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1、主讲人：张永强内科大化学化工学院化工教研室一、序言 1.1 泵与风机在各行各业均有广泛的应用表现为：应用领域越来越广，如采矿、冶金、电力、石油、化工 、市政、建筑以及农林等部门。特点为：形式越来越多、角色越来越重要、规模与投资越来越大 、功能分类愈分愈细、耗能比例越来越大。1.2 泵与风机在化工专业的作用与地位在化工专业的各类系统中，起“心脏”作用。作为机电设备，“维修”、“维护”量很大，显得它们非常重要 。能耗很大，从这个方面讲也是重点管理对象。 1.3 泵的发展趋势1.3.1 大型化、大容量化在40年前，5万千瓦的发电机组被看做是一个重大的 技术成就，而今天它只能用来驱动一台130万千瓦大
2、型汽 轮发电机组的给水泵。目前，世界上巨型轴流泵的叶轮 直径已达7米，潜水泵直径已达1米，用于城市及工业企 业给水工程中的双吸离心泵的功率已达5500千瓦。 1.3.2高扬程化、高速化目前，水泵的单扬程已打破了10兆帕的记录。要进 一步实现高扬程化，势必要提高泵的转速。 1.3.3 系列化、通用化、标准化“三化”，是现代化工业化生产工艺的必然要求。 1975年，国际标准化协会制订了额定压力为0.72兆帕 的单级离心泵的主要尺寸及规格参数（ISO2858 1975E）。我国自1958年以来，在统一型号、系列分 类、定型尺寸等方面也做了不少工作。目前“三化”的 程度在不断提高。1.3.4 不断提高
3、常规产品的质量和水平，大力发展高速 、高温、高压、高效率以及大容量的各类特殊产品。 1.4 风机的发展趋势1、系列化、通用化、标准化2、高效、节能、降噪、自控比如，用于室内空调的“静音”风机、用于流量 控制的“调速”风机等。3、多样化，满足特殊需求比如，“抗磨损”、“抗酸碱”、“耐高温”等。第一章 离心式泵与风机的理论基础 第一节 泵与风机的分类l一、泵的定义与分类l1、泵的定义：是输送和提升液体的机器。它把原 动机的机械能转化为被输送液体的能量，使液体获 得动能或势能。l2、泵的分类（按工作原理分）l（1）、叶片式水泵：它对液体的压送是靠装有叶 片的叶轮高速旋转而完成的，如离心泵、轴流泵、
4、混流泵等。（2）、容积式水泵：它对液体的压送是靠泵体工作室 容积的改变来完成的，如活塞式往复泵、柱塞式往复 泵、转子泵等。 （3）、其它类型水泵：螺旋泵、射流泵、气升泵等。l二、风机的定义与分类1、风机的定义：是压送和抽吸气体的机器。它把原动 机的机械能转化为被输送气体的能量，使气体获得动 能或势能。l 风机有通风机和鼓风机，与压缩机略有区别。全压 P 3.5105Pa为压缩机。2、风机的分类（与水泵的分类基本一致） （1）、叶片式：如离心风机、轴流风机、贯流风机等 。 （2）、容积式：罗茨风机等。l三、泵与风机总型谱图l1、泵的总型谱图l由图可见，目前定型生产的各类叶片式水泵的使用范 围是相
5、当广泛的，而其中离心泵、轴流泵、混流泵和 往复泵等的使用范围各具有不同的性能。往复泵的使 用范围侧重于高扬程小流量。轴流泵和混流泵的使用 范围侧重于低扬程大流量。而离心泵的使用范围介乎 于两者之间，工作区间最广，产品的品种、系列和规 格也最多。2、结论l以一般的化工流体输送来说，就其扬程和流量范围， 大量采用离心泵和轴流泵。风机的使用情况也大致一 样。所以，本课主要介绍离心式泵与风机。第二节第二节 泵与风机的工作原理与性能参数泵与风机的工作原理与性能参数一、泵与风机的构造一套完整的流体输送设备包括离心泵、联轴器、电动 机 w 离心泵主要部件有：叶轮、泵壳、轴封。 w 轴封：指泵轴与泵壳之间的密
