第一章-泵与风机的分类及工作原理...ppt

1、流体机械：利用流体作为工作介质，将机械能转化为流体的压力能和动能的装置。本课包括：通风机械、排水机械、压缩机机械。实例表明，水轮机的水流流经转轮，水流将能量传递给水轮机转轮旋转，即流体能量和机械能。驱动发电机(或其他机械设备)旋转。泵从马达(原动机)获得能量，叶轮吸入流体并增加流体的能量(压力能、动能)，即机械能流体的能量，机械能流体可将流体输送到一定高度或远处。第一章是泵和风机的分类和工作原理。首先，根据工作原理，泵的分类可分为三类：(1)容积式：根据工作容积的不断变化输送液体。如齿轮泵、柱塞泵和水环真空泵。(2)叶片式：液体通过工作叶轮的旋转运动输送。如离心泵、轴流泵和混流泵。(3)其他类

2、型的泵：如喷射泵。1-1泵和风扇的分类，离心泵的分类：叶轮的轴向入口和径向出口。(1)根据叶轮数量：单级和多级。(2)根据叶轮进口数量：单吸和双吸。双吸叶轮，(3)根据主轴的布置位置：垂直和水平。(4)根据壳体的连接形式：开式和分段式。(1)根据叶轮内空气的流向：离心式和轴流式。(2)根据叶轮数量：单级和两级。(3)根据风机产生的压力：低压(总压力小于1000帕)、中压(总压力为10003000帕)和高压(总压力为30005000帕)，2 2。离心风机工作原理动画，1-2泵和风机的工作原理和性能参数，1。离心泵和风机的工作原理主要部件：叶轮叶轮由前圆盘、后圆盘和叶片组成。1.离心泵的工作原理动

3、画1动画2，2，轴流泵和风机的工作原理主要部件：叶轮、主轴和机壳。1.轴流泵1工作原理动画。轴流风机3工作原理动画。其他泵的工作原理1。水环真空泵的组成：叶轮、泵体、吸入室和排出室。工作原理：动画演示。喷射泵动画，4。特征参数1。泵的特性参数(1)单位时间内泵排出的液体量。(m3/s，m3/h) (2)单位重量的水通过水泵获得的能量。(m).吸入压头Hx排出压头Hp实际压头Hsy Hsy Hx总压头H (3)动力泵在单位时间内完成的工作。(千瓦).轴功率n原动机传递给泵轴的功率(即泵的输入功率)。(4)效率泵的有效功率与轴功率之比。(5)泵叶轮每分钟转速n转。r/min .(6)允许吸入真空H

4、s抽吸吸入口允许的真空度，而不产生气穴现象。m .有效功率Na单位时间内液体从泵中获得的实际能量(即水泵的输出功率)。2。风机性能参数(1)风量q单位时间内通过风机的气体量。M3/秒，m3/h (2)风压P的单位是帕(N/)静压Pj，单位体积气体流过风扇后获得的压力能。单位体积的气体流经风扇后获得的动压Pd动能。总压p单位体积的气体流经风扇后获得的总能量。(3)功率单位千瓦。轴功率n由原动机传递到通风机轴的功率。有效功率Na是每单位时间内从呼吸机获得的气体能量。(5)转速(n)风扇叶轮每分钟的转数，单位为r/min。(4)效率(1)总效率()指通风机的有效功率与轴功率之比。(2)静态效率(j)

5、是指如果总压力被上述公式中的静态压力所代替，则获得的效率称为静态效率。162风扇1的特性曲线。离心式风机1的特性曲线。理论风压方程和个体特征曲线1。理论风压方程3。影响理论风压的因素(1)结构尺寸(D2) (2)运行条件(n) (3)叶片类型(向前、径向和向后)，2。理论风压特性曲线。反映同一类型风扇共同特性的曲线成为类型特性曲线。1.类型系数，(1)风压系数，(2)流量系数，(3)功率系数，2。离心风机类型特性曲线，2。轴流风机特性曲线(1)理论风压方程1。轴流风扇(1)的基本环(2)叶栅的叶轮中的空气流将基本环扩展到平面中，并成为直列式叶栅。栅格间距：叶栅中相邻叶片之间的距离，用“t”表示

