其他常用泵及風(fēng)機(jī)

1、LIUTI LIXUE BENG YU FENGJILIUTI LIXUE BENG YU FENGJI1第二部分第二部分 泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)12 12 其他常用泵與風(fēng)機(jī)其他常用泵與風(fēng)機(jī)2【知識點(diǎn)】本章主要介紹常用水泵和風(fēng)機(jī)，即往復(fù)泵、管道泵、水環(huán)式真空泵、旋渦泵、潛水泵、深井泵和貫流式風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、適用場合、工作原理及性能特點(diǎn)?！灸芰δ繕?biāo)】【能力目標(biāo)】理解：理解：往復(fù)式泵的構(gòu)造、工作原理及性能。熟悉：熟悉：貫流式風(fēng)機(jī)的特點(diǎn)和適用范圍。了解：了解：管道泵、水環(huán)式真空泵、潛水泵、深井泵的構(gòu)造及特點(diǎn)。 12 其他常用泵與風(fēng)機(jī)其他常用泵與風(fēng)機(jī)312.1 12.1 往復(fù)泵往復(fù)泵1 112.2 12.2 管

2、道泵管道泵2 212.3 12.3 水環(huán)式真空泵水環(huán)式真空泵3 312.4 12.4 旋渦泵旋渦泵4 412 其他常用泵與風(fēng)機(jī)其他常用泵與風(fēng)機(jī)412.5 12.5 潛水泵潛水泵5 512.6 12.6 深井泵深井泵6 612.7 12.7 貫流式風(fēng)機(jī)貫流式風(fēng)機(jī)7 712 其他常用泵與風(fēng)機(jī)其他常用泵與風(fēng)機(jī)512.1 往復(fù)泵往復(fù)泵往復(fù)泵是最早發(fā)明的提升液體的機(jī)械。目前由于離心泵具有顯著的優(yōu)點(diǎn)，往復(fù)泵的應(yīng)用范圍已逐漸縮小。但由于往復(fù)泵在揚(yáng)程劇烈變化時仍能維持幾乎不變的流量的特點(diǎn)，故往復(fù)泵在一些特殊場合仍然使用。往復(fù)泵特別適用于小流量、高揚(yáng)程的情況下輸送粘性較大的液體。往復(fù)泵屬于容積式泵，主要結(jié)構(gòu)包括

3、泵缸、活塞或柱塞、連桿、吸水閥和壓水閥等。圖12.1是雙作用活塞式往復(fù)泵的工作原理圖。 12.1 往復(fù)泵往復(fù)泵6當(dāng)活塞1與連桿2受原動機(jī)驅(qū)動作往復(fù)運(yùn)動時，左右兩工作室3的容積交替發(fā)生變化。左工作室容積受壓縮時，其中液體推開壓力閥6被排向排水管7；與此同時，右工作室膨脹而形成真空，于是打開右吸水閥5從進(jìn)水管4吸水。然后活塞向右運(yùn)動，兩工作室交替進(jìn)行上述相似的工作，完成吸水、排水的輸水過程。 圖圖12.1 12.1 雙作用活塞式往復(fù)泵工作參數(shù)雙作用活塞式往復(fù)泵工作參數(shù)1-1-活塞；活塞；2-2-連桿；連桿；3-3-泵缸或工作室；泵缸或工作室；4-4-進(jìn)水管；進(jìn)水管；5-5-吸水閥；吸水閥；6-6-

4、壓水閥；壓水閥；7-7-排水管排水管12.1 往復(fù)泵往復(fù)泵7活塞式往復(fù)泵的理論流量與活塞面積A、活塞行程S及活塞在單位時間內(nèi)往復(fù)次數(shù)n有關(guān)。單作用往復(fù)泵的理論流量可按下式計算： 雙作用泵的理論流量是單作用泵的二倍。圖12.2 往復(fù)泵的性能曲線往復(fù)泵的吸水性能應(yīng)當(dāng)考慮流量實(shí)際上的非恒定性帶來的附加損失。所以它的安裝高度較離心泵為低。往復(fù)泵的實(shí)際流量由于液體的漏損和吸水閥與壓水閥動作的滯后而有所減少，通常用容積效率乘以理論流量得出。值大約在85%99%之間。ASnQT（式（式12.112.1）12.1 往復(fù)泵往復(fù)泵8理論上來說，往復(fù)泵的揚(yáng)程與流量無關(guān)，也就是說，這種泵可以達(dá)到任意大的揚(yáng)程，他的（Q

