泵基础知识教学

任务一泵与风机的选型与维护知识点1泵基础知识项目一泵与风机的选型与维护教学内容、目标1.教学内容

环境设施运行与维护岗位、环境工程设计岗位、环境产品销售维护等岗位都设计泵设备，本子任务主要介绍泵的功用、泵的类型、泵的工作过程、泵的性能参数以及常见泵的结构组成、性能特点。2.教学目标1）知识目标泵在环境污染治理工程中泵的功用泵的分类离心泵的工作过程、结构特征，性能参数螺杆泵的工作过程、结构特征，性能参数活塞泵的工作过程、结构特征，性能参数知名泵生产企业2）技能目标会检索或查询泵企业样本能读懂泵样本上的信息和所表达的含义能读懂泵铭牌上的信息和所表达的含义会计算选泵主要参数Q,H3）素质态度要求态度端正，积极主动学习，积极和教师和同学教学交流遇到的疑问和学习心得。一、内容引入脱硫泵运行维护污水场站泵运行操作脱硫工程设计污水处理场站设计泵设备售后服务泵设备销售

流体输送设备：对流体做功以完成输送任务的机械或设备。流体输送设备是环保行业和其它领域所最常用的机械设备。为液体提供能的输送设备称为泵。

1.泵

泵是一种用于转换能量的通用机械，它把动力机的机械能或其它能源形式的能量传递给所抽送的流体，使流体的能量增加，从而把流体从低处抽提到高处，或从一处输送到另一处。用于抽水的泵称为水泵，水泵是一种用于转换能量的水力机械。它把动力机的机械能或其它能源形式的能量传递给所抽送的水流，使水流的能量增加，从而把水流从低处抽提到高处，或从一处输送到另一处。1.泵二、泵的作用与分类2.泵分类按工作原理和构造可分为以下类型1)叶片泵利用装有叶片的叶轮的高速旋转产生的力来工作的泵。离心泵利用装有叶片的叶轮的高速旋转时产生的离心力来工作的泵。立式管道离心泵卧式管道离心泵轴流泵利用装有叶片的叶轮的高速旋转时产生的升力来工作的泵混流泵利用装有叶片的叶轮的高速旋转时产生的离心力和升力的双重作用来工作的泵。

由于混流泵的叶轮形状介于离心泵叶轮和轴流泵叶轮之间，因此，混流泵的工作原理既有离心力又有升力，靠两者的综合作用，水则以与轴组成一定角度流出叶轮，通过蜗壳室和管路把水提向高处。2)容积泵利用工作室容积的周期性变化来工作的泵。⑴往复式容积泵利用柱塞在泵缸内的周期性往复运动来工作的泵。⑵回转式容积泵利用转子做周期性的回转运动来工作的泵。活塞泵三、常见的泵一）.离心泵潜水排污泵离心泵1.离心泵工作过程

一杯热水为使之冷却，用筷子在水中旋转，水也产生速度，跟着筷子一块转动（本质上是筷子的附着力大于水之间的内聚力，内摩擦力使水旋转）靠近筷子的水转的快而远离筷子的水转的慢。另外中心凹，四周水沿壁上升高于中间。为什么呢？

液体随叶轮旋转，在惯性离心力的作用下自叶轮中心被甩向外周并获得了能量，使流向叶轮外周的液体的静压强提高，流速增大。液体离开叶轮进入蜗壳，因蜗壳内流道逐渐扩大而使流体速度减慢，液体的部分动能转换成静压能。于是，具有较高压强的液体从泵的排出口进入排出管路，被输送到所需的管路系统。离心泵的工作过程

1.按叶轮数目分：⑴单级泵：悬臂式单叶轮结构。⑵多级泵：2~526个叶轮。

2.按吸入方式分：⑴单吸式：一个吸入口。⑵双吸式：二个吸入口。

3.按用途分：清水泵、清水泵污水泵、酸泵等

4.其他：卧式泵、立式泵、潜水泵等。2.离心泵分类3.离心泵结构组成叶轮泵轴泵壳轴封装置轴轴承1)叶轮又叫轮或转轮或工作轮，是水泵的核心部件。它是由几个叶片所构成的。当叶轮被泵轴带动高速旋转时，与被叶片带动的流体之间发生力的作用，从而将外加的机械能传递给被抽流体。由于叶轮的类型在很大程度上决定了整个泵的构造类型和性能，所以，它是最重要的水泵部件。