6、。安装角：叶片弦长与网格出口边缘线之间的交角，用表示。叶轮叶片的安装角度通常由叶片根部的安装角度来标记。2。速度三角形、3。理论风压方程，(4)轴流风机1的实际特性。轴流风机损失(1)进入叶轮前进气口阻力造成的损失；(2)由于翼型阻力和叶片与壳体之间的间隙，叶轮中的气流损失；(3)当气流从叶轮中排出时，由气流的涡流引起的损失；(4)叶轮后流道气流转向和能量转换损失；(5)传输过程中的机械损耗。2.实际特征曲线的特征在于曲线上出现鞍形区域。1.离心式风机的结构和性能(1)结构离心式风机的主要气动元件是叶轮、集流器(进气口)和壳体。叶轮由前圆盘、后圆盘和叶片组成。矿井通风用叶片型离心风机属于中低压

7、风机。过去，其叶轮外形大多采用圆弧形状；目前，主要使用翼形叶片。叶轮叶片472和473的数量模型机器的叶轮叶片的数量是10。2.外壳(Shell)风扇外壳的作用是收集来自叶轮的气流，并将其输送到外壳的出口。异形壳的横截面是螺旋形的。3.收集器(进气口)收集器的功能是确保气流顺利进入叶轮，使叶轮获得良好的进气条件。锥弧集流器与叶轮进口之间的间隙形式和尺寸是常用的，对体积损失和流量损失有重要影响。472和G473型号机器采用径向间隙。(2)几种常用的离心通风机1.47211离心通风机(1)结构特征(2)型号重要性47211无20右90通常用字母表示通风机的使用。“g”指锅炉通风器；“K”指矿井通风

8、机；4最高效率点的总压系数乘以10；72特定速度1表示叶轮进气模式。“1”表示叶轮的一侧进气口；“0”表示叶轮两侧进气的20号机号；叶轮直径除以100，B传动方式(离心式风机有六种传动方式：A无轴承箱；b支撑带(悬臂支撑，皮带驱动，滑轮在支撑点中间)c悬臂带；悬臂耦合；中间带；f中间联轴器。一般来说，47211和G47311采用前四种；大型K47301采用后两种方式。右叶轮旋转方向(站在电机一侧看叶轮，顺时针旋转称为“右”旋转，逆时针旋转称为“左”旋转。)90出风口位置(3)技术性能和特性曲线，2。G47311离心式风扇，3。K47301离心式风扇，3。K47301离心式风扇，3。K47301

9、离心风机，2 .轴流风机的结构和性能(一)1。决定叶轮风扇性能的主要因素是翼型形状、叶轮外径、外径与轮毂比(轮毂比)和叶轮转速。叶轮外径和风扇轴转速决定圆周速度，圆周速度直接影响风扇的总压。轮毂比与风扇的特定速度有关。一般来说，当轮毂比较大时，轴向速度Ca增大，叶片数Z和叶片相对宽度B/L(B为弦长，L为叶展)也相应增大，风机风压系数增大；相反，轮毂比小，大部分为0.6，风压系数也低。叶轮叶片的安装角度直接影响风机的缠绕速度和总压的增加。一般来说，它可以在1045的范围内调整。导叶导叶有些风扇装有导叶来控制进入叶轮的气流方向，达到调节特性的目的。导叶可分为两段，头部固定，尾部可摆动。这样，外部

10、气流可以以较小的冲击进入导叶，然后改变其方向进入叶轮。中间导叶设置在多级轴流风机的中间级。其功能是将前一级叶轮的流出方向改变为轴向流入后一级叶轮。后导叶作用是改变末级叶轮的流出方向，使其接近轴向流出。剩余的卷绕速度使得空气不仅沿轴向而且沿螺旋方向在扩散器中流动，这有利于改善扩散器的工作。注：(1)圆弧叶片以导向叶片的形式使用。目前主要采用翼形叶片，中、后导流叶片也采用扭曲翼形叶片。(2)导叶(前导叶、中导叶和后导叶)的数量应与叶轮叶片的数量成质数，以避免气流通过时的同时扰动。进气口(集流器和整流罩)的作用是使气流平稳进入风机的圆形进气道，并在叶轮入口处形成均匀的速度场。目前，矿井通风机集热器的

