容积式和其它水泵

第三章容积式泵和其它水泵

§3-1射流泵

射流泵也叫水射器.其基本构造见下图:2/6/20231高压水从喷嘴高速射出，将混合室空气代走。吸入水流与高速水流混合，进入扩散室，流速渐减。（压能加）流量比α压头比β断面比γ优缺点；简单，适用于污水污泥，不怕断流效率低2/6/20232用途：离心泵抽气加氯加矾曝气（象阀门）与离心泵共同作用取地下水施工排水设计计算不是考试范围2/6/20233§3-2气升泵一、构造

气升泵由扬水管、输气管、喷嘴、气水分离器等四部分组成.二、工作原理

来自空气压缩机的压缩空气由输气管经喷嘴输入到扬水管,于是在扬水管中形成了空气和水的水气乳状液,沿扬水管而上涌,流入气水分离器,在该箱中,水气乳状液以一定速度撞在伞形钟罩上,由于冲击而达到气水分离的效果,分离出来的空气经气水分离箱顶部排气孔溢出,落下的水则凭借重力流出,由管道引入清水池中.（有无气浮原理？）连通管原理关键是扬水管外面是水。三、应用及优缺点：钻孔气举采油2/6/202342/6/202352/6/202362/6/202372/6/202382/6/20239§3-3往复泵组成：由活塞，泵缸，吸入阀，排出阀，吸入管，排出

管，等组成。

原理：活塞移动到右顶端，工作室容积达最大值，所以吸入液体也达到最大值。这个过程就叫做吸入过程。当活塞向左移动，泵缸内的液体受到挤压，压力增高，将吸入阀关闭，而推开排出阀,液体从排出管排出。若活塞移动到左端顶端位置时,将所吸入的液体排尽。这一过程就叫做排出过程。活塞在原动机带动下就这样来回往复一次完成一个吸入过程和排出过程称为一个工作循环。当活塞不断地作往复运动时,泵便能够不断地输出液体。活塞泵缸内可从一顶端位置移至另一顶端位置，这两顶端之间的距离S称为活塞行程长度或冲程。两顶端叫做死点

2/6/202310单动往复泵：二个冲程、吸排一次、大泵的效率高,管道中的水是不均匀的，在吸压水管上设密闭的空气室（压强大时，水压缩空气，小时，压一部分到排水管路,吸水空气室尽量保持吸水管中的水位，注意：吸水管中水位的变化）往复泵的效率较离心泵高，它将机械能以静压的形式传送给液体扬程，与流量无关。

扬程=静扬程+水损特性曲线是垂线2/6/202311应用：加药的计量泵优缺点：

1．所产生的扬程可以无限高;2．流量与排出压力无关;3．具有自吸能力;4．流量不均匀.可控制5.必须开闸运行，不能用闸阀调节流量。2/6/2023122/6/2023132/6/202314§3-4螺旋泵一、原理螺旋泵的工作原理与古代龙骨水车十分相似.螺旋泵倾斜放在水中,由于螺旋泵对水面的倾斜角小于螺旋叶片的倾角,当电动机通过变速装置带动螺旋轴时,螺旋叶片下端与水接触,水就随螺旋叶片上的一点进入螺旋叶片,重力作用下,随叶片下降到另一点Q,由于转动的惯性力,叶片将Q点的水又提升到R点,而后在重力的作用下,水又下降至高一级叶片的底部,如此不断循环,水沿螺旋泵轴被一级一级地往上提升,最后升至螺旋泵的最高点而出流.由于螺旋泵提升原理不同于离心泵和轴流泵,因此,它的转速十分缓慢.2/6/2023152/6/2023162/6/202317二、螺旋泵应用及优缺点

1.优点:(1)提升量大,省电;(2)螺旋泵只要叶片接触到水面就能把水提升上来,并根据进水高度,自行调节出水量,水头损失小,吸水井可以避免不必要的静水压差；(3)泵站设备简单,土建费用少;(4)不需要设置格栅,可以直接提升杂粒,木块,碎布等污物;(5)结构简单,制造容易;(6)可以缓慢提升流体.2.缺点:

(1)扬程较小,在使用上受到限制;(2)不能使用在水位变化较大的地方;(3)螺旋泵必须倾斜,占地面积较大.

