常见泵类型、原理、结构课件

常见泵类型、原理、结构1泵的分类及用途2离心泵的典型结构与工作原理3工作原理及基本方程式4离心泵的吸入特性一汽蚀5离心泵的性能及调节6泵的主要零部件7泵的选用8站内常用泵目录1泵的分类及用途1.1泵的定义1.2泵的分类1.3适用范围1.2泵的分类叶片式泵(透平式泵)：离心泵轴流泵混流泵旋涡泵容积式泵往复泵：活塞泵柱塞泵隔膜泵回转泵：齿轮泵螺杆泵滑片泵其他类型泵：喷射泵水锤泵真空泵另外，按压力分为低压泵（低于2MPa）中压泵（2-6MPa）高压泵（高于6MPa）1.3适用范围2离心泵的典型结构与工作原理2.1离心泵的典型结构2.2离心泵的分类2.3离心泵的命名方式2.1离心泵的典型结构2.3离心泵的命名方式3.1离心泵的性能参数流量扬程转速气蚀余量有效功率容积效率水力效率机械效率总效率流量是泵在单位时间内输送出去的液体量。单位是m³/s，用表示质量，单位是kg/s。式中为液体的密度，常温清水离心原理离心其实是物体惯性的表现，比如雨伞上的水滴，当雨伞缓慢转动时，水滴会跟随雨伞转动，这是因为雨伞与水滴的摩擦力做为给水滴的向心力使然。但是如果雨伞转动加快，这个摩擦力不足以使水滴在做圆周运动，那么水滴将脱离雨伞向外缘运动，就象用一根绳子拉着石块做圆周运动，如果速度太快，绳子将会断开，石块将会飞出.这个就是所谓的离心。离心泵就是根据离心力原理设计的，高速旋转的叶轮叶片带动水转动，将水甩出,从而达到输送的目的。离心泵基本构造离心泵的基本构造是由六部分组成的，分别是：叶轮，泵体，泵轴，轴承，密封环，填料函。

1、叶轮是离心泵的核心部分，它转速高输出力大，叶轮上的叶片又起到主要作用，叶轮在装配前要通过静平衡实验。叶轮上的内外表面要求光滑，以减少水流的摩擦损失。离心泵基本构造

2、泵体也称泵壳，它是水泵的主体。起到支撑固定作用，并与安装轴承的托架相连接。

3、泵轴的作用是借联轴器和电动机相连接，将电动机的转矩传给叶轮，所以它是传递机械能的主要部件。

4、轴承是套在泵轴上支撑泵轴的构件，有滚动轴承和滑动轴承两种。滚动轴承使用牛油作为润滑剂加油要适当一般为2/3～3/4的体积太多会发热，太少又有响声并发热！

滑动轴承使用的是透明油作润滑剂的,加油到油位线。太多油要沿泵轴渗出并且漂失，太少轴承又要过热烧坏造成事故！在水泵运行过程中轴承的温度最高在85℃一般运行在60度左右，如果高了就要查找原因（是否有杂质，油质是否发黑，是否进水）并及时处理！离心泵基本构造5、密封环又称减漏环。叶轮进口与泵壳间的间隙过大会造成泵内高压区的水经此间隙流向低压区，影响泵的出水量，效率降低！间隙过小会造成叶轮与泵壳摩擦产生磨损。为了增加回流阻力减少内漏，延缓叶轮和泵壳的所使用寿命，在泵壳内缘和叶轮外援结合处装有密封环，密封的间隙保持在0.25～1.10mm之间为宜。离心泵基本构造

6、填料函主要由填料，水封环，填料筒，填料压盖，水封管组成。填料函的作用主要是为了封闭泵壳与泵轴之间的空隙，不让泵内的水流流到外面来也不让外面的空气进入到泵内。始终保持水泵内的真空！当泵轴与填料摩擦产生热量就要靠水封管住水到水封圈内使填料冷却！保持水泵的正常运行。所以在水泵的运行巡回检查过程中对填料函的检查是特别要注意！在运行600个小时左右就要对填料进行更换。离心泵的过流部件

离心泵的过流部件有：吸入室，叶轮，压出室三个部分。叶轮室是泵的核心，也是流部件的核心。泵通过叶轮对液体的作功，使其能量增加。5.3离心泵的启动及运行(1)启动前的准备工作a．启动前检查b．充水c．暖泵(2)启动程序(3)适行中的注意事项①润滑油的名称、型号、主要性能和加注数量是否符合技术文件的要求；②轴承润滑系统、密封系统和冷却系统是否完好，轴承的油路、水路是否畅通；③盘动泵的转子1～2转，检查转子是否有摩擦或卡住现象；④在联轴器附近或皮带防护装置等处，是否有妨碍转动的杂物；⑤泵、轴承座、电动机的基础地脚螺栓是否松动；⑥泵工作系统的阀门或附属装置均应处于泵运转时负荷最小的位置，应关闭出口调节阀；⑦点动泵，看其叶轮转向是否与设计转向一致，若不一致，必需使叶轮完全停止转动后，调整电动机接线后，方可再启动。1气蚀发生的机理及危害(1)气蚀发生的机理

