泵類基礎(chǔ)知識(shí)匯總

1、關(guān)于泵類基礎(chǔ)知識(shí)匯總第一張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月泵的操作原理、構(gòu)造及分類 泵屬于流體機(jī)械的一種，流體機(jī)械是指以流體為工作介質(zhì)和能量載體的機(jī)械設(shè)備。 流體機(jī)械根據(jù)能量傳遞的方向不同，可分為原動(dòng)機(jī)(水輪機(jī)、汽輪機(jī))和工作機(jī)（泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)）。泵屬于工作機(jī)，即消耗能量的機(jī)械。 根據(jù)流體與機(jī)械相互作用的方式，可將流體機(jī)械又分為容積式、葉片式和其它形式。第二張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月2泵基礎(chǔ)知識(shí)一、操作原理 由若干個(gè)彎曲的葉片組成的葉輪置于具有蝸殼通道的泵殼之內(nèi)。葉輪緊固于泵軸上，泵軸與電機(jī)相連，可由電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。吸入口位于泵殼中央與吸入管路相連，并在吸入管底部裝一止

2、逆閥。泵殼的側(cè)邊為排出口，與排出管路相連，裝有調(diào)節(jié)閥。 離心泵之所以能輸送液體，主要是依靠高速旋轉(zhuǎn)葉輪所產(chǎn)生的離心力，因此稱為離心泵。泵的操作原理、構(gòu)造及分類第三張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月3泵基礎(chǔ)知識(shí)離心泵的工作過程： 開泵前，先在泵內(nèi)灌滿要輸送的液體。 開泵后，泵軸帶動(dòng)葉輪一起高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力。液體在此作用下，從葉輪中心被拋向葉輪外周，壓力增高，并以很高的速度流入泵殼。在泵殼中由于流道的不斷擴(kuò)大，液體的流速減慢，使大部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓力能。最后液體以較高的靜壓強(qiáng)從排出口流入排出管道。泵內(nèi)的液體被拋出后，葉輪的中心形成了真空，在液面壓強(qiáng)（大氣壓）與泵內(nèi)壓力（負(fù)壓）的壓差作用下，

3、液體便經(jīng)吸入管路進(jìn)入泵內(nèi)，填補(bǔ)了被排除液體的位置。 離心泵啟動(dòng)時(shí)，如果泵殼內(nèi)存在空氣，由于空氣的密度遠(yuǎn)小于液體的密度，葉輪旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力很小，葉輪中心處產(chǎn)生的低壓不足以造成吸上液體所需要的真空度，這樣，離心泵就無法工作。為了使啟動(dòng)前泵內(nèi)充滿液體，在吸入管道底部裝一止逆閥。此外，在離心泵的出口管路上也裝一調(diào)節(jié)閥，用于開停車和調(diào)節(jié)流量。泵的操作原理、構(gòu)造及分類第四張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月4泵基礎(chǔ)知識(shí)二、基本部件和構(gòu)造1）葉輪 將電動(dòng)機(jī)的機(jī)械能傳給液體,使液體的動(dòng)能有所提高。2）泵殼 匯集液體，作導(dǎo)出液體的通道； 使液體的能量發(fā)生轉(zhuǎn)換，一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能。3）軸封裝置 為了

4、防止高壓液體從泵殼內(nèi)沿軸的四周而漏出，或者外界空氣漏入泵殼內(nèi)。泵的操作原理、構(gòu)造及分類第五張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月5泵基礎(chǔ)知識(shí)泵的操作原理、構(gòu)造及分類填料密封和機(jī)械密封的比較第六張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月6泵基礎(chǔ)知識(shí)工作壓力和密封 填料密封水泵 最大工作壓力 4-5 bar. (標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格) 機(jī)械密封水泵水泵最大工作壓力 10 bar 時(shí): 平衡機(jī)械密封 (額定值與密封的結(jié)構(gòu)有關(guān))泵的操作原理、構(gòu)造及分類第七張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月7泵基礎(chǔ)知識(shí)三、泵的分類：1)按工作葉輪數(shù)目來分類 單級(jí)泵：即在泵軸上只有一個(gè)葉輪。（NP、NPG系列，ASP系列