2/6/202318不要集水井，垃圾，出水水位变化大或压力管都不行直径和长度特重要，排水量（直径）和扬程（直径，长度），安装角度30度-40度现在一般不设止回阀螺旋泵转的慢，一般电机不好带，必须有减速装置2/6/202319§3-5拉杆泵活塞泵：泵被淹没，往上时，水提到压水管上，下面吸水，下降时，泵体内的压力使进水阀关闭，活塞下面的水通过活塞中心孔流到活塞上面。孔能上行的时候关，下行的时候能开（地下水位高，活塞下一点,比水重，水推不上来）2/6/202320水轮泵：水轮机与水泵是相反的水锤泵旋涡泵：离心力小，圆周方向流动的过程中，径向产生漩涡，多级，小流量，较高扬程屏蔽泵：电机转子与叶轮连在一起浸在液体中，电机定子与转子用屏蔽套与液体隔绝，化工用吊泵：架子吊着的单吸离心泵内燃水泵：煤气和空气混合，在气缸点火，高压输水，再爆炸罐式泵：酸蛋，密闭容器中用高压气送液2/6/202321§3-6真空泵一、真空名词

1.真空泵(vacuumpumps)产生、改善和(或)维持真空的装置。基本上分为气体传输和气体捕集泵两种类型。

2.变容真空泵(positivedisplacementpumps)变容真空泵是利用泵腔容积的周期变化来完成吸气和排气的装置。这种泵分为往复式及旋转式两种。2/6/202322

3.气镇真空泵(gasballastvacuumpump)泵工作中，经气镇阀放入适量的非可凝性气体到泵的压缩室以降低被抽气体中可凝性蒸汽在泵内凝结程度的变容真空泵。

4.油封(液封)真空泵[oil-sealed[liquid-sealed]（vacuumpump)利用油类密封各运动部件间的间隙和减少压缩室有害空间的旋转变容真空泵

5.干封真空泵(dry—sealedvacuumpumps)不用油类(或液体)密封的变容真空泵。

6.往复真空泵(pistonvacuumpump)利用泵腔内活塞往复运动，将气体压缩并排出的变容真空泵。2/6/202323

7.液环真空泵(liquidringvacuumpump)带有多叶片的转子偏心装在泵壳内，当它旋转时，把液体(通常为水)抛向泵壳并形成与泵同心的环．液环同转子叶片形成了容积周期变化的旋转变容真空泵

8.旋片真空泵(slidingvanerotaryvacuumpump)

转子偏心装在泵壳内并同泵壳内表面固定面相切，在转子内装有二个(或二个以上)旋片，当转子旋转时滑片能沿其径向槽往复滑动且与泵壳内壁始终接触，将泵腔分成几个可变容积的旋转变容真空泵。

9.定片真空泵(rotarypistonvacuumpump)

在泵壳内装有一个与泵壳内壁相接触的偏心转子，泵壳上装有一片始终与转子表面接触的径向滑片，当转子旋转时，滑片上、下滑动将泵腔分成两个可变容积的旋转变容真空泵。2/6/20232410.滑阀真空泵(rotaryplungervacuumpump)

在偏心转子外有一滑阀环，转子旋转时带动滑阀环沿泵壳内壁滑动和滚动，固定在滑阀环上的滑阀杆能在装于泵壳适当位置可摆动的滑阀导轨中滑动，而把泵腔分成两个可变容积的旋转变容真空泵。11.余摆线真空泵(trochoidalvacuumpump)

在泵腔内，偏心装有一个余摆线型转子，它沿泵腔内壁滑动并将泵腔分成两个可变容积的变容真空泵。12.多室旋片真空泵(multi—chamberslidingvanerotaryvacuumpump)

在一个泵壳内并联装有由同一电动机驱动的多个独立工作室的旋片真空泵。2/6/20232513.罗茨真空泵(rootsvacuumpump)泵内装有两个相反方向同步旋转的双叶形或多叶形转子，保持一定间隙的旋转变容真空泵。14.动量传输泵(kineticvacuumpump)高速旋转的叶片或运动的射流，把动量传输给气体或气体分子，使气体连续不断的从入口传输到出口的真空泵。这种泵分为两类，流体传输泵和牵引真空泵。15.牵引分子泵(mo1eculardragpump)气体分子与高速转动的转子相碰撞而获得动量，被送到出口的一种动量传输泵。

