泵与阀门的相关知识

泵与阀门的相关知识第一部分泵相关知识一、泵的概述泵是把原动机的机械能转换为液体的能量的机器。原动工机（电动机、柴油机等）通过泵轴带动叶轮旋转，对液体作功，使其能量（包括位能、压能和势能）增加。从而使液体输送到高处或要求有压力的地方。二、泵的分类1、按产生的全压高低分类：P小于2MPa为低压泵，p在2MPa和6MPa之间的为中压泵，p大于6MPa为高压泵；2、按工作原理分类叶片式泵（离心式泵和轴流式泵）、容积式泵、以及喷射泵等；3、按在生产中的用途分类给水泵、凝结水泵、循环水泵、油泵、灰浆泵等。4、根据介质分：清水泵、污水（污物）泵、油泵、耐腐蚀泵、衬氟泵、排污泵等；5、从使用安装方式分：管道泵、液下泵、潜水泵等。6、根据泵的工作原理和结构分：(见下页)叶片式泵：是转子槽内的叶片与泵壳(定子环)相接触，将吸入的液体由进油侧压向排油侧的泵。其工作原理是叶片泵转子旋转时，叶片在离心力和压力油的作用下，尖部紧贴在定子内表面上。这样两个叶片与转子和定子内表面所构成的工作容积，先由小到大吸油后再由大到小排油，叶片旋转一周时，完成一次吸油与排油。三、叶片式泵1、离心泵（叶片泵)1、离心泵的工作原理

水泵开动前，先将泵和进水管灌满水，水泵运转后，在叶轮高速旋转而产生的离心力的作用下，叶轮流道里的水被甩向四周，压入蜗壳，叶轮入口形成真空，水池的水在外界大气压力下沿吸水管被吸入补充了这个空间。继而吸入的水又被叶轮甩出经蜗壳而进入出水管。离心泵是由于在叶轮的高速旋转所产生的离心力的作用下，将水提相高处的，故称离心泵。2、单级双吸离心泵结构原理图：

1、轴流泵的工作原理

轴流泵与离心泵的工作原理不同，它主要是利用叶轮的高速旋转所产生的推力提水。轴流泵叶片旋转时对水所产生的升力，可把水从下方推到上方。

轴流泵的叶片一般浸没在被吸水源的水池中。由于叶轮高速旋转，在叶片产生的升力作用下，连续不断的将水向上推压，使水沿出水管流出。叶轮不断的旋转，水也就被连续压送到高处。2、轴流泵的一般特点

（1）水在轴流泵的流经方向是沿叶轮的轴相吸入、轴相流出，因此称轴流泵。

（2）扬程低（1～13米）、流量大、效益高，适于平原、湖区、河网区排灌。

（3）起动前不需灌水，操作简单。2、轴流泵（叶片泵)3、轴流泵结构原理图：

1、混流泵的工作原理

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、混流泵结构原理图：3、混流泵（叶片泵)1、前泵盖2、泵体3、叶轮螺母4、叶轮5、后泵盖6、机封压盖7、机械密封组合8、轴套9、前轴承压盖10、托架11、泵轴12、轴承盒13、后轴承压盖容积式泵：是利用电动机驱动部件（活塞、齿轮等）使工作室的容积发生周期性的改变，依靠压差使流体流动，从而达到输送流体的目的。其特点是结构简单、轻便紧凑、工作可靠，在电厂中常用于流量较小的润滑油系统中（如锅炉送引风机的润滑油泵）。四、容积式泵1、活塞泵的工作原理

