其他泵与风机.ppt

1、第3章其他泵与风机,3.1射流泵3.3往复泵3.5水环式真空泵3.6离心式风机和罗茨风机,3.2气升泵3.4螺旋泵,3.1射流泵,射流泵的构造,3.1射流泵,射流泵的工作原理,式中：压力比喷嘴流量系数，0.950.975流量比h0、q0性能系数，与面积比m和容重比有关,3.1射流泵,射流泵的设计,基本方程式,射流泵基本方程与叶片泵基本方程相似，是研究射流泵的压力、流量和几何尺寸之间的关系。它反映了泵内能量变化及各主要部件（如喷嘴、喉管等）对性能的影响。,式中：P输入功率Pu有效功率射流泵效率n工作泵效率,3.1射流泵,射流泵的设计,最优参数方程,使射流泵装置效率为最高的压力比、流量比和面积比m

2、，称为最优参数。（表3-1）,3.1射流泵,射流泵的设计,装置性能方程,装置性能方程反映了射流泵、工作泵和管路系统的综合性能。在完成初步设计，选定了射流泵装置后，必须对装置的工作参数进行计算。以便确定它的使用范围，校核装置在设计与非设计条件下装置能否正常工作。,3.1射流泵,射流泵的设计,射流泵装置的设计,确定射流泵工作压力和出口压力选择最优参数计算工作液体压力和吸入流量。校核它们能否满足设计要求计算汽蚀流量比射流泵尺寸计算,3.1射流泵,射流泵的设计,射流泵装置的设计【例3-1】,确定射流泵工作压力和出口压力已知：Q2=5L/s，H2=7m，H1=33m选择最优参数压力比：查表3-1，得到最

3、优参数=1.12，m=0.23计算工作液体压力和吸入流量。校核它们能否满足设计要求工作流量：,3.1射流泵,射流泵的设计,射流泵装置的设计,射流泵尺寸计算1）喷嘴断面积：2）喷嘴直径d13）混合管直径d24）喷嘴至混合管间距：l=1630mm5）混合管形式及长度：圆柱型，L2=（67）d27）扩散管圆锥角：=8108）扩散管长度：9）收缩圆锥角：4010）喷嘴长度11）射流泵效率：,3.1射流泵,优点：（1）构造简单、尺寸小、重量轻、价格便宜；（2）便于就地加工，安装容易，维修简单；（3）无运动部件，启闭方便，当吸水口完全露出水面后，断流时无危险；（4）可以抽升污泥或其它含颗粒液体；（5）可以

4、与离心泵联合串联工作从大口井或深井中取水。缺点:效率较低。,射流泵的特点,3.1射流泵,在给排水工程中的应用：（1）用作离心泵的抽气引水装置。（2）在水厂中利用射流泵来抽吸液氯和矾液，俗称“水老鼠”。（加药）（3）在地下水除铁曝气的充氧工艺中，利用射流泵作为带气、充气装置。这种水、气射流泵一般称为加气阀。（4）在排水工程中，作为污泥消化池中搅拌和混合污泥用泵。（5）与离心泵联合工作以增加离心泵装置的吸水高度。（6）在土方工程施工中，用于井点降低基坑的地下水位等。,射流泵的应用,3.1射流泵,射流泵的应用,3.2气升泵,气升泵的构造及工作原理,气升泵又名空气扬水机。它是以压缩空气为动力来升水、升

5、液或提升矿浆的一种气举装置。,扬水管输气管喷嘴气水分离箱井管排气孔,3.2气升泵,二、气升泵的工作原理,1.基本原理：利用高压气体动能提升和输送液体,2.理论分析连通器原理,3.理论分析的修正,m：不能无限制小，否则随着m的减小，扬程h将减小。h1：不能无限制大，经验数据表明，要使气升泵具有较高的工作效率，h1和h之间应有合理的比例关系，用淹没深度百分数m表示。,3.2气升泵,3.理论分析的修正,h1：不能无限制大，经验数据表明，要使气升泵具有较高的工作效率，h1和h之间应有合理的比例关系，用淹没深度百分数m表示。,3.2气升泵,4.喷嘴淹没深度h1的设计,根据液体所需提升的扬水地形高度来确定

6、：,h,查表,m,计算,h1,三、气升泵装置总图,3.2气升泵,气升泵装置总图,3.2气升泵,1.空压机的计算,三、气升泵的计算,2.气升泵各部件尺寸的计算。计算扬水管、输气管的管径，确定喷嘴的位置。,（P116例题）,3.3往复泵,往复泵的工作原理,3.3往复泵,往复泵的工作原理,原理：活塞往复运动，在泵缸中造成容积的变化并形成负压和正压，完成一次吸入和排出。,3.3往复泵,往复泵的性能特点,高扬程、小流量，扬程与流量无关2.必须开闸启动3.不能用闸阀调节，保持开闸运行4.给排水泵站中应用时必须有调节流量的设施5.具有自吸能力6.出水不均匀,3.4螺旋泵,螺旋泵的工作原理,3.4螺旋泵,螺旋

