【機電】考點：泵與風機的基礎(chǔ)知識：泵、風機和壓縮機到底是如何分類的?
學習內(nèi)容來自：何川主編《泵與風機》，同時結(jié)合自己在工作中的實踐，進行一些信息收集作為記錄，便于日后失憶的時候回憶一下。
在企業(yè)的生產(chǎn)過程中，對泵類和風機設(shè)備的應用非常廣泛，而這類設(shè)備的電能消耗非常大，其耗能占企業(yè)總耗能比重很大。泵和風機都是根據(jù)流體力學理論設(shè)計的輸送流體或者提高流體壓力的流體機械。工作對象是液體的機械叫泵；工作對象是氣體的機械叫風機。它們的工作原理都是將原動機（電動機等）的機械能轉(zhuǎn)變?yōu)楸蛔饔昧黧w的能量，從而使流體產(chǎn)生速度和壓力。所以，從能量的觀點來說，泵和風機都屬于能量轉(zhuǎn)換的流體機械。當前，我國正深化市場經(jīng)濟體制改革，市場競爭已可以用“慘烈”這個詞來形容，因此，企業(yè)為了增強自身的競爭力，必須優(yōu)化生產(chǎn)技術(shù)和工藝，降低生產(chǎn)過程中的能耗，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品的價格競爭力。
學習內(nèi)容來自：何川主編《泵與風機》，同時結(jié)合自己在工作中的實踐，進行一些信息收集作為記錄，便于日后失憶的時候回憶一下。
1.管路性能曲線的意義是什么？泵與風機的工作點是如何確定的？
答：管路性能曲線是流體在管路系統(tǒng)中通過的流量與所需要的能量之間的關(guān)系曲線，其表明對一定的管路系統(tǒng)來說，通過的流量越多，需要外界提供的能量越大，管路性能曲線的形狀位置取決于管路裝置，流體性質(zhì)和流動阻力。
如果將一某轉(zhuǎn)速下泵與風機性能曲線和管路性能曲線按同一比例給于同一坐標圖上，則兩條曲線相交于一點，此點就是泵與風機在該管路系統(tǒng)中運行的工作點。
2.泵與風機有哪幾種調(diào)節(jié)方式？
答：a.節(jié)流調(diào)節(jié)通過改變管路系統(tǒng)調(diào)節(jié)閥的開度，使管路曲線形狀發(fā)生變化來實現(xiàn)工作位置點的改變；
b.入口導流器調(diào)節(jié)是通過改變風機入口導流器的裝置角使風機性能曲線形狀改變來實現(xiàn)調(diào)節(jié)的。
c.旁通調(diào)節(jié)是在泵與風機的出口管路上安裝一個帶調(diào)節(jié)閥門的回流管路，通過改變閥門開度，改變輸出流量，達到調(diào)節(jié)目的。
d.動葉調(diào)節(jié)是通過改變動葉片安裝角來改變泵與風機的性能曲線形狀，使工作點位置改變，從而實現(xiàn)工況調(diào)節(jié)。
e.液位調(diào)節(jié)是利用水泵系統(tǒng)中吸水箱內(nèi)水位的升降來調(diào)節(jié)流量。
f.變速調(diào)節(jié)是通過改變轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)流量。
3.變速調(diào)節(jié)的方法
答：定速電機:液力耦合器，油膜滑差離合器，電磁轉(zhuǎn)差離合器
變速電機：變壓調(diào)速，串電阻調(diào)速，變極調(diào)速，串級調(diào)速，變頻調(diào)速；汽輪機驅(qū)動
4.泵與風機串并聯(lián)工作點如何確定，應用場合如何，應注意問題？
