泵与风机课件
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泵与风机的分类及工作原理课件
叶片式风机
离心式风机
离心式风机是一种利用旋转叶轮产生离心力的风机，其工作原理是利用 叶轮旋转时产生的离心力将气体吸入，通过压缩、升压和导流等过程将
气体排出。离心式风机主要用于通风、空调、鼓风等场合。
离心式风机的主要特点包括结构简单、运行可靠、效率高和维护方便等 。
叶片式风机
轴流式风机
轴流式风机是一种利用旋转叶片产生轴向推力的风机，其工作原理是利用叶轮旋转时产生的 轴向推力将气体排出。轴流式风机主要用于矿井通风、隧道通风、冷却塔通风等场合。
作用
泵的作用主要是输送液体，如水、油、酸碱液、乳化液、悬 乳液和液态金属等，也可输送液体、气体混合物以及含悬浮 固体物的液体；风机的作用主要是压缩或输送气体，如鼓风 机、通风机、压缩机等。
泵与风机的发展历程
古代
17世纪
人类最早使用的泵是简易木制唧筒，利用 活塞吸取液体。
出现了黄铜叶轮、蜗形体和机架组成的泵 。
要时能够及时更换。
THANKS
感谢观看
其他类型的泵
01
电磁泵
02
悬浮泵
03
旋涡泵
04
05
工作原理：利用磁场或 电场力来传递能量，使 流体获得动能和压能。 在其他类型的泵中，流 体被吸入和排出时，受 到磁场或电场力的作用 ，从而产生压力和流量 。
特点：体积小、重量轻 、无机械密封件、寿命 长等，适用于特殊场合 和特殊流体。
03
风机分类及工作原理
泵与风机的分件类及工作原理课
目 录
• 泵与风机的概述 • 泵的分类及工作原理 • 风机分类及工作原理 • 泵与风机的应用场景 • 泵与风机的维护与保养
01
泵与风机的概述
泵与风机的定义与作用
泵与风机完整课件
泵与风机完整课件
目录
CONTENTS
• 泵与风机基本概念及分类 • 泵与风机选型与设计 • 泵与风机运行特性及调节方法 • 泵与风机性能测试与评估 • 泵与风机故障诊断与维护保养 • 泵与风机节能技术探讨
01 泵与风机基本概念及分 类
定义及工作原理
定义
泵与风机是流体机械中的两类重 要设备，用于输送气体或液体， 提升流体的压力或输送流体。
01
02
03
变速调节
通过改变泵的转速来调节 流量和扬程，适用于需要 大范围调节且对效率要求 较高的场合。
节流调节
通过改变管路中阀门的开 度来调节流量和扬程，适 用于小范围调节且对效率 要求不高的场合。
切割叶轮调节
通过切割叶轮直径来改变 泵的扬程和流量，适用于 需要降低扬程或流量的场 合。
实例分析：某泵站运行调节策略优化
。
确定流量和扬程
根据工艺要求确定所需流量和 扬程，并考虑一定余量。
选择泵或风机类型
根据流体性质、输送距离、安 装条件等选择适合的泵或风机
类型。
校核性能参数
对所选泵或风机的性能参数进 行校核，确保其满足工艺要求
。
设计计算方法
相似换算
利用相似原理，将模型试验结 果换算到实际泵或风机的性能
参数上。
系统阻力计算
采用标准化的测试程序，包括准备、 安装、调试、运行和数据分析等步骤 ，确保测试结果的准确性和可重复性 。
性能测试标准
测试参数与指标
关注流量、扬程、功率、效率等关键 性能参数，以及振动、噪音、温升等 辅助指标，全面评估泵与风机的性能 表现。
遵循国际或行业内的相关标准，如 ISO、API等，以及特定的设备制造商 标准，确保测试的公正性和客观性。
目录
CONTENTS
• 泵与风机基本概念及分类 • 泵与风机选型与设计 • 泵与风机运行特性及调节方法 • 泵与风机性能测试与评估 • 泵与风机故障诊断与维护保养 • 泵与风机节能技术探讨
01 泵与风机基本概念及分 类
定义及工作原理
定义
泵与风机是流体机械中的两类重 要设备，用于输送气体或液体， 提升流体的压力或输送流体。
01
