泵的基础知识

1、 泵泵知知识讲识讲座座Your site herev第一第一节节：泵泵的用途和分的用途和分类类v第二第二节节：离心：离心泵泵的典型的典型结构结构和工作原理和工作原理v第三第三节节：泵泵的主要的主要参数参数及及气蚀气蚀性能及性能及轴轴向力向力v第四第四节节：其他：其他泵概泵概述述v第五第五节节：泵泵的安装的安装泵泵的基的基础础知知识识Your site herev 1.泵泵的定的定义义v 泵泵是把机械能是把机械能转换转换成液体的能量，用成液体的能量，用来来增增压输压输送液体的机械。送液体的机械。泵泵是是国国民民经经济济中中应应用最广泛、最普通的通用机械，除了水利、用最广泛、最普通的通用机械，除了

2、水利、电电力、力、农业农业和和矿矿山等大量采用山等大量采用外，尤以石油化工生外，尤以石油化工生产产中用量最多，而且由于化工生中用量最多，而且由于化工生产产中原料、半成品和最中原料、半成品和最终产终产品中很多是具有不同物性的液体，如腐品中很多是具有不同物性的液体，如腐蚀蚀性、固液性、固液两两相流、高相流、高温温或低或低温温等，要求等，要求有大量的具有一定特点的化工用有大量的具有一定特点的化工用泵来满泵来满足工足工艺艺上的要求。上的要求。这这方面的技方面的技术发术发展展产产品品开发开发一直是十分活一直是十分活跃跃的。的。Your site here双蜗壳泵体双蜗壳泵体Your site here第

3、一第一节节：泵泵的用途和分的用途和分类类2.泵泵的用途的用途v补补充能量：充能量：将将流体流体从从一一处输处输送到另一送到另一处处v提高提高压压强：强：给给流体加流体加压压v造成造成设备真设备真空：空：给给流体流体减压减压Your site here为什么需要泵为什么需要泵?1.从低压区到高压区.Your site here为什么需要泵为什么需要泵?2.从低液位到高液位Your site here为什么需要泵为什么需要泵?3.从位置A到位置B远距离输送液体 Your site here泵的分类泵的分类：按泵的工作原理和结构形式，分为以下几类：按泵的工作原理和结构形式，分为以下几类：泵泵叶片泵（

4、透平泵）叶片泵（透平泵）容积式泵容积式泵往复泵：活塞泵，柱塞泵，隔膜泵往复泵：活塞泵，柱塞泵，隔膜泵回转泵：齿轮泵，螺杆泵，滑片泵回转泵：齿轮泵，螺杆泵，滑片泵离心泵离心泵轴流泵轴流泵混流泵混流泵旋涡泵旋涡泵 其他类型泵其他类型泵3.3. 泵的分类泵的分类喷射泵，水锤泵，真空泵喷射泵，水锤泵，真空泵第一第一节节：泵泵的用途和分的用途和分类类Your site hereYour site here第二第二节节：离心：离心泵泵的典型的典型结构结构和工作原理和工作原理v 典型典型结构结构：Your site herev工作原理工作原理第二第二节节：离心：离心泵泵的典型的典型结构结构和工作原理和工作原

5、理Your site here1. 吸入口吸入口2. 叶轮叶轮3. 吐出口吐出口4. 泵盖泵盖5. 泵轴泵轴6. 密封装密封装置置7. 压盖压盖8. 轴承轴承9. 泵体泵体12345678Overhung Process Pump9Your site here1.吸入室吸入室( suction ) 离心泵吸入管法兰至叶轮进口前的空间过流部分称为吸入室。其作离心泵吸入管法兰至叶轮进口前的空间过流部分称为吸入室。其作用为在最小水力损失下，引导液体平稳的进入叶轮，并使叶轮进口用为在最小水力损失下，引导液体平稳的进入叶轮，并使叶轮进口处的流速尽可能均匀的分布。处的流速尽可能均匀的分布。 按结构吸入室可

6、分为直锥角吸入室、弯管形吸入室、环形吸入室、按结构吸入室可分为直锥角吸入室、弯管形吸入室、环形吸入室、半螺旋形吸入室几种：半螺旋形吸入室几种： (1)直锥形吸入室直锥形吸入室 这种形式的吸入室水力性能好，结构简单，制造这种形式的吸入室水力性能好，结构简单，制造方便。液体在直锥形吸入室内流动，速度逐渐增加，因而速度分布方便。液体在直锥形吸入室内流动，速度逐渐增加，因而速度分布更趋向均匀。直锥形吸入室的锥度约更趋向均匀。直锥形吸入室的锥度约7o8o。这种形式的吸入室。这种形式的吸入室广泛应用于单级悬臂式离心水泵上。广泛应用于单级悬臂式离心水泵上。Your site here(2)弯管形吸入室，是大

7、型离心泵和大型轴流泵经常采用的形式，这种弯管形吸入室，是大型离心泵和大型轴流泵经常采用的形式，这种吸入室在叶轮前都有一段直锥式收缩管，因此，它具有直锥形吸入室的吸入室在叶轮前都有一段直锥式收缩管，因此，它具有直锥形吸入室的优点。优点。 (3)环形吸入室，吸入室各轴面内的断面形状和尺寸均相同。其优点是环形吸入室，吸入室各轴面内的断面形状和尺寸均相同。其优点是结构对称、简单、紧凑，轴向尺寸较小。缺点是存在冲击和旋涡，并且结构对称、简单、紧凑，轴向尺寸较小。缺点是存在冲击和旋涡，并且液流速度分布不均匀。环形吸入室主要用于节段式多级泵中。液流速度分布不均匀。环形吸入室主要用于节段式多级泵中。 (4)半

