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容积泵专题主要介绍内容一、泵的作用二、电厂常用容积泵的介绍三、泵的性能参数及特性四、泵分类五、常用容积泵的原理介绍泵：通常用来输送液体的机械设备作用：把原动机的机械能或其他能源的能量传递给流体，以实现流体的输送，即流体获得机械能后，除用以克服输送过程中的通道流动阻力外，还可以实现从低压区输送到高压区，或从低位区输送到高位区。一、泵的作用除灰除渣：真空皮带脱水机用的泵――水环式真空泵输送灰浆泵――柱塞泵捞渣机用的泵――变量柱塞泵二、以电厂为例电厂常用容积泵的介绍燃料：卸船机上运动部件的润滑――齿轮泵化学：加药用的泵――计量泵燃油泵房有一个输送泵――齿轮泵集控单元真空系统――水环式真空泵发电机密封油系统――螺杆泵、真空泵顶轴、EH油系统――变量柱塞泵润滑油输送系统――齿轮油泵磨煤机油站――齿轮泵流量用容积表示:指单位时间内泵从出口排出并进入管路的液体体积。用Qv，表示，单位是L/s，m3/s，等等.用质量表示：指单位时间内泵从出口排出并进入管路的液体质量。用Qm表示，单位是千克每秒，等等它们之间关系：Qm＝Qv*密度三、泵的性能参数及特性扬程H(风机叫全压)是指单位重量液体经过泵后所获得的机械能增加值，又称能头单位是m。其数学表达式可写为：H=E2-E1（为什么泵用扬程，风机用全压表示？）原动机功率：由于原动机轴和泵轴之间的传动存在有机械损失，所以，原动机功率（一般指原动机的输出功率）通常要比轴功率大些。轴功率：由原动机或传动装置传动泵轴上的功率。用N表示，单位Kw内功率：泵叶轮在单位时间内传递给被输送液体的能量称为泵的内功率，用Ni表示。有效功率：通过泵的液体在单位时间内从泵中获得的能量成为泵的有效功率。由于这部分能量被流出泵的液体所携带，故又称为输出功率，用Ne表示。泵的损失由原动机提供给泵轴的输入功率大于液体或气体所获得的有效功率，这是因为在能量传递过程中流动损失，容积损失（泄漏损失）和机械损失的存在，不可避免地总要消耗掉一部分功率的缘故。一、流动损失流动损失：由于流体在泵的整个流道内流动时的水力摩擦阻力，产生旋涡和冲击所造成的二、容积损失容积损失：由于液体从泵的压出侧通过叶轮与机壳的间隙漏回到吸入口所造成的三、机械损失由于泵的轴承，轴封装置以及轮盘外表面与周围流体之间的摩擦损失，要求原动机施加于泵转轴的输入功率必须大于指示功率。效率：轴功率和有效功率之差是泵内产生的损失功率，其大小用泵的效率来衡量。有效功率和轴功率之比称为泵的效率，亦称泵的总效率。用η表示。η=Ne/N*100%内效率：泵的有效功率和内功率之比为泵的内效率。用ηi表示，即：ηi=Ne/Ni*100%转速：泵轴旋转的速度，即单位时间泵的旋转数，以n表示，单位为r/min比转速：作为性能参数的比转速是按照泵最高效率点对应的基本性能参数计算得出的，对于几何相似的泵，不论其尺寸大小，转速高低，其比转速均是一定的，因此，比转速也是泵分类的一种准则。泵汽蚀的原理泵在运转时,在叶轮进口处叶片头部的某一部位是液流压力最低位置，当该部位的液体局部压力下降到等于或低于当时温度下的汽化压力时，液流经过该处就要发生汽化，产生汽泡。这些汽泡随着液体进入泵内至压力较高的部位时，在汽泡周围较高压力液流的作用下，汽泡受到压缩就会迅速破裂，产生巨大的属于内向爆炸性质的冷凝冲击。汽蚀的现象1、泵体振动大，甚至造成设备损坏2、噪音大3、泵出口流量低4、出口压力摆动大5、泵电流波动大泵的允许吸上真空高度：为了防止泵内的汽蚀，泵运行时，在泵进口附近的管路截面上所容许达到的最大真空高度值，该值通常由泵制造厂规定,在不同的大气压力下及不同的液体温度时需要进行换算。用（Hs）表示，单位为m。（Hs）＝Hs.max(临界吸上真空高度)-0.3有效汽蚀余量[NPSH]a：就是指吸入口装置系统给予泵吸入口处单位重量液体具有超过汽化压头的富裕能量。