泵的基礎(chǔ)知識(shí)課件

泵的基礎(chǔ)知識(shí)主講人：Friday,December16,2022第一節(jié)泵的基礎(chǔ)知識(shí)

第二節(jié)離心泵典型結(jié)構(gòu)與工作原理第三節(jié)離心泵的工作特性第四節(jié)其它泵概述第五節(jié)泵的選用泵的概念通常把提升液體、輸送液體或給液體增加壓力，即將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液體能量的機(jī)器統(tǒng)稱為泵?，F(xiàn)在，泵作為一種通用機(jī)械，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域中都得到了廣泛的應(yīng)用。農(nóng)業(yè)的灌溉和排澇，城市的給水和排水都需要泵。在工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)部門中，泵更是不可缺少的設(shè)備。葉片泵泵往復(fù)泵容積泵真空泵其他類型泵電動(dòng)泵汽動(dòng)泵柱塞(活塞)泵、隔膜泵計(jì)量泵單作用雙作用(單缸、雙缸)單缸雙缸轉(zhuǎn)子泵齒輪泵、螺桿泵、羅茨泵、滑片泵、擾性葉輪泵、凸輪泵往復(fù)真空泵旋片真空泵水環(huán)真空泵噴射真空泵射流泵、空氣升液泵、電磁泵、水輪泵2.泵的分類(圖)(圖)(圖)(圖)單吸泵、雙吸泵單級(jí)泵、雙級(jí)泵蝸殼式泵、分段式泵立式泵、臥式泵屏蔽泵、磁力泵高速泵、部分流泵軟軸泵自吸泵液下泵潛水泵葉片泵離心泵漩渦泵單級(jí)泵、多級(jí)泵離心漩渦泵自吸漩渦泵混流泵蝸殼式導(dǎo)葉式軸流泵(圖)(圖)(圖)

A.泵流量(capacity)泵流量是單位時(shí)間內(nèi)從泵排出并進(jìn)入管路的液體體積。一般指的流量均為體積流量。用符號(hào)Q表示，單位為m3/h或L/s。C．泵轉(zhuǎn)速(rotatingspeed)泵轉(zhuǎn)速是泵軸旋轉(zhuǎn)的速度，即單位時(shí)間內(nèi)泵軸旋轉(zhuǎn)的次數(shù)。用符號(hào)n表示，單位r/min或s-1。

3.基本參數(shù)(BasicPerformanceParameters)

B.揚(yáng)程(head)

泵的揚(yáng)程是單位質(zhì)量液體通過(guò)泵后的能量增值。其值等于單位質(zhì)量液體在泵出口處的能量減去泵進(jìn)口處的能量。用符號(hào)H表示，單位為m。E.泵效率(efficiency)泵軸功率和輸出功率之差是泵內(nèi)的損失功率，其大小用泵效率來(lái)計(jì)量。泵效率為泵輸出功率與泵軸功率之比，用符號(hào)表示，并用小數(shù)或百分比表示，泵效率的表達(dá)式為

F.汽蝕余量((netpositivesuctionhead)泵入口處，單位質(zhì)量液體所具有的超過(guò)該溫度下飽和蒸汽壓的富裕能量，這是反映泵吸入性能的主要參數(shù)，習(xí)慣用符號(hào)△h表示，單位為m。國(guó)外稱此為凈正吸入壓頭，用NPSH表示。最近已在國(guó)內(nèi)等效采用，被編入國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)部分。雙隔膜計(jì)量泵離心泵基本組成三螺桿泵饒性件泵葉輪滑片泵結(jié)構(gòu)內(nèi)嚙和外嚙齒輪泵軸面投影平面投影第二節(jié)離心泵典型結(jié)構(gòu)與工作原理一、離心泵的工作原理二、離心泵的分類四、離心泵命名方式七、離心泵的各種損失五、離心泵的性能參數(shù)及基本方程六、有限葉片數(shù)對(duì)理論揚(yáng)程的影響三、離心泵典型結(jié)構(gòu)和主要零部件一、離心泵的工作原理按吸入方式單吸雙吸

