（完整版）水泵基础知识

1、本word文档可编辑可修改第四篇水泵基础知识什么是泵？泵可以分为哪些不同类型？泵是用来把原动机 的机械能转变为液体动能和压力能 的一种设备。泵一般用来输送液体，可以从位置低 的地方送到位置高 的地方，或者从压力低 的容器送到压力高 的容器。泵 的种类可分为：1 .叶片泵：离心泵、轴流泵、混流泵、自吸泵、旋涡泵2 .容积泵：齿轮泵、螺杆泵、活塞泵3 .其他型式泵：喷射泵、真空泵。火电厂中主要有哪三中水泵？作用？给水泵：把除氧器贮水箱内具有一定温度、除过氧 的给水，提高压力后输送到锅炉，以满足锅炉用水需要。凝泵：把凝汽器热井内 的凝结水升压后送到回热系统。循泵：向汽轮机凝汽器供给冷却水，用以冷却汽

2、轮机 的排汽，在发电厂中，循泵还要向冷油器、发电机空冷器等提供冷却水。离心泵 的工作原理离心泵 的工作原理是在泵内充满水 的情况下，叶轮旋转使叶轮内 的水也跟着旋转，叶轮内 的水在离心力 的作用下获得能量，叶轮槽道中 的水甩向外围流进泵壳，于是叶轮中心压力降低，低于进水管内压力，水就在这个压力差作用下流入叶轮。这样水泵就不断地吸水、供水。轴流泵 的工作原理是什么？轴流泵 的工作原理就是在泵内充满液体 的情况下，叶轮旋转时对液体产生提升力，把能量传给液体，使水沿着轴向前进，同时跟着叶轮旋转。轴流泵常用作循环水泵。轴流式泵 的工作原理是：旋转叶片 的挤压推进力使流体获得能量，升高其压能和动能，其结

3、构如图所示。叶轮1安装在圆筒形(风机为圆锥形 )泵壳3内,当叶轮旋转时，流体轴向流入，在叶片叶道内获得能量后，沿轴向流出。轴流式泵适用于大流量、低压力。 螺杆泵 的工作原理是什么？由两个或三个螺杆啮合在一起组成 的泵称螺杆泵。螺杆泵 的工作原理是螺杆旋转时，被吸入螺丝空隙中 的液体，由于螺杆间螺纹 的相互啮合受挤压，沿着螺纹方向向出口侧流动。螺纹相互啮合后，封闭空间逐渐增加形成真空，作过程将吸入室中 的液体吸入，然后被挤出完成工活塞式往复泵工作原理齿轮泵 的工作原理是什么？ 由两个齿轮相互啮合在一起组成 的泵称齿轮泵。齿轮泵 的工作原理是：齿轮转动时，齿轮间相互啮合，啮合后封闭空间逐渐增大，产

4、生真空区，将外界 的液体吸入齿轮泵 的入口处，同时齿轮啮合时，使充满于齿轮坑中 的液体被挤压，排向压力管。喷射泵 的工作原理是什么？利用较高能量 的液体，通过喷嘴产生高速液体后形成负压来吸取液体 的装置称喷射泵。喷射泵 的工作原理是利用较高能量 的液体，通过喷嘴产生高速度，裹挟周围 的流体一起向扩散管运动，使接受室中产生负压，将被输送液体吸入接受室，与高速流体一起在扩散管中升压后向外流出。离心泵有哪些种类？离心泵按工作叶轮数目可分为：单级泵、多级泵。按工作压力可分为：低压泵、中压泵、高压泵按叶轮进水方式可分为：单吸泵、双吸泵。按泵壳结合缝形式可分为：水平中开式泵、垂直结合面泵。按泵轴位置可分为

5、：卧式泵、立式泵。按叶轮出来 的水引向压出室 的方式可分为：蜗壳泵、导叶泵。按泵 的转速可否改变可分为：定速泵、调速泵。泵 的主要性能参数有哪些？?扬程：单位重量 的液体通过泵后所获得 的能量用H表示。单位 m?流量：单位时间内泵提供 的液体数量，有体积流量和质量流量。?转速：泵每分钟 的转数。单位 n /m in，水泵 的转速越高，它所输送 的流量与扬程也就越大。增高转速可以减少叶轮级数，缩小叶轮直径，从而使水泵 的尺寸大为缩小，重量大为减轻?轴功率：原动机传给泵轴上 的功率。 K w?效率：泵 的有用规律和轴功率之比。?汽蚀余量：泵进口处液体所具有 的能量超出液体发生汽蚀时具有能量 的差值

6、。?有效汽蚀余量：装置安装后使泵在运转时所具有 的汽蚀余量。?必须汽蚀余量：液体从泵 的吸入口到叶道进口压力最低出 的压力降。什么叫原动机功率 ?什么叫轴功率?什么叫有效功率?水泵 的功率通常指输入功率 ,即由原动机传给水泵泵轴上 的功率,一般称为轴功率,用P表示,单位为k w .轴功率P不可能全部用来提高液体 的能量,其中必有一部分能量损失,只有一部分功率被有效利用,被有效利用 的功率称为有效功率,用P e表示,单位为k w。它表示为单位时间内流过水泵 的液体所获得 的有效能量。有效功率和轴功率 的比值称为泵 的效率。原动机 的输出功率，称为原动机功率，用Pg表示。考虑水泵可能出现超负荷运行

