泵与风机知识培训

1泵与风机是利用原动机的机械能输送流体，并提高流体动能和势能的能量转换装置，统称为流体机械。输送液体的流体机械称为泵；输送气体的流体机械称为风机。泵与风机1.何为流体？——任何微小剪切力作用下都会产生连续变形的物质称为流体。也就是液体和气体的统称。2.何为流体机械？流体机械——利用原动机的能量输送流体的机械称为流体机械。2考点13.1和13.4离心式泵与风机的构造特点4A根据泵与风机的工作原理，通常可将其分为：叶片式、容积式和其它类型等。叶片式泵与风机主要是通过高速旋转的叶轮对流体做功，使流体获得能量。叶片式泵与风机具有效率高、启动方便、工作稳定、性能可靠及容易调节等优点，用途最为广泛。B根据流体的流动情况，可分为离心式、轴流式、混流式及贯流式几种。5111215离心式水泵16轴流式水泵17混流式泵贯流泵是一种低扬程轴流泵，其扬程在2米以下，流量大、结构简单、造价低、效率高。适用于低洼地区的排涝和灌溉。18贯流式泵贯流泵是卧式轴流泵的一种水泵叶轮1920风机叶轮21容积式泵与风机主要是通过运转时机械内部工作容积的改变对流体做功，使流体获得能量。根据工作容积结构的不同，又可分为往复式和回转式两种。属于往复式的如活塞式往复泵、蒸汽活塞泵等；属于回转式的如齿轮泵、转子泵、罗茨鼓风机等。2223除上述两种类型水泵以外还有利用高速流体工作的射流泵和气力提升泵；利用螺旋推进原理工作的螺旋泵；利用有压管道水击原理工作的水锤泵等其它类型泵。24往复泵25蒸汽活塞泵原理26蒸汽活塞泵外观齿轮泵27283031罗茨鼓风机32射流泵33气升泵（也称气力提升泵）34螺旋泵（也叫螺杆泵）螺杆式压缩机（流体机械）37水锤泵容积泵与风机又可分为（

）和（

）往复式、回转式38根据流体的流动情况，可将泵和风机分为以下四种类别：（1）、（2）、（3）、（4）。（1）离心式泵与风机（2）轴流式泵与风机（3）混流式泵与风机（4）贯流式泵与风机考点391离心式泵与风机的分类（1）离心式泵的种类离心式泵的构造形式甚多，按泵轴的位置不同可分为卧式泵和立式泵两大类；按照叶轮的数量不同，又可分为单级泵和多级分段式泵两大类；按照叶轮的进水情况不同，还可分为单吸泵（单面进水）和双吸泵（双面进水）两类。常用离心式泵的种类归纳见表1。40卧式泵立式泵斜轴（油）泵单级单吸泵41多级泵42多级泵43双吸叶轮44双吸泵4546表1离心式泵的种类最常见的离心式泵是单吸单级泵。这种泵广泛应用与国民经济中各个部门。所能提供的流量范围4.5~300m3/h，扬程约为8~150m。47有些小型泵还可以将泵叶轮直接安装在特制的加长电机轴上，泵体与电动机外壳相固定成为没有托架和轴承的直联式结构。48另一种广泛应用的离心式泵是双吸单级泵。这种泵的流量大，能自动平衡轴向推力。我国生产的双吸单级泵的流量范围为120~20000m3/h，扬程约为10~110m。49分段式多级泵具有更高的扬程。我国生产的分段式多级泵，中压的流量在5~720m3/h之间，扬程约为100~650m。高压多级泵的扬程可达2800m左右。50离心泵还可以按用途不同进行分类。例如：农用水泵、给水泵、污水泵、污泥泵、泥浆泵、锅炉及水泵、冷凝水泵、水力采煤泵、氨水泵等等。5152（2）离心式风机的种类离心式风机按其产生的压力不同，可分为三类：①低压离心式风机低压离心式风机如图1所示，风压小于981Pa(100mmH20)。一般用于送风系统或空气调节系统。②中压离心式风机中压离心式风机如图2所示，风压在981～2943Pa(即100～300mmH20)范围内。一般用于除尘系统或管网较长，阻力较大的通风系统。53③高压离心式风机高压离心式风机如图3所示，风压大于2943Pa(即300mmH20)。一般用于锻冶设备的强制通风及某些气力输送系统。

图1低压离心式风机图2中压离心式风机图3高压离心式风机54离心式风机输送气体时，其增压范围一般在9.807kPa(即1000mmH2O)以下。离心式风机按其输送气体的性质不同，还可以分为：一般通风机、排尘通风机、锅炉引风机、耐腐蚀通风机、防爆通风机及各种专用风机。按风机材质不同又可分为：普通钢、不锈钢、塑料以及玻璃钢离心式通风机。在实际应用中，为方便起见，往往使用汉语拼音字头缩写来表示通风机的用途，如表2所示。55表2通风机用途汉语拼音代号