活塞泵靠活塞往复运动，使得泵腔工作容积周期变化，实现吸入和排出液体。当活塞向上运动时，进水阀开启，水进入泵缸，同时活塞上的水阀关闭，活塞上部的水随活塞向上提升;当活塞向下运动时，进水阀关闭，活塞上的阀门开启，同时使泵缸下腔的水压人上腔，并升入出水管，如此反复进水和提升，使水不断从出水管排出。2、活塞泵结构图1、活塞泵（容积式泵)1、隔膜泵的工作原理隔膜泵是是依靠一个隔膜片的来回鼓动而改变工作室容积来吸入和排出液体的。传动部分是带动隔膜片来回鼓动的驱动机构。传动形式有机械传动、液压传动和气压传动等。其中应用最广泛的是液压传动。2、隔膜泵的特点流动宽敞，通过性能好，允许通过最大颗粒直径达10mm。抽送泥浆、杂质时，对泵磨损甚微；扬程、流量可通过气阀开度实现无级调节；无旋转部件，没有轴封，隔膜将介质与泵的运动部件完全隔开，可以浸没在介质中工作；结构简单、易损件少无须用油润滑，即使空转，对泵也无任何影响。2、隔膜泵（容积式泵)2、隔膜泵的机构图1、计量泵的工作原理当电机旋转时，泵机械驱动系统驱动泵身中的活塞前后运动，在吸入行程一开始，活塞携带液压油向远离泵头方向移动，在活塞与泵头之间形成一定的真空度。液压油被往回拉，弹性隔膜跟随一起远离泵头方向移动，降低了泵头内被输送物料的压力。该压力导致液体向内流动，抬起吸入口止回球，使得被输送液体通过吸入管路进入隔膜头部。同时出口止回阀关闭，阻止了排出管的物料回流。

3、计量泵（容积式泵)1、齿轮泵的工作原理齿轮泵是依靠泵缸与啮合齿轮间所形成的工作容积变化和移动来输送液体或使之增压的回转泵。由两个齿轮、泵体与前后盖组成两个封闭空间，当齿轮转动时，齿轮脱开侧的空间的体积从小变大，形成真空，将液体吸入，齿轮啮合侧的空间的体积从大变小，而将液体挤入管路中去。吸入腔与排出腔是靠两个齿轮的啮合线来隔开的。齿轮泵的排出口的压力完全取决于泵出处阻力的大小。4、齿轮泵（容积式泵)1-主动齿轮2-从动齿轮3-工作室4-入口管5-出口管6-泵壳优点：体积小，重量轻，结构紧凑，工作可靠，自吸性能好，对油液污染不敏感，便于制造、维修。缺点：效率低，流量脉动大，噪声高。用途：工程机械、机床低压系统。1、罗茨泵的工作原理

在泵腔内，有二个“8”字形的转子相互垂直地安装在一对平行轴上，由传动比为1的一对齿轮带动作彼此反向的同步旋转运动。在转子之间，转子与泵壳内壁之间，保持有一定的间隙，可以实现高转速运行。由于罗茨泵是一种无内压缩的真空泵，通常压缩比很低，故高、中真空泵需要前级泵。罗茨泵的极限真空除取决于泵本身结构和制造精度外，还取决于前级泵的极限真空。为了提高泵的极限真空度，可将罗茨泵串联使用。2、罗茨泵的结构如图所示。5、罗茨泵（容积式泵)1、喷射泵工作原理高压的流体经喷嘴后成为高速射流进入工作室，工作室内喷管附近的低压流体大量地卷带经扩压管升压后输出，同时又使水池中的流体被吸入工作室，从而形成连续工作过程。喷射泵的工作流体可以是高压蒸汽，也可以是高压水，被输送的流体可以是水、油或空气。电厂中用作输送炉渣的水力喷射器以及凝汽设备中抽气器等。2、喷射泵的机构图五、其他泵

1、磁力泵的是一种特种泵。是一种不存在动密封的无泄漏流体输送机械，主要针对叶片泵中的离心泵进行设计。通常由泵体、隔离套及连接部件组成能够承受压力的屏蔽密封腔体。2、工作原理

在密封腔体的外部有一个旋转的永磁场，并通过磁场的作用，空间无接触的带动密封腔体内部的磁性转子部件同步旋转，而密封腔体内部的转子部件带动叶轮实现对流体作功。由于由定子部件组成的屏蔽密封腔体不存在动密封，并且带动叶轮作功的旋转轴不穿出屏蔽密封腔体，从而保证了磁力泵的零泄漏、无污染。五、其他泵

3、MDP系列磁力泵典型结构六、一般泵的运行检查项目对电动机应检查：电流、出口风温、轴承温度、轴承振动、运转声音等正常，接地线良好，螺栓牢固；对泵体应检查：进、出口压力正常，盘根不发热和不漏水，运转声音正常，轴承冷却水畅通，泄水漏斗不堵塞，轴承油位正常，油质良好，油环带油正常，无漏油，联轴器罩固定良好；与泵连接的管道保温良好，支吊架牢固，阀门开度位置正常，无泄漏；有关仪表应齐全、完好、指示正常。

