各种泵的工作原理及性能特点

各种泵的工作原理及性能特点泵主要用来输送水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等液体，也可输送液、气混合物及含悬浮固体物的液体。本文跟大家一起来通过动画学习各种泵的工作原理及其性能特点，希望对大家有所帮助(当然这里的泵并全是真空所用的泵)。一、齿轮泵齿轮泵的两齿轮的齿相互分开，形成低压，液体吸入，并友壳壁送到另一侧。另一侧两齿轮互相合拢，形成高压将液体排出。齿轮泵的性能特点齿轮泵的优点结构简单紧凑、体积小、质量轻、工艺性好、价格便宜、自吸力强、对油液污染不敏感、转速范围大、能耐冲击性负载，维护方便、工作可靠。齿轮泵的缺点径向力不平衡、流动脉动大、噪声大、效率低，零件的互换性差，磨损后不易修复，不能做变量泵用。二、多级离心泵多级离心泵相当于多个离心泵串联，一级一级增压，可获得较高压头。多级离心泵性能特点多级离心泵与单级泵相比，其区别在于多级泵有两个以上的叶轮，能分段地多级次地吸水和压水，从而将水扬到很高的位置，扬程可根据需要而增减水泵叶轮的级数。多级泵主要用于矿山排水、城市及工厂供水，农业灌溉用的很少，仅适用于高扬程、小流量的高山区提水来解决人畜饮水的困难。多级高心泵有立式和卧式两种型式多级离心泵的泵轴上装有串联的两个亦上的叶轮，它相对于一般的单级离心泵，可亦实现更高的扬程；相对于活塞泵、隔膜泵等往复式泵，可亦泵送较大的流量。多级离心泵效率较高，能够满足高扬程、高流量工况的需要，在石化、化工、电力、建筑、消防等行业得到了广泛的应用。由于其本身的特殊性，与单级离心泵相比，多级离心泵在设计、使用和维护维修等方面，有着不同、更高的技术要求。往往是人们在一些细节上的疏忽或者考虑不周，使得多级离心泵投用后频繁发生异常磨损、振动、抱轴等故障，亦致停机。三、离心泵离心泵工作时，液体注满泵壳，叶轮高速旋转，液体在离心力作用下产生高速度，高速液体经过逐渐扩大的泵壳通道，动压头转变为静压头。离心泵的性能特点1、高效节能：采用CFD计算流体动力学，分析计算出泵内压力分布和速度分布关系、优化泵的流道设计，确保泵有高效的水力形线，提高了泵的效率。2、安装、维修方便：立式管道式结构，泵的进出口能象阀门一样安装在管路的任何位置及任何方向，安装维修极为方便。3、运行平稳，安全可靠：电机轴和水泵轴为同轴直联、同心度高，运行平稳，安全可靠。4、不锈钢轴套：轴的机封位置是相对易被锈蚀之处，直联式泵轴一旦被锈蚀，易造成机械密封失效。STG泵此处采用镶配不锈钢轴套，避免锈蚀发生，提高了轴寿命，降低了运行维护成本。5、轴承：泵所配电机中，Y〔Y2〕280以下轴伸端轴承〔包括Y180以下风叶端轴承〕采用封闭式轴承，正常使用时，免电机轴承的维护保养。6、机封：机械密封基件一般选用橡胶波纹管结构，将传统机械密封中轴上密封由O形圈的线密封改为橡胶件的两道面密封，在清水介质时提高了密封效果。四、螺杆泵双螺杆泵与齿轮泵十分相似，一个螺杆转动，带动另一个螺杆，液体被拦截在啮合室内，沿杆轴方向推进，然后被挤向中央排出。螺杆泵的性能特点螺杆泵的优点：1、压力和流量范围宽阔。压力约在3.4-340千克力/cm2，流量可达100cm3/分；2、运送液体的种类和粘度范围宽广；3、因为泵内的回转部件惯性力较低，故可使用很高的转速；4、吸入性能好，具有自吸能力；5、流量均匀连续，振动小，噪音低；6、与其它回转泵相比，对进入的气体和污物不太敏感；7、结构坚实，安装保养容易。螺杆泵的缺点螺杆的加工和装配要求较高；泵的性能对液体的粘度变化比较敏感。五、往复泵旁路调节往复泵是正位移泵。当泵提供的流量大于管路需求流量时，要求一部分回流到往复泵进口，及旁路调节。六、气动隔膜泵气动隔膜泵工作时为了使活柱不与腐蚀性料液直接接触，将气缸腔体与液料用隔膜分开，实质也是往复泵的原理。