叶轮的作用是将原动机的机械能直接传给液体，以增加液体的静压能和动能(主要增加静压能)。叶轮一般有6~12片后弯叶片。叶轮有开式、半闭式和闭式三种，

叶轮按其结构不同可分为四种形式：第一种形式，由前盖板、后盖板、叶片和轮毂组成，称为封闭式叶轮（图a）；第二种形式，由后盖板、叶片和轮毂组成，称为半开式叶轮（图b）；第三种形式，由叶片和轮毂组成，称为全开式叶轮（图c）；第四种形式，由两个前盖、叶片和轮毂组成，有两个分布在两侧的两个吸入口，称为双吸式叶轮（卧式双吸离心泵叶轮双吸离心泵2)泵壳由于泵壳的形状像蜗牛，因此又称为蜗壳。这种特殊的结构，使叶轮与泵壳之间的流动通道沿着叶轮旋转的方向逐渐增大并将液体导向排出管。

泵壳的作用就是汇集被叶轮甩出的液体，并在将液体导向排出口的过程中实现部分动能向静压能的转换。泵壳是一种转能装置，为了减少液体离开叶轮时直接冲击泵壳造成的能量损失。常常在叶轮与泵壳之间安装一个固定不动的导轮，如图所示。导轮带有前弯叶片，叶片间逐渐扩大的通道使进入泵壳的液体的流动方向逐渐改变，从而减少了能量损失，使动能向静压能的转换更加有效。导轮也是一个转能装置。通常，多级离心泵均安装导轮。

作用是将叶轮封闭在一定的空间，以便由叶轮的作用吸入和压出液体。泵壳多做成蜗壳形，故又称蜗壳。由于流道截面积逐渐扩大，故从叶轮四周甩出的高速液体逐渐降低流速，使部分动能有效地转换为静压能。泵壳不仅汇集由叶轮甩出的液体，同时又是一个能量转换装置。

3）泵轴泵轴、叶轮与其它转动部分合称转子，应经过静平衡或动平衡校核，以免运转时挠度太大，导致振动和引起金属磨损。水泵固定部分，泵壳与其它固定部分合称定子。对于水泵转子振动的限制，特别由于填料函起着轴承作用而减少了泵轴的跨度。泵轴是用来带动叶轮旋转的，它的材料要求有足够的抗扭强度和刚度，常用碳素钢和不锈钢制成。泵轴4）轴承轴承用以支承转动部件的重量以及承受泵运行时的轴向力和径向力，并减小轴转动时的摩擦力。离心泵和混流泵的轴承有滚动轴承与滑动轴承两类，滚动轴承根据所能承受的荷载大小可分为滚柱轴承滚珠轴承。滚动轴承的工作性能较好，但是当滚珠的圆周速度增高时，工作性能变坏。当水泵运转时，如果滚珠破碎，水泵转子也会损坏，

5）轴封装置作用是防止泵壳内液体沿轴漏出或外界空气漏入泵壳内。常用轴封装置有填料密封和机械密封两种。

⑴．填料密封填料密封在离心泵中应用广泛，它的形式很多，图1是较为常见的压盖型的盒，它主要由填料、水封管、水封环和压盖等部件组成。⑵.机械密封机械密封又称为端面密封，主要由动环5、静环6、压紧元件（弹簧2）、密封元件（密封圈4、7）等组成（图1—4—10）。

填料一般用浸油或涂有石墨的石棉绳。机械密封主要的是靠装在轴上的动环与固定在泵壳上的静环之间端面作相对运动而达到密封的目的。亚麻纤维盘根

填料又称为盘根，在轴封装置中起着阻水或阻气的作用。常用的填料是浸油、浸石墨的石棉绳填料。随着工业的发展，出现了各种耐高温、耐磨损耐强腐蚀的填料，如碳素纤维、不锈钢纤维、合成树脂纤维编织的填料等。