7、泵装置,3.4螺旋泵,螺旋泵的特点,优点：（1）提升流量大，省电。（2）只要叶片接触到水面就可把水提升上来，并可按进水位的高度，自行调节出水量，水头损失小，吸水井可以避免不必要的静水压（3）由于不必设置集水井以及封闭管道，泵站设施简单，减少土建费用。（4）不需要设帘格，可以直接提升杂粒、木块、碎布等污物。（5）结构简单、制造容易，机械磨损小，维修简单。（6）螺旋泵是缓慢地提升活性污泥，对绒絮破坏较少。,3.4螺旋泵,螺旋泵的特点,缺点:（1）扬程低，一般不超过68m（2）出水量直接与进水水位有关，故不适用于水位变化较大的场合。（3）螺旋泵必须斜装，占地较大些。,计量泵：又称比例泵。计量泵的传动

8、装置是通过偏心轮把电机的旋转运动变成柱塞的往复运动。偏心轮的偏心距可调，以此来改变柱塞往复的行程，从而达到调节和控制泵的流量的目的。计量泵一般用于要求输液量十分准确或几种液体要求按一定配比输送的场合。,YJH系列隔膜计量泵1、电机2、蜗轮蜗杆3、凸轮4、推杆5、膜片6、调节手轮7、排出阀8、吸入阀9、泵头,其他型泵,其他型的泵,JJM系列计量泵,J系列计量泵,JKM系列计量泵（液压驱动）,其他型泵,其他型的泵,隔膜泵：用弹性金属薄片或耐腐蚀性橡皮制成的隔膜将活柱与被输送液体隔开，与活柱相通的一侧则充满油或水。当活柱往复运动时，迫使隔膜交替向两侧弯曲，将液体吸入和排出。,隔膜泵因其独特的结构，适

9、宜输送腐蚀性液体或悬浮液。,其他型泵,其他型的泵,齿轮泵：旋转类正位移泵。两齿轮在泵吸入口脱离啮合，形成低压区，液体被吸入并随齿轮的转动被强行压向排出端。在排出端两齿轮又相互啮合形成高压区将液体挤压出去。齿轮泵可产生较高的扬程，但流量小。适用于输送高粘度液体或糊状物料，但不宜输送含固体颗粒的悬浮液。,其他型泵,其他型的泵,螺杆泵：按螺杆的数目，有单螺杆泵、双螺杆泵、三螺杆泵以及五螺杆泵。螺杆泵的工作原理与齿轮泵相似，是借助转动的螺杆与泵壳上的内螺纹、或螺杆与螺杆相互啮合将液体沿轴向推进，最终由排出口排出。螺杆泵压头高、效率高、无噪音、适用于输送高粘度液体。,其他型泵,其他型的泵,蠕动泵（软管泵

10、）：,其他型泵,3.5水环式真空泵,水环式真空泵的工作原理,由圆形的泵壳和带有辐射状叶片的叶轮（星状叶轮）组成。叶轮偏心安装。泵内充有一定量的水，当叶轮旋转时，水在离心力作用下形成水环，将叶片间的空隙分隔为大小不等的气室，右侧，当气室由小变大时、形成真空吸入气体；左侧，当气室由大到小时，气体被压缩排出。,3.5水环式真空泵,水环式真空泵的特点,水环真空泵属湿式真空泵，结构简单。由于旋转部分没有机械摩擦，使用寿命长，操作可靠。适用于抽吸夹带有液体的气体。但效率低，一般为30%50%，所能造成的真空度还受泵体内水温的限制。,其他型真空泵,由泵壳、带有两个旋片的偏心转子和排气阀片组成。泵工作时，旋片

11、始终将泵腔分为吸气、排气两个工作室，转子每转一周，完成两次吸、排气过程。,特点：干式真空泵，适用于抽除干燥或含有少量可凝性蒸汽的气体。不适宜抽除含尘和对润滑油起化学反应的气体。可达较高的真空度，如能有效控制管路与泵等接口处的空气漏入，且采用高质量的真空油，真空度可达99.99%以上。,旋片真空泵,其他型真空泵,往复式真空泵,工作原理与往复式压缩机相同，只是因抽吸气体压强很小，结构上要求排出和吸入阀门更加轻巧灵活，易于启动。达到较高真空度时，泵的压缩比很高，如95%的真空度，压缩比约为20左右，为减少余隙的不利影响，真空泵气缸设有一连通活塞左、右两端的平衡气道。在排气终了时让平衡气道短时间连通，

