本文格式為Word版，下載可任意編輯——機泵操作及基礎知識第一節泵的分類

首先大類是按工作原理分：1、葉片式泵

葉片式泵可分為：離心泵、混流泵、軸流泵、旋渦泵。

離心泵是最主流的泵，種類繁多，說水泵一般是指離心泵。又可分單級泵、多級泵。

單級泵可分為：單吸泵、雙吸泵、自吸泵、非自吸泵等。多級泵可分為：節段式、渦殼式?；炝鞅每煞譁u殼式和導葉式。

軸流泵可分為固定葉片和可調葉片。

旋渦泵也可分為單吸泵、雙吸泵、自吸泵、非自吸泵等。2、容積式泵

容積泵可分為往復泵、轉子泵、齒輪泵、螺桿泵等等。3、其他類型泵

如射流泵、氣體揚水泵、水錘泵、電磁泵、水輪泵等。

離心泵的分類方式

離心泵的分類好多，它是依據不同的結構特點而劃分的。一、按工作葉輪數目來分類

1、單級泵：即在泵軸上只有一個葉輪。

2、多級泵：即在泵軸上有兩個或兩個以上的葉輪。液體依次流過每級葉輪，級數越多，揚程越高，這時泵的總揚程為n個葉輪產生的揚程之和。

二、按工作壓力來分類

1、低壓泵：壓力低于100米水柱；

2、中壓泵：壓力在100~650米水柱之間；3、高壓泵：壓力高于650米水柱。

三、按葉輪進水方式來分類

1、單側進水式泵：又叫單吸泵，即葉輪上只有一個進水口；液體從一側流入葉輪，存在軸向力

2、雙側進水式泵：又叫雙吸泵，即葉輪兩側都有一個進水口。液體從兩側流入葉輪，不存在軸向力，泵的流量幾乎比單吸泵增加一倍，可以近似看作是二個單吸泵葉輪背靠背地放在了一起。

四、按泵殼結合縫形式來分類

1、水平中開式泵：即在通過軸心線的水平面上開有結合縫。2、垂直結合面泵：即結合面與軸心線相垂直。

五、按泵軸位置來分類

1、臥式泵：泵軸位于水平位置。2、立式泵：泵軸位于垂直位置。

六、按葉輪出來的水引向壓出室的方式分類

1、蝸殼泵：水從葉輪出來后，直接進入具有螺旋線形狀的泵殼。

2、導葉泵：水從葉輪出來后，進入它外面設置的導葉，之后進入下一級或流入出口管。

平日我們說某臺水泵屬于多級泵，是指葉輪多少來講的。根據其它結構特征，它又有可能是臥式泵、垂直結合面泵、導葉式泵、高壓泵、單面進水式泵等。所以依據不同，叫法就不一樣。另外，根據用途也可進行分類，如油泵、水泵、凝結水泵、排灰泵、循環水泵等。特別結構管道泵

泵作為管路一部分，安裝時無需改變管路潛水泵

泵和電動機制成一體浸入水中。液下泵

泵體浸入液體中屏蔽泵

葉輪與電動機轉子聯為一體，并在同一個密封殼體內，不需采用密封結構，屬于無泄漏泵

磁力泵除進、出口外，泵體全封閉，泵與電動機的聯結采用磁鋼互吸而驅動。自吸式泵泵啟動時無需灌液

高速泵由增速箱使泵軸轉速增加，一般轉速可達10000r/min以上，也可稱部分流泵或切線增壓泵

立式筒型泵進出口接納在上部同一高度上，有內、外兩層殼體，內殼體由轉子、導葉等組成，外殼體為進口導流通道，液體從下部吸入。

其次節離心泵

一、離心泵的工作原理與主要部件結構

(一)工作原理

離心泵是使用最廣泛的一種化工泵，其工作原理如下：離心泵開泵之前，開啟出入管道閥，泵體內應充滿流體，當泵葉輪轉動時，葉輪的葉片驅使流體一起轉動，使流體產生了離心力，在此離心力的作用下，流體沿葉片流道被甩向葉輪出口，經擴壓器、蝸殼送入排出管。流體從葉輪獲得能量，使壓力能和速度能增加，當一個葉輪不能滿足流體足夠能量時，可用多級葉輪串聯，獲取較高能量。在流體被甩向葉輪出口的同時，葉輪中心入口處的壓力顯著下降，瞬時形成了真空，入口管的流體經泵吸入室進入了葉輪中心，這樣當葉輪不停地旋轉，流體就不斷地被吸入和排出，將流體送到管道和容器中。離心泵的工作過程，就是在葉輪轉動時將機械能傳給葉輪內的流體，使它轉換為流體的動能，當流體經過擴壓器時，由于流道截面大，流速減慢，使一部分動能轉換成壓力能，流體的壓力就升高了。所以流體在泵內經過兩次能量轉換，即從機械能轉換成流體動能，該動能部分地又轉換為壓力能，從而泵就完成輸送液體的任務。（二）離心泵的主要部件

