第四章 泵与风机

1、第四章第四章 泵与风机泵与风机 在制冷与空调设备中，输送设备主要包括泵与在制冷与空调设备中，输送设备主要包括泵与风机。泵与风机是依靠外加机械能来输送流体风机。泵与风机是依靠外加机械能来输送流体的设备，将输送液体的设备称为泵，而将输送的设备，将输送液体的设备称为泵，而将输送气体的设备称为风机。气体的设备称为风机。概概 述述第一节第一节 泵与风机的主要性能参数和泵与风机的主要性能参数和分类分类一、泵与风机的主要性能参数一、泵与风机的主要性能参数（一）流量（一）流量概念：概念：单位时间内泵与风机所输送的流体量单位时间内泵与风机所输送的流体量表示方法：表示方法：体积流量、质量流量、重力流量体积流量、质

2、量流量、重力流量（二）泵的扬程和风机的压头（二）泵的扬程和风机的压头1、泵的扬程、泵的扬程H：能量增量：能量增量 单位：单位：pa、 mH2O2、风机的压头、风机的压头P：能量增量：能量增量 单位：单位： pa 全风压全风压=静风压静风压+动风压动风压（三）功率（三）功率1、有效功率、有效功率NeNe:泵与风机输出的功率泵与风机输出的功率2、轴功率、轴功率NsNs:通过原动机获得的功率通过原动机获得的功率 Ns= Ne+ Nm（摩擦功率）（摩擦功率）（四）效率（四）效率 ：有效功率与轴功率之比有效功率与轴功率之比（五）转速：泵与风机轴每分钟的转数（五）转速：泵与风机轴每分钟的转数（六）比转数：

3、相似特征数，用于泵和风机（六）比转数：相似特征数，用于泵和风机 间的比较。间的比较。按工作原理的不同，泵与风机可分为三大按工作原理的不同，泵与风机可分为三大类类 1.叶片式叶片式 离心、轴流和贯流式离心、轴流和贯流式 具有效率高、启动方便、工作稳定、性能可靠、具有效率高、启动方便、工作稳定、性能可靠、容易调节等优点，用途最为广泛容易调节等优点，用途最为广泛 2.容积式容积式 往复、回转式往复、回转式 3.其他类型其他类型 真空泵，射流泵和气升泵，水锤泵真空泵，射流泵和气升泵，水锤泵 二、泵与风机的分类二、泵与风机的分类第二节第二节 离心式水泵离心式水泵一、工作原理及类型一、工作原理及类型1、工

4、作原理：、工作原理：液体在叶轮的驱动下获得能量，液体在叶轮的驱动下获得能量，提高压力能，增大了动能；扩压段中一部提高压力能，增大了动能；扩压段中一部分转化为压力能，压力进一步提高。分转化为压力能，压力进一步提高。2、类型：卧式、立式。单吸、双吸。、类型：卧式、立式。单吸、双吸。二、离心式泵的基本结构二、离心式泵的基本结构 离心式水泵的叶轮是使液体接受外加能量、输送液体离心式水泵的叶轮是使液体接受外加能量、输送液体的主要部件，装置在泵轴上。叶轮按其吸水方式可分为单的主要部件，装置在泵轴上。叶轮按其吸水方式可分为单吸式叶轮与双吸式叶轮两种。单吸式叶轮为单边吸水，双吸式叶轮与双吸式叶轮两种。单吸式叶

5、轮为单边吸水，双吸式叶轮两边吸水吸式叶轮两边吸水.（1）叶轮（又称工作轮）叶轮（又称工作轮） 单吸式叶轮单吸式叶轮 双吸式叶轮双吸式叶轮 叶轮依其盖板覆盖情况可分为开式、半开式和封闭式叶轮三种叶轮依其盖板覆盖情况可分为开式、半开式和封闭式叶轮三种 （2）吸入室）吸入室 作用：液体的入口，可使进入的液体流动作用：液体的入口，可使进入的液体流动损失最小。损失最小。 形式：椎体管式（应用广）、圆环管式形式：椎体管式（应用广）、圆环管式（3）泵体）泵体 作用：汇集来自叶轮的液体，使部作用：汇集来自叶轮的液体，使部分动能转化为压力能，最后将流体分动能转化为压力能，最后将流体均匀引入次级叶轮或排出口。另起

