泵与风机
二000年下半年高等教育自学考试全国统一命题考试
泵与风机
(电厂热能动力工程专业)
本试题分两部分,第一部分为选择题,1页至3页,第二部分为非选择题,4页至10页。本试题共10页;选择题20分，非选择题80分，满分100分。考试时间150分钟。
一、单项选择题（本大题共20小题，每小题1分，共20分）在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。
1.轴向涡流造成滑移时,可用来表示。【】
A.效率
B.滑移系数
C. 流量系数
D. 压力系数
2.下列泵中哪一种泵是叶片式泵【】
A.混流式
B. 活塞式
C. 齿轮式
D. 水环式真空泵
3.自由预旋是由于________造成的。【】
A.结构上的因素
B. 后弯式离心叶片
C.径向式离心叶片
D. 压力改变
4. 在转速、流量和几何尺寸相同条件下, _____防磨, 防积垢性能好。【】
A.前弯式离心叶片
B. 后弯式离心叶片
C. 径向式离心叶片
D. 轴流式叶片
5.活塞式泵工作原理是: 由于活塞在泵缸内做往复运动, 工件室容积发生周期性改变, 引起
________大小发生变化, 由此来输送并使液体获得能量。【】
A.量
B. 压力
C. 内能
D. 动能
6.下述哪一种蜗舌多用于低压, 低噪声风机, 但效率有所下降?【】
A.平舌
B. 短舌
C. 深舌
D. 尖舌
7.下列哪一项不属于流动损失【】
A.摩擦损失h f
B.扩散损失h j
C.冲击损失h s
D.圆盘摩擦损失
8.汽蚀形成过程要发生汽泡溃灭, 溃灭形成的冲击频率最高可达每秒 【 】
A.几十次
B.几百次
C.几千次
D.几万次
9.哪一种密封具有自动对准密封装置中心和轴中心的作用? 【 】
A.填料密封
B.机械密封
C.浮环密封
D.迷宫密封
10.关于吸入室的论述, 哪一个完全正确? 【 】
A.圆环形吸入室的特点是结构简单, 制造方便, 流体在吸入室内流动时, 流速是逐渐增加的, 因而使流速分布更趋向均匀, 损失较小, 主在用于悬臂式离心泵
B.锥形管吸入室的优点是结构简单紧凑,轴向尺寸较短;缺点是流体进入叶轮的损失较大,且流速分布不太均匀,多级泵大多采用。其吸入口损失在泵的总扬程中所占比例不大。
C.半螺旋形吸入室的优点是流体分布均匀，阻力较小，但因进入叶轮前已有预旋，故降低了泵的扬程。半螺旋形吸入室大多应用在单级双吸离心泵上。
D.三者都不正确。
11.同一台风机，转速相同，若输送气体的密度ρ1≠ρ2, 则对应的全 压与轴功率之间的正确关系式应为 【 】
A.
2121ρρ>
P P 2
121ρρ
>P P B.2121ρρ>P P
2121ρρ=P P
C. 2121ρρ
D. 2121ρρ=P P 2
121ρρ=P P
12.对β2e <90°后弯式叶片,q vT - H T ∞关系曲线为 【 】
A.水平直线
B. 自左向右下降的直线
C. 自左向右上升的直线
D. 自左向右下降的曲线
13.相似风机, 压力系数p 越大, 表示风机的 【 】
A.转速越高
B. 转速越低
C. 全压越大
D. 全压越小
14.几何相似的一系列风机, 无因次性能曲线 【 】
A.不同
B. 相同
C. 形状与转速有关
D. 式况相似时相同
15.图示为离心式泵或风机叶轮的流动功率与理论流量(P h ~ q vT )关系曲线, 正确的说法应为【 】
A. a, β2e <90°; b, β2e =90°; c, β2e >90°)
B. (a, β2e =90°; b, β2e <90°; c, β2e >90°)
C. (a, β2e >90°; b, β2e >90°; c, β2e =90°)
D. (a, β2e =90°; b, β2e >90°; c, β2e <90°)
16. 低比转速离心泵的叶轮外径由D 2车削至D’2时, 其流量与扬程的变化规律由车削定律给出, 其式为 【 】
A. 22222)(H H D D D D q q v v '='
'=' B. 22
222H H )(D D D D q q v v '
=''
=' C. 222222)(H H )(D D D D q q v v '=''=' D. 2
2
22H
H D D
D D q q v v '=''='
17.对于具有不稳定区性能曲线的风机, 采用节流,,入口导叶、动叶、 变速等不同的调节方式时, 发生不稳定运行的可能性大小不同, 以_______调节发生不稳定运行的可能性为最大. 【 】
A.节流
B. 入口导叶
C. 动叶
D. 变速
18.两台相同性能的风机在稳定区并联运行, 并联工作点的流量为q V 并,联现若其中一台故障停机, 由单台风机运行(设管路特性曲线不变), 工作点流量为q V 单, 则q V 并与q V 单的相互关系为【 】
A. q V 并 =q V 单
B. q V 并 =2q V 单
C. q V 单 D. q V 并>2q V 单 19.锅炉给水泵把除氧器内的水压送到锅炉汽包内, 当汽包内液面压力升高时, 锅炉给水泵工作点流量q V 和扬程H 的变化是【 】 A.q V 加大, H 升高 B. q V 减小, H 降低 C. q V 加大, H 降低 D. q V 减小, H 升高 20.两台不同大小的泵串联运行, 串联工作点的扬程为H 串, 若去掉其中一台, 由单台泵运行时, 工作点扬程分别为H 大或H 小,则串联与单台运行间的扬程关系为 【 】 A.H 串= H 大 + H 小 B. H 串>H 大 + H 小 C. H 大 D. H 小 第二部分 非选择题 二、名词解释(本大题共4小题, 每小题2分, 共8分) 21.风机的全压 22.泵选型时的计算流量和计算扬程 23.轴功率 24.几何相似 三、简答题(本大题共4小题, 每小题6分, 共24分) 25.轴流与离心式泵与风机的q v- P(轴功率) 性能曲线有什么不同?在启动方式上有什么不同? 26.简述风机的喘振现象及其产生的原因, 引起的后果. 27.为提高风机的效率, 一般采用什么叶片型式的离心风机, 为什么? 28.简述机械损失的内容, 及减小机械损失, 提高机械效率的措施. 四、简单计算题(本大题共4小题, 每小题6分, 共24分) 29.已知某单吸单级离心泵的比转速n s= 60, 当转速n= 2900r/min时对应的最高效率η=0.75. 若对应泵的扬程H=50m, 求该泵的流量与轴功率. 已知水的密度ρ=1000kg/m3。 30.有一单吸单级离心泵, 流量q v=68m3/h, △h c=2m, 从封闭容器中抽送温度为400C的清水, 容 器中液面绝对压力为8.829kPa, 吸入管路阻力损失为0.5m, 试求该泵的允许几何安装高度是多少?水在400C时的密度为992kg/m3, 相对应的饱和蒸汽压力P v=737N/m2 31.