泵与风机培训教材解析
技师培训教材--泵与风机(绪论)
泵与风机
技师培训教材
§0 绪论
本章要点
泵与风机的用途 主要性能参数
主要工作部件 工作原理
§0 绪论
初识泵与风机
1、学科角度:是《流体力学》的应用和发展。 2、能量角度:是能量转换设备,机械能:原动机流体。
导向排出口。
分类:螺旋形压出室、环形压出室
(一)离心泵的主要部件
4、导叶又称导流器、导轮,分径向式导叶和流道式导叶 两种,应用于节段式多级泵上作导水机构。 作用:汇集前一级叶轮流出的液体,并在最小损失的条件下, 引入次级叶轮的进口或压出室,同时在导叶内还把部分动能转 换为压力能。
分类:经向式导叶、流道式导叶
70~80%(采用汽动给水泵除外)约为机组容量的5~10%左右; 其中泵约占50%,风机约占30 %。
【例】 据估计目前我国各种泵约450万台,每年用电量约 300亿度,泵的效率每提高1%,可节约电10亿多度。 因此,泵与风机在设计和应用时必须考虑节能。
二、泵与风机在电厂中的应用
3、从安全角度看: 由于泵与风机故障而引起停机、停炉的事例是很多的,并且 由此造成了很大的直接和间接的经济损失,应引起我们的足
4、导叶----径向式导叶
由螺旋线、扩散管、过渡区(环状空间)和反导叶(向心的 环列叶栅)组成。螺旋线和扩散管部分称正导叶,液体从叶 轮中流出,由螺旋线部分收集起来,而扩散管将大部分动 能转换为压能,进入过渡区,起改变流动方向的作用,再 流入反导叶,并把液体引向次级叶轮的进口。
4、导叶----径向式导叶
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。 1、往复式
泵与风机检修培训教案(2)
第三讲联轴器找中心第一节概述联轴器找中心是电厂转动设备在安装和检修时一个不可缺少的重要项目,找中心质量的好坏直接影响转动设备的安全运行。
找中心操作以转动设备组成的某一联轴器作为基准,测量和调整另一个联轴器。
在泵与风机的检修中,一般以被驱动设备如泵与风机等作为基准设备,电动机为被调整设备。
两轴绝对准确的对中是难以达到的,对连续运转的机器要求始终保持准确的对中就更困难.各零部件的不均匀热膨胀,轴的挠曲,轴承的不均匀磨损,机器产生的位移及基础的不均匀下沉等,都是造成不易保持轴对中的原因.因此,在设计机器时规定两轴中心有一个允许偏差值,这也是安装联轴器时所需要的.从装配角度讲,只要能保证联轴器安全可靠地传递扭矩,两轴中心允许的偏差值愈大,安装时愈容易达到要求。
但是从安装质量角度讲,两轴中心线偏差愈小,对中愈精确,机器的运转情况愈好,使用寿命愈长。
所以,不能把联轴器安装时两轴对中的允许偏差看成是安装者草率施工所留的余量。
第二节偏移情况分析及测量1、机器安装时,联轴器在轴向和径向会出现偏差或倾斜,可能出现四种情况:根据图所示对主动轴和从动轴相对位置的分析见表2、测量方法安装机器时,一般是在主机中心位置固定并调整完水平之后,再进行联轴器的找正。
通过测量与计算,分析偏差情况,调整原动机轴中心位置以达到主动轴与从动轴既同心,又平行。
联轴器找正的方法有多种,常用的方法如下:(1)简单的测量方法如图2所示。
用角尺和塞尺测量联轴器外圆各方位上的径向偏差,用塞尺测量两半联轴器端面间的轴向间隙偏差,通过分析和调整,达到两轴对中。
这种方法操作简单,但精度不高,对中误差较大。
只适用于机器转速较低,对中要求不高的联轴器的安装测量。
(2)百分表测量法把专用的夹具(对轮卡)或磁力表座装在作基准的(常是装在主机转轴上的)半联轴器上,用百分表测量联轴器的径向间隙和轴向间隙的偏差值。
此方法使联轴器找正的测量精度大大提高,常用的百分表测量方法有四种。
技师培训教材--泵与风机(叶轮理论)
2、2a对HT的影响
(3)前弯式( 2a>90)
∵ctg2a<0(减函数) ∴ 2a越大, ctg2a越小 ,HT越大 当ctg2a=-u2/v2r∞ HT= 2u22/ g ,此时为2a的最大值。
2、2a对HT的影响
为提高理论扬程 HT ,设计上使1≈90。则在转速 n、流 量qV、叶轮叶片一定的情况下,有:
二、流体在叶轮中的运动及速度三角形
3.速度三角形的计算 由于叶片总是有一定的厚度,过流断面被占去一部分,设每 一叶片在圆周方向的厚度为σ,有Z个叶片,则总厚度Zσ 排挤系数ψ:表示叶片厚度对流道过流面积减少的程度,等 于实际过流面积与无叶片是的过流面积之比。 A=πDb-Zσb Ψ=1-Zσ/πD
一些叶片形式和出口安装角的大致范围
出口安装角范围 20~30 30~60 40~60 40~60 叶 片 形 式 径向出口叶片 径向直叶片 前向叶片 强前向叶片(多翼叶) 出口安装角范围 90 90 118~150 150~175
小,后弯式叶轮 大,前弯式叶轮
2amin
u2=c
2ymax
后弯式叶轮,Hd < Hst
=1 =1/2 2amin
u2=c
HT
Hd
③
径向式叶轮,Hd = Hst
前弯式叶轮, Hd > Hst
90