7、，所以Pg选择要比轴功率P大一些，既PgPP e有效功率Pe计算 P e =g qH /1 00 0离心泵 的轴功率 P和有效功率Pe之差是在泵内损失 的功率 ,其大小可以用效率表示.=P e /P =gq H /10 0 0 P所以轴功率P为 P =g q H /1 00 0例如：已知给水泵 的流量Q=2 30 0 k N /h，扬程 H = 1 3 0 0 m，给水重度 =8 9 1 8 N /立方米，若给水泵 的效率1 =0 .6 5，原动机 的备用系数 K = 1 .0 5，原动机 的传动效率 2 =0 .98，试计算原动机 的容量。什么是水泵 的比转速？在设计制造水泵时为了将各种流量

8、和扬程 的水泵进行比较，可以把一个水泵 的尺寸按几何相似原理成比例 的缩小为一个扬程为1米，功率为1马力（流量为 75L/ s） 的模型泵，该模型泵 的转数就是这泵 的比转数n。s0.5H0.75n =3.65n s相似定律流量相似定律：几何相似 的泵与风机，在相似工况下运行时，其流量之比与几何尺寸之比(一般用叶轮出口直径D：) 的三次方成正比，与转速 的一次方成正比，与容积效率 的一次方成正比。扬程相似定律：几何相似 的泵与风机，在相似工况下运行时，扬程之比与几何尺寸比 的平方成正比，与转速比 的平方成正比，与流动效率比 的一次方成正比。功率相似定律：几何相似 的泵与风机，在相似工况下运行时

9、，其功率之比与几何尺寸比 的五次方成正比，与转速比 的三次方成正比，与密度比 的一次方成正比，与机械效率比 的一次方成反比。经验表明，如果模型与原型 的转数和几何尺寸相差不大，可以认为在相似工况下运行时，各种效率相等为什么可用比转速对泵进行分类对于同一台泵有不同 的比转速，一般把效率最高点 的比转速作为该泵 的比转速。比转数n s是对水泵进行分类并表明它结构特点 的综合性能参数。在一定 的转数下，比转数大 的泵适应与流量大、扬程小 的场合，相反，比转数小 的泵适合于流量小、扬程高 的场合。比转速和泵 的入口直径和出口宽度有关，随着泵 的入口直径和出口宽度增加，比转速增加，因此可以用比转速对泵进

10、行分类： ns =3 0 30 0 为离心泵n s=3 0 05 0 0为混流泵，n s =5 0 01 00 0为轴流泵，在离心泵中 n s =3 08 0为低比转速离心泵，n s =8 01 5 0为中比转速离心泵， n s= 1 5 03 0 0为高比转速离心泵。离心泵由哪些构件组成？离心泵 的主要组成部分有转子和静子两部分。转子包括叶轮、轴、轴套、键和联轴器等。静子包括泵壳、密封设备（填料筒、水封环、密封圈）、轴承、机座、轴向推力平衡设备等。多级离心泵 的主要部件由转子、泵壳、吸人室、压水室、密封装置、轴向力平衡装置和轴承等组成。? 吸入室离心泵吸人管法兰至叶轮进口前 的空间过流部分称

11、为吸人室。其作用是在最小水力损失情况下，引导液体平稳地进入叶轮，并使叶轮进口处 的流速尽可能均匀地分布。按结构吸人室可分为直锥形吸人室, 弯管形吸人室,环形吸人室,半螺旋形吸人室 叶轮叶轮是将原动机输入 的机械能传递给液体，提高液体能量 的核心部件。其型式如下图所示,有封闭式、半开式及开式三种。封闭式叶轮有单吸式及双吸式两种。封闭式叶轮由前盖板、后盖板、叶片及轮毂组成。在前后盖板之间装有叶片形成流道，液体由叶轮中心进入沿叶片间流道向轮缘排出。一般用于输送清水，电厂中 的给水泵、凝结水泵、工业水泵等均采用封闭式叶轮。半开式叶轮只有后盖板，而开式叶轮前后盖板均没有。半开式和开式叶轮适合于输送含杂质

12、 的液体。如电厂中 的灰渣泵、泥浆泵。双吸式叶轮具有平衡轴向力和改善汽蚀性能 的优点。水泵叶片都采用后弯式，叶片数目在6 1 2片之间，叶片型式有圆柱形和扭曲形。 叶轮离心泵叶轮叶片 的型式叶片式泵 的能量传递主要依靠旋转叶轮对流体做功,而叶轮对流体做功 的效果还要看叶轮中叶片 的型式,离心泵 的叶片形状,弯曲形式对泵 的扬程、流量、效率有很大影响。离心式叶轮叶片 的型式有三种1 .叶片弯曲方向和叶轮旋转方向相反，其叶片出口 的几何角小于9 0度，称为后弯式叶片。2 .叶片弯曲方向和叶轮旋转方向相同，其叶片出口 的几何角大于9 0度，称为前弯式叶片。3 .叶片弯曲方向沿叶轮 的径向展开，其叶片

13、出口 的几何角等于9 0度，称为径向式叶片。由于后弯式叶片流动效率和流道效率高，叶片性能稳定，所以离心泵现在杜采用后弯式叶片。压水室压水室是指叶轮出口到泵出口法兰部分。其作用是收集从叶轮流出 的高速液体，入压水管。(对节段式多级泵是到后级叶轮进口前) 的过流并将液体 的大部分动能转换为压力能，然后引压水室按结构分为螺旋形压水室、环形压水室和导叶式压水室螺旋形压水室不仅起收集液体 的作用，同时在螺旋形 的扩散管中将部分液体动能转换成压能。螺旋形压水室具有制造方便，效率高 的特点。它适用于单级单吸、单级双吸离心泵以及多级水平中开式离心泵。环形压水室在节段式多级泵 的出水段上采用。环形压水室 的流道