已知某台离心泵在抽送水(ρ=103kg/m3)时的扬程为30m, 现同样用这台泵来输送密度为0.7 ×103kg/m3的汽油, 问这时的扬程为多少米?这两种情况下泵的全压值各为多少kPa? 32.某离心风机在管路系统中工作, 当转速 n1=960r/min时, 其q v -p性能曲线如图所示, 已 知管路特性方程p= 20q v2(式中qv的单位以m3/s 计算)若采用变速调节使的风量为q v=25000m3/h 时, 这时风机的转速n2为多少? 五、综合计算题(本大题共2小题, 每小题12分, 共24分) 33．2DG-10型泵在管路中工作, 其q v - H性能曲线如图 所示, 管路特性曲线方程为H c=1400+1300 q v2(式中q v 单位为m3/S), 问此泵在管路中的供水量为多少? 如 再并联一台性能相同的泵并联运行, 并联工作时的流 量又是多少? 34.有一离心式水泵, 叶轮外径D2=25cm, 叶轮出口宽度b2=1cm, 叶轮出口安装角β2e=24°, 转 速n=2900r/min, 理论流量q V·T=0.028m3/S, 设液体径向注入叶轮, 即α1=90°,计算无限多叶轮的理论能头H T∞, 若滑移系数k=0.85, 计算有限叶片叶轮时的理论扬程H T。 二000年下半高等教育自学考试全国统一命题考试 泵与风机度题参考答案及评分标准 专业：（电厂热能动力工程） 一, 单项选择题(本大题共20小题, 每小题1分, 共20分) 1.B 2. A 3. C 4. C 5. B 6.A 7. D 8. D 9. C 10. C 11.D 12. B 13.C 14. B 15. A 16. C 17. A 18.C 19. D 20. D 二、名词解释（本大题共4 小题，每小题2分，共8分） 21.【参考答案及评分标准】 单位体积气体通过风机后所获得的量。 22.【参考答案及评分标准】 根据实际所需的最大流量和相应的最大扬程分别加上由设计规程规定的安全裕量,即为计算流量和计算扬程。 23.【参考答案及评分标准】 轴功率是原动机传到泵与风机轴上的功率,也称泵与风机的输入功率。 24.【参考答案及评分标准】 指原型与模型的泵与风机各过流部件对应线性尺寸同一比例，且叶片数目相等，对应叶片安装角相等。 三、简答题（本大题共4小题，每小题6分，共24分） 25．【参考答案及评分标准】 一般情况下离心式泵与风机随流量度增加，轴功率增加，令流量时轴功率最小，而轴流式泵与风机随流量增加轴功率减小，零流量时轴功率最大。（3分）故离心式泵与风机应关闭阀门启动，轴流式泵与风机应在阀门全开情况下启动。（3分）。 26．【参考答案及评分标准】 答：所谓喘振，就是风机的流量周期性的反复在很大范围内变化而引起强烈振动的现象。 （2分） 产生原因：具有驼峰型 的qv-p 性能曲线的风机向大容器送气，且工作点位于不稳定区时。（2 分） 27．【参考答案及评分标准】 大多数采用后弯式叶片的离心风机（3分） 因为后弯式叶片流体出口绝对速度最小，静压能高，流动损失小，流体在能量转换装置中的能量转换损失小，噪声低，效率高。（3分） 28.【参考答案及评分标准】 泵与风机的机械损失包括两部分，一部分是轴与轴承、轴与轴封的机械损失，另一部分是叶 轮圆盘摩擦阻力损失（2分） 减小机械损失，提高机械效率措施： ①轴与轴承的润滑,减小损失(1分) ②轴与轴封的润滑,减小损失(1分) ③降低叶轮盖板处表面及壳腔内表面的粗糙度(1分) ④适当的叶轮与壳体间隙,合适的泵腔形式(1分) 评分意见:③④两条若答:提高转速,降低叶轮外径,也给与2分. 四、简单计算题（本大题共4小题，每小题6分，共24分） 29.【参考答案及评分标准】 答案：由6065 .34 /3==H q n n v a 可解出qv=00114m 3 /s (4分) KW H gq p v 46.775 .0500114.081.9103=???=ηρ （2分） 评分意见：qv （4分） P （2分） 30.【参考答案及评分标准】 [NPSH]=NPSH0+0.3=2.3m(2分) []∑---= 00][h NPSH g p g p Hg v ρρ (3分) 65.25.03.28 .99227374 8.99228829-=--?-?= (1分) 故该泵的叶轮进口中心应在容器液面以下-2.65m 31.【参考答案及评分标准】 泵的扬程与密度无关 此泵输送油时H T ′=H T =30m(2分) p d 水H Tgp 水=30×9.81×103=294.3(kpa)(2分) P d 油=H TgP 油30×9.81×0.7×103 =206.1(kpa)(2分) 32.【参考答案及评分标准】 解:本题需用作图法求解:(1)把管路特性曲线方程P C =20qv 2 作到风机的P-qv 性能曲线图上: (3分) (2)从图上读出;n=960r/mim 工作点qv=35.5×103m 3 /h,p=1920pa 变速后qr ′=25×103m 3 /h,因其在pc=20qv2上所以P ′=950pa,又因相似抛物线与管路特性曲线重合,故有: min /676960105.3510253 3 r n q q n v v ==??='=' 答:转速为676r/m 左右(3分) 五、综合计算题（本大题共2小题，每小题12分，共24分）33.【参考答案及评分标准】 解:本题需用作图法求解 （1） 在泵的性能曲线图中以相同的比例尺绘出管路特性曲线:由He=1400+13200qv2算出各个 选取定流量qv 下所需的扬程H 并，并将图中的流量单位m 3 /h 换算成m 3 /h 代入管路特性方程： 根据上述数值在图上作出管路特性曲线，查得q v =295m 3 /h (2)按在相同的扬程下流量相加的原则作出两台泵并联的性能曲线q v -H 并，它与管路特性贡线交点即为并联工作点，由图上查出q v 并=480m 3 /h 左右 评分意见（1）6分，（2）6分 34【参考答案及评分标准】 )/(94.37602900 25.014.36022s m n D u =??= = π (1分) )/(57.301 .025.014.3028.0,22,2s m b D T qv V a =??==∞ π (2分) )/(78.824 sin 57 .3sin 2,2,2s m V w a a == = ∞∞β (1分) 24cos 94.3778.8294.3778.8cos 222022 22,2,2??-+=-+=∞∞βu u w v =30.13(m/s) (3分) =37.94×30.13×cos(13 .3057 .3sin 1 -)/9.81=115.71(m) (3分) H T =KH T,∞,=0.85×115.71=98.35(m)(3分) 泵与风机运行中的几个问题 泵与风机的运行状况对电厂的安全、经济运行十分重要。目前泵与风机在运行中还存在不少问题，如运行效率偏低、振动、磨损等问题。