如果泵吸入口具有足够大的吸入压头，那么即使泵内的压力降较大，也不会发生汽蚀。必需汽蚀余量[NPSH]r：泵在某一转速，流量下运行时，从泵进口处到叶片进口压力最低(Pmin)处会产生一定的压降。如果由于这一压降Pmin=Pv,那么泵就会发生汽蚀。考虑到这一压降，为使泵内不发生汽蚀，要求泵进口必需具有超过汽化压头的能量，这叫做必需汽蚀余量。该值通常由泵制造厂规定。单位为m必需汽蚀余量也可以这样理解:为了防止泵内汽蚀，泵运行时在泵进口附近的管路截面上单位重量液体所必需具有的超过汽化压头的富裕能头值，为使泵不发生汽蚀的条件:必需使[NPSH]a[NPSH]r泵的分类一、通过叶轮旋转，将能量传递给流体――叶片式泵离心泵1、单级2、多级轴流泵1、单级2、多级混流泵旋流泵二、通过工作室容积的周期变化，将能量传递给流体――容积式泵往复泵1、活塞式泵2、柱塞式泵3、隔膜式泵适应范围:1）温度-30℃—+100℃2）粘度0.3—800mm2/S3）介质腐蚀性或非腐蚀性4）颗粒度≤0.1mm固体颗粒回转泵1、齿轮泵2、螺杆泵3、液环泵（用于抽送气体）其他类型泵1、射流泵高压工作流体经管路由喷嘴高速喷出，并把喷嘴外周围附近的流体带走，使该处压力降低形成真空，于是被输送的流体便从吸入管进入混合室，经扩压管排出。图1-11图1-11喷射泵示意图1、排出管2、扩散室3、管子4、吸入管5、吸入室6、喷嘴7、工作流体8、被抽吸流体2、电磁泵电磁泵采用片式平面定子线圈绕组，通电后形成平面旋转磁场，该旋转磁场通过平面气隙，在转子中形成感生电磁场，此电磁场与定子旋转磁场相互作用，迫使转子旋转。使用这样的电机加工生产出来的电磁供暖设备，不但彻底根除了煤、油、气各式锅炉燃烧所带来的环境污染，替代了各式锅炉房，有利环保，省去了中间繁杂的运输煤、油、气等原材料。热转换率高，创造热效率100%。常用容积泵介绍一、往复式泵:为活塞泵，柱塞泵，隔膜泵三种，他们分别是由活塞，柱塞，隔膜在泵缸内作周期性的往复运动，改变液体所占据的容积，实现对液体做功，同时周期性地吸入和压出液体。图1-7往复泵示意图1、活塞2、泵缸3、工作室4、吸水阀5、压水阀往复式泵的工作过程以活塞泵为例，说明：当活塞1在泵缸内自最左位置向右移动时，工作室4的容积逐渐增大，工作室内的压力降低，吸水池中液体在压力差作用下顶开吸水阀6，液体进入工作室填补活塞右移让出的空间，直至活塞移到最右位置为止，完成往复式泵的吸入过程。然后活塞开始向左方移动，工作室中液体在活塞挤压下，获得能量，压力升高，并压紧吸水阀6，顶开压水阀7，液体由压出管路输出，这过程为压出过程。当活塞不断地作上述往复运动时，往复泵的吸入，压出过程就连续不断地交替进行。由于往复泵在每个工作周期（活塞往复一次）内排出液体量是不变的，故又称为定排量泵。变量柱塞泵顶轴油泵和EH油泵均为高压压力补偿式变量柱塞泵。当系统用油量增加时，系统油压将下降，如果油压下降至压力补偿器设定值时，压力补偿器会调整柱塞的行程将系统压力和流量提高。同样的，当系统用油量减少时，压力补偿器将减小柱塞行程使泵的排量减少。变量柱塞泵工作原理变量柱塞泵:通过柱塞在缸体往复运动完成吸油排油升压的过程。变量柱塞泵是在转速不变的情况下，通过改变斜盘与传动轴的夹角使柱塞的轴向移动距离发生变化，从而改变排量，同时电机负载也会随着斜盘的斜度而改变，达到省电的目的。其原理分析变量柱塞泵的变量是通过改变泵腔工作容积来实现的，改变斜盘法线对缸体回转轴心的夹角γ，即改变各柱塞腔的工作容积，当γ角最大时，柱塞腔的工作容积最大，实现全排量供油，当γ角为0时，柱塞腔的工作容积为0，这时液压泵不供油。如果γ角为负值，则液压泵反向供油。改变γ角的方式有多种，每种方式都有各自的控制特点。其控制原理分析2为缸体回转轴心，3为液压泵斜盘。斜盘操纵臂4和变量柱塞8在复位弹簧5的作用下停留在原位，这时斜盘倾角γ最大，液压泵全排量供油。当系统压力略高于顺序阀1的设定压力时，打开顺序阀1，同时使换向阀7换向，系统压力油进入柱塞缸6，变量柱塞8克服复位弹簧5的作用力，改变斜盘倾角γ，液压泵实现变量供油。