8、螺旋形吸入室，主要用于单级双吸式水泵、水平中开式多级泵、半螺旋形吸入室，主要用于单级双吸式水泵、水平中开式多级泵、大型的节段式多级泵及某些单级悬臂泵上。半螺旋形吸入室可使液体流大型的节段式多级泵及某些单级悬臂泵上。半螺旋形吸入室可使液体流动产生旋转运动，绕泵轴转动，致使液体进入叶轮吸入口时速度分布更动产生旋转运动，绕泵轴转动，致使液体进入叶轮吸入口时速度分布更均匀，但因进口预旋会致使泵的扬程略有降低，其降低值与流量是成正均匀，但因进口预旋会致使泵的扬程略有降低，其降低值与流量是成正比的。比的。 相比较而言，直锥形吸入室使用最为普遍。相比较而言，直锥形吸入室使用最为普遍。Your site he

9、re1.吸水室篇吸水室篇Your site here2、叶轮、叶轮(impeller) 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。叶轮有开式件。叶轮有开式(open impeller)、半开式、半开式(semi-open impeller)及闭式叶轮及闭式叶轮(closed impeller)三种。开式叶三种。开式叶轮没有前盘和后盘而只有叶片，多用于输送含有杂质的液体，如污轮没有前盘和后盘而只有叶片，多用于输送含有杂质的液体，如污水泵的叶轮就是采用开式叶轮的。半开式叶轮只设后盘。闭式叶轮水泵的叶轮就是采用开式叶轮的。

10、半开式叶轮只设后盘。闭式叶轮既有前盘也有后盘。清水泵的叶轮都是闭式叶轮。离心式泵的叶轮既有前盘也有后盘。清水泵的叶轮都是闭式叶轮。离心式泵的叶轮都采用后向叶型。都采用后向叶型。 叶轮应有足够的强度和钢度；叶轮应有足够的强度和钢度；流道形状为符合液体流动规律的流线型，液流道形状为符合液体流动规律的流线型，液流速度分布均匀，流道阻力尽可能小，流道流速度分布均匀，流道阻力尽可能小，流道表面粗糙度较小；表面粗糙度较小；材料应具有较好的耐磨性；材料应具有较好的耐磨性；叶轮应具有良好的静平衡和动平衡；叶轮应具有良好的静平衡和动平衡；结构简单，制造工艺性好。离心泵的叶轮一结构简单，制造工艺性好。离心泵的叶轮

11、一般都是铸造而成。般都是铸造而成。Your site here3.泵壳篇泵壳篇机壳收集来自叶轮的液体，并使部分流体的动能转换为压力能，最后将流体均匀地机壳收集来自叶轮的液体，并使部分流体的动能转换为压力能，最后将流体均匀地引向次级叶轮或导向排出口。机壳结构主要有螺旋形和环形两种。螺旋形压水室不引向次级叶轮或导向排出口。机壳结构主要有螺旋形和环形两种。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形压水室具有制造方

12、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中开式离心泵。单级离心式泵的机壳大都为螺旋形蜗式机壳。环形压水室如图多级中开式离心泵。单级离心式泵的机壳大都为螺旋形蜗式机壳。环形压水室如图所示，在节段式多级泵的出水段上采用。环形压水室的流道断面面积是相等的，所所示，在节段式多级泵的出水段上采用。环形压水室的流道断面面积是相等的，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。有些机壳内还设置了固定的导叶，就是所谓的导叶式机壳。效率低于螺旋形压水室。有些机壳内还设置了

13、固定的导叶，就是所谓的导叶式机壳。 螺旋形机壳环形机壳螺旋形机壳环形机壳 Your site here4.轴承篇轴承篇 3、轴和轴承、轴和轴承(shaftbearing) 轴是传递扭矩的主要部件。轴径按强度、刚度及临界转速定。中小型泵刚度和临界轴是传递扭矩的主要部件。轴径按强度、刚度及临界转速定。中小型泵刚度和临界转速确定多采用水平轴，叶轮滑配在轴上，叶轮间距离用轴套定位。近代大型泵则采用转速确定多采用水平轴，叶轮滑配在轴上，叶轮间距离用轴套定位。近代大型泵则采用阶梯轴，不等孔径的叶轮用热套法装在轴上，并利用渐开线花键代替过去的短键。此种阶梯轴，不等孔径的叶轮用热套法装在轴上，并利用渐开线花键

14、代替过去的短键。此种方法，叶轮与轴之间没有间隙，不致使轴间窜水和冲刷，但拆装困难。方法，叶轮与轴之间没有间隙，不致使轴间窜水和冲刷，但拆装困难。 轴承一般包括两种形式轴承一般包括两种形式:滑动轴承滑动轴承(Sleeve bearing)和滚动轴承和滚动轴承(Ball bearing)。 滑动轴承用油润滑。一种润滑系统包括一个贮油池和一个油环，后者在轴转动时在滑动轴承用油润滑。一种润滑系统包括一个贮油池和一个油环，后者在轴转动时在轴表面形成一个油层使油和油层不直接接触。另一种系统就是利用浸满油的填料包来润轴表面形成一个油层使油和油层不直接接触。另一种系统就是利用浸满油的填料包来润滑。大功率的泵通

15、常要用专门的油泵来给轴承送油。滑。大功率的泵通常要用专门的油泵来给轴承送油。滚动轴承通常用冷冻油润滑，有些电机轴承是密封而不能获得润滑的。滚动轴承通常用滚动轴承通常用冷冻油润滑，有些电机轴承是密封而不能获得润滑的。滚动轴承通常用于小型泵。较大型泵可能即有滑动轴承又有滚动轴承。而滑动轴承由于运行噪音低而被于小型泵。较大型泵可能即有滑动轴承又有滚动轴承。而滑动轴承由于运行噪音低而被推荐用于大型泵。推荐用于大型泵。深沟球轴承深沟球轴承 圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承 圆柱滚子轴承圆柱滚子轴承 调心滚子轴承调心滚子轴承 Your site here5.密封篇密封篇v5、密封装置、密封装置(sealing d