按級(jí)數(shù)單級(jí)多級(jí)按主軸方向臥式立式斜式二、離心泵的分類按液體流出葉輪方向離心式軸流式混流式旋渦式圖圖圖按葉片安裝方法可調(diào)葉片固定葉片按殼體剖分方式分分段式中開(kāi)式按泵體形式分蝸殼泵透平泵筒式泵一些特殊結(jié)構(gòu)的離心泵潛水泵液下泵管道泵自吸式泵屏蔽泵圖三、離心泵典型結(jié)構(gòu)和主要零部件1、典型結(jié)構(gòu)2、主要零部件單級(jí)懸臂泵1、典型結(jié)構(gòu)單級(jí)雙吸泵多級(jí)泵立式泵2、主要零部件：吸入室葉輪軸壓出室密封裝置軸向力平衡裝置閉式（輸送不含雜質(zhì)的液體，效率高；造價(jià)高）半開(kāi)式（輸送易于沉淀或含有固體顆粒的液體）開(kāi)式（輸送沙漿、污水、含纖維液體；效率低，葉片數(shù)可少到2-4片）材料：鑄鐵；青銅；鋼葉輪在軸上的（1）葉輪：作功部件圖安裝方式結(jié)構(gòu)型式：離心泵轉(zhuǎn)能裝置-----蝸殼與導(dǎo)葉蝸殼（螺旋形泵體）是單級(jí)泵轉(zhuǎn)能裝置，其形狀應(yīng)使流體流過(guò)的損失小，并且斷面逐漸擴(kuò)大（圖）多級(jí)泵采用導(dǎo)葉，末級(jí)之后采用蝸殼。導(dǎo)葉是使液體按規(guī)定方向流動(dòng)，或使它的部分速度轉(zhuǎn)化為壓力能的具有葉片的零件。由正向?qū)~和反向?qū)~組成導(dǎo)葉密封內(nèi)部泄漏外部泄漏內(nèi)密封外密封外密封（軸封）：（結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于制造；用于普通水泵和一般化工泵；效果較差；泄漏量大，需經(jīng)常更換填料，）（由垂直于主軸的兩個(gè)光制的、精密的平面在彈性元件及密封液體壓力的作用下相互緊帖并作相對(duì)運(yùn)動(dòng)而構(gòu)成的動(dòng)密封裝置。效果好；使用壽命長(zhǎng)；造價(jià)高）（非接觸式離心密封，輸送高（低）溫、易燃、易爆、強(qiáng)腐蝕且含顆粒的液體）填料密封機(jī)械密封副葉輪密封七.離心泵的各種損失機(jī)械損失軸承的摩擦損失軸封處的摩擦損失前后蓋板外側(cè)和液體之間的摩擦損失容積損失葉輪進(jìn)口處容積損失平衡裝置處容積損失水力損失摩擦損失和局部損失沖擊損失容積損失由于轉(zhuǎn)動(dòng)部件與靜止部件存在間隙，當(dāng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩側(cè)間隙產(chǎn)生壓差而使液體從高壓側(cè)向低壓側(cè)泄漏稱為容積損失幾乎在所有比轉(zhuǎn)速的變化范圍內(nèi)，容積損失等于圓盤(pán)摩擦損失的一半。(圖）

第三節(jié)離心泵的工作特性一、離心泵氣蝕及預(yù)防措施二、離心泵性能及調(diào)節(jié)三、離心泵啟動(dòng)與運(yùn)行四、相似理論在離心泵中的應(yīng)用五.輸送粘性液體性能曲線換算

一.離心泵的汽蝕與預(yù)防1、概述2、吸上真空度3、汽蝕余量4、汽蝕比轉(zhuǎn)數(shù)5、改善泵的吸入性能的途徑

泵啟動(dòng)前要進(jìn)行全面認(rèn)真的檢查，內(nèi)容有：潤(rùn)滑油的名稱、型號(hào)、主要功能和加注數(shù)量是否符合技術(shù)文件規(guī)定的要求；軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)、密封系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)是否完好，軸承的油路、水路是否暢通；盤(pán)動(dòng)泵的轉(zhuǎn)子1～2轉(zhuǎn)，檢查轉(zhuǎn)子是否有摩擦或卡住現(xiàn)象；在聯(lián)軸器附近或皮帶防護(hù)裝置處，是否有妨礙轉(zhuǎn)動(dòng)的雜物；泵、軸承座、電動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)地腳螺栓是否松動(dòng)；泵工作系統(tǒng)的閥門或輔助裝置均應(yīng)處于泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)負(fù)荷最小的位置，應(yīng)關(guān)閉出口調(diào)節(jié)閥；點(diǎn)動(dòng)泵，看其葉輪轉(zhuǎn)向是否與設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向一致，若不一致，必需使葉輪完全停止轉(zhuǎn)動(dòng)后，調(diào)整電動(dòng)機(jī)接線后，方可再啟動(dòng)。充水水泵在啟動(dòng)以前，泵殼和吸水管內(nèi)必須先充滿水，這是因?yàn)橛锌諝獯嬖诘那闆r下，泵吸入口的真空無(wú)法形成和保持。暖泵