2amax
各种2a时的速度三角形及Hd、Hst的曲线图
4、讨论
Vm
二、流体在叶轮中的运动及速度三角形
3.速度三角形的计算 (1)圆周速度u为: D n u= 6 0 方向:与所在的圆 周相切
二、流体在叶轮中的运动及速度三角形
3.速度三角形的计算
(2)绝对速度的径向分 速r为: 理论流量
第二章泵与风机性能教材
1 1 0.68n
2 3 s
随着比转数减少(叶轮 直径增加),叶轮间隙 两侧压差增加,容积损 失增加,容积效率减小。
3、流动损失
是指流体在流道中流动时,由于流动阻力而产生的机械能损失。 流体与各部分流道壁面摩擦所产生的摩擦阻力损失 边界层分离、二次涡流所产生的漩涡损失 流量改变,流动角不等于安装角时,产生的冲击损失
流动损失流动损失流体与各部分流道壁面摩擦所产生的流体与各部分流道壁面摩擦所产生的摩擦阻力损失摩擦阻力损失边界层分离边界层分离二次涡流所产生的二次涡流所产生的漩涡损失漩涡损失流量改变流量改变流动角不等于安装角时流动角不等于安装角时产生的产生的冲击损失冲击损失摩擦损失摩擦损失涡流损失涡流损失冲击损失冲击损失与流体输与流体输送量有关送量有关不仅与流体输送量有关还与该流量与设计流量的偏差有关vt摩擦涡流损失冲击损失冲击损失泄漏损失以后弯式为例实际实际hhqqvv曲线曲线叶片有限时环流系数k1是结构参数的函数与叶片数r由于泄漏损失曲线向左移动
H(p)—qv,P—qv,η —qv 的 关 系 曲 线 。 用 于 合理选择泵与风机,使其工作在最高效率范围 内。
离心式泵与风机性能曲线 轴流式泵与风机性能曲线
1、流与扬程(H—qv)曲线
无限多叶片,理想流体时HT∞—qvT曲线
H T
2 u 2 cot 2a u2 u2 1 u 2 v2u (u 2 v2m cot 2a ) qvT g g g gD2 b2
第二章泵与风机的性能
• 理解并掌握泵与风机的各种功率、损失、效率及相互关系;
• 理解泵与风机的理论性能曲线与实际性能曲线,以及两者之
间的差异和差异产生的原因; • 熟悉并掌握叶片式泵与风机实际性能曲线的特性。
泵与风机课件(课堂版)
03
风机的分类与性能参数
风机的分类
01
02
03
按工作原理
可以分为离心式、轴流式、 混流式和贯流式等。
按用途
可以分为鼓风机、通风机、 压气机等。
按气流方向
可以分为离心式(径流 式)、轴流式、混流式和 贯流式等。
风机的主要性能参数
流量
表示风机在单位时间内 所输送的空气量,单位 为立方米/秒或立方米/
风机的设计
根据实际需求和工况,对风机的 结构、材料、传动方式等进行优
化设计。
考虑因素
效率、噪声、振动、可靠性等。
泵与风机的安装与维护
安装要求
注意事项
根据不同类型和型号的泵与风机,按 照相应的安装规范进行安装,确保设 备的正常运行。
遵循操作规程,注意安全事项,确保 人员安全和设备稳定运行。
维护保养
定期对泵与风机进行检查、清洗、润 滑等保养工作,及时发现并解决潜在 问题。
04
泵与风机的选型与设计
泵的选型与设计
泵的选型
根据输送介质、流量、扬 程、温度、压力等参数, 选择合适的泵类型和型号。
泵的设计
根据实际需求和工况,对 泵的结构、材料、密封方 式等进行优化设计。
考虑因素
效率、可靠性、维修性、 安全性等。
风机的选型与设计
风机的选型
根据风量、风压、介质等参数, 选择合适的风机类型和型号。
小时。
风压
功率
效率
表示风机对空气的压缩 程度,单位为帕斯卡。
表示风机所消耗的功率, 单位为千瓦。
表示风机的工作效率, 是衡量风机性能的重要
参数。
风机的效率与损失
效率
指风机所输送的空气量与所消耗 的功率之比,是衡量风机性能的 重要参数。
技师培训教材-泵与风机绪论
管道流动的水力计算
特殊管道流动特性
介绍管道流动水力计算的基本方法和步骤 ,包括管道直径、流量、流速、压力等参 数的计算和确定。
阐述特殊管道(如弯管、分支管、变径管 等)的流动特性和分析方法,以及特殊管 道对流动性能的影响和应对措施。
03
泵与风机性能参数及选型 依据
性能参数介绍
扬程H
流体通过泵或风机后所获得的 能量,通常以m表示。
通知厂家或专业维修团队
如无法自行处理故障,应及时通知厂 家或专业维修团队进行协助处理。
06
节能环保技术在泵与风机 中应用前景
节能环保技术发展趋势
高效节能技术
01
通过提高泵与风机的效率,降进的控制算法和传感器技术,实现泵与风机的智能化运
行,提高能源利用效率。
工作原理
泵通过旋转的叶轮对液体施加离心力 或推力,使液体获得动能和压能;风 机则通过旋转的叶轮对气体施加离心 力或推力,使气体获得动能和压能。
结构类型与特点
结构类型 泵的结构类型包括离心泵、轴流泵、混流泵、往复泵等。
风机的结构类型包括离心风机、轴流风机、混流风机等。
结构类型与特点
特点 离心泵具有流量均匀、运转平稳、噪音小、寿命长等特点。
04
重要性
05
泵与风机是国民经济各部门中重要的通用机械设备,其性 能优劣直接影响到相关设备的运行效率和使用寿命。