5、T-HT）曲線是一條垂直于橫坐標(biāo)Q軸的直線（圖12.2中的虛線）。實(shí)際上由于受泵的部件機(jī)械強(qiáng)度和原動機(jī)功率的限制，泵的揚(yáng)程不可能無限增大。同時在 較高的增壓下，漏損會加大， 以致實(shí)際Q-H曲線向左略有偏 移。應(yīng)當(dāng)指出往復(fù)泵的流量是 不均勻的，因?yàn)榛钊谝粋€行 程中的位移速度總是從零到最 大再減少到零，然后重復(fù)，如 此往復(fù)循環(huán)。而圖12.2中Q-H 曲線是按平均流量繪制的。圖圖12.2 12.2 往復(fù)泵的性能曲線往復(fù)泵的性能曲線12.1 往復(fù)泵往復(fù)泵9往復(fù)泵在一定的往復(fù)次數(shù)工作時，理論流量為定值，理論軸功率，HT只與NT有關(guān)，故HT-NT是一條通過原點(diǎn)的直線。實(shí)際的H-N曲線因高壓頭下流量有所減

6、少而稍微向下彎曲。效率曲線一般隨H值的增加而下降，此外當(dāng)H很小時，由于有效功率很小，以致效率下降很快圖12.3是以飽和蒸汽為動力的蒸汽活塞泵的結(jié)構(gòu)簡圖。圖的右方是往復(fù)作用的柱塞泵，左方是蒸汽機(jī)的配汽滑閥與汽缸。來自鍋爐的飽和蒸汽通過左右移動的滑閥依次進(jìn)入汽缸的兩方推動活塞?；钊耐鶑?fù)作用油活塞桿帶動柱塞工作。12.1 往復(fù)泵往復(fù)泵10這種泵的流量是滑閥控制每分鐘活塞往復(fù)次數(shù)來進(jìn)行調(diào)節(jié)。我國生產(chǎn)的2QS系列蒸汽活塞泵的流量范圍為0.5120 m3/h。能輸送溫度低于105的介質(zhì)。如2QS-53/17型蒸汽活塞泵是一種雙缸清水泵，活塞每分鐘往復(fù)次數(shù)可在2858次之間調(diào)節(jié)，相應(yīng)的流量為2553 m3

7、/h。揚(yáng)程可達(dá)170 m，允許吸上真空高度為4 m。圖圖12.3 12.3 蒸汽活塞泵結(jié)構(gòu)簡圖蒸汽活塞泵結(jié)構(gòu)簡圖1-1-蒸汽閥；蒸汽閥；2-2-蒸汽滑閥；蒸汽滑閥；3-3-蒸汽缸；蒸汽缸；4-4-滑閥牽動臂；滑閥牽動臂；5-5-水泵；水泵；6-6-柱塞；柱塞；7-7-底座底座12.1 往復(fù)泵往復(fù)泵11往復(fù)泵的性能特點(diǎn)：往復(fù)泵的性能特點(diǎn)：(1) 高揚(yáng)程，小流量的容積式水泵。(2) 必須開閘啟動。(3) 不能用閘閥來調(diào)節(jié)流量。(4) 在給水排水泵站中，如果采用往復(fù)泵時，則必須有調(diào)節(jié)流量的設(shè)施。(5) 具有自吸能力。 (6) 出水不均勻。往復(fù)泵的應(yīng)用：往復(fù)泵的應(yīng)用：在某些工業(yè)部門的鍋爐給水方面、在輸

8、送持殊液體方面，在要求自吸能力高的場合下適用。 12.1 往復(fù)泵往復(fù)泵1212.2 管道泵管道泵管道泵一般直接裝在管道上，小型管道泵常用于水壓不足的水管上增加水壓，也可用于其他水循環(huán)系統(tǒng)。圖12.4是SG型管道泵，SG型管道泵是 為管道增壓輸送,解決管道壓力過低而 研制的新型泵,比目前應(yīng)用臥式離心泵 具有很大的優(yōu)越性。由于采用先進(jìn)機(jī) 械密封,電機(jī)主軸直接安裝葉輪,故有效 率高、耗電省、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、 重量輕、安裝方便等特點(diǎn),并可根據(jù)揚(yáng) 程與流量需要并串聯(lián)使用。12.2 管道泵管道泵圖圖12.4 SG12.4 SG型管道泵型管道泵13 圖12.5是ISG型單級管道泵，適用于工業(yè)和城市給排水，

