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泵基础知识1讲解目录一泵的操作原理、构造及分类二泵的基本参数三泵的选型四泵的汽蚀五常见及需要注意的问题泵基础知识2泵的操作原理、构造及分类泵属于流体机械的一种，流体机械是指以流体为工作介质和能量载体的机械设备。流体机械根据能量传递的方向不同，可分为原动机(水轮机、汽轮机)和工作机（泵、风机、压缩机）。泵属于工作机，即消耗能量的机械。根据流体与机械相互作用的方式，可将流体机械又分为容积式、叶片式和其它形式。泵的操作原理、构造及分类水泵是输送液体或使液体增压的机械。它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增加，主要用来输送液体包括水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等，也可输送液体、气体混合物以及含悬浮固体物的液体。泵基础知识3•根据不同的工作原理可分为容积水泵、叶片泵等类型。容积泵是利用其工作室容积的变化来传递能量；叶片泵是利用回转叶片与水的相互作用来传递能量，有离心泵、轴流泵和混流泵等类型。•1、容积式泵：利用工作腔容积周期变化来输送液体。•2、叶片泵：利用叶片和液体相互作用来输送液体。泵基础知识4•离心泵•1、离心泵的工作原理•水泵开动前，先将泵和进水管灌满水，水泵运转后，在叶轮高速旋转而产生的离心力的作用下，叶轮流道里的水被甩向四周，压入蜗壳，叶轮入口形成真空，水池的水在外界大气压力下沿吸水管被吸入补充了这个空间。继而吸入的水又被叶轮甩出经蜗壳而进入出水管。由此可见，若离心泵叶轮不断旋转，则可连续吸水、压水，水便可源源不断地从低处扬到高处或远方。综上所述，离心泵是由于在叶轮的高速旋转所产生的离心力的作用下，将水提向高处的，故称离心泵。•2、离心泵的一般特点•（1）水沿离心泵的流经方向是沿叶轮的轴向吸入，垂直于轴向流出，即进出水流方向互成90°。•（2）由于离心泵靠叶轮进口形成真空吸水，因此在起动前必须向泵内和吸水管内灌注引水，或用真空泵抽气，以排出空气形成真空，而且泵壳和吸水管路必须严格密封，不得漏气，否则形不成真空，也就吸不上水来。•（3）由于叶轮进口不可能形成绝对真空，因此离心泵吸水高度不能超过10米，加上水流经吸水管路带来的沿程损失，实际允许安装高度（水泵轴线距吸入水面的高度）远小于10米。如安装过高，则不吸水；此外，由于山区比平原大气压力低，因此同一台水泵在山区，特别是在高山区安装时，其安装高度应降低，否则也不能吸上水来。泵基础知识5•（二）轴流泵的工作原理及特点•1、轴流泵的工作原理•轴流泵与离心泵的工作原理不同，它主要是利用叶轮的高速旋转所产生的推力提水。轴流泵叶片旋转时对水所产生的升力，可把水从下方推到上方。•轴流泵的叶片一般浸没在被吸水源的水池中。由于叶轮高速旋转，在叶片产生的升力作用下，连续不断的将水向上推压，使水沿出水管流出。叶轮不断的旋转，水也就被连续压送到高处。泵基础知识6•（三）混流泵的工作原理及特点•1、混流泵的工作原理•由于混流泵的叶轮形状介于离心泵叶轮和轴流泵叶轮之间，因此，混流泵的工作原理既有离心力又有升力，靠两者的综合作用，水则以与轴组成一定角度流出叶轮，通过蜗壳室和管路把水提向高处。•2、混流泵的一般特点•（1）混流泵与离心泵相比，扬程较低，流量较大，与轴流泵相比，扬程较高，流量较低。适用于平原、湖区排灌。•（2）水沿混流泵的流经方向与叶轮轴成一定角度而吸入和流出的，故又称斜流泵。泵基础知识7泵基础知识8一、操作原理由若干个弯曲的叶片组成的叶轮置于具有蜗壳通道的泵壳之内。叶轮紧固于泵轴上，泵轴与电机相连，可由电机带动旋转。吸入口位于泵壳中央与吸入管路相连，并在吸入管底部装一止逆阀。泵壳的侧边为排出口，与排出管路相连，装有调节阀。离心泵之所以能输送液体，主要是依靠高速旋转叶轮所产生的离心力，因此称为离心泵。泵的操作原理、构造及分类泵基础知识9离心泵的工作过程：开泵前，先在泵内灌满要输送的液体。