06
随着现代工业的发展,对泵与风机的性能要求也越来越高 ,因此研究和开发高性能的泵与风机具有重要意义。
02
流体动力学基础知识
流体静力学原理
压力与压强的概念
静止流体中的压力分布
阐述压力与压强的定义、单位及相互 关系,以及绝对压力、表压力和真空 度的概念。
泵与风机教案§
泵与风机教案一、教学目标1. 了解泵和风机的基本概念和作用;2. 掌握不同类型的泵和风机的工作原理及应用领域;3. 能够分辨泵和风机的区别,并能够正确选择和使用;4. 能够进行泵和风机的维护保养工作。
二、教学重点1. 泵和风机的基本概念和作用;2. 不同类型的泵和风机的工作原理及应用领域;3. 泵和风机的选择和使用方法。
三、教学内容1. 泵的基本概念和作用1.1 泵的定义和分类1.2 泵的工作原理1.3 泵的应用领域2. 泵的种类及其工作原理 2.1 压力泵和力泵2.2 往复式泵和离心泵 2.3 水泵和真空泵2.4 其他类型的泵3. 泵的选择和使用3.1 泵的选择要点3.2 泵的安装和调试3.3 泵的运行和维护4. 风机的基本概念和作用 4.1 风机的定义和分类 4.2 风机的工作原理4.3 风机的应用领域5. 风机的种类及其工作原理5.1 离心风机和轴流风机5.2 往复式风机和推力风机5.3 通风风机和工业风机5.4 其他类型的风机6. 风机的选择和使用6.1 风机的选择要点6.2 风机的安装和调试6.3 风机的运行和维护四、教学方法本教学内容以理论课为主,结合实际案例和示范操作,注重实践操作,培养学生的实际操作能力。
五、教学评价通过考试和实际操作的评价,检测学生对于泵和风机相关知识和技能的掌握情况。
六、教材参考1. 《泵与风机原理与应用》2. 《泵与风机维修与保养》3. 《泵与风机实验教程》4. 《泵与风机技术手册》5. 《泵与风机选型手册》七、教学进度安排本教学内容预计需要授课10个学时,其中包括理论讲授、实际操作和实验实践等环节。
八、教学资源教师将准备相关教学课件和案例,提供实践操作所需的泵和风机设备。
九、教学宣传通过校内公告、教务网站等途径宣传本次泵与风机教学活动,并邀请感兴趣的学生参加。
十、教学效果评估在教学结束后,将进行学生对本次教学的评估,以收集学生的反馈和建议,以进一步优化教学设计和教学内容。
《泵与风机》自学指导书
泵与风机课程自学指导书第0章绪论一、本章的核心、重点及前后联系(一)本章的核心本章的核心问题是要求学生对泵与风机有一个初步认识,这个认识从三个角度:在火力发电厂中的重要作用;表征整体性能的基本性能参数;叶片泵的工作原理。
(二)本章重点本章的重点是基本性能参数的物理意义。
(三)本章前后联系通过本章的学习,使学生对泵与风机有一个初步了解,激发学习后续内容的兴趣,奠定学习后续内容的基础。
二、本章的基本概念、难点及学习方法指导(一)本章的基本概念本章的基本概念是泵与风机的基本性能参数:流量、扬程、全压、轴功率、效率、转速。
(二)本章难点及学习方法指导本章的难点是泵与风机的工作原理,可以通过网络搜索一些相关动画加深理解。
三、典型例题分析通过自学例0-1,明白实际运行时的工作参数可能和额定参数不一致,造成这种情形的原因是管路系统的影响。
该例题还为解决实际问题提供了分析思路。
四、思考题、习题及习题解答(一)思考题、习题1.试述泵与风机在火力发电厂中的作用。
2.简述泵与风机的定义及它们在热力发电厂中的地位?3.写出泵有效功率表达式,并解释式中各量的含义和单位。
4.风机全压和静压的定义式是什么?5.试求输水量q v=50m3/h时离心泵所需的轴功率。
设泵出口处压力计的读数为25.5×104Pa,泵入口处真空计的读数为33340Pa,压力计与真空计的标高差为△z=0.6m,吸水管与压水管管径相同,离心泵的总效率η=0.6。
6.离心式风机的吸入风道及压出风道直径均为500mm,送风量q v=18500m3/h。
试求风机产生的全压及风机入口、出口处的静压。
设吸入风道的总阻力损失为700Pa,压出风道的总阻力损失为400Pa(未计压出风道出口的阻力损失),空气密度ρ=1.2kg/m3。
7.有一普通用途的离心式风机,其全压p=2000Pa,流量qv=47100m3/h,全压效率η=0.76,如果风机轴和原动机轴采用弹性联轴器连接,试计算该风机的全压有效功率、轴功率,并选配电机。
泵与风机运行工况培训课件
节阀的开度可进行工况调节。
这种调
节本身不经 济,但也不 需要复杂的 调节设备, 调节简单可 靠,可普遍 应用到中、 小型离心泵 系统中。
2、入口端节流调节
改变入口挡板的开度 来调节流量,与出口 调节比较,当入口挡 板关小时,不仅管路 曲线变陡,而且风机 性能曲线也变陡,这 是因为风机入口前压 力降低。
第二节 泵或风机的联合工作 Combine Working of Pump or Fans
串联后 液体逐级升 压,因而要 求工作在后 面的泵的强 度要高,以
免泵受损。
第三节 泵与风机的调节 Adjustment of Pump and Fans