16、evice) 密封装置主要用来防止压力增加时流体的泄漏。密封装置有很多种类型，用得最多的是密封装置主要用来防止压力增加时流体的泄漏。密封装置有很多种类型，用得最多的是填料式密封和机械式密封。填料式密封和机械式密封。 填料密封是将一些松软的填料用一定压力压紧在轴上达到密封目的。填料在使用一段时填料密封是将一些松软的填料用一定压力压紧在轴上达到密封目的。填料在使用一段时间后会损坏，所以需要定期检查和置换。这种密封形式使用中有小的泄漏是正常且有益间后会损坏，所以需要定期检查和置换。这种密封形式使用中有小的泄漏是正常且有益的。的。 填料密封填料密封原理填料密封填料密封原理 而机械密封装置有两个硬质且光

17、滑的表面，一个静态一个旋转。这种密封装置可以达到而机械密封装置有两个硬质且光滑的表面，一个静态一个旋转。这种密封装置可以达到很好的密封要求，但他们不能用于含杂质流体输送系统，因为其光滑表面会被破环而失很好的密封要求，但他们不能用于含杂质流体输送系统，因为其光滑表面会被破环而失去密封作用。这种密封装置在液体循环系统中非常普遍，因为他不需要维护运行很多年。去密封作用。这种密封装置在液体循环系统中非常普遍，因为他不需要维护运行很多年。 传统的平垫密封装置传统的平垫密封装置 填料密封填料密封 机械密封机械密封 Your site here第二第二节节：离心：离心泵泵的典型的典型结构结构和工作原理和工作

18、原理v 轴轴封装置封装置 常用的常用的填填料密封和机械密封料密封和机械密封v 填填料密封料密封 由由填填料函料函壳壳、软填软填料料和和填填料料压压盖盖构构成，成，软填软填料料为为浸油或涂石墨的石浸油或涂石墨的石棉棉绳绳，将将其放入其放入填填料函料函与泵轴与泵轴之之间间，将压将压盖盖压压紧紧迫使迫使它产它产生生变变形形达达到到密封。密封。Your site here 工作原理：工作原理： 动环动环靠密封腔中液体的靠密封腔中液体的压压力和力和压压紧紧元件的元件的压压力，使其端面力，使其端面贴贴合在合在静环静环的端面上，形成微小的的端面上，形成微小的轴轴向向间间隙而隙而达达到密封的到密封的 目的目的

19、Your site herev联轴联轴器器Your site here第二第二节节：离心：离心泵泵的典型的典型结构结构和工作原理和工作原理 刚刚性性联轴联轴器器链条联轴链条联轴器器凸凸缘联轴缘联轴器器挠挠性柱性柱销联轴销联轴器器万向万向联轴联轴器器Your site here弹弹性柱性柱销联轴销联轴器器梅花梅花联轴联轴器器Your site herev膜片联轴器膜片联轴器Your site here泵的各个性能参数之间存在着一定的相互依赖变化关系，可以通过泵的各个性能参数之间存在着一定的相互依赖变化关系，可以通过对泵进行试验，分别测得和算出参数值，并画成曲线来表示，这些对泵进行试验，分别测得和

20、算出参数值，并画成曲线来表示，这些曲线称为泵的特性曲线。每一台泵都有特定的特性曲线，由泵制造曲线称为泵的特性曲线。每一台泵都有特定的特性曲线，由泵制造厂提供。通常在工厂给出的特性曲线上还标明推荐使用的性能区段，厂提供。通常在工厂给出的特性曲线上还标明推荐使用的性能区段，称为该泵的工作范围。称为该泵的工作范围。 泵的实际工作点由泵的曲线与泵的装置特性曲线的交点来确定。泵的实际工作点由泵的曲线与泵的装置特性曲线的交点来确定。选择和使用泵，应使泵的工作点落在工作范围内，以保证运转经济选择和使用泵，应使泵的工作点落在工作范围内，以保证运转经济性和安全。此外，同一台泵输送粘度不同的液体时，其特性曲线也性

21、和安全。此外，同一台泵输送粘度不同的液体时，其特性曲线也会改变。通常，泵制造厂所给的特性曲线大多是指输送清洁冷水时会改变。通常，泵制造厂所给的特性曲线大多是指输送清洁冷水时的特性曲线。对于动力式泵，随着液体粘度增大，扬程和效率降低，的特性曲线。对于动力式泵，随着液体粘度增大，扬程和效率降低，轴功率增大，所以工业上有时将粘度大的液体加热使粘性变小，以轴功率增大，所以工业上有时将粘度大的液体加热使粘性变小，以提高输送效率。提高输送效率。 第三第三节节: :泵泵各主要各主要参数参数的的计计算算 公式公式 Your site here第三第三节节: :泵泵各主要各主要参数参数的的计计算算 公式公式 Y

22、our site here第三第三节节：泵泵各主要各主要参数参数的的计计算算 公式公式Your site here第三第三节节：泵泵的主要的主要参数参数及及气蚀气蚀性能性能1.1.泵泵的主要的主要参数参数Your site here第三第三节节：泵泵的主要的主要参数参数及及气蚀气蚀性能性能Your site here比转数比转数Your site here比比转数转数v1.离心泵的比转速，也是我国习惯采用的表达式离心泵的比转速，也是我国习惯采用的表达式.铭牌上标注的比转速是计算值取整铭牌上标注的比转速是计算值取整后的整数后的整数. 在欧美国家，习惯用在欧美国家，习惯用Ns=nQ0.5/H0.7

23、5来表达，只是单位不同，计算值不同，来表达，只是单位不同，计算值不同，本质上没有区本质上没有区别，其换算关系见表别，其换算关系见表21所示所示.比转速的物理意义还可以这样理解：在一系列相似叶比转速的物理意义还可以这样理解：在一系列相似叶片泵中，当介质为水时，取出一台片泵中，当介质为水时，取出一台H=1m、N=lhp、Q=0.075m3/s的泵作为标的泵作为标准泵，这台泵所具有的转速就等于该系列泵的比转速准泵，这台泵所具有的转速就等于该系列泵的比转速. 比转速是由相似定律导出的一比转速是由相似定律导出的一个综合性参数，是工况的函数，对同一台水泵来说，不同的工况就有不同的比转速个综合性参数，是工况