近几年来，低效产品已逐步被较高效率的新产品所取代，并随着各种新型、高效调节装置的使用，运行效率已得到了大大改善。现仅就启动、运行、故障分析，特别是振动、磨损等方面的问题讨论如下： 一、泵的启动、运行及故障分析 （一）泵的启动 水泵启动前应先进行充水、暖泵、及启动前的检查等准备工作，然后才能启动。 1、充水 水泵在启动前，泵壳和吸水管内必须先充满水，这是因为在有空气存在的情况下，泵吸入口不能形成和保持足够的真空。 例如，为了在循环水泵的泵壳和吸水管内形成真空，在中央水泵房一般要附设专门用来抽空气的电动真空泵。靠近汽轮机房就地安装的循环水泵除装有一台电动真空泵外，还设有射汽抽气器或射水抽气器；而与大型火力发电厂的循环水泵配套的真空泵则常采用液环泵，亦称水环式真空泵，以便将泵内的空气抽出，形成真空使水泵充水。 对于高压锅炉给水泵，在其吸入口管的最高点或前置泵连接管的最高点，均设有能自动排除空气和气体的装置，以便在启动之前（经过检修或长期停运后）逐步向给水泵充水，排出泵内的空气。 2、暖泵 随着机组容量的增加，锅炉给水泵启动前暖泵已成为最重要的启动程序之一。这是因为：一方面，处于冷态下的给水泵，其内部存水及泵本身的温度等级都很低；另一方面，对于处于热态下的给水泵，无论其采用什么型式的轴端密封，均会有一些低温冷却水漏入泵内，若此时其出水阀密封性较差，特别是其逆止阀漏水，也会使一些低温水流入泵内。不同温度的水在泵内形成分层，上层为热水而下层为冷水，使泵受热不均，造成泵体上下温差。如果启动前暖泵不充分，启动后，给水泵将受到高温水的直接热冲击，造成热胀不均，加剧泵体的上下温差，使泵体产生拱背变形、漏水、泵内动静部分磨损甚至抱轴等事故。因此，锅炉给水泵无论是在冷态或热态下启动，在启动前都必须进行暖泵。暖泵方式分为正暖（低压暖泵）和倒暖（高压暖泵）两种形式，现以双壳体泵为例简述如下： 所谓正暖，是指暖泵用水取自水温较低的除氧器，暖泵水从给水泵的进口流入泵内，流过末级之后又经过内外壳体间的隔层流出。正暖方式的缺点：一是它不利于缩小泵壳体上、下部的温差，特别是在高压侧下部容易形成不流通的死区，不易使泵壳体受热均匀；二是不经济，当泵处于热备用时，暖泵水不断地排向地沟，造成浪费。 所谓倒暖，是指暖泵用水取自水温较高的压力母管，引进给水泵内外壳体间的夹层，再从给水泵的末级流向首级，最后由泵的进口流回除氧器。给水泵处于热备用状态时，常采用 泵与风机课后思考题答案 Final approval draft on November 22, 2020 思考题答案 绪论 思考题 1．在火力发电厂中有那些主要的泵与风机其各自的作用是什么 答：给水泵：向锅炉连续供给具有一定压力和温度的给水。 循环水泵：从冷却水源取水后向汽轮机凝汽器、冷油器、发电机的空气冷却器供给冷却水。 凝结水泵：抽出汽轮机凝汽器中的凝结水，经低压加热器将水送往除氧器。 疏水泵：排送热力系统中各处疏水。 补给水泵：补充管路系统的汽水损失。 灰渣泵：将锅炉燃烧后排出的灰渣与水的混合物输送到贮灰场。 送风机：向锅炉炉膛输送燃料燃烧所必需的空气量。 引风机：把燃料燃烧后所生成的烟气从锅炉中抽出，并排入大气。 2．泵与风机可分为哪几大类发电厂主要采用哪种型式的泵与风机为什么 答：泵按产生压力的大小分：低压泵、中压泵、高压泵 风机按产生全压得大小分：通风机、鼓风机、压气机 泵按工作原理分：叶片式：离心泵、轴流泵、斜流泵、旋涡泵 容积式：往复泵、回转泵 其他类型：真空泵、喷射泵、水锤泵 风机按工作原理分：叶片式：离心式风机、轴流式风机 容积式：往复式风机、回转式风机 发电厂主要采用叶片式泵与风机。其中离心式泵与风机性能范围广、效率高、体积小、重量轻，能与高速原动机直联，所以应用最广泛。轴流式泵与风机与离心式相比，其流量大、压力小。故一般用于大流量低扬程的场合。目前，大容量机组多作为循环水泵及引送风机。 3．泵与风机有哪些主要的性能参数铭牌上标出的是指哪个工况下的参数 答：泵与风机的主要性能参数有：流量、扬程（全压）、功率、转速、效率和汽蚀余量。 在铭牌上标出的是：额定工况下的各参数 4．水泵的扬程和风机的全压二者有何区别和联系 答：单位重量液体通过泵时所获得的能量增加值称为扬程； 单位体积的气体通过风机时所获得的能量增加值称为全压 联系：二者都反映了能量的增加值。 区别：扬程是针对液体而言，以液柱高度表示能量，单位是m。 全压是针对气体而言，以压力的形式表示能量，单位是Pa。 5．离心式泵与风机有哪些主要部件各有何作用 答：离心泵 叶轮：将原动机的机械能传递给流体，使流体获得压力能和动能。 吸入室：以最小的阻力损失引导液体平稳的进入叶轮，并使叶轮进口处的液体流速分布均匀。 2-1试述离心泵与风机的工作原理。 通过入口管道将流体引入泵与风机叶轮入口，然后在叶轮旋转力的作用下， 流体随叶轮一同旋转，由此就产生了离心力，使流体沿着叶轮流道不断前进，同时使其压力能和动能均有所提高，到达叶轮出口以后，再由泵壳将液体汇集起来并接到压出管中，完成流体的输送，这就是离心泵与风机的工作原理。 2-2离心泵启动前为何一定要将液体先灌入泵内？ 离心泵是靠叶轮旋转产生离心力工作的，如启动前不向泵内灌满液体，则叶轮只能带动空气旋转。而空气的质量约是液体（水）质量的千分之一，它所形成的真空不足以吸入比它重700多倍的液体（水），所以，离心泵启动前一定要将液体先灌入泵内。 2-3提高锅炉给水泵的转速，有什么优缺点？ 泵与风机的转速越高： （1）它们所输送的流量、扬程、全压亦越大； （2）转速增高可使叶轮级数减少，泵轴长度缩短。 （3）泵转速的增加还可以使叶轮的直径相对地减小，能使泵的质量、体积大为降低。 所以国内、外普遍使用高转速的锅护给水泵。 但高转速受到材料强度、泵汽蚀、泵效率等因素的制约。 2-4如何绘制速度三角形？预旋与轴向旋涡对速度三角形有什么影响？ 1.如何绘制速度三角形？ 速度三角形一般只需已知三个条件即可画出： （1）圆周速度u （2）轴向速度v m （3）叶轮结构角βg角 即可按比例画出三角形。 （1）计算圆周速度u 在已知和叶轮转速n和叶轮直径D（计算出口圆周速度u2时，使用出口直径，反之，使用入口直径，以此类推）以后，即可以求出圆周速度u； （2）叶轮结构角βg 通常是已知的值，因为它是叶轮的结构角，分为入口和出口。 （3）轴向速度v m 因为过流断面面积(m2)与轴向速度v m（m/s）的乘积，就是从叶轮流过的流体的体积流量（m3/s），因此，只要已知体积流量，并计算出过流断面的面积，即可得出轴向速度v m(m/s),由此既可以绘制出速度三角形。 2.预旋与轴向旋涡对速度三角形有什么影响？ (1)预旋对速度三角形的影响？ 流体在实际流动中，由于在进入叶轮之前在吸入管中已经存在一个旋转运动，这个预先的旋转运动称为预旋。当流体进入叶轮前的绝对速度与圆周速度间的夹角是锐角，且绝对速度的圆周分速与圆周速度同向，此时的预旋称为正预旋；反之，流体进入叶轮前的绝对速度与圆周速度间的夹角是钝角，则绝对速度的圆周分速与圆周速度异向，此时的预旋称为负预旋。 