气动隔膜泵的性能特点气动隔膜泵是一种新型输送机械，是目前国内最新颖的一种泵类。采用压缩空气为动力源，对于各种腐蚀性液体。气动隔膜泵其有四种材质：工程塑料、铝合金、铸铁、不锈钢。气动隔膜泵根据不同液体介质分别采用丁腈橡胶、氯丁橡胶、氟橡胶、聚四氟乙烯、聚四六乙烯。以满足不同用户的需要。安置在各种特殊场合，用来抽送种常规泵不能抽吸的介质，均取得了满意的效果。1、泵不会过热：压缩空气作动力，在排气时是一个膨胀吸热的过程，气动泵工作时温度是降低的，无有害气体排出。2、不会产生电火花：气动隔膜泵不用电力作动力，接地后又防止了静电火花3、可以通过含颗粒液体：因为容积式工作且进口为球阀，所以不容易被堵。4、对物料的剪切力极低：工作时是怎么吸进怎么吐出，所以对物料的搅动最小，适用于不稳定物质的输送5、流量可调节，可以在物料出口处加装节流阀来调节流量。6、具有自吸的功能。7、可以空运行，而不会有危险。8、可以潜水工作。9、可以输送的流体极为广泛，从低粘度的到高粘度的，从腐蚀性得到粘稠的。10、没有复杂的控制系统，没有电缆、保险丝等。11、体积小、重量轻，便于移动。12、无需润滑所以维修简便，不会由于滴漏污染工作环境。13、泵始终能保持高效，不会因为磨损而降低。14、百分之百的能量利用，当关闭出口，泵自动停机，设备移动、磨损、过载、发热15、没有动密封，维修简便避免了泄漏。工作时无死点。七、往复泵往复泵工作时活塞右移，腔内压力降低，将上活门压下，下活门顶起，液体吸入；活塞左移，腔内压力增高，将上活门顶起，下活门压下，液体排出。往复泵的性能特点往复泵的优点1、可获得很高的排压，且流量与压力无关，吸入性能好，效率较高，其中蒸汽往复泵可达80%~95%；2、原则上可输送任何介质，几乎不受介质的物理或化学性质的限制；3、泵的性能不随压力和输送介质粘度的变动而变动。其他的泵都不具有往复泵的上述突出优点，但它们的结构比较简单，使用操作比较方便，而且还有体积小、重量轻、流量均匀，并能系列化批量生产的优点。往复泵的缺点流量不是很稳定。同流量下比离心泵庞大；机构复杂；资金用量大；不易维修等。八、双动往复泵双动往复泵工作时活塞右移，左下吸液，右上排液。活塞左移，右下吸液，左上排液。活塞往复一次，有两次吸、排液，流量更加均匀。九、水环式真空泵水环式真空泵的叶轮与泵壳成偏心，泵壳内充一定量的水，叶轮旋转使水形成水环。相邻叶片(如图中红色叶片)旋转时，与水环形成的空间(气室)变大即进气，空气(气室)逐渐变小，即空气被压缩。多组相邻叶片，即多组往复压缩。结构紧凑、工作平衡可靠和流量均匀，所以化工生产中多用来输送或抽吸易燃、易爆和有腐蚀性的气体。水环式真空泵由于叶轮搅拌液体，损失能量大，故其效率很低。水环式真空泵的性能特点水环式真空泵的优点1、结构简单，制造精度要求不高，容易加工。2、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。3、压缩气体基本上是等温的，即压缩气体过程温度变化很小。4、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。5、吸气均匀，工作平稳可靠，操作简单，维修方便。水环式真空泵的缺点1、效率低，一般在30%左右，较好的可达50%。2、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。例小区供水演示十、旋涡泵旋涡泵的叶片凹槽中的液体，被离心力甩向流道，一次增压；流道中液体又因槽中液体被甩出形成低压，再次进入凹槽，再次增压；多次的凹槽一流道一凹槽的漩涡运动，从而获得较高压头。旋涡泵的性能特点旋涡泵的优点1、W型单级直连旋涡泵是供吸送清水或物理化学性质类似于水的液体之用，使用液温不超过60，常用于锅炉给水的配套，在造船、轻纺、化工、冶金、机械制造、水产养殖、固定消防稳压、热交换机组、农业远程喷灌等部门等都有广泛的应用。