24、的函数，对同一台水泵来说，不同的工况就有不同的比转速.为了对不同类型的泵进行比较，采用最佳工况的比转速来代表这台泵为了对不同类型的泵进行比较，采用最佳工况的比转速来代表这台泵.几何相似的泵，几何相似的泵，在各自最高效率点处的工况相似，故在各自最高效率点处的工况相似，故Ns应相等应相等.对双吸泵，取流量的对双吸泵，取流量的1/2；对多级泵，；对多级泵，取单级扬程代入上式计算取单级扬程代入上式计算. 2.比转速与性能的关系比转速与性能的关系 比转速与泵的性能曲线是密切相关的，从公式中可以看出，在流量和转速不变，比转速与泵的性能曲线是密切相关的，从公式中可以看出，在流量和转速不变，吸人口尺寸大体相等

25、的情况下，比转速低则扬程高吸人口尺寸大体相等的情况下，比转速低则扬程高.随着转速的增加，日一随着转速的增加，日一Q性能曲性能曲线由平坦到陡降，最后出现线由平坦到陡降，最后出现“阶梯阶梯”状，见表所示状，见表所示.因为低比转速的泵具有较大的叶因为低比转速的泵具有较大的叶片出口安装角，片出口安装角，H一一Q曲线较平坦，但这时液流进入压出室时速度增大，变工况后产曲线较平坦，但这时液流进入压出室时速度增大，变工况后产生的冲击损失较大，故易出现驼峰曲线生的冲击损失较大，故易出现驼峰曲线.所以比转速较大，所以比转速较大，H一一Q曲线越陡曲线越陡. 从表中还可以看出，从表中还可以看出，ns由小变大，由小变大

26、，n一一Q性能曲线先是急剧上升，然后是下降的，性能曲线先是急剧上升，然后是下降的，最后也出现阶梯状；最后也出现阶梯状；n一一Q性能曲线先是较平坦高效区较宽，然后上升和下降都越来性能曲线先是较平坦高效区较宽，然后上升和下降都越来越急剧，高效区也越来越窄越急剧，高效区也越来越窄. Your site here 气蚀比转数气蚀比转数是衡量泵汽蚀性能的一个性能参数，其概念和泵比转速类似，但是衡量泵汽蚀性能的一个性能参数，其概念和泵比转速类似，但它局限在泵吸人性能，它是与叶轮吸人部位设计优劣相联系的综合性参数，它局限在泵吸人性能，它是与叶轮吸人部位设计优劣相联系的综合性参数，所以，它既可作为与汽蚀相似的

27、准数，以其数值的大小来表明抗汽蚀性能的所以，它既可作为与汽蚀相似的准数，以其数值的大小来表明抗汽蚀性能的好坏，又可作为比较泵的汽蚀性能和选择模型泵的依据好坏，又可作为比较泵的汽蚀性能和选择模型泵的依据.按照按照API610定义，汽蚀比转速或吸人比转速是对几何形状相似的泵而言的，定义，汽蚀比转速或吸人比转速是对几何形状相似的泵而言的，是联系流量、必须汽蚀余量、是联系流量、必须汽蚀余量、NPSHr和转速之间关系的指标和转速之间关系的指标.按泵装最大直按泵装最大直径叶轮、以最佳效率点的泵性能计算汽蚀比转速径叶轮、以最佳效率点的泵性能计算汽蚀比转速.也是衡量一台泵对内部回流也是衡量一台泵对内部回流的敏

28、感程度的评估标尺的敏感程度的评估标尺.式中式中n泵转速，泵转速，r/min；qv泵流量，对双吸泵取流量之半，泵流量，对双吸泵取流量之半，m3/s；h必需汽蚀余量或必需净正吸人压头，必需汽蚀余量或必需净正吸人压头，m.对抗汽蚀性能高的泵对抗汽蚀性能高的泵C=10001600 对兼顾效率和抗汽蚀性能的泵对兼顾效率和抗汽蚀性能的泵C=8001000抗汽蚀性能不作要求，主要考虑提高效率泵抗汽蚀性能不作要求，主要考虑提高效率泵C=600800Your site here几几种泵种泵的性能曲的性能曲线汇总线汇总Your site hereYour site here泵的高效工作范围泵的高效工作范围考虑到运

29、行的经济性，要考虑到运行的经济性，要求泵应在较高效率范围内求泵应在较高效率范围内工作。通常规定以最高效工作。通常规定以最高效率下降率下降为界，中国规为界，中国规定定 5%5%8%8%，一般，一般取取7%7%。Your site here泵的运行范围泵的运行范围Your site here偏离偏离BEP点泵的运行点泵的运行Your site here偏离偏离BEP点泵的运行情况点泵的运行情况Your site here水泵的系列型谱图水泵的系列型谱图v 离心离心泵泵的的综综合性能合性能图图：把一：把一种种或多或多种泵种泵型不同型不同规规格的一系列格的一系列泵泵的的Q QH H性能曲性能曲线线工作

30、范工作范围围段段综综合合绘绘入一入一张对数张对数坐坐标图内标图内，即成，即成为为水水泵泵的的综综合性能曲合性能曲线图线图（水（水泵泵的系列型的系列型谱图谱图）。）。v 这这不不仅扩仅扩大大该泵该泵的适用范的适用范围围，而且在，而且在选选用水用水泵泵使需要的工作点落在使需要的工作点落在该区该区域域内内，则则所所选选定的水定的水泵泵型型号号是是经济经济合理的。合理的。 v 图为图为 BA BA 型型泵泵的的综综合性能合性能图图v 图图中每中每个个注有型注有型号号和和转转速的四速的四边边形，代表一形，代表一种泵种泵在其叶在其叶轮轮外外径径允允许许车车削范削范围内围内的的Q Q 一一H H ，用，用单