七、泵的适用范围和特性比较表指标叶片泵容积泵离心泵轴流泵旋涡泵往复泵转子泵流量均匀性均匀不均匀比较均匀稳定性不恒定,随管路情况变化而变化恒定范围m3/h1.6~30000150~2450000.4~100~6001~600扬程特点对应一定流量,只能对应一定扬程对应一定流量可以达到不同扬程,由管路系统确定范围10~2600m2~20m8~150m0.2~100MPa0.2~50MPa效率特点在设计点最高,偏离愈远,效率愈低扬程高时效率降低很少扬程高时效率降低很大范围(最高点)0.5~0.80.7~0.90.25~0.50.7~0.850.6~0.8结构特点结构简单,造价低,体积小,重量轻,安装检修方便结构复杂,振动大,体积大,造价高同叶片泵适用范围粘度较低的各种介质(水)特别适用于大流量,低扬程,粘度较低的介质特别适用于小流量,较高压力的低粘度清洁介质适用于高压力,小流量的清洁介质(含悬浮液或要求完全无泄漏可用隔膜泵)适用于中低压力,中小流量,尤其适用于粘度高的介质第二部分阀门的相关知识一、阀门概述阀门是流体输送系统中的控制部件，具有截断、调节、导流、防止逆流、稳压、分流或溢流泄压等功能。251、按用途和作用分类