随着科学技术的不断发展，泵与风机也得到了很大的发展，尤其是在大容量、高转速、高效率、可靠性、低噪声、自动化方面达到力量新的水平。有多大？56571、大容量：功率：大型锅炉给水泵功率已接近60000KW。日本袖1000MW机组轴流式送风机功率达8000KW；美国阿姆斯1300MW机组离心式送风机，功率达6700KW。流量：淮安泵站，口径4.5m轴流泵2台，单机流量60m3/s；大汕子泵站，口径6.0m混流泵2台，单机流量97.5m3/s。扬程：高压（13.7～15.7Mpa）临界压力(17.7～20Mpa)超临界压力(25.6～29.4Mpa)50Mpa以上。58

2、高速化：转速3000r/min7500r/min；单级扬程200m1150m以上。

3、高效率：目前高效的泵与风机，其效率可达到90%左右。59

4、可靠性：随着机组容量的不断增大，对泵与风机的可靠性要求越来越高，注重对新材料、汽蚀、密封、振动、热膨胀等问题的研究。5、低噪声：噪声对人体的健康是十分有害的，泵与风机是强烈的噪声源，已被设法进行控制。606、自动化：随着科技的发展，自动检测技术、自动控制技术、电子计算机不仅逐步应用于泵与风机的设计、绘图、制造过程中，而且还广泛应用在泵与风机运行上的自动启停；流量、压力、温度等参数的自动检测、显示和控制；主参数的上下限报警以及泵与风机的自动联锁、保护等。612

泵与风机的主要部件及其功用离心泵的主要部件及其功用轴流泵的主要部件及其功用离心风机的主要部件及其功用轴流式风机的主要部件及其功用622.1离心泵的主要部件及其功用

（1）离心泵装置的构成离心泵装置示意图1—泵壳；2—泵轴；3—叶轮；4—吸水管；5—压水管；6—底阀；7—闸阀；8—灌水漏斗；9—泵座63（2）离心泵的构造

离心泵构造示意图1—叶轮；2—泵轴；3—键；4—泵壳；5—泵座；6—灌水孔；7—放水孔；8—接真空表孔；9—接压力表孔；10—泄水孔；11—填料函；12—减漏环：13—轴承座；14—压盖调节螺栓；15—传动轮64651、叶轮2、泵轴与轴承3、吸入室4、导叶5、压水室6、密封装置7、轴向力平衡装置转子泵壳（3）离心泵的主要部件及其功用

主要部件（多级泵）66离心式泵与风机的主要结构部件是()和()

。叶轮

、机壳。67考点叶轮轴承座联轴器泵座泵轴泵壳进口密封装置

轴端密封装置轴向力平衡措施（3）离心泵的主要部件及其功用68

（1）功用：将原动机输入的机械能传给被输送的液体。核心部件。

（2）型式封闭式半开式：开式：由前盖板、后盖板、叶片、轮毂组成。（用于输送清水，如给水泵、凝结泵等）。无前盖板。（输送含杂质的液体，如泥浆泵）。无前、后盖板。（输送含杂质的液体，如灰渣泵）单吸双吸（3）特点流体轴向进入，径向流出。叶片均为后弯式，片数为6~12片。双吸叶轮可平衡轴向力、改善汽蚀性能。（一）叶轮叶轮的型式a—单吸封闭叶轮；b—双吸封闭叶轮；c—半开式叶轮：d—开式叶轮69离心泵叶轮型式（a）闭式（b）半开式（c）开式1—叶片；2—前盖板：3—后盖板：4—水压平衡孔70叶片泵叶轮（a）单吸离心泵叶轮（b）双吸离心泵叶轮（c）混流泵叶轮（d）轴流泵叶轮71

（1）功用（2）型式轴轴承阶梯轴（变径、叶轮热套在轴上），近代大型泵采用。（3）特点：轴的方向区分泵型轴：是传递扭矩的主要部件。轴承：支撑转子及残余轴向推力，减小摩擦。滚动轴承：小泵（φ<75mm）。

滑动轴承：大中型（φ>75mm）。水平轴：卧式泵。倾斜轴：斜轴泵。铅直轴：立式泵。（二）泵轴与轴承水平轴（等径、叶轮滑配在轴上），中小型泵采用。72

弯管形吸入室（用于大型泵，前部有直锥收缩段，有直锥室优点）环形吸入室（用节段式多级泵，对称、简单、紧凑，分布不匀）半螺形吸入室（用于单级双吸泵、水平中开多级等泵，分布均匀）（三）吸入室（吸入法兰至叶轮进口前的空间过流部分）（1）功用：平稳、均匀、流动损失最小地将流体引入叶轮。直锥形吸入室（用于单级悬臂式离心泵上，性能好、简单）（2）型式：7374