31、线单线者表示叶者表示叶轮轮外外径径未未经车经车削，削，图图中有三中有三条线条线者，者，则则表示表示该泵还该泵还有有两种两种叶叶轮轮外外径径的的规规格格Your site here 泵的综合性能图泵的综合性能图Your site here某种泵的综合性能图某种泵的综合性能图Your site here影响离心泵特性曲线的因素影响离心泵特性曲线的因素Your site here切割定律切割定律v Q1、H1、Pa1-叶轮直径叶轮直径为为D1时的流量、扬程、轴时的流量、扬程、轴功率；功率；Q2、H2、Pa2-叶叶轮直径为轮直径为D2时的流量、扬时的流量、扬程、轴功率程、轴功率Your site he

32、rev同一台泵，当转速不变时，将叶轮外径稍加切割，可以认为泵的效率几乎不变。同一台泵，当转速不变时，将叶轮外径稍加切割，可以认为泵的效率几乎不变。v当用叶轮切割办法改变泵性能时，需要对前面的相似定律进行休整。实验表明，如果当用叶轮切割办法改变泵性能时，需要对前面的相似定律进行休整。实验表明，如果按相似定律计算的直径切割叶轮，那么切割叶轮达不到期望的性能。叶轮的切割量越按相似定律计算的直径切割叶轮，那么切割叶轮达不到期望的性能。叶轮的切割量越大，实际性能与期望的性能之间差距越大。大，实际性能与期望的性能之间差距越大。v叶轮外圆允许的最大切割量见下表。其性能参数可按下述各式进行换算。叶轮切割量叶轮

33、外圆允许的最大切割量见下表。其性能参数可按下述各式进行换算。叶轮切割量不应大于原叶轮直径的不应大于原叶轮直径的70%，否则引起效率的显著下降，同时可能出现不稳定的泵，否则引起效率的显著下降，同时可能出现不稳定的泵扬程曲线。另外对于比转速扬程曲线。另外对于比转速ns=130-210的高比转速泵，若其叶轮直径与进口直径的高比转速泵，若其叶轮直径与进口直径比大，则切割的余地较小，切割叶轮量不应大于原始叶轮直径的比大，则切割的余地较小，切割叶轮量不应大于原始叶轮直径的90%。v1.旋涡泵和轴流泵叶轮不允许切割。旋涡泵和轴流泵叶轮不允许切割。 2.叶轮外圆的切割一般不允许超过本表规定的数值，以免泵的效率

34、下降过多。叶轮外圆的切割一般不允许超过本表规定的数值，以免泵的效率下降过多。 叶轮外圆允许的最大切割量叶轮外圆允许的最大切割量 比转数 ns 60 60120 120200 200300 300350 350 以上 允许切割量 20 15 1l 9 7 0 效率下降 每车小 10下降 l 每车小 4下降 1 Your site here切割范围切割范围Your site here2.离心泵的吸入特性离心泵的吸入特性汽蚀汽蚀Your site here2.1汽蚀发生的机理汽蚀发生的机理Your site herev泵产生汽蚀的现象泵产生汽蚀的现象 a. 产生振动和噪声产生振动和噪声 泵汽蚀时，汽

35、泡在高压区内连续不断发生突然溃灭，并伴随着强烈的水击，这时泵汽蚀时，汽泡在高压区内连续不断发生突然溃灭，并伴随着强烈的水击，这时会产生频率为会产生频率为60025000Hz的噪音，泵内可听到劈劈、啪啪的爆炸声，同时机组的噪音，泵内可听到劈劈、啪啪的爆炸声，同时机组产生振动，机组的振动又将促使更多的空泡发生溃灭，两者相互激励，当频率接近于产生振动，机组的振动又将促使更多的空泡发生溃灭，两者相互激励，当频率接近于装置的固有频率时，机组将发生强烈的共振，称为汽蚀共振，这时，机组不应工作。装置的固有频率时，机组将发生强烈的共振，称为汽蚀共振，这时，机组不应工作。 b. 过流部件的汽蚀破坏过流部件的汽蚀

36、破坏 泵长时间在汽蚀条件下工作时，在连续强烈的高频（泵长时间在汽蚀条件下工作时，在连续强烈的高频（60025000Hz）冲击下）冲击下（压力达（压力达50MPa），金属表面出现麻点，严重时金属晶粒松动并脱落，呈现出蜂窝），金属表面出现麻点，严重时金属晶粒松动并脱落，呈现出蜂窝状、海绵状、沟槽状、鱼鳞状甚至穿孔、断裂。状、海绵状、沟槽状、鱼鳞状甚至穿孔、断裂。实践证明，汽蚀破坏的部位，正是汽泡消失之处，所以常常在叶轮出口和压水室进口实践证明，汽蚀破坏的部位，正是汽泡消失之处，所以常常在叶轮出口和压水室进口部位发现破坏痕迹。轴流泵和斜流泵，通常在叶片背面和外周出现破坏（叶片与叶轮部位发现破坏痕迹。

37、轴流泵和斜流泵，通常在叶片背面和外周出现破坏（叶片与叶轮室接触的地方，即间隙汽蚀）。室接触的地方，即间隙汽蚀）。 c. 性能下降性能下降 泵刚发生汽蚀时，对泵性能影响不大，待汽蚀发展到一定程度，由于叶轮和液体泵刚发生汽蚀时，对泵性能影响不大，待汽蚀发展到一定程度，由于叶轮和液体的能量交换受到干扰和破坏，大量的汽泡堵塞流道，泵的流量、扬程、效率的能量交换受到干扰和破坏，大量的汽泡堵塞流道，泵的流量、扬程、效率 、轴功、轴功率曲线就会显著下降。低比转数泵的特性急速下降；高比转数泵的特性下降较为缓慢，率曲线就会显著下降。低比转数泵的特性急速下降；高比转数泵的特性下降较为缓慢，只是到了某一个流量后，性

