水泵与水电站——水泵的类型和构造

1、第一章第一章 水泵的类型和构造水泵的类型和构造第二章第二章 水泵的性能水泵的性能第三章第三章 工作点确定工作点确定 第四章第四章 水泵汽蚀水泵汽蚀 第五章第五章 选型与选型与 配套配套 第六章第六章 工程规划工程规划第七章第七章 泵站进出水建筑物泵站进出水建筑物 第八章第八章 泵房设计泵房设计 第十章第十章 机组安装机组安装第九章第九章 其他类型泵站其他类型泵站1.1.21.1.2水泵应用水泵应用: :采矿、冶金、电力、石油、采矿、冶金、电力、石油、化工、市政以及农林等部门。化工、市政以及农林等部门。 例：水利工程（灌溉泵站、排水泵站）、例：水利工程（灌溉泵站、排水泵站）、市政（给水泵站市政（

2、给水泵站 、排水泵站）、火电厂、排水泵站）、火电厂 1.1.11.1.1水泵的定义水泵的定义 水泵是输送和提升液体的机器，是一种转水泵是输送和提升液体的机器，是一种转换能量的机械，它把原动机的机械能转化为换能量的机械，它把原动机的机械能转化为输送液体的动能或势能。输送液体的动能或势能。 电能电能 机械能机械能 压能（势能）压能（势能）1.1.31.1.3水泵的分类水泵的分类 (1)(1)叶片式水泵：离心泵、轴流泵、混流泵等。叶片式水泵：离心泵、轴流泵、混流泵等。 靠叶片高速旋转传递能量靠叶片高速旋转传递能量 (2)(2)容积式水泵：活塞式往复泵、转子泵等。容积式水泵：活塞式往复泵、转子泵等。

3、靠工作时容积大小往复变化传递能量靠工作时容积大小往复变化传递能量 (3)(3)其它类型水泵：螺旋泵、射流泵其它类型水泵：螺旋泵、射流泵( (又称水又称水射器射器) )、水锤泵、水轮泵以及气升泵等。、水锤泵、水轮泵以及气升泵等。1.1.41.1.4各种水泵特点各种水泵特点1 1、往复泵的特点小流量、高扬程。、往复泵的特点小流量、高扬程。2 2、轴流泵、混流泵的特点大流量、低扬程。、轴流泵、混流泵的特点大流量、低扬程。3 3、离心泵的特点界于两者之间。、离心泵的特点界于两者之间。 1.1.5 1.1.5 水泵的发展趋势水泵的发展趋势 1 1、大型化、大容量化特别是取水水泵和排水水泵、大型化、大容量

4、化特别是取水水泵和排水水泵 微型化（园林工艺）微型化（园林工艺） 2 2、高扬程、高转速高扬程、高转速单级扬程已经达到单级扬程已经达到1000m1000m。3 3、系列化、通用化和标准化（完善水泵品种，现、系列化、通用化和标准化（完善水泵品种，现代代生产工艺的必然要求）生产工艺的必然要求） 说明：说明：当前趋于用潜水泵，无泵房，低噪音当前趋于用潜水泵，无泵房，低噪音要求：高速，高温，高压，高效率，大容量，要求：高速，高温，高压，高效率，大容量，耐腐蚀耐腐蚀基础理论，计算技术，模型试验，测量手段，基础理论，计算技术，模型试验，测量手段，材料选择，加工工艺等的改进和创新材料选择，加工工艺等的改进和

5、创新1.2.1 泵型泵型（一）离心泵 1、单级单吸离心泵 即一个叶轮，单面吸水。型号：ib100-80-200 is90-65-1125 3b31、ba1、泵壳2、泵盖3、减漏环4、叶轮 即一个叶轮、双面吸水。 型号： 250s-30 20sh-6a slow900-900 slow900-900单级双吸离单级双吸离心泵是专门为深圳自来水心泵是专门为深圳自来水厂开发的大型泵。厂开发的大型泵。 该泵泵体重该泵泵体重6.36.3吨，泵盖吨，泵盖重重2.52.5吨，泵的总高度吨，泵的总高度2.8m2.8m，进出水法兰间距，进出水法兰间距2.8m2.8m，轴承档间距，轴承档间距2.8m2.8m，进水法