径向式导叶（由螺旋线、扩散管、过渡区和反导叶组成）流道式导叶（与径向式导叶基本相同，无环状空间）（2）型式（四）导叶（又称导流器、导轮）（1）功用：在节段式多级泵上做导水机构，兼有吸入压出室作用。7576（五）压水室（叶轮出口到泵法兰的过流部分）(1)功用：收集从叶轮流出的高速流体，将液体的大部分动能转变为压能，然后引入压水管和后级叶轮进口。螺旋形压水室（用于单级单、双吸及多级水平中开式离心泵）环形压水室（用于节段式多级泵的出水段上）导叶式压水室（多用于多级泵上）（2）型式77

平环式迷宫式角接式密封装置（1）功用进口密封（密封环、口环、承磨环）

（装于叶轮进口处叶轮与泵壳上）轴端密封（简称轴封）（装于泵轴穿出泵壳的部位上）进口密封：减少泄露损失、避免叶轮与泵体直接摩擦。轴端密封：防止液体流出泵外，空气流入泵内。填料密封机械密封迷宫式密封浮动环密封（六）密封装置7879

常温：绵编织物（浸石墨黄油）温压稍高：石棉加金属丝高温水：巴氏合金铝铜金属丝，石墨和聚四氟乙烯细绳编叠构造注意

填料箱

（充装填料及水封环）

水封环

（分布密封水）

水封管

（引入密封水）

压盖

（用压盖螺栓调整填料松紧度）

填料

（密封轴与泵壳间隙）①密封水的功用是起密封、冷却、润滑作用。②压盖的拧紧程度，以每秒钟漏水一滴为宜，不可过紧过松。③密封水的压力根据泵内压力确定。④适用条件：圆周速度小于25m/s的场合。（2）轴端密封的型式A．填料密封8081一般泵无此结构

静环（固定于泵体上静止不动）弹簧密封圈等端面贴合密封。B．机械密封（又称端面密封）构造动环（随轴一起转动，并可轴向移动）82

①端面保持一层水膜，起冷却、润滑作用。②优点：密封效果好，轴向尺寸小，摩擦功耗较少，使用寿命长。③缺点：结构较复杂，制造精度要求高，价格较贵，安装技术要求高。④适用条件：输送腐蚀性、磨损性介质，承受压力达45Mpa，温度-200~450℃，摩擦滑动速度达100m/s。广泛应用于高速给水上。注意8384

注意：现代高速锅炉给水泵上广泛采用。类型密封原理碳精迷宫密封：轴套表面加工成方形螺纹似的密封片，与

密封室炭精环组成微小间隙达到密封的。金属迷宫密封：静止的金属密封片与转轴形成微小间隙达

到密封的。螺旋密：在转轴上车出与泄露方向相反的螺旋型沟

槽，达到减小泄露的目的。1微小间隙p↓v↑；2螺纹空间v↑p↓，减小两侧△p。C．迷宫密封8586

D．浮动环密封构造：采用机械密封与迷宫密封原理结合起来的一种新型密封。原理：浮动环与轴之间的狭窄间隙产生大的水阻力实现密封的。注意：我国有些300MW机组采用该种密封。87

（1）轴向力产生的原因（七）轴向力及其平衡装置（2）轴向力的平衡措施a、采用双吸叶轮或叶轮对称排列双吸叶轮无轴向力叶轮对称排列平衡轴向力88b、采用平衡孔和平衡管平衡轴向力c、采用平衡盘平衡轴向力采用平衡孔平衡轴向力采用平衡孔平衡轴向力采用平衡盘平衡轴向力89d、采用平衡鼓平衡轴向力采用平衡鼓平衡轴向力采用平衡盘和平衡鼓组合装置平衡轴向力901.叶轮2.机壳3.导流器4.集流器5.进气箱6.扩散器

主要部件：912.3离心风机的主要部件及其功用

直前盘前盘后盘轮毂

（2）型式叶片平板形、圆弧形、机翼型开式：无前、后盘。单吸锥形前盘

封闭式构造弧形前盘双吸前弯式、径向式、后弯式（3）特点流体轴向进入，径向流出。产生的流量较小，风压较高。（一）叶轮（1）功用：将原动机输入的机械能传给被输送的气体。核心部件。929394（二）机壳

阿基米德螺旋线或对数螺旋线平舌（1）构造进出风口轴面图为宽度不变的矩形螺形室（轮廓线）（2）功用螺形室：收集从叶轮出来的气体引导到出口。蜗舌：防止部分气流在蜗壳内循环流动。浅舌深舌蜗舌95（三）导流器（进口风量调节器，安装在集流器之前）（1）功用：调节风机性能参数，扩大工作范围，提高调节经济性。(d)径向导流器斜叶导流器简易导流器（2）型式轴向导流器(d)