制冷原理与设备第 12 章输送设备

制冷原理与设备第 12 章输送设备

主编李晓东

电子制作齐向阳

第 12 章输送设备

在制冷与空调设备中，输送设备主要包括泵与风机。泵与风机是依靠外加机械能来输送流体的设备，将输送液体的设备称为泵，而将输送气体的设备称为风机。

概述


12.1 水泵按工作原理的不同，水泵可分为三大类 1. 叶片式泵

离心泵、轴流泵和混流泵具有效率高、启动方便、工作稳定、性能可靠、容易调节

等优点，用途最为广泛 2. 容积式泵

往复泵，柱塞泵、隔膜泵；转子泵、齿轮泵、刮片泵、罗茨泵

3. 其他类型泵螺旋泵，射流泵和气升泵，水锤泵


1 结构叶轮

轴 6~12 片叶片

机壳等。

蜗牛形通道；叶轮偏心放；可减少能耗，有利于动能转化为静压能。

叶轮

机壳

底阀 ( 防止“气缚” )

滤网 ( 阻拦固体杂质 )

12.1.1 离心式水泵及结构工作原理


12.1.1 离心式水泵工作原理及结构


由于离心力的作用，泵的进出口出产生压力差，从而使流体流动。

离心泵的工作原理


离心式水泵的叶轮是使液体接受外加能量、输送液体的主要部件，装置在泵轴上。叶轮按其吸水方式可分为单吸式叶轮与双吸式叶轮两种。单吸式叶轮为单边吸水，双吸式叶轮两边吸水 .