截断阀类：主要用于截断或接通介质流。包括闸阀、截止阀、隔膜阀、旋塞阀、球阀、蝶阀等。

调节阀类：主要用于调节介质的流量、压力等。包括调节阀、节流阀、减压阀等。

止回阀类：用于阻止介质倒流。包括各种结构的止回阀。

分流阀类：用于分配、分离或混合介质。包括各种结构的分配阀和疏水阀等。

安全阀类：用于超压安全保护。包括各种类型的安全阀。2、按阀体材料分类

非金属材料阀门：如陶瓷阀门、玻璃钢阀门、塑料阀门。

金属材料阀门：如铜合金阀门、铝合金阀门、铅合金阀门、钛合金阀门铁阀门、碳钢阀门、低合金钢阀门、高合金钢阀门。

金属阀体衬里阀门：如衬铅阀门、衬塑料阀门、衬搪瓷阀门。26二、阀门分类3、按主要参数分类1、按压力分类(1)真空阀工作压力低于标准大气压的阀门。(2)低压阀公称压力PN<1.6MPa的阀门。(3)中压阀公称压力PN<2.5~6.4Mpa的阀门。(4)高压阀公称压力PN10.0~80.0Mpa的阀门。(5)超高压阀公称压力PN≥100Mpa的阀门。2、按介质工作温度分类(1)高温阀t>450℃的阀门。(2)中温阀120℃≤t<450℃的阀门。(3)常温阀-40℃≤t<120℃的阀门。(4)低温阀-100℃≤t<-40℃的阀门。(5)超低温阀t<-100℃的阀门。27二、阀门分类4、通用分类法这种分类方法既按原理、作用又按结构划分，是目前国内、国际最常用的分类方法。一般分为：闸阀、截止阀、旋塞阀、球阀、蝶阀、隔膜阀、止回阀、节流阀、安全阀、减压阀、疏水阀、调节阀。28二、阀门分类三、典型阀门1、闸阀闸阀是作为截止介质使用，在全开时整个流通直通，此时介质运行的压力损失最小。闸阀通常适用于不需要经常启闭，而且保持闸板全开或全闭的工况。不适用于作为调节或节流使用。对于高速流动的介质，闸板在局部开启状况下可以引起闸门的振动，而振动又可能损伤闸板和阀座的密封面，而节流会使闸板遭受介质的冲蚀。29明杆楔式单闸板闸阀从结构形式上，主要的区别是所采用的密封元件的形式。根据密封元件的形式，常常把闸阀分成几种不同的类型，如：楔式闸阀、平行式闸阀、平行双闸板闸阀、楔式双闸板闸等。最常用的形式是楔式闸阀和平行式闸阀。30三、典型阀门312、截止阀截止阀是用于截断介质流动的，截止阀的阀杆轴线与阀座密封面垂直，通过带动阀芯的上下升降进行开断。截止阀一旦处于开启状态，它的阀座和阀瓣密封面之间就不再有接触，并具有非常可靠的切断动作，因而它的密封面机械磨损较小，由于大部分截止阀的阀座和阀瓣比较容易修理或更换密封元件时无需把整个阀门从管线上拆下来，这对于阀门和管线焊接成一体的场合是很适用的。32三、典型阀门介质通过此类阀门时的流动方向发生了变化，因此截止阀的流动阻力较高。引入截止阀的流体从阀芯下部引入称为正装，从阀芯上部引入称为反装，正装时阀门开启省力，关闭费力，反装时，阀门关闭严密，开启费力，截止阀一般正装。33三、典型阀门343、止回阀止回阀的作用是只允许介质向一个方向流动，而且阻止方向流动。通常这种阀门是自动工作的，在一个方向流动的流体压力作用下，阀瓣打开；流体反方向流动时，由流体压力和阀瓣的自重合阀瓣作用于阀座，从而切断流动。包括旋启式止回阀和升降式止回阀。35三、典型阀门36374、蝶阀蝶阀的蝶板安装于管道的直径方向。在蝶阀阀体圆柱形通道内，圆盘形蝶板绕着轴线旋转，旋转角度为0°~90°之间，旋转到90°时，阀门则是全开状态。蝶阀结构简单、体积小、重量轻，只由少数几个零件组成。而且只需旋转90°即可快速启闭，操作简单。蝶阀处于完全开启位置时，蝶板厚度是介质流经阀体时唯一的阻力，因此通过该阀门所产生的阻力很小，故具有较好的流量控制特性，可以作调节用。蝶阀有弹性密封和金属的密封两种密封型式。弹性密封阀门，密封圈可以镶嵌在阀体上或附在蝶板周边。采用金属密封的阀门一般比弹性密封的阀门寿命长，但很难做到完全密封，金属密封能适应较高的工作温度，弹性密封则具有受温度限制的缺点。38三、典型阀门39405、球阀球阀是由旋塞阀演变而来。球阀只需要用旋转90度的操作和很小的转动力矩就能关闭严密。完全平等的阀体内腔为介质提供了阻力很小、直通的流道。球阀最适宜直接做开闭使用，但也能作节流和控制流量之用。球阀的主要特点是本身结构紧凑，易于操作和维修，适用于水、溶剂、酸和天然气等一般工作介质，而且还适用于工作条件恶劣的介质，如氧气、过氧化氢、甲烷、乙烯、树脂等。球阀阀体可以是整体的，也可以是组合式的。41三、典型阀门426、隔膜阀隔膜阀是用一个弹性的膜片连接在压缩件上，压缩件由阀杆操作上下移动，当压缩件上升，膜片就高举，形成通路，当压缩件下降，膜片就压在阀体上，阀门关闭。此阀适用于开断、节流。隔膜阀特别适用于运送有腐蚀性、有粘性的流体，而且此阀的操作机构不暴露在运送流体中，故不会被污染，也不需要填料，阀杆填料部分也不会泄漏。43三、典型阀门44堰式隔膜阀直通式隔膜阀7、安全阀安全阀的作用原理是基于力平衡，一旦阀瓣所受压力大于弹簧设定压力时，阀瓣就会被此压力推开，其压力容器内的气（液）体会被排出，以降低该压力容器内的压力。45三、典型阀门46478、调节阀调节阀主要工作原理，是靠改变阀门阀瓣与阀座间的流通面积，达到调节压力、流量等参数的目的。48三、典型阀门8.1阀体结构直通单座阀(GLOBE)阀体内只有一个阀座和密封面，结构简单,密封效果好,是使用较多的一种阀体类型。

49直通双座阀(GLOBE)阀体内有两个阀座和密封面，流通能力大,不平衡力小,但泄漏量大,切断效果差,是使用较多的一种阀体类型三、典型阀门套筒阀(CAGE)阀体内部阀芯由套筒导向套筒上开有窗口用于决定流量与流量特性阀芯上可开有平衡孔,减小不平衡力套筒阀可调比大,振动小,不平衡力小,互换性好,可适用于大部分单双座阀的应用场合不适用于有颗粒及较脏污介质是使用最为广泛的一种阀体类型50三、典型阀门四、阀门常见故障及维修

1、阀门启闭有卡阻、不灵活或者不能正常启闭，甚至无法继续启闭，主要是由于阀杆与其它零件卡阻，主要是阀杆与填料之间的卡阻。一般有：填料压盖偏斜后碰阀杆

－－处理方法：正确安装。填料安装不正确或压得过紧

－－处理方法：填料预紧，适当放松填料。阀杆与填料压盖咬住

－－处理方法：更换或返修。零部件之间咬住或咬伤

－－处理方法