輸送高溫液體的泵，如電廠的鍋爐給水泵，在啟動(dòng)前必須先暖泵。這是因?yàn)榻o水泵在啟動(dòng)時(shí)，高溫給水流過(guò)泵內(nèi)，使泵體溫度從常溫很快上升到100～200℃，這會(huì)引起泵內(nèi)外和各部件之間的溫差，若沒(méi)有足夠長(zhǎng)的傳熱時(shí)間和適當(dāng)控制溫升的措施，會(huì)使泵各處膨脹不均，造成泵體各部分變形、磨損、振動(dòng)等。離心泵泵腔和吸水管內(nèi)全部充滿水并無(wú)空氣，出口閥關(guān)閉。給水泵暖泵完畢。對(duì)于強(qiáng)制潤(rùn)滑的泵，啟動(dòng)油泵向各軸承供油。啟動(dòng)冷卻水泵或打開(kāi)冷卻水閥。合閘啟動(dòng)，啟動(dòng)后泵空轉(zhuǎn)時(shí)間不允許超過(guò)2～4min，使轉(zhuǎn)速達(dá)到額定值后，逐漸打開(kāi)離心泵的出口閥，增加流量，并達(dá)到要求的負(fù)荷。泵制造廠對(duì)軸承的溫度有規(guī)定滾動(dòng)軸承的溫升一般不超過(guò)40℃，表面溫度不超過(guò)70℃，否則就說(shuō)明滾動(dòng)軸承內(nèi)部出現(xiàn)毛病，應(yīng)停機(jī)檢查。如果繼續(xù)運(yùn)行，可能引起事故。對(duì)于滑動(dòng)軸承的溫度規(guī)定，應(yīng)參閱有關(guān)泵的技術(shù)文件，處理方法與滾動(dòng)軸承一樣。泵轉(zhuǎn)子的不平衡，結(jié)構(gòu)剛度或旋轉(zhuǎn)軸的同心度差，都會(huì)引起泵產(chǎn)生振動(dòng)。因此在泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，用測(cè)振器在軸承上檢查振幅是否符合規(guī)定。為了保證泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，葉輪的徑向跳動(dòng)和端面跳動(dòng)不能超過(guò)規(guī)定的數(shù)值，否則會(huì)影響轉(zhuǎn)子不平衡，產(chǎn)生振動(dòng)。第四節(jié)其它泵概述動(dòng)力泵容積泵軸流泵旋渦泵往復(fù)泵轉(zhuǎn)子泵螺桿泵齒輪泵滑片泵自吸泵磁力驅(qū)動(dòng)泵僥性件泵原理與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)流量調(diào)節(jié)分類典型結(jié)構(gòu)工作原理特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合特性原理與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)應(yīng)用場(chǎng)合工作特性計(jì)量泵轉(zhuǎn)子泵有靜止的泵殼和旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子組成，沒(méi)有吸入和排出閥，靠泵體內(nèi)的轉(zhuǎn)子與液體接觸的一側(cè)將能量以靜壓力形式作用于液體，并借旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的擠壓作用排出液體，同時(shí)在另一側(cè)流出空間，形成低壓，使液體連續(xù)的吸入。轉(zhuǎn)子泵壓頭較高，流量通常較小，排液均勻，適用于輸送粘度高，具有潤(rùn)滑性，但不含固體顆粒的液體轉(zhuǎn)子泵齒輪泵螺桿泵滑片泵饒性葉輪泵典型結(jié)構(gòu)工作原理特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合特性典型結(jié)構(gòu)工作原理特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合特性原理與結(jié)構(gòu)工作特性特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合軸流泵是流量大、揚(yáng)程低、比轉(zhuǎn)數(shù)高的葉片式泵，軸流泵的液流沿轉(zhuǎn)軸方向流動(dòng)，但其設(shè)計(jì)的基本原理與離心泵基本相同原理與結(jié)構(gòu)根據(jù)葉片是否可調(diào)，分為：固定葉片式軸流泵（葉片不可調(diào)）半調(diào)節(jié)葉片式軸流泵（停機(jī)拆下葉輪后可調(diào)節(jié)葉片安裝角）全調(diào)節(jié)葉片式軸流泵（有一套調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)使泵在運(yùn)轉(zhuǎn)中可以調(diào)節(jié)葉片安裝角）分類

