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泵與風機的工作原理

一、 離心式泵與風機的工作原理

葉輪高速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心力使流體獲得能量，即流體通過葉輪后，壓能和動能都得到提高，從而能夠被輸送到高處或遠處。葉輪裝在一個螺旋形的外殼內(nèi)，當葉輪旋轉(zhuǎn)時，流體軸向流入，然后轉(zhuǎn)90度進入葉輪流道并徑向流出。葉輪連續(xù)旋轉(zhuǎn)，在葉輪入口處不斷形成真空，從而使流體連續(xù)不斷地被泵吸入和排出。

二．軸流式泵與風機工作原理

 旋轉(zhuǎn)葉片的擠壓推進力使流體獲得能量，升高其壓能和動能，葉輪安裝在圓筒形(風機為圓錐形)泵殼內(nèi),當葉輪旋轉(zhuǎn)時，流體軸向流入，在葉片葉道內(nèi)獲得能量后，沿軸向流出。軸流式泵與風機適用于大流量、低壓力，制冷系統(tǒng)中常用作循環(huán)水泵及送引風機。

三． 貫流式風機的工作原理

由于空氣調(diào)節(jié)技術(shù)的發(fā)展，要求有一種小風量、低噪聲、壓頭適當和在安裝上便于與建筑物相配合的小型風機。貫流式風機就是適應這種要求的新型風機。

貫流式風機的主要特點如下：

(一)葉輪一般是多葉式前向葉型，但兩個端面是封閉的。

(二)葉輪的寬度b沒有限制，當寬度加大時．流量也增加。

(三)貫流式風機不像離心式風機是在機殼側(cè)板上開口使氣流軸向進入鳳機，而是將機殼部分地敞開使氣流直接徑向進入風機。氣流橫穿葉片兩次。某些貫流式風機在葉輪內(nèi)緣加設(shè)不動的導流葉片，以改善氣流狀態(tài)。

(四)在性能上，貫流式風機的全壓系數(shù)較大． 性能曲線是駝蜂型的，效率較低，一般約為30％一50％。

(五)進風口與出風口都是矩形的，易與建筑物相配合。貫流式風機至今還存在許多問題有待解決。特別是各部分的幾何形狀對其性能有重大影響。不完善的結(jié)構(gòu)甚至*不能工作，但小型的貫流式風機的使用范圍正在穩(wěn)步擴大。

四、 其他常用泵

1、往復泵的工作原理

利用偏心軸的轉(zhuǎn)動通過連桿裝置帶動活塞的運動，將軸的圓周轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化為活塞的往復運動。活塞不斷往復運動，泵的吸水與壓水過程就連續(xù)不斷地交替進行。

2、水環(huán)式真空泵的工作原理

水環(huán)式真空泵葉片的葉輪偏心地裝在圓柱形泵殼內(nèi)。泵內(nèi)注入一定量的水。葉輪旋轉(zhuǎn)時，將水甩至泵殼形成一個水環(huán)，環(huán)的內(nèi)表面與葉輪輪轂相切。由于泵殼與葉輪不同心，右半輪轂與水環(huán)間的進氣空間4逐漸擴大，從而形成真空，使氣體經(jīng)進氣管進入泵內(nèi)進氣空間。隨后氣體進入左半部，由于轂環(huán)之間容積被逐漸壓縮而增高了壓強，于是氣體經(jīng)排氣空間及排氣管被排至泵外。

3、羅茨真空泵工作原理

  羅茨泵的工作原理與羅茨鼓風機相似。由于轉(zhuǎn)子的不斷旋轉(zhuǎn)，被抽氣體從進氣口吸入到轉(zhuǎn)子與泵殼之間的空間v0內(nèi)，再經(jīng)排氣口排出。由于吸氣后v0空間是全封閉狀態(tài)，所以，在泵腔內(nèi)氣體沒有壓縮和膨脹。 但當轉(zhuǎn)子頂部轉(zhuǎn)過排氣口邊緣，v0空間與排氣側(cè)相通時，由于排氣側(cè)氣體壓強較高，則有一部分氣體返沖到空間v0中去，使氣體壓強突然增高。當轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動時，氣體排出泵外。

    一般來說，羅茨泵具有以下特點：

 在較寬的壓強范圍內(nèi)有較大的抽速；

    ●起動快，能立即工作；

    ●對被抽氣體中含有的灰塵和水蒸氣不敏感；

    ●轉(zhuǎn)子不必潤滑，泵腔內(nèi)無油；

    ●振動小，轉(zhuǎn)子動平衡條件較好，沒有排氣閥；

    ●驅(qū)動功率小，機械摩擦損失小；

    ●結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小；

    ●運轉(zhuǎn)維護費用低。

　　因此，羅茨泵在冶金、石油化工、造紙、食品、電子工業(yè)部門得到廣泛的應用。

4、旋片式真空泵工作原理 

 旋片式真空泵（簡稱旋片泵）是一種油封式機械真空泵。其工作壓強范圍為101325~1.33×10-2（Pa）屬于低真空泵。它可以單獨使用，也可以作為其它高真空泵或超高真空泵的前級泵。它已廣泛地應用于冶金、機械、軍工、電子、化工、輕工、石油及醫(yī)藥等生產(chǎn)和科研部門。

　　旋片泵主要由泵體、轉(zhuǎn)子、旋片、端蓋、彈簧等組成。在旋片泵的腔內(nèi)偏心地安裝一個轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子外圓與泵腔內(nèi)表面相切（二者有很小的間隙），轉(zhuǎn)子槽內(nèi)裝有帶彈簧的二個旋片。旋轉(zhuǎn)時，靠離心力和彈簧的張力使旋片頂端與泵腔的內(nèi)壁保持接觸，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)帶動旋片沿泵腔內(nèi)壁滑動。

　　兩個旋片把轉(zhuǎn)子、泵腔和兩個端蓋所圍成的月牙形空間分隔成A、B、C三部分。當轉(zhuǎn)子按箭頭方向旋轉(zhuǎn)時，與吸氣口相通的空間A 的容積是逐漸增大的，正處于吸氣過程。而與排氣口相通的空間C的容積是逐漸縮小的，正處于排氣過程。居中的空間B的容積也是逐漸減小的，正處于壓縮過程。由于空間A的容積是逐漸增大（即膨脹），氣體壓強降低，泵的入口處外部氣體壓強大于空間A內(nèi)的壓強，因此將氣體吸入。當空間A與吸氣口隔絕時，即轉(zhuǎn)至空間B的位置，氣體開始被壓縮，容積逐漸縮小，后與排氣口相通。當被壓縮氣體超過排氣壓強時，排氣閥被壓縮氣體推開，氣體穿過油箱內(nèi)的油層排至大氣中。由泵的連續(xù)運轉(zhuǎn)，達到連續(xù)抽氣的目的。如果排出的氣體通過氣道而轉(zhuǎn)入另一級（低真空級），由低真空級抽走，再經(jīng)低真空級壓縮后排至大氣中，即組成了雙級泵。這時總的壓縮比由兩級來負擔，因而提高了極限真空度。 

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