12、使余隙中的残留气体从活塞的一侧流至另一侧，从而减少余隙的影响。往复式真空泵属干式真空泵，不适宜抽吸含有较多可凝性蒸汽的气体。,其他型真空泵,利用工作流体通过喷嘴高速射流时产生真空将气体吸入，在泵体内与工作流体混合后排出。工作流体可以是蒸汽或液体；结构简单，无运动部件，但效率低，工作流体消耗大。单级可达90%的真空度，多级喷射泵可获得更高的真空度。,W系列水力喷射器,CP型系列喷射泵,喷射真空泵,3.6风机,水处理常用风机有离心风机和罗茨风机。离心式风机工作原理与离心泵相同。单级风机的风压较低，风压较高的离心鼓风机采用多级，其结构也与多级离心泵类似。,多级低速离心鼓风机,离心式风机,L6LD系列

13、,L10WDA系列,L4LD系列,3R5WD系列,风机的结构,1.离心风机的结构(1)机壳(2)转子组件(3)密封(4)入口调节片装置(5)轴承(6)润滑系统,2.罗茨鼓风机的结构,(1)机壳(2)密封(3)轴承(4)齿轮(5)转子,风机性能参数,(1)流量Q：单位时间内的进口流量，m3/min：(2)风压P：经过风机后的出口压强，kPa(3)转速n：输出额定风量、风压时叶轮转子的转速，r/min(4)功率N：配套电机功率（或风机轴功率），单位kW(5)效率：表示整个风机能量利用和转换的程度。,风机性能曲线,风机性能曲线,从特性曲线图可以看出，在一定转速下，风机的效率随着风量的改变而变化，但其

14、中必有一个最高效率点。相应于最高效率下的风量、风压和轴功率称为风机的最佳工况，在选择风机时，应使其实际运转效率不低于09max。此范围称为风机的经济使用范围。下表中列出的8个性能点(工况点)，均在风机的经济使用范围内。472型离心式通风机性能表(摘录),罗茨风机,罗茨鼓风机,罗茨鼓风机（容积式风机、正位移类型）,工作原理：与齿轮泵相似。结构：由机壳和腰形转子组成。两转子之间、转子与机壳之间间隙很小，无过多泄漏。改变两转子的旋转方向，则吸入与排出口互换。,特点：风量与转速成正比而与出口压强无关，故出口阀不可完全关闭，流量用旁路调节。应安装稳压气罐和安全阀。工作温度不能超过85，以防转子因热膨胀而

15、卡住。罗茨鼓风机的出口压强一般不超过80kPa（表压）。出口压强过高，泄漏量增加，效率降低。,罗茨风机工作原理,罗茨风机为容积式风机，输送的风量与转数成比例，三叶型叶轮每转动一次由2个叶轮进行3次吸、排气。,(1)多级离心风机型号D60-68.6-81D表示系列，单吸入进口方式60进口流量68.6出口压力81叶轮级数(2)罗茨风机型号3L32WD3叶轮为三叶型L罗茨风机3叶轮直径代号2叶轮长度代号W卧式结构D电动机直联（L为立式C为皮带传动）,风机型号表示方法,离心风机的特性,多级离心风机采用多级风叶组合叶轮结构适用于大风量、高风压工作条件按风机进口形式、出口形式的不同组合可分为多种类型特性：

16、压力条件和气体密度对供风量有很大影响（冬季、夏季气体密度不同，冬季所需功率大）防止喘振有吸入调节法和排气法,罗茨鼓风机的特性,容积式回转鼓风机，二个转子相互反方向旋转风机一级可升压7007000mmH2O皮带传动变速，转速为4002500r/min特点：当压力在一定范围内变化时，流量为一常数；不会发生喘振现象有二叶罗茨风机、三叶罗茨风机，目前使用的多是三叶罗茨风机,风机的喘振和冷却,喘振在风机运转过程中，当流量不断减少到Qmin值时，进入叶栅的气流发生分离，在分离区沿着叶轮旋转方向并以比叶轮旋转角速度小的速度移动，这就是旋转脱离。当旋转脱离扩散到整个通道，会使风机出口压力突然大幅度下降，而管网中压力并不马上减低，于是管网中的气体压力就大于风机出口处的压力，管网中的气体倒流向风机，直到管网中的压力下降至低于鼓风机出口压力才停止。接着，鼓风机又开始向管网供气，将倒流的气体压出去，这又使机内流量减少，