由此可见，当无预旋时，流体流入角α1为90o，此时叶轮进口速度三角形为直角三角形，如图1所示；当正预旋时，流体流入角α1<90o，此时叶轮进口速度三角形为锐角三角形，如图2所示；当负预旋时，流体流入角α1>90o，此时叶轮进口速度三角形为钝角三角形，如图3所示。 (2)轴向漩涡对速度三角形的影响？ 如图4所示，叶轮内流体从进口流向出口、同时在流道内一产生一个与叶轮转向相反的轴向旋涡，当叶轮内流体从进口流向出口时，流道内均匀的相对速度受到轴向旋涡的破坏。在叶片，工作面附近，相对速度的方向与轴向旋涡形成的流动速度方向相反，两个速度叠加的结果，使合成的相对速度减小。而在叶片非工作面附近，两种速度的方向相同，速度叠加的结果使合成的相对流速增加。 叶片数有限多时,出流角度从β2g降低至β2后，v2u∞就减小成v2u了，如图5所示。这就是相对速度产生滑移，造成流体出口的旋转不足。 2-5 H T∞、H T及之间有何区别？为什么H 《泵与风机》课程总结 引言： 2010年下半学年，我们热能专业学习了《泵与风机》这门专业课程，通过一学期的学习与认识，我初步掌握了泵与风机的专业常识及操作方面的知识。 泵与风机是一种利用外加能量输送流体的机械。通常将输送液体的机械称为泵，输送气体的机械称为风机。按其作用，泵与风机用于输送液体和气体，属于流体机械；按其工作性质，泵与风机是将原动机的机械能转化为流体的动能与压能，因此又属于能量转化机械。 泵与风机在生活中应用十分广泛，在农业中的排涝、灌溉；石油工业中的额输油和注水；化学工业中的高温、腐蚀性流体的排送；冶金工业中的鼓风机流体的输送等等都离不开泵与风机。 从我们专业角度来看，泵与风机在火力发电厂中的作用也不容小视。在火力发电厂中，泵与风机是最重要的辅助设备，担负着输送各种流体，以实现电力生产热力循环的任务。如：排粉机或一次风机、送风机、引风机、给水泵、循环水泵、主油泵等等一些辅助设备。总之，泵与风机在火电厂中应用极为广泛，起着极其重要的作用。其运行正常与否，直接影响火力发电厂的安全及经济运行。 随着科学的发展，泵与风机正向着大容量、高参数、高转速、高效率、高自动化、高性能和低噪音的方向发展。 课程学习： 第一章泵与风机的概述 第二节泵与风机的性能参数 泵与风机的性能参数有流量、扬程或全压、功率、效率、转速，水泵还有允许吸上真空高度或允许气蚀余量等。 第三节泵与风机的分类及工作原理 泵与风机按工作原理可分为三大类： （一）叶片式 （二）容积式 （三）其他形式（喷水泵、水击泵） 按产生的压头分： （一）低压泵、高压泵 （二）通风机、压气机（离心通风机、轴流通风机） 按产生的作用分： （一）给水泵、凝结水泵、循环水泵、主油泵等等 各种泵与风机的工作原理及特点： 1、离心式泵与风机1、 2、 3、 2、轴流式泵与风机 3、混流式泵与风机 4、往复式泵与风机 5、齿轮泵 6、螺杆泵 7、罗茨泵 泵与风机 单项选择题 1. 离心泵或风机叶轮内介质流动方向为。 A.径向进、轴向出 B.轴向进、斜向出 C.轴向进、轴向出 D.轴向进、径向出 答案：D [解答] 离心泵和风机的定义就是叶轮内流体轴向进、径向出。 2. 离心泵或风机叶轮内介质流动的主要动力是。 A.离心力 B.叶片升力 C.叶片摩擦力 D.螺旋推力 答案：A [解答] 离心泵或风机叶轮内介质流动的主要动力为离心力。 3. 离心泵属于。 A.叶片泵 B.容积泵 C.漩涡泵 D.其他类型 答案：A [解答] 离心泵属于叶片泵。 4. 离心泵要，阀门起动。 A.叶轮注满水，开 B.吸水管及叶轮注满水，开 C.叶轮注满水，关 D.吸水管及叶轮注满水，关 答案：C [解答] 离心泵要吸水管及叶轮注满水，因为不注水形不成足够的负压将低处水抽起；离心泵零流量功率最小，关阀门起动可以减小对电力系统的冲击，对自身电动机和机器本身的保护也有好处。 5. 离心清水泵流量qv=10L/s，扬程H=20m，其效率60%，轴功率为kw。 A.1.1 B.3.3 C.2.2 D.3.5 答案：B [解答] 有效功率Ne=ρgHqv，轴功率 ，则 。 6. 水泵扬程是的差值。 A.上下游几何高程 B.进出口压强 C.进出口总水头 D.A、C均正确 答案：C [解答] 水泵扬程是进出口总水头的差值，这是扬程定义。 7. 风机静压是。 答案：A [解答] 风机静压是全压减出口动压。 8. 由泵与风机的基本方程可知，扬程与有关。 A.进口绝对速度 B.出口绝对速度 C.进出口圆周速度 D.以上各项 答案：D [解答] 由泵与风机的基本方程可知，扬程与进出口圆周速度“及绝对速度的圆周分速度υu有关，所以也就和绝对速度有关。 9. 清水泵改抽送酒精，转速不变，则理论扬程。 A.加大 B.减小 C.不变 D.不确定 一，填空（每空1分 共15分） 1.叶轮是离心泵的能量转换元件，它的结构形式有开式，闭式，半开半闭式 三种。 2.泵与风机中能量转换时的损失可分为机械损失，流动损失，容积损失 三种。 3.前向式叶轮的叶片弯曲方向与叶轮旋转方向相同。 4.我国水泵行业习惯使用的比转速表达式为 5.泵或风机的工作点是管网特性曲线与泵的特性曲线的交点。 6.当使用比例定律进行流体机械的变转速调节时，其流量和转速的一次方 成正比，压力和转速的二次方成正比，功率和转速的三次方成正比。 7.泵与风机的无因次特性曲线是以流量系数为横坐标；压力系数为纵坐标绘制的。 8.离心泵叶轮根据叶片出口相对流动角β2的不同可分为三种不同形式，当 β2<90 o时为后弯，β2=90 o时为径向，β2>90o时为前弯. 9、装置有效汽蚀余量越大，机械低压侧液体具有的能量超过液体汽化压力的余量越多，越不容易发生气蚀。 10反作用度表示静压能在总能量头中的比重。 11.通用特性曲线是以流量系数为横坐标；压力系数为纵坐标绘制的。 12、.泵与风机调节工况的方法有节流调节，导叶调节，动叶调节，气蚀调节，变速调节，改变台数调节。 二、选择（ 每题2分 共20分） 1．根据泵与风机的工作原理，离心式泵属于那种类型的泵。（ C ） A.容积式 B.往复式 C.叶片式 D.其它类型的泵 2．下面的哪一条曲线是泵的特性曲线？（ A ） A 泵所提供的流量与扬程之间的关系曲线 B 流量与沿程损失系数之间的关系曲线 C 管路的流量与扬程之间的关系曲线 D 管路的性能曲线 3．离心式叶轮有三种不同的形式，其叶轮形式取决于（ B ） A ． 叶片入口安装角B.叶片出口安装角 C.叶轮外径和宽度 D.叶轮内径和宽度 4．对径向式叶轮，其反作用度τ值的大小为（ D ） A ． 2 10＜ ＜τ B ．1 2 1 ＜＜τ C ．1＝τ D ． 2 1＝ τ 5．管路系统能头和流量的关系曲线是（ C ） A ． 斜率为?的直线，?为综合阻力系数 B ． 水平直线 C.二次抛物线 D.任意曲线 6．