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第7章其它常用泵与风机及其应用 轴流式泵与风机、贯流式风机和管道泵等 7.1 轴流风机与轴流泵及其应用 7.1.1 轴流式风机及其应用 1．轴流式风机的基本构造 主要由圆形风筒、钟罩形吸入口，装有扭曲叶片的轮毂、流线形轮毂罩、电动机、电动机罩、扩压管等组成。 1-风筒；2-叶片及轮毂；3-吸入口4-扩压管；5-电机及轮毂 图7-1 轴流风机基本构造 图7-2 长轴式轴流通风机 轴流式风机的基本构造 轴流式风机的叶轮由轮毂和铆在其上的叶片组成，叶片从根部到稍部常呈扭曲状态或与轮毂呈轴向倾斜状态，安装角一般不能调节。但大型轴流式风机的叶片安装角是可以调节的（称为动叶可调）。 调节叶片安装角，就可以改变风机的流量和风压。 大型风机进气口上还常常装置导流叶片（称为前导叶），出气口上装置整流叶片（称为后导叶），以消除气流增压后产生的旋转运动，提高风机效率。 部分轴流风机还在后导叶之后设置扩压管（流线型尾罩），这样更有助于气流的扩散，进而使气流中的一部分动压转变为静压，减少流动损失。 轴流式叶轮图轴流式风机的种类 轴流式风机示意图轴流式风机的种类很多：单级轴流式风机双级轴流式风机长轴式轴流风机等 2．轴流风机的工作原理 当电动机带动叶轮作高速旋转运动时，由于叶片对流体的推力作用，迫使自吸入管吸入机壳的气体产生回转上升运动，从而使气体的压强及流速增高。增速增压后的气体经固定在机壳上的导叶作用，使气体的旋转运动变为轴向运动，把旋转的动能变为压力能而自压出管流出。 3．轴流风机的性能特点与运行调节 轴流风机与离心风机相比，具有流量大、全压低、流体在叶轮中沿轴向流动等特点。轴流风机的其它特点可归纳为如下几点： 1）结构紧凑、外形尺寸小，重量轻。 2）动叶可调轴流式风机的变工况性能好，工作范围大。 3）动叶可调轴流风机的转子结构较复杂，转动部件多，制造、安装精度要求高，维护工作量大。 4）轴流风机的耐磨性不如离心风机。 5）轴流风机噪声大，可达（110-130）dB(A)，离心风机一般为（90-110）dB(A)。 6）轴流风机的Q-H曲线呈陡降形，曲线上有拐点 。 7）Q-N曲线为陡降型，当流量Q=0时，功率N达到最大值。这一点与离心风机正好相反。因此，轴流式风机启动时应当在阀全开的情况下来启动电动机，即“开闸启动”。实际工作中，轴流风机总会在启动时经历一个低流量阶段，因而在选配电机时，应注意留出足够的余量。 8）Q-η曲线的稳定高效率工作范围很窄。因此，一般轴流式风机均不设置调节阀门来调节流量，以避免进入不稳定工作区运行。 图7-3 轴流风机与离心风机轴功率对比 轴流风机是一种大流量、低压头的风机，从其性能曲线上看，存在着一个较大范围的不稳定工作区（图中Q-H曲线上c点左边的区域），在运行中应注意尽量避开这个区域。因此在考虑轴流风机的调节方法时，要特别慎重，以满足经济运行和安全运行的两个要求。 图7-4 轴流风机性能曲线 轴流式风机的调节方法一般而言，轴流式风机的调节方法主要有：动叶调节、前导叶调节（又称为导向静压调节）、转速调节等。 各调节方法的特点。5．轴流风机的应用 （1）轴流风机的用途 常用的轴流风机用途有：一般厂房通风换气；冷却塔通风；纺织厂通风换气；降温凉风用通风；空气调节；锅炉通风、引风；矿井通风；隧道通风用等等。 （2）轴流风机的选用 （3）轴流风机的安装与试运行 （4）轴流风机的开、停机 7.1.2 轴流泵及其应用 图7-11 三种轴流泵外形示意图 轴流泵示意图轴流式泵叶轮的汽蚀7.1.2.1 轴流泵的基本构造与工作原理 轴流泵的外形象一根水管，泵壳直径与吸水口直径差不多，既可垂直安装，也可水平或倾斜安装。 根据安装方式的不同，轴流泵通常分为立式、卧式和斜式三种。 立式轴流泵的工作示意图。 立式轴流式泵的构造如图所示。主要由吸入管（进水喇叭口）、叶轮、导叶、轴和轴承、机壳、出水弯管及密封装置等组成。 1-吸入管；2-叶片；3-叶轮；4-导叶；5-轴；6-机壳；7-压水管 图7-12 轴流泵工作示意图 1．吸水管吸水管的形状如流线型的喇叭管，以便汇集水流，并使其得到良好的水力条件。 图7-14立式轴流泵的构造 2．叶轮 叶轮是轴流泵的主要工作部件。叶片的形状和安装角度直接影响到泵的性能。叶轮按叶片安装角度调节的可能性分为固定式、半调式和全调式三种。固定式轴流泵的叶片与轮毂铸成一体，叶片的安装角度不能调节；半调式轴流泵的叶片是用螺栓装配在轮毂体上的，叶片的根部刻有基准线，轮毂体上刻有相应的安装角度位置线。 3．导叶 导叶固定在泵壳上，其作用是把叶轮中向上流出的水流由旋转运动变为轴向运动，把旋转的动能变为压力能，并减少水头损失。导叶一般为3～6片。 4．轴与轴