1、泵和泵站講解要點(diǎn)流體輸送機(jī)械：向流體作功以提高流體機(jī)械能的裝置。 輸送液體的機(jī)械通稱為泵； 例如：離心泵、往復(fù)泵、旋轉(zhuǎn)泵和漩渦泵。 輸送氣體的機(jī)械按不同的工況分別稱為: 通風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)和真空泵。 泵的定義 泵是一種用于轉(zhuǎn)換能量的通用機(jī)械 ，它把原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能或其它能源形式的能量傳遞給被輸送的流體，使流體的能量增加，獲得動(dòng)能或勢(shì)能，從而把流體從低處抽提到高處，或從一處輸送到另一處。壓能（勢(shì)能）電能（或其他形式能量）機(jī)械能用于抽水的泵稱為水泵，水泵是一種用于轉(zhuǎn)換能量的水力機(jī)械。它把動(dòng)力機(jī)的機(jī)械能或其它能源形式的能量傳遞給所抽送的水流，使水流獲得動(dòng)能或勢(shì)能，從而把水流從低處抽提到高處，或從一

2、處輸送到另一處。有轉(zhuǎn)子泵無(wú)轉(zhuǎn)子泵葉片式泵泵的分類容積式泵其他類型泵離心泵軸流泵混流泵往復(fù)式柱塞泵(隔膜泵)回旋式轉(zhuǎn)子泵、螺桿泵長(zhǎng)軸井泵、潛水電泵、水輪泵、污水泵、泥漿泵、砼泵射流泵水錘泵氣升泵電磁泵(旋渦式)各種泵的特點(diǎn)： 1、往復(fù)泵的特點(diǎn)小流量、高揚(yáng)程。 2、軸流泵、混流泵的特點(diǎn)大流量、低揚(yáng)程。 3、離心泵的特點(diǎn)界于兩者之間，工作區(qū)間最廣，產(chǎn)品的品種、系列和規(guī)格也最多。葉片式泵在泵中是一個(gè)大類。特點(diǎn)：依靠葉輪的高速旋轉(zhuǎn)以完成其能量的轉(zhuǎn)換。、根據(jù)葉輪出水的水流方向可將葉片式水泵分為：徑向流、軸向流和斜向流3種。 第二章 葉片式泵徑向流的葉輪:離心泵. 液體質(zhì)點(diǎn)在葉輪中流動(dòng)時(shí)主要受到的是離心力作

3、用 軸向流的葉輪:軸流泵. 液體質(zhì)點(diǎn)在葉輪中流動(dòng)時(shí)主要受到的是軸向升力的作用。斜向流的葉輪:混流泵. 它是上述兩種葉輪的過(guò)渡形式，液體質(zhì)點(diǎn)在這種水泵葉輪中流動(dòng)時(shí)，既受離心力的作用，又有軸向升力的作用。2.1 離心泵的工作原理與基本構(gòu)造 幾個(gè)例子1、在雨天，旋轉(zhuǎn)雨傘，水滴沿傘邊切線方向飛出，旋轉(zhuǎn)的雨傘給水滴以能量，旋轉(zhuǎn)的離心力把雨滴甩走，如圖所示。 2、一個(gè)敞口圓筒繞中心軸作等角速旋轉(zhuǎn)時(shí)，圓筒內(nèi)的水面便呈拋物線上升的旋轉(zhuǎn)凹面。圓筒半徑越大，轉(zhuǎn)得越快時(shí)，液體沿圓筒壁上升的高度就越大。/離心泵基本構(gòu)造 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

