第一章 泵与风机综述

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,泵与风机,泵与风机综述,在火力发电厂中的应用,分类及工作原理,主要的性能参数,工作能头的确定,在火力发电厂中的应用,泵与风机,是将原动机（如电动机、汽轮机等）提供的机械能转换成流体的机械能，以达到输送流体或造成流体循环流动等目的的机械。提高液体机械能的机械称为泵，提高气体机械能的机械称为风机。,火力发电厂系统简图,在火力发电厂的应用,在火力发电厂的地位,灰渣泵,冲灰水泵,排粉风机,升压泵,凝结水,泵,给水,泵,循环水,泵,射水泵,疏水泵,送风机,引风机,蒸汽,空气,水,应 用,应用,热力发电厂电能的生产是依靠汽（气）、水、油等流体介质在泵与风机同其他热力设备用管道连接组成的系统（如热力系统和一些辅助生产系统）中流动，进而安全经济地实现热功的转换，为发电机提供足够的机械能，实现机械能与电能间的转换。,其中，各种类型的泵分别维持着系统中给水、凝结水、冷却水、疏水、润滑油等液体的流动，各种类型的风机则分别维持着空气、烟气、含煤粉空气等气体的流动,在火力发电厂的地位,泵与风机运行状况以及流体在系统内的流动正常与否都直接影响着发电厂生产的安全性。,例如，向锅炉供水的给水泵突然发生故障或给水管道破裂发生严重泄漏，就会使锅炉缺水，甚至发生烧干锅炉而被迫停止发电的重大事故。,当流体在泵与风机内流动的阻力损失增大，或是,泵与风机运行工况的调节不当时，又会使泵与风机的效率降低，耗电量增加，即,对电厂的经济运行起着十分重要的作用。,厂用电量约占电厂发电量的,10,左右，泵和风机耗电量又占厂用电量的,70,80,。,泵与风机的分类及工作原理,根据泵与风机的工作原理不同，通常将它们分类如下：,泵的分类,叶片式泵,容积式泵,其它类型泵,风机的分类,叶片式风机,容积式风机,叶片式,叶片式泵与风机的主要结构是可旋转的、带叶片的叶轮和固定的机壳。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数种：,离心式泵与风机,轴流式泵与风机,斜流式泵,离心式泵与风机,离心式泵与风机的工作原理是：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，压能和动能都得到提高，从而能够被输送到高处或远处。,使用最广泛,离心泵的结构型式,离心风机的结构型式,离心式泵最简单的结构型式,离心风机最简单的结构型式,离心式风机主要结构分解示意图,1,吸入口；,2,叶轮前盘；,3,叶片；,4,后盘；,5,机壳；,6,出口,7,截流板，即风舌；,8,支架,轴流式泵与风机,工作原理：旋转叶片的挤压推进力使流体获得能量，升高其压力能和动能。,适用场合：大流量、低能头，常用作循环水泵及送、引风机。,轴流泵示意图,轴流风机示意图,轴流式泵示意图,轴流泵示意图,1,-,叶轮,2,-,导流器,3,-,泵壳,轴流风机示意图,轴流风机示意图,1,-,整流罩,2,-,前导叶,3,-,叶轮,4,-,扩散筒,5,-,整流体,斜流式泵,斜流式泵又称混流式，是介于轴流式和离心式之间的一种叶片泵。,工作原理：部分利用了离心力，部分利用了升力，在两种力的共同作用下，输送流体。,流体轴向流入叶轮，沿圆锥面方向流出。,使用场合：常作为大容量机组的循环水泵。,原理：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，从而吸入或排出流体。分类：按其结构不同，又可再分为,：,往复式,回转式,罗茨风机,容积式,往复式,原理：这种机械借活塞在气缸内的往复作用使缸内容积反复变化，以吸入和排出流体，如活塞泵、柱塞泵等。,此泵适用于小流量、高压力的场合。,-,往复泵示意图,1,、活塞,2,、泵缸,3,、工作室,4,、吸水阀,5,、压水阀,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，借以吸入和排出流体，如齿轮泵,、,螺杆泵等。