一、节流调节
①灵敏度不能太高,即K不能太小,使平衡力低,一 般为0.3~0.5。
②平衡盘可以平衡轴向力,避免泵的动、静部分碰 撞与磨损。但在启、停时平衡力不足,应减少次数, 在大容量的锅炉给水泵上配有推力轴承。
③平衡鼓 优点是工 况变动不 会与泵体 发生磨损, 寿命长, 安全。在 不能完全 平衡轴向 力和限制 泵轴的轴 向窜动时, 应同时安 装双向推 力轴承。
缺点是外回流管 道造成泵壳笨重, 增加了级间泄漏。
主要用于蜗壳式 多级泵和节段式 多级泵。
平衡孔:叶轮后 盖板上钻有孔, 并装有密封环。 另外,后盖板下 部接吸入管。密 封环使液体压力 下降,减少了作 用在后盖板上的 轴向力。
优点是结构简单, 减少轴封压力;
缺点是增加了泄 漏,干扰了入口 液体流动的均匀 性,效率降低。 适用于单级泵。
若泵时立式布置,泵转子的重力也构成轴向 力,用F3表示。
危害:造成动静摩擦
1)出口压力大于进口压力,指向进口; 2)动量变化,指向出口;
培训教材-泵和风机
压壳体;
(5) 双壳泵:指筒式泵之外的双层壳体泵。
8) 特殊结构的叶片式泵 (1) 潜水电泵:驱动泵的电动机与泵一起 放在水中使用的泵;
(2) 贯流式泵:泵体内装有电动机等驱动 装置; (3) 屏蔽泵:泵与电动机直连(共用一根 轴),电动机定子内侧装有屏蔽套,以防液体 进入。
13 (4)自吸式泵:在一般的自吸泵中起抽送
图18 离心式风机性能曲线图
34
图19 典型离心 式风机结构 1-叶轮 2-外壳 3-进风口 4-电动机 5-电机凸缘 6-叶轮前盖板 7-叶轮盖后板 8-电动机轴
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图20
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本课到此结束。
谢谢大家!
37
图5 单级悬臂式泵
1-轴; 2-轴封箱; 3-扩压管; 4-叶轮; 5-吸水室; 6-口环; 7-蜗壳(压水室) 15
16
17
18
2) 单级双吸泵(图6) 这种泵的叶轮是双吸的,转子用两端的外轴承 支承。吸入口和排出口的方向可以考虑各种不 同的组合,但一般是水平吸入和水平推出。壳 体是水平中开的,但也有单端盖或双端盖式结 构。端盖式结构的优点是在高温和高压下,壳 的变形小,检修方便。 3)蜗壳式多级泵(图7) 该泵采用螺旋形压水室。液体通过级间过渡流 道从前一级压水室流到下一级吸水室。壳体是 水平中开式,吸入口和排出口位于下泵体上, 这样不拆开管路即可拆开泵盖(上泵体),检修泵 的内部。用于高温时,下泵体多在过泵轴中心 线的平面支承,并且装有导向键,以减小高温 下的变形。叶轮对称布置,自动平衡轴向力。19
1) 送气式:排出管路与房间相连接,通风机将 新鲜空气输入房间;
2) 抽气式:吸入管路与房间相连接,通风机吸 28 入房间中的污浊空气并将其排至大气中。
泵与风机检修培训
第一讲泵与风机检修概述第一节泵与风机分类和性能参数一、泵与风机的分类1.泵的分类叶片式泵:离心泵、混流泵、轴流泵、旋涡泵容积式泵:往复泵:活塞(或柱塞)泵、隔膜泵回转泵:齿轮泵、螺杆泵、滑片泵、液环泵其他类型泵:喷射泵、水锤泵2.风机的分类叶片式风机:离心风机、轴流风机容积式风机:往复风机回转风机:罗茨风机、螺杆风机`在泵与风机中,应用最广泛的是离心式泵与风机。
这是因为离心式泵与风机具有效率较高、能直接由原动机带动、启动迅速、流量均匀、易于调节及工作可靠等优点。
3.离心泵的分类1)按叶轮个数分类:单级泵和多级泵多级泵的级数一般在2-13级,级数越多,扬程程愈高,泵的总扬程等于各级叶轮产生的扬之各。
2)按叶轮吸入方式分类:单吸泵和双吸泵双吸叶轮比单级叶轮流量增加一倍。
在相同流量下,采用双吸叶轮可以降低泵的进口液体流速,提高泵的抗汽蚀性能。
3)按泵体形式分类:蜗壳式泵和导叶式泵4)按泵轴位置分类:卧式泵和立式泵5)按泵壳分开方式分类:分段式和中开式泵6)按产生的压力分类:低压泵:压力低于2MPa中压泵:压力泵在2-6Ma高压泵:压力泵在6MPa4.离心风机的分类:离心风机习惯上根据所产生的压力(相对压力)的大小分为通风机、鼓风机、压气机三类。
1)通风机:低压通风机,风机小于1KP;中压通风机,风压1-3KP;高压通风机:风压3-15KP。
2)鼓风机:风压在15-250KP3)压气机:风压在250KP以上。
二、泵与风机的基本性能参数性能参数既反映不同类型泵与风机的工作能力、结构特点、运行经济性和安全性,以说明运行中泵与风机不同的工作状态。
这些基本性能参数有:1、流量:是指单位时间内泵与风机输送流体的数量,有体积流量和质量(重量)流量之分。
体积流量用qv表示,常用单位为:m3/s、m3/h、L/s质量流量用qm表示,常用单位为:kg/s、t/h相互关系:qm=ρqv ρ表示单位体积流体所具用的质量2、扬程和风压1)扬程:是指单位重量的流体通过泵获得的总能头(高度)。