4、電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。 吸水口位于泵殼中央與吸水管路相連，并在吸入管底部裝一止逆閥(底閥）。泵殼的側(cè)邊為出水口，與排出管路相連，裝有調(diào)節(jié)閥（閘閥)。l.前蓋板；2.后蓋板；3.葉片；4.葉槽；5.吸水口；6.輪轂；7.泵軸圖2-3 單吸式葉輪2.1.3 離心泵的工作原理1.離心泵在啟動(dòng)之前，應(yīng)先用水灌滿泵殼和吸水管道(或在泵內(nèi)灌滿要輸送的液體)；2.驅(qū)動(dòng)電機(jī)開(kāi)泵后，泵軸帶動(dòng)葉輪一起高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力。水(液體)受到離心力作用，從葉輪中心被拋向葉輪外周，壓力增高，并以很高的速度（15-25 m/s）流入泵殼。3.在蝸形泵殼中由于流道的不斷擴(kuò)大，液體的流速減慢大部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓力能,最后液體以較高的靜壓強(qiáng)

5、從出水口流入壓水管道而輸入管網(wǎng)中去。4.泵內(nèi)的水(液體)被拋出后，葉輪的中心形成了真空，吸水池中的水便在大氣壓力作用下，沿吸水管而源源不斷地流入葉輪吸水口，又受到高速轉(zhuǎn)動(dòng)葉輪的作用，被甩出葉輪而輸入壓水管道。這樣，就形成了離心泵的連續(xù)輸水。 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。 離心泵的工作原理動(dòng)畫(huà)動(dòng)畫(huà)1動(dòng)畫(huà)2 氣 縛 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(wú)法工作，這種現(xiàn)象稱作“氣縛”。 離心泵啟動(dòng)前應(yīng)灌泵排氣，防止氣縛。 為了使

6、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(kāi)停車和調(diào)節(jié)流量。 離心泵的工作過(guò)程,實(shí)際是一個(gè)能量的傳遞和轉(zhuǎn)化過(guò)程,它把電動(dòng)機(jī)高速旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液體的動(dòng)能和勢(shì)能;伴隨著能量損失. 吸入原理：葉輪中心被吸空后，形成真空，液體在外界大氣壓力的作用下，推動(dòng)液體沿吸入管進(jìn)入泵輪。 2.1.4 離心泵的特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)： 排量大、平穩(wěn)均勻。 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，尺寸小，重量輕。 易損件少，檢修、管理和使用方便。 可與高速電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，速度越高，壓頭越高。 容易實(shí)現(xiàn)多級(jí)，滿足高壓頭。 缺點(diǎn)： 不適應(yīng)小流量工況。 同功率下沒(méi)有往復(fù)式泵的壓力高。 輸送高粘度、含砂、雜質(zhì)液

7、體的問(wèn)題多。 泵吸入管與泵腔內(nèi)需要灌滿液體后啟動(dòng)。 如：高壓水泵：11級(jí)，H=2300 m 電動(dòng)潛油離心泵：180、201、330、453、526級(jí)， H=2000-3500 m。 高速泵:n=10000 r/min , 單級(jí)揚(yáng)程：H=1150 m n=25000 r/min , 單級(jí)揚(yáng)程： H=1760 m2.1.5 離心泵的分類1）按照軸上葉輪數(shù)目的多少 單級(jí)泵 多級(jí)泵 軸上只有一個(gè)葉輪的離心泵，適用于出口壓力不太大的情況；軸上不止一個(gè)葉輪的離心泵 ，可以達(dá)到較高的壓頭。離心泵的級(jí)數(shù)就是指軸上的葉輪數(shù)，我國(guó)生產(chǎn)的多級(jí)離心泵一般為29級(jí)。 2）按葉輪上吸入口的數(shù)目單吸泵 雙吸泵 葉輪上只有一

8、個(gè)吸入口，適用于輸送量不大的情況。葉輪上有兩個(gè)吸入口，適用于輸送量很大的情況。 3）按離心泵的不同用途 水泵 輸送清水和物性與水相近、無(wú)腐蝕性且雜質(zhì)很少的液體的泵, （B型） 耐腐蝕泵 接觸液體的部件（葉輪、泵體）用耐腐蝕材料制成。要求：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、零件容易更換、維修方便、密封可靠、用于耐腐蝕泵的材料有：鑄鐵、高硅鐵、各種合金鋼、塑料、玻璃等。（F型）油泵 輸送石油產(chǎn)品的泵 ，要求密封完善。（Y 型）雜質(zhì)泵 輸送含有固體顆粒的懸浮液、稠厚的漿液等的泵 ，又細(xì)分為污水泵、砂泵、泥漿泵等 。要求不易堵塞、易拆卸、耐磨、在構(gòu)造上是葉輪流道寬、葉片數(shù)目少。4）按揚(yáng)程分（壓力分）：低壓泵H 20 m 水柱