在离心式风机叶轮前的入口附近，设置一组可调节转角的静导叶，通过改变静导叶的角度以实现风机流量调节的方式称为（ B ）. H q n s 4 3 2 1 65 .3= JB-LB-CA2000SZ 分布智能型火灾报警控制器（联动型） 使 用 说 明 书 成都安吉斯智能设备有限公司 一、概述 JB-LB-CA2000/SZ分布智能火灾报警控制器与探测器及各种模块组成自动监测系统，监测现场的火灾情况，利用智能算法判断其状态（火警或故障或反馈），完成火灾自动报警和联动功能。该控制器可以实现全总线通讯，集报警、监视、控制于同一回路总线。硬件电路采用单片微机控制，模块化结构，布局简洁紧凑，便于系统安装和扩展。控制器外形为壁挂式结构，全中文液晶显示，外形新颖美观。是一种高性能、高可靠性的智能火灾报警控制器。 二、主要技术指标 1．电源： AC 220V ±10％～15％ 50Hz 2. 备用电源： DC 24V （密封式蓄电池2节：2x12Vx12ah） 3．控制器容量：单回路可达127点 4．回路容量：二线制智能感烟、感温探测器，手动报警按钮，输入模 块，联动模块等任意组合最多127个点5．控制输出： 2组双触点继电器输出（火警输出、故障输出） 2组手动控制输出继电器 每对触点容量为1A/220VAC或2A/27VDC 6.电源输出： 24V/1A 7．使用环境：温度－10oC～＋50oC 湿度≤95％ 8．执行标准： GB4717－93火灾报警控制器通用技术条件 GB16806-97消防联动控制设备通用技术条件 三、系统组成 CA2000/SZ智能火灾报警控制器（联动型）由控制主板和多线联动操作控制板组成。通过全汉字液晶和键盘操作，实现信息的显示和人机对话。 四、主要功能 1．系统参数设置功能 系统安装完毕后，控制器第一次开机时将默认无编码，正常巡检，系统显示一切正常，必须进行编程设置，才能监视编码地址。设置方法参见“六、系统功能”。 2．火灾报警功能 绪论 思考题 1．在火力发电厂中有那些主要的泵与风机？其各自的作用是什么？ 答：给水泵：向锅炉连续供给具有一定压力和温度的给水。 循环水泵：从冷却水源取水后向汽轮机凝汽器、冷油器、发电机的空气冷却器供给冷却水。 凝结水泵：抽出汽轮机凝汽器中的凝结水，经低压加热器将水送往除氧器。 疏水泵：排送热力系统中各处疏水。 补给水泵：补充管路系统的汽水损失。 灰渣泵：将锅炉燃烧后排出的灰渣与水的混合物输送到贮灰场。 送风机：向锅炉炉膛输送燃料燃烧所必需的空气量。 引风机：把燃料燃烧后所生成的烟气从锅炉中抽出，并排入大气。 2．泵与风机可分为哪几大类？发电厂主要采用哪种型式的泵与风机？为什么？ 答：泵按产生压力的大小分：低压泵、中压泵、高压泵 风机按产生全压得大小分：通风机、鼓风机、压气机 泵按工作原理分：叶片式：离心泵、轴流泵、斜流泵、旋涡泵 容积式：往复泵、回转泵 其他类型：真空泵、喷射泵、水锤泵 风机按工作原理分：叶片式：离心式风机、轴流式风机 容积式：往复式风机、回转式风机 发电厂主要采用叶片式泵与风机。其中离心式泵与风机性能范围广、效率高、体积小、重量轻，能与高速原动机直联，所以应用最广泛。轴流式泵与风机与离心式相比，其流量大、压力小。故一般用于大流量低扬程的场合。目前，大容量机组多作为循环水泵及引送风机。3．泵与风机有哪些主要的性能参数？铭牌上标出的是指哪个工况下的参数？ 答：泵与风机的主要性能参数有：流量、扬程（全压）、功率、转速、效率和汽蚀余量。 在铭牌上标出的是：额定工况下的各参数 4．水泵的扬程和风机的全压二者有何区别和联系？ 答：单位重量液体通过泵时所获得的能量增加值称为扬程； 单位体积的气体通过风机时所获得的能量增加值称为全压 联系：二者都反映了能量的增加值。 区别：扬程是针对液体而言，以液柱高度表示能量，单位是m。 全压是针对气体而言，以压力的形式表示能量，单位是Pa。 5．离心式泵与风机有哪些主要部件？各有何作用？ 答：离心泵 叶轮：将原动机的机械能传递给流体，使流体获得压力能和动能。 吸入室：以最小的阻力损失引导液体平稳的进入叶轮，并使叶轮进口处的液体流速分布均匀。 压出室：收集从叶轮流出的高速流体，然后以最小的阻力损失引入压水管或次级叶轮进口，同时还将液体的部分动能转变为压力能。 导叶：汇集前一级叶轮流出的液体，并在损失最小的条件下引入次级叶轮的进口或压出室，同时在导叶内把部分动能转化为压力能。 密封装置：密封环：防止高压流体通过叶轮进口与泵壳之间的间隙泄露至吸入口。 轴端密封：防止高压流体从泵内通过转动部件与静止部件之间的间隙泄漏 第二节泵与风机的叶轮理论 一、离心式泵与风机的叶轮理论 离心式泵与风机是由原动机拖动叶轮旋转，叶轮上的叶片就对流体做功，从而使流体获得压能及动能。因此，叶轮是实现机械能转换为流体能量的主要部件。 (1) 离心式叶轮叶片型式对HT∞的影响 一般叶片的型式有以下三种： 叶片的弯曲方向与叶抡的旋转方向相反，称为后弯式叶片。 叶片的出口方向为径向，称径向叶片。 叶片的弯曲方向与叶轮的旋转方向相同，称为前弯式叶片。 前弯式叶片产生的能头最大，径向式次之，后弯式最小。 对流体所获得的能量中动能和压能所占比例的大小比较可知：后弯式叶片时，流体所获得的能量中，压能所占的比例大于动能；径向式叶片做功时，压能和动能各占总能的一般；前弯式叶片做功时,总能量中动能所占的比例大于压能。 那么，对离心泵而言，为什么一般均采用后弯式叶片，而对风机则可根据不同情况采用三种不同的叶片形式，其原因如下： 在转速n、叶轮外径、流量及入口条件均相同的条件下，前弯式叶片产生的绝对速度比后弯式叶片大，而液体的流动损失与速度的平方成正比。因此，当流体流过叶轮及导叶或蜗壳时，其能量损失比后弯叶片大。同时为把部分动能转换为压能，在能量转换过程中，必然又伴随较大的能量损失，因而其效率远低于后弯式叶片。反之，前弯式叶片有以下优点：当其和后弯式叶片的转速、流量及产生的能头相同时，可以减小叶轮外径。因此，可以减小风机的尺寸，缩小体积，减轻质量。又因风机输送的流体为气体，气体的密度远小于液体，且摩擦阻力正比于密度，所以风机损失的能量远小于泵。鉴于以上原因，在低压风机中可采用前弯式叶片。 二、轴流式泵与风机的叶轮理论 （一）、概述 轴流式和离心式的泵与风机同属叶片式，但从性能及结构上两者有所不同。轴流式泵与风机的性能特点是流量大，扬程(全压)低，比转数大，流体沿轴向流入、流出叶轮。其结构特点是：结构简单，重量相对较轻。因有较大的轮毂动叶片角度可以作成可调的。动叶片可调的轴流式泵与风机，由于动叶片角度可随外界负荷变化而改变，因而变工况时调节性能好，可保持较宽的高效工作区。鉴于以上特点，目前国外大型制冷系统中普遍采用轴流式风机作为锅炉的送引风机、轴流式水泵作为循环水泵。今后随着容量的提高，其应用范围将会日益广泛。 (二)、轴流式泵与风机的叶轮理论 1、翼型和叶栅的概念 由于轴流式泵与风机的叶轮没有前后盖板，流体在叶轮中的流动，类似飞机飞行时，机翼与空气的作用。因此，对轴流式泵与风机在研究叶片与流体之间的能量转换关系时，采用了机翼理论。为此下面介绍翼型，叶栅及其主要的几何参数。 