答：串聯(lián)應用于提高泵與風機的揚程或全壓的場合，并聯(lián)應用于提高泵與風機流量的場合，通過合成性能曲線與管路曲線的交點來確定工作點，不同性能的泵與風機串并聯(lián)時，曲線差異不能太大。
5.為什么要求離心泵與風機空負荷啟動，而軸流泵與風機要帶負荷啟動？
答：由性能曲線可知，離心泵與風機帶負荷啟動或軸流泵與風機空負荷啟動時，其功率最大，而且總阻力距增大，很可能使電動機過載而損壞
6.給水泵啟動為什么要暖泵，暖泵方式有哪幾種，特點如何
答：所謂暖泵就是在較短的時間內(nèi)使泵體各處以允許的溫升，均勻的膨脹達到工作狀態(tài)前的要求，若不進行暖泵，必然使泵體各處膨脹不均勻，造成泵體各部分變形，磨損和軸承抱軸等事故，正暖，在冷態(tài)下啟動，倒暖，在熱態(tài)下啟動
7.變頻調(diào)速的方式
答：改變異步電動機的磁極對數(shù)，改變異步電動機的電源頻率
8.軸流泵與風機與離心泵與風機的區(qū)別
答：流量大，揚程或全壓低
9.泵與風機的工作工程和工作原理
答：離心式泵與風機的工作原理,原動機帶動葉輪旋轉(zhuǎn)，葉輪沿圓周切線方向?qū)α黧w做功，提高流體能量，獲得能量后的流體由泵殼匯集后沿壓出管送出。軸流式泵與風機的工作過程：當葉輪在原動機驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)時，流體通過吸入室沿軸向被葉輪吸入，葉輪通過葉片將原動機的機械能傳遞給流體，流體在葉輪獲得能量后流向?qū)~，進入導葉的流體沿軸向運動，同時伴有旋轉(zhuǎn)運動，導葉將旋轉(zhuǎn)的流體整流為軸向流動，將旋轉(zhuǎn)的能量轉(zhuǎn)化為壓力能，隨后流體通過擴壓器進一步將動能轉(zhuǎn)化為壓力能，最后使具有較高能量的流體均勻的流出，進入管路。工作原理，原動機帶動葉輪旋轉(zhuǎn)，葉輪產(chǎn)生升力對流體做功，獲得能量的流體沿軸向流出。
10.軸流泵與風機性能曲線特點，出現(xiàn)馬鞍形狀的原因
答：在小流量區(qū)域出現(xiàn)馬鞍形狀，在大流量區(qū)域非常陡降，在流量等于零時揚程或全壓和功率最大，隨著流量的增大，功率減小，效率高效區(qū)比較窄，最高點接近不穩(wěn)定分界點，出現(xiàn)馬鞍形狀的原因是泵與風機在不同流量下，流體進入葉型沖角的改變，引起葉型升力系數(shù)變化所致
11.分析泵與風機產(chǎn)生機械損失，容積損失，流動損失的原因，提高機械效率，容積效率，流動效率的措施
答：原因，機械損失：軸與軸承，軸與軸端密封及葉輪圓盤的摩擦損失
容積損失：動靜部件間的間隙處存在泄漏，產(chǎn)生質(zhì)量和能量的損耗
流動損失：摩擦阻力損失，局部阻力損失，沖擊損失
措施：機械效率，降低葉輪與泵體內(nèi)側(cè)表面的粗糙度，葉輪與泵體之間的間隙不要太大
容積效率：減少泄漏面積，增大密封間隙的阻力
流動效率：速度合理，變化平緩，降低流道表面粗糙度，提高檢修質(zhì)量，減少漩渦區(qū)域
12.泵內(nèi)汽蝕發(fā)生的過程。
答：水流在流動過程中，由于速度的增加，勢能的提高及克服流動阻力，水流的壓力越來越低。當水流流到泵葉進口某一位置時，水流的壓力已經(jīng)下降至該水溫度的飽和壓力，則水流汽化，產(chǎn)生氣泡?？张轁鐣r，水以高速填補空泡的位置，在空泡中心形成微射流，射流速度過大時，水流彼此發(fā)生了撞擊，形成了局部水擊，壓力可達數(shù)千萬帕。局部水擊壓力升高的作用頻率亦是很高的，過高的頻率如發(fā)生在過流部件的固體壁上，則使過流部件損壞。