02
03
变速调节
通过改变泵的转速来调节 流量和扬程，适用于需要 大范围调节且对效率要求 较高的场合。
节流调节
通过改变管路中阀门的开 度来调节流量和扬程，适 用于小范围调节且对效率 要求不高的场合。
切割叶轮调节
通过切割叶轮直径来改变 泵的扬程和流量，适用于 需要降低扬程或流量的场 合。
实例分析：某泵站运行调节策略优化
。
确定流量和扬程
根据工艺要求确定所需流量和 扬程，并考虑一定余量。
选择泵或风机类型
根据流体性质、输送距离、安 装条件等选择适合的泵或风机
类型。
校核性能参数
对所选泵或风机的性能参数进 行校核，确保其满足工艺要求
。
设计计算方法
相似换算
利用相似原理，将模型试验结 果换算到实际泵或风机的性能
参数上。
系统阻力计算
采用标准化的测试程序，包括准备、 安装、调试、运行和数据分析等步骤 ，确保测试结果的准确性和可重复性 。
性能测试标准
测试参数与指标
关注流量、扬程、功率、效率等关键 性能参数，以及振动、噪音、温升等 辅助指标，全面评估泵与风机的性能 表现。
遵循国际或行业内的相关标准，如 ISO、API等，以及特定的设备制造商 标准，确保测试的公正性和客观性。
流体力学泵与风机课件
详细描述
流量是泵在单位时间内输送的流体体积或质量，是衡量 泵输送能力的重要参数。扬程是泵所输送流体的出口压 力与入口压力之差，反映了泵对流体所做的功。功率是 泵在单位时间内所做的功或消耗的能量，反映了泵的工 作效率。效率是泵的实际输出功率与输入功率之比，反 映了泵的工作效率。转速是泵轴的旋转速度，反映了泵 的工作速度。这些性能参数是选择和使用泵的重要依据 。
详细描述
风机的工作原理主要是通过叶轮旋转产生的离心力或升力，使气体获得能量，如 压力和速度等。当叶轮旋转时，气体被吸入并随叶轮一起旋转，在离心力的作用 下，气体被甩向叶轮的外部，并获得能量，然后通过导流器将气体排出。
风机的性能参数
总结词
风机的性能参数
详细描述
风机的性能参数主要包括流量、压力、功率和效率等。流量表示单位时间内通过风机的气体体积或质 量，压力表示气体通过风机时所受到的压力，功率表示风机所消耗的功率，效率表示风机输出功率与 输入功率之比。这些性能参数是衡量风机性能的重要指标。
具有流动性、连续性和不 可压缩性，对流体的作用 力可以分解为法向应力和 切向应力。
流体静力学
静压力
静压力计算
流体在平衡状态下作用在单位面积上 的力，与重力加速度和高度有关。
通过压强计或压力传感器测量流体中 的静压力。
静压力特性
静压力沿重力方向递增，垂直方向上 静压力相等。
流体动力学
流量与速
流量是单位时间内流过某 一截面的流体体积，流速 是单位时间内流过某一截 面的距离。
05
CATALOGUE
泵与风机的应用场景
泵的应用场景
工业用水处理
泵在工业用水处理中用 于输送水、悬浮物和化
学药剂等。
农业灌溉
泵与风机完整PPT课件
03
泵与风机运行调节与维护
运行调节方法
01
02
03
变速调节
通过改变泵与风机的转速 来调节流量，适用于电动 机驱动的设备。
节流调节
通过改变管道中阀门的开 度来调节流量，简单易行 但效率较低。
汽蚀调节
通过改变泵入口压力或温 度来调节流量，适用于某 些特定类型的泵。
维护保养措施
定期检查
对泵与风机的运行状态进 行定期检查，包括振动、 噪音、温度等指标。
高效水力设计
01
通过优化水力模型，降低水力损失，提高泵与风机的运行效率。
高效电机设计
02
采用高效电机，提高电机效率，降低能源消耗。
高效控制系统设计
03
采用先进的控制系统，实现泵与风机的智能控制和优化运行，
提高整体运行效率。
系统节能改造方案
系统诊断与优化
通过对现有泵与风机系统进行全 面诊断，找出能源浪费的症结所
实验讨论
03
04
05
1. 分析实验结果与理论 2. 讨论实验操作过程中 3. 提出改进实验方案或
