泵與風(fēng)機(jī)課件泵與風(fēng)機(jī)PumpsandFans第1頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一泵與風(fēng)機(jī)PumpsandFans《泵與風(fēng)機(jī)》課程導(dǎo)航課程概況第

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章緒論第二章葉片式泵的性能與結(jié)構(gòu)第一章葉片式泵與風(fēng)機(jī)的基本理論第三章葉片式風(fēng)機(jī)的性能與結(jié)構(gòu)第四章泵與風(fēng)機(jī)的運(yùn)行、調(diào)節(jié)及選擇實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)習(xí)題分析附件1：風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)動(dòng)畫附件2：編者后記第2頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一泵與風(fēng)機(jī)PumpsandFans課程概況一、學(xué)時(shí)二、教材三、教師與輔導(dǎo)《泵與風(fēng)機(jī)》，安連鎖、呂玉坤編著，中國電力出版社，2008.7總學(xué)時(shí)：32，講課：26，實(shí)驗(yàn)：4，考試：2。主講教師:,電話:(O)輔導(dǎo)教師：,電話:(O)輔導(dǎo)時(shí)間和地點(diǎn)：,第3頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一泵與風(fēng)機(jī)PumpsandFans返回到課程導(dǎo)航1、省級精品課程《流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)》網(wǎng)絡(luò)資源校園網(wǎng)地址：

http://3/jpkc

四、網(wǎng)絡(luò)資源2、華北電力大學(xué)《網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺》。第4頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一泵與風(fēng)機(jī)PumpsandFans§0緒論初識泵與風(fēng)機(jī)1、學(xué)科角度：是《流體力學(xué)》的應(yīng)用和發(fā)展。2、能量角度：是能量轉(zhuǎn)換設(shè)備，機(jī)械能：原動(dòng)機(jī)流體。泵:輸送液體風(fēng)機(jī)：輸送氣體第5頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一泵與風(fēng)機(jī)PumpsandFans一、泵與風(fēng)機(jī)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位§0-1泵與風(fēng)機(jī)在國民經(jīng)濟(jì)和電廠中的地位

二、泵與風(fēng)機(jī)在電廠中的地位

三、泵與風(fēng)機(jī)現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢

四、學(xué)習(xí)本課程的目的與任務(wù)、學(xué)習(xí)方法第6頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一泵與風(fēng)機(jī)PumpsandFans一、泵與風(fēng)機(jī)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位1、泵與風(fēng)機(jī)屬通用機(jī)械的范疇。農(nóng)業(yè)方面：排澇、灌溉；采礦工業(yè)：坑道通風(fēng)及排水；冶金工業(yè)：冶煉爐鼓風(fēng)、流體輸送；石油工業(yè)：輸油和注水；化學(xué)工業(yè)：高溫、腐蝕性氣體排送；一般工業(yè)：廠房、車間空調(diào)、原子防護(hù)設(shè)備通風(fēng)；航空航天：動(dòng)力系統(tǒng)正常工作的維持。

2、定量分析：耗電約占全國總用電量30%~40%。第7頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一泵與風(fēng)機(jī)PumpsandFans汽輪機(jī)系統(tǒng)循環(huán)水泵凝結(jié)水泵疏水泵補(bǔ)給水泵鍋爐給水泵鍋爐系統(tǒng)送風(fēng)機(jī)一次風(fēng)機(jī)排粉機(jī)引風(fēng)機(jī)灰渣泵沖灰水泵二、泵與風(fēng)機(jī)在（火）電廠中的地位

液壓泵升壓泵生水泵射水泵工業(yè)水泵第8頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一泵與風(fēng)機(jī)PumpsandFans循環(huán)水泵凝結(jié)水泵鍋爐給水泵冷卻劑循環(huán)泵

二、泵與風(fēng)機(jī)在（核）電廠中的地位

蒸汽發(fā)生器

控制棒

燃料元件反應(yīng)堆第9頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一泵與風(fēng)機(jī)PumpsandFans增加安全可靠性和提高效率相比，有著同等的甚至更大的經(jīng)濟(jì)效益。二、泵與風(fēng)機(jī)在電廠中的地位

