环保设备的选择和应用技术经济分析

1、,主讲：刘瑶 P112014402,第八章： 环保设备的选择和应用技术经济分析 泵与风机,目录,目录 泵与风机分类 离心式泵与风机的工作原理及性能参数 泵与风机的性能曲线,泵与风机的分类,泵与风机分类 泵与风机是提供流体流动动力的流体机械。处理常用的定型设备。根据泵与风机的工作原理，通常可以将它们分类如下 a.容积式 b.叶片式 c.其他类型的泵与风机,容积式,a.容积式 容积式泵与风机在运转时，机械内部的工作容积不断发生变化，从而吸人或排出流体。按其结构不同，又可分为往复式和回转式两种。,往复式 往复式机械借活塞在汽缸的往复作用使缸内容积反复变化，以吸入和排出流体。如蒸汽活塞泵等,直线运动,

2、旋转运动,回转式 回转式机壳内的转子或转动部件旋转时，转子与机壳之间的工作容积发生变化，从而吸人和排出流体，如齿轮泵、罗茨鼓风机等。,齿轮泵,罗茨鼓风机,b.叶片式 叶片式 通过叶轮的旋转对流体作功，从而使流体获得能量。根据流体的流动情况，可将它们再分为下列几种：离心式泵与风机；混流式泵与风机；贯流式泵与风机 c.其他类型的泵与风机 如引射泵、旋涡泵、真空泵等。,离心式泵与风机的工作原理及性能参数 a.工作原理 b. 泵的扬程 c.风机的全压和静压 d.泵与风机的流量Q e.泵与风机的功率及效率 f.泵与风机的转速,a.工作原理 离心式泵与风机的主要结构部件是叶轮和机壳。机壳内的叶轮固定安装于

3、由电动机拖动的转轴上。当电动机带动叶轮旋转时，机内流体便获得能量。,b.泵的扬程 泵的扬程(H)的定义是：泵所输送的单位重量流体从进口至出口的能量增值。也就是单位重量的流体通过泵所获得的有效能量.单位是Nm/Nm。显然，单位重量流体所获能量可用能量方程来计算。以进口和出口为计算断面，可列出表达式：,两式相减，可得出叶轮工作时单位重量流量的流体所获的能量：,c.风机的全压和静压 风机的全压指单位体积气体通过风机的能量增量。对于风机而言，上式所求出的单位重量流量的流体的能量增值H，就应当是“气柱”高度，单位m。因在大气污染控制工程中压强不大，故在工程习惯中常用p来表示该气体的能量增量，其单位为Pa

4、，过去常用mmH2O。1mmH2O的压强等于1kgf/m2。 风机的静压Pj定义为风机全压减去风机出口动压，假设Z1Z2时有：,从上式看出，风机的静压，不是风机出口的静压p2，也不是风机出口与进口的静压差(p2-p1)。,d.泵与风机的流量Q 单位时间内泵或风机所输送的流体量称为流量。常用体积流量表示，单位为m3/s或m3/h。严格地讲，风机的容积流量特指风机进口处的容积流量。 e.泵与风机的转速 指泵或风机叶轮每分钟的转数，单位r/min,f.泵与风机的功率及效率 泵有效功率是指单位时间内通过泵的流体所获得的总能量。以 Ne表示：,对于风机有效功率：,泵与风机的效率：,将(3)加以变换,并用

5、式(1)和(2)代入可得轴功率计算式:,(1),(2),(3),泵与风机的性能曲线 泵与风机的扬程、流量以及所需的功率等性能显然是互相影响的，所以通常用以下三种形式来表示这些性能之间的关系： 泵与风机所提供的流量和扬程的关系，用H=f1(Q)来表示 泵与风机所提供的流量和所需外加功率之间的关系，用N=f2(Q)来表示 泵与风机所提供的流量与设备本身效率之间的关系，用f3(Q)来表示,上述种关系以曲线形式绘在以流量Q为横坐标的图上，这些曲线称为性能曲线。,性能曲线有理想性和实际性能曲线两种。 理想性能曲线是在无限多的且无限薄的叶片和不计流动损失情况下得出的上述三种关系。 实际性能曲线考虑了实际运行时的机内损失，包括水力损失、容积损失和机械损失。,右图是对理论性能曲线进行分析，然后转化成实际的性能曲线。,平坦型QN曲线的泵或风机，当流量变化很大时能保持基本恒定的扬程。 陡降型曲线的泵或风机则相反，即流量变化时，扬程的变化相对较大。 驼峰型曲线的泵或风机，当流量自零逐渐增加时，相