5、，IL、BL系列等） 多級(jí)泵：即在泵軸上有兩個(gè)或兩個(gè)以上的葉輪，這時(shí)泵的總揚(yáng)程為n個(gè)葉輪產(chǎn)生的揚(yáng)程之和。（MHI、MVI系列）二)按工作壓力來分類 低壓泵：壓力低于100米水柱； 中壓泵：壓力在100650米水柱之間； 高壓泵：壓力高于650米水柱。（多級(jí)離心泵可達(dá)2800m） 泵的操作原理、構(gòu)造及分類第八張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月8泵基礎(chǔ)知識(shí)三)按葉輪進(jìn)水方式來分類 單側(cè)進(jìn)水式泵：又叫單吸泵，即葉輪上只有一個(gè)進(jìn)水口； 雙側(cè)進(jìn)水式泵：又叫雙吸泵，即葉輪兩側(cè)都有一個(gè)進(jìn)水口。它 流量比單吸式泵大一倍，可以近似看作是二個(gè)單吸泵葉輪背靠背 地放在了一起。（ASP系列泵）單級(jí)單吸泵 單級(jí)

6、雙吸泵泵的操作原理、構(gòu)造及分類第九張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月9泵基礎(chǔ)知識(shí)四)按泵殼結(jié)合縫形式來分類 水平中開式泵：即在通過軸心線的水平面上開有結(jié)合縫。 （最常見的水平中開泵是雙吸泵。ASP系列泵） 垂直結(jié)合面泵：即結(jié)合面與軸心線相垂直。 （NP、NPG系列泵，IL、BL系列泵等。）五)按泵軸位置來分類 臥式泵：泵軸位于水平位置。 立式泵：泵軸位于垂直位置。泵的操作原理、構(gòu)造及分類第十張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月10泵基礎(chǔ)知識(shí)六)按葉輪出來的水引向壓出室的方式分類 蝸殼泵：水從葉輪出來后，直接進(jìn)入具有螺旋線形狀的泵殼。 （NP、NPG系列泵最具代表性） 導(dǎo)葉泵：水從

7、葉輪出來后，進(jìn)入它外面設(shè)置的導(dǎo)葉，之后進(jìn) 下一級(jí)或流入出口管。 （常用于多級(jí)泵和軸流泵，比如MHI、MWI系列）七)按泵的比轉(zhuǎn)速分類 離心泵 30ns300 混流泵 300ns500 軸流泵 500ns1000泵的操作原理、構(gòu)造及分類第十一張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月11泵基礎(chǔ)知識(shí)泵的操作原理、構(gòu)造及分類1）比轉(zhuǎn)速 比轉(zhuǎn)速是相似流體機(jī)械（幾何相似、運(yùn)動(dòng)相似、動(dòng)力相似）在相似工況（介質(zhì)的溫度、密度、粘度、比重相似）下工作時(shí)，當(dāng)揚(yáng)程為1m，功率為1kw時(shí)，流體機(jī)械所具有的轉(zhuǎn)速。 2）不同泵的工作原理 離心泵：靠葉輪運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的離心力將液體提升到一定的高度。 軸流泵：就是在泵內(nèi)充滿液體的情

8、況下，葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)液體產(chǎn) 生提升力，把能量傳遞給液體，使水沿著軸向前進(jìn)，同時(shí)跟著葉輪旋轉(zhuǎn)。 混流泵：綜合離心泵和軸流泵的特點(diǎn)。第十二張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月12泵基礎(chǔ)知識(shí) 流量揚(yáng)程性能曲線最大工作壓力 (NP)軸功率相似定律功率計(jì)算公式泵的基本參數(shù)第十三張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月13泵基礎(chǔ)知識(shí) 流量流速 m/s 管道截面積 m2=流量 m3/h泵的基本參數(shù)第十四張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月14泵基礎(chǔ)知識(shí)揚(yáng)程入口壓力出口壓力揚(yáng)程(水泵)泵的基本參數(shù)第十五張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月15泵基礎(chǔ)知識(shí)揚(yáng)程總靜壓局部阻力沿程阻力+=揚(yáng)程 m揚(yáng)