實(shí)現(xiàn)動(dòng)力循環(huán)的重要輔機(jī)。比喻“心臟，呼吸、消化和排泄系統(tǒng)”。

耗電量70~80%廠用電5~10%機(jī)組容量，其中：泵約占50%，風(fēng)機(jī)約占30%。

1、從應(yīng)用角度看：3、從安全角度看：

2、從經(jīng)濟(jì)角度看：第10頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一泵與風(fēng)機(jī)PumpsandFans三、泵與風(fēng)機(jī)現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢

設(shè)備陳舊；現(xiàn)狀：一般：余量過大；環(huán)保：余量過??；調(diào)節(jié)方式相對落后。

大容量；發(fā)展趨勢：高效率；自動(dòng)化。例如：由上海KSB水泵有限公司引進(jìn)德國KSB公司專利技術(shù)生產(chǎn)的CHTC/CHTD型第二代筒式高壓鍋爐給水泵，其轉(zhuǎn)速為7000r/min時(shí)，流量3600m3/h，總揚(yáng)程4200m。第11頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一泵與風(fēng)機(jī)PumpsandFans

1、目的與任務(wù)掌握泵與風(fēng)機(jī)的基本原理、性能、結(jié)構(gòu)及運(yùn)行調(diào)節(jié)等方面的知識和性能試驗(yàn)技術(shù)；提高運(yùn)行操作技術(shù)和管理水平。四、學(xué)習(xí)本課程的目的與任務(wù)、學(xué)習(xí)方法①．及時(shí)復(fù)習(xí)有關(guān)知識；2、學(xué)習(xí)方法②．培養(yǎng)良好的作題習(xí)慣，學(xué)會題后分層次思考；③．樹立工程概念和節(jié)能理念，注重分析和解決問題的方法。

【節(jié)能理念教學(xué)實(shí)驗(yàn)】兩種調(diào)節(jié)方式風(fēng)機(jī)年耗電量的計(jì)算。結(jié)果：沒有一名同學(xué)得出那種調(diào)節(jié)方式更經(jīng)濟(jì)的結(jié)論。第12頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一泵與風(fēng)機(jī)PumpsandFans§0-2泵與風(fēng)機(jī)的基本性能參數(shù)

泵與風(fēng)機(jī)的基本性能參數(shù)主要有：流量qV、能頭（揚(yáng)程H或全壓p）、軸功率Psh、有效功率Pe、效率和轉(zhuǎn)速n等。一、流量

二、能頭

三、功率和效率

四、轉(zhuǎn)速

五、其它基本性能參數(shù)

第13頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一泵與風(fēng)機(jī)PumpsandFans一、流量

泵與風(fēng)機(jī)在單位時(shí)間內(nèi)所輸送的流體量，通常用體積流量qV表示，單位為m3/s，m3/h。

測量時(shí),泵以出口流量計(jì)算，而風(fēng)機(jī)則以進(jìn)口流量計(jì)算。

對于非常溫水或其它液體也可以用質(zhì)量流量qm表示，單位為kg/s，kg/h。qm和qV的換算關(guān)系為：qm=

qV第14頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一泵與風(fēng)機(jī)PumpsandFans二、能頭

單位重力（體積）流體通過泵（風(fēng)機(jī)）所獲得的機(jī)械能。

對于泵：通常用揚(yáng)程H表示，單位為m；說明：下標(biāo)“1、2”表示泵與風(fēng)機(jī)進(jìn)口和出口截面；和泵比較略去了gZ。對于風(fēng)機(jī)：通常用全壓p表示，單位為Pa。第15頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一泵與風(fēng)機(jī)PumpsandFans三、功率和效率

原動(dòng)機(jī)傳動(dòng)裝置泵與風(fēng)機(jī)原動(dòng)機(jī)配套功率：Pgr=KPg，K為容量安全系數(shù)（額定條件下）。效率：傳動(dòng)效率：

tm四、轉(zhuǎn)速泵與風(fēng)機(jī)軸每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)，通常用n