翼型机翼型叶片的横截面称为翼型，它具有一定的几何型线，和一定的空气动力特性。翼型见图： 离心泵、往复泵和风机的检维修 定义: 离心泵(Centrifugal pump ):是利用叶轮旋转而使水发生离心运动来工作的。水泵在启动前,必须使泵壳和吸水管内充满水，然后启动电机，使泵轴带动叶轮和水做高速旋转运动，水发生离心运动，被甩向叶轮外缘，经蜗形泵壳的流道流入水泵的压水管路。 往复泵(rec ip rocati ng pump :依靠活塞、柱塞或隔膜在泵缸内往复运动使缸内工作容积交替增大和缩小来输送液体或使之增压的容积式泵。 风机(Draught Fan)：依靠输入的机械能，提高气体压力并排送气体的机械，它是一种从动的流体机械。是把旋转的机械能转换为气体压力能和动能，并将气体输送出去的机械. 基本组成: 离心泵：叶轮，泵体，泵轴，轴承，密封环，填料函等。 往复泵：泵缸、活塞，活塞杆及吸入阀、排岀阀等 风机：叶轮、机壳、进风口、支架、电机、皮带轮、联轴器、消音器、传动件（轴承）等 工作原理: 离心泵：依靠高速旋转的叶轮，液体在惯性离心力作用下获得了能量以提高了压强。离心泵在工作前，泵体和进口管线必须灌满液体介质，防止气蚀现象的发生。当叶轮快速转动时，叶片促使介质很快旋转，旋转着的介质在离心力作用下从叶轮中废除，泵内的水被甩出后，叶轮的中心部分形成真空区域。 液体，一面又不断地给予吸入的液体一定的能力，将液体排除。 5 ' iHSE 一面不断地吸入 往复泵：由电动机通过减速器、皮带传动或无级调速器，带动曲轴旋转，推动连杆经滑块〔十字头〕使柱塞作直线往复运动，在泵头进口阀的启闭作用下达到吸排液目的。 风机：风机叶片中的空气与叶轮一块旋转，由于空气有一定的质量而产生离心力.空气从入口沿着叶片流向出口，入口处形成真空，空气在大气压力的作用下进入风机，在叶轮中获得能量后源源不断地从风机出口排出. 离心泵: 故障判断： 泵运行出现故障时，应该从地角螺栓是否松动、六角垫是否损坏、联轴器同心度是否符合要求、电机运转是否正常、轴承温度是否符合要求、润滑油油位是否正常、润滑油中是否有金属屑、泵轴是否窜动或上下跳动等方面进行判断。 泵的拆卸： 1. 首先断电、断水（或其他物料），关闭进出口阀门，并且确认断电报告； 2. 电机和水泵脱开后应点动电机，判断电机是否正常，这一点非常重要； 3. 在将悬架内的油脂放尽前，确认油脂内是否有杂质或金属屑，这一点非常重要，它可以帮助我们分析轴承、悬架等是否损坏； 4. 注意在拆除泵体与泵盖连接螺丝时要留下2条螺丝不要拆除，避免因阀门损坏而 造成水或物料大量溢出； 5. 有些泵体螺栓孔滑扣，已经改变了螺栓规格，在拆除螺丝时尽量做好标记对号入座，电机处的垫片也要做好标记，这样可以帮助我们提高工作效率。 泵的分解： 1. 拆卸叶轮锁母时注意观察叶轮锁母是否松动（如果松动可以造成机封泄露），然后 取下叶轮，同时注意叶轮与轴的配合间隙； 2. 拆下联轴器，注意要用拔轮器拆卸，不要用手锤或大锤拆卸，以免造成联轴器的损坏； 3. 拆下泵盖，拆开填料压盖，将填料（或机械密封）取出； 4. 在将轴承压盖拆下后，不要急于拆卸轴，要仔细检查轴承在悬架内是否窜动，以判断轴承悬架是否磨损； 5. 最后将轴承拆下，注意不要用手锤砸下轴承，要用拔轮器或专用工具拆卸，造成泵轴变形弯曲。 泵的检查、测量以及清洗： 1. 将轴承悬架用清洗剂或煤油仔细清洗干净（更换的新轴承悬架也要清洗） 承孔仔细测量（-0.017—-0.025）； 2. 将轴清洗干净后测量装轴承部位（+0.017—+0.025），装叶轮部位（+0.025）； 3. 测量密封环与叶轮的间隙，具体数值如下：（单位：mm） 叶轮密封环直径：W 50 最小直径间隙值：0.25 50~65 0.28 65~80 0.30 80~90 0.35 ,悬架轴+0.017— 第一章泵与风机综述 第一节泵与风机的分类和型号编制 一、泵与风机的分类 泵与风机是利用外加能旦输送流体的流体机械。它们大量地应用于燃气及供热与通风专业。根据泵与风机的工作原理，通常可以将它们分类如下： (一)容积式 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。按其结构不同，又可再分为； 1．往复式 这种机械借活塞在汽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(piston pump)等； 2．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(gear pump)、螺杆泵(screw pump)等。 (二)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： 1．离心式泵与风机； 2．轴流式泵与风机； 3．混流式泵与风机，这种风机是前两种的混合体。 4．贯流式风机。 (三)其它类型的泵与风机 如喷射泵（jet pump）、旋涡泵(scroll pump)、真空泵(vacuum pump)等。 本篇介绍和研讨制冷专业常用的泵与风机的理论、性能、运行、调节和选用方法等知识。由于制冷专业常用泵是以不可压缩的流体为工作对象的。而风机的增压程度不高(通常只有9807Pa或1000mmH2O以下)，所以本篇内容都按不可压缩流体进行论述。 二、泵与风机的型号编制 （一）、泵的型号编制 1、离心泵的基本型号及其代号 泵的型式型式代号泵的型式型式代号 单级单吸离心泵IS.B大型立式单级单吸离心泵沅江 1．泵与风机可分为哪几大类？发电厂主要采用哪种型式的泵与风机？为什么？ 答：泵按产生压力的大小分：低压泵、中压泵、高压泵 风机按产生全压得大小分：通风机、鼓风机、压气机 发电厂主要采用叶片式泵与风机。其中离心式泵与风机性能范围广、效率高、体积小、重量轻，能与高速原动机直联，所以应用最广泛。轴流式泵与风机与离心式相比，其流量大、压力小。故一般用于大流量低扬程的场合。目前，大容量机组多作为循环水泵及引送风机。 2．水泵的扬程和风机的全压二者有何区别和联系？ 答：单位重量液体通过泵时所获得的能量增加值称为扬程； 单位体积的气体通过风机时所获得的能量增加值称为全压 联系：二者都反映了能量的增加值。 区别：扬程是针对液体而言，以液柱高度表示能量，单位是m。 全压是针对气体而言，以压力的形式表示能量，单位是Pa。 3．离心式泵与风机有哪些主要部件？各有何作用？ 答：离心泵 叶轮：将原动机的机械能传递给流体，使流体获得压力能和动能。 吸入室：以最小的阻力损失引导液体平稳的进入叶轮，并使叶轮进口处的液体流速分布均匀。 压出室：收集从叶轮流出的高速流体，然后以最小的阻力损失引入压水管或次级叶轮进口，同时还将液体的部分动能转变为压力能。 导叶：汇集前一级叶轮流出的液体，并在损失最小的条件下引入次级叶轮的进口或压出室，同时在导叶内把部分动能转化为压力能。 密封装置：密封环：防止高压流体通过叶轮进口与泵壳之间的间隙泄露至吸入口。 