38、能才急剧下降；轴流泵无显著下降阶段只是到了某一个流量后，性能才急剧下降；轴流泵无显著下降阶段,多级泵汽蚀只限多级泵汽蚀只限于第一级，因而性能下降较单级泵为小于第一级，因而性能下降较单级泵为小 2.2汽蚀汽蚀发生的危害发生的危害Your site here泵汽蚀基本关系式泵汽蚀基本关系式v 泵汽蚀基本关系式泵汽蚀基本关系式 泵发生汽蚀的条件是由泵本身和吸入装置两方面决定的。因此，研究泵发生汽蚀的条件是由泵本身和吸入装置两方面决定的。因此，研究汽蚀发生的条件，应从泵本身和吸入装置双方来考虑，泵汽蚀的基本汽蚀发生的条件，应从泵本身和吸入装置双方来考虑，泵汽蚀的基本关系式为关系式为 NPSHcNPSH

39、rNPSHNPSHa NPSHa=NPSHr(NPSHc)泵开始汽蚀泵开始汽蚀 NPSHa NPSHaNPSHr(NPSHc)泵无汽蚀泵无汽蚀 式中式中 NPSHa装置汽蚀余量又叫有效汽蚀余量，越大越不易汽装置汽蚀余量又叫有效汽蚀余量，越大越不易汽蚀；蚀； NPSHr泵汽蚀余量，又叫必需的汽蚀余量或泵进口动压降，越泵汽蚀余量，又叫必需的汽蚀余量或泵进口动压降，越小抗汽蚀性能越好；小抗汽蚀性能越好； NPSHc临界汽蚀余量，是指对应泵性能下降一定值的汽蚀余量；临界汽蚀余量，是指对应泵性能下降一定值的汽蚀余量； NPSH许用汽蚀余量，是确定泵使用条件用的汽蚀余量，通许用汽蚀余量，是确定泵使用条件用

40、的汽蚀余量，通常取常取NPSH=（1.11.5）NPSHc。Your site here气蚀过程气蚀过程Your site here泵典型的气蚀部位泵典型的气蚀部位Your site here第一种气蚀第一种气蚀Your site here第一种气蚀第一种气蚀Your site here第二种气蚀第二种气蚀Your site here第二种气蚀第二种气蚀Your site here第二种气蚀第二种气蚀Your site here第三种气蚀第三种气蚀Your site here第三种气蚀第三种气蚀Your site here汽蚀余量及汽蚀判别式汽蚀余量及汽蚀判别式Your site here2.

41、3提高离心泵抗汽蚀性能的措施提高离心泵抗汽蚀性能的措施v （1）提高泵本身的抗汽蚀性能）提高泵本身的抗汽蚀性能 a. 增大叶轮进口直径增大叶轮进口直径D0 b. 增大叶轮叶片进口宽度增大叶轮叶片进口宽度b1 c. 增大叶轮盖板进口部分曲率半径增大叶轮盖板进口部分曲率半径 d. 叶片进口边适当向吸入方向延伸叶片进口边适当向吸入方向延伸 e. 增大叶片进口角增大叶片进口角 f. 尽量使叶片进口厚度薄尽量使叶片进口厚度薄 g.增加叶片的光洁度增加叶片的光洁度 (2) 防止发生汽蚀的措施防止发生汽蚀的措施 a. 减少几何吸上高度减少几何吸上高度Hg(或增加几何倒灌高度或增加几何倒灌高度)。 b. 减少

42、吸入损失减少吸入损失hc(可增大管径、减少管路长度、弯头等可增大管径、减少管路长度、弯头等)。 c. 选泵时，注意泵最大流量的选泵时，注意泵最大流量的NPSHR，应使装置的，应使装置的NPSHA大于泵大于泵的的NPSHR。 d. 在同样的转速和流量下，采用双吸泵（减小进口流速）。在同样的转速和流量下，采用双吸泵（减小进口流速）。 e. 泵汽蚀时，把流量调小或降速运行。泵汽蚀时，把流量调小或降速运行。 f. 泵吸水池对泵汽蚀有重要影响。泵吸水池对泵汽蚀有重要影响。 g. 为避免汽蚀破坏，可使用抗汽蚀材料如叶轮用为避免汽蚀破坏，可使用抗汽蚀材料如叶轮用0Cr13Ni4Mo，叶，叶轮室用轮室用NiC

43、r不锈钢不锈钢Your site here叶轮结构改进图叶轮结构改进图Your site here前置诱导轮前置诱导轮Your site here吸入装置吸入装置Your site here倒罐装置倒罐装置Your site herev 1 1、轴轴向力向力产产生的原因：因吸排液口生的原因：因吸排液口压压力不等也使力不等也使并并非完全非完全对称对称的叶的叶轮两侧轮两侧所受液体所受液体压压力不等，力不等，从从而而产产生了生了轴轴向力。叶向力。叶轮两侧轮两侧液液体体压压力假如不力假如不计轴计轴的截面的截面积积，也不考，也不考虑虑叶叶轮轮旋旋转对压转对压力分布的影力分布的影响响，则则作用在叶作用在叶

44、轮轮上的力上的力为轮盘为轮盘受的力和受的力和轮轮盖受的力的差盖受的力的差值值，转转化化为计为计算式就是出口算式就是出口压压力和力和进进口口压压力差力差值与值与叶叶轮轮轮轮盖的面盖的面积积的乘的乘积积，因，因为为出口出口压压力始力始终终大于大于进进口口压压力，所以，力，所以，当当离心离心泵泵旋旋转转起起来来就一定有了一就一定有了一个个沿沿轴并轴并指向入口的力作用在指向入口的力作用在转转子上。子上。2 2、轴轴向力向力产产生的生的问题问题：不平衡的：不平衡的轴轴向力向力会会加重止推加重止推轴轴承的工作承的工作负负荷，荷，对轴对轴承不利，同承不利，同时轴时轴向力使向力使泵转泵转子向吸入口子向吸入口窜