離心泵的主要部件有：葉輪、軸、吸入室、蝸殼、軸封箱和口環等，如下圖。有些離心泵還裝有導葉、誘導輪和平衡盤等。

1.1吸入室

吸入室位于葉輪進口前，其作用是把液體從吸入管引入葉輪，要求液體流過吸入室時滾動損失較小，并使液體流入時輪時速度分布較均勻。1.2葉輪

葉輪是離心泵的重要部件，液體就是從葉輪中得到能量的。對葉輪的要求是在滾動損失最小的狀況下使單位質量的液體獲得較高的能頭。

葉輪分為以下三種結構：

開式：結構簡單，制造清洗便利，用于含較多固體懸浮物的液體；液體

回流，效率較低。

半閉式：適于輸送易于沉淀的液體，效率較低。

閉式：適于輸送不含固體雜質的清潔液體，結構較繁雜，效率較高。（較多采用）

葉輪后蓋板上平衡孔的作用：平衡軸向應力

導輪:引導液體在泵殼通道內平穩地改變方向，使能量損耗最小，動壓能轉換為靜壓能的效率高。吸液方式：單吸式和雙吸式1.3蝸殼

蝸殼位于葉輪出口之后，其作用是把從葉輪內流出來的液體收集起來，并把它按一定的要求送入下級葉輪入口或送入排出管。由于液體流出葉輪時速度很

大，為了減小后面管路中的滾動損失。故液體在送入排出管以前必需將其速度降低，把速度能變成壓力能，這個任務也要由蝸殼(或導葉)來完成。蝸殼在完成上述兩項任務時，耍求滾動損失越小越好。1.4密封環

密封環是裝在與葉輪進口相對應的泵殼或泵蓋內孔上的圓環形零件，用來防止葉輪出口處的高壓液體向葉輪進口回流，造成液流短路的泵內循環，從而可以防止離心泵出口壓力的降低。同時，借助于密封環還可以延緩泵殼的磨損，延長泵殼的使用壽命。環的外圓與泵殼的內孔實現少量的過盈協同，內圓又與葉輪進口端外圓實現間隙協同。1.5軸封裝置

離心泵的軸向密封可以防止外界空氣進入泵殼內，同時又能阻止泵殼內的高壓液體沿泵軸向外泄漏。常用的軸向密封有填料密封和機械密封兩種。

1、填料密封結構簡單，加工便利，功率消耗大，密封不嚴。

填料密封是將有彈性的填料裝入填料函中，當其受到填料壓蓋的擠壓之后，填料產生徑向膨脹，充滿軸套與填料函之間的間隙，起到密封的作用。

填料的擠壓要適當。填料壓得過緊，雖然能減少泄漏，但填料與軸之間的摩擦損失增加，會降低填料和軸的壽命，嚴重時造成發熱冒煙，甚至將填料和軸燒壞；如壓得過松，起不到密封作用。泵殼與軸之間存在徑向間隙，當此間隙過大時，填料會由這里被擠入泵殼內，出現所謂“吃填料〞的現象。這是影響離心泵密封效果的一個因素。有些離心泵為了提高密封性能，延長使用壽命，在填料的中間增加一個水封環。將高壓水從水封環四周的小孔內引入，泵軸旋轉時帶動高壓水在水封環處形成高壓水環，阻止泵殼內液體泄漏。這樣既加強了填料的密封性能，又對填料起到冷卻和潤滑作用。

2、機械密封密封性好，功率消耗少，廣泛使用，加工精度高，價格高。機械密封依靠靜環與動環的端面相互貼合，并作相對轉動而構成的密封裝置。動環裝在轉軸上隨轉軸旋轉；靜環固定在泵殼上。兩端面之所以始終緊湊貼合是借助于壓緊彈簧通過推環來實現的，動環和靜環經常用不同的材料制成，動環硬度較大，而靜環硬度較小。在正常操作時，由于兩摩擦端面經過很好的研合，