6、兰最大外径为进水法兰最大外径为1.23m1.23m，出水法兰最大外，出水法兰最大外径为径为1.12m1.12m。 即多个叶轮、单面吸水。型号：d46-5012 dl型型多多级级立立式式离离心心泵泵 1、蜗壳式混流泵 型号：20hb-40 400hw-5叶轮叶轮1、低比速、低比速 2、高比速高比速 型号：250hd-16立式轴流泵型号：14zld-70 14zlb-70 14zxb-70 350zlb-4 zlbzlb型立式轴流泵型立式轴流泵 叶轮叶轮1 1、固定式、固定式 2 2、半调节、半调节132zxb3型斜式轴流泵是目前亚洲第二大泵。福州型斜式轴流泵是目前亚洲第二大泵。福州 皂河抽水站位

7、于宿豫县皂河抽水站位于宿豫县皂河镇北五公里处，1978年4月，皂河抽水站破土动工。抽水站站房布置采用半堤式钢筋混凝土整体结构。钟形平面涡轮进水流道、双螺旋形蜗壳压水室和平直管出水流道。在站身两侧布置检修室和控制室。1983年年2月，抽水站开始安装设备，为月，抽水站开始安装设备，为两台两台6hl一一70型立式全调节混流泵。水泵叶轮直径型立式全调节混流泵。水泵叶轮直径6米，米，两辆五吨载重汽车可在泵内对开。此泵为亚洲第一大泵两辆五吨载重汽车可在泵内对开。此泵为亚洲第一大泵(日本有日本有58米泵米泵)，设计提程，设计提程6米，单泵流量米，单泵流量100立方米立方米每秒，定额转速每秒，定额转速751p

8、m。 抽水站配用tdl74080型7000千瓦立式同步电动机两台，装机容量14000千瓦；设计扬程595米，流量200立方米每秒。抽水站独立配置11010千伏变电所，安装31500千伏安变压器。1985年7月，抽水站设备安装全部完成。整个工程总投资3200万元。单泵流量时为亚洲第一，世界第三。1、离心泵抽水装置 2、轴流泵抽水装置 一、离心泵一、离心泵 (一)离心泵的工作原理 离心泵是利用叶轮旋转而使水产生离心力来工作的。如下图。水在大气压力作用下进入叶轮叶轮在泵轴驱动下高速旋转水在离心力作用下被甩入泵壳（完成能量转换）泵壳约束水流进入出水管（二）离心泵的分类根据叶轮进水方式：单吸泵、双吸泵根

9、据叶轮数量：单级泵，多级泵根据泵轴的安装方式：卧式泵泵轴地面立式泵泵轴地面根据工作压力： 低压泵100h2o 中压泵100-650mh2o 高压泵650mh2o（三）离心泵的构造1.单级单吸离心泵：单级单吸离心泵：主要零部件有叶轮、泵壳、密封环、泵轴、轴承、填料函等。单级单吸卧式离心泵单级单吸卧式离心泵水泵主要零部件1)转动部分转动部分：（1）叶轮水泵进行能量交换的主要部件单吸式单侧进水，前后盖板不对称，小流量双吸式双侧进水，前后盖板对称，大流量（2）泵轴将原动机的机械能传递给叶轮轴套（保护泵轴）轴承（支持轴和叶轮）有滚动轴承和滑动轴承两类 2)固定部分：固定部分：（1）泵壳（蜗壳状） 泵盖使