9、程 (系統(tǒng))泵的基本參數(shù)第十六張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月16泵基礎(chǔ)知識(shí)總靜壓總靜壓泵 (非自吸)泵 (自吸)總靜壓揚(yáng)程泵的基本參數(shù)第十七張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月17泵基礎(chǔ)知識(shí)摩擦阻力揚(yáng)程Flow in m3/h摩擦阻力 in m01002003004003201808020管路阻力曲線 ( f = X2 )泵的基本參數(shù)第十八張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月18泵基礎(chǔ)知識(shí)水泵性能曲線流量 m3/h揚(yáng)程 in mBEP (最高效率點(diǎn))大直徑葉輪小直徑葉輪效率曲線727275758080838385338308280泵的基本參數(shù)第十九張，PPT共五十四頁，

10、創(chuàng)作于2022年6月19泵基礎(chǔ)知識(shí)運(yùn)行圖并聯(lián)運(yùn)行單臺(tái)運(yùn)行管路阻力曲線泵的基本參數(shù)第二十張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月20泵基礎(chǔ)知識(shí)運(yùn)行圖并聯(lián)運(yùn)行流量流量流量泵 1泵 2泵 1 + 2泵的基本參數(shù)第二十一張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月21泵基礎(chǔ)知識(shí)運(yùn)行情況系統(tǒng)阻力曲線流量 in m3/h系統(tǒng)阻力 in m陡的阻力曲線摩擦力大正常阻力曲線 阻力變化緩慢平緩的阻力曲線 摩擦力小泵的基本參數(shù)第二十二張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月22泵基礎(chǔ)知識(shí)運(yùn)行情況多臺(tái)水泵并聯(lián)的阻力曲線流量流量流量陡峭的阻力曲線變化平緩的阻力曲線平坦的阻力曲線泵的基本參數(shù)第二十三張，PPT共五十四

11、頁，創(chuàng)作于2022年6月23泵基礎(chǔ)知識(shí)閥門全關(guān)時(shí)壓力最大工作壓力 m最大工作壓力 (PN*)工作壓力吸入口靜壓（注意：開式系統(tǒng)、閉式系統(tǒng)）+=*PN : Nominal pressure泵的基本參數(shù)第二十四張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月24泵基礎(chǔ)知識(shí)最大工作壓力 (PN*)工作壓力流量 in m3/h揚(yáng)程 in m關(guān)閉閥們時(shí)水泵揚(yáng)程工作點(diǎn)閉閥揚(yáng)程泵的基本參數(shù)第二十五張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月25泵基礎(chǔ)知識(shí)最大工作壓力 (PN*)工作壓力入口靜壓入口靜壓供水系統(tǒng)泵的基本參數(shù)第二十六張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月26泵基礎(chǔ)知識(shí)最大工作壓力 (PN*)水泵承壓

12、最大工作壓力 (PN*)密封系統(tǒng)泵殼法蘭泵的基本參數(shù)第二十七張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月27泵基礎(chǔ)知識(shí)工作壓力75%時(shí)，最好選用齒輪泵或者螺桿泵。 b. 密度： 離心泵的流量與密度無關(guān)； 離心泵的揚(yáng)程與密度無關(guān)； 離心泵的效率不隨密度改變； 當(dāng)密度1000Kg/m3時(shí)，電機(jī)的功率應(yīng)該為一般功率與介質(zhì)相對(duì)清水密度比的乘積，以防電機(jī)過載超流 。第三十六張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月36泵基礎(chǔ)知識(shí)c. 粘度： 介質(zhì)的粘度對(duì)泵的性能影響很大，粘度過大時(shí)，泵的壓頭（揚(yáng)程）減小，流量減小，效率下降，泵的軸功率增大。 當(dāng)粘度增加時(shí)，泵的揚(yáng)程曲線下降，最佳工況的揚(yáng)程和流量均隨之下降，

13、而功率則隨之上升，因而效率降低。一般樣本上的參數(shù)均為輸送清水時(shí)的性能，當(dāng)輸送粘性介質(zhì)時(shí)應(yīng)進(jìn)行換算。d. 腐蝕性：介質(zhì)有腐蝕時(shí)，采用抗腐蝕性能好的材料。e. 毒性：考慮密封方式，可采用干氣密封等。泵 的 選 型第三十七張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月37泵基礎(chǔ)知識(shí)泵 的 選 型2、介質(zhì)中所含固體的顆粒直徑、含量多少。 根據(jù)顆粒直徑、含量多少，可選擇采用單流道、雙流道、多流道形式的葉輪。顆粒含量60%時(shí)，考慮采用渣漿泵。3、介質(zhì)溫度：（） 高溫介質(zhì)需考慮密封材料的選擇及材料的熱膨脹系數(shù)。介質(zhì)溫度偏低時(shí)，考慮采用低溫潤滑油和低溫電機(jī)。 4、所需要的流量（Q）a、如果生產(chǎn)工藝中已給出最小、正