开泵后，泵轴带动叶轮一起高速旋转产生离心力。液体在此作用下，从叶轮中心被抛向叶轮外周，压力增高，并以很高的速度流入泵壳。在泵壳中由于流道的不断扩大，液体的流速减慢，使大部分动能转化为压力能。最后液体以较高的静压强从排出口流入排出管道。泵内的液体被抛出后，叶轮的中心形成了真空，在液面压强（大气压）与泵内压力（负压）的压差作用下，液体便经吸入管路进入泵内，填补了被排除液体的位置。离心泵启动时，如果泵壳内存在空气，由于空气的密度远小于液体的密度，叶轮旋转所产生的离心力很小，叶轮中心处产生的低压不足以造成吸上液体所需要的真空度，这样，离心泵就无法工作。为了使启动前泵内充满液体，在吸入管道底部装一止逆阀。此外，在离心泵的出口管路上也装一调节阀，用于开停车和调节流量。泵的操作原理、构造及分类泵基础知识10二、基本部件和构造1）叶轮将电动机的机械能传给液体,使液体的动能有所提高。2）泵壳汇集液体，作导出液体的通道；使液体的能量发生转换，一部分动能转变为静压能。3）轴封装置为了防止高压液体从泵壳内沿轴的四周而漏出，或者外界空气漏入泵壳内。泵的操作原理、构造及分类泵基础知识11泵的操作原理、构造及分类填料密封和机械密封的比较泵基础知识12工作压力和密封填料密封水泵最大工作压力4-5bar.(标准规格)机械密封水泵水泵最大工作压力10bar时:不平衡机械密封(标准)水泵最大工作压力10bar时:平衡机械密封(额定值与密封的结构有关)泵的操作原理、构造及分类泵基础知识13三、泵的分类：1)按工作叶轮数目来分类①单级泵：即在泵轴上只有一个叶轮。（NP、NPG系列，ASP系列，IL、BL系列等）②多级泵：即在泵轴上有两个或两个以上的叶轮，这时泵的总扬程为n个叶轮产生的扬程之和。（MHI、MVI系列）二)按工作压力来分类①低压泵：压力低于100米水柱；②中压泵：压力在100～650米水柱之间；③高压泵：压力高于650米水柱。（多级离心泵可达2800m）泵的操作原理、构造及分类泵基础知识14三)按叶轮进水方式来分类①单侧进水式泵：又叫单吸泵，即叶轮上只有一个进水口；②双侧进水式泵：又叫双吸泵，即叶轮两侧都有一个进水口。它流量比单吸式泵大一倍，可以近似看作是二个单吸泵叶轮背靠背地放在了一起。（ASP系列泵）单级单吸泵单级双吸泵泵的操作原理、构造及分类泵基础知识15四)按泵壳结合缝形式来分类①水平中开式泵：即在通过轴心线的水平面上开有结合缝。（最常见的水平中开泵是双吸泵。ASP系列泵）②垂直结合面泵：即结合面与轴心线相垂直。（NP、NPG系列泵，IL、BL系列泵等。）五)按泵轴位置来分类①卧式泵：泵轴位于水平位置。②立式泵：泵轴位于垂直位置。泵的操作原理、构造及分类泵基础知识16六)按叶轮出来的水引向压出室的方式分类①蜗壳泵：水从叶轮出来后，直接进入具有螺旋线形状的泵壳。（NP、NPG系列泵最具代表性）②导叶泵：水从叶轮出来后，进入它外面设置的导叶，之后进下一级或流入出口管。（常用于多级泵和轴流泵，比如MHI、MWI系列）泵的操作原理、构造及分类泵的分类泵的种类较多，一般按工作原理，大致可分类如下；单级单吸泵（BA型）离心泵单级双吸泵（SH型）叶片式泵混流泵多级泵轴流泵注塞泵往复泵隔膜泵泵容积式泵齿轮泵回转泵螺杆泵真空泵其它类型泵射流泵泵基17•离心泵•离心泵型号、品种规格及其变型产品在农用泵中是最多的。根据水流入叶轮的方式、叶轮多少、泵身能否自吸以及配套动力大小和动力品种等，离心泵有单级单吸离心泵、单级双吸离心泵、多级离心泵、自吸离心泵、电动机泵和柴油机泵等。泵基础知识18•1、单级单吸离心泵•老的泵型号有BA、B型单级单吸离心泵，80年代，国根据国际标准和排灌机械实际情况，对离心泵产品进行更新换代研制工作，并生产IB型、IQ型单级离心泵系列产品，已列为国家专业标准和行业标准。•单级单吸离心泵，水由轴向单面进入叶轮，叶轮只有一个，因此称为单级单吸离心泵。其特点是，与混流泵、轴流泵相比，扬程较高，流量较小，结构简单，使用方便。