预测的差异及原因；
遇到的问题及解决方法； 方法的建议。
THANKS
感谢观看
发生。
04
泵与风机节能技术及应用
节能技术概述
节能技术定义
通过改进设备设计、提高运行效率、减少能源浪费等手段，实现 能源的有效利用和节约。
节能技术分类
包括设备节能技术、系统节能技术广泛应用于工业、建筑、交通等领域，是实现可持续发展的重要 手段。
高效节能产品设计
确定转速n和功率P
根据所选类型和性能参数确定 转速和功率。
选型原则
根据实际需求，综合考虑性能 参数、可靠性、经济性等因素 进行选型。
泵与风机通用课件(课堂版)
泵与风机的常见故障及排除方法
风机不能启动
检查电源是否正常，检查风机的 电机是否正常，检查风机的机械
部分是否正常。
风机流量不足
检查风机的入口和出口管道是否堵 塞，检查风机的叶轮是否磨损或堵 塞，检查风机的转速是否正常。
风机振动过大
检查风机的安装基础是否牢固，检 查风机的机械部分是否正常，检查 风机的电机是否正常。
定期清洗泵的内部
长期使用会使泵内部积累杂质，影响泵的性能和使用寿命，应定期 清洗。
风机的维护与保养
定期检查风机的运行状态
01
包括风机的振动、声音、轴承温度等，确保风机处于正常工作
状态。
定期更换轴承润滑油
02
轴承润滑油能够减少轴承磨损，提高风机的工作效率和使用寿
命，应定期更换。
定期清理风机外壳
03
长期使用会使风机外壳积累灰尘和污垢，影响风机的性能和使
用寿命，应定期清理。
泵与风机的常见故障及排除方法
泵不能启动
检查电源是否正常，检查泵的电 机是否正常，检查泵的机械部分 是否正常。
泵流量不足
检查泵的入口和出口管道是否堵 塞，检查泵的叶轮是否磨损或堵 塞，检查泵的转速是否正常。
泵与风机的常见故障及排除方法
• 泵振动过大：检查泵的基础是否牢固，检查泵的机械部分 是否正常，检查泵的电机是否正常。
其他类型泵的工作原理与结构
螺杆泵
利用螺杆旋转来输送液体，具有 密封性好、压力稳定等特点。
齿轮泵
利用齿轮旋转来输送液体，具有 结构简单、维护方便等特点。
真空泵
利用负压来抽取气体或液体，具 有抽气速度快、密封性好等特点
。
03 风机的工作原理与结构
CHAPTER
泵与风机完整课件
混流式 往复式
容积式：回转式：叶 罗 罗氏 杆 茨风 风 风机 机 机
1.叶片式（动力式）
离心式 (小流量，高扬程)
7
轴流式 (大流量，低扬程)
混流式
(中流量，中扬程)
风机
轴流式静叶可调引风机
动叶
入口静叶 出口静叶
入口静叶调节机构
8
2、容积式
柱塞泵
9
（往复泵）
工作原理（活塞式）：活塞向左 移动→泵缸容积↑ →泵体压力 ↓，排出阀门关阀，吸入杆打开， 液体吸入； 活塞向右移动→泵缸容积↓ → 泵体压力↑ →排出阀门打开， 吸入杆关闭，液体排出。 特点：单动泵由于吸入阀和排出 阀均在活塞一侧，吸液时不能排 液，排液时不能吸液，所以泵排 液不连续，不均匀。优点是流量 小，压力高。
容积损失：由于泵的泄漏、液体 的倒流等所造成，使得部分获得 能量的高压液体返回去被重新作 功而使排出量减少浪费的能量。 容积损失用容积效率ηv表示。
h
24实 理际 论压 压头 头
100 %
He HT
100％
V
实际流量 理论流量
100 %
Qe QT
100％
24
1.机械损失和机械效率
• 机械损失主要包括轴端密封与轴承的摩擦损失及叶轮前后盖板外表面 与流体之间的圆盘摩擦损失两部分。
•旋转的叶轮发生摩擦而产生能量损失，约占轴功率的2
%~10%，是机械损失的主要部分。
25
Pm Pm1Pm2
m
P
Pm P
25
减小机械损失的一些措施 （1）合理地压紧填料压盖，对于泵采用机械密封。
（2）对给定的能头，增加转速，相应减小叶轮直径。