14、断面面积是相等 的，所以各处流速就不相等。因此，不论在设计工况还是非设计工况时总有冲击损失，故效率低于螺旋形压水室。密封装置离心泵密封装置有密封环(又称口环、卡圈)和轴端密封两部分。密封环由于离心泵叶轮出口液体是高压，人口是低压，高压液体经叶轮与泵体之间 的间隙泄漏而流回吸入处，所以需要装密封环。其作用是减小叶轮与泵体之间 的泄漏损失；另一方面可保护叶轮，避免与泵体摩擦。密封环型式，有平环式、角接式和迷宫式。一般泵使用前两者，而高压泵由于单级扬程高，为减少泄漏量，常用迷宫式。 轴端密封(简称轴封 )在泵 的转轴与泵壳之间有间隙，为防止泵内液体流出，或防止空气漏人泵内(当人口为真空时 )，需要进

15、行密封。目前电厂各种泵采用 的轴端密封装置有：填料密封、机械密封、迷宫式密封和浮动环密封。填料密封带水封环 的填料密封结构，如图所示。它由填料箱4、水封环5、填料3、压盖2 和压紧螺栓等组成，是目前普通离心泵最常用 的一种轴封结构,是目前普通离心泵最常用 的一种轴封结构。填料密封 的效果可用拧紧压盖螺栓进行调整，拧紧程度以一秒内有一滴水漏出即可。填料密封放置水封环，其目 的是当泵内吸人口处于真空情况时，从水封环注入高于01 M Pa 压力 的水，以防止空气漏人泵内；再是当泵内水压高于01 M P a时，可用高于泵内压力00 501 M P a 的密封水注入，起到水封、减少泄漏作用，并起冷却和润

16、滑 的作用。泵在常温下工作时，一般用浸透石墨或黄油 的棉编织物作填料。若温度、压力稍高，则用石棉等软纤维编织物作填料，编织物中加有浸渍石墨 的铜、铝、铅等金属丝。输送高温水时，还用巴氏合金、铝或铜等金属丝 (其上浸有石墨、矿物油等润滑剂)作为填料 ,它。安装方便，寿命长等特点。填料密封 的最大缺点是只适合低速，即使纯金属填料也只适用于：圆周速度小于2 5 ms 的转轴。什么是机械密封装置？机械密封是无填料 的密封装置，它是靠固定在轴上 的动环和固定在泵壳上 的静环，以及两个端面 的紧密接近（由弹簧力滑推，同时又是缓冲补偿元件）达到密封 的。在机械密封装置中，压力轴封水一方面顶住高压泄出水，另一

17、方面窜进动静环之间，维持一层流膜，使动静环端面不接触。由于流动膜很薄，且被高压水作用着，因此泄出水量很少，这种装置只要设计得当，保证轴封水在动、静环端面上形成流动膜，也可满足“干转”下 的运转。机械密封 的摩擦耗功较少，一般为填料密封摩擦功率 的1 0 %1 5 %，且轴向尺寸不大，造价又低，被认为是一种很有前途 的密封装置。机械密封机械密封：机械密封是无填料 的密封装置。其结构如图1 1 2所示，它由动环、静环、弹簧和密封圈等组成。动环随轴一起旋转，并能作轴向移动；静环装在泵体上静止不动。这种密封装置是动环靠密封腔中液体 的压力和弹簧 的压力，使其端面贴合在静环 的端面上(又称端面密封)，形

18、成微小 的轴向间隙而达到密封 的。为了保证动静环 的正常工作，轴向间隙 的端面上需保持一层水膜，起冷却和润滑作用。这种密封 的优点：转子转动或静止时，密封效果都好，安装正确后能自动调整；轴向尺寸较小，摩擦功耗较少；使用寿命长等。在近代高温、高压和高转速 的给水泵上得到了广泛 的应用。其缺点是：结构较复杂，制造精度要求高，价格较贵，安装技术要求高等一机械损失和机械效率机械损失主要包括轴与轴承、轴端密封 的摩擦损失和叶轮圆盘与流体之间 的摩擦损失两部分。轴与轴承、轴端密封 的摩擦损失与轴承 的型式和结构有关，但这项损失 的功率不大，约占水泵轴功率 的 1 5，特别是目前在大中型泵中多采用机械密封结

19、构，轴封 的摩擦损失就更小。机械损失 的主要部分是叶轮圆盘摩擦损失。产生叶轮圆盘摩擦损失 的原因是：叶轮侧与泵壳（蜗壳）间充满液体，这些液体受到旋转叶轮产生 的离心力 的作用后，形成了回流运动，此时液体和旋转 的叶轮发生摩擦而产生能量损失，这项损失 的功率约为轴功率 的2一1 0，是机械损失中 的主要部分。机械损失 的大小，用机械效率 m来表示，离心泵 的机械效率一般在 0.9 00 .9 8 之间。圆盘摩擦损失与圆周速度 的三次方成正比，与叶轮外径 的平方成正比。因为圆周速度与叶轮外径与转速成正比，所以圆盘摩擦损失也与转速 的三次方、叶轮外径 的五次方成正比。因此，圆盘摩擦损失随转速和叶轮外

20、径 的增加而急剧增加。如果提高单级扬程，采用加大叶轮外径 的方法，则圆盘摩擦损失与叶轮外径成五次方关系增加，而采用提高转速 的方法，则成三次方关系增加，所以前者损失大于后者。反之，产生相同 的扬程(全压 )时，提高转速，叶轮外径可以相应减小。因此，圆盘摩擦损失增加较小，甚至不增加，从而可提高机械效率水力损失与水力效率流体在泵内流动时，由于流体阻力 的存在，总要消耗一部分能量，这部分能量损失称为水力损失。粘度和流速有关。它主要有以下三部分组成。（冲击损失水力损失 的大小和流道 的几何形状、 壁面 的粗糙程度、流体 的1）摩擦阻力损失（ 2）旋涡阻力损失（ 3）水力损失 的大小用水力效率h来衡量，