轴端密封：防止高压流体从泵内通过转动部件与静止部件之间的间隙泄漏到泵外。 离心风机 叶轮：将原动机的机械能传递给流体，使流体获得压力能和动能 蜗壳：汇集从叶轮流出的气体并引向风机的出口，同时将气体的部分动能转化为压力能。 集流器：以最小的阻力损失引导气流均匀的充满叶轮入口。 进气箱：改善气流的进气条件，减少气流分布不均而引起的阻力损失。 4．目前火力发电厂对大容量、高参数机组的引、送风机一般都采用轴流式风机，循环水泵也越来越多采用斜流式（混流式）泵，为什么？ 答：轴流式泵与风机与离心式相比，其流量大、压力小。故一般用于大容量低扬程的场合。因此，目前大容量机组的引、送风机一般都采用轴流式风机。 斜流式又称混流式，是介于轴流式和离心式之间的一种叶片泵，斜流泵部分利用了离心力，部分利用了升力，在两种力的共同作用下，输送流体，并提高其压力，流体轴向进入叶轮后，沿圆锥面方向流出。可作为大容量机组的循环水泵。 1．试简述离心式与轴流式泵与风机的工作原理。 答：离心式：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。流体沿轴向流入叶轮并沿径向流出。 轴流式：利用旋转叶轮、叶片对流体作用的升力来输送流体，并提高其压力。流体沿轴向流入叶轮并沿轴向流出。 2．离心式泵与风机当实际流量在有限叶片叶轮中流动时，对扬程（全压）有何影响？如何修正？ 答：在有限叶片叶轮流道中，由于流体惯性出现了轴向涡流，使叶轮出口处流体的相对速度产生滑移，导致扬程(全压)下降。 一般采用环流系数k或滑移系数σ来修正。 3．为了提高流体从叶轮获得的能量，一般有哪几种方法？最常采用哪种方法？为什么？ 扬程：单位重量液体从泵进口截面到泵出口截面所获得的机械能。 流量qv ：单位时间内通过风机进口的气体的体积。 全压p ：单位体积气体从风机进口截面到风机出口截面所获得的机械能。 轴向涡流的定义：容器转了一周，流体微团相对于容器也转了一周，其旋转角速度和容器的旋转角速度大小相等而方向相反，这种旋转运动就称轴向涡流。影响：使流线发生偏移从而使进出口速度三角形发生变化。使出口圆周速度减小。 叶片式泵与风机的损失：（一）机械损失：指叶轮旋转时，轴与轴封、轴与轴承及叶轮圆盘摩擦所损失的功率。（二）容积损失：部分已经从叶轮获得能量的流体从高压侧通过间隙向低压侧流动造成能量损失。泵的叶轮入口处的容积损失，为了减小这部分损失，一般在入口处都装有密封环。（三），流动损失：流体和流道壁面生摸差，流道的几何形状改变使流体产生旋涡，以及冲击等所造成的损失。多发部位：吸入室，叶轮流道，压出室。 如何降低叶轮圆盘的摩擦损失：1、适当选取n 和D2的搭配。2、降低叶轮盖板外表面和壳腔内表面的粗糙度可以降低△Pm2。3、适当选取叶轮和壳体的间隙。 轴流式泵与风机应在全开阀门的情况下启动，而离心式泵与风机应在关闭阀门的情况下启动。 泵与风机（课后习题答案） 第一章 1-1有一离心式水泵，其叶轮尺寸如下：1b =35mm, 2b =19mm, 1D =178mm, 2D =381mm, 1a β=18°，2a β=20°。设流体径向流入叶轮，如n=1450r/min ，试 画出出口速度三角形，并计算理论流量,V T q 和在该流量时的无限多叶片的理论扬程T H ∞。 解：由题知：流体径向流入叶轮 ∴1α=90° 则： 1u = 1n 60 D π= 3178101450 60 π-???=13.51 （m/s ） 1V =1m V =1u tg 1a β=13.51?tg 18°=4.39 （m/s ） ∵1V q =π1D 1b 1m V =π?0.178?4.39?0.035=0.086 （3m /s ） ∴2m V = 122V q D b π=0.086 0.3810.019 π??=3.78 （m/s ） 2u = 2D 60 n π= 3381101450 60 π-???=28.91 （m/s ） 2u V ∞=2u -2m V ctg 2a β=28.91-3.78?ctg20°=18.52 （m/s ） 泵与风机考试试题 一、简答题（每小题5分，共30分） 1、离心泵、轴流泵在启动时有何不同，为什么？ 2、试用公式说明为什么电厂中的凝结水泵要采用倒灌高度。 3、简述泵汽蚀的危害。 4、定性图示两台同性能泵串联时的工作点、串联时每台泵的工作点、仅有 一台泵运行时的工作点 5、泵是否可采用进口端节流调节，为什么？ 6、简述风机发生喘振的条件。 二、计算题（每小题15分，共60分） 1、已知离心式水泵叶轮的直径D2=400mm，叶轮出口宽度b2＝50mm，叶片 厚度占出口面积的8％，流动角β2＝20?，当转速n＝2135r/min时，理论 流量q VT＝240L/s，求作叶轮出口速度三角形。 2、某电厂水泵采用节流调节后流量为740t/h，阀门前后压强差为980700Pa, 此时泵运行效率η=75%，若水的密度ρ=1000kg/m3，每度电费0.4元，求：（1）节流损失的轴功率?P sh； （2）因节流调节每年多耗的电费(1年=365日) 3、20sh-13型离心泵，吸水管直径d1＝500mm，样本上给出的允许吸上真空 高度[H s]＝4m。吸水管的长度l1＝6m，局部阻力的当量长度l e＝4m，设 沿程阻力系数λ＝0.025，试问当泵的流量q v＝2000m3/h，泵的几何安装高 度H g＝3m时，该泵是否能正常工作。 （当地海拔高度为800m，大气压强p a＝9.21×104Pa；水温为30℃，对应饱 和蒸汽压强p v＝4.2365 kPa，密度ρ＝995.6 kg/m3） 4、火力发电厂中的DG520-230型锅炉给水泵，共有8级叶轮，当转速为n ＝5050r/min，扬程H＝2523m，流量q V＝576m3/h，试计算该泵的比转 速。 泵与风机（课后习题答案） 第五章 5-1 水泵在n=1450r/min 时的性能曲线绘于图5-48中，问转速为多少时水泵供给管路中的流量为Hc=10+17500q v 2（q v 单位以m 3/s 计算）？已知管路特性曲线方程Hc=10+8000q v 2（q v 单位以m 3/s 计算）。 2同一水泵，且输送流体不变，则根据相似定律得： 5-2 某水泵在管路上工作，管路特性曲线方程Hc=20+2000q v 2（q v 单位以m 3/s 计算），水泵性能曲线如图5-49所示，问水泵在管路中的供水量是多少？若再并联一台性能相同的水泵工作时，供水量如何变化？ 【解】绘出泵联后性能曲线 2管路特性曲线与泵并联后性能曲线交于M 点（56L/s ，25m ）. 5-3为了增加管路中的送风量，将No.2风机和No.1风机并联工作，管路特性曲线方程为p =4 q v 2（q v 单位以m 3/s 计，p 以p a 计），No.1 及No.2风机的性能曲线绘于图 5-50中，问管路中的风量增加了多少？ 