（3）试验表明，将铸铁壳腔内表面涂 漆后，效率可以提高2%～3%，叶轮盖板 和壳腔粗糙面用砂轮磨光后，效率可提高 2%～4% 。一般来说，风机的盖板和壳腔 较泵光滑，风机的效率要比水泵高。
泵和风机专题教育课件
D
又 s
sin a
则 A Db（1 zs )
D sin a
令 1 zs
D sin a
为排挤系数
则过流断面面积为：
A Db
轴面速度为：
vm
qV
DbV
相对速度w旳方向或流动角β
当叶片为无限多时，相对速度w旳方向应与叶片 相应点切线方向一致，即βa=β∞
3 能量方程及其分析
动量矩定理：流体系统动量矩随时间旳变化率等于作 用在流体系统上旳外力矩旳矢量和
离心泵β2a : 20。 离心式风机β2a :
~30。
。。
40 ~60
后弯、径向和前弯式三种叶片旳比较
(2)径向式叶片：叶轮中流动损失小；后续流道流动损 失不小于后弯式；扬程较后弯式叶轮高；叶片制造简 朴，常用于通风机和排尘风机
(3)前弯式叶片：叶片弯曲度大,流道较短;流体在叶轮 出口旳绝对速度大;在叶轮及后续流道中有较大旳流动 损失；效率低；噪声也大;但扬程高；一般用于低压通 风机
2g
一而般当流v２体m∞径和向v１流m∞入相叶差轮不时大，，α能1∞够＝以90为。v，２m∞v１≈u∞v１＝m∞0相等，
Hd
v2 2u 2g
HT
u2v2u g
1
v2 2u
/ 2g
1
v2u
u2v2u / g
2u2
1 v2u
2u2
1.β2a=β2amin
v2u∞=0,则τ=1 且因HT∞=0,则 Hd∞=0, Hst∞=0
泵与风机 绪论
泵与风机旳分类
泵与风机旳主要部件 离心式泵旳主要部件：叶轮、吸入室、压出 室、导叶、密封装置等
离心式风机旳主要部件：叶轮、蜗壳、集流 器、进气箱等
又 s
sin a
则 A Db（1 zs )
D sin a
令 1 zs
D sin a
为排挤系数
则过流断面面积为：
A Db
轴面速度为：
vm
qV
DbV
相对速度w旳方向或流动角β
当叶片为无限多时，相对速度w旳方向应与叶片 相应点切线方向一致，即βa=β∞
3 能量方程及其分析
动量矩定理：流体系统动量矩随时间旳变化率等于作 用在流体系统上旳外力矩旳矢量和
离心泵β2a : 20。 离心式风机β2a :
~30。
。。
40 ~60
后弯、径向和前弯式三种叶片旳比较
(2)径向式叶片：叶轮中流动损失小；后续流道流动损 失不小于后弯式；扬程较后弯式叶轮高；叶片制造简 朴，常用于通风机和排尘风机
(3)前弯式叶片：叶片弯曲度大,流道较短;流体在叶轮 出口旳绝对速度大;在叶轮及后续流道中有较大旳流动 损失；效率低；噪声也大;但扬程高；一般用于低压通 风机
2g
一而般当流v２体m∞径和向v１流m∞入相叶差轮不时大，，α能1∞够＝以90为。v，２m∞v１≈u∞v１＝m∞0相等，
Hd
v2 2u 2g
HT
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1
v2 2u
/ 2g
1
v2u
u2v2u / g
2u2
1 v2u
2u2
1.β2a=β2amin
v2u∞=0,则τ=1 且因HT∞=0,则 Hd∞=0, Hst∞=0
泵与风机 绪论
泵与风机旳分类
泵与风机旳主要部件 离心式泵旳主要部件：叶轮、吸入室、压出 室、导叶、密封装置等
离心式风机旳主要部件：叶轮、蜗壳、集流 器、进气箱等
泵与风机运行讲诉课件
气管道，检查电机状况。
故障四
异常声响：可能是轴承损坏或 叶片松动，应更换轴承或紧固
叶片。
泵与风机的节能技术
节能技术概述
节能技术定义
节能技术是指通过采用先进的技术和 设备，提高能源利用效率，减少能源 消耗，降低环境污染的技术手段。
节能技术分类
节能技术发展
随着全球能源危机和环境问题的加剧， 节能技术得到了越来越多的关注和发 展，成为各国政府和企业的重要战略 方向。
