泵與風機概述

泵與風機概述第1頁/共50頁第一節(jié)泵與風機的類型

在制冷與空調(diào)設備中，輸送設備主要包括泵與風機。泵與風機是依靠外加機械能來輸送流體的設備，將輸送液體的設備稱為泵，而將輸送氣體的設備稱為風機。第2頁/共50頁1、往復式：借活塞在汽缸內(nèi)的往復作用使缸內(nèi)容積反復變化，以吸入和排出流體產(chǎn)品例證：活塞泵第3頁/共50頁一些特殊的往復泵第4頁/共50頁第5頁/共50頁2、離心式基本原理：葉輪高速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心力使流體獲得能量產(chǎn)品例證：中央空調(diào)用離心風機做功部件整體結構第6頁/共50頁3、軸流式基本原理：旋轉(zhuǎn)葉片的擠壓推進力使流體獲得能量，升高其壓能和動能應用：中央空調(diào)或冷庫用軸流式送水泵做功部件整體結構第7頁/共50頁4、水環(huán)式真空泵水環(huán)式真空泵葉片的葉輪偏心地裝在圓柱形泵殼內(nèi)。泵內(nèi)注入一定量的水。葉輪旋轉(zhuǎn)時，將水甩至泵殼形成一個水環(huán)，環(huán)的內(nèi)表面與葉輪輪轂相切。由于泵殼與葉輪不同心，右半輪轂與水環(huán)間的進氣空間4逐漸擴大，從而形成真空，使氣體經(jīng)進氣管進入泵內(nèi)進氣空間。隨后氣體進入左半部，由于轂環(huán)之間容積被逐漸壓縮而增高了壓強，于是氣體經(jīng)排氣空間及排氣管被排至泵外。第8頁/共50頁5、羅茨真空泵工作原理工作原理:羅茨泵的工作原理與羅茨鼓風機相似。由于轉(zhuǎn)子的不斷旋轉(zhuǎn)，被抽氣體從進氣口吸入到轉(zhuǎn)子與泵殼之間的空間v0內(nèi)，再經(jīng)排氣口排出。由于吸氣后v0空間是全封閉狀態(tài)，所以，在泵腔內(nèi)氣體沒有壓縮和膨脹。但當轉(zhuǎn)子頂部轉(zhuǎn)過排氣口邊緣，v0空間與排氣側相通時，由于排氣側氣體壓強較高，則有一部分氣體返沖到空間v0中去，使氣體壓強突然增高。當轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動時，氣體排出泵外。第9頁/共50頁6、旋片式真空泵工作原理工作原理:旋片式真空泵（簡稱旋片泵）是一種油封式機械真空泵。屬于低真空泵。它廣泛地應用于冶金、機械、軍工、電子、化工、輕工、石油及醫(yī)藥等生產(chǎn)和科研部門。旋片泵主要由泵體、轉(zhuǎn)子、旋片、端蓋、彈簧等組成。在旋片泵的腔內(nèi)偏心地安裝一個轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子外圓與泵腔內(nèi)表面相切（二者有很小的間隙），轉(zhuǎn)子槽內(nèi)裝有帶彈簧的二個旋片。旋轉(zhuǎn)時，靠離心力和彈簧的張力使旋片頂端與泵腔的內(nèi)壁保持接觸，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)帶動旋片沿泵腔內(nèi)壁滑動。

