用理论计算方法，对鸡西杏花矿三采区1122掘进工作面局部通风机进行重新选型，确定为FBDNO6.0/2×18.5高效对旋轴流式局部通风机，实践证明：该风机选型合理，风机运行稳定，效率高，通风费用低，满足实际通风要求，应用效果较好；该研究结果为掘进工作面风机选型提供了理论依据，对类似条件掘进工作面风机选型具有重要借鉴意义。 【关键词】局部通风机；选型；高效；对旋 目前我省龙煤集团控股公司所属煤矿掘进工作面使用的局部通风主要还是20世纪60年代研制的JBT系列轴流式局部通风机，该系列局部通风机全风压只有60%～70%，风量、风压偏低，尤其是噪声高达103～118dB（A），已经属于淘汰产品，为满足掘进工作面通风要求，保证煤矿安全生产，必须选用高效的局部通风机，以往局部通风机选用主要根据经验，并没用科学的理论依据，由于风机选型不合理而造成较大的经济浪费，因此，为了能够科学有效地进行局部通风机选型，本文采用理论计算方法[1-4]。 １．掘进工作面概况 2.局部通风机选型 2.1局部通风机选型原则 （１）局部通风方法要安全可靠、经济合理和技术先进抗灾能力强。 （２）压入式通风宜用柔性风筒，抽出式通风宜用带刚性骨架的可伸缩风筒或完全刚性的风筒。风筒材质应选择阻燃、抗静电型。 （３）尽量采用技术先进的低噪、高效型局部通风机。 （４）当一台风机不能满足通风要求时可考虑选用两台或多台风机联合运行。 2.2局部通风方法和风筒的确定 2.2.1局部通风方法的确定 由于本巷道为半煤岩巷道，平均瓦斯绝对涌出量较大，考虑到压入式通风安全性好、风筒出口风速和有效射程均较大，可防止瓦斯层状积聚，散热效果好等优点，本掘进工作面采用压入式通风方法。 .泵与风机有性能参数牌上标出的是指哪个工况下的 参数？ 答：泵与风机的主要性能参数有：流量、扬程（全压）、功率、转速、效率和汽蚀余量。 在铭牌上标出的是：额定工况下的各参数 。主要部件？各有何作用？ 答：离心泵 1叶轮：将原动机的机械能传递给流体，使流体获得压力能和动能。2吸入室：以最小的阻力 损失引导液体平稳的进入叶轮，并使叶轮进口处的液体流速分布均匀。 3压出室：收集从叶轮流出的高速流体，然后以最小的阻力损失引入压水管或次级叶轮进口，同时还将液体的部分动能转变为压力能。4导叶：汇集前一级叶轮流出的液体，并在损失最小的条件下引入次级叶轮的进口或压出室，同时在导叶内把部分动能转化为压力能。5密封装置：密封环：防止高压流体通过叶轮进口与泵壳之间的间隙泄露至吸入口。6轴端密封防止高压流体从泵内通过转动部件与静止部件之间的间隙泄漏到泵外。 离心风机1叶轮：将原动机的机械能传递给流体，使流体获得压力能和动能2蜗壳：汇集从叶轮流出的气体并引向风机的出口，同时将气体的部分动能转化为压力能。3集流器：以最小的阻力损失引导气流均匀的充满叶轮入口。4进气箱：改善气流的进气条件，减少气流分布不均而引起的阻力损失。 。离心式泵与风机工作原理。 答离心式：叶轮高速旋转时产生的离心力使流体获得能量，从而能够被输送到高处或远处。流体沿轴向流入叶轮并沿径向流出。 轴流式：利用旋转叶轮、叶片对流体作用的升力来输送流体，并提高其压力。流体沿轴向流入叶轮并沿轴向流出。 。流体在旋转的叶轮内是如何运动？用什么速度表示？速度矢量组成图形？ 答：当叶轮旋转时，叶轮中某一流体质点将随叶轮一起做旋转运动。同时该质点在离心力的作用下，又沿叶轮流道向外缘流出。流体在叶轮中的运动是一种复合运动。 叶轮带动流体的旋转运动，称牵连运动，其速度用圆周速度u 表示；流体相对于叶轮的运动称相对运动，其速度用相对速度w 表示；流体相对于静止机壳的运动称绝对运动，其速度用绝对速度v 表示。 以上三个速度矢量组成的矢量图，称为速度三角形。 。为了提高流体从叶轮获得的能量，一般有哪几种方法？最常采用哪种方法？为什么？ 答：1）径向进入，即 901=α；2）提高转速n ；3） 加大叶轮外径2D ；4）增大叶片出口安装角a 2β。 提高转速最有利，因加大叶轮外径将使损失增加，降低泵的效率；提高转速则受汽蚀 的限制，对风机则受噪声的限制。增大叶片出口安装 角a 2β将使动能头显著增加，降低泵与风机的效率。用提高转速n 来提高理论能头，仍是当前普遍采用的主要方法。 。泵与风机的能量方程式哪几种形式？分析影响理论扬程（全压）的因素有哪些？ 