节能技术可以根据不同的应用领域和 场景进行分类，如工业节能、建筑节 能、交通节能等。
泵的节能制造、安装和使用等各个环节都采用了先进的工艺
和技术，使得泵的效率得到了显著提高，从而减少了能源的消耗。
02
变速调节
变速调节是指通过改变泵的转速来调节泵的流量和扬程，使得泵的运行
变转速调节
变转速调节是指通过改变风机的转速来调节风机的流量和压力，使得风机的运行更加灵活 和高效。这种调节方式可以显著降低风机的运行能耗。
智能化控制
智能化控制是指通过采用先进的传感器和控制系统，对风机的运行状态进行实时监测和调 控，使得风机的运行更加稳定和高效。这种控制方式可以提高风机的运行效率和可靠性。
电机过载
电机过载可能是由于泵 的扬程过高、流量过大 或电机本身问题等原因 引起的。应检查泵的扬 程和流量是否正常，电 机是否正常工作，调整
或更换损坏件。
风机的运行管理
风机的启动与停止
启动步骤
检查设备周围环境，确保无障碍物；检查电机、轴承等部件是否正常；手动盘车，确认无卡滞现象；接通电源， 启动风机。
泵与风机的工作原理
泵的工作原理
通过叶轮旋转产生的离心力将液体吸 入泵体内，然后通过压出室将液体排 出泵外，实现液体的输送。
故障四
异常声响：可能是轴承损坏或 叶片松动，应更换轴承或紧固
叶片。
泵与风机的节能技术
节能技术概述
节能技术定义
节能技术是指通过采用先进的技术和 设备，提高能源利用效率，减少能源 消耗，降低环境污染的技术手段。
节能技术分类
节能技术发展
随着全球能源危机和环境问题的加剧， 节能技术得到了越来越多的关注和发 展，成为各国政府和企业的重要战略 方向。
节能技术可以根据不同的应用领域和 场景进行分类，如工业节能、建筑节 能、交通节能等。
泵的节能制造、安装和使用等各个环节都采用了先进的工艺
和技术，使得泵的效率得到了显著提高，从而减少了能源的消耗。
02
变速调节
变速调节是指通过改变泵的转速来调节泵的流量和扬程，使得泵的运行
变转速调节
变转速调节是指通过改变风机的转速来调节风机的流量和压力，使得风机的运行更加灵活 和高效。这种调节方式可以显著降低风机的运行能耗。
智能化控制
智能化控制是指通过采用先进的传感器和控制系统，对风机的运行状态进行实时监测和调 控，使得风机的运行更加稳定和高效。这种控制方式可以提高风机的运行效率和可靠性。
电机过载
电机过载可能是由于泵 的扬程过高、流量过大 或电机本身问题等原因 引起的。应检查泵的扬 程和流量是否正常，电 机是否正常工作，调整
或更换损坏件。
风机的运行管理
风机的启动与停止
启动步骤
检查设备周围环境，确保无障碍物；检查电机、轴承等部件是否正常；手动盘车，确认无卡滞现象；接通电源， 启动风机。
泵与风机的工作原理
泵的工作原理
通过叶轮旋转产生的离心力将液体吸 入泵体内，然后通过压出室将液体排 出泵外，实现液体的输送。
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减小进气损失。 （若有，在集流器前）
二、轴流式泵与风机主要部件
主要部件： 叶轮、轴、吸入室（集流器）、扩压筒、
导叶 导叶：改变流体流动方向、减小损失、部
分动能转变为压能
第四节 泵与风机主要性能参数
主要参数： 流量、扬程（全压）、功率、效率
一、流量 流量：单位时间内泵与风机输送的流体数量。
qv
m3 / s
v
w
u
（二）速度三角形分析 为便于分析，假设：
1、理想叶轮（叶片无限多、无限薄） 流体沿叶片型线流动，相对运动速度w
方向为叶片的切线方向。 2、理想流体（无粘性） 不考虑损失
v u w
为便于分析，总结7个元素： u， w， v ， vm （绝对速度径向分速度） vu （绝对速度圆周分速度） α : 绝对速度角（绝对速度与圆周速度方向夹角） β ：相对速度角或流动角β（相对速度与圆周速度反方向夹角） 附：βa ：安装角（叶片切线方向与圆周速度反方向夹角）， 理想叶轮，流动角=安装角