3、與離心泵不同，軸流泵流量越小，軸功率越大

2、特性曲線H-Q很陡，關(guān)死揚(yáng)程（Q=0)是額定值的1.5-2倍1、適用于大流量、低揚(yáng)程

4、高效操作區(qū)范圍很小，在額定點(diǎn)兩側(cè)效率急劇下降

5、葉輪一般浸沒(méi)在液體中，不需要考慮氣蝕，也不需罐泵軸流泵特性曲線特點(diǎn)軸流泵一般不采用出口閥調(diào)節(jié)流量，常用改變?nèi)~輪轉(zhuǎn)速，或改變?nèi)~片安裝角度的方法調(diào)節(jié)流量。流量調(diào)節(jié)混流泵內(nèi)液體的流動(dòng)介于離心泵和軸流泵之間，液體斜向流出葉輪，即液體的流動(dòng)相對(duì)葉輪而言既有徑向速度，也有軸向速度，其特性介于離心泵和軸流泵之間。旋渦泵示意圖典型結(jié)構(gòu)液體在旋渦泵內(nèi)運(yùn)動(dòng)示意圖工作原理工作特性1、沖擊損失大，效率低，為36-38%。2、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，具有自吸能力，但氣蝕性能較離心泵差3、不能采用出口閥調(diào)節(jié)，只能采用旁路調(diào)節(jié)。4、可輸送含氣量大于5%的介質(zhì)，不適合輸送粘度比較大的介質(zhì)和含固體顆粒的介質(zhì)。5、旋渦泵一般具有自吸能力（有的需外加自吸裝置），起動(dòng)時(shí)不需灌泵，應(yīng)開(kāi)閥啟動(dòng)應(yīng)用范圍：主要用于化工、醫(yī)藥等工業(yè)流程中輸送高揚(yáng)程、小流量的酸、堿和其它腐蝕性及易揮發(fā)性液體，也可作為消防泵、小型鍋爐給水泵和一般增壓泵使用特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合單缸雙作用泵原理與結(jié)構(gòu)活塞泵性能曲線活塞泵工況調(diào)節(jié)工作特性（1）流量只取決于泵缸的幾何尺寸（活塞直徑D、活塞行程S）、曲軸轉(zhuǎn)速n，而與泵的揚(yáng)程無(wú)關(guān)。所以活塞泵不能用排出閥來(lái)調(diào)節(jié)流量，它的性能曲線是一條直線。只是在高壓時(shí)，由于泄漏損失，流量稍有減小。（2）只要原動(dòng)機(jī)有足夠的功率、填料密封有相應(yīng)的密封性能，零部件有足夠的強(qiáng)度，活塞泵可以隨著排出閥開(kāi)啟壓力的改變產(chǎn)生任意高的揚(yáng)程。所以同一臺(tái)泵在不同的裝置中可以產(chǎn)生不同的揚(yáng)程。（3）活塞泵在啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)不能像離心泵那樣關(guān)閉出水閥起動(dòng)，而是要開(kāi)閥啟動(dòng)。（4）自吸性能好（5）由于排出流量脈動(dòng)造成流量的不均勻，有的需設(shè)法減少與控制排出流量和壓力的脈動(dòng)。特點(diǎn)用于輸送壓力高、流量小的各種介質(zhì)。當(dāng)流量小于100m3/h，排出壓力大于10MPa時(shí)，有較高的效率和良好的運(yùn)行性能，亦適合輸送粘性液體應(yīng)用場(chǎng)合計(jì)量泵計(jì)量泵屬于往復(fù)式容積泵，結(jié)構(gòu)上有柱塞式、隔膜式、和波紋管式，其中柱塞式與活塞往復(fù)泵結(jié)構(gòu)基本一樣，但計(jì)量泵中曲柄回轉(zhuǎn)半徑可調(diào)節(jié)，借以控制流量，而隔膜饒曲變形引起容積的變化，波紋管被拉伸和壓縮從而改變?nèi)莘e，均達(dá)到輸送與計(jì)量的目的。計(jì)量泵也稱定量泵和比例泵。內(nèi)粘合齒輪泵外粘合齒輪泵典型結(jié)構(gòu)工作原理齒輪泵特性曲線工作特性特點(diǎn)：是一種容積泵，與活塞泵不同處在于沒(méi)有進(jìn)、排水閥，它的流量要比活塞泵更均勻，構(gòu)造也更簡(jiǎn)單。齒輪泵結(jié)構(gòu)輕便緊湊，制造簡(jiǎn)單，工作可靠，維護(hù)保養(yǎng)方便。一般都具有輸送流量小和輸出壓力高的特點(diǎn)。應(yīng)用場(chǎng)合：輸送粘性較大的液體，如潤(rùn)滑油和燃燒油，不宜輸送粘性較低的液體（例如水和汽油等），不宜輸送含顆粒雜質(zhì)的液體，可作為潤(rùn)滑系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)的油泵，廣泛用于發(fā)動(dòng)機(jī)、汽輪機(jī)、離心壓縮機(jī)、機(jī)床及其它設(shè)備。特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合典型結(jié)構(gòu)螺桿泵屬容積式轉(zhuǎn)子泵。運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)一邊旋轉(zhuǎn)一邊嚙合，液體便被一個(gè)或幾個(gè)螺桿上的螺旋槽帶動(dòng)，沿軸向排出。工作原理工作特性特點(diǎn)：（1）損失小，經(jīng)濟(jì)性能好（2）壓力高而均勻，流量均勻，轉(zhuǎn)速高，能與原動(dòng)機(jī)直聯(lián)（3）機(jī)組結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)平穩(wěn)經(jīng)久耐用