《泵與風(fēng)機緒論》PPT課件.ppt

泵與風(fēng)機,北京工業(yè)大學(xué) 環(huán)境工程專業(yè) 主講教師：郭瑾,環(huán)境工程專業(yè)基礎(chǔ)課程-,第1講,2,學(xué)習(xí)目的：,泵與風(fēng)機的設(shè)計選型； 泵與風(fēng)機的運行調(diào)節(jié)。,3,課程概況：,學(xué)時 40 學(xué)時（34學(xué)時課堂 + 4學(xué)時實驗 + 2學(xué)時隨堂考試） 其他參考教材 1.泵與風(fēng)機（第四版），何川、郭立君主編，中國電力出版社，2008.6 2.流體力學(xué) 泵與風(fēng)機（第二版），周謨?nèi)酥骶?，中國建筑工業(yè)出版社,4,學(xué)習(xí)與考核：,考核（第10周）,平時成績：出勤、作業(yè)、課堂習(xí)題、實驗報告； 最終成績 = 平時成績+考試成績,5,課程內(nèi)容：,泵與風(fēng)機概述 （緒論） 泵與風(fēng)機的葉輪理論 （第1章） 泵與風(fēng)機的性能 （第2章） 相似理論在泵與風(fēng)機中的應(yīng)用 （第3章） 泵的氣蝕 （第4章） 泵與風(fēng)機運行調(diào)節(jié) （第5章） 泵與風(fēng)機選型及泵站設(shè)計 （第6章）,6,0.1 泵與風(fēng)機的定義 0.2 泵與風(fēng)機的用途 0.3 泵與風(fēng)機的分類及工作原理 0.4 葉片式泵與風(fēng)機的主要部件和結(jié)構(gòu)形式 0.5 泵與風(fēng)機的基本性能參數(shù),緒論 泵與風(fēng)機概述,7,泵與風(fēng)機是將原動機（如電動機、內(nèi)燃機等）提供的機械能轉(zhuǎn)換成流體的壓力能和動能，以達到流體定向輸運的一種動力設(shè)備。,0.1 泵與風(fēng)機的定義,泵與風(fēng)機、壓縮機、水輪機、汽輪機等屬于流體機械（指在流體具有的機械能和機械所做的功之間進行能量轉(zhuǎn)換的機械）。,輸送液體的稱為泵；輸送氣體的稱為風(fēng)機（氣泵）,定義,8,思考： 1.內(nèi)燃機、燃氣輪機是不是流體機械？ 2.水輪機、風(fēng)車與泵、風(fēng)機有什么區(qū)別？,逆向,0.1泵與風(fēng)機的定義,9,水輪機：水的勢能-水輪機的機械能-電能,0.1泵與風(fēng)機的定義,10,風(fēng)車（風(fēng)力發(fā)電機組）：風(fēng)力風(fēng)車動能-電能,0.1泵與風(fēng)機的定義,11,0.2 泵與風(fēng)機的用途,城市供排水及廢水處理； 農(nóng)業(yè)方面：排澇、灌溉； 采礦工業(yè)：坑道的通風(fēng)及排水； 冶金工業(yè)：各種冶煉爐的鼓風(fēng)以及氣體和液體的輸送； 石油工業(yè)：輸油和注水； 化學(xué)工業(yè)：高溫、腐蝕性氣體的排送； 一般工業(yè)：廠房、車間的通風(fēng)等。,隧道施工,13,2009年春季學(xué)期,14,15,2009年春季學(xué)期,汽車制造,18,19,20,地表水源給水工程系統(tǒng)示意圖,取水構(gòu)筑物,一級泵站,水處理構(gòu)筑物,二級泵站,清水池,輸水管,配水管網(wǎng),水塔,城市供水,22,22,泵房,格柵,二沉池,生物曝氣池,沉砂池,2019/7/3,22,初沉池,除砂室,除砂室,鼓風(fēng)機房,鼓風(fēng)機房,高碑店污水處理廠,一級處理,二級處理,深度處理,預(yù)處理,城市排水-污水的收集、輸運、凈化,23,耗電量占全國總用電量的30%（泵的耗電量占到20%，風(fēng)機約占10%）； 我國生產(chǎn)的泵和風(fēng)機效率能夠達到80%-90%，然而，泵與風(fēng)機在系統(tǒng)中的實際運行效率只有40%左右（發(fā)達國家約為50%-70%）。 經(jīng)濟性有待提高！,0.2 泵與風(fēng)機的用途,24,0.3 泵與風(fēng)機的分類及工作原理,泵按產(chǎn)生的壓力分為: 低壓泵：壓力在 2MPa 以下； 中壓泵：壓力在 2 一 6MPa ； 高壓泵：壓力在 6MPa 以上。,按壓力分類,風(fēng)機按產(chǎn)生的風(fēng)壓分為: 通風(fēng)機：風(fēng)壓小于 15kPa ； 鼓風(fēng)機：風(fēng)壓在15一 340kPa 以內(nèi)； 壓氣機：風(fēng)壓在 340kPa 以上。