21、离心泵 的水力效率一般在 0 .8 00 .9 5之间容积损失和容积效率在水泵 的转动部件与静止部件之间不可避免 的存在间隙，当叶轮转动时，部分在叶轮中获得能量 的流体从高压侧通过间隙向低压侧泄漏，这种损失称为容积损失。离心泵 的容积损失是由于泄漏所引起 的，主要由以下几种泄漏所造成：（1）叶轮入口处密封间隙 的泄漏量（2）平衡装置所引起 的泄漏量（3）级间 的泄漏量（4）轴封 的泄漏量容积损失 的大小，用容积效率v衡量，容积效率一般在0 .9 00 .95 之间。容积损失和容积效率在旋转与静止 的部件之间不可避免地有间隙存在 ,高压区 的流体回通过间隙流入低压区,从高压区流入低压区 的这部分

22、流体 ,虽然在叶轮中获得了能量 ,但却消耗在流动阻力上,这种 能量损失叫容积损失.容积损失包括密封环泄漏损失,级间泄漏损失,平衡机构泄漏损失.离心泵 的容积效率v一般在0 .9.9 5离心泵转速变化时引起泵流量、扬程、功率 的变化关系Q /Q 1 =n /n 1H/H1=（n/n1） 2P/P1=（n/n1） 3什么是离心泵 的串联运行？串联运行有什么特点？液体依次通过两台以上离心泵向管道输送 的运行方式称为串联运行。串联运行 的特点是：每台水泵所输送 的流量相等，总 的扬程为每台水泵扬程之和。串联运行时，泵 的总性能曲线是各泵 的性能曲线在同一流量下各扬程相加所得点相连组成 的光滑曲线，性能

23、曲线与管道特性曲线 的交点。其工作点是泵 的总离心泵 的各种损失及效率离心水泵 的损失可概括为机械损失、容积损失和水力损失三种，轴功率减去这三种损失所消耗 的功率就等于有效功率。离心泵 的总效率离心水泵 的总效率等于水力效率、容积效率和机械效率三者 的乘积水泵串联运行 的条件是什么？何时需采用水泵串联？水泵串联 的条件是：两台水泵 的设计出水量应该相同， 否则容量较小 的一台会发生严重 的过负荷或限制了水泵 的出力。串联在后面 的水泵（即出口压力较高 的水泵）结构必须坚固，否则会遭到损坏。在泵装置中，当一台泵 的扬程不能满足要求或为了改善泵 的汽蚀性能时，可考虑采用泵串联运行方式。什么是离心泵

24、 的并联运行？并联运行有什么特点？两台或两台以上离心泵同时向同一条管道输送液体 的运行方式称为并联运行。并联运行 的特点是：每台水泵所产生 的扬程相等，总 的流量为每台泵流量之和。并联运行时泵 的总性能曲线是每台泵 的性能曲线在同一扬程下各流量相加所得 的点相连而成 的光滑曲线。作点是泵 的总性能曲线与管道特性曲线 的交点。泵 的工离心泵 的并联运行有何要求？特性曲线差别较大 的泵并联有何不？并联运行 的离心泵应具有相似而且稳定 的特性曲线，并且在泵 的出口阀门关闭 的情况下，具有接近 的出口压力。特性曲线差别较大 的泵并联，若两台并联泵 的关死扬程相同，而特性曲线陡峭程度差别较大时，两台泵

25、的负荷分配差别较大，易使一台泵过负荷。若两台并联泵 的特性曲线相似，而关死扬程差别较大，可能出现一台泵带负荷运行，另一台泵空负荷运行，白白消耗电能，并且易使空负荷运行泵汽蚀损坏。并联工作 的泵压力为什么升高？而串联工作 的泵流量为什么会增加？水泵并联时，由于总流量增加，则管道阻力增加，这就需要每台泵都提高它 的扬程来克服这个新增加 的损失压头，故并联运行时，压力较一台运行时高一些；而流量同样由于管道阻力 的增加而受制约，所以总是小于各台水泵单独运行下各输出水量 的总和，且随着并联台数 的增多，管路特性曲线愈陡直以及参与并联 的水泵容量愈小，输出水量减少得更多。水泵串联运行时，其扬程成倍增加，但

26、管道 的损失并没有成倍 的增加，故富余 的扬程可使流量有所增加。但产生 的总扬程小于它们单独工作时 的扬程之和。离心泵 的内外径（进出口）压力差(p 2p 1 )/g =（u 2u 1）/2 g2 2流体在封闭 的叶轮内作旋转运动时 ,叶轮进出口 的压力差与叶轮转动角速度 的平方成正比关系变化；与进出口直径有关，内径越小，外径越大则压力差越大，但进出口直径均受一定条 件 的限制；且与密度成正比关系变化，密度大 的流体压力差也越大。什么是离心泵 的特性曲线?表示主要性能参数间关系 的曲线称为特性曲线或叫性能曲线.特性曲线包括 :在一定转速下 的流量-扬程曲线 (Q - H)、流量 -功率曲线 (

27、Q -N )和流量-效率曲线 (Q-).其中最重要 的是Q-H曲线，其它曲线都是在它 的基础上绘制 的。在泵 的特性曲线上可以查出每种流量下 的扬程 H、功率 N和泵效率 的数据.水泵 的Q-H性能曲线形状有三种：a .平坦形状：即流量变化较大时，扬程变化较小，适用于流量变化大而要求扬程变化小 的情况，如电厂 的锅炉给水泵。b .陡降 的性能曲线：流量变化不大时扬程变化较大，适用于扬程变化大而流量变化小 的情况，如电厂 的循环水泵。c .具有驼峰状 的性能曲线：在上升段工作是不稳定 的，所以我们不希望性能曲线出现上升段，或者虽出现但上升段区域越窄越好。机械密封装置 的原理机械密封装置是无填料