6、均匀引入次级叶轮或排出口。另起固定支撑作用。固定支撑作用。 形状：螺旋形蜗壳式形状：螺旋形蜗壳式（4）轴封：泵轴穿出泵轴穿出泵壳处，泵轴和泵壳之泵壳处，泵轴和泵壳之间存在间隙（转动所必间存在间隙（转动所必须的），间隙就是泄露须的），间隙就是泄露通道。为保证水泵的正通道。为保证水泵的正常工作或提高水泵的效常工作或提高水泵的效率，必须在此处设置轴率，必须在此处设置轴封装置封装置 机械密封：由静环、动环、弹簧等组成4、轴向力平衡装置：、轴向力平衡装置：单吸单级泵和某些多级泵单吸单级泵和某些多级泵的叶轮有轴向推力存在。产生轴向推力的主要原的叶轮有轴向推力存在。产生轴向推力的主要原因是作用在叶轮两侧的流

7、体压强不平衡所引起的。因是作用在叶轮两侧的流体压强不平衡所引起的。如果不消除这种轴向推力，将导致泵轴及叶轮的如果不消除这种轴向推力，将导致泵轴及叶轮的窜动和受力引起的相互研磨而损伤部件。窜动和受力引起的相互研磨而损伤部件。 消除轴向推力的方法：消除轴向推力的方法：1）在叶轮后盘外侧适当地点设置密封环，其直径与前盘密封）在叶轮后盘外侧适当地点设置密封环，其直径与前盘密封环大致相等。环大致相等。2）设置平衡管或在后盘上开设平衡孔，同时采用止推轴承平）设置平衡管或在后盘上开设平衡孔，同时采用止推轴承平衡剩余压力。衡剩余压力。3）多级泵的轴向推力常用平衡鼓与止推轴承相配合的专用平）多级泵的轴向推力常用

8、平衡鼓与止推轴承相配合的专用平衡机构进行平衡；也采用平衡盘的平衡机构。衡机构进行平衡；也采用平衡盘的平衡机构。平衡孔或平衡管法三、性能曲线三、性能曲线 QH（流量与扬程）驼峰型、平坦型、陡降型（流量与扬程）驼峰型、平坦型、陡降型 QN（流量与功率）（流量与功率） Q- （流量与效率）（流量与效率）四、汽蚀现象四、汽蚀现象离心式水泵在工作时，若泵体内部压力低于输离心式水泵在工作时，若泵体内部压力低于输送液体温度对应的饱和压力时，液体内部的杂送液体温度对应的饱和压力时，液体内部的杂质、固体微粒或液体界面的缝隙中存在的汽核质、固体微粒或液体界面的缝隙中存在的汽核就会在低压区中形成汽泡，其随液体流到高

9、压就会在低压区中形成汽泡，其随液体流到高压区后，汽泡在高压的作用下，迅速凝结而破裂。区后，汽泡在高压的作用下，迅速凝结而破裂。 在汽泡破裂的瞬间，产生局部空穴，高压在汽泡破裂的瞬间，产生局部空穴，高压水以极高的速度流向这些原汽泡占有的空水以极高的速度流向这些原汽泡占有的空间，形成一个冲击力。由于汽泡中的气体间，形成一个冲击力。由于汽泡中的气体和蒸汽来不及在瞬间全部溶解和凝结，因和蒸汽来不及在瞬间全部溶解和凝结，因此，在冲击的作用下又分成小汽泡，再被此，在冲击的作用下又分成小汽泡，再被高压水压缩、凝结，如此形成多次反复，高压水压缩、凝结，如此形成多次反复，在流道表面形成极微小的冲蚀。在流道表面形