9、 （p 160 m 水柱 （p 1.6 Mpa)2.2 離心泵的主要零件 離心泵的組成主要有： 1.葉輪、2.泵軸、 3.泵殼、4.泵座、 5.軸封裝置、6.減漏環(huán)、 7.軸承座、8.聯(lián)軸器、 9.軸向力平衡裝置。單級(jí)單吸臥式離心泵1-葉輪；2-泵軸；3-鍵；4-泵殼；5-泵座；6-灌水孔；7-放水孔，8-接真空表孔，9-接壓力表孔，10-泄水孔，11-填料盒；12-減漏環(huán)；13-軸承座；14-壓蓋調(diào)節(jié)螺栓；15-傳動(dòng)輪單級(jí)單吸臥式離心泵單級(jí)單吸臥式離心泵1.葉輪a)葉輪的作用/ 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。 b)葉輪的分類 根據(jù)結(jié)構(gòu)封閉式葉輪敞開(kāi)式葉輪 半閉式葉輪 葉片的

10、內(nèi)側(cè)帶有前后蓋板，適于輸送干凈流體，效率較高。沒(méi)有前后蓋板，適合輸送含有固體顆粒的液體懸浮物。只有后蓋板，可用于輸送漿料或含固體懸浮物的液體，效率較低。 離心泵葉輪：.封閉式 .半封閉式 .敞開(kāi)式軸流泵葉輪按吸液方式 單吸式葉輪 雙吸式葉輪液體只能從葉輪一側(cè)被吸入，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。相當(dāng)于兩個(gè)沒(méi)有蓋板的單吸式葉輪背靠背并在了一起，能從兩側(cè)吸入液體，具有較大的吸液能力，而且基本上消除了軸向推力。 l.前蓋板；2.后蓋板；3.葉片；4.葉槽；5.吸水口；6.輪轂；7.泵軸 1.吸入口；2.輪蓋；3.葉片4.輪轂；5.軸孔 按葉片幾何形狀 后彎 前彎后彎葉片有利于液體的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為靜壓能，故而被廣泛采用。徑向

11、葉輪的形狀：尺寸：通過(guò)水力計(jì)算決定。 葉輪材料：機(jī)械強(qiáng)度、材料的耐磨和耐腐蝕性能。多數(shù)葉輪采用鑄鐵、鑄鋼和青銅制成 后彎葉片的反作用度大。反作用度：又叫反擊系數(shù)，表示勢(shì)揚(yáng)程在總揚(yáng)程 中的比重，是葉片式流體機(jī)械的一個(gè) 重要參數(shù)； 反作用度越大，表明流體能量轉(zhuǎn)換中，壓能大，動(dòng)能小，提高效率。 后彎葉片的反作用度大。2.泵軸鑄鐵水泵配件、泵軸泵鍵泵軸作用：用來(lái)旋轉(zhuǎn)泵葉輪的；材料：碳素鋼和不銹鋼。葉輪和軸用鍵來(lái)聯(lián)結(jié)大、中型水泵中葉輪：軸套、螺母定位的。撓度：表示構(gòu)件（如梁、柱、板等）受到外力時(shí)發(fā)生彎曲變形的程度，以構(gòu)件彎曲后各橫截面的中心至原軸線的距離來(lái)度量。3.泵殼形狀：通常鑄成蝸殼形。 葉輪工作時(shí)