并適當調整彈簧的壓力，使正常工作時兩個端面間形成一層薄薄的液膜，造成很好的密封和潤滑條件，在運轉中可以達到既不滲透，也不漏氣的程度。由于動環與靜環之間的相對運動，使得它們的接觸面時刻都在產生摩擦和磨損。假使兩者的摩擦面磨損嚴重可出現裂紋等缺陷時，應更換新的零件。彈簧的損壞多半是疲乏、腐蝕或磨損，而失去了原有的彈性。對于失去彈性的彈簧，應更換新的備品配件。

單級密封安裝時，必需保證動、靜環平行，軸套、軸頸部位不應有毛刺和劃傷。雙級密封安裝時一定保證定位環尺寸和間隙，并一次推到位置，O形環不能脫出凹槽，否則損壞機封密封面。

與填料密封相比，機械密封具有密封性能好，結構緊湊，消耗功率小，使用壽命長等優點，缺點是零件加工要求高，成本較高，裝卸和更換零件不便等。

?

機械密封的組成：主要是由四大部分組成：

第一部分是磨擦付{動環、靜環}

其次部分是緩沖補償機構（彈簧或波紋管）

第三部分是輔助密封件（O型、V型密封圈、密封墊）

第四部分是傳動機構（如彈簧座、緊定螺釘、推環、傳動銷）

機械密封結構示意圖

機械密封原理：

就是動環與靜環在密封介質壓力和彈性原件的彈力作用下，使之相互貼合，并在兩端面間形成一層極薄的液膜（或氣?。?。由于這層極薄的液膜具有流體動壓力與靜壓力，因此它一方面對端面起潤滑作用，使之具有較長的使用壽命，另一方面起著平衡壓力的作用，從而獲得良好的密封效果。

三、軸套

軸套的作用是保護泵軸，使填料與泵軸的摩擦轉變為填料與軸套的摩擦。所以軸套是離心泵的易損部件。

二、離心泵的主要性能參數

離心泵的主要性能參數有流量，壓頭，軸功率，效率等。

1．流量Q

離心泵的流量Q是指離心泵在單位時間內排送到管路系統的液體體積，常用單位為L/S或m3/h；

離心泵的流量與泵的結構，尺寸(主要為葉輪直徑和寬度)及轉速等有關。應予指出，離心泵總是和特定的管路相連系的，因此離心泵的實際流量還與管路特性有關。

2．揚程（又稱壓頭）H

離心泵的壓頭H又稱揚程，它是指離心泵對單位重量(1N)的液體所能提供的有效能量，其單位為[J/N]=[m]

壓頭與泵的結構(如葉片的彎曲狀況，葉輪直徑等)、轉速及流量等因素有關。對于一定的泵和轉速，壓頭與流量有關，一般由試驗測定。

3．功率與效率

功率分軸功率和有效功率；（1）離心泵的有效功率是指液體從葉輪獲得的

能量,單位為W或kW。

Ne=Q?gH[KW]

式中：

Q一泵在輸送條件下的流量，m3／s；g—重力加速度，m／s2H—泵在輸送條件下的壓頭，m；?—輸送液體的密度kg/m3

（2）軸功率N是指泵軸所需的功率，即電機傳給泵軸的功率，單位為W或kW。（3）效率?

?=(Ne/N)′100%

?小于1，離心泵在輸送液體過程中存在能量損失，主要有三種：

a.容積損失容積損失是指泵的泄漏所造成的損失;’b.機械損失由機械摩擦而引起的能量損失稱為機械損失；

c.水力損失粘性液體流經葉輪通道和蝸殼時產生的摩擦阻力以及在泵局部處而產生的局部阻力，統稱為水力損失。

離心泵的效率在某一流量下為最高，而小于或大于該流量時?都將降低。尋常將最高效率下的流量稱為額定流量。

離心泵的效率與泵的類型、尺寸，制造縝密程度、液體的流量和性質等有關。一般小型離心泵的效率為50～70％，大型泵可高達90％。離心泵輸送液體中的能量傳遞、變化過程：