5第五章 泵与风机的理论基础(讲稿)解读
第五章 泵与风机的理论基础§5-1 离心式泵与风机的基本结构一、离心式风机的基本结构各种离心式风机的外型结构见图。
1.叶轮:(叶片一般为6~64个)①组成:前盘:分为平前盘、锥形前盘、弧形前盘等。
(4-72,4-73风机常用弧形前盘) 后盘叶片(结构:焊接和铆接两种形式) 轴盘②叶片:β >90°β =90°β <90°前向叶片径向叶片后向叶片根据叶片形状的不同可分为:平板形、圆弧形、中空机翼形(具有优良的空气动力特性、强度高、效率高,4-72,4-73离心风机多采用) 2.机壳离心式风机的机壳由进风口、进气箱、前导器、蜗壳和扩散器等组成。
①进风口(集风箱):作用:保证气流能均匀地充满叶轮进口,使气流流动损失最小。
形状:圆筒形、圆锥形、弧形、锥筒形、弧筒形、锥弧形等。
②进气箱:是一个安装于进气口的均压箱体,其主要作用可使轴承装于风机机壳外边,改善轴承工作条件。
另外,风机进口有90°弯头时,安装进气箱,可减少因气流不均匀而产生的流动损失。
③前导器:一种具有调节导流作用的装置。
通常置于大型风机的进风口,或进口的流道内,可以通过改变前导器叶片的角度,改变风机性能和使用范围。
前导器分为轴向式和径向式。
④蜗壳:由具有对数螺旋线的蜗板和两块侧板焊接或咬口而成。
⑤扩散器:是置于风机出口处的扩散装置(断面积增大),其作用是降低出口流体速度,使部分动压转变为静压,扩散器分为圆形截面和方形截面。
离心式风机可做成左旋或右旋:站在电动机一侧,叶轮顺时针方向为“右”、 逆时针方向为“左”。
二、离心式泵的基本结构主要由叶轮、泵壳、泵座、密封环和轴封装置组成。
1.叶轮:单吸叶轮(叶轮多采用铸铁、铸钢和青铜制成) 双吸叶轮根据其盖板情况可分为:封闭式叶轮:如图5-1-6,具有前后两个盖板,如:单吸式、双吸式叶轮,叶片6~12个 半开式叶轮:如图5-1-7,只有后盖板,没有前盖板,如:污水泵 敞开式叶轮:如图5-1-8,前后都没有盖板,叶轮少,一般2~5片2.泵壳:一般是铸成蜗壳式,水泵设计时应使蜗壳渐扩段面流动的水流速度是一常数,壳顶设有充水和放气的螺孔。
《泵与风机讲义》PPT课件
n0/n得:
H A H B H const.
qV2A
qV2B
qV2
图4-26 转速不同时的性能换算
可见:当转速改变时,工况相似的一系列点其扬程与流 量的平方之比为一常数。上式还可改写为:
即相似抛物线方程: H KqV2 (4-35)
上式表明:当转速改变时,工况相似的一系列点是按二次抛 物线规律变化的,且抛物线的顶点位于坐标原点。我们称此
b1p b2 p D2 p b1 b2 D2
Dp D
Z p vZ1p w1p v2 p
v1
w1
v2
u2 p Dp np u2 D n
可推导出:
qvp qv
Dp D
3
np n
Vp V
可变形:
qV D32nV
q VP D32Pn PVP
Dp
D
np n
2 hp
h
D n
(4-26)
(4-27)
H
D22 n 2 h
const.
或
p
D22 n 2 h
const.
描述:几何相似泵(或风机),在相似的工况下,其扬程 (或全压)与叶轮直径及转速的二次方、以及流动效率 (或流体密度)的一次方成正比。
3、功率相似定律
m
k1 k3 k1
k2 k1n2 D4
a
b n2 D4
(假定线性尺寸D2不变)
结论:对于小模型、降转速,↓↓(m↓)。
三、相似定律的特例
实际应用相似定律时,会遇到以下特殊情况:
《泵与风机》自学指导书
泵与风机课程自学指导书第0章绪论一、本章的核心、重点及前后联系(一)本章的核心本章的核心问题是要求学生对泵与风机有一个初步认识,这个认识从三个角度:在火力发电厂中的重要作用;表征整体性能的基本性能参数;叶片泵的工作原理。
(二)本章重点本章的重点是基本性能参数的物理意义。
(三)本章前后联系通过本章的学习,使学生对泵与风机有一个初步了解,激发学习后续内容的兴趣,奠定学习后续内容的基础。
二、本章的基本概念、难点及学习方法指导(一)本章的基本概念本章的基本概念是泵与风机的基本性能参数:流量、扬程、全压、轴功率、效率、转速。
(二)本章难点及学习方法指导本章的难点是泵与风机的工作原理,可以通过网络搜索一些相关动画加深理解。
三、典型例题分析通过自学例0-1,明白实际运行时的工作参数可能和额定参数不一致,造成这种情形的原因是管路系统的影响。
该例题还为解决实际问题提供了分析思路。
四、思考题、习题及习题解答(一)思考题、习题1.试述泵与风机在火力发电厂中的作用。
2.简述泵与风机的定义及它们在热力发电厂中的地位?3.写出泵有效功率表达式,并解释式中各量的含义和单位。
4.风机全压和静压的定义式是什么?5.试求输水量q v=50m3/h时离心泵所需的轴功率。
设泵出口处压力计的读数为25.5×104Pa,泵入口处真空计的读数为33340Pa,压力计与真空计的标高差为△z=0.6m,吸水管与压水管管径相同,离心泵的总效率η=0.6。