9、高樓建筑水塔增壓供水，消防增壓 ，管道增壓，遠(yuǎn)距離送水，采暖制冷循環(huán)等場合。該系列泵具有運(yùn)行平穩(wěn)、可靠、噪聲低、使用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，是一種理想的單級單吸離心式管道循環(huán)增壓泵。 圖圖12.5 ISG12.5 ISG型單級管道泵型單級管道泵12.2 管道泵管道泵14 ISW型臥式管道離心泵如圖12.6所示； 是ISG、IRG、IHG、YG型立式管道離心泵圖12.7所示，該系列泵都是根據(jù)國際ISO2858標(biāo)準(zhǔn)， 并采用最新水力模型，同時參照有關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)研制設(shè)計而成的SG型系列管道泵的替代產(chǎn)品。其所采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、性能參數(shù)、試驗(yàn)方法等都采用IS型離心泵有關(guān)的ISO國際標(biāo)準(zhǔn)，具有與IS型離心泵基本相同的性

10、能參數(shù)。 圖圖12.612.6 ISWISW型臥式管道離心泵型臥式管道離心泵圖圖12.7 ISG12.7 ISG、IRGIRG、IHGIHG、YGYG型型立式管道離心泵立式管道離心泵12.2 管道泵管道泵1512.3 水環(huán)式真空泵水環(huán)式真空泵真空泵根據(jù)工作原理不同可分為水環(huán)式、刮板式、射流式等不同形式。本節(jié)介紹水環(huán)式真空泵。圖12.8為水環(huán)式真空泵的構(gòu)造簡圖。 圖圖12.8 12.8 水環(huán)式真空泵水環(huán)式真空泵1-1-葉輪；葉輪；2-2-泵殼；泵殼；3-3-水環(huán)；水環(huán)；4-4-進(jìn)氣腔；進(jìn)氣腔；5-5-排氣腔排氣腔12.3 水環(huán)式真空泵水環(huán)式真空泵16在圓型泵殼內(nèi)偏心的安裝一個有12個葉片的轉(zhuǎn)子，

11、泵體內(nèi)注有一定量的水（一般水深接近于泵的軸線）。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，由于離心力的作用使圓型泵殼的水甩向四周而形成一個旋轉(zhuǎn)水環(huán)2，水環(huán)的上表面基本上與泵殼形成月牙形空間，當(dāng)葉輪沿箭頭方向旋轉(zhuǎn)時，右半泵體與水環(huán)間的進(jìn)氣空間4逐漸擴(kuò)大，壓強(qiáng)下降而形成真空，氣體就經(jīng)進(jìn)氣口被吸入進(jìn)氣空間4，隨后氣體進(jìn)入左邊半泵體。由于泵殼與水環(huán)之間的空間逐漸減小，壓強(qiáng)升高，而使氣體壓縮后由排出孔5排出。這樣，葉輪不斷地旋轉(zhuǎn)，真空泵就源源不斷地進(jìn)行吸氣、排氣。12.3 水環(huán)式真空泵水環(huán)式真空泵17水環(huán)式真空泵在工作時，應(yīng)不斷補(bǔ)充水，以保證水環(huán)的形成和帶走摩擦產(chǎn)生的熱量。但是充水不宜過多，否則將會影響真空泵的容積效率，減少吸氣量

12、。目前國產(chǎn)的水環(huán)式真空泵有兩大類：一類為SZ型，另一類為SZB型。這兩種型號的真空泵都可以抽吸無腐蝕、不溶于水、不含固體顆粒的氣體，氣體溫度在-2040之間，最大真空度為85%。SZ型為大型真空泵，適用于礦山、化工、輕工業(yè)、食品工業(yè)等用于真空蒸發(fā)、真空除氣、真空過濾、真空濃縮、真空風(fēng)罐等。SZB型為小型真空泵，該泵用于抽吸空氣或不含固體顆粒的無腐蝕性氣體，適用于抽氣引水和抽真空用。12.3 水環(huán)式真空泵水環(huán)式真空泵1812.4 旋渦泵旋渦泵旋渦泵性能特點(diǎn)是小流量、高揚(yáng)程和低效率，但具有只需在第一次運(yùn)行前充液的自吸式優(yōu)點(diǎn)。目前，大都用于小型鍋爐給水和輸送無腐蝕性、無固體雜質(zhì)的液體。圖12.9a是

13、旋渦泵的葉輪。葉輪圓盤外周兩側(cè)加工成許多凹槽，凹槽之間銑成葉片4。在圖12.9b中可以看出泵殼的吸入口與排出口之間，設(shè)有隔離壁1，隔離壁與葉輪間的縫隙很小，這就使泵內(nèi)分隔為吸水腔2與壓水腔3。吸水腔與壓水腔外側(cè)，繞葉輪周邊有混合室，見圖12.9c。12.4 旋渦泵旋渦泵19葉輪旋轉(zhuǎn)時帶動來自吸入口的液體前進(jìn)，同時液體在葉片間的流道內(nèi)借離心力加壓后到達(dá)混合室，液體在混合室內(nèi)部分的轉(zhuǎn)換為壓力能，然后又被葉輪帶動向前重新進(jìn)入葉片流道內(nèi)加壓。所以流體被多次增壓，直到壓水腔的末端引向排出口。流體在泵內(nèi)流動情況見圖12.9d。圖圖12.9 12.9 旋渦泵的結(jié)構(gòu)與工作原理旋渦泵的結(jié)構(gòu)與工作原理（a a）葉