45、动窜动，造成振，造成振动并动并可能使叶可能使叶轮轮口口环环摩擦使摩擦使泵泵体体损损坏。坏。3.33.3泵泵的的轴轴向力向力Your site here 轴轴向力的平衡措施向力的平衡措施（1 1）单级泵轴单级泵轴向力的平衡向力的平衡1 1、采用、采用双双吸式叶吸式叶轮轮2 2、开开平衡孔平衡孔3 3、采用平衡叶片、采用平衡叶片4 4、采用平衡管、采用平衡管 采用采用双双吸式叶吸式叶轮轮不但可以平衡不但可以平衡轴轴向力而且有利于提高向力而且有利于提高泵泵的吸入能力，的吸入能力，多用于大流量的多用于大流量的泵泵。 开开平衡孔的平衡孔的办办法可使叶法可使叶轮两侧轮两侧的的压压力基本上得到平衡，但由于液

46、流通力基本上得到平衡，但由于液流通过过平衡孔有一定的阻力，所以仍有少部分的平衡孔有一定的阻力，所以仍有少部分的轴轴向力不能完全平衡，向力不能完全平衡，并并且且会会使使泵泵的效率降低，其的效率降低，其优优点是点是结构简单结构简单，多用于小，多用于小泵泵上。上。 采用平衡叶片的方法是在叶采用平衡叶片的方法是在叶轮轮后盖板的背面后盖板的背面设设有若干有若干径径向叶片。向叶片。当当叶叶轮轮旋旋转时转时，它它可以推可以推动动液体旋液体旋转转，使叶，使叶轮轮背面靠叶背面靠叶轮轮中心部分的液体中心部分的液体压压力下降，其下降程度力下降，其下降程度与与叶片的尺寸及叶片叶片的尺寸及叶片与泵壳与泵壳的的间间隙大小

47、有隙大小有关关。其。其优优点是：点是：减减小小轴轴向力，向力，减减少少轴轴封的封的负负荷；防止荷；防止悬悬浮的固体浮的固体颗颗粒粒进进入入轴轴封。封。但但对对于易于于易于与与空空气气混合而燃混合而燃烧烧爆炸的液体，不宜采用此法。爆炸的液体，不宜采用此法。Your site here 采用平衡叶片的方法是在叶采用平衡叶片的方法是在叶轮轮后盖板的背面后盖板的背面设设有若干有若干径径向叶向叶片。片。当当叶叶轮轮旋旋转时转时，它它可以推可以推动动叶叶轮轮旋旋转转，使叶，使叶轮轮背面靠叶背面靠叶轮轮中中心部分的液体心部分的液体压压力下降，其下降程度力下降，其下降程度与与叶叶轮轮的尺寸及叶的尺寸及叶轮与泵

48、壳轮与泵壳间间的的间间隙大小有隙大小有关关。其。其优优点是：点是：减减小小轴轴向力，向力，减减少少轴轴封的封的负负荷；荷；防止防止悬悬浮的固体浮的固体颗颗粒粒进进入入轴轴封。但封。但对对于易于于易于与与空空气气混合而燃混合而燃烧烧爆爆炸的液体，不宜采用此法。炸的液体，不宜采用此法。（2 2）多）多级泵轴级泵轴向力的平衡向力的平衡 接平衡管的方法是接平衡管的方法是将将叶叶轮轮背面和入口用背面和入口用压压力平衡管力平衡管连连通通来来平衡平衡轴轴向力。向力。这种这种方法比方法比开开平衡孔方法平衡孔方法优优越，因越，因它它不干不干扰泵扰泵入口液流入口液流的流的流线线，效率相，效率相对较对较高。高。 多

49、多级泵级泵平衡平衡轴轴向力主要有用叶向力主要有用叶轮对称轮对称布置或采用布置或采用专门专门的平衡的平衡轴轴向力装置。如平衡鼓向力装置。如平衡鼓( (或或称为称为卸荷卸荷盘盘) )和自和自动动平衡平衡盘盘。Your site here 闭闭式或半式或半闭闭式叶式叶轮轮在工作在工作时时，部分高，部分高压压液体可由叶液体可由叶轮与泵壳间轮与泵壳间的的缝缝隙隙漏入漏入两侧两侧，除影，除影响响效率外也使叶效率外也使叶轮轮受到指向液体吸入口的受到指向液体吸入口的轴轴向推力，向推力，导导致叶致叶轮轮向吸入口移向吸入口移动动，严严重重时时造成造成与泵壳与泵壳的接的接触触摩擦直至摩擦直至损损 坏。坏。常用平衡方

50、式：常用平衡方式： 一、在叶一、在叶轮轮后后侧侧板上板上钻钻一些平衡孔，使漏入后一些平衡孔，使漏入后侧侧的部分高的部分高压压液体由平液体由平衡孔向低衡孔向低压区压区泄漏，泄漏，减减小小两侧两侧的的压压强差，但同强差，但同时时也使也使泵泵的效率有所下降的效率有所下降。二、采用二、采用双双吸式叶吸式叶轮轮。双双吸式叶吸式叶轮轮可可从两侧从两侧同同时时吸液，吸液能力大吸液，吸液能力大，而且可基本上消除，而且可基本上消除轴轴向推力。向推力。Your site here各种蜗壳泵的径向力情况各种蜗壳泵的径向力情况Your site here第四第四节节：离心：离心泵泵的典型的典型结构结构和工作原理和工作

51、原理v双双吸吸泵泵Your site here第四第四节节：离心：离心泵泵的典型的典型结构结构和工作原理和工作原理v多多级泵级泵Your site here第二第二节节：离心：离心泵泵的典型的典型结构结构和工作原理和工作原理多多级泵级泵工作原理工作原理Your site here第四第四节节：离心：离心泵泵的典型的典型结构结构和工作原理和工作原理v 屏屏蔽蔽泵泵v 原理和原理和结构结构特点：特点： 屏屏蔽蔽电泵电泵的的电动电动机和机和泵构泵构成一成一个个整体。定子的整体。定子的内内表面和表面和转转子的外表子的外表面有非面有非导导磁性的耐腐磁性的耐腐蚀蚀金金属属薄板密封薄板密封焊焊接，使定子接，