28、的密封装置。它是靠固定在轴上 的动环和固定在泵壳上 的静环以及两个端面 的紧密接近（由弹簧力滑推）达到密封 的。在机械密封装置中，泄漏返回水经动环座套上 的高鲁皮夫（Go l u b i e v）反向螺旋槽提升压力，经过通道强制进入动环和静环 的间隙中去，以带走摩擦热和冲掉汽泡杂质等。压力密封水一方面顶住高压泄出水，另一方面窜进动静环之间，维持一层流动膜，使动静环面不接触。流动膜很薄，由于高压水 的作用，因此泄出水量很少。机械密封装置运行过程中出现 的问题及分析机械密封装置管系 的焊接质量差严重影响给水泵 的安全，当运行中管系轻微泄漏使机械密封液温度缓慢升高（由于经热交换器 的机械密封液减少，

29、或机械密封液得不到良好 的冷却）；当管系严重泄漏使机械密封液温度急剧升高。这些都使机械密封动环和静环及贴和面得不到很好 的冷却，使动静环过热而损坏。运行中多次发生由于机械密封管系泄漏导致给水泵跳闸，也加重了机械密封 的磨损。因此对机械密封装置管系 的焊接质量提出了更高 的要求给水水质对机械密封装置 的影响由于机械密封装置对水质 的要求较高，当水质恶化时，由于机械密封装置 的循环管系比较细，使机械密封装置急易堵塞造成机械密封液温度升高；当给水泵在低转速运行时，当水质恶化时，由于高鲁皮夫（ Go lu b ie v）反向螺旋槽 的提升压力较低，使杂质不能被水及时带走，导致杂质沉积在机械密封贴和面处

30、，划伤机械密封动静环 的贴和面，使机械密封泄漏。因此必须加强机组启停机和正常运行 的水质 的监督运行方式对机械密封装置 的影响当机组处于经常性 的负荷调整，使给水泵处于变工况状态或给水泵经常处于启停状态时，导致给水泵泵轴 的瞬间窜动，使给水泵动静环间 的贴和面间隙过小，不足以形成流动膜，而造成动静环 的干摩擦，使机械密封装置损坏。某厂 # 4 2给水泵曾出现由于泵组本身 的平衡破坏，使推力轴承磨损，导致械密封装置泄漏。因此在运行中尽量减少大幅度 的调整泵组。防止机械密封装置损坏。当给水泵处于正常备用状态时，此时该泵静止。由于该泵备用时必须投入暖泵装置，这时虽然投入了机械密封装置 的冷却水，但由

31、于泵组未转动，因此机械密封装置中 的水不可能流动，所以机械密封装置 的石墨环（静环）处于 100以上 的高温中，而当该备用泵联启立即带负荷时， 100以上水突然流动起来经过冷却器后变成 30以上 的回水流过机械密封装置 的石墨环，使石墨环骤冷而产生裂纹，导致机械密封装置泄漏。因此在泵组正常备用时可加一个小 的循环泵使机械密封装置 的水流动起来，避免上述现象 的发生。 NPSH和小流量运行N PS H aN PS H r当N PS H a =N PS H r，则对应 的流量是泵运行时 的最大流量，泵在等于或超过最大流量运行时必定会产生汽蚀，但泵在小流量工作时，泵 的运转也会不稳定，乃至于汽蚀，如

32、当泵在 1 /3 的额定流量小工作是，叶轮入口将会产生二次回流，这股回流在主六 的冲刷下，有重回叶轮内往往会引起泵体和管路震动，有时还会在吸入侧引起强烈 的液柱喘振，同样此时在叶轮出口也会产生二次流，形成出口压力不稳定脉动，从而引起泵体和管道震动。泵在小流量工作时虽然流量低，但二次回流占据了较大 的叶片入口通流面积，液流真正 的过流截面积很小，所以入口 的绝对速度v和相对速度w不下降，反而增加，因此必须汽蚀余量也不下降反而增加泵在小流量工作，泵供给 的扬程较大，而泵 的效率较低，所以泵内 的损失较大，泵内 的水流几乎在绝热下压缩，除了水流在泵中获得一定能量外，其余 的耗功都转化为热能，当泵流量

33、较小是不能把热量带走时，就会导致水流温度升高。何为水泵 的允许吸上真空度？为什么要规定这个数值A .水泵 的允许吸上真空度指泵入口处真空允许数值：它是指在当地大气压力为 1 0 米水柱；输送温度为2 0 的水时，在水泵人口处不出现汽蚀 的条件下，允许水泵入口处形成真空 的最大值。B .因为当泵人口处 的真空过高时，泵入口处 的液体就会汽化产生汽蚀，所以要明确规定水泵 的允许吸上真空度数值。什么是水泵 的汽蚀现象？有何危害？又如何防止汽蚀 的发生？A .由于叶轮入口处压力低于工作水温下饱和压力，所以会引起一部分水发生汽化，而汽化后 的汽泡进入泵内压力较高 的区域时，受压突然凝结，于是四周 的水就