6、封,防泄露.w 轴封装置有：填料密封、机械密封、磁密封 w 填料密封:由与泵壳连在一起的填料函、填料及填料 压盖等组成。填料一般用浸油或涂有石墨的石棉绳 。将绳缠绕在泵轴上，盖好填料压盖，并拧紧螺钉 ，即可达到密封的目的。填料密封的结构简单，但 维修工作量大，功率消耗也较大，且有一定的泄漏 ，故不宜于输送易燃、易爆或有毒液体。 w 机械密封:主要的密封元件是装在轴上的动环 与固定在泵壳上的静环。动环随轴转动，静环 不动。泵运转时两环端面作相对运动，同时又 互相贴紧，防止液体渗漏从而达到密封的目的 。机械密封的密封性能好，结构紧凑，功率消 耗少，使用寿命长。与填料密封相比，其成本 较高，维修也较
7、麻烦。 机械密封被广泛用于 输送高温、高压、有毒或腐蚀性液体的泵中。 w 磁密封l二、泵与风机的工作原理l 叶轮联接在轴上，原动机通过轴带动叶轮旋转，叶 片间的气体也随着叶轮旋转。气体获得的离心力使其 从叶片间的出口处（外缘）甩出，而挤入机壳。于是 机壳内的气体压强增高，气体被从导向出口排出。l 气体被甩出后，叶轮中心部分的气体压强降低， 吸入口处的气体得以进入叶轮前盘。如是，风机源源 不断地输送气体。 三、泵的基本性能参数由6个性能参数表示：、流量；、扬程；、轴功率；、效率； 、转速；、允许吸上真空高度。如国内生产的 12Sh28A型单级双吸式离心泵， 其铭牌及符号数字意义如下：l离心式清水
8、泵型号： 12Sh28A 转数：1450r/min扬程：10m 效率：78流量：684m3/h 轴功率：28kW允许吸上真空高度：4.5m 重量：660kgl一、离心式泵的类型l泵的分类：深井泵、潜水电泵多级作业面潜水泵单级式双吸单级涡轮泵单级立式船用泵多级涡壳式立屏蔽泵、水轮泵、大型立式泵单级高速大型多级泵（第一级双吸）多级双吸导叶式分段多级泵多级单吸式高速大型多级泵（第一级双吸）多级双吸单级泵单级双吸涡壳式多级泵、两级悬臂泵多级涡壳式卧单吸单级泵、屏蔽泵、自吸泵单级单吸泵类举例叶轮级数吸入方式机壳形式泵轴位置导叶式双吸单吸第二章 离心式泵与风机的构造、正常运行及安装 第一节 离心式泵的构造
9、特点l1、单吸单级泵：l最常遇见的离心式泵是单吸单级泵。此泵所能够提供 的流量范围约为4.5300m3/h，扬程约为8150m。l如图为典型的单级单吸离心泵的结构图。这种泵的泵 轴水平地支撑在托架7内的轴承9上，泵轴6的一端悬出 为悬臂端，端部装有叶轮2；10位填料密封机构，其作 用主要在于减少泵内高压液体的外泄及空气的渗入。叶 轮上一端开有平衡孔，以平衡轴向推力。这种泵的结构 简单，工作可靠，部件较少，也易于加工。l如图为IS、IH单级单吸离心泵的外观图 。l适用范围： 适用于工业和城市给水、排水，亦可用 于农业排灌。亦可用于船舶作海水或淡水用的冷却泵 、卫生泵、消防泵等。供输送清水或物理化
10、学性质类 似清水的其他液体之用，温度不高于80。l如图为的LQRY系列热油泵外观图 。该泵在我国载热 体加热系统中得到广泛的使用，已经进入石油、化工 、橡胶、塑料、制药、纺织、印染、筑路、食品等各 个工业领域，主要用于输送不含固体颗粒的弱腐性高 温液体，使用温度370，是一种理想的热油循环泵 。l如图为FP型增强聚丙烯离心泵、FS型工程塑料离心 泵系列泵的外观图 。 l该泵系单吸悬臂式离心泵，该泵系将泵叶轮直接安 装特制的加长电机轴上，泵体与电机外壳相固定成为 没有托架和轴承的直联式结构，减小了零件数量和整 机的重量。输送不含固体颗粒的清水，被输送的介质 温度不得超过80C，是农业、工业和城乡