6.离心式风机的吸入风道及压出风道直径均为500mm,送风量q v=18500m3/h。
试求风机产生的全压及风机入口、出口处的静压。
设吸入风道的总阻力损失为700Pa,压出风道的总阻力损失为400Pa(未计压出风道出口的阻力损失),空气密度ρ=1.2kg/m3。
7.有一普通用途的离心式风机,其全压p=2000Pa,流量qv=47100m3/h,全压效率η=0.76,如果风机轴和原动机轴采用弹性联轴器连接,试计算该风机的全压有效功率、轴功率,并选配电机。
泵与风机检修培训教案(3)
第三讲滚动轴承常见故障及其原因分析第一节滚动轴承基础知识一、滚动轴承由哪几部分组成滚动轴承由于用途和工作条件不同,其结构变化甚多,但基本结构都是由内圈、外圈、滚动体(钢球或滚子)和保持架四个零件组成。
(1)内圈(又称内套或内环)。
通常固定在轴颈上,内圈与轴一起旋转。
内圈外表面上有供钢球或滚子滚动的沟槽,称为内沟或内滚道。
(2)外圈(又称外套或外环)。
通常固定在轴承座或机器的壳体上,起支承滚动体的作用。
外圈内表面上也有供钢球或滚子滚动的沟槽,称为内沟或内滚道。
(3)滚动体(钢球或滚子)。
每套轴承都配有一组或几组滚动体,装在内圈和外圈之间,起滚动各传递力的作用。
滚动体是承受负荷的零件,其形状、大小和数量决定了轴承承受载荷的能力各高速运转的性能。
(4)保持架(又称保持器或隔离器)。
将轴承中的滚动体均匀地相互隔开,使每个滚动体在内圈和外圈之间正常地滚动。
此外,保持架具有引导滚动体运动,改善轴承内部润滑条件,以及防止滚动体脱落等作用。
在推力轴承中,与轴配合的套圈叫轴圈,与轴承座或机器壳体配合的套圈叫座圈,轴圈和座圈统称垫圈。
除了上述四个零件外,各种不同结构的轴承还有与其相配的其他零件。
例如,铆钉、防尘盖、密封圈、止动垫圈、挡圈及紧定套等。
二、滚动轴承用钢的基本要求?滚动轴承零件常用的材料有哪些?滚动轴承用钢的基本要求:1、接触疲劳强度轴承在周期负荷的作用下,接触表面很容易发生疲劳破坏,即出现龟裂剥落,这是轴承的主要损坏形式。
因此,为了提高轴承的使用寿命,轴承钢必须具有很高的接触疲劳强度。
2、耐磨性能轴承工作时,套圈、滚动体和保持架之间不仅发生滚动摩擦,而且也会发生滑动摩擦,从而使轴承零件不断地磨损。
为了减少轴承零件的磨损,保持轴承精度稳定性,延长使用寿命,轴承钢应有很好的耐磨性能。
3、硬度硬度是轴承质量的重要质量之一,对接触疲劳强度、耐磨性、弹性极限都有直接的影响。
轴承钢在使用状态下的硬度一般要达到HRC61~65,才能使轴承获得较高的接触疲劳强度和耐磨性能。
技师培训教材--泵与风机(泵与风机的运行、调节及选择)
位移指示杆 活塞
图4-10 大型立式混流泵油压式动叶操纵系统。
图4-11 轴流式风机动叶调节液压传动装置
半可调方式:没有动叶调节机构, 只能在停机时,方可调整 动叶的安装角,适用于中、小型的轴流式、混流式泵或风机。
(五)动叶调节 调节特性: 1 双向。 100%机组额定负荷流量工况点 安全流量的最大流量点 2 MCR点选在max 点, TB 点选择在max 点的大流量侧。
THERMAL POWER PLANT OF YI ZHENG CHEMICAL FIRBLE CO.,LTD
泵与风机
主讲人:印胜伟
技师培训教材
§4 泵与风机的运行、调节及选择
§4-1 泵与风机的串联、并联运行 引 言
一、泵与风机的串联运行 二、泵与风机的并联运行
引
言
1、泵与风机在管路系统中的运行工况点: 泵与风机 管路系统 两者性能曲线的交点。 反映了两者能量供与求的平衡关系
B C M V
O
5、并联运行时应注意的问题 1 宜适场合:Hc-qV较平坦,H-qV 较陡。 2 安全性:经常并联运行的泵, 应由qVmaxHg(或Hd) 防止汽蚀;对于离心泵和轴流泵, 应按Pshmax Pgr 驱动电 机不致过载。
5、并联运行时应注意的问题 3 经济性:对经常并联运行的泵,为保证并联泵运行时都 在高效区工作,应使各泵最佳工况点的流量相等或接近。在选
C
HcqV H-qV q
V
O
5、串联运行时应注意的问题 1 宜适场合:Hc-qV 较陡,H-qV 较平坦。 2 安全性:经常串联运行的泵, 应由qVmaxHg(或Hd) 防止汽蚀;对于离心泵和轴流泵, 应按Pshmax Pgr 驱动电
机不致过载。