表示，單位為r/min。有效功率：（kW）

軸功率：傳到泵與風(fēng)機(jī)軸上的功率

（kW）

原動(dòng)機(jī)輸出功率：（kW）第16頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一泵與風(fēng)機(jī)PumpsandFans五、其它基本性能參數(shù)3、內(nèi)功率實(shí)際消耗于流體的功率稱為泵與風(fēng)機(jī)的內(nèi)功率，用Pi表示。它等于有效功率加上除軸承、軸封外在泵與風(fēng)機(jī)內(nèi)損失掉的功率。即：Pi=Pe+P（kW）

2、風(fēng)機(jī)的靜壓有效功率用Pest表示，其計(jì)算式如下：（kW）1、風(fēng)機(jī)的靜壓風(fēng)機(jī)的全壓減去風(fēng)機(jī)出口截面處的動(dòng)壓pd2（亦稱風(fēng)機(jī)的動(dòng)壓）稱為風(fēng)機(jī)的靜壓。用pst表示，即：（Pa）第17頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一泵與風(fēng)機(jī)PumpsandFans五、其它基本性能參數(shù)

4、內(nèi)效率泵與風(fēng)機(jī)的有效功率與內(nèi)功率之比稱為泵與風(fēng)機(jī)的內(nèi)效率（風(fēng)機(jī)稱為全壓內(nèi)效率）。用i

表示，即：5、靜壓效率和靜壓內(nèi)效率靜壓效率是指風(fēng)機(jī)的靜壓有效功率和軸功率之比，用st表示，即：同理，靜壓內(nèi)效率等于靜壓有效功率與內(nèi)功率之比，用ist表示，即：第18頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一泵與風(fēng)機(jī)PumpsandFans一、分類

1、按泵與風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的全壓高低分類：§0-3泵與風(fēng)機(jī)的分類及工作原理

高壓大于6MPa

中壓處于2~6MPa

低壓小于2MPa泵風(fēng)機(jī)

通風(fēng)機(jī)小于15kPa鼓風(fēng)機(jī)處于15~340kPa壓氣機(jī)大于340kPa

第19頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一泵與風(fēng)機(jī)PumpsandFans一、分類

2、按泵與風(fēng)機(jī)工作原理分類：葉片式容積式離心式軸流式混流式往復(fù)式回轉(zhuǎn)式其它真空泵射流泵水擊泵泵葉氏風(fēng)機(jī)羅茨風(fēng)機(jī)羅桿風(fēng)機(jī)離心式軸流式混流式風(fēng)機(jī)葉片式容積式往復(fù)式回轉(zhuǎn)式第20頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一泵與風(fēng)機(jī)PumpsandFans離心泵示意圖軸流泵示意圖混流泵示意圖葉輪葉輪葉輪壓出室吸入室擴(kuò)散管導(dǎo)葉導(dǎo)葉泵殼工作原理：工作葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)葉輪上的葉片將能量連續(xù)地傳給流體，從而將流體輸送到高壓、高位處或遠(yuǎn)處。二、工作原理

（一）葉片式泵與風(fēng)機(jī)離心式：沿徑向；軸流式：沿軸向；混流式：沿斜向。流體的出流方向不同。流體流動(dòng)特點(diǎn):第21頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一泵與風(fēng)機(jī)PumpsandFans二、工作原理

（一）葉片式泵與風(fēng)機(jī)

1、離心式泵與風(fēng)機(jī)的工作原理

葉片迫使流體隨葉輪旋轉(zhuǎn),并對流體沿其運(yùn)動(dòng)方向作功；葉輪連續(xù)地旋轉(zhuǎn)，流體也就連續(xù)地吸入、排出，形成離心式泵與風(fēng)機(jī)的連續(xù)工作。葉輪的旋轉(zhuǎn)作用使流體在葉輪中心形成低壓區(qū)，在吸入端壓強(qiáng)的作用下，流體經(jīng)吸入室從葉輪中心流入，并在葉輪中獲得機(jī)械能后進(jìn)入壓出室；第22頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一泵與風(fēng)機(jī)PumpsandFans風(fēng)機(jī)葉輪離心泵模型離心泵剖面圖二、工作原理

（一）葉片式泵與風(fēng)機(jī)