34、向此处补充，造成水击，这种现象称为泵 的汽蚀。B .汽蚀 的危害是：（1）泵体内连续 的局部水击，会使材料表面逐渐疲劳损坏刁1 起金属表面出现麻坑或剥蚀；另一方面，由于水 的汽化，水中会分离出氧气，对金属部件产生氧化腐蚀。（2）汽蚀过程 的不稳定，还会引起水泵产生振动和噪音；同时由于汽蚀时汽泡堵塞了叶轮流道，会造成流量和扬程 的降低，严重时还会使输水中断。因此，泵在运行中应避免发生汽蚀现象。水泵发生倒转由什原因引起 的？为什么要防止水泵发生倒转？当几台泵并列运行，或一台泵单独运行，当泵 的出口有一段较高 的水柱时，这时如一台泵突然停止转动，同时泵 的逆止门不严时，就会引起泵 的倒转。泵倒转时会

35、造成母管压力降低，容易引起叶轮串动、轴套松弛，严重时会使动静部分摩擦而损坏。泵发生倒转时，应关闭泵 的出口阀门，使转子静止，禁止在出口门未关严情况下关闭进口门，防止泵人口侧超压。严禁在泵倒转 的情况下启动这台泵，损坏，而且会因启动力矩过大，将电机烧毁。怎样启动离心水泵 ?否则不仅会引起系统冲击，发生水锤现象，使设备水泵在启动前必须对泵组做全面仔细 的检查，正常后，当进水管和泵内全部充满水后，停止灌水或关闭抽气管上阀门，调整好密封水，然后启动动力机。离心泵应关闭出水管上阀门进行启动，当泵组达到额定转速时，应立即把闸阀打开出水，否则泵内水流就会因不断地在泵内循环流动发热，介质温度升高，当泵体内液体

36、温度达到饱合温度以上时，液体蒸发，就会造成事故。水泵进出口装有真空表及压力表时，注意真空表和压力表读数是否上升。启动前应将表下旋塞打开进行测量，并为什么水泵启动前，应先关闭出口门? 若水泵开启出口门启动水泵，会引起水泵启动负荷过大，电流返回时间长，影响电机寿命，甚至烧电机；另外对系统有较大冲击。所以水泵启动前，应先关闭出口门。调速给水泵与定速给水泵相比较有哪些优点？（1）调速给水泵用改变泵 的转速来改变给水 的压力、流量。出口管道上阀门全开，可以减少节流损失，避免阀门 的冲蚀；（2）可以很方便地改变泵 的特性曲线以适应工况变化 的需要，尤其是满足机组滑参数运行 的需要；（3）调速给水泵 的电动

37、机是处于空载下启动，比定速给水泵电动机 的启动冲击电流小，因此可选用容量较小 的电动机；（4）使用调速给水泵可以减化给水系统，节省管阀部件，减少运行人员 的操作次数。给水泵设计暖泵系统 的作用是什么？（1）由于给水温度较高，启动前若不充分暖泵，泵体温度不均匀，存在上热下凉 的现象。上部膨胀多，下部膨胀少，出现 “猫拱背”。会使内部某些动静间隙消失，联轴器中心破坏。在这种情况下启动泵，不可避免地要出现振动，摩擦等。（2）由于给水温度较高，在不暖泵 的情况下启动，会使泵体受到较大 的热冲击。另外，与水泵接触 的通流部件受热快，不与水直接接触 的部分受热慢。这种由于膨胀速度 的不均，就必然产生了热应

38、力，使泵体变形，发生密封面、结合面不严而漏水等现象。为此，给水泵设计了暖泵系统。两台性能相同 的离心泵并联工作时 的性能曲线 离心式水泵为什么不允许倒转?因为离心泵 的叶轮是一套装 的轴套，上有丝扣拧在轴上，拧 的方向与轴转动方向相反，所以泵顺转时，就愈拧愈紧，如果反转就容易使轴套退出，使叶轮松动产生摩擦。扬程很低，甚至打不出水。且倒转时水泵汽化 的原因是什么？水泵汽化 的原因在于进口水压过低或水温过高，入口管阀门故障或堵塞使供水不足，水泵负荷太低或启动时迟迟不开再循环门，入口管路或阀门盘要漏入空气等。吸上真空高度卧式泵轴心线距液面 的垂直距离称作水泵 的几何安装高度，用H g表示，是影响泵工

39、作性能 的一个重要因素。有些泵由于安装高度较大，以至于泵内汽蚀，甚至安装高度过大造成吸不上液体，使泵无法工作。水泵吸入口处 的真空值，称为泵 的吸上真空高度，用H s表示，泵 的吸上真空高度对于汽蚀是一个重要 的因素。泵 的吸上真空高度与泵 的几何安装高度、泵吸入口流速、吸入口阻力损失及吸入液面压力有关。倘若吸入液面压力不变，吸上真空高度随着几何安装高度 的增加而增大。如果H s增大到某一数值时，泵内开始气化，继而影响泵 的工作。对应于这一工况 的吸上真空高度，称为最大吸上真空高度 ,以H sm a x表示。为保证泵内不发生汽蚀，一般规定留有一定 的安全量 0 .3 m，即 H s = H s

40、m a x0 .3，泵在运行时入口 的真空度不能超过允许 的吸上真空高度H s。为了获得足够 的允许 的几何安装高度，吸入管路内 的液体 的流速不能太高，管道阻力损失不能太大，管路内产生局部阻力 的装置应尽可能减少。另外，为保证离心泵运转 的可靠性，离心泵 的几何安装高度应该以水泵运行时可能出现 的最大工况流量进行计算。当增加泵 的几何安装高度时，会在更小 的流量下发生汽蚀，如图5 4所示。对某一台水泵来说，尽管其性能可以满足使用要求，但是如果几何安装高度不合适，由于汽蚀 的原因，会限制流量 的增力，从而导致性能达不到设计要求。因此，确定泵 的几伺安装高度是保证泵在设计工况下工作时不发生汽蚀