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目录第一章现代工业和核电站用泵介绍 (4)1.1 前言 (4)1.2 最常用的泵 (4)1.3 离心泵 (4)1.4 容积泵 (13)第二章泵用异步电动机 (14)2.1 6KV异步电动机 (14)2.2 380V异步电动机 (16)2.3 联轴器 (18)2.4 泵-电动机机组的试验 (20)第三章几种泵简介 (22)3.1 安全壳喷淋泵(低压安注泵、余热排除泵)(见图23) (22)3.2 消防水泵 (22)3.3 自动喷淋稳压泵(SGC01AP003/004) (23)3.4 小流量容积和硼酸控制泵 (23)3.5 酸计量泵(GCP32AP001/002) (24)第四章泵机组的试验 (24)4.1 合同规定的试验 (25)4.2 泵与电动机的对中 (27)第五章故障诊断 (28)5.1 水泵振动的原因 (28)5.2 怎样检查滚动轴承的好坏 (28)5.3 水泵平衡盘出口压力变化的原因 (28)5.4 循环水泵出口压力变化的原因 (28)5.5 水泵汽化的现象及原因 (29)5.6 水泵启动不出水的现象和原因 (29)5.7 水泵运行故障 (30)5.7 水泵检修后,运行前必须检查那些项目 (30)5.8 什么是水泵的大修、小修和事故维修 (30)5.9 离心泵安装完毕后提交验收时,应具备那些安装技术文件? (30)5.11 怎样测量泵轴的弯曲?怎样校直轴的弯曲? (31)5.12 轴承发热的原因及应注意事项 (31)5.13 电动机过热的原因是什么? (32)第一章现代工业和核电站用泵介绍1.1 前言在现代工业中,泵起着重要的作用。
在相当多的工业设施中泵都得到广泛运用。
在核电站里,泵的运用也极为广泛,容器与容器之间流体的传输,都会提出泵送要求。
系统处于较低液位或处于较低压力的一侧,接入泵的入口,作泵的上游;接收流体的一侧作为泵的下游。
或者使液体在一个闭式回路中循环,此时,泵的能量仅用于克服在回路中损失的压头,反应堆冷却剂系统正是利用主泵的能量来克服反应堆冷却剂流经主管道、反应堆和蒸汽发生器循环时的压头损失的闭式循环的典型例子。
泵是用来输送流体的设备,泵具体的定义为:水泵是把机械能转变为流体的势能和动能的一种动力设备。
这些流体有水、化学溶液、药剂、油类以及液态金属[例如快中子反应堆有的用金属钠或铅铋合金等高温液态金属作冷却剂]。
1.2 最常用的泵——叶片泵:离心泵或由离心泵演变出来的混流泵、轴流泵;——容积泵:活塞泵、齿轮泵、螺杆泵、薄膜泵等。
1.3 离心泵1.3.1 结构离心泵包括两个最基本的部件:泵壳和旋转组件。
其中,旋转组件包括轴和叶轮组件,通常称为泵转子。
(1)叶轮叶轮的功能是将泵从原动机(马达、蒸汽轮机等)得到的动能传给被输送的流体。
离心泵的叶轮是由轮毂、前后盖板以及夹在两盖板中的叶片组成(详见图1),叶轮的布置和形状决定了叶轮的流体通道。
而系统所要求的流量、压头和所选择的泵转速决定了叶轮的布置和形状。
因此,到底要采用什么类型的泵是由系统的要求决定的。
叶轮的吸入口即为泵的进口。
叶轮的特性参数有:——吸入口直径D1;——叶轮外径D2;——流体入口截面积S1和出口截面积S2;——叶轮出口宽度b2;——叶片数量。
(2)泵壳泵壳的功能是:——将流体导向叶轮;——输出流体,并将流体从叶轮得到的动压头转变成静压力。
泵壳的组成如下:——吸入管;——蜗壳;——出口管。
除此之外,在图1中可以见到离心泵的其它部件,如:——叶轮与泵壳之间的密封;——轴承;——叶轮轴与泵壳之间的轴密封。
(3)导叶(扩压器—diffuser)有些离心泵还配有导叶(扩压器)组件(见图2)。
扩压器是装在叶轮与蜗壳之间、与泵轴同心的静止部件,它由若干导叶片构成。
为了免除泵发生共振,一般情况下,叶轮的叶片数与导叶的叶片数应该互为质数。
导叶的弯曲方向与叶轮叶片的弯曲方向相反,这样叶轮打出的流体将在扩压器上改变方向,沿叶轮的切向流出。
扩压器的作用是将流体从叶轮吸收的动能转变为流体的压力势能。
对于无扩压器的离心泵,动能到势能的转变靠蜗壳来完成。
(4)多级泵(图3)有的系统要求泵的出口压头高,并且有相当的流量。
因此有些离心泵由多级离心叶轮串联运行的泵构成。
第二级的进口即第一级的出口,第三级的进口,即为第二级的出口,依此类推。
各级泵的叶轮均装在同一泵壳的同一轴上,级间流体的传输在泵壳内完成。
各级的压头等于总压头除以级数。
这样的泵称为多级泵。
在田湾核电站中,这样的多级泵有喷淋泵(低压安注泵,余热排除泵——JMN10~40AP001,АЦНСА750-140)、高压安注泵(1JND10AP001KP,АЦНА 150-60)、大容量容积和硼酸控制泵(1KBA20AP001KP,АЦНА60-185)、补水系统补给水泵(LCU05AP001KP、АЦНА 100-50-2)等等。
1.3.2 基本参数泵的主要基本技术参数有:流量(Q)、总压头(H)、特性曲线、效率和净正吸入压头NPSH(net positive suction head)。
所谓的净正吸入压头是指为避免液体在泵内汽化所需的最小吸入压头。
(1)流量:即单位时间泵出的流体量,可以用质量流量qM ,或体积流量qV表示。
q M :质量流量,kg/s; qV:体积流量,m3/s。
(2)总压头(H)总压头是泵出口压力H2和进口压力H1之差,即H=H2-H1(单位:mLH);如果打的是水,单位则为mH2O(米水柱)。
总压头代表流体通过泵后的压力升高值。