2×103m 3/h ，700p a ） 于单独使用No.1风机相比增加了33×103-25×103=8 m 3/h 5-4 某锅炉引风机，叶轮外径为1.6m ，q v -p 性能曲线绘于图5-51中，因锅炉提高出力，需改风机在B 点（q v =1.4×104m 3/h ，p =2452.5p a ）工作，若采用加长叶片的方法达到此目的，问叶片应加长多少？ 【解】锅炉引风机一般为离心式，可看作是低比转速。 求切割直线： B p 36005.2452?min /r 114246145030m m p m p =?==v v v q n n q q ， 一名词解释。 1．扬程：单位重量液体通过泵后所获得的能量。 2．全压：单位体积气体通过风机后所获得的能量。 3．转速：泵与风机轴每分钟的转数。 4．泵与风机的效率：有效功率与轴功率之比的百分数。 5．轴功率：原动机传到泵与风机轴上的功率。 6．机械损失：轴与轴承、轴与轴封的机械磨擦所引起的损失和叶轮圆盘摩擦阻力损失之和。 7．机械效率：轴功率减去机械损失与轴功率之比的百分数． 8．容积效率：泵与风机实际输送的流量与理论流量之比。 9．几何相似：原型和模型的泵与风机，各过流部件对应的线性尺寸成同一比例，对应的角均相等。 10．比转速：由泵与风机主要性能参数组成的一个综合特征数。 11．性能曲线：泵与风机在一定的转数下，扬程、轴功率、效率与流量的关系曲线。 12．无因次性能曲线：一系列相似的泵与风机采用无因次性能参数绘制的曲线。 13．有效汽蚀余量：单位重量的液体在泵人口超过汽化压头富裕的能量。 14．汽蚀：液体汽化、产生气泡至气泡的破裂，以致造成材料破坏的全过程称为汽蚀。 15．运动相似：指原型和模型泵与风机各对应点上的同名速度方向相同，速度之比相等 16．泵与风机的并联运行：两台或两台以上泵与风机向同一母管输送流体的工作方式． 17．泵与风机的串联运行：流体依次顺序地通过两台或两台以上泵或风机向管路系统输送流体的工作方式。 18．变速调节：利用泵与风机改变转速时。性能曲线将改变，但管路性能曲线不变，从而改变运行工况点的调节方式。19．节流调节：用改变装在管路上的调节阀问开度的方法，改变管路损失的值，从而改变管路特性曲线和运行工况点。20．管路特性曲线：管路系统中通过的流量与流体流动所需要的能量之间的关系曲线． 21．泵与风机：是将原动机的机械能转换成流体能量的机械。 二．判断题。 1.在管路性能不变的条件下，改变风机前后的工况时相似的。（√） 2.后弯式叶轮的Qv---p性能曲线变化较缓慢，当流量增加时，原动机不容易过载。（√） 3.水泵的扬程是吸水高度和压水高度的总和。（X） 4.风机的全压与输送流体的性质无关。（X） 5.泵与风机的效率高，因此他的运行效率也高。（X） 6.比转数低时Q---n曲线平坦，高效区较宽。（√） 7.在管路性能条件不变的条件下，改变泵转速前后的工况时相似的（X）. 8.相似工况曲线，就是等效率曲线。（√） 9两台泵并联运行，为提高并联后增加流量的效果，管路特性曲线因平缓一些，泵的性能曲线因陡一些。（√） 10.泵与风机的理论流量，即为流入叶轮的流量。（√） 11.气蚀对风机来说，是一种有害现象，因此，在运行中避免。（X） 12.离心泵应该全关阀门启动，而轴流泵则反。（√） 13.进口端节流调节的调节效率将比出口端节流调节效率高，但这种方法只用作风机。（√） 14出口端节流调节效率将比进口端节流调节效率高。 15.泵与风机在设计工况下效率最高，因此，流动损失也最小。（X） 16.平坦的性能曲线适用于流量变化大，也大的情况。（X） 17.凡是运动相似的泵与风机，我们说泵与风机是相似的。（X） 18.入口端节流调节，只改变管路特性曲线，而机器本身的性能曲线不变。（X） 19.采用双吸式叶轮，既能提高泵的抗气式性能，又能消除轴向推力。（√） 20.由于无因次性能曲线可带表一系列相似的泵与风机的性能，因次，又称其为通用性能曲线（X）。 21.只有泵与风机工作Q---H（p）曲线的上升区段，其运行才能稳定。（X） 22.轴流式泵与风机必须全关阀门启动，离心式泵与风机必须开阀启动。（X） 23.只有在Ha>Hr水泵才能正常工作。（√） 24.在需要增大流量时，采用串联方案还是并联方案，因更具管路特性曲线的具体情况比较来确定. （√） 25.进口端节流调节的调节效率高，经常用于中小型泵。（X） 26.凡是比转数相等的泵，一定满足几何相似和运动相似。（X） 27.电场中的锅炉给水泵，要求具有平坦的性能曲线。（√） 28.水泵的安装高度取决于水泵的允许吸上真空高度，供水流量和水头损失。（√） 29.电场中的锅炉循环水泵，要求具有平坦的性能曲线。（X） 30.平坦的性能曲线适用于流量变动大，而要求能头变化小的情况。（√） 31.在比例曲线上的点，都是相似工况点，而且效率也相等。（√） 32.轴流式泵与风机一般用于低压头大流量的场合。（√） 三．填空题。 1.所谓的前向叶轮是指β2y(>)90°. 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 1.泵与风机的基本性能参数。 2. 离心式叶轮按出口安装角β2y的大小可分为三种型式。 3、泵与风机的损失主要。 4、离心式泵结构的主要部件。 5、轴流式通风机的主要部件。 1．泵与风机的性能曲线主要包括（）。 A扬程与流量、B轴功率与流量、C效率与流量。 2.泵与风机管路系统能头由（）项组成。 A流体位能的增加值、B流体压能的增加值、C各项损失的总和。 3、通风机性能试验需要测量的数据（）。 A压强、B流量、C功率、D、转速、E 温度。 4、火力发电厂常用的叶片泵（） A给水泵、B循环水泵、C 凝结水泵、D 灰渣泵。 5、泵与风机非变速调节的方式。（） A节流调节、B分流调节、C前导叶调节、E 动叶调节。 1.简述离心式泵与风机的工作原理？ 2. 影响泵与风机运行工况点变化的因素？ 3、泵与风机串并联的目的？ 4、比转速有哪些用途？ 1.有一单吸单级小型卧式离心泵，流量q v=68m3/h,NPSH c=2m,从封闭容器中抽送温度400C 的清水，容器中液面压强为8.829kPa,吸入管路总的流动损失Σh w=0.5m，试求该泵的允许几何安装高度是多少？（水在400C时的密度为992kg/m3。对应的饱和蒸汽压强7374Pa。） 2.有一输送冷水的离心泵，当转速为1450r/min时，流量q v=1.24m3/s，扬程H=70m，此时所需的轴功率P sh=1100KW，容积效率ηv=0.93，机械效率ηm=0.94，求流动效率为多少？（已知水的密度ρ=1000kg/m3）。 1、试分析启动后水泵不输水（或风机不输风）的原因及解决措施？ 2.试分析泵与风机产生振动的原因？ 1、液力偶合器的主要部件，变速调节特点，性能特性参数，在火力电厂中的优点？泵与风机运行注意问题
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