11、建设给水 、排水的理想机具。l2、双吸单级泵：l另一种广泛应用的离心式泵是双吸单级泵。l如图为LSBA型轴开式双吸卧式离心泵的外观图 。 该泵适用于输送温度不超过80的清水和类似于清水的 液体。最高工作压力为1.6MPa。本泵共有22个品种，30 个规格。其性能参数范围，流量：Q=155-1550m3/h；扬程： H=2.3160m；转速： n=1450、2900rpm ；功率：P=55 200kw；吸入口直径： 200500mm ；吐出口直径： 100300mm 。型号说明：LSBA350250345A， A：表示叶轮编号A；345：表示叶轮名义直径D2=345mm ； 250：表示泵吐出口
12、直径250mm； 350：表示泵吸入口直径350mm； SBA：表示轴开式及应用于空调的泵型号； L：表示上海莲盛泵业制造有限公司生产的“LIAN SHENG”水泵 。l右上图为SH系列单级双吸泵，右下图l为SA型单级双吸中开式离心泵 。 l双吸单级泵，实际上等于两个相同的l叶轮背靠背地同装在一根转轴上并联l工作。液体是从两侧轴向地流入两个l叶轮，然后转为径向进入叶片间的流l道，最后在机壳内汇合流向出口。l这种泵的流量较大，能自动平衡轴向l推力。l3、多级泵：l 分段式多级泵具有较高的扬程。这类泵在结构上是 将几个叶轮装在同一根转轴上，每个叶轮叫做一级，一 台泵可以有两级到十余级。每级叶轮之间
13、设有固定的导 叶。流体进入第一级叶轮加压后，经导叶依次进入第二 级、第三级叶轮。第一级一般为单吸式，但也可以制成 双吸式的。为了平衡轴向推力，泵内通常装有平衡盘。l 我国生产的分段式多级泵，中压的流量在5 720m3/h之间，扬程约为100650m。高压多级泵的扬程 可达 2800m左右。多级泵通常用于高扬程提升流体和锅 炉给水 。下图依次为D型单吸多级离心清水泵、ZDY型 多级离心泵、轻型立式多级离心泵。l4、几种泵介绍：l PBG型屏蔽式管道泵，吸收了国际上屏蔽泵设计 及制造的先进技术 ，将电机的屏蔽技术应用于流体 输送领域，为适应国内市场需求而最新推出的系列化 新产品。l衬氟塑料离心泵，
14、耐腐蚀泵的理想先择，该泵是 按照国家标准并结合非金属泵的加工工艺设计生产。 泵体采用金属外壳内衬聚全氟乙丙烯 （F46）， 泵 盖、叶轮和轴套均采用金属嵌件 外包氟塑料烧结压 制成型，轴封采用外装式波纹管机械密封，静环选用 99.9% 氧化句号陶瓷或氮化硅，动环采用四氟填充材 料，进出口均采用铸钢体加固在。实际使用显示，该 泵具有耐腐、耐磨、耐高温、不老化、机械强度高、运转平稳、结构先进合理、密封性能严密可靠、拆卸 检修方便、使用寿命长等特点，广泛适用于化工、制 药、食品、纺织等行业，在2012 温度条件下 长期输送任意浓度的硫酸、盐酸、醋酸、氢氟酸、硝 酸、王水、强硬、强氧化剂、有机溶剂、还
15、原剂等强 腐蚀性介质，是目前世界上最新耐腐蚀设备之一。 l右上为AFB、FB型泵：单级单吸悬 臂式耐腐蚀离心泵。 外型紧凑美观 ，高效节能，性能稳定。泵 适用于 输送不包含固体颗粒的有机或无机化 工介质也可供企业及城市供水 、排 水之用。l右下依次为：ISG系列立式单级单 吸离心泵、ISGB 系列便拆式离心泵 、HQ 系列立式单级单吸管道离心泵 、WB 型微离心泵、WX型离心漩涡泵 、 ISG系列单级单吸管道离心泵、 TSWA卧式多级离心泵。l二、离心式泵主要部件结构形式l叶轮l叶轮：有开式、半开式及闭式叶轮三种。l 开式叶轮：没有前盘和后盘，只有叶片。多用于输送 含有杂质的液体。l 半开式叶轮：只设后盘。l 闭式叶轮：既有前盘又有后盘。清水泵的叶轮均为闭 式叶轮。l吸入室l吸入室的作用 使流体进入泵体时的流动损失最小。 l吸入室的结构 通常采用的吸入室的形式有： 锥体管式l 圆形管式。l三泵壳（略）l四轴封（略）第二节第二节 离心式泵正常工作所需附件离心式泵正常工作所需附件l一、离心式泵装置的管路及附件l 离心泵与风机的原理是相同的，只是所输送的介 质不同。从泵与