第10頁/共50頁7、齒輪泵工作原理工作原理:齒輪泵具有一對互相嚙合的齒輪，如圖所示，齒輪主動輪固定在主動軸上，軸的一端伸出殼外由原動機驅(qū)動，另一個齒輪從動輪裝在另一個軸上，齒輪旋轉(zhuǎn)時，液體沿吸油管進入到吸入空間，沿上下殼壁被兩個齒輪分別擠壓到排出空間匯合(齒與齒嚙合前)，然后進入壓油管排出。第11頁/共50頁8、螺桿泵工作原理工作原理:螺桿泵乃是一種利用螺桿相互嚙合來吸入和排出液體的回轉(zhuǎn)式泵。螺桿泵的轉(zhuǎn)子由主動螺桿(可以是一根，也可有兩根或三根)和從動螺桿組成。主動螺桿與從動螺桿做相反方向轉(zhuǎn)動，螺紋相互嚙合，流體從吸入口進入，被螺旋軸向前推進增壓至排出口。此泵適用于高壓力、小流量。制冷系統(tǒng)中常用作輸送軸承潤滑油及調(diào)速器用油的油泵。第12頁/共50頁9．噴射泵工作原理工作原理:將高壓的工作流體7，由壓力管送入工作噴嘴6，經(jīng)噴嘴后壓能變成高速動能，將噴嘴外圍的液體(或氣體)帶走。此時因噴嘴出口形成高速使擴散室2的喉部吸入室5造成真空，從而使被抽吸流體8不斷進入與工作流體7混合，然后通過擴散室將壓力稍升高輸送出去。由于工作流體連續(xù)噴射，吸入室繼續(xù)保持真空，于是得以不斷地抽吸和排出流體。工作流體可以為高壓蒸汽，也可為高壓水，前者稱為蒸汽噴射泵，后者稱為射水抽氣器。這種泵在制冷系統(tǒng)中較為少見。第13頁/共50頁第二節(jié)常用泵與風機的工作原理一、離心式泵與風機的工作原理葉輪高速旋轉(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。葉輪裝在一個螺旋形的外殼內(nèi)，當葉輪旋轉(zhuǎn)時，流體軸向流入，然后轉(zhuǎn)90度進入葉輪流道并徑向流出。葉輪連續(xù)旋轉(zhuǎn)，在葉輪入口處不斷形成真空，從而使流體連續(xù)不斷地被泵吸入和排出。第14頁/共50頁第15頁/共50頁風機作功原理第16頁/共50頁葉輪軸

6~12片葉片機殼等。蝸牛形通道；葉輪偏心放；可減少能耗，有利于動能轉(zhuǎn)化為靜壓能。葉輪機殼底閥(防止“氣縛”)濾網(wǎng)(阻攔固體雜質(zhì))1、離心式泵的結構第17頁/共50頁由于離心力的作用，泵的進出口出產(chǎn)生壓力差，從而使流體流動。第18頁/共50頁第19頁/共50頁1)、葉輪（impeller)

功能原理：葉輪是將原動機輸入的機械能傳遞給液體，提高液體能量的核心部件。結構分類：第20頁/共50頁開式葉輪的運動演示：第21頁/共50頁產(chǎn)品示例：開式半封閉式封閉式第22頁/共50頁2)、軸和軸承（功能原理:軸是傳遞扭矩的主要部件。軸承一般包括兩種形式:滑動軸承(Sleevebearing)和滾動軸承(Ballbearing)。結構分類：軸軸承第23頁/共50頁軸：傳遞扭矩，運輸潤滑油等軸承：滾動軸承：滾動軸承通常用冷凍油潤滑，有些電機軸承是密封而不能獲得潤滑的。滾動軸承通常用于小型泵。第24頁/共50頁滑動軸承:滑動軸承用油潤滑。大功率的泵通常要用專門的油泵來給軸承送油。區(qū)別兩種軸承的使用范圍第25頁/共50頁3)、吸入室

功能原理：離心泵吸入管法蘭至葉輪進口前的空間過流部分稱為吸入室。其作用為在最小水力損失下，引導液體平穩(wěn)的進入葉輪，并使葉輪進口處的流速盡可能均勻的分布。第26頁/共50頁結構分類：直錐形吸入室彎管形吸入室第27頁/共50頁4)、機殼功能原理:機殼收集來自葉輪的液體，并使部分流體的動能轉(zhuǎn)換為壓力能，最后將流體均勻地引向次級葉輪或?qū)蚺懦隹?。?8頁/共50頁螺旋形環(huán)形第29頁/共50頁5)、密封裝置(sealinginstrument)功能原理：密封裝置主要用來防止壓力增加時流體的泄漏填料式密封第30頁/共50頁機械密封第31頁/共50頁填料密封原理：帶水封環(huán)的填料密封第32頁/共50頁常用的平墊密封裝置第33頁/共50頁6)、導葉