(2)气蚀发生的危害（1）气蚀发生的机理（2）气蚀发生的危害汽蚀是水力机械的特有现象，它带来许多严重的后果。a．汽蚀使过流部件被剥蚀破坏；b．汽蚀使泵的性能下降；c．汽蚀使泵产生噪音和振动。3提高离心机抗气蚀性能的措施(1)提高离心泵本身抗汽蚀的性能①改进泵的吸入口至叶轮叶片入口附近的结构设计。②采用前置诱导轮。③采用双吸式叶轮。④设计工况采用稍大的正冲角。⑤采用抗汽蚀的材料。(2)提高进液装置汽蚀余量的措施①增加泵前储液罐中液面上的压力，如图所示②减小泵前吸上装置的安装高度。③将吸上装置改为倒罐装置，如图所示④减小泵前管路上的流动损失5离心泵的性能及调节5.1离心泵的运行特性5.2离心泵运行工况的调节5.3离心泵的启动及运行（2）泵在不稳定工况下工作（1)不稳定工作点的辨别（2）不稳定工作示例（3）不稳定工作的条件稳定不稳定式中为装置（即管网）所需扬程。离心泵运行工况的调节（1）改变工况点的三种途径（2）改变泵特性曲线的调节（3）改变装置特性曲线的调节（1）改变工况点的三种途径泵的运行工况点是泵特性曲线和装置特性曲线的交点，改变工况点有三种途径：a．改变泵的特性曲线；b．改变装置的特性曲线；c．同时改变泵和装置的特性曲线。（2）改变泵特性曲线的调节a．转速调节b．切割叶轮外径调节c．改变前置导叶叶片角度调节d．改变半开式叶轮叶片端部间隙调节e．泵的并联或串联调节（3）改变装置特性曲线的调节a.闸阀调节b.液位调节c.旁路分流调节这种调节方法简便，使用最广，但能量损失很大，且泵的扬程曲线愈陡，损失愈严重。6泵的主要零部件叶轮轴向力的平衡设施密封装置1叶轮（1）对叶轮的要求（2）叶轮的主要结构参数（3）叶轮的结构型式（1）对叶轮的要求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，液流速度分布均匀，流道阻力尽可能小，流道表面粗糙度较小；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；结构简单，制造工艺性好。离心泵的叶轮一般都是铸造而成。（2）叶轮的主要结构参数a．叶片在叶轮进、出口处的安装角b．叶片数目叶片在叶轮进口处的安装角通常是按设计流量下液体流进叶轮时的相对速度的方向角而定。当时，有利于减小冲击损失。有时为了改善泵的汽蚀性能，一般取冲角，为正冲角。液道出口处的安装角，通常取，以获得较大的反作用度，减少转能损失。2轴向力的平衡设施(1)单级泵轴向力的平衡

a．采用双吸式叶轮b．开平衡孔

c．采用平衡叶片d．采用平衡管(2)多级泵轴向力的平衡采用双吸式叶轮不但可以平衡轴向力而且有利于提高泵的吸入能力，多用于大流量的泵。开平衡孔的办法可使叶轮两侧的压力基本上得到平衡，但由于液流通过平衡孔有一定的阻力，所以仍有少部分的轴向力不能完全平衡，并且会使泵的效率降低，其优点是结构简单，多用于小泵上。采用平衡叶片的方法是在叶轮后盖板的背面设有若干径向叶片。当叶轮旋转时，它可以推动液体旋转，使叶轮背面靠叶轮中心部分的液体压力下降，其下降程度与叶片的尺寸及叶片与泵壳的间隙大小有关。其优点是：减小轴向力，减少轴封的负荷；防止悬浮的固体颗粒进入轴封。但对于易于与空气混合而燃烧爆炸的液体，不宜采用此法。接平衡管的方法是将叶轮背面和入口用压力平衡管连通来平衡轴向力。这种方法比开平衡孔方法优越，因它不干扰泵入口液流的流线，效率相对较高。多级泵平衡轴向力主要有用叶轮对称布置或采用专门的平衡轴向力装置。如平衡鼓(或称为卸荷盘)和自动平衡盘。3密封装置