（ 1 ）叶轮（又称工作轮）

单吸式叶轮双吸式叶轮


叶轮依其盖板覆盖情况可分为开式、半开式和封闭式叶轮三种


泵轴：泵轴是用来旋转叶轮并传递扭距的。吸入室：离心式水泵吸入室的主要作用是使液体进入泵体时的流

动损失最小。泵体：离心式水泵泵体的作用是承压和形成过流通道，其过流部

分要求有良好的水力条件，通常铸成蜗壳形。轴封装置：泵轴穿出泵壳处，泵轴和泵壳之间存在间隙（转动所

必须的），间隙就是泄露通道。填料盒由五个零件组成，即由轴封套，填料、水封环、水封管、

压盖（包括调整螺母）组成。轴向力平衡装置，托架、联轴器、轴承。


轴封(1) 机械密封


带水封环的填料密封


平衡孔或平衡管法


平衡盘法

1

2

3

1- 平衡盘 2- 平衡板 3- 平衡套


12.1.2 离心式水泵的使用1. 离心式水泵的起动

1 ）起动前应检查各紧固处螺栓有无松动，有无异常响声，润滑部位油量是否充足。

2 ）起动前应先灌引水，再转动几下泵轴，准备起动。

2. 离心式水泵的运行及停车注意运转情况停车时，应慢慢关闭出水阀 , 最后停止动力机


3. 离心式水泵的维护和保养 1 ）经常清洁水泵表面。 2 ）用机油润滑的，每使用 1 个月更换 1次

机油；用黄油润滑的，每半年更换 1次黄油。

3 ）避免抽排含泥沙过多的浑水。 4 ）在冬季保存前，应进行全面检修。


4. 制冷与空调系统中常用的离心式水泵（ 1 ）单级单吸离心式水泵

单级单吸悬臂式离心水泵1－泵盖 2－泵体 3－叶轮 4－密封环 5－轴承 6－填料密封器


2 ）单吸悬架式离心水泵流量大于 80m3/h ，而扬程小于 150mH2O 的离心式水泵，有时采用悬架

式结构。其结构特点是托架固定在泵体上，从而使泵体零件数和重量均比悬臂式减少

单级双吸式离心式水泵1－进口 2－叶轮 3－出口 4－轴器 5－泵体 6－泵盖 7－水封槽


（ 2 ）单级双吸离心水泵单级双吸离心式水泵的型号代号为 S

单级双吸式离心式水泵1－进口 2－叶轮 3－出口 4－轴器 5－泵体 6－泵盖 7－水封槽


（ 3 ）深井水泵 1 ）泵体部分

由滤水管、叶轮轴、半式叶轮、下导流壳（进水叶壳）、中导流壳（中段叶壳）、上导流壳（出水叶壳）、橡胶轴承、锥型套和锁紧螺母等部件组成。

2 ）输水管和泵座部分包括泵座，进水法兰、出水管、填料室和电动机等部件。

深井水泵的型号


深井潜水泵1－上推轴承 2－电机电子 3－电机转子4－防砂器 5－叶轮 6－中壳 7－泵轴 8－上壳 9－扬水管 10－弯管 11－泵座


离心式深井水泵1－底座 2－传动轴 3－轴承体 4－联轴器 5－扬水管6－上导流壳7－轴承衬套8－锥型套 9－导流壳 10－叶轮泵 11－下导流壳 12－泵轴 13－吸入管 14－滤水网


6. 离心式耐腐蚀泵

离心式耐腐蚀泵有 F 型悬臂式和 HTB 型陶瓷泵等。泵中耐腐蚀材料有高硅铸铁（代号 G ），高铬铸铁（代号 L ），铅（代号Q ）和工程塑料（代号S ）

离心式耐腐蚀泵型号


12.2 氨泵 12.2.1氨泵的作用

将低压循环桶中的低温制冷剂液体强制送入蒸发器

12.2.2氨泵的种类、结构与工作原理

1. 齿轮式氨泵（ 1 ）工作原理主、从动齿轮相互啮合旋

转，而形成低压区，氨液沿吸入管进入泵体，输送至排出侧。


（ 2 ）结构：齿轮式氨泵属于容积式回转泵

1 ）泵体，泵体由铸铁制成，包括泵体和左、右泵盖。

2 ）液体输送机构，由主动齿轮、从动齿轮、主动轴、从动轴和滚针轴等组成。

3 ）轴封和安全装置，在泵体的液体出口上装有安全阀。

（ 3 ）特点：齿轮式氨泵的特点是结构简单。缺点是加工精度较高，装配间隙小，要求氨液纯净，运行时噪音较大。


齿轮式氨泵


齿轮式氨泵1－泵体 2－左泵盖 3－从动齿轮（左） 4－从动轴 5－轴承盖 6－垫片 7－滚针轴承 8－主动齿轮（右） 9－

主动轴 10－垫片 11－右泵盖 12－M6×5 平头紧定螺钉 13－弹簧传动座 14－弹簧 15－弹簧座 16－密封阀 17－动环 18－垫片 19－静环 20－密封圈 21－M6×5圆柱头六角钉 22－后轴油封 23－压盖 24－安全阀 25－安全弹

簧 26－垫片 27－圆柱销 28－弹簧座 29－调整螺杆 30－弹簧轴盖 31－ -帽 32－垫片 33－螺塞 34－底座

35－M6×10光六角螺栓 36－油封壳体


2. 离心式氨泵离心式氨泵是制冷与空调工程中常用的一种叶片式泵。根据泵的级数不同有单级离心式氨泵和多级离心式氨泵。

（ 1 ）工作原理叶轮高速旋转时产生的离心力使流体获得能量，即流体通过

叶轮后，压能和动能都得到提高，从而能够被输送到高处或远处。叶轮装在一个螺旋形的外壳内，当叶轮旋转时，流体轴向流入，然后转 90度进入叶轮流道并径向流出。叶轮连续旋转，在叶轮入口处不断形成真空，从而使流体连续不断地被泵吸入和排出。

（ 2 ）结构由泵体、叶轮、轴封装置和油包等四大部件组成

第 12 章输送设备单级离心式氨泵

1－底座 2－ - 隔板 3－叶轮 4－主轴 5－半圆键 6－隔板 E 7－垫片 8－排液端盖 9－垫片 10－腰形法兰

11－垫圈 12－密封圈 13－油包封头 14－油包壳体 15－阀杆 16－钢丝挡圈 17－填料室 18－油标壳体 19－压紧螺丝 20－镜片 21 、 22－密封圈 23－垫圈 24－钢球 25－