41、的重要条件泵 的汽蚀余量分为有效汽蚀余量和必需汽蚀余量。有效汽蚀余量亦称装置汽蚀余量，它表示液体由吸入液面流至泵吸入口处，单位重量具有 的超过饱和蒸汽压力 的富余能量用h a表示，或以符号 NPS Hs表示。影响有效汽蚀余量 的因素有吸入液面 的表面压力，被吸液体 的密度，泵 的几何安装高度，还有管路 的阻力损失等。总之，有效汽蚀余量由泵吸入侧管路系统决定，与泵本身无关，在给定 的吸入条件下，有效汽蚀余量是可以计算得到 的。有效汽蚀余量越大，说明泵吸入口处单位重量液体所具有 的超过饱和蒸汽压力 的富余能量越大，这样出现汽蚀 的可能性不会太大。必需汽蚀余量有效汽蚀余量 的大小并不能说明泵是否产生

42、气泡，发生汽蚀。因为有效汽蚀余量仅指液体从吸入液面流至泵吸入口处所具有 的超过饱和蒸汽压力 的富余能量，但泵吸入口处 的液体压力并不是泵内压力最低处 的液体压力。液体从泵吸入口流至叶轮进口 的过程中，能量没有增加，它 的压力还要继续降低。这一方面是由于过流断面 的逐渐收缩，流速增大而造成；另一方面由于泵吸入口到叶片入口处 的流动阻力也会造成液体压力 的进一步降低。所以我们把单位重量 的液体从泵吸入口流至叶片进口压力最低处 的压力降，称为必需汽蚀余量，用h r表示，或用符号N PSHr表示。必需汽蚀余量与吸入管路装置系统无关，它只与泵吸入室 的结构、液体在叶轮进口处 的流速等因素有关，所以必需汽

43、蚀余量由泵入口各因素决定。必需汽蚀余量，是液体从泵吸入口流至叶片进口压力最低处 的压力降，所以 h r 越大，则表示压力降也大，泵 的抗汽蚀能力越差，反之抗汽蚀能力就高。P 1 /g +v 1P 1 /g +v 122/2 g -h rPv/g/2 g - Pv /gh r有效汽蚀余量 ha = P 1 /g +v12/2 g - Pv/g不发生汽蚀条件h ah r h a = Pa /g -H 1 - h w -P v/g hr高泵抗汽蚀性能 的措施改善泵 的吸入性能，提高泵 的抗汽蚀性能 的措施，主要从提高有效汽蚀余量和降低必需汽蚀余量两个方面入手。1提高有效汽蚀余量 的措施（1）降低管路

44、 的阻力损失（2）降低泵 的几何安装高度（3）设置前置泵（4）装设诱导轮2降低必需汽蚀余量 的措施（1）首级叶轮采用双级叶轮，使叶轮吸入口 的液体流速降低一半（2）增大首级叶轮 的进口直径和增大叶轮叶片进口宽度，以降低叶轮入口部分液体流速（3）选择合适 的叶片数和冲角，以改善叶轮 的汽蚀性能 （4）适当放大叶轮前盖板处液流转弯半径，降低叶片入口 的局部阻力损失。轴向力及其平衡离心泵在运行时，由于作用在叶轮两侧 的压力不相等，尤其是高压水泵，会产生一个很大 的压差作用力，此作用力 的方向与离心泵转轴 的轴心线相平行，故称为轴向力.轴向力产生 的原因 ,作用在叶轮上 的推力，作用在后盖板上 的动反

45、力,对于立式水泵，转子 的重量是轴向 的，也是轴向力 的一部分轴向力 的平衡1 .采用双吸叶轮和对称排列 的方式平衡轴向力2 .采用平衡孔和平衡管平衡轴向力3 .采用平衡盘平衡轴向力,在单吸多级泵中迭加 的轴向力很大，一般采用平衡盘或平衡鼓 的方法来平衡轴向力给水泵 的推力盘 的作用如何？在正常运行中如何平衡轴向推力？给水泵 的推力盘 的作用是平衡泵在运行中产生 的部分轴向推力。给水泵轴向推力由带平衡盘 的平衡鼓与双向推力轴承共同来平衡，限制转轴 的轴向位移。正常运行时，平衡盘基本上能平衡大部分 的轴向推力，而双向推力轴承一般只承担轴向推力 的5左右。在正常运行时，泵 的轴向推力是从高压侧推向

46、低压侧 的，同时也带动了平衡盘向低压侧移动。当平衡盘向低压侧移动后，固定于转子轴上 的平衡盘与固定于定子泵壳上 的平衡圈之间 的间隙就变小，从末级叶轮出口通过间隙、流到给水泵入口 的泄漏量就减少，因此平衡盘前 的压力随之升高，而平衡盘后 的压力基本不变，因为平衡盘后 的腔室有管道与给水泵入口相通。平衡盘前后 的压力差正好抵消叶轮轴向推力 的变化。随着给水泵负荷 的增加，叶轮上 的轴向推力随之增加，而平衡盘抵消轴向推力 的作用也随之增加。在给水泵启、停或工况突然改变时，平衡盘能抵抗轴向推力 的变化和冲击。离心泵 的平衡盘装置 的构造和工作原理如何？平衡盘装置 的构造由平衡盘、平衡座和调整套（有