10、液体以最小损失进入叶轮 壳体汇集叶轮出水，导向水泵出口 出水接管锥形扩散管，将叶轮出水大部分动能转 化为压能（2）泵座预留泄水螺孔、法兰孔 3)防漏密封部分防漏密封部分（1）减漏环承受叶轮与泵壳的磨损，减少泵壳内水流的损失，也称承磨环（2）轴封装置防止泵轴与泵体之间的漏水与进气 平衡孔平衡孔1 1 排出压力；排出压力；2 2加装的减漏环加装的减漏环3 3平衡孔；平衡孔；4 4泵壳上的减漏环泵壳上的减漏环2.单级双吸离心泵：单级双吸离心泵：与单级单吸离心泵相似。离心泵叶轮形式离心泵叶轮形式离心泵叶轮形式二、轴流泵二、轴流泵（一）轴流泵的工作原理 轴流泵是利用叶轮在水中旋转时产生的推推力将水提升的

11、力将水提升的，这种泵由于水流进入叶轮和流出导叶都是沿轴向的，故称轴流泵。如下图。理论基础空气动力学机翼的升力理论翼型叶片绕流及受力分析：备注：能量的传递决定于进出口速度三角形，亦即与进出口动量矩有关；水泵基本方程式相同 （二（二)轴流泵的构造轴流泵的构造 轴流泵按泵轴的安装方式分为立式、卧式和斜式三种，它们的结构基本相同。目前使用较多的是立式轴流泵。主要零部件有：喇叭管、叶轮、导叶体、出水弯管、轴和轴承、填料函等。zwb(q)型卧式轴流泵zxb(q)型斜式轴流泵轴流泵主要零部件 1、叶轮水泵进行能量交换的主要部件、叶轮水泵进行能量交换的主要部件分类：固定式，半调节式，全调节式注：叶片的安装角度

12、不同，水泵的特性不同 2、泵轴将原动机的机械能传递给叶轮、泵轴将原动机的机械能传递给叶轮空心轴：内设调节操作油管导轴承：承受径向力推力轴承：承受轴向推力，将其传递给基础3、吸入管、吸入管喇叭管型，符合流线型要求4、导叶、导叶变水流旋转运动为轴向运动，6-12片，旋转动能压能5、密封装置、密封装置出水弯管的轴孔处轴封装置，一般用填料盒三、混流泵三、混流泵（一）混流泵的工作原理 混流泵是介于离心泵和轴流泵之间的一种泵，它是靠叶轮旋转而使水产生的离心力和叶片对水产生的推力双重作用而工作的。 （二）混流泵的构造（二）混流泵的构造 混流泵按其结构型式可分为蜗壳式和导叶式两种。蜗壳式混流泵蜗壳式混流泵有卧

13、式和立式两种。目前生产和使用比较广泛的是卧式，立式多用于大型泵。蜗壳式混流泵的结构与单级单吸离心泵相似。导叶式混流泵导叶式混流泵的外形和结构与轴流泵相近，分卧式和立式两种。 水泵种类水泵种类型号举例型号举例型号说明型号说明备注备注离离心心泵泵单级单级单吸单吸离心离心泵泵is100-65-is100-65-200200is -is -单级单吸离心泵单级单吸离心泵100-100-吸入口直径，吸入口直径，mmmm65-65-排出口直径，排出口直径，mmmm200-200-叶轮直径，叶轮直径，mmmmisis：国际国际标准标准单级单级双吸双吸离心离心泵泵500s-59a500s-59a250s-392

14、50s-39s-s-单级单吸离心泵单级单吸离心泵500 -500 -吸入口直径，吸入口直径，mmmm59 -59 -水泵扬程水泵扬程a a 第一次切削第一次切削20sh-6a20sh-6a20 - -吸入口直径，吸入口直径，mmmmshsh单级单吸离心泵单级单吸离心泵6-6-比转速的比转速的1 11010is系列单级单吸式离心泵系列单级单吸式离心泵:流量范围：6.3400m3/h；扬程范围：5125m；特点：性能分布合理，标准化程度高全系列共有29种基本型型号意义示意型号意义示意:例如：is100-65-250ais采用iso国际标准的单级单吸清水离心泵100水泵吸入口直径（mm）65水泵压出