泵T H ∞=1 2211()u u u v u v ∞∞- g g u u g v v H T 2222 2122 12 2122 2∞ ∞∞∞∞-+ -+-= ωω 风机 )(∞∞∞-=u u v u v u 1122T p ρ因素：转 速n ；叶轮外径2D ；密度（影响全压）、叶片出口安装角 a 2β；进口绝对速度角1α。 。离心式泵与风机有哪几种叶片形式？各对性能有何影响？为什么离心泵均采用后弯式叶片？ 答：后弯式、径向式、前弯式 后弯式：2a β＜90°时，cot 2a β为正值，2a β越 小，cot 2a β越大，T H ∞则越小。径向式： 2a β=90°时，cot 2a β =0，2u v ∞= 2u 。 g u H T 2 2 =∞ 。 前弯式：2a β＞90°时，cot 2a β为负值，2a β越大，cot 2a β越小，T H ∞则越大 以上分析表明，随叶片出口安装角 a 2β的增加， 流体从叶轮获得的能量越大。因此，前弯式叶片所产生的扬程最大，。当三种不同的叶片在进、出口流道面积相等，叶片进口几何角相等时，后弯式叶片流道较长，弯曲度较小，且流体在叶轮出口绝对速度小。因此，当流体流经叶轮及转能装置时，能量损失小，效率高，噪声低。但后弯式叶片产生的总扬程较低，需要较大的叶轮外径或较高的转速。为了高效率的要求，离心泵均采用后弯式叶片， 1．在泵与风机内有哪几种机械能损失？试分析损失的原因以及如何减小这些损失。 答：（1）机械损失：主要包括轴端密封与轴承的摩擦损失及叶轮前后盖板外表面与流体之间的圆盘摩擦损失两部分。 提高转速，叶轮外径可以相应减小，则圆盘摩擦损失增加较小，甚至不增加，从而可提 高叶轮机械效率。 （2）容积损失：泵与风机由于转动部件与静止部件之间存在间隙，当叶轮转动时，在间隙两侧产生压力差，因而时部分由叶轮获得能量的流体从高压侧通过间隙向低压侧泄露，称容积损失或泄露损失。如何减小：为了减少进口的容积损失，一般在进口都装有密封环(承磨环或口环)，在间隙两侧压差相同的情况下，如间隙宽度减小，间隙长度增加，或弯曲次数较多，则密封效果较好，容积损失也较小。 （3）流动损失：流动损失发生在吸入室、叶轮流道、导叶与壳体中。如何减小：减小流量可减小摩擦及扩散损失，当流体相对速度沿叶片切线流入，则没有冲击损失，总之，流动损失最小的点在设计流量的左边。 1．两台几何相似的泵与风机，在相似条件下， 其性能参数如何按比例关系变化？ 答：流量相似定律指出：几何相似的泵与风机，在相似工况下运行时，其流量之比与几何尺寸之比的三次方成正比、与转速比的一次方成正比，与容积效率比的一次方成正比。 扬程相似定律指出：几何相似的泵与风机，在相似工况下运行时，其扬程之比与几何尺寸比的平方成正比，与转速比的平方成正比，与流动效率比的一次方成正比。 功率相似定律指出：几何相似的泵与风机，在相似工况下运行时，其功率之比与几何尺寸比的五次方成正比，与转速比的三次方成正比，与密度比的一次方成正比，与机械效率比的一次方成正比。 2．当一台泵的转速发生改变时，其扬程、流量、功率将如何变化？ 答：两台几何相似的泵与风机，在相似条件下，其性能参数如何按比例关系变化？ 答：流量相似定律指出：几何相似的泵与风机，在相似工况下运行时，其流量之比与几何尺寸之比的三次方成正比、与转速比的一次方成正比，与容积效率比的一次方成正比。 扬程相似定律指出：几何相似的泵与风机，在相似工况下运行时，其扬程之比与几何尺寸比的平方成正比，与转速比的平方成正比，与流动效率比的一次方成正比。 功率相似定律指出：几何相似的泵与风机，在相似工况下运行时，其功率之比与几何尺寸比的五次方成正比，与转速比的三次方成正比，与密度比的一次方成正比，与机械效率比的一次方成正比。 当一台泵的转速发生改变时，其扬程、流量、功率将如何变化？ 答：根据比例定律可知：流量 Vp q ＝ Vm q p m n n 扬程 p H ＝ m H 2 ( )p m n n 功率 p P ＝ m P 3 ()p m n n 当某台风机所输送空气的温度变化时其全压、流量、功率将如何变化？ 答：温度变化导致密度变化，流量与密度无关， 因而流量不变。 全 压 m P m p p p ρρ= 功率 m P m p P P ρρ= 1．何谓汽蚀现象？它对泵的工作有何危害？ 答：汽泡的形成、发展和破裂以致材料受到破坏的全部过程，称为汽蚀现象。 危害：（1）材料破坏 （2）噪声和振动（3）性能下降 2．为什么泵要求有一定的几何安装高度？