二、按工作原理分类Байду номын сангаас
叶片式
容积式
其它
叶片对流体做功 工作室容积周期改变
1、叶片式 根据力的作用方式不同： 离心、混流、轴流
离心
轴流
斜流
旋涡
叶轮
斜流
轴流
离心
旋涡
2、容积式 工作元件运动方式： 回转、 往复
回转
往复
回转式（齿轮泵）
回转式 （ 螺杆泵）
单螺杆、双螺杆、三螺杆
往复式 （活塞泵）
3、其它
平稳引入叶轮
锥形
环形
半螺旋形
弯管
锥形：结构简单，流动损失小；小型单级悬臂支承泵。
环形：结构简单，轴向尺寸小；流动损失较大；
分段多级泵。
半螺旋形：有预旋，能头降低，流动损失小；
大型单级、多级泵。
弯管：流动损失小，轴向尺寸大，大型单级、多级泵。
4、压水室
定义：叶轮出口到泵出口法兰之间的流动空间。 作用：在最小阻力损失下，将流体从叶轮收集
——外部流体流入叶轮——叶轮连续旋 转——流体连续吸入排出。
二、流体在叶轮中的运动及 速度三角形
（一）运动 复杂
1、流体随叶轮旋转运动 ——圆周运动或牵连运动, u
2、流体相对于旋转的叶轮从叶轮入口到出口 ——相对运动, w
实际运动： 周运动 u 与相对运动 w 的合运动
v u w
qm kg / s
qm qv
二、扬程（全压）
扬程：单位重量的流体通过泵后获得的
能量。
Hm
全压：单位体积的气体通过风机后获得
的能量。
p Pa
三、功率
有效功率：流体通过泵与风机获得的功率
（单位时间获得的能量） Pe w,kw
轴功率：原动机传到泵与风机轴上的功率。 P
四、效率
有效功率 是输出功率
高速气流或水流 形成真空 抽吸
喷射泵
三、按轴与基准的相对位置
卧式
立式
平行
垂直
四、按用途 给水泵、循环水泵、冷却水泵 送风机、引风机、增压风机
第三节 泵与风机的主要部件
一、离心式泵与风机的主要部件
(一)离心式泵的主要部件 叶轮、 轴、 吸入室、 压出室、 导叶、 密封装置 等
1、叶轮
作用：做功元件
轴功率
输入功率
Pe 100%
P
五、转速 轴每分钟的转数 n r/min
六、汽蚀余量
第五节 泵与风机发展趋势
一、大容量，高参数 二、高转速 三、高效率 四、高可靠性 五、低噪音
第一章 泵与风机的叶轮理论
第一节 离心式泵与风机的叶
轮理论
一、离心式泵与风机的
工作原理
原动机带动叶轮旋转——叶片对流体 做功—— 流体能量增加——离心力作用 下流体流出叶轮—— 叶轮中心形成真空
6、密封装置 类型： 密封环 叶轮与泵壳间间隙 轴向密封装置（轴封） 轴端与泵壳间间隙
密封环
平环 角环 迷宫式
轴封
(1)填料密封（填料箱，压盖）
小型泵
结构简单、成本低、效果差；
(2)机械密封 （动环，静环）
高温高压
结构复杂、安装运行要求高、效果最好； 高转速泵
(3)浮动环 （浮动环，浮动套） 结构简单，效果好，轴向尺寸大
泵与风机耗电量约占全国发电量的1/3。 安全、高效运行具有重要意义
电力行业 锅炉给水泵，心脏 送引风机，呼吸系统
消耗大部分的厂用电
第二节 泵与风机的分类
分类
一、按产生能头大小
低压泵（<2MPa） 通风机（<15KPa） 中压泵 (2〜6MPa) 鼓风机 (15〜340KPa) 高压泵 (>6MPa) 压气机 (>340KPa)
泵与风机
授课计划： 共32学时（每周4学时） 其中4学时实验，2学时课内考试
考核方式 闭卷（卷库） 平时、 实验、 期末 20% 10% 70%
绪论
第一节 泵与风机在国民经济
中的应用
一、定义：
将原动机的机械能转化为被输送流体能量 （压能、动能），并实现流体定向输送的一种 动力设备。
一般，输送液体：泵； 输送气体：风机
起来并引出。 类型：