15、口直径（mm）250叶轮直径（mm）a叶轮第一次切削 sh系列单级双吸式离心泵系列单级双吸式离心泵: 流量范围：9020000m3/h； 扬程范围：10100m； 特点：性能分布合理，标准化程度高,最常用 结构形式类似的还有sa（sla）系列和s系型号意义示意型号意义示意: 例如：12sh-28a 12水泵吸入口直径（in），1in=2.54cm sh单级双吸式离心泵 28表示水泵比转数被10除的整数，即表示该水泵比转数为280 a叶轮第一次切削 s系列：系列：型号意义示意:例如：150s-70a 150水泵吸入口直径（mm） s单级双吸式离心泵 70表示水泵扬程（m） a叶轮第一次切削 sl

16、a型：型：立式双吸离心泵 特点特点:sa系列水泵的泵轴改为立式安装可以使泵房平面面积减小，布置紧凑但是安装和维修不方便d(da)系列分段多级式离心泵系列分段多级式离心泵: 流量范围：5720m3/h；扬程范围：100650m；特点：相当于几个叶轮在同一根轴上的串联,叶轮都是单吸式，没有蜗壳式泵壳，装有导流器完成动能到压能的转换应注意轴向力的平衡问题型号意义示意型号意义示意:例如：100d16a12 100水泵吸入口直径（mm） d单吸多级分段式离心泵 16单级扬程（m） 12水泵级数（叶轮个数）jd(j)系列深井泵系列深井泵: 流量范围：6.3400m3/h； 扬程范围：5125m； 特点：用

17、来抽升深井地下水，实质是立式单吸多级分段式离心泵 型号意义示意型号意义示意: 例如：6jd-28116适用井径6in及6in以上 jd深井多级泵 28额定流量为28m3/h 11表示叶轮级数潜水泵潜水泵: 潜水给水泵：qxg； 潜水轴流泵：zqb 潜水混流泵：hqb特点：特点：机泵一体化，可长期潜入水中运行，泵站工作环境好。采用自动藕合装置，方便起吊安装和维修，是我国目前发展前途较好的泵型品牌：品牌：上海通联，江苏蓝深，亚太等qw系列潜水排污泵系列潜水排污泵 型号意义示意:如：500qw2600-15-160 500出口直径（mm） qw潜水排污泵 2600流量（m3/h 15扬程（m） 16

18、0电机功率（kw）型号意义示意:例如：500zqb-70 zqb半调节式潜水轴流 500水泵出口直径（mm） 70水泵比转数的1/10轴流泵型号意义示意: 例如：700zlb1.3-7.2 700出口直径（mm） zlb半调节立式轴流泵 1.3流量为（m3/s） 7.2扬程（m） 轴流泵型号轴流泵型号名称名称作用作用材料材料尺寸确定原则尺寸确定原则 形式形式特点及要求特点及要求叶轮叶轮吸水抛吸水抛水，水， 传传递能量递能量铸铁铸铁 青铜青铜 过水条件过水条件好好 水力计算，数水力计算，数 量矩定理，模量矩定理，模 型试验等型试验等 圆盘圆盘 形形耐磨，耐腐耐磨，耐腐 蚀，流蚀，流槽平滑槽平滑 过水条件好过水条件好 泵轴泵轴驱动叶驱动叶轮工轮工 作作碳素钢碳素钢 不不锈钢锈钢抗扭抗弯强抗扭抗弯强 度，刚度度，刚度轴状轴状轴状止水轴状止水泵壳泵壳汇水出汇水出水，水， 使使水有规水有规律律 流动流动铸铁铸铁过水部分水力过水部分水力 条件条件蜗壳蜗壳 形形蜗壳体内要求蜗壳体内要求 光滑，光滑，密封水密封水 力条件好力条件好 泵座泵座固定上固定