13.如何確定泵的安裝幾何高度？鍋爐給水泵的吸水高度為什么必須是倒灌的，倒灌高度如何確定。
答：應以離心泵運行時可能出現(xiàn)的最大工況流量進行計算來確定高度，無論臥式還是立式布置，幾何安裝高度都應取葉片進口處最高的值，根據(jù)Hg=-（NPSHr+hw）可知，當泵吸取飽和液體時，泵的幾何安裝高度必須為負值，即泵的中心線應在吸入液面以下，為保證泵內(nèi)不發(fā)生氣蝕，倒灌高度應該大于必須汽蝕余量與吸入管路阻力損失之和
14.離心泵各主要部件的作用與要求。
答： 葉輪:作用是將原動機的機械能傳遞給流體；吸入室、將液體吸入管路引向葉輪，壓出室、將流體匯集起來引向次級葉輪入口或引向壓出口，將流出葉輪的流體的部分動能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ?；軸向推力平衡裝置：平衡軸向力；密封裝置：密封作用，防止液體通過間隙泄漏到泵外。
15.平衡軸向力的方法有哪些？
答：（1）采用雙吸式葉輪（2）葉輪對稱布置（3）平衡孔，背葉片，平衡裝置。平衡盤；將出口側(cè)的介質(zhì)壓力引入平衡盤的一側(cè)，在平衡盤上產(chǎn)生一個指向出口側(cè)的軸向推力，將葉輪所受得軸向推力抵消。平衡鼓，在多級分段式泵的末級葉輪背后，裝一圓柱形活塞，稱平衡鼓，平衡鼓外圓表面與泵體間形成徑向間隙，平衡鼓前面是末級葉輪的后泵腔，后面是與吸入口相連通的平衡室，作用在平衡鼓的壓差，形成指向另一端的平衡力，平衡作用在轉(zhuǎn)子上的軸向推力。
16.離心風機各主要部件的作用與要求。
答：葉輪:是將原動機的機械能傳遞給流體；進氣箱：改善氣流的流動狀況；集流器：使氣流能均勻的充滿葉輪的入口截面，減少流動阻力損失；蝸殼：匯集葉輪流出的氣流，然后引向出口，與此同時將氣流的一部分動能轉(zhuǎn)變成壓力能。
17.離心泵啟動前為何一定要將液體先灌入泵內(nèi)？
答：離心泵是靠葉輪的葉片高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力將輸運介質(zhì)輸送到高壓端的出口。如啟動前不向泵內(nèi)灌滿液體，則葉輪只能帶動空氣旋轉(zhuǎn)。而空氣的質(zhì)量約是液體質(zhì)量的千分之一，它所形成的真空不足以吸入比它重700多倍的液體水。
18.提高鍋爐給水泵的轉(zhuǎn)速，有什么優(yōu)缺點？
答： 轉(zhuǎn)速增高可使葉輪級數(shù)減小，泵軸長度縮短，增加運轉(zhuǎn)時抗干擾性；泵轉(zhuǎn)速的增加能改善泵殼緊固處的應力，而且還能改善熱沖擊性；提高轉(zhuǎn)速使必須汽蝕余量增大，壓力降增大，抗氣蝕性能下降
19.泵與風機在火力發(fā)電廠中的作用。
答：泵與風機是一類能將原動機的機械能轉(zhuǎn)換成被輸送流體的壓力勢能和動能的流體機械，在火力發(fā)電廠的熱力系統(tǒng)中，宛如人體內(nèi)的心臟一樣，促使工質(zhì)不斷地在循環(huán)系統(tǒng)中工作。
20.泵與風機的主要參數(shù)有哪些？轉(zhuǎn)速與效率的高低對泵及風機的影響如何？
答：水泵的性能參數(shù)（流量、揚程、功率、效率、汽蝕余量）風機的性能參數(shù)（流量、全壓、功率、效率）泵與風機的轉(zhuǎn)速越高，則它們所輸送的流量，揚程亦越大；泵與風機的效率越高，則流體從泵或風機中得到的有效能量就越大，經(jīng)濟性就越高。
21.泵與風機主要的類型有哪些?