压头计算(见图4和图5):——基准面泵的所有压力特性都是相对于一个基准面而言的,基准面的定义如下:·卧式泵以转轴的轴线为基准面。
· 立式泵的基准面由制造商指定(例如可以指定第一级叶轮的轴线平面或第一级叶轮吸入边缘所在平面等等)。
——吸入压头H m1:gbars P g Pascals P H m ρρ)(10)(1511== 式中:P 1:泵入口端真空表记录的负压力值或压力表记录的压力值(注意:要用测点与基准面的高度差修正到基准面的压力);ρ :液体的密度;g : 重力加速度。
图4和图5给出了泵入口分别处于正压力和负压力情况下压头计算的例子。
——出口压头H m2:gbars P g Pascals P H m ρρ)(10)(2522== 式中,P 2: 泵出口压力表的读数通过修正得到的在基准面上的压力值。
——吸入总压头H 1:g V H Z H m 221111++= 式中,1Z : 入口管中心线相对于基准面的高度;1V :入口压力测点处流体的平均速度。
——出口总压头H 2:gV H Z H m 222122++= 式中,2Z : 出口管中心线相对于基准面的高度;2V : 出口压力测点处流体的平均速度。
——总压头H :h gV V H H Z Z H m m 221221212-=-+-= 令D 1和D 2分别是P 1和P 2测点处流体主管道的内径,则有:;4211D q V V ⨯=π 2224D q V V ⨯=π (3) 特性曲线H (Q ):泵的特性曲线给出了泵的总压头H 与流量Q 的变化关系,即:H=f(Q).泵的总压头随泵的转速上升而提高。
泵的特性曲线是在泵的给定转速下作出的。
图6是泵的特性曲线的例子。
(4) 效率泵的效率η是泵的实际出力P u 与泵的轴端吸收的功率之比:P P u =η P 是在联轴器处测得的电机传给泵的功率。
出力计算:泵的实际出力P u 是泵传递给流体的功率。
H q g H q g P V m u ⨯⨯⨯=⨯⨯=ρ式中,P u :功率(瓦); g:重力加速度; q m : 质量流量; q V : 体积流量; H :总压头。
效率曲线)(Q η:泵的效率随流量而变化,效率曲线的最大值是泵可以达到的最高效率(图6)。
(5) 净正吸入压头NPSH r :NPSH r 是对泵的吸入压力提出的技术要求值,由制造厂商指定。
实际净正吸入压头NPSH a 由装置的尺寸所决定,可以实地测出。
实际净正吸入压头低于厂商提出的NPSHr ,泵将不能正常工作,气蚀现象也将加剧。
测算泵的实际净正吸入压头NPSH a 的目的就是为了确认它不低于制造商的规定值,以避免气蚀危险。
实际净正吸入压头NPSH a 按下式计算:1510H gP P NPSH V b a +-⨯=ρ 式中,P b :大气压力;P V :流体汽化饱和压力(由入口介质的温度决定);H 1 :总吸入压头; ρ :流体的密度;g :重力加速度。
实际设计泵时要考虑一定的安全裕度:NPSH a > NPSH r +裕度或 NPSH a >1.3 NPSH r如图6,NPSH 是随流量的增大而提高的。
气蚀定义:气蚀是发生在泵内的一种现象,当被泵送的流体温度升高或进口压力降低时,流体局部区域由于达到或低于饱和汽化压力而汽化生成细小汽泡,这些汽泡在被叶轮送到压力较高的区域后重新凝结时会对叶轮、泵壳表面造成机械损伤。
这个过程叫气蚀。
气蚀的影响:——泵特性降低;——噪音增大;——由于冲蚀导致设备寿命降低。
1.2.3 不同转速下泵的特性参数泵的特性参数是随泵的转速而改变的。
对于一给定的泵而言,其在n 0转速下与n 1转速下的特性存在着下列关系: 1010n n Q Q = 21010)(n n H H = 21010)(n n NPSH NPSH = 31010)(n n P P = 10ηη=以上公式在下列条件满足时才能适用:——流体必须是干净的水或动力粘度低于sec /101026m -⨯的均匀液体; ——对于NPSH 、功率、效率的关系式,须满足以下条件:002.18.0n n n ≤≤0102.18.0Q Q Q ≤≤——对于总压头的关系式,须满足以下条件:0102.15.0n n n ≤≤1.2.4 离心泵的运行(1) 离心泵的工作点设离心泵的轴线位于水平面N ,泵进口侧的液位水平面N a ,N a 与N 的垂直距离为h a ;泵出口侧的液位水平面为N r1, N r1与N 的垂直距离为h r1(见图7)。
则h a 为泵的吸入压头,h r1为泵的出口压头,1r a h h h +=为泵的总静压头,它与泵所处的水平面N 的高低无关。
对于泵来说,它应能:——将N a 平面的液体提升到N r1;——同时还要克服流阻的压力损耗,这些流阻来自于管道、阀门和N a 和N r1之间的装配部件。
流阻与管道长度成正比,与流量的平方成正比。
流阻以所泵送的流体的压头来度量。
如图7所示,横坐标为流量,纵坐标为总压头(包括静动两部分),总压头为Oh 1,与流量无关(流量为零时的总压头)。
流阻带来的压头损失以OC 曲线表示。