•IQ型单级单吸离心泵（又称轻小型离心泵）是针对国国情并满足用户提出结构简单、重量轻、价格低、性能好和配套方便的要求而设计的，共有84种产品，分3个派生系列，413个规格型号。泵基础知识19•2、单级双吸离心泵•它是从叶轮两面进水的单级双吸离心泵，因泵盖和泵体是采用水平接缝进行装配的，又称为水平中开式离心泵。与单级单吸离心泵相比，效率高、流量大、扬程较高。但体积大，比较笨重，一般用于固定作业。适用于丘陵、高原中等面积的灌区，也适用于工厂、矿山、城市给排水等方面。•单级双吸离心泵有S型、Sh型、SA型、SLA型几种型号，S型与Sh型的区别是，从驱动端看，S型泵为顺时针方向旋转，Sh型为逆时针方向旋转。SLA型为立式单级双吸离心泵。3多级离心泵•D型泵基础知识20•4、自吸离心泵•自吸泵是靠泵自身的特殊结构而产生自吸作用的单级单吸离心泵，称为自吸离心泵。和普通离心泵相比，在泵体结构上有显著差别：一是泵进口位置提高，有时还装上吸入阀；二是在出水侧设置了一个气水分离室。•泵外自吸泵，是在泵外加有自吸装置，如带有旋涡泵、水环真空泵、射流泵以及手动泵等。•自吸泵与普通离心泵相比，具有结构紧凑、使用操作简单，不但省去了起动前灌大量引水的麻烦，也省去了进水管低阀，减少了进水阻力，增加泵的出水量，但与同规格的普通离心泵的效率相比要低3%～5%。自吸泵较多的是应用在轻小型喷灌机组和管道灌机组上。泵基础知识21•潜水电泵•磁悬浮潜水电泵它实现了世界潜水电泵领域重大突破,有效解决了传统潜水电泵的种种弊端：如转换效率偏低、耗电过高、扬程受限、轴承易损、检修频繁等。•潜水排污泵•采用高分子复合材料•高分子复合材料质是高分子聚合物，具有抗化学腐蚀性，可以提高泵的抗腐蚀性，能大大增强泵抵抗冲蚀和抗腐蚀能力。•太阳能水泵亦称光伏水泵，是当今世界上阳光丰富地区，尤其是缺电无电的边远地区最具吸引力的供水方式泵基础知识22泵基础知识23流量扬程性能曲线最大工作压力(NP)轴功率相似定律功率计算公式泵的基本参数泵基础知识24流量流速[m/s]×管道截面积[m2]=流量[m3/h]泵的基本参数泵基础知识25扬程入口压力出口压力扬程(水泵)泵的基本参数泵基础知识26扬程总静压局部阻力沿程阻力++=扬程[m]扬程(系统)泵的基本参数泵基础知识27总静压总静压泵(非自吸)泵(自吸)总静压扬程泵的基本参数泵基础知识28摩擦阻力扬程Flowinm3/h摩擦阻力inm01002003004003201808020管路阻力曲线(f=X2)泵的基本参数泵基础知识29水泵性能曲线流量m3/h扬程inmBEP(最高效率点)大直径叶轮小直径叶轮效率曲线727275758080838385338308280泵的基本参数泵基础知识30运行图并联运行单台运行管路阻力曲线泵的基本参数泵基础知识31运行图并联运行流量流量流量泵1泵2泵1+2泵的基本参数泵的并联运行泵基础知识32•水泵并联示意图：泵的并联运行•水泵的并联是指两台或两台以上的离心泵各自从水源抽水，向共同的管路系统供水。水泵并联运行的目的是：1）增加流量：单台量不够，故用多台并联。2）调节流量：用水量较多时，多开几台泵，用水量较少时，少开几台泵。3）安全供水：在不允许断水的系统中，可互相切换，互为备用。水泵并联运行也并不是随便几台泵都能并联工作的。水泵并联运行的条件是，并联运行的几台水泵的扬程应基本相等，并且扬程曲线是下降的，不然的话，扬程低的水泵不能发挥作用，甚至会导致扬程低的那台泵倒转。泵基础知识33泵的串联运行泵基础知识34•泵串联示意图：泵的串联运行•泵串联运行的目的是为了获得较高的扬程。有时一台泵的扬程不够，更换一台扬程高一点的泵又没有合适的，这时我们可以用两台扬程较低的水泵串联起来工作。所谓两台泵串联就是将第一台水泵的出口接到第二台水泵的入口。水泵的串联运行并不是随便两台泵都能串联工作的，必须具备以下条件：1）两台泵的流量基本上相等，至少是两台泵的最大流量基本上相等才能串联。•后一台泵的强度应能承受两台泵的压力总和。串联运行后的总扬程是两台泵扬程的总和，流量还是一台泵的流量