,25,1.葉片式,2.容積式,離心式,軸流式,混流式,往復(fù)式,回轉(zhuǎn)式,活塞泵,柱塞泵,隔膜泵,齒輪泵,螺桿泵風(fēng)機,滑片泵,羅茨風(fēng)機,3.其他,0.3 泵與風(fēng)機的分類及工作原理,按工作原理分類,真空泵,射流泵,水錘泵,26,負壓,離心力,特點： 軸向進入 轉(zhuǎn)90 徑向流出 流量小、壓力大，小流量高揚程的場合,葉片式-離心式泵與風(fēng)機的工作原理,原理：葉輪高速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心力使流體獲得能量，即流體通過葉輪后，壓能和動能都得到提高，從而能夠被輸送到高處或遠處。,0.3 泵與風(fēng)機的分類及工作原理,27,原理：旋轉(zhuǎn)葉片給繞流流體一個軸向推力/升力，使流體獲得能量，壓能和動能增加，并沿軸向排出。,特點： 軸向進入、軸向流出； 流量大、壓力小，適用于大流量低揚程的場合（循環(huán)水泵、引送風(fēng)機）,葉片式-軸流式泵與風(fēng)機的工作原理,0.3 泵與風(fēng)機的分類及工作原理,28,原理：流體沿介于軸向與徑向之間的圓錐面方向流出葉輪，部分利用葉型升力，部分利用離心力。,葉片式-混流式泵與風(fēng)機的工作原理,0.3 泵與風(fēng)機的分類及工作原理,特點： 1.軸向流入，錐面方向流出 2.流量較大、壓頭較高，介于軸流式與離心式之間,29,柱塞泵：,特點： 流量小不均勻，高壓力。,原理：利用工作容積周期性的改變來輸送液體，并提高壓力。機械借活塞在汽缸內(nèi)的往復(fù)作用使缸內(nèi)容積反復(fù)變化，以吸入和排出流體。,容積式-往復(fù)式泵與風(fēng)機的工作原理,0.3 泵與風(fēng)機的分類及工作原理,30,容積式-往復(fù)式泵與風(fēng)機的工作原理,0.3 泵與風(fēng)機的分類及工作原理,活塞泵:,31,容積式-往復(fù)式泵與風(fēng)機的工作原理,0.3 泵與風(fēng)機的分類及工作原理,隔膜泵：,32,容積式-回轉(zhuǎn)式泵與風(fēng)機的工作原理,0.3 泵與風(fēng)機的分類及工作原理,齒輪泵（羅茨風(fēng)機）：,原理：利用一對或幾個特殊形狀的回轉(zhuǎn)體在殼體內(nèi)作旋轉(zhuǎn)運動來輸送流體并提高壓力。,特點：輸送大黏度流體,33,容積式-回轉(zhuǎn)式泵與風(fēng)機的工作原理,0.3 泵與風(fēng)機的分類及工作原理,螺桿泵 （螺桿風(fēng)機）:,34,滑片泵:,容積式-回轉(zhuǎn)式泵與風(fēng)機的工作原理,0.3 泵與風(fēng)機的分類及工作原理,原理：依靠偏心轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時泵缸與轉(zhuǎn)子上相鄰兩葉片間形成的工作容積的變化來輸送液體或使之增壓。,35,葉片式與容積式泵與風(fēng)機比較,0.3 泵與風(fēng)機的分類及工作原理,（1）作用均勻，流量與排出壓力無周期性變化; （2）運動件少而簡單，不需要分配閥，因此運行可靠; （3）能高速運轉(zhuǎn)，因此可以與高速電動機直接聯(lián)接; （4）外形尺寸與安裝面積比活塞式小，可減少安裝費用; （5）運行費用低; （6）調(diào)節(jié)性能好，可很快適應(yīng)發(fā)生變化的條件。,優(yōu)點（葉片式）：,缺點（葉片式） ：,（1）流量小而揚程高時，效率較低; （2）起動前大部分葉片泵必須灌液; （3）葉片泵運行時如果吸入空氣，特別吸入管路布置不當，或管路漏氣，則泵可能中止抽吸或運行。,轉(zhuǎn)速高、流量大、輸出流量均勻，在設(shè)計工況下效率高,36,原理：星形葉輪偏心裝在圓筒形泵殼內(nèi)，啟動前注入一定量的水，葉輪旋轉(zhuǎn)，水受離心力作用被甩向四周形成一個相對于葉輪為偏心的封閉水環(huán)。利用葉片與水環(huán)內(nèi)表面形成的周期性擴大與減小的兩個月牙形空間，吸入氣體并排出氣和水（連續(xù)補充）。,其他-真空泵（水環(huán)式）,0.3 泵與風(fēng)機的分類及工作原理,37,原理：利用高速射流的抽吸作用