环形：结构简单，轴向尺寸小；流动损失大。 节段多级泵。
螺旋形：流动损失小。 单级、多级泵。
5、导叶（导向叶轮）
多级泵必须有导叶 作用：
汇集叶轮出口流体，在最小损失下， 将流体引入下级叶轮或压出室；同时并将 部分动能变为压能。 分为：
径向式 轴向尺寸大，加工简单 流道式 损失小，结构复杂
二、应用
广泛 农业：灌溉 采矿工业：排水、通风 机械工业：润滑（泵）、冷却（泵、风机） 建筑工业：给排水、通风、空调、供暖 医学：人工心脏
特别 电力工业： 火电：
煤粉、天然气燃烧需要空气； 燃烧后产生烟气，燃气 工质 水， 润滑冷却 水、油 核电： 工质水，润滑冷却 书，图0-1
三、重要性 全国
分类：封闭叶轮
半开叶轮 全开叶轮
（前后盖板、轮毂、叶片）
（吸入口个数：单吸、双吸）
特点：效率高
效率低
适用场合：输送清水
输送含杂质流体
离心泵，根据轴上叶轮个数分为： 单级泵、多级泵
2、轴
作用：传递扭矩 分类： 水平、 阶梯
轴套；保护轴
3、吸入室
定义：泵入口法兰到叶轮入口的流动空间。 作用：以最小阻力损失，将流体
(4)迷宫 迷宫形式不同，效果不同
（二）离心风机主要部件
主要部件： 叶轮、轴、集流器、蜗壳、进气箱
（相当于离心泵：吸入室， 压出室）
(1)叶轮:叶片，前盘，后盘，轮毂
叶片：直板，弯板，翼型（中空）
(2)轴 (3)集流器：
叶轮前，最小损失引导流体进入叶轮 圆筒形、圆锥形、锥弧形
(4)进气箱： 由于结构、布置上的需要，为改善进气条件、
二、轴流式泵与风机主要部件
主要部件： 叶轮、轴、吸入室（集流器）、扩压筒、
导叶 导叶：改变流体流动方向、减小损失、部
分动能转变为压能
第四节 泵与风机主要性能参数
主要参数： 流量、扬程（全压）、功率、效率
一、流量 流量：单位时间内泵与风机输送的流体数量。
qv
m3 / s
v
w
u
（二）速度三角形分析 为便于分析，假设：
1、理想叶轮（叶片无限多、无限薄） 流体沿叶片型线流动，相对运动速度w
方向为叶片的切线方向。 2、理想流体（无粘性） 不考虑损失
v u w
为便于分析，总结7个元素： u， w， v ， vm （绝对速度径向分速度） vu （绝对速度圆周分速度） α : 绝对速度角（绝对速度与圆周速度方向夹角） β ：相对速度角或流动角β（相对速度与圆周速度反方向夹角） 附：βa ：安装角（叶片切线方向与圆周速度反方向夹角）， 理想叶轮，流动角=安装角
二、按工作原理分类Байду номын сангаас
叶片式
容积式
其它
叶片对流体做功 工作室容积周期改变
1、叶片式 根据力的作用方式不同： 离心、混流、轴流
离心
轴流
斜流
旋涡
叶轮
斜流
轴流
离心
旋涡
2、容积式 工作元件运动方式： 回转、 往复
回转
往复
回转式（齿轮泵）
回转式 （ 螺杆泵）
单螺杆、双螺杆、三螺杆
往复式 （活塞泵）
3、其它
平稳引入叶轮
锥形
环形
半螺旋形
弯管
锥形：结构简单，流动损失小；小型单级悬臂支承泵。
环形：结构简单，轴向尺寸小；流动损失较大；
分段多级泵。
半螺旋形：有预旋，能头降低，流动损失小；
大型单级、多级泵。
弯管：流动损失小，轴向尺寸大，大型单级、多级泵。
4、压水室
定义：叶轮出口到泵出口法兰之间的流动空间。 作用：在最小阻力损失下，将流体从叶轮收集
——外部流体流入叶轮——叶轮连续旋 转——流体连续吸入排出。
二、流体在叶轮中的运动及 速度三角形
（一）运动 复杂
1、流体随叶轮旋转运动 ——圆周运动或牵连运动, u
2、流体相对于旋转的叶轮从叶轮入口到出口 ——相对运动, w
实际运动： 周运动 u 与相对运动 w 的合运动
v u w
qm kg / s
qm qv
二、扬程（全压）
扬程：单位重量的流体通过泵后获得的
能量。
Hm
全压：单位体积的气体通过风机后获得