在什么情况下出现倒灌高度？ 答：提高吸水性能，使泵在设计工况下工作时不发生汽蚀。 当吸水池液面压力等于该温度下液体所对应的饱和压力Pv 时，出现倒灌高度。 4．何谓有效汽蚀余量和必需汽蚀余量，二者有何关系？ 答：有效汽蚀余量：指泵在吸入口处，单位重量液体所具有的超过汽化压力（饱和蒸汽压力）的富余能量。 必需汽蚀余量：指液体在泵吸入口的能头对压力最低点 处静压能头的富余能头。二者关系：当（ r h ?＞ a h ?）时，泵内发生汽蚀； 当（r h ?＜a h ?时，泵内不会发生汽蚀； 当（ r h ?＝a h ?＝c h ?）时，处于临界状态。 7．提高转速后，对泵的汽蚀性能有何影响？ 答：对同一台泵来说，当转速变化时，汽蚀余量随转速的平方成正比关系变化，即当泵的转速提高后，必需汽蚀余量成平方增加，泵的抗汽蚀性能大为恶化。 9．提高泵的抗汽蚀性能可采用那些措施？基于什么原理？ 答：一、提高泵本身的抗汽蚀性能 (1)降低叶轮入口部分流速。(2)采用双吸式叶轮。(3)增加叶轮前盖板转弯处的曲率半径。。(4)叶片进口边适当加长。(5)首级叶轮采用抗汽蚀性能好的材料。 二、提高吸入系统装置的有效汽蚀余量 (1)减小吸入管路的流动损失。(2)合理确定两个高度。(3) 采用诱导轮(4)采用双重翼叶轮。 (5)采用超汽蚀泵。(6)设置前置泵。 泵与风机运行时有哪几种调节方式？其原理是什么？ 各有何优缺点？ 答：变速调节：原理是在管路特性曲线不变时，用变转速改变泵与风机的性能曲线，从而改变工况点。优点是大大减少附加的节流损失，在很大变工况范围内保持较高的效率。缺点是投资昂贵。 节流调节：原理是在管路中装设节流部件，利用改变阀门开度，使管路的局部阻力发生变化，来达到调节轴流风机选型、型号、参数(精)
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风机常识及选型
1 引言
电子产品设计工程师往往注重电路的设计与改良，而对器件散热却没有引起足够的重视。 事实上， 电子产品的使用会由于散热系统的不足而减少使用寿命或者增加维修成本。 因此散热 对电子产品显得尤为重要。 采用风机散热是一种很常规也很重要的散热处理方案， 本文主要介 绍台湾 SUNON 风机的一些常识以及如何选用风机散热。
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关于风机轴承
2.1 风机轴承概述 风机的轴承类型与风机的使用寿命以及能承受的环境温度有着非常直接的关系，因此 选择风机，一定要注意轴承的类型，现将常规轴承的特点介绍如下： 2.2 含油轴承(Sleeve Bearing)使用寿命：30000 小时 传统的直流无碳刷风扇马达设计时，是扇叶转子 ( 简称转子 ) 藉其轴芯穿越含油轴 承，简称 SLEEVE 轴承，枢接固定在马达定子之中心位置，使转子与定子之间保持一个适 当之间隙，当然轴芯与轴承间亦务必有间隙之存在，才不会将轴芯死锁而无法运转；而马 达之定子结构部分 ( 简称定子 ) ，在电源输入之后，就会在转子与定子间产生感应磁力 线，藉驱动回路之控制使风扇马达运转。故传统之风扇马达架构，只有一个扇叶转子及一 个马达定子和一个驱动回路，而借着轴芯与轴承之枢接，随着磁场感应而运转。 Sleeve 轴承优点及缺点：价格便宜，运转时产生的 Noise 大，可能出现不转现象，内 径易磨损，寿命短，激活效果差。 2.3 滚珠轴承(Ball Bearing) 使用寿命：50000~100000 小时 滚珠轴承是运用圆金属珠运转，属于点的接触，故激活运转很容易。再加上滚珠轴承 配合弹簧使用，故在弹簧顶撑着 BALL Bearing 之外金属环，而使整个扇叶转子的重量坐 落在滚珠轴承上，且由弹簧间接顶撑着，故可使用于不同之方向、角度之可携式产品，但 仍要防止掉落，以免滚珠轴承受损，而造成噪音产生与使用寿命的减损。 优点及缺点：激活运转容易，寿命较长，结构脆弱，无法承受外力撞击，运转时，金 属珠滚动产生的噪音大，价格高（与 Sleeve 相比）来源及数量不易掌控，使用弹簧定位， 组装不易。 2.4 磁浮轴承（MagLev Bearing）使用寿命：50000～100000 小时
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