三、離心泵的性曲線及其影響因素分析（一）離心泵的特性曲線及其測定

?離心泵的主要性能參數流量Q、壓頭H、軸功率N及效率?間的關系曲線稱為離心泵的特性曲線或工作性能曲線，此曲線由試驗測定。

?右圖為4B20型離心水泵在2900r／min時的特性曲線，由H-Q，N—Q及h-Q三條曲線所組成。

?特性曲線隨轉速而變，故特性曲線圖上一定要標出試驗時的轉速。1、H-Q曲線

表示泵的壓頭與流量的關系。離心泵的

壓頭一般是隨流量的增大而下降(在流量微小時可能有例外)。2、N-Q曲線

表示泵的軸功率與流量的關系。離心泵的軸功率隨流量的增大而上升，流量為零時軸功率最小。所以離心泵啟動時，應關閉泵的出口閥門，使啟動電流減少，以保護電機。

3、?—Q曲線表示泵的效率與流量的關系。當Q=0時，?=0，隨著流量增大，泵的效率隨之而上升并達到一最大值，此后隨流量再增大時效率便下降，離心泵在一定轉速下有一最高效率點，尋常稱為設計點．正常操作時，泵的效率應≥最高效率的92%。

（二）影響離心泵性能的主要因素

泵的生產部門所提供的離心泵特性曲線一般都是在一定轉速和常壓下，以常溫的清水為介質做試驗測得的，所輸送的液體不同、泵的轉速或葉輪直徑發生變化時特性曲線應當重新進行換算。1、液體物性的影響（1）密度的影響

離心泵的壓頭，流量均與液體的密度無關，故泵的效率亦不隨液體的密度而改變，所以離心泵特性曲線中的H-Q及h—Q曲線保持不變。但是泵的軸功率隨液體密度而改變，N-Q曲線不再適用；用Ne=Q?gH校正。

（2）粘度的影響

若被輸送液體的粘度大于常溫下清水的粘度，則泵體內部液體的能量損失增大，因此泵的壓頭，流量都要減小，效率下降，而軸功率增大，亦即泵的特性曲線發生改變。當液體的運動粘度n大于20cSt(厘沲10-6m2/s)時，需校正。2、離心泵轉速的影響

離心泵的特性曲線都是在一定轉速下測定的，改變轉速時,泵的壓頭、流量、效率和軸功率也隨之改變。當液體的粘度不大,假設泵的效率不變時，泵的流量、壓頭、軸功率與轉速的近似關系為:

式中:

Q'n'?QnH'n'2?()HnN'n'3?()NnQ’、H’、N’-為轉速為n’時泵的性能；

Q、H、N-為轉速為n時泵的性能3、離心泵葉輪直徑的影響

葉輪切削，直徑改變不大時，其流量、壓頭和軸功率與葉輪直徑之間的近似關系為：

Q'D'H'D'N'D'??()2?()3QDHDND

式中：

Q’、H’、N’-為直徑為D’時泵的性能；

Q、H、N-為直徑為D時泵的性能

四、離心泵的流量調理

1改變閥門的開度

改變泵出口閥門的開度，即可改變管路特性曲線；

閥門關小，特性曲線變陡，工作點由M移至M1點，流量由QM降至QM1；反之流量加大。2改變泵的轉速改變泵的轉速，即可改變泵的特性曲線，轉速提高，H-Q線向上移，Q增大，

反之則Q減小。

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五離心泵的氣蝕現象與安裝高度

離心泵的安裝高度是指要被輸送的液體所在貯槽的液面到離心泵入口處的垂直距離，即右圖中的zs。由此產生了這樣一個問題，在安裝離心泵時，安裝高度是否可以無限制的高，還是受到某種條件的制約。

1．汽蝕現象

對如下圖的入口管線，在0-0和1-1間列柏努利方程，可得：

p0p1u12?Hg????hf(0?1)?g?g2g式中：

Hg—泵的允許安裝高度m；P0-貯槽液面上方壓強Pa

Hf,0-1—液體流經吸入管路的壓頭損失，mPl—泵入口處可允許的最小壓強；Pa。

當Hg增加到使p1下降至被輸送流體在操作溫度下的飽和蒸汽壓時，則在泵內會產生：①被輸送流體在葉輪中心處發生汽化，產生大量汽泡；

②汽泡在由葉中心向周邊運動時，由于壓力增加而急劇凝結，產生局部真空，周邊液體以很高的流速沖向真空區域；

③當汽泡的冷凝發生在葉片表面附近時，眾多液滴尤如細小的高頻水錘撞擊葉片。