泵与风机的分类及工作原理..pdf

第六章泵与风机的分类及工作原理
第一节泵与风机的分类及其工作原理
一、泵与风机的分类
1．按工作原理分

2．按产生的压力分
泵按产生的压力分为：低压泵：压力在2MPa以下；中压泵：压力在2～6MPa；高压
泵：压力在6MPa以上。
风机按产生的风压分为：通风机：风压小于15kPa；鼓风机：风压在15～340kPa以内；
压气机：风压在340kPa以上。通风机中最常用的是离心通风机及轴流通风机，按其压力大
小又可分为：低压离心通风机：风压在1kPa以下；中压离心通风机：风压在1～3kPa；高
压离心通风机：风压在3～15kPa；低压轴流通风机：风压在0．5kPa以下；高压轴流通风
机：风压在0．5～5kPa。
二、泵与风机的工作原理
1．离心式泵与风机工作原理
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。离心式泵与风机最
简单的结构型式所示。叶轮1装在一个螺旋形的外壳内，当叶轮旋转时，流体轴向流人，然
后转90°进入叶轮流道并径向流出。叶轮连续旋转，在叶轮人口处不断形成真空，从而使
流体连续不断地被泵吸人和排出。

2．轴流式泵与风机工作原理．
轴流式泵与风机的工作原理是，旋转叶片的挤压推进力使流体获得能量，升高其压能
和动能，其结构如图所示。叶轮1安装在圆筒形(风机为圆锥形)泵壳3内，当叶轮旋转时，
流体轴向流人，在叶片叶道内获得能量后，沿轴向流出。轴流式泵与风机适用于大流量、低
压力，电厂中常用作循环水泵及送引风机。

3．往复泵工作原理
现以活塞式为例来说明其工作原理，如图所示。
活塞泵主要由活塞1在泵缸2内作往
复运动来吸人和排除液体。当活塞l开始
自极左端位置向右移动时，工作室3的容
积逐渐扩大，室内压力降低，流体顶开吸
水阀4，进入活塞1所让出的空间，直至
活塞1移动到极右端为止，此过程为泵的
吸水过程。当活塞1从右端开始向左端移动时，充满泵的流体受挤压，将吸水阀4关闭，
并
打开压水阀5而排出，此过程称为泵的压水过程。活塞不断往复运动，泵的吸水与压水过程
就连续不断地交替进行。此泵适用于小流量、高压力，电厂中常用作加药泵。
4．齿轮泵工作原理
齿轮泵具有一对互相啮合的齿轮，齿轮l(主动轮)固定在主动轴上，轴的一端伸出壳外
由原动机驱动，另一个齿轮2(从动轮)装在另一个轴上，齿轮旋转时，液体沿吸油管3进
入
到吸人空间，沿上下壳壁被两个齿轮分别挤压到排出空间汇合(齿与齿啮合前)，然后进入压
油管4排出。
5．螺杆泵工作原理
螺杆泵是一种利用螺杆相互啮合来吸人和排出液体的回转式泵。螺杆泵的转子由主动
螺杆1(可以是一根，也可有两根或三根)和从动螺杆2组成。主动螺杆与从动螺杆做相反
方
向转动，螺纹相互啮合，流体从吸人口进入，被螺旋轴向前推进增压至排出口。此泵适用于
高压力、小流量。电厂中常用作输送轴承润滑油及汽轮机调速器用油的油泵。
6．喷射泵工作原理
如左图所示，将高压的工作流体7，由压力管送人工作喷嘴6，经喷嘴后压能变成高速
动能，将喷嘴外围的液体(或气体)带走。此时因喷嘴出口形成高速使扩散室2的喉部吸人
室
5造成真空，从而使被抽吸流体8不断进入与工作流体7混合，然后通过扩散室将压力稍升
高输送出去。由于工作流体连续喷射，吸人室继续保持真空，于是得以不断地抽吸和排出流
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。
在电厂中都可用作抽出凝汽器中的空气。
7．水环式真空泵工作原理
如上右图为水环式真空泵的装置结构图。圆柱形泵缸2内注入一定量的水，星形叶轮1
偏心地装在泵缸内，当叶轮旋转时，水受离心力作用被甩向四周而形成一个相对于叶轮为偏
心的封闭水环。被抽吸的气体沿吸气管7及接头5由吸气孔3进入水环与叶轮之间的空
间，
右边月牙形部分，由于叶轮的旋转，这个空间容积由小逐渐增大，因而产生真空抽吸气体。
随着叶轮的旋转，气体进入左边月牙形部分。因叶轮是偏心旋转的，此空间逐渐缩小，气体
逐渐受到压缩升压，气与水便由排气孔4经接头6沿排气管8进入水箱9中，自动分离后
再
由放气管12放出。废弃的水和空气一起被排到水箱里。
第二节泵与风机主要的性能参数
泵与风机的主要性能参数有流量Qv、能头(泵称为扬程)或压头(风机称为全压或风压)、
功率户、效率，转速，泵还有表示汽蚀性能的参数，即汽蚀余量或吸上真空高度。这些参数
反映了泵与风机的整体性能，现分别介绍如下：
1．流量
流量是指单位时间内所输送的流体数量。它可以用体积流量qv表示，也可以用质量流
量qm表示。体积流量的常用单位为m3
／s或m3
／h，质量流量的常用单位为kg／s或t／h。
质量流量与体积流量的关系为

当温度t＝