在离心泵中，为了密封泵轴穿出泵壳的间隙，经常采用的密封型式有填料密封和机械密封。近年来，采用机械密封逐渐增多。(1)填料密封(2)机械密封(1)填料密封

在填料密封中常用的填料有：石墨浸棉织物填料，石墨浸石棉填料，金属滔包石棉芯子填料。填料密封具有结构简单，成本低等优点。但是填料密封是靠将填料紧压在密封室内使其抱紧泵轴来密封的，因此磨损及摩擦功耗较大，泄露较大，使用寿命短，需要经常拧紧填料压盖，并且更换填料频繁。因此对于密封要求较严格或密封介质压力较高时，一般的填料密封不宜采用。(2)机械密封a．结构及工作原理b．基本型式c．动静环常用材料机械密封又称端面接触密封，它是靠一组研配的密封端面而形成动密封的。内装式与外装式；平衡型与非平衡型；单端面与双端面机械密封；旋转式和静止式机械密封；内向流与外向流式机械密封。7泵的选用1泵的选用原则及分类2选用方法及步骤泵的选用原则及分类（1）选用原则（2）各种泵的使用范围（3）选用分类（1）选用原则根据所输送的流体性质选择不同用途、不同类型的泵。流量、扬程必须满足工作中所需要的最大负荷。从节能观点选泵，一方面要尽可能选用效率高的泵，另一方面必须使泵的运行工作点长期位于高效区之内。为防止发生汽蚀，要求泵的必须汽蚀余量NPSHa小于装置汽蚀余量NPSHa。按输送工质的特殊要求选泵。所选择的泵应具有结构简单、易于操作与维修、体积小、重量轻、设备投资少等特点。当符合用户要求的泵有两种以上的规格时，应以综合指标高者为最终选定的泵型号。（2）各种泵的使用范围（3）选用分类a．按性能要求选用在泵的运行过程中，扬程变化大的，选用扬程曲线斜率大的混流泵、轴流泵较适宜；流量变化大的宜选用扬程曲线平缓、压力变化小的离心泵。如果考虑吸水性能，则流量相同、转速相同的条件下，双吸泵较为优越。选用立式泵，并把叶轮部位置于水下，对防止汽蚀是有利的。b．按工作介质选用粘性介质输送含气液体的输送低温液化气的输送含固体颗粒液体的输送不允许泄漏液体的输送腐蚀性介质的输送收集原始数据：针对选型要求，搜集过程生产中所输送介质、流量和所需的扬程参数以及泵前泵后设备的有关参数的原始依据。泵参数的选择及计算：根据原始数据和实际需要，留出合理的裕量，合理确定运行参数，作为选择泵的计算依据。选型：按照工作要求和运行参数，采用合理的选择方法，选出均能满足适用要求的几种型式，然后进行全面的比较，最后确定一种型式。核算：型式选定后，进行有关校核计算，验证所选的泵是否满足使用要求。如所要求的工况点是否落在高效工作区，NPSH是否大于NPSH等。(2)泵的选择步骤目前火联站常用泵单级双吸离心泵(污水提升泵、消防泵)多级离心泵（注水泵）单螺杆泵（污水加药泵）液压隔膜式计量泵（污水加药泵）柱塞式计量泵（破乳剂加药泵）多级离心泵泵结构图1－轴套螺母；2－轴承盖；3－轴承；4－轴承体；5－轴承甲；6－填料压盖；7－填料环；8－进水段；9－密封环；10－叶轮；11－中段；12－回水管；13－出水段；14－平衡环；15－平衡盘；16－尾盖；17－轴套乙；18－拉紧螺栓19－轴；20－圆螺母

多级离心泵的结构组成与单级离心泵相近，不同部分主要是增加了几级叶轮和导叶，平衡系统较单级离心泵复杂一些。多级离心泵工作原理：叶轮在高速旋转的情况下，从第一级叶轮进口进入的液体在离心力的作用下进入叶轮外沿，然后通过导叶又进入下一级叶轮的内沿（进口），液体在离心力的作用下又被排到叶轮外沿，经过几个这样的过程，液体压力被逐级提升而最终被排出。所以多级离心泵可以增加泵的扬程。这个过程也是将电动机的机械能转化为液体压能的过程。离心泵操作时应注意以下几点：①禁止无水运行，不要调节吸人口来降低排量，禁止在过低的流量下运行；②监控运行过程，彻底阻止填料箱泄漏，更换填料箱时要用新填料；③确保机械密封有充分冲洗的水流，水冷轴承禁止使用过量水流；④润滑剂不要使用过多；⑤按推荐的周期进行检查。建立运行记录，包括运行小时数，填料的调整和更换，添加润滑剂及其他维护措施和时间。对离心泵抽吸和排放压力，流量，输入功率，洗液和轴承的温度以及振动情况都应该定期测量记录。⑥离心泵的主机是依靠大气压将低处的水抽到高处的，而大气压最多只能支持约10.3m的水柱，所以离心泵的主机离开水面12米无法工作。离心泵停止运转后的要求①离心泵停止运转后应关闭泵的人口阀门，待泵冷却后再依次关闭附属系统的阀门。②高温泵停车应按设备技术文件的规定执行，停车后应每偏20一30min盘车半圈，直到泵体温度降至50℃为止。③低温泵停车时，当无特殊要求时，泵内应经常充满液体；吸入阀和排出阀应保持常开状态；采用双端面机械密封的低温泵，液位控制器和泵密封腔内的密封液应保持泵的灌浆压力。④输送易结晶，易凝固，易沉淀等介质的泵，停泵后应防止堵塞，并及时用清水或其他介质冲洗泵和管道。⑤排出泵内积存的液体，防止锈蚀和冻裂。离心泵不上水的主要原因分析