阀座 26－弹簧 27－垫片 28－连接管 29－轴封盖 30

－垫片 31－弹簧 32－垫圈 33－密封圈 34－动环 35－静环 36－密封圈 37－轴套


1 ）泵体进、排液端盖与隔板Ⅰ、Ⅱ用六根长螺栓固定组成泵体。进液端

盖、排液端盖的底脚与铸铁的公共底座连接。 2 ）叶轮或叶轮组，

叶轮或叶轮组是输送氨液的部件，主要由叶轮和泵轴等组成。叶轮装在两隔板之间，用半间键和泵轴连接。泵轴呈悬臂式，而 D40 双级离心式氨泵具有两组叶轮。

3 ）轴封装置，采用双磨擦环式机械轴封器。

4 ）油包，用于泵润滑的部件（ 3 ）特点：

结构简单，平均使用寿命长，密封性能好；流量和扬程的选择范围达，能满足多种场合的需要。

随压头而变化，易受汽蚀破坏。


双级离心式氨泵1－油包 2－主轴 3－联轴器 4－单列向心轴承 5－六角螺栓 6－长螺栓 7－底座8－垫铁 9－托架 10－弹簧 11－垫圈 12－动环 13－静环 14－泵进口 15－管塞

16－定位圈 17－导流片 18－泵壳 19－泵出口


3.屏蔽式氨泵（ 1 ）工作原理

内循环式屏蔽氨泵外循环式屏蔽氨泵外循环式屏蔽泵液体循环对输液影响小，比内循环式好

（ 2 ）结构主要由泵体、电机和叶轮三大部分组成

（ 3 ）特点具有运转平稳，低噪音，全封闭结构，无渗漏，构造简

单，外形小，重量轻，占地少和安装方便等优点。电机效率比普通电机约低 50%左右。


单级立式屏蔽式氨泵1－定子屏蔽套 2－ O型密封圈 3－轴承垫圈 4－泵内套 5－螺母

6－套圈 7－叶轮8－键 9－石墨 10－轴套 11－泵壳 12－接线盒 13－透镜 14－壳垫圈 15－顶透盖16－吊环螺钉 17－上盖 18－上套筒 19－转子 20－转子轴 21－电动机 22－定子线圈 23－下套筒


12.3 风机是依靠外加机械能来输送气体的设备。12.3.1 风机的作用

在制冷与空调行业中，常用风机来使室内空气按一定流速、流向强制流动；使制冷与空调设备达到更好的换热效能。


12.3.2 风机的种类、结构、工作原理

通风机

风机

鼓风机

风压为 1.47×104～ 34.3×104 Pa （ 1500～ 3500㎜ H2O ）或压力比为 1.1～ 4 的风机

离心式通风机

轴流式通风机

贯流式通风机

按装置形式

低压离心式通风机中压离心式通风机高压离心式通风机

低压轴流式通风机中压轴流式通风机

送气式通风机抽气式通风机

风压为 1.47×104～ 34.3×104 Pa （ 1500～ 3500㎜ H2O ）或压力比为 1.1～ 4 的风机

（ 1 ）通风机


12.3.2 风机的种类、结构、工作原理


2．风机的结构及工作原理（ 1 ）离心式风机的结构及工作原理

叶轮高速旋转时产生的离心力使流体获得能量，从而被输送到高处或远处。

离心风机主要结构分解示意图1－吸入口 2－叶轮前盘 3－叶片 4－后盘 5－支架 6－机壳 7－截流板，即风舌 8－出口


（ 2 ）轴流式风机的结构及工作原理旋转叶片的挤压推进力使流体获得能量，升高其

压能和动能，沿轴向流出。适用于大流量、低压力，制冷系统中常用作循环水泵及送引风机。

轴流风机的示意图1－整流罩 2－前导叶 3－叶轮 4－扩散筒 5－整流体


（ 3 ）贯流式风机的结构及工作原理贯流式风机的主要特点：

(1) 叶轮一般是多叶式前向叶型，但两个端面是封闭的。 (2) 叶轮的宽度没有限制，当宽度加大时．流量也增加。 (3) 将机壳部分敞开使气流直接径向进入风机。气流横穿叶片两次。 (4) 效率较低，一般约为 30％～ 50％。 (5) 进风口与出风口都是矩形的，易与建筑物相配合。

贯流风机的示意图（ a ）贯流风机叶轮结构示意图（ b ）贯流式风机中的气流

1－叶片 2－封闭端面


1. 制冷与空调系统中常用的输送设备有哪些？2. 离心式水泵的工作原理？3.如何解决水泵吸水管充满水的问题？4. 水泵使用过程中应注意那些问题？5.氨泵的作用与种类？

思考题

制冷原理与设备 第 12 章 输 送 设 备

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