如果系统压力再度增高，变量柱塞缸6内的压力也再增高，使γ角接近0(有一部分泄漏，γ角不能为0)，液压泵即保持一定压力，但不对系统供油，这就是液压泵在压力状态下的卸载(因为N＝p×Q，当Q→0时，N→0)。在系统压力降低后，变量柱塞8立即恢复原始状态。图中换向阀7主要是为系统大量用油时，提高变量柱塞8复位的响应速度而设计的。这种控制为恒压变量控制变量控制特性图图中A-B为全排量供油段，B-C为变量段，C为压力状态下卸载点，也称为待用压力。变量段的压力范围(pB-pC)很小，适用于多个执行器能同时工作，压力在使用压力的90%以内都需要全排量供油的系统。变量泵与标准定量泵主要区别是输出功率不同，变量泵的输出功率是随负载的变化而变化，而定量泵的输出功率相对恒定，在小流量动作情况下，变量泵的输出功率很低，而定量泵的输出功率基本恒定。水环式真空泵一、结构由泵壳,转子，轴承等组成．二、原理水环式真空泵的原理：在泵体中装有适量的水作为工作液。当叶轮按图中顺时针方向旋转时，水被叶轮抛向四周，由于离心力的作用，水形成了一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭圆环。水环的下部分内表面恰好与叶轮轮毂相切，水环的上部内表面刚好与叶片顶端接触（实际上叶片在水环内有一定的插入深度）。此时叶轮轮毂与水环之间形成一个月牙形空间，而这一空间又被叶轮分成和叶片数目相等的若干个小腔。如果以叶轮的下部0°为起点，那么叶轮在旋转前180°时小腔的容积由小变大，且与端面上的吸气口相通，此时气体被吸入，当吸气终了时小腔则与吸气口隔绝；当叶轮继续旋转时，小腔由大变小，使气体被压缩；当小腔与排气口相通时，气体便被排出泵外。综上所述，水环泵是靠泵腔容积的变化来实现吸气、压缩和排气的，因此它属于变容式真空泵。水环泵和其它类型的机械真空泵相比优点：结构简单，制造精度要求不高，容易加工。结构紧凑，泵的转数较高，一般可与电动机直联，无须减速装置。故用小的结构尺寸，可以获得大的排气量，占地面积也小。压缩气体基本上是等温的，即压缩气体过程温度变化很小。由于泵腔内没有金属磨擦表面，无须对泵内进行润滑，而且磨损很小。转动件和固定件之间的密封可直接由水封来完成。吸气均匀，工作平稳可靠，操作简单，维修方便。缺点：效率低，一般在30%左右，较好的可达50%。真空度低，这不仅是因为受到结构上的限制，更重要的是受工作液饱和蒸气压的限制。用水作工作液，极限压强只能达到2000~4000Pa。用油作工作液，可达130Pa。总之，由于水环泵中气体压缩是等温的，故可以抽除易燃、易爆的气体。由于没有排气阀及摩擦表面，故可以抽除带尘埃的气体、可凝性气体和气水混合物。有了这些突出的特点，尽管它效率低，仍然得到了广泛的应用。真空泵运用水环式真空泵在工业中是用来抽吸或压缩空气和其它无腐蚀性，不溶于水，不含有固体颗粒的气体，以便在密闭容器中形成真空和压力。但吸入气体允许混有少量液体它被广泛运用于机械、石油化工、制药、食品、制糖工业及电子领域。由于在工作过程中，气体的压缩是等温的，所以在压缩和抽吸易燃、易爆气体时，不易发生危险，所以其应用更加广泛。水环式真空泵注意事项１、启动前，检查各个机械完好２、启动时应该注意入口门处于关闭状态３、汽水分离器的液位正常４、工质的温度正常５、声音，振动正常齿轮泵一、泵体，齿轮，轴承座，安全阀，轴承及密封装置等部件组成。采用滑动轴承，根据使用场合不同可分为铜基或铁基粉末冶金轴承和锌铝合金轴承。密封方式：橡胶圈，柔性石墨密封圈等安全阀的作用：当泵或排出管道发生故障产生高压和高压冲击时，安全阀会自动打开，排放部分或全部的高压液体回到低压腔，对泵及管道起到安全保护作用。二、适用范围不含固体颗粒的润滑性介质、腐蚀性介质、高温介质和高粘度介质。三、结构特点１）齿轮泵结构简单，易维修。２）带加热套结构-对于间歇输送高温介质：为防止介质冷却