2、旋涡泵体积小、重量轻的特点在船舶装置中具有极大的优越性。具有自吸能力或借助于简单装置来实现自吸。3、具有陡降的扬程特性曲线，因此，对系统中的压力波动不敏感。某些旋涡泵可实现汽液混输。这对于抽送含有气体的易挥发的液体和汽化压力很高的高温液体具有重要的意义。4、旋涡泵结构简单、铸造和加工工艺都容易实现，某些旋涡泵零件还可以使用非金属材料，如塑料、尼龙模压叶轮等。旋涡泵的缺点1、效率较低，最高不超过55%，大多数旋涡泵的效率在20-40%，因此妨碍了它向大功率方向发展。2、旋涡泵的汽蚀性能较差。3、旋涡泵不能用来抽送粘性较大的介质。因随着液体粘性的增加，泵的扬程和效率会急剧降低，介质的粘度限制在114厘沲之内。4、旋涡泵叶轮和泵体之间的径向间隙和轴向间隙的要求较严给加工和装配工艺带来一定困难。5、抽送的介质只限于纯净的液体。当液体中含有固体颗粒时，就会因磨损引起轴向和径向的间隙增大而降低泵的性能或导致旋涡泵不能工作。十一、叶片泵因为历史的叶片泵根据中类型的不同有两种：一)专门指容积泵中的滑片泵。二)指动力式泵的三泵(离心泵、混流泵、轴流泵)或其他特殊的泵。这类泵产品一般不会叫叶片泵。但作为专著，叶片泵几乎全部是指离心泵、混流泵、轴流泵等(一级建造师2014《机电工程与管理实务》中称这三类为叶轮泵)。根据其每转的理论排量是固定值还是可变值，可以分为叶片式变量泵和叶片式定量泵。叶片泵的性能特点叶片泵的优点1、输出流量比齿轮泵均匀，运转平稳，噪声小。2、工作压力较高，容积效率也较高。3、单作用式叶片泵(Tokimec东京计器叶片泵)易于实现流量调节，双作用式叶片泵则因转子所受径向液压力平衡，使用寿命长。4、结构紧凑，轮廓尺寸小而流量较大。叶片泵的缺点1、自吸性能较齿轮泵差，对吸油条件要求较严，其转速范围必须在500~1500r/min范围内。2、对油液污染较敏感，叶片容易被油液中杂质咬死，工作可靠性较差。3、结构较复杂，零件制造精度要求较高，价格较高。叶片泵一般用在中压(6.3MPa)液压系统中，主要用于机床控制，特别是双作用式叶片泵(东京计器SQP叶片泵)因流量脉动很小，因此在精密机床中得到广泛使用。十二、蒸汽喷射泵蒸汽喷射泵工作时蒸汽进入喷嘴后，高速喷出，产生低压，将气体吸入并在混合室混合，经扩大管后，动能转变为压强能。如果吸入的气体来自容器，容器减压，即可称作喷射真空泵。蒸汽喷射泵的性能特点1、该泵无机械运动部分，不受摩擦、润滑、振动等条件限制，因此可制成抽气能力很大的泵。只要泵的结构材料选择适当，对于排除具有腐蚀性气体、含有机械杂质的气体以及水蒸等场合极为有利。2、结构简单、重量轻，占地面积小。3、工作蒸汽压力为4～9×105Pa，在一般的冶金、化工、医药等企业中都具备这样的水蒸汽源。因水蒸汽喷射泵具有上述特点，所以广泛用于冶金、化工、医药、石油以及食品等工业部门。十三、轴流管道泵轴流管道泵的叶轮设计成轴流式。转速很高，如果电机功率、叶轮直径、管道直径足够大的话，流量可以很大。轴流管道泵的性能特点1、管道泵结构紧凑,机泵一体化,体积小.其立式结构具有安装占地面积小,运行平稳,安装无需调整2、泵进出口设计成规格相同法兰,且位于同一中心在线,可象阀门一样直接安装在管路上,且中心低,便于管道布置,安装方便.3、泵与电机同轴,轴向尺寸短,使泵运行更加平稳,噪音低.4、取消传统轴封方式,避免了输送介质的外泄,因此具有完全无泄漏的显著特点.十四、自吸泵自吸泵的工作原理是：水泵启动前先在泵壳内灌满水(或泵壳内自身存有水)。启动后叶轮高速旋转使叶轮槽道中的水流向涡壳，这时入口形成真空，使进水逆止门打开，吸入管内的空气进入泵内，并经叶轮槽道到达外缘。自吸泵的性能特点自吸泵属自吸式离心泵，它具有结构紧凑、操作方便、运行平稳、维护容易、效率高、寿命长，并有较强的自吸能力等优点。管路不需安装底阀，工作前只需保证泵体内储有定量引液即可。不同液体可采用不同