第十章概述.ppt

河南理工大学热能教研室,第一节 泵与风机在国民经济中的地位和作用,1、泵与风机属通用机械的范畴：它们在国民经济的各个部门中应用十分广泛。,2、定量分析：据统计，泵与风机耗电约占全国总用电量的百分比逐步从原30%向40%过渡。,可见其：,数量之多 应用之广 地位之重,第二节 泵与风机的分类及工作原理,、按压力分：,一、泵与风机的分类,、按工作原理分：,一、泵与风机的工作原理,工作叶轮旋转时叶轮上的叶片将能量连续地传给流体，从而将流体输送到高压、高位处或远处的泵与风机。按叶片对流体做功的原理不同，又可分为离心式、轴流式和混流式三种,（一）叶片式泵与风机,离心式泵与风机的工作原理,当原动机带动叶轮旋转时，叶轮中的叶片迫使流体旋转，即叶片对流体沿它的运动方向作功,流体在惯性力的作用下，从中心向叶轮边缘流去并以很高的速度流出叶轮进入压出室（导叶或蜗壳），再经扩散管排出，这个过程称为压水（气）过程。,由于叶轮连续地旋转，流体也就连续地排出、吸入，形成离心式泵与风机的连续工作。,观看动画,观看动画,.轴流式泵与风机的工作原理,流体沿轴向流入叶片通道，当叶轮在原动机驱动下旋转时，旋转着的叶片给绕流流体一个轴向的推力（根据流体力学可知，流体对叶片作用有一个升力，同时根据作用力与反作用力相等的原理，叶片也作用给流体一个与升力大小相等方向相反的力，即这一推力），此叶片的推力对流体作功，使流体的能量增加并沿轴向排出。叶轮连续旋转即形成轴流式泵与风机的连续工作。,卧式离心式泵,立式离心泵,离心式风机,轴流式风机,泵与风机通过工作室容积周期性变化而实现输送流体的泵与风机。根据机械运动方式的不同还可分为往复式和回转式。,（二）容积式（又称定排量式）,观看动画,观看动画,回转式,观看动画,观看动画,无法归入前面两大类的泵与风机。这类泵与风机主要特点是利用具有较高能量的工作流体来输送能量较低的流体。例如，液环泵、射流泵等。,（三）其它类型的泵与风机,观看动画,观看动画,上述三种类型的泵与风机中，用途最广泛的是叶片式泵与风机。这是因为，与其它类型相比，叶片式泵与风机具有效率高、性能可靠、容易调节等优点，特别是可以制成各种能头及流量的泵与风机以满足不同的需求。所以在火力发电厂及其它工业中得到了广泛的应用。因此，授课时将着重讨论叶片式泵与风机,第三节 泵与风机的基本性能参数,一、流量,泵与风机在单位时间内所输送的流体量，通常用体积流量qV表示，单位为m3/s，m3/h。,测量时泵以出口流量计算，风机用进口流量计算。,对于非常温的水或其他液体可以用质量流量qm来表示，其单位为kg/s,kg/h.qm和qv的换算关系为：,qm=qv,二、能头 单位重力或单位体积流体通过泵或风机所获得的机械能。,对于泵： 通常用扬程H表示，单位为m；,对于风机：通常用全压p表示，单位为Pa。,其中，下标“1”、“2”分别为泵与风机的进口和出口截面。,轴功率：传到泵与风机 轴上的功率,原动机输出功率：,三、功率和效率,四、转速,泵与风机轴每分钟的转数，通常用n表示，单位为r/min。,五、其它基本性能参数,泵与风机除以上主要基本性能参数外，其它基本性能参数包括：风机的静压和静压有效功率、泵与风机的内功率和内效率以及风机的静压效率和静压内效率等，它们也从不同的角度表示了泵与风机的工作性能，现简述如下：,1、风机的静压,风机的全压减去风机出口截面处的动压pd2（通常将风机出口截面处的动压作为风机的动压）称为风机的静压。用pst表示，即：,（Pa）,2、风机的静压有效功率 用Pest表示，其计算式如下：,（kW）,流体通过泵与风机时要引起一系列损失，我们把实际消耗于流体的功率称为泵与风机的内功率，用Pi表示。它等于有效功率加上除轴承、轴封外在泵与风机内损失掉的功率。即：,3、内功率,Pi =Pe+P （kW）,式中 P除轴承、轴封外在泵与风机内损失掉的功率。,泵与风机的有效功率与内功率之比称为泵与风机的内效率（风机称为全压内效率）。 用i 表示，即：,静压效率是指风机的静压有效功率和轴功率之比，用st表示，即：,4、内效率,5、静压效率和静压内效率,此外，对于泵，还有泵的比转速（或型式数）、汽蚀余量（或吸上真空高度）等；对于风机，还有风机的比转速及无因次性能参数等，这些将分别在以后的有关章节中讨论。,