12、，沿蝸殼的漸擴(kuò)斷面上，流量是逐漸增大的，為了減少水力損失，在水泵設(shè)計(jì)中應(yīng)使沿蝸殼漸擴(kuò)斷面流動(dòng)的水流速度是一常數(shù)。水由蝸殼排出后，經(jīng)錐形擴(kuò)散管而流入壓水管蝸殼上錐形擴(kuò)散管的作用是降低水流的速度，使流速水頭的一部分轉(zhuǎn)化為壓力水頭。泵殼的材料：腐蝕、磨損、耐壓、機(jī)械強(qiáng)度泵殼的作用 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。 導(dǎo)葉輪 為了減少離開(kāi)葉輪的液體直接進(jìn)入蝸殼時(shí)因沖擊而引起的能量損失，在葉輪與泵殼之間有時(shí)還裝有一個(gè)固定不動(dòng)的帶有葉片的圓盤(pán)，稱為導(dǎo)葉輪。導(dǎo)葉輪上的葉片的彎曲方向與葉輪上葉片的彎曲方向相反，其彎曲角度正好與液體從葉輪流出的方向相適應(yīng)，引導(dǎo)液體在泵殼

13、的通道內(nèi)平緩的改變方向，使能量損失減小，使動(dòng)能向靜壓能的轉(zhuǎn)換更為有效。多級(jí)離心泵通常均安裝導(dǎo)葉輪。 蝸牛形的泵殼、葉輪上的后彎葉片及導(dǎo)葉輪均能提高動(dòng)能向靜壓能的轉(zhuǎn)化率，故均可視作轉(zhuǎn)能裝置。 4.泵座 泵座上有與基礎(chǔ)固定用的法蘭孔 泵殼頂上設(shè)有充水和放氣的螺孔；/ 在水泵吸水和壓水錐管的法蘭上：安裝真空表和 壓力表的測(cè)壓螺孔。 在泵殼的底部設(shè)有放水螺孔；/ 在泵座的橫向槽底開(kāi)設(shè)有泄水螺孔(填料盒）。/5.軸封裝置(泵軸與泵殼間)A 軸封的作用 為了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)。B 軸封的分類 軸封裝置 填料密封： 機(jī)械密封： 端面密封 (1)填料密封壓蓋填料型填料

14、盒1軸封套；2填料；3水封管；4水封環(huán)；5壓蓋主要由填料函殼、軟填料和填料壓蓋組成，普通離心泵采用這種密封。 (2)機(jī)械密封 主要由裝在泵軸上隨之轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)環(huán)和固定于泵殼上的靜環(huán)組成，兩個(gè)環(huán)形端面由彈簧的彈力互相貼緊而作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，起到密封作用。 DY101型系列機(jī)械密封112型系列機(jī)械密封6.減漏環(huán)(承磨環(huán)) 位置：葉輪吸入口的外圓與泵殼內(nèi)壁的接縫處； 單吸式離心泵：泵殼內(nèi)壓力大于大氣壓力，泄漏 雙吸式離心泵：泵殼內(nèi)壓力小于大氣壓力，氣體漏入泵內(nèi)，從而降低泵的吸水性能。 .減小接縫間隙.增加泄漏通道中的阻力等 1、泵殼；2、鑲在泵殼上的減漏環(huán)；3、葉輪；4、鑲在葉輪上的減漏環(huán) 7.軸承座 ZHZ滑動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承常用軸承滾動(dòng)軸承（依荷載大?。┗瑒?dòng)軸承滾珠軸承滾柱軸承-大依荷載特性徑向式軸承-只承受徑向荷載止推式軸承-只承受軸向荷載徑向止推式軸承-同時(shí)支承徑向和軸向荷載8.聯(lián)軸器 ZML膜片及連軸器電動(dòng)機(jī)的出力是通過(guò)聯(lián)軸器來(lái)傳遞給泵的；9.軸向力平衡措施 軸向力的產(chǎn)生：由于吸入口壓力p1 與葉輪出口壓力p2 不同。 p1 p2 葉輪蓋板前后形成一個(gè)軸向力： 軸向力會(huì)引起軸竄動(dòng)、葉輪磨損。 平衡孔1 排出壓力；2加裝的減漏環(huán)3平衡孔；4泵殼