,齿轮泵,螺杆泵,齿轮泵工作原理,齿轮泵具有一对互相啮合的齿轮，通常用作供油系统的动力泵,齿轮泵示意图,1,-,主动轮,2,-,从动轮,3,-,吸油,管,4,-,压油管,螺杆泵工作原理,螺杆泵乃是一种利用螺杆相互啮合来吸入和排出液体的回转式泵。,此泵适用于高压力、小流量。,常用作输送轴承润滑油及调速器用油的油泵。,-,螺杆泵示意图,1,、主动螺杆,2,、从动螺杆,3,、泵壳,罗茨风机,依靠两个两叶或三叶的转子作相反方向的旋转，达到传递能量于气体并增高其压力的目的,其它类型的泵与风机,喷射泵,旋涡泵,真空泵,喷射泵,原理：利用能量较高的工作流体来输送能量较低的流体。,工作流体：可以为高压蒸汽，也可为高压水，前者称为蒸汽喷射泵，后者称为射水抽气器。,示意图,喷射泵示意图,图,1,-,11,喷射泵示意图,1,、排出管,2,、扩散室,3,、管子,4,、吸入管,5,、吸入室,6,、喷嘴,7,、工作流体,8,、被,抽吸流体,水环式真空泵,水环式真空泵：是一种压气机，它抽取容器中的气体将其加压到高于大气压，从而能够克服排气阻力将气体排入大气。,大型泵装置吸入管段的中，在启动时常用真空泵抽气充水。,工作原理,泵与风机主要的性能参数,泵与风机的工作可用一些物理量来描述，这些量既反映了各种泵与风机的工作能力、结构特点、运行的经济性和安全性，又能说明运行中不同的工作状态，因此，称它们为泵与风机的性能参数。,流量,能头,功率与效率,转速,汽蚀余量,流量,定义：单位时间内所输送的流体数量。,体积流量,q,v,质量流量,q,m,q,m,=,q,v,注：因介质密度与大气压、温度等参数有关，在实际应用中，往往与泵、风机的产品说明书不一致，需要换算。,测量：可通过装设在其管道上的流量计测量,能头,泵提供的能头称为扬程：用,H,表示，指单位重量液体通过泵后所获得的能量。单位为,m,。,风机提供的能头称为全压：用,p,表示，指单位体积气体通过风机后所获得的能量。单位为,Pa,。,全压与扬程的关系：,p=,gH,功率,功率：指单位时间内做功的能力。,分类：,轴功率,有效功率,原动机功率,轴功率,定义：指原动机传到泵与风机轴上的功率。,符号及单位：,P kW,测量：电测法确定，即用功率表测出原动机输入功率,P,/,g,，则,P=P,/,g,原动机效率,传动装置效率,有效功率,定义：单位时间内通过泵与风机的流体所获得的功，即泵与风机的输出功率。,符号及单位：,P,e,kW,确定：,对于泵：,对于风机：,原动机功率,定义：指选配原动机的最小输出功率。,大小：,K,：原动机的安全容量系数，其值随轴功率的增大而减小，一般为,1.051.4,。,效率,泵、风机的效率：用,表示，使泵与风机的输出功率与输入功率的比值。,反映泵与风机在传递能量过程中轴功率的有效利用程度，是衡量泵与风机经济性的重要指标。,公式：,转速,:,指泵与风机叶轮每分钟的转数，用,n,表示，单位为,r/min,。,当泵与风机的转数变化时，泵与风机的性能发生变化。,汽蚀余量,h:,是标志泵的汽蚀性能的重要参数。,泵与风机工作能头的确定,运行时泵与风机提供能头的计算,管路系统中流体所需能头的计算,运行时泵与风机提供能头的计算,一般计算式：,泵运行时，在其进口断面与出口断面列能量方程式得：,入口压力大于、小于大气压力时,入口压力大于、小于大气压力时,泵入口压力大于当地大气压力时：,泵入口压力小于当地大气压力时：,p,2g,、,p,1g,出口及入口压力表读数，,p,m,入口真空表读数，,h,1,、,h,2,表的零点（表面中心）到叶轮中心线的垂直距离，当表计位于中心线下方时取负值。,风机运行的全风压,风机运行的全风压,风机运行的全风压，根据 来确定；,计算中忽略了,Z,1,Z,2,项；,计算公式：,等式右边各项，一般情况下用皮托管测量求得。,管路系统中流体流动所需能头的计算,流体从吸入容器通过管路流至压出容器所需的能头是由泵与风机提供的，他们之间属于能量的供求关系，其大小相等。,以泵为例，列两断面的能量方程得：,风机全风压,风机全风压,对风机而言，所输送的气体密度较小；,风机吸入的周围环境压力与压出气体的周围环境压力相差不多；,风机的全压,：,结 束,谢谢观看,