10、成极微小的冲蚀。 流道材料表面在水击压力作用下，形成疲流道材料表面在水击压力作用下，形成疲劳而遭到严重破坏，从开始的点蚀到严重劳而遭到严重破坏，从开始的点蚀到严重的蜂窝状空洞，最后甚至把材料壁面蚀穿，的蜂窝状空洞，最后甚至把材料壁面蚀穿，通常把这种破坏现象称为剥蚀。通常把这种破坏现象称为剥蚀。五、五、 离心式水泵的使用离心式水泵的使用 1. 离心式水泵的起动离心式水泵的起动 1）起动前应检查各紧固处螺栓有无松动，）起动前应检查各紧固处螺栓有无松动，有无异常响声，润滑部位油量是否充足。有无异常响声，润滑部位油量是否充足。 2）起动前应先灌引水，再转动几下泵轴，）起动前应先灌引水，再转动几下泵轴，

11、准备起动准备起动 。 2. 离心式水泵的运行及停车离心式水泵的运行及停车 注意运转情况注意运转情况 停车时，应慢慢关闭出水阀停车时，应慢慢关闭出水阀 ,最后停止动力最后停止动力机机 3. 离心式水泵的维护和保养离心式水泵的维护和保养 1）经常清洁水泵表面。）经常清洁水泵表面。 2）用机油润滑的，每使用）用机油润滑的，每使用1个月更换个月更换1次机油；次机油；用黄油润滑的，每半年更换用黄油润滑的，每半年更换1次黄油。次黄油。 3）避免抽排含泥沙过多的浑水。）避免抽排含泥沙过多的浑水。 4）在冬季保存前，应进行全面检修。）在冬季保存前，应进行全面检修。 第三节第三节 氨泵氨泵 氨泵氨泵 氨泵的作用

12、氨泵的作用将低压循环桶中的将低压循环桶中的低温制冷剂液体强低温制冷剂液体强制送入蒸发器制送入蒸发器 氨泵的种类、结构与工作氨泵的种类、结构与工作原理原理 1.齿轮式氨泵齿轮式氨泵 （1）工作原理）工作原理 主、从动齿轮相互啮主、从动齿轮相互啮合旋转，而形成低压合旋转，而形成低压区，氨液沿吸入管进区，氨液沿吸入管进入泵体入泵体 ，输送至排出，输送至排出侧侧 。 （2）结构：齿轮）结构：齿轮式氨泵属于容积式式氨泵属于容积式回转泵回转泵 1）泵体，泵体）泵体，泵体由铸铁制成，包由铸铁制成，包括泵体和左、右括泵体和左、右泵盖。泵盖。2）液体输送机构，）液体输送机构，由主动齿轮、从动由主动齿轮、从动齿轮

13、、主动轴、从齿轮、主动轴、从动轴和滚针轴等组动轴和滚针轴等组成。成。3）轴封和安全装置）轴封和安全装置 ，在泵体的液体出口，在泵体的液体出口上装有安全阀上装有安全阀 。 （3）特点：齿轮式氨泵的特点是结构简单。）特点：齿轮式氨泵的特点是结构简单。缺点是加工精度较高，装配间隙小，要求缺点是加工精度较高，装配间隙小，要求氨液纯净，运行时噪音较大氨液纯净，运行时噪音较大 。齿轮式氨泵齿轮式氨泵2.离心式氨泵离心式氨泵 离心式氨泵是制冷与空调工程中常用的一种离心式氨泵是制冷与空调工程中常用的一种叶片式泵。根据泵的级数不同有单级离心式叶片式泵。根据泵的级数不同有单级离心式氨泵和多级离心式氨泵。氨泵和多级