14、輪；（）葉輪；（b b）泵內(nèi)結(jié)構(gòu)示意圖；（）泵內(nèi)結(jié)構(gòu)示意圖；（c c）混合室；（）混合室；（d d）流體在泵內(nèi)的運(yùn)動）流體在泵內(nèi)的運(yùn)動1-1-隔離壁；隔離壁；2-2-吸水腔；吸水腔；3-3-壓水腔；壓水腔；4-4-葉片葉片12.4 旋渦泵旋渦泵20我國生產(chǎn)的W系列旋渦泵可以輸送-2080的液體，流量范圍為0.3616.9m3/h，揚(yáng)程最高可達(dá)132m。表12.1是1W2.4-10.5型旋渦泵的性能表。該泵輸送清水或物理化學(xué)性質(zhì)類似清水的液體。流量（m3/h）揚(yáng)程（m）轉(zhuǎn)數(shù)（r/min）軸功率（kW）效率（% ）2.410529002.428表表12.1 1W2.4-10.512.1 1W2.4

15、-10.5型旋渦泵的性能表型旋渦泵的性能表12.4 旋渦泵旋渦泵2112.5 潛水泵潛水泵潛水泵是一種水泵與電機(jī)一體、可浸沒在水中運(yùn)行的泵。由于結(jié)構(gòu)的改進(jìn)、性能的完善(如中低揚(yáng)程、大流量、高效率泵的出現(xiàn))，城市給水排水工程中的潛水泵應(yīng)用越來越廣泛。根據(jù)葉輪的構(gòu)造潛水泵可分為潛水離心泵、潛水軸流泵和潛水混流泵；按用途可分為潛水給水泵、潛水排水泵和潛水深井泵。潛水軸流泵結(jié)構(gòu)示意圖如圖12.10所示。由于潛水泵在水中工作，因此結(jié)構(gòu)上必須要有很好的密封裝置，防止電機(jī)的定子、轉(zhuǎn)子腔進(jìn)入非絕緣介質(zhì)，以保證電機(jī)的絕緣強(qiáng)度。按定轉(zhuǎn)子腔充人絕緣介質(zhì)的不同，潛水電動機(jī)分為干式、濕式兩類。干式潛水電動機(jī)定轉(zhuǎn)子腔內(nèi)充

16、入純凈氣體，如空氣、氮?dú)?。濕式潛水電動機(jī)定轉(zhuǎn)子腔內(nèi)充入高純度的水或油，如去離子水、蒸餾水、變壓器油。12.5 潛水泵潛水泵22潛水泵有多種安裝方式，可 供用戶選擇。如潛水軸流泵 的安裝方式有：懸吊式、落 地式、井筒掛式(如圖12.10 所示)、臥式等。潛水泵的主要特點(diǎn)可概括為： (1) 設(shè)置了足夠的檢漏、測 溫元件，利于水泵監(jiān)控和保 證安全運(yùn)行。 圖圖12.10 QZ12.10 QZ型高壓潛水軸流泵結(jié)構(gòu)圖型高壓潛水軸流泵結(jié)構(gòu)圖12.5 潛水泵潛水泵23(2) 機(jī)電一體，簡化了安裝工序。如井筒懸掛式潛水泵，只需把水泵吊入豎井中，水泵會自行就位、找中，泵和基礎(chǔ)間不需作任何機(jī)械固定，安裝快速、方便。

17、(3) 潛入水下運(yùn)行，降低了環(huán)境噪聲。(4) 潛入水下運(yùn)行，泵站的地下及地面的土建工程大為簡化，使土建工程造價大幅度降低。(5) 潛入水下運(yùn)行，使水位漲落較大的沿江、湖泊興建泵站的防洪問題，變得非常簡單。12.5 潛水泵潛水泵2412.6 深井泵深井泵深井泵是用來抽送深井地下水的。圖12.11（a）為RJC型深井泵的安裝圖，圖12.11（b）為SG型泵結(jié)構(gòu)示意圖。由圖12.11（b）可知，這類泵實(shí)際上是一種立式單吸分段多級離心泵。葉輪(21)可以有226個，它們固定在同一轉(zhuǎn)動軸17上。泵殼由上導(dǎo)流殼19、中導(dǎo)流殼20和下導(dǎo)流殼23三段組成。葉輪位于導(dǎo)流殼內(nèi)。導(dǎo)流殼除了起連接件作用外，主要作用是