离心式水泵以其结构简单、使用维修方便、效率较高而成为农业上应用最广泛一种水泵，但也因提不上水而令人倍感烦恼。现就提不上水这一故意障原因加以分析。进水管和泵体内有空气（1）有些水泵启动前未灌满足够水；看上去灌水已从放气孔溢出，但未转动泵轴交空气完全排出，致使少许空气还残留进水管或泵体中。（2）与水泵接触进水管水平段逆水流方向应用0.5%以上下降坡度，连接水泵进口一端为最高，不要完全水平。向上翘起，进水管内会存留空气，降低了水管和水泵中真空度，影响吸水。（3）水泵填料因长期使用已经磨损或填料压过松，造成大量水从填料与泵轴轴套间隙中喷出，其结果是外部空气就从这些间隙进入水泵内部，影响了提水。（4）进水管因长期潜水下，管壁腐蚀出现孔洞，水泵工作后水面不断下降，当这些孔洞露出水面后，空气就从孔洞进入了进水管。（5）进水管弯管处出现裂痕，进水管与水泵连接处出现微小间隙，都有可能使空气进入进水管。离心泵不上水的主要原因分析吸程太大有些水源较深，有些水源外围势较平坦处，而忽略了水泵容许吸程，产生了吸水少或根本吸不上水结果。要知道水泵吸水口处能建立真空度是有限度，绝对真空时吸程约为10米水柱高，而水泵不可能建立绝对真空。真空度过大，易使泵内水气化，对水泵工作不利。各离心泵都有其最大容许吸程，一般3～8.5米之间，安装水泵时切不可只图方便简单。水流进出水管中阻力损失过大有些用户测量，蓄水池或水塔到水源水面垂直距离还略小于水泵扬程，但提水量小或提不上水。其原因常是管道太长、水管弯道多，水流管道中阻力损失过大。其原因常是管道太长、水管弯道多，水流管道中阻力损失过大。一般情况下90度弯管比120度弯管阻力大，每一90度弯管扬程损失约0.5～1米，每20米管道阻力可使扬程损失约1米。此外，有部分用户还随意水泵进、出管管径，这些对扬程也有一定影响。离心泵不上水的主要原因分析其他因素影响（1）底阀打不开。通常是水泵搁置时间太长，底阀垫圈被粘死，无垫圈底阀可能会锈死。（2）底阀滤器网被堵塞；或底阀潜水中污泥层中造成滤网堵塞。（3）叶轮磨损严重。叶轮叶片经长期使用而磨损，影响了水泵性能。（4）闸阀或止回阀有故障或堵塞会造成流量减小抽不上水。（5）出吕管道汇漏也会影响提水量。单螺杆泵结构图1－端盖座；2－转子；3－定子；4－进料口壳体；5－保护套；6－销轴；7－定位套；8－端套；9－销套；10－连杆；11－锁紧带工作原理：单螺杆泵（也称曲杆泵）是一种内啮合密闭式容积泵。其工作部分由双头螺旋孔的定子和在定子内与其啮合的偏心螺旋转子组成。驱动装置通过传动轴及万向接头带动转子旋转并作行星回转，以定子孔腔与转子螺旋啮合后形成的密闭腔的移动来输送介质。当密封腔内的工作液体从吸入口向排出口作正向输送时，由于出口截流，导致排出口输液增压。单螺杆泵的特点：①适合输送各种粘度的液体，特别是高粘度的液体；②适合输送含有磨损颗粒、纤维、气泡及悬乳状的液体③流量、压力稳定；④由于转速较低，所以适合输送物化性能不宜随流速而变化的液体；⑤由于转速较低，金属转子与橡胶定子之间的摩擦，所