47、的平衡盘和调整套为一体）组成。平衡盘装置 的工作原理是：从末级叶轮出来 的带有压力 的液体，经平衡座与调整套间 的径向间隙流入平衡盘与平衡座间 的水室中，使水室处于高压状态。平衡盘后有平衡管与泵 的入口相连，其压力近似为泵 的入口压力。这样在平衡盘两侧压力不相等，就产生了向后 的轴向平衡力。轴向平衡力 的大小随轴向位移变化、调整平衡盘与平衡座间 的轴向间隙（即改变平衡盘与平衡座间水室压力）而变化，从而达到平衡 的目 的。但这种平衡经常是动态平衡。水泵平衡盘 运行工况 的调节泵与风机运行时，由于外界负荷 的变化而要求改变其工况，用人为 的方法改变工况点则称为调节。工况点 的调节就是流量 的调节，

48、而流量 的大小取决于工作点 的位置，因此，工况调节就是改变工作点 的位置。通常有以下方法，一是改变泵与风机本身性能曲线；二是改变管路特性曲线；三是两条曲线同时改变。改变泵与风机性能曲线 的方法有变速调节、动叶调节和汽蚀调节等。改变管路特性曲线 的方法有出口节流调节，。介于二者间 的有进口节流调节节流调节就是在管路中装设节流部件 的局部阻力发生变化来达到调节 的目 的。采用出口端调节(各种阀门，挡板等 )，利用改变阀门开度，使管路节流调节可分为出口端节流和吸人端节流两种。多将节流部件装在泵或风机出口管路上 的调节方法称为出口端节流调节济，而且只能在小于设计流量范围内调节。但这种调节力法可靠、用于

49、中小功率 的泵上。,这种调节方式不经简单易行，故仍广泛 的应用改变安装在进口管路上 的阀门 的开度来改变输出流量，称为人口端节流调节。它不仅改变管路 的特性曲线，同时也改变了泵与风机本身 的性能曲线，因流体进入泵与风机前，流体压力已下降或产生预旋，使性能曲线相应 的发生变化。虽然入口端节流损失小于出口端节流损失，但由于入口节流调节会使进口压力降低，对于泵来说有引起汽蚀 的危险，因而入口端调节仅在风机上使用，水泵则不采用。汽蚀调节通常泵 的运行不希望产生汽蚀，但凝结水泵却利用泵 的汽蚀特性来调节流量，实践证明，采用汽蚀调节对泵 的通流部件损坏并不严重，相反地，可使泵自动地调节流量，减少运行人员，

50、降低水泵耗电约3 04 0，故在中小型发电厂 的凝结水泵上已被广泛采用。凝结水泵 的汽蚀调节，就是把泵 的出口调节阀全开，当汽轮机负荷变化时，借凝汽器热井水位 的变化引起汽蚀来调节泵 的出水量，达到汽轮机排汽量 的变化与泵输水量 的相应变化 自动平衡为了使泵在采用汽蚀调节时，汽蚀情况不致太严重，确保泵运行 的稳定性，则在汽蚀调节时应注意：凝结水泵 的性能曲线与管路特性曲线 的配合要适当，泵 的出口压力不应过份大于管路所需克服 的阻力，即管路特性稍平坦为好，对于泵 的性能曲线也宜乎坦型，以便负荷变化时有较大 的流量变化范围。如汽轮机负荷经常变化，特别是长期在低负荷下运行时，采用汽蚀调节会使泵 的

51、使用寿命大大降低，为此可考虑开启凝结水泵 的再循环门，让部分凝水返回凝汽器热井，使热井水位不致过低，以减少汽蚀程度。变速调节变速调节是在管路特性曲线不变时，用变转速来改变泵与风机 的性能曲线，从而改变它们 的工作点，变速调节 的主要优点是大大减少附加 的节流损失，高 的效率。但变速装置及变速原动机投资昂贵，大容量电站中，泵与风机常采用变速调节。在很大变工况范围内保持较故一般中小型机组很少采用。而现代高参数电厂中通常采用变速调节 的方法有：直接变速：交流电动机变速，小汽轮机变速；间接变速：液力联轴器变速，油膜滑差离合器变速，电磁滑差离合器变速等。可动叶片调节大型 的轴流式、混流式泵与风机采用可动

52、叶片调节日益广泛。可动叶片调节，即动叶安装角可随不同工况而改变，这样使泵与风机在低负荷时 的效率大大提高泵性能曲线，只能说明泵自身 的性能，但泵在管路中工作时，不仅取决于其本身 的性能，而且还取决于管路系统 的性，即管路特性曲线。由这两条曲线 的交点来决定泵在管路系统中 的运行工况暖泵随着机组容量 的增加，锅炉给水泵启动前暖泵已成为最重要 的启动程序之一。高压给水泵无论是冷态或热态下启动，在启动前都必须进行暖泵。如果暖泵不充分，将由于热膨胀不均，会使上下壳体出现温差而产生拱背变形。在这种情况下一旦启动给水泵，就可能造成动静部分 的严重磨损，使转子 的动平衡精度受到破坏，结果必然导致泵 的振动，并缩短轴封 的使用寿命。采用正确 的暖泵方式，合理 的控制金属升温和温差，是保证给水泵平稳启动 的重要条件。暖泵方式分为正暖(低压暖泵)和倒暖(高压暖泵)两种形式。在机组试启动或给水泵检修后启动时，一般采用正暖，即顺水流方向暖泵,如给水泵处于热备用状态下启动，则采用倒暖，即逆原水流方向暖泵，从逆止阀出口 的水由出水段下部暖泵管引入泵体内，再从吸人管返回除氧器，这两种暖泵方式均可避免泵体下部产生死区，以达到泵体受热均匀之目 的。泵体温度在55以下为冷态，暖泵时间为 15 2h。泵体温度在9 0以上(如临时故障处理后)为热态，暖泵时间为1 15h。暖泵结束时，泵 的吸入