18、把水導(dǎo)入葉輪。吸水口下端連有濾水網(wǎng)24，以防止砂石進(jìn)入水泵。水泵運(yùn)行時，水經(jīng)濾水網(wǎng)、下導(dǎo)流殼進(jìn)入第一級葉輪，出水經(jīng)中導(dǎo)流殼進(jìn)入第二級葉輪，如此經(jīng)逐級加壓，最后通向揚(yáng)水管，并經(jīng)泵座上的出水管流入壓水管。傳動軸通過揚(yáng)水管中心并由支架軸承14作徑向支承。12.6 深井泵深井泵25 整個軸系由許多個(個數(shù)按需要確定)短軸通過聯(lián)軸器12聯(lián)成一個整體，聯(lián)軸器通常采用螺紋連接。傳動裝置部分由泵座、軸承箱、皮帶輪、逆止機(jī)構(gòu)、上傳動軸、調(diào)整螺母等組成，泵轉(zhuǎn)動部分的重量和軸向推力全部由電動機(jī)的止推軸承承受。 工藝設(shè)計時要注意到，深井泵至少要有23個葉輪浸在動水位以下；濾水網(wǎng)距井底不小于2m；要為靜水位以上的支架軸

19、承(一般為橡膠軸承)設(shè)置預(yù)潤滑水；不允許直接啟動；不允許反轉(zhuǎn)。深井泵型號意義：如400SG5501711可作如下的識別。 12.6 深井泵深井泵26圖圖12.11 12.11 深井泵深井泵（a a）深井泵安裝圖；（）深井泵安裝圖；（b b）深井泵結(jié)構(gòu)圖）深井泵結(jié)構(gòu)圖1-1-電機(jī)軸；電機(jī)軸；2 2調(diào)整螺母；調(diào)整螺母；3-3-鍵；鍵；4-4-電機(jī)；電機(jī)；5-5-擋水圈；擋水圈；6-6-壓蓋；壓蓋；7-7-填料盒；填料盒；8-8-填料；填料；9-9-軸承；軸承；10-10-預(yù)潤絲堵預(yù)潤絲堵11-11-泵座；泵座；12-12-聯(lián)軸器；聯(lián)軸器；13-13-傳動軸；傳動軸；14-14-支架軸承；支架軸承；

20、15-15-泵座；泵座；16-16-短法蘭管；短法蘭管；17-17-葉輪軸；葉輪軸；18-18-上軸承；上軸承；19-19-上導(dǎo)流殼；上導(dǎo)流殼；20-20-中導(dǎo)流殼；中導(dǎo)流殼；21-21-葉輪；葉輪；22-22-下軸承；下軸承；23-23-下導(dǎo)流殼；下導(dǎo)流殼；24-24-濾水網(wǎng)濾水網(wǎng)12.6 深井泵深井泵2712.7 貫流式風(fēng)機(jī)貫流式風(fēng)機(jī)近年來由于空氣調(diào)節(jié)技術(shù)的發(fā)展，要求有小風(fēng)量、低噪聲、壓頭適當(dāng)和在安裝上便于與建筑物相配合的小型風(fēng)機(jī)。貫流式風(fēng)機(jī)就是適應(yīng)這種要求的新型風(fēng)機(jī)。貫流式風(fēng)機(jī)的主要特點(diǎn)如下：（如圖12.12所示）圖圖12.12 12.12 貫流式風(fēng)機(jī)示意圖貫流式風(fēng)機(jī)示意圖（a)a)貫流式風(fēng)機(jī)葉輪結(jié)構(gòu)示意圖；（貫流式風(fēng)機(jī)葉輪結(jié)構(gòu)示意圖；（b b）貫流式風(fēng)機(jī)中的氣流）貫流式風(fēng)機(jī)中的氣流11葉片；葉片；22封閉端面封閉端面12.7 貫流式風(fēng)機(jī)貫流式風(fēng)機(jī)28(1) 葉輪一般是多葉式前向葉型，但兩個端面是封閉的；(2) 葉輪的寬度沒有限制，當(dāng)寬度加大時，流量增加；(3) 貫流式風(fēng)機(jī)不像離心式風(fēng)機(jī)是在機(jī)殼側(cè)板上開口使氣流軸向進(jìn)入風(fēng)機(jī)，而是