石棉石墨浸油石墨

机械密封是一种旋转轴用的接触式动密封,它是在流体介质和弹性元件的作用下,两个垂直于轴心线的密封端面紧贴着相对旋转,从而达到密封的要求。

通用离心泵机械密封种类繁多,型号各异,但它们的泄漏点基本上都表现在6处:①动、静环端面处;②静环与静环盒的辅助密封处;③动环与轴套的辅助密封处;④静环盒与密封泵体之间的密封处;⑤轴套与泵轴之间的密封处;⑥动环镶嵌结构配合处。

机械密封

机械密封是靠2个经过精密加工的动环和静环的端面靠弹簧沿轴向紧接触来达到密封的。(静环固定,动环与轴一起旋转)所以又称端面密封4离心泵性能参数1）流量Q:离心泵的流量又称送液能力,是指泵在单位时间里排到管路系统的液体体积2)扬程H:离心泵的压头,是指泵对单位重量的流体所提供的有效能量,

单位Pa。4）轴功率N:离心泵的轴功率是泵轴所需的功率.当泵直接由电机带动时,也就是电动机传给泵轴的功率,[J/s]或[w]或[kw]。有效功率Ne,是输送到管道的液体从叶轮所获得的功率.由于有容积损失,水力损失与机械损失,所以泵的轴功率大于有效功率

Ne=ρgQH3）转速n转速是指泵轴单位时间内旋转的圈数，r/min

5)效率η

水泵的效率指水泵对于其输入功率的利用程度η=Ne/N6)允许吸上高度或允许汽蚀余量允许吸上真空高度Hs表示离心型泵（含离心泵和蜗壳式混流泵）吸上高度的安全理论上限。单位:mH2O(表态状况下）

允许汽蚀余量也称为允许汽蚀裕量hv，表示水力机械低压侧（水泵进口侧）单位重量水体所具有的超过该温度下水体汽化压强的安全理论下限，西方发达国家均采用允许汽蚀余量二）螺杆泵1。单螺杆泵是一种内啮合回转式容积泵，主要工作部件是偏心螺杆(转子)和固定的衬套(定子)，由于转、定子的特殊几何形状，分别形成数个单独的密封容腔，转子的运转，将各个密封腔内的介质连续地、匀速地、容积不变地从吸入端输送到压出端3）单螺杆泵特别适合下列工况的工作：输送高粘度的介质；输送含有固体颗粒或纤维的介质；要求连续、压力稳定、不出现周期性压力波动；要求搅动小、不破坏被输送介质的固有结构；2螺杆泵特点4结构组成三）螺旋泵

用以输送高浓度浆液并可输送含有大颗粒和长纤维的物质

阿基米德螺旋泵，是古希腊数学家、科学家阿基米德在埃及时，发明的一种螺旋水泵。这是历史上最早的水泵，其原理仍为现代螺杆泵所利用。

螺旋泵提水的原理不同于叶片泵，也不同于容积泵，是一种特殊形式的提升设备，其工作原理如图7—8所示。螺旋倾斜放置在泵槽中，螺旋的下部浸入水下，由于螺旋轴对水面的倾角小于螺旋叶片的倾角，当螺旋泵低速旋转时，水就从叶片的P点进入，然后在重力的作用下，随着叶片下降到p点，由于转动产生的惯性力将p点的水又提升到R点，而后在重力的作用下，水又下降到高一级叶片的底部。如此不断循环水延螺旋轴一级一级地往上提升，最后升高到螺旋泵槽的最高点而出流。四）计量泵

计量泵是一种可以满足各种严格的工艺流程需要，流量可以在0-100%范围内无级调节，用来输送液体（特别是腐蚀性液体）一种特殊容积泵。1。计量泵工作过程

电机经联轴器带动蜗杆并通过蜗轮减速使主轴和偏心轮作回转运动，由偏心轮带动弓型连杆的滑动调节座内作往复运动。当柱塞向后死点移时，泵腔内逐渐形成真空，吸入阀打开，吸入液体；当柱塞向前死点移动时，此时吸入阀关闭，排出阀打开，液体在柱塞向进一步运动时排出。在泵的往复顺还工作形成连续有压力、定量的排放液体。

泵的流量调节是靠旋转调节手轮，带