1、離心式泵與風(fēng)機(jī)的工作原理第23頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一泵與風(fēng)機(jī)PumpsandFans流體沿軸向流入葉片通道，當(dāng)葉輪在原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)時(shí)，旋轉(zhuǎn)著的葉片給繞流流體一個(gè)軸向的推力，此葉片的推力對流體作功，使流體的能量增加并沿軸向排出。葉輪連續(xù)旋轉(zhuǎn)即形成軸流式泵與風(fēng)機(jī)的連續(xù)工作。FLV啟動(dòng)渦附著渦大小：方向：FL二、工作原理

（一）葉片式泵與風(fēng)機(jī)

2、軸流式泵與風(fēng)機(jī)的工作原理第24頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一泵與風(fēng)機(jī)PumpsandFans

2、軸流式泵與風(fēng)機(jī)的工作原理入口靜葉動(dòng)葉出口靜葉入口靜葉調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)軸流泵二、工作原理

（一）葉片式泵與風(fēng)機(jī)第25頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一泵與風(fēng)機(jī)PumpsandFans混流式泵與風(fēng)機(jī)的葉輪形狀介于離心式和軸流式之間，故其工作原理兼有兩者的特點(diǎn)。葉輪導(dǎo)葉二、工作原理

（一）葉片式泵與風(fēng)機(jī)

3、混流式泵與風(fēng)機(jī)的工作原理第26頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一泵與風(fēng)機(jī)PumpsandFans

（二）容積式泵與風(fēng)機(jī)（又稱定排量式）1、往復(fù)式活塞泵原理圖活塞泵模型通過工作室容積周期性變化而實(shí)現(xiàn)輸送流體的泵與風(fēng)機(jī)。根據(jù)機(jī)械運(yùn)動(dòng)方式的不同還可分為往復(fù)式和回轉(zhuǎn)式。二、工作原理

第27頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一泵與風(fēng)機(jī)PumpsandFans2、回轉(zhuǎn)式懸片式真空泵（二）容積式泵與風(fēng)機(jī)（又稱定排量式）二、工作原理

第28頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一泵與風(fēng)機(jī)PumpsandFans齒輪泵雙螺桿泵2、回轉(zhuǎn)式（二）容積式泵與風(fēng)機(jī)（又稱定排量式）二、工作原理

第29頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一泵與風(fēng)機(jī)PumpsandFans雙螺桿泵蘿次風(fēng)機(jī)2、回轉(zhuǎn)式

（二）容積式泵與風(fēng)機(jī)（又稱定排量式）二、工作原理

第30頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一泵與風(fēng)機(jī)PumpsandFans

（三）其它類型的泵與風(fēng)機(jī)液環(huán)泵射流泵無法歸入前面兩大類的泵與風(fēng)機(jī)。這類泵與風(fēng)機(jī)主要特點(diǎn)是利用具有較高能量的工作流體來輸送能量較低的流體。二、工作原理

第31頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一泵與風(fēng)機(jī)PumpsandFans【例0-1】水泵在如圖0-5所示的管路系統(tǒng)中工作時(shí)，若吸水池液面的壓強(qiáng)為pe1，壓水池液面的壓強(qiáng)為pe2，且兩水池液面的高度差為HZ，吸水管和壓水管的流動(dòng)損失之和為hw，試推導(dǎo)在這種情況下，泵揚(yáng)程的表達(dá)式?！窘狻吭O(shè)泵的揚(yáng)程為H，在如圖0-5所示的1-1、2-2截面上，應(yīng)用粘性流體總流的伯努利方程得：第32頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一泵與風(fēng)機(jī)PumpsandFans由已知可得：(Ze2－Ze1)=HZ，Ve1≈0，Ve2≈0。將其代入上式，即可得該情況下泵揚(yáng)程的表達(dá)式為：

上式表明：泵的揚(yáng)程可由它的實(shí)際工作參數(shù)求出。此時(shí)，揚(yáng)程H不一定是額定參數(shù)，其值會隨著工作條件的改變而變化。第33頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一泵與風(fēng)機(jī)PumpsandFans花絮：汲水和鼓風(fēng)設(shè)備發(fā)展簡史汲水和鼓風(fēng)設(shè)備時(shí)間國別發(fā)明者尖底、小口、大腹的陶罐公元前4千年中國不詳單動(dòng)式單活塞唧筒公元前3世紀(jì)希臘與羅馬特斯貝斯龍骨車公元1世紀(jì)中國畢嵐與杜詩轆轤