14、离心式氨泵。 （1）工作原理）工作原理 叶轮高速旋转时产生的离心力使流体获得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。得到提高，从而能够被输送到高处或远处。叶轮装在一个螺旋形的外壳内，当叶轮旋叶轮装在一个螺旋形的外壳内，当叶轮旋转时，流体轴向流入，然后转转时，流体轴向流入，然后转90度进入度进入叶轮流道并径向流出。叶轮连续旋转，在叶轮流道并径向流出。叶轮连续旋转，在叶轮入口处不断形成真空，从而使流体连叶轮入口处不断形成真空，从而使流体连续不断地被泵吸入和排出。续不断地被泵吸入和排出。 3、屏

15、蔽式氨泵、屏蔽式氨泵 属于叶片式泵属于叶片式泵 组成：泵体、电机、叶组成：泵体、电机、叶轮。轮。 泵体：与电机共壳，上泵体：与电机共壳，上为电机、下为叶片式泵为电机、下为叶片式泵体。采用优质铸铁制成。体。采用优质铸铁制成。 工作原理：工作原理：四、制冷与空调系统常用风机四、制冷与空调系统常用风机一、一、 风机的种类风机的种类通风机通风机 风机风机鼓风机鼓风机 离心式通风机离心式通风机轴流式通风机轴流式通风机贯流式通风机贯流式通风机 按装置形式按装置形式 送气式通风机送气式通风机抽气式通风机抽气式通风机 二风机的结构及工作原理二风机的结构及工作原理 （1）离心式风机的结构及工作原理）离心式风机的

16、结构及工作原理 叶轮高速旋转时产生的离心力使流体获得能叶轮高速旋转时产生的离心力使流体获得能量，从而被输送到高处或远处。量，从而被输送到高处或远处。离心风机主要结构分解示意图离心风机主要结构分解示意图1吸入口吸入口 2叶轮前盘叶轮前盘 3叶片叶片 4后盘后盘 5支架支架 6机壳机壳 7截流板即风舌截流板即风舌 8出口出口吸入口吸入口：使气流能以最少损失流入机内使气流能以最少损失流入机内 圆筒形、圆锥形、（阻力较大，制作方便）圆筒形、圆锥形、（阻力较大，制作方便） 圆弧形（阻力小，制作复杂）圆弧形（阻力小，制作复杂）叶轮：叶轮：前盘、后盘、叶片、轮毂前盘、后盘、叶片、轮毂机壳机壳：钢板焊接，截面

17、积逐渐增大钢板焊接，截面积逐渐增大机座：机座：型钢焊制，支撑风机。型钢焊制，支撑风机。 （2）轴流式风机的结构及工作原理）轴流式风机的结构及工作原理 旋转叶片的挤压推进力使流体获得能量，升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，沿轴向流出。适用于大流高其压能和动能，沿轴向流出。适用于大流量、低压力，制冷系统中常用作循环水泵及量、低压力，制冷系统中常用作循环水泵及送引风机。送引风机。 叶片：叶片：钢板压制，装在钢板压制，装在轮毂上。轮毂上。 机壳：机壳：钢板焊接而成；钢板焊接而成；前段前段钟罩型吸入口；钟罩型吸入口；中段中段圆形风筒，钢结圆形风筒，钢结构，内有电机机座；构，内有电机

18、机座； 后段后段扩压段；扩压段；轴流风机与离心风机相比较，轴流风机与离心风机相比较，在性能上最主要在性能上最主要的差别是：的差别是：轴流风机产生风压较小，单级式轴轴流风机产生风压较小，单级式轴流风机的风压一般低于流风机的风压一般低于300Pa；轴流风机自身；轴流风机自身体积小、占地少，可以在低压下输送大流量空体积小、占地少，可以在低压下输送大流量空气，噪声大，允许调节范围很小等。轴流风机气，噪声大，允许调节范围很小等。轴流风机一般多用于无需设置管道以及风道阻力较小的一般多用于无需设置管道以及风道阻力较小的通风系统。通风系统。 （3）贯流式风机的结构及工作原理）贯流式风机的结构及工作原理 贯流式风机的主要特点：贯流式风机的主要特点： (1)叶轮一般是多叶式前向叶型，但两个端面是封闭叶轮一般是多叶式前向叶型，