答：葉片式（離心式，軸流式，混流式）容積式（往復式，回轉(zhuǎn)式）其他類型（真空泵，噴射泵，射水（汽）抽氣器）
22、從工作中接觸到的風機和泵主要分為下面幾大類：
a.離心式泵與風機，這種方式的泵與風機，典型特點為流體經(jīng)過葉輪以后，按照90°徑向流出。在汽車行業(yè)當中，經(jīng)常叫法為鼓風機。這種風機有一個特點，就是可以工作的靜壓比較高。由于鼓風機安裝在冷凝芯體的內(nèi)測，因此出風口的壓力會比較高。正在汽車行業(yè)當中，屏蔽泵，磁力泵，由于泵頭比較小，如果細化，也可以算為這一類。我的總結(jié)是，這種方式的泵和風機只是流體的走向進行搬運，將方向搬運90°。
b.軸流式泵與風機，這種方式的泵與風機，典型特點為通過對旋轉(zhuǎn)的葉片設(shè)計，將流體的能量提升，比方原來是小風，現(xiàn)在是大風，原來是小水流，現(xiàn)在是大流量，揚程更高。在家里，吹的電風扇，應該是軸流式風機。在農(nóng)村，小時候電站給莊家灌水，是最典型應用。我的總結(jié)是，這種方式的泵與風機通過電能將原來的流體能量進行提升，進而轉(zhuǎn)變?yōu)轱L量，揚程，流量等信息。
c.其他類型，比方斜流式。對于這種類型產(chǎn)品，由于工作沒有遇見，不做記錄。
23、各種形式產(chǎn)品主要部件
a.離心式泵的主要部件：葉輪，吸入室，壓出室、導葉密封裝置等；
b.離心式風機的主要部件：葉輪，蝸殼，集流器與進氣箱；
c.軸流式泵與風機的主要部件：葉輪，導葉，吸入室和集流器，擴壓筒；
對于這些部件，通過實踐發(fā)現(xiàn)，這些部件的設(shè)計能力，決定一個企業(yè)的研發(fā)能力，非常的重要，每個部件的設(shè)計一點點的修改，對產(chǎn)品的性能參數(shù)都會有非常大的影響。這些部件的設(shè)計也有許多相應的數(shù)學模型建立，在行業(yè)中有一些仿真軟件，比如：ANSYS，STAR-CCM。
24、泵與風機的主要性能參數(shù)
a.主要為流量（風量）、揚程（全壓）、軸功率、轉(zhuǎn)速、效率、管路（風道）。對于水泵還有汽蝕余量。對于風機還有噪音。
b.流量的單位：針對風機為m3/h,針對水泵為L/h 白話就是體積除以時間，有時候換算為質(zhì)量，這時候就需要考慮流體的相應密度信息。
c.揚程（全壓）的單位：針對風機為P，針對水泵為H，白話就是風在啥靜壓下，還有風量，水再啥高度，還有流量。所以靜壓越大，風量越小，揚程越高，流量越小。一個是克服風阻，一個克服重力。
d.軸功率與效率：這里主要根據(jù)能量守恒原理，為什么還會有風量和揚程，都是由其他機械能轉(zhuǎn)變，比方電機的軸功率。同理并不是所有軸功率都能轉(zhuǎn)變?yōu)轱L量或者揚程，也有損耗，所以這里就出現(xiàn)效率。
e.針對軸功率的需求，比方電機，就需要有多大的扭矩n.m及轉(zhuǎn)速r/min，同時電機也有輸入功率及輸出功率，效率的概率，因此所以根據(jù)這個需求，就要考慮適合的電機參數(shù)。
f. 針對水泵，原來希望流動的都是液體，但是實際會存在一些空氣，因此對空氣的比例一定要控制，所以有汽蝕余量的需求。有汽就會影響壓力，有壓力就會影響流量，同樣影響揚程，因而軸功率影響，電機也會受到影響，有汽了，對密封也有非常高的需求。在實際當中，都采用相應的不同水箱進行處理汽蝕余量。有點像在空調(diào)中使用的儲液器的功能。同樣，比方水，因為我們傳動裝置為電機，因為電機工作就會發(fā)熱，如果發(fā)熱溫度高于100°C，這樣水的狀態(tài)就會轉(zhuǎn)為氣態(tài)，所以對電機的要求，應該溫度控制在100°C以下。