52、使定子绕组绕组和和转转子子铁铁芯芯与与输输送液体完全隔送液体完全隔开开，不，不会会受到受到输输送液的浸送液的浸蚀蚀。 另外，叶另外，叶轮与转轮与转子装在一根子装在一根轴轴上，由上，由电电机前后机前后2个轴个轴承支撑。整承支撑。整个转个转子子体浸体浸没没在在输输送液中，送液中，没没有接液部有接液部与与外界外界贯贯通的通的转动转动零部件，因而是一零部件，因而是一种绝对种绝对无泄漏的无泄漏的结构结构。Your site here第四第四节节：离心：离心泵泵的典型的典型结构结构和工作原理和工作原理v屏屏蔽蔽泵泵的的优优点点 (1)全封全封闭闭。 (2)安全性高。安全性高。 (3)结构紧凑结构紧凑占地少

53、。占地少。 (4)运转运转平平稳稳，噪，噪声声低，不需加低，不需加润润滑油。滑油。 (5)使用范使用范围围广广。Your site here第四第四节节：离心：离心泵泵的典型的典型结构结构和工作原理和工作原理v 磁力磁力泵泵 由由泵泵体、隔离套及体、隔离套及连连接部件接部件组组成能成能够够承受承受压压力的力的屏屏蔽密封腔体。在密封腔体的外部有一蔽密封腔体。在密封腔体的外部有一个个旋旋转转的永磁的永磁场场，并并通通过过磁磁场场的作用，的作用，带动带动密封腔体密封腔体内内部的磁性部的磁性转转子部子部件同步旋件同步旋转转，而密封腔体，而密封腔体内内部的部的转转子部件子部件带动带动叶叶轮实轮实现对现对

54、流体的作功。流体的作功。Your site here第四第四节节：离心：离心泵泵的典型的典型结构结构和工作原理和工作原理磁力磁力泵泵磁力磁力联轴联轴器：器：Your site here第四第四节节：离心：离心泵泵的典型的典型结构结构和工作原和工作原理理Your site here第四第四节节：其他：其他泵概泵概述述v 往往复泵复泵Your site here第四第四节节：其他：其他泵概泵概述述v回回转泵转泵Your site here第四第四节节：其他：其他泵概泵概述述v 回回转泵转泵Your site here第四第四节节：其他：其他泵概泵概述述v计计量量泵泵Your site here第四

55、第四节节：其他：其他泵概泵概述述v真真空空泵泵真空原理与射流式抽气器不同，它仍属于机真空原理与射流式抽气器不同，它仍属于机械式离心泵，在圆筒形泵壳内偏心安装着叶械式离心泵，在圆筒形泵壳内偏心安装着叶轮转子。当叶轮在电动机的带动下旋转时，轮转子。当叶轮在电动机的带动下旋转时，工质在叶片的推动下获得圆周速度，由于离工质在叶片的推动下获得圆周速度，由于离心力的作用被甩向外径，形成沿泵壳旋流的心力的作用被甩向外径，形成沿泵壳旋流的水环，由于叶轮的偏心布置，水环相对于叶水环，由于叶轮的偏心布置，水环相对于叶片作相对运动，使相邻两叶片间的空间容积片作相对运动，使相邻两叶片间的空间容积呈周期性变化，犹如液体

56、活塞在叶栅间做径呈周期性变化，犹如液体活塞在叶栅间做径向往复运动，当两叶片间的向往复运动，当两叶片间的“水活塞水活塞”离心向离心向外推去时，是这空间容积由小逐渐变大，于外推去时，是这空间容积由小逐渐变大，于是就从轴向吸入口把气体抽吸出来。而当叶是就从轴向吸入口把气体抽吸出来。而当叶片间的片间的“水活塞水活塞”向轴心方向作相对运动时，向轴心方向作相对运动时，空间又逐渐由大变小于是将吸入的气体逐渐空间又逐渐由大变小于是将吸入的气体逐渐压缩，通过排气口排出。随着叶轮稳定转动压缩，通过排气口排出。随着叶轮稳定转动，每个容积轮番变化，使吸、排气过程持续，每个容积轮番变化，使吸、排气过程持续下去。下去。Y

57、our site here第四第四节节：其他：其他泵概泵概述述v 蒸汽喷射泵蒸汽喷射泵Your site here第五第五节节：泵泵的安装的安装 泵泵安装的好坏，安装的好坏，对泵对泵的平的平稳运稳运行和使用行和使用寿寿命有很重要的命有很重要的影影响响，所以安装校正工作必，所以安装校正工作必须须仔仔细进细进行，不得草率行，不得草率从从事事。Your site here第五第五节节：泵泵的安装的安装Your site here第四第四节节：泵泵的安装的安装v 准准备备工作工作 一、基一、基础础的尺寸、位置、的尺寸、位置、标标高高应应符合符合设计设计要求；要求； 二、二、设备设备不不应应有缺件、有缺

58、件、损损坏和坏和锈蚀锈蚀等情等情况况，管口保，管口保护护物和物和堵盖堵盖应应完好；完好； 转载请转载请注明出注明出处处： 三、三、盘车应灵盘车应灵活，无阻活，无阻滞滞、卡住、卡住现现象，无象，无异异常常声声音。音。 注意：因注意：因泵泵的的轴轴承后盖承后盖为为螺旋螺旋谜宫谜宫密封，在搬密封，在搬运时泵运时泵不要不要向向电电机方向机方向倾倾斜，以免漏油。斜，以免漏油。Your site here第五第五节节：泵泵的安装的安装就位：就位：一、灌一、灌浆浆前，前，清清除地脚螺栓孔除地脚螺栓孔内杂质内杂质；二、水泥干后，二、水泥干后，检查检查底座和地脚螺栓孔眼是否松底座和地脚螺栓孔眼是否松动动，合适，合适后