14、常、最大流量，應(yīng)按最大流量考慮。 b、如果生產(chǎn)工藝中只給出正常流量，應(yīng)考慮留有一定的余量。 c、如果基本數(shù)據(jù)只給質(zhì)量流量，應(yīng)換算成體積流量。 第三十八張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月38泵基礎(chǔ)知識(shí)5、揚(yáng)程： 水泵的揚(yáng)程大約為提水高度的1.151.2倍（使用于補(bǔ)水泵只給出系統(tǒng)圖需要計(jì)算揚(yáng)程的狀況） 。 如遇到只給出最小流量、最大流量及相對(duì)應(yīng)的揚(yáng)程，應(yīng)盡可能按大流量選擇。因?yàn)椋?a、高揚(yáng)程的泵用于低揚(yáng)程，便會(huì)出現(xiàn)流量過大，導(dǎo)致電機(jī)超載，若長時(shí)間運(yùn)行，電機(jī)溫度升高，甚至燒毀電機(jī) 。 b、小流量泵在大流量下運(yùn)行時(shí)，會(huì)產(chǎn)生汽蝕，泵長時(shí)間汽蝕，影響水泵過流部件的壽命。泵 的 選 型第三十九張，P

15、PT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月39泵基礎(chǔ)知識(shí)1、汽蝕形成 泵在運(yùn)轉(zhuǎn)中，抽送液體的絕對(duì)壓力降低到當(dāng)時(shí)溫度下的該液體汽化壓力時(shí)，液體便在該處開始汽化，形成氣泡，當(dāng)含有大量氣泡的液體流進(jìn)葉輪內(nèi)的高壓區(qū)時(shí)，氣泡周圍的高壓液體致使氣泡急劇地縮小以至破裂。在氣泡破裂的同時(shí)，液體質(zhì)點(diǎn)以很高的速度填充空穴，在此瞬間產(chǎn)生很強(qiáng)烈的水擊作用，并以很高的沖擊頻率打擊金屬表面，沖擊應(yīng)力可達(dá)幾百至幾千個(gè)大氣壓，沖擊頻率可達(dá)每秒幾萬次，嚴(yán)重時(shí)會(huì)將壁擊穿 。泵 的 汽 蝕第四十張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月40泵基礎(chǔ)知識(shí)2.汽蝕的危害 a、葉輪上留下打擊狀的坑；影響葉輪的使用壽命。 b、設(shè)備產(chǎn)生振動(dòng)。 c、

16、增加噪音。 d、輕微的汽蝕只會(huì)造成水泵效率或揚(yáng)程的降低。低比轉(zhuǎn)速泵 隨汽蝕性能下降明顯，高比轉(zhuǎn)速泵，當(dāng)汽蝕達(dá)到一定程度時(shí)，性能開始下降。 e、 嚴(yán)重的汽蝕會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的噪音，并縮短水泵的使用壽。 f、 估算來講，損失最大占設(shè)計(jì)揚(yáng)程的3%。 g、 對(duì)于多級(jí)水泵, 汽蝕只會(huì)對(duì)第一級(jí)葉輪產(chǎn)生影響。泵 的 汽 蝕第四十一張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月41泵基礎(chǔ)知識(shí)3、泵汽蝕的基本關(guān)系式為：NPSHcNPSHrNPSHNPSHa式中 NPSHa裝置汽蝕余量又叫有效汽蝕余量，是指在現(xiàn)場(chǎng)條件下的汽蝕余量。它可也根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)圖紙計(jì)算出來，越大越不易汽蝕； NPSHr泵汽蝕余量，又叫必需的汽蝕余量，