g.噪音，由于我們生產(chǎn)生活是有人參與，所以就對產(chǎn)品讓人舒服度有要求，這里大多要求為低噪音。在實際中，也有需求有點噪音，因為有時由于太沒有噪音，使用師傅都不知道是否工作，也不好。
h.管路（風道），管路的設(shè)計也是對性能影響的重要環(huán)節(jié)，有可能管路的不好，影響揚程。風道的不好，影響噪音?，F(xiàn)實都是存在的。這些都需要一些工程經(jīng)驗，因為對系統(tǒng)的數(shù)學建模在整個行業(yè)當中還是缺少的。
i.針對上述幾個參數(shù)之外，我總結(jié)還有幾個需要特別注意，其一是材料，材料對性能也會有一些影響。這個只有工程做的多了，就會發(fā)現(xiàn)一些規(guī)律。其二是加工精度，因為產(chǎn)品的制造取決于設(shè)備，由于有些設(shè)備加工的能力限制，所以做出的產(chǎn)品與需求有些偏差，針對這些因子都會影響性能。
25、泵、風機和壓縮機分類
26、泵、風機和壓縮機性能
|
分類 |
性 能 |
|
泵 |
主要有流量和揚程，此外還有軸功率、轉(zhuǎn)速、效率和必需汽蝕余量。 |
|
風機 |
主要有流量、壓力、功率、效率和轉(zhuǎn)速，另外，噪聲和振動的大小也是風機的指標。 |
|
壓縮機 |
主要包括容積、流量、吸氣壓力、排氣壓力、工作效率、輸入功率、輸出功率、性能系數(shù)、噪聲。 |
重點是三種通用設(shè)備的不同點，相同的大家看一遍即可。
27、電動機的性能
|
電動機 |
特點 |
||
|
優(yōu)點 |
缺點 |
||
|
交流同步電動機 |
轉(zhuǎn)速恒定及功率因素可調(diào) |
結(jié)構(gòu)較復雜、價格較貴、啟動麻煩 |
|
|
交流異步電動機 |
結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、制造容易、運行可靠、維護方便、堅固耐用 |
與同步電動機比 |
功率因數(shù)不高 |
|
與直流電動機比 |
啟動性和調(diào)速性能較差 |
||
|
直流電動機 |
較大的啟動轉(zhuǎn)矩和良好的啟動、制動性能、平滑調(diào)速 |
結(jié)構(gòu)復雜，價格高 |
|
此考點重點掌握三種電機的不同點，特別是啟動性、調(diào)速性能、功率因數(shù)的差異。
以上就是100唯爾(100vr.com)小編為您介紹的關(guān)于泵的知識技巧了，學習以上的【機電】考點：泵與風機的基礎(chǔ)知識：泵、風機和壓縮機到底是如何分類的?知識，對于泵的幫助都是非常大的，這也是新手學習材料能源所需要注意的地方。如果使用100唯爾還有什么問題可以點擊右側(cè)人工服務(wù)，我們會有專業(yè)的人士來為您解答。
本站在轉(zhuǎn)載文章時均注明來源出處，轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息，未用于商業(yè)用途。如因本站的文章、圖片等在內(nèi)容、版權(quán)或其它方面存在問題或異議，請與本站聯(lián)系(電話：0592-5551325，郵箱：help@onesoft.com.cn)，本站將作妥善處理。
向客服提問泵課程推薦
材料能源熱門資料
材料能源技術(shù)文檔
推薦閱讀
