概論

風機與水泵是用于輸送流體(氣體和液體)的機械設備。風機與水泵的作用是把原動機的機械能或其它能源的能量傳遞給流體，以實現流體的輸送。即流體獲得機械能后，除用于克服輸送過程中的通流阻力外，還可以實現從低壓區輸送到高壓區，或從低位區輸送到高位區。通常用來輸送氣體的機械設備稱為風機(壓縮機)，而輸送液體的機械設備則稱為泵。

水泵的分類

水泵通常按工作原理及結構形式的不同進行分類，可以分為葉片式(又稱葉輪式或透平式)、容積式(又稱定排量式)和其他類型三大類。葉片式泵又可以分為離心泵、軸流泵、混流泵和漩渦泵；容積式泵又可以分為往復泵和回轉泵，往復泵可分為活塞泵、柱塞泵和隔膜泵，而回轉泵又可分為齒輪泵、螺桿泵、滑片泵和液環泵。

水泵的性能曲線

圖2-1所示是典型的鍋爐給水泵性能曲線(H-Q)、以及效率和軸功率曲線。它是一條較為平坦的曲線，與風機的

一簇梳狀曲線不同，其出口壓力(揚程)隨著流量的增加=單調下降，零流量時的揚程稱為關死點揚程。水泵的靜$程(Hst)_般都不為零，

圖2-2所示為靜揚程占到關死點揚虧60%時的某給水泵的調逋性能曲_和阻力曲線，

圖2-3妒=為水泵系統在不同靜揚程下的軸功率流量性能曲線。

風機的性能曲線呈梳狀，一般通過入口風門調節風#和風壓，隨著風門(葉片)開;風機的出口風量和風壓t；沿阻力曲線增大，其等效率曲線是一組閉合的橢園。這一點是與水泵的性能曲線不同的：對于水泵，一般通過出=閥門調節流量和壓力，當出口閥門開大時，流量增大z壓力卻減小；當閥門關小時，流量減小，壓力則增大二圖2-1、圖2-2所示。對于水泵，閥門開度的變化改變&：號阻力曲線(陡度)；而對于風機，風門開度(葉片角度)的變.改變的是風機的P-Q特性曲線，而與阻力曲線無關。水泵所消耗的軸功率，則都與壓力和流量的乘積成正二但風機的軸功率隨著風門開大而增大，而水泵則當其增大到一定程度后，其軸功率隨著流量的增大增加不3至反而減小。

水泵拖動系統的主要特點

葉片式風機、水泵的負載特性屬于平方轉矩型=其軸上需要提供的轉矩與轉速的二次方成正比。風〃泵在滿足三個相似條件：幾何相似、運動相似和似的情況下遵循相似定律；對于同一臺風機(或水泵輸送的流體密度P不變，僅轉速改變時，其性能參變化遵循比例定律：流量與轉速的一次方成正比：

(壓力)與轉速的二次方成正比；軸功率則與轉速的三_成正比。即：

Q/Q=n/n;H/H={n/n}2;p/p={n/n}2;p/p={n/n}2風機與水泵轉速變化時，其本身性能曲線的變乂7三比例定律作出，如圖2-3所示。因管路阻力曲線不隨轉.三=化而變化，故當轉速由n變至n7時，運行工況點將由M=至M'點。

應該注意的是：風機水泵比例定律三大關系式的使用是有條件的，在實際使用中，風機水泵由于受系統參數和運行工況的限制，并不能簡單地套用比例定律來計算調速范圍和估算節能效果。

當管路阻力曲線的靜揚程(或靜壓)等于零時，即//ST=0(或~=0)時，管路阻力曲線是一條通過坐標原點的二次拋物線，它與過M點的變轉速時的相擬拋物線重合，因此，M與M又都是相似工況點，故可用比例定律直接由M點的參數求出M點的參數。對于風機，其管路靜壓一般為零，故可用相似定律直接求出變速后的參數。

而對于水泵，其管路阻力曲線的靜揚程(或靜壓)不等于零時，即Hs，矣〇(或Psl#〇)時，轉速變化前后運行工況點M與M不是相似工況點，故其流量、揚程(或全壓)與轉速的關系不符合比例定律，不能直接用比例定律求得。而應將實際工況轉化為相似工況后，才能用比例定律進行計算。特別是對于水泵，其靜揚程一般都很大，所以變速前后的流量比不等于轉速比，而是流量比恒大于轉速比。管路性能曲線的靜揚程越高，水泵性能曲線和管路性能曲線的夾角就越小，則變速調節流量時，改變相同流量時的轉速變化就越小，其軸功率的減小值也越小，還有可能引起管路的水擊，因此水泵的調速節能效果要比風機差—些。