11、外形为圆弧形，排水罩的外形为球形或椭球形。4.扩散器的功能是将风扇出口处的部分动压转化为静压，以提高风扇的静态效率。通常，它由安装在风扇出口侧的圆锥形圆柱芯和圆柱壳组成。5.外壳风扇的外壳是圆柱形的。叶轮外缘和壳体内表面之间的径向间隙应尽可能减小，这一点很重要。通常，(径向间隙，叶片延伸长度)在0.010.06之间。(2)几种常用轴流式通风机1，2K60通风机(1)结构特点(2)技术性能和性能曲线(3)模型意义，2，2K56轴流式通风机、3。矿井通风机的防风(1)防风的意义和要求1。意义2。煤矿安全规程要求：生产矿井的主要通风机必须配备防风设施，当风向改变时，主要通风机的风量不应小于正常风量的

12、40%。矿长应组织相关部门每季度至少检查一次防风设施，每年进行一次防风演习。当矿井通风系统发生较大变化时，还应进行一次反风演习。(2)离心风机的逆风利用(3)轴流风机的逆风(1)逆风方法(2)逆风方法(3)无逆风通道的逆风方法(4)改变叶片角度并向前转动。呼吸机在网络中工作。通风机通过与某个网络连接来工作，因此通风机本身和相应的网络形成一个完整的系统。通风机的工作状况不仅取决于通风机本身，还取决于网络的状况。1.呼吸机在网络上的工作分析。单位气体体积与横截面的能量关系为单位气体体积与横截面的能量关系，以上两个方程同时求解：(1)通风机产生的风压P称为总压；克服网络阻力的风压称为静压，由下式表示

13、：出口处的动能损失称为动压，用符号表示，即。2.通风网络特性曲线1。网络特征方程2。网络特性曲线3。通风机和工业利用区1的工作点。工作点2。工业ut(1)改变网络特性曲线调整方法1。闸门调节(1)调节原理和方法注：闸门调节不节能。(2)适用范围和特点：设备简单，调整方便统一。但是会有额外能量损失。它只能作为一种临时应急方法。2.串并联巷道，(2)改变风机特性曲线调整方法，(1)。改变叶轮速度调节方式，1)分级调节，2)无级调节，调节范围广，效率恒定。分阶段调速的调节机构简单，但必须在停车时操作；无级调速机构复杂而昂贵，但具有良好的调节性能，无需停机即可完成调节工作。2。改变叶片安装角度调整方法

14、(1)调整原理，(2)调整方法(1)停机调整方法：手动和机械2)移动叶片调整原理平衡和抵消关闭力矩。液压、机械和电气(3)调节机构的特点和适用范围，(2)调节方法(1)离心风机的导叶，(2)轴流风机的导叶，(3)导叶调节方法的特点和适用范围(3)调节机构相对简单，无需停机即可完成操作，通常只能达到阶段调节的目的。在网络特性不变的情况下进行调整时，效率会发生变化。由于调整范围相对较窄，更适合作为其他阶段调整的补充。3。飞行员调整方法(1)调整原则，4。调整方法通过改变轴流风机的级数和叶轮的叶片数(1)调整原理(2)调整方法注意：叶轮平衡后改变叶片数。(3)特点和适用范围不需要额外的机制，需要在关

15、闭条件下运行。只能实现阶段调节，调节范围窄，效率改变，可作为辅助调节措施。5.呼吸机的联合操作(1)呼吸机的系列操作1。串联的目的是增加空气压力2。串联特性两个风扇的风量相等，气压是两个风扇在该流量下的气压之和。3.串联运行点(1)等效风机是根据“在相同流量下增加风压”的原则构建的。(2)找到等效风扇的特性曲线(3)等效工作点(4)串联效应；(2)风机1的并联运行。并联运行的任务是增加空气量2。并联运行的特点两台风机产生的气压等于克服网络阻力所需的气压，通过网络的风量等于两台风机风量之和。3.并联运行点(1)等效风机按照“等风压增流”的原则构造。(2)找出等效风扇的特性曲线(3)等效工作点(4)并联效应。注意：并非所有两个风扇都并联以增加空气量。一般来说，对于网络电阻小的系统，并联效果更好；两台并联风机的运行稳定性。6.呼吸机1的操作和使用。启动前检查通风机应在启动前彻底检查。从传动部分检查联轴器、皮带、螺栓连接和焊接部分是否牢固；轴承部分的润滑油量是否合适；检查各风门的关闭程度是否符合要求；各测量仪器是否齐全；最后，开始前关