17、是指水泵的一個(gè)特性數(shù)據(jù)，它是由水泵制造廠商提供的。該數(shù)值在水泵的性能圖表中已經(jīng)被標(biāo)示出來，越小泵抗汽蝕性能越好； NPSHc臨界汽蝕余量，是指對(duì)應(yīng)泵性能下降一定值的汽蝕量； NPSH許用汽蝕余量，是確定泵使用條件用的汽蝕余量。為保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行：實(shí)際汽蝕余量值（NPSHa）必須 要 高于 設(shè)計(jì)汽蝕余量值(NPSHr)。 即：NPSHa NPSHr泵 的 汽 蝕第四十二張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月42泵基礎(chǔ)知識(shí)泵 的 汽 蝕5.實(shí)際汽蝕余量（NPSHa)的計(jì)算公式 NPSHa = (Hz-Hf) +(Hp Hvp)其中：Hp = 水泵入口處液體表面的絕對(duì)壓力 (m)Hz = 液體

18、距離水泵中心線的靜態(tài)高差 (m) 注: 對(duì)于立式水泵 以第一級(jí)葉輪的中心線為準(zhǔn)。Hf = 管路系統(tǒng)入口處摩擦和入口損失包括動(dòng)壓頭。(m)Hvp = 在水泵工作溫度下的液體蒸汽壓力。 (m) 如果NPSHA數(shù)值很小，建議選擇： 更大一些型號(hào)的水泵或轉(zhuǎn)速更慢一些的水泵。第四十三張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月43泵基礎(chǔ)知識(shí)Hz = 5 mHf = 1.5m(摩擦阻力損失）Hp = 1.01325bar (大氣壓力）= 10.7m Hvp = 0.7011bar(90oC蒸汽壓力)=7.4mNPSHA = (Hz-Hf) +(Hp -Hvp) = (5-1.5)+(10.7-7.4) =

19、6.8 m泵 的 汽 蝕第四十四張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月44泵基礎(chǔ)知識(shí) Hz = -0.5 m ; Hf = 1.5m(摩擦阻力損失）; Hp = 1.01325bar (大氣壓力）= 10.7m ; Hvp = 0.7011bar(90oC蒸汽壓力)= 7.4m 。 NPSHA = (Hz-Hf) +(Hp -Hvp) = (-0.5-1.5)+(10.7-7.4) = 1.3 m泵 的 汽 蝕第四十五張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月45泵基礎(chǔ)知識(shí)4、防止汽蝕的措施 防止泵發(fā)生汽蝕從兩方面考慮，即增大NPSHa和減小NPSHr，常用的以下幾種方法。a、減小幾何吸上

20、高度hg（或增加幾何倒灌高度）； h=10m- NPSH-h h：管路阻力，也叫安全系數(shù)，取：0.51.0m水柱 h：吸程b、增加管徑，盡量減小管路長度，彎頭和附件等；c、盡量調(diào)小流量，防止泵長時(shí)間在大流量下運(yùn)行；泵 的 汽 蝕第四十六張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月46泵基礎(chǔ)知識(shí)d、在同樣轉(zhuǎn)速和流量下，采用雙吸泵，因減小進(jìn)口流速、泵不易發(fā)生汽蝕；e、加誘導(dǎo)輪或增加葉輪進(jìn)口處的光潔度。f、對(duì)于在苛刻條件下運(yùn)行的泵，為避免汽蝕破壞，可使用耐汽蝕材料。泵 的 汽 蝕第四十七張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月47泵基礎(chǔ)知識(shí)1、電機(jī)的選擇 電機(jī)的選擇要留有一定的安全余量。 經(jīng)驗(yàn)做法：

21、 軸功率 余量0.12-0.55kw 1.3-1.5倍0.75-2.2kw 1.2-1.4倍3.0-7.5 kW 1.15-1.25倍11 kW以上 1.1-1.15倍 常見及需要注意的問題第四十八張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月48泵基礎(chǔ)知識(shí)2、離心泵啟動(dòng)時(shí)要關(guān)閉出口閥，軸流泵啟動(dòng)時(shí)要打開出口閥。 因離心泵啟動(dòng)時(shí)，泵的出口管路內(nèi)還沒水，因此還不存在管路阻力和提升高度阻力，在泵啟動(dòng)后，泵揚(yáng)程很低，流量很大，此時(shí)泵電機(jī)（軸功率）輸出很大（據(jù)泵性能曲線），很容易超載，就會(huì)使泵的電機(jī)及線路損壞，因此啟動(dòng)時(shí)要關(guān)閉出口閥，才能使泵正常運(yùn)行。 離心泵在零流量時(shí)，軸功率為額定工況下軸功率的3090。 軸流泵在零流量時(shí)，軸功率為額