導葉又稱導流器、導輪，分徑向式導葉和流道式導葉兩種，應用于節(jié)段式多級泵上作導水機構。第34頁/共50頁徑向式導葉:液體從葉輪中流出，由螺旋線部分收集起來，而擴散管將大部分動能轉(zhuǎn)換為壓能，進入過渡區(qū)，起改變流動方向的作用，再流入反導葉，消除速度環(huán)量，并把液體引向次級葉輪的進口。由此可見，導葉兼有吸入室和壓出室的作用。第35頁/共50頁流道式導葉:與徑向式導葉的水力性能相差無幾，但在結構尺寸上徑向式導葉較大，工藝方面較簡單。目前節(jié)段式多級泵設計中，趨向采用流道式導葉。第36頁/共50頁平衡孔或平衡管法7)、平衡裝置第37頁/共50頁平衡盤法1231-平衡盤2-平衡板3-平衡套第38頁/共50頁2、離心式風機（1）離心式風機的結構及工作原理葉輪高速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心力使流體獲得能量，從而被輸送到高處或遠處。離心風機主要結構分解示意圖1－吸入口2－葉輪前盤3－葉片4－后盤5－支架6－機殼7－截流板，即風舌8－出口第39頁/共50頁（2）軸流式風機的結構及工作原理旋轉(zhuǎn)葉片的擠壓推進力使流體獲得能量，升高其壓能和動能，沿軸向流出。適用于大流量、低壓力，制冷系統(tǒng)中常用作循環(huán)水泵及送引風機。軸流風機的示意圖1－整流罩2－前導葉3－葉輪4－擴散筒5－整流體第40頁/共50頁吸入口:吸入口有集氣的作用，可以直接在大氣中采氣，使氣流以損失最小的方式均勻流入機內(nèi)。進氣箱:進氣箱的作用是當進風口需要轉(zhuǎn)彎時才采用的，用以改善進口氣流流動狀況，減少因氣流不均勻進入葉輪而產(chǎn)生的流動損失。進氣箱一般用在大型或雙吸入的風機上。葉輪:由前盤、后盤、葉片和輪轂所組成。還曾指出葉片可分為前向、徑向和后向三種類型。機殼:它的作用是收集來自葉輪的氣體，并將部分動壓轉(zhuǎn)換為靜壓，最后將氣體導向出口。導流器:導流器又稱為進口風量調(diào)節(jié)器。在風機的入口處一般都裝置有導流器。運行時，通過改變導流器葉片的角度（開度）來改變風機的性能，擴大工作范圍和提高調(diào)節(jié)的經(jīng)濟性。第41頁/共50頁（3）貫流式風機的結構及工作原理貫流式風機的主要特點：(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，當寬度加大時．流量也增加。(3)將機殼部分敞開使氣流直接徑向進入風機。氣流橫穿葉片兩次。(4)效率較低，一般約為30％～50％。(5)進風口與出風口都是矩形的，易與建筑物相配合。貫流風機的示意圖（a）貫流風機葉輪結構示意圖（b）貫流式風機中的氣流1－葉片2－封閉端面第42頁/共50頁二．軸流式泵與風機1、軸流泵第43頁/共50頁軸流泵的主要部件葉輪:將原動機的機械能轉(zhuǎn)變?yōu)榱黧w的壓力能和動能。軸和軸承:對于大容量和葉片可調(diào)節(jié)的軸流泵，其軸均用優(yōu)質(zhì)碳素鋼做成空心，表面鍍鉻，既減輕軸的質(zhì)量又便于裝調(diào)節(jié)機構。導葉:軸流泵的導葉一般裝在葉輪出口側。導葉的作用是將流出葉輪的水流的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)檩S向運動，同時將部分動能轉(zhuǎn)變?yōu)閴耗?。吸入?吸入管與離心泵吸入室的作用相同。第44頁/共50頁深井潛水泵1－上推軸承2－電機電子3－電機轉(zhuǎn)子4－防砂器5－葉輪6－中殼7－泵軸8－上殼9－揚水管10－彎管11－泵座第45頁/共50頁混流泵混流泵內(nèi)液體的流動介于離心泵和軸流泵之間，液體斜向流出葉輪，即液體的流動方向相對葉輪而言即有徑向速度，也有軸向速度。其特性介于離心泵和軸流泵之間。第46頁/共50頁2、軸流式風機葉輪:實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的主要部件。集風器:集風器的作用是使氣流獲得加速，在壓力損失最小的情況下保證進氣速度均勻、平穩(wěn)。整流罩和導流體:為了獲得良好的平穩(wěn)進氣條件，在葉輪或進口導葉前裝置與集風器相適應的整流罩，以構成軸流風機進口氣流通道。導葉:前導葉的作用是使進入風機前的氣流發(fā)生偏轉(zhuǎn)，把氣流由軸向引為旋向進入，且大多數(shù)是負旋向(即與葉輪轉(zhuǎn)向相反)，這樣可使葉輪出口氣流的方向為軸向流出。后導葉在軸流式風機中應用最廣。氣體軸向進入葉輪，從葉輪流出的氣體絕對速度有一定旋向，經(jīng)后導葉擴壓并引導后，氣體以軸向流出。第47頁/共50頁擴散筒:擴散筒的作用是將后導葉出來的氣流動壓部分進一步轉(zhuǎn)化為靜壓，以提高風機靜壓。性能穩(wěn)定裝置:這種性能穩(wěn)定裝置主要是用來抑