水泵结构及运行原理介绍(PPT 76页).ppt

水泵结构及运行原理介绍 目 录 一、绪论 二、水泵基础概述 三、水泵中的能量转换 四、数值模拟 五、水泵特性 泵、汽轮机、燃气轮机 泵、压缩机、风机、汽轮机 一、绪论 本章内容： 1、水泵分类 2、应用范围 3、工作介质 绪论——水泵分类 根据能量传递的方向不同，可以将流体机械分为原动机和工作机。 流体机械 原动机 工作机 将流体的能量转换为机械能用于驱动其他的设备。如水轮机、汽轮机、燃气轮机、风力机等。 将机械能转换为流体的能量，以便将流体输送到高处或有更高压力的空间或克服管路阻力输送到远处，如各种泵、风机和压缩机等。 瀑布的能量——上下游水位差 汽车的涡轮增压 风力机用于发电等 风机用于输送空气 绪论——水泵分类 根据流体与泵相互作用的方式，可将泵分成容积式和叶片式。 泵 容积式 叶片式 工作介质处于一个或多个封闭的工作腔中，工作腔的容积是变化的，机械与流体之间的相互作用力主要是静压力。 能量转换是在带有叶片的转子及连续绕流叶片的介质之间进行的。叶片与流体的相互作用力是惯性力。 绪论——水泵分类 容积式 动力输入 轴承、密封等 主动螺杆 从动螺杆 壳体 绪论——水泵分类 容积式 优点： 1，流量平稳无脉动，流量与转速成正比，具计量特性； 2，低剪切； 3，自吸性能好； 4，适应从很低到很高黏度； 5，兼容高含固量、含颗粒工况。缺点： 1，因定转子间摩擦大，需要较大力矩。效率偏低，往往轴吸收功率1kw,厂家会配3kw甚至更大电机。 2，较容易出现干磨，高温，损坏橡胶等材质的定子，定子和密封件一样是耗材。 3，往往细长，需要较大安装空间。 绪论——水泵分类 叶片式 动力输入 蜗壳 进口 出口 叶片式叶轮 基脚 密封、轴承等 绪论——水泵分类 叶片泵 离心泵 混流泵 轴流泵 叶轮结构：前盖板、叶片、后盖板 叶轮对于泵，即心脏对于血液循环系统 绪论——应用范围 电力工业 目前最大的锅炉给水泵的功率已达到49.3MW，扬程3000m 水利工程 我国排灌机械的配套功率，在80 年代就已达到57000MW 化学工业 石油工业 潜油泵、油田注水泵、水下油气混输泵、 采矿工业 航天技术 生物医药 食品运输 核电工程 核反应堆中的核主泵对振动、噪声、耐热、耐压、寿命等性能要求非常高 绪论——工作介质 泵的工作介质多种多样，包括水、油、化学液体、固液两相混合物甚至牛奶等等 粘性是指液体在剪切力的作用下，将产生连续不断的变形以抵抗外力的特性 在泵的内部，特别是液体流动速度较高的叶片泵的内部，液体的粘性作用紧紧在高进固壁表面的薄膜（边界层）中才比较显著，而在大部分流场中可以忽略粘性的作用 二、水泵基础概述 本章内容： 1、叶片泵工作过程 2、主要性能参数 水泵基础概述——叶片泵工作过程 动力输入 进口 出口 问题：大小、厚度不一？ 多级离心泵 叶轮 水泵基础概述——叶片泵工作过程 流体机械的叶片表面一般是空间曲面，为了研究流体质点在叶轮中的运动，必须用适当 的方法描述叶片的空间形状。由于叶轮是绕定轴旋转的，故用圆柱坐标系描述叶轮及叶片的形状比较方便。 空间曲面叶片 叶片的轴面投影图 轴面？ 轴截面投影 水泵基础概述——叶片泵工作过程 轴面投影图 叶轮零件图 水泵基础概述——叶片泵工作过程 吸入室在泵中称为吸水室，它的作用是向叶轮提供具有合适大小的、均匀分布的速度入流。入流速度的分布，对叶轮的工作有很大 影响。 a)直椎管式 b)弯管式 c)肘管式 d)环形 e)半螺旋形 水泵基础概述——叶片泵工作过程 吸入室在泵中称为吸水室，它的作用是向叶轮提供具有合适大小的、均匀分布的速度入流。入流速度的分布，对叶轮的工作有很大 影响。 直椎管式 弯管式 肘管式 环形 半螺旋形 水泵基础概述——叶片泵工作过程 吸入室在泵中称为吸水室，它的作用是向叶轮提供具有合适大小的、均匀分布的速度入流。入流速度的分布，对叶轮的工作有很大 影响。 进口肋板 直椎管式 水泵基础概述——叶片泵工作过程 吸入室在泵中称为吸水室，它的作用是向叶轮提供具有合适大小的、均匀分布的速度入流。入流速度的分布，对叶轮的工作有很大 影响。 进口 半螺旋形 对称 水泵基础概述——叶片泵工作过程 水泵基础概述——叶片泵工作过程 压水室的作用是将从叫轮内流出的介质收集起来送到出口管路或下一 级。同时消除介质所具有的环量（速度矩），将圆周分速度所对应的动能转化为压力能。 水泵基础概述——叶片泵工作过程 蜗壳可以降低从叶轮流出的截止的流速，但通常还难以满足要求，所以蜗壳后的排出管要做成扩散管，以进一步降低流速。 a) 蜗壳 b) 环形室 c) 叶片式扩压器（径向导叶） d) 无叶扩压器 e) 组合式 f) 空间导叶 g) 轴向导叶 水泵基础概述——叶片泵工作