的能量。
p Pa
三、功率
有效功率：流体通过泵与风机获得的功率
（单位时间获得的能量） Pe w,kw
轴功率：原动机传到泵与风机轴上的功率。 P
四、效率
有效功率 是输出功率
高速气流或水流 形成真空 抽吸
喷射泵
三、按轴与基准的相对位置
卧式
立式
平行
垂直
四、按用途 给水泵、循环水泵、冷却水泵 送风机、引风机、增压风机
第三节 泵与风机的主要部件
一、离心式泵与风机的主要部件
(一)离心式泵的主要部件 叶轮、 轴、 吸入室、 压出室、 导叶、 密封装置 等
1、叶轮
作用：做功元件
轴功率
输入功率
Pe 100%
P
五、转速 轴每分钟的转数 n r/min
六、汽蚀余量
第五节 泵与风机发展趋势
一、大容量，高参数 二、高转速 三、高效率 四、高可靠性 五、低噪音
第一章 泵与风机的叶轮理论
第一节 离心式泵与风机的叶
轮理论
一、离心式泵与风机的
工作原理
原动机带动叶轮旋转——叶片对流体 做功—— 流体能量增加——离心力作用 下流体流出叶轮—— 叶轮中心形成真空
6、密封装置 类型： 密封环 叶轮与泵壳间间隙 轴向密封装置（轴封） 轴端与泵壳间间隙
密封环
平环 角环 迷宫式
轴封
(1)填料密封（填料箱，压盖）
小型泵
结构简单、成本低、效果差；
(2)机械密封 （动环，静环）
高温高压
结构复杂、安装运行要求高、效果最好； 高转速泵
(3)浮动环 （浮动环，浮动套） 结构简单，效果好，轴向尺寸大
泵与风机耗电量约占全国发电量的1/3。 安全、高效运行具有重要意义
电力行业 锅炉给水泵，心脏 送引风机，呼吸系统
消耗大部分的厂用电
第二节 泵与风机的分类
分类
一、按产生能头大小
低压泵（<2MPa） 通风机（<15KPa） 中压泵 (2〜6MPa) 鼓风机 (15〜340KPa) 高压泵 (>6MPa) 压气机 (>340KPa)
泵与风机
授课计划： 共32学时（每周4学时） 其中4学时实验，2学时课内考试
考核方式 闭卷（卷库） 平时、 实验、 期末 20% 10% 70%
绪论
第一节 泵与风机在国民经济
中的应用
一、定义：
将原动机的机械能转化为被输送流体能量 （压能、动能），并实现流体定向输送的一种 动力设备。
一般，输送液体：泵； 输送气体：风机
起来并引出。 类型：
环形：结构简单，轴向尺寸小；流动损失大。 节段多级泵。
螺旋形：流动损失小。 单级、多级泵。
5、导叶（导向叶轮）
多级泵必须有导叶 作用：
汇集叶轮出口流体，在最小损失下， 将流体引入下级叶轮或压出室；同时并将 部分动能变为压能。 分为：
径向式 轴向尺寸大，加工简单 流道式 损失小，结构复杂
二、应用
广泛 农业：灌溉 采矿工业：排水、通风 机械工业：润滑（泵）、冷却（泵、风机） 建筑工业：给排水、通风、空调、供暖 医学：人工心脏
特别 电力工业： 火电：
煤粉、天然气燃烧需要空气； 燃烧后产生烟气，燃气 工质 水， 润滑冷却 水、油 核电： 工质水，润滑冷却 书，图0-1
三、重要性 全国
分类：封闭叶轮
半开叶轮 全开叶轮
（前后盖板、轮毂、叶片）
（吸入口个数：单吸、双吸）
特点：效率高
效率低
适用场合：输送清水
输送含杂质流体
离心泵，根据轴上叶轮个数分为： 单级泵、多级泵
2、轴
作用：传递扭矩 分类： 水平、 阶梯
轴套；保护轴
3、吸入室
定义：泵入口法兰到叶轮入口的流动空间。 作用：以最小阻力损失，将流体
(4)迷宫 迷宫形式不同，效果不同
（二）离心风机主要部件
主要部件： 叶轮、轴、集流器、蜗壳、进气箱
（相当于离心泵：吸入室， 压出室）
(1)叶轮:叶片，前盘，后盘，轮毂
叶片：直板，弯板，翼型（中空）
(2)轴 (3)集流器：
叶轮前，最小损失引导流体进入叶轮 圆筒形、圆锥形、锥弧形
(4)进气箱： 由于结构、布置上的需要，为改善进气条件、