2/6/20232616.涡轮分子泵(turbomolecularpump)

泵内装有带槽的圆盘或带叶片的转子，它在定子对应的圆盘间旋转，转子圆周的线速度和气体分子速度是相同的量级的一种牵引分子泵，泵通常在分子流条件下工作。17.喷射真空泵(ejectorvacuumpump)

利用文丘里(venturi)效应的压力降产生的高速射流把气体输送至出口的一种动量传输泵。喷射真空泵适于粘滞流和过渡流条件下工作。18.液体喷射真空泵(liquidjetvacuumpump)

以液体(通常为水)为工作介质的喷射真空泵。2/6/20232719.气体喷射真空泵(gasjetvacuumpump)以非可凝性气体作为工作介质的喷射真空泵。20.蒸汽喷射真空泵(vapourjetvacuumpump)以蒸汽(水、油、汞等蒸汽)作为工作介质的喷射真空泵。21.扩散泵(diffusionpump)以低压高速蒸汽流(油或汞等蒸汽)作为工作介质的气体动量传输泵。气体分子扩散到蒸汽射流中被送到出口。在射流中气体分子密度始终是低的。这种泵适于分子流条件下工作。2/6/20232822.自净化扩散泵(selfpurifyingdiffusionpump)泵液中的易挥发杂质经专门的机构输送到出口而不回到锅炉中的一种油扩散泵。23.分馏扩散泵(fractionatingdiffusionpump)这种泵具有分馏装置，使蒸汽压力较低的工作液蒸汽进入高真空工作的喷嘴，而蒸汽压力较高的工作液蒸汽进入低真空工作的喷嘴中的一种多级油扩散泵。24.扩散喷射泵(diffusionejectorpump)有扩散泵特性的单级或多级喷嘴和具有喷射泵特性的单级或多级喷嘴组成的动量传输泵。2/6/20232925.离子传输泵(iontransferpump)

被电离的气体在电磁场或电场的作用下，输送到出口的动量传输泵。26.捕集真空泵(entrapmentvacuumpump)

气体分子被吸附或凝结在泵内表面上的其空泵。27.吸附泵(adsorptionpump)

主要用具有大表面的吸附剂(如多孔物质)的物理吸附作用来抽气的捕集真空泵。28.吸气剂泵(getterpump)

用吸气剂以化学结合方式捕获气体的捕集真空泵，吸气剂通常是以块状或沉积新鲜薄膜形式存在的金属或合金29．升华(蒸发)泵(sublimationpump)

一种用间断或连续方式升华(蒸发)吸气材料以达到抽气目的的捕集真空泵。2/6/20233030．吸气剂离子泵(getterionpump)被电离的气体通过电磁场或电场的作用吸附在有吸气材料的泵内表面上的捕集真空泵。

二、给排水中常见的情况

自吸：使用自吸泵时：从某种意义上讲，代替真空泵抽出吸水管中的空气。1.在泵内有一定量的水，叶轮转动，离心力的作用，气水混合，在叶轮的外沿形成薄层泡沫带，当水环运动到上舌部时，舌部将泡沫带的大部分刮走，进入泵体上部，速度变慢，气泡分离，水又下来。2.在泵外进口处安装喷嘴，在出口有气液分离装置。当泵内存有适当的液体而启动时，喷射到叶轮入口。吸气，混合，叶轮输到出气口。分离，水再喷。2/6/2023312/6/2023322/6/2023332/6/202334

水环式真空泵：水环式真空泵主要是用于抽吸空气，特别适合作为离心泵的启动用。此泵在工作时，内存有一定数量的清水，固体物不能进入泵内。叶轮偏心装置于泵壳内，启动前灌点水，启动后形成水环，形成大小不同的空间，各叶片之间，轮毂之间，泵壳。叶片1偏心的置于泵壳内，灌水，离心作用，将水甩向四周，形成水环2，开式叶轮偏心安装，侧盖上开有吸入口和排出口，泵内必须充以一定数量的工作水，当叶轮旋转时，水形成一紧贴壳壁的水环，水环内表面与叶轮轮毂表面及两侧盖端面之间形成一个月牙形的工作空间，该空间被叶片分隔成若干个腔室，腔室容积随叶轮回转不断地改变。在前半转，水环与叶轮壳离开，空间变大，吸气，后半部相反。2/