水泵课件完整版本

普通高等教育土建学科专业“十一五”规划教材

高等学校推荐教材

泵与泵站

PumpandPumpingStation

(第五版)

主编姜乃昌

中国建筑工业出版社

第1章绪论

水泵：是把机械能转变为水的动能和势能的一种提升水的机器，也称为抽水机。

电能机械能压能（势能）

水泵站：是安装水泵及其配套设备的场所（电机、起吊设备、真空泵、配电等）。

一、水泵及水泵站在给水排水事业中的作用和地位

1.水泵是给水和排水的主要工具，泵站是给排水系统的“心脏性”枢纽。城市给排水系统工艺基本流程：给水工艺:原水由取水泵站从水源地抽送至水厂，净化后的清水由送水泵站输送到城市管网中去。排水工艺:城市中排泄的生活污水和工业废水，经排水管渠系统汇集后，也必须由排水泵站将污水抽送至污水处理厂，经过处理后的污水再由另一个排水泵站(或用重力自流)。排放入江河湖海中去，或者排入农田作为灌溉之用。城市给水和排水系统工艺基本流程

由上述给排水工艺工程可知，城市给排水系统如同人的血液循环一样，泵站起“心脏”性枢纽的作用。2.泵站的运行电耗占水费成本的40－70％，取决于水源种类、水质、管理水平等。3.泵与泵站发展的技术水平，影响（左右）给排水事业的规模和水平。二、水泵分类：水泵按其构造和作用原理可分为以下三类：

(1)叶片式水泵：它对液体的压送是靠装有叶片的叶轮高速旋转而完成的。属于这一类的有离心泵、轴流泵、混流泵。(2)容积式水泵：它对液体的压送是靠泵体工作室容积的改变来完成的。一般使工作室容积改变的方式有往复运动和旋转运动两种。如：活塞泵、转子泵等。(3)其它类型水泵：这类泵是指除叶片式水泵和容积式水泵以外的特殊泵。属于这一类螺旋泵、射流泵、水锤泵、水轮泵以及气升泵。泵站\机泵工作原理\机泵工作原理动画\离心泵原理.swf

泵站\机泵工作原理\机泵工作原理动画\轴流管道泵.swf

泵站\机泵工作原理\机泵工作原理动画\往复泵原理.swf泵站\往复泵\WangFuBeng_FreeWare.exe泵站\机泵工作原理\机泵工作原理动画\蒸汽喷射泵.swf泵站\齿轮泵\齿轮泵原理612.avi活塞泵：其大小从手压罐形泵到上一世纪装有蒸汽驱动装置的大型泵机不等；转子泵：装有两个或两个以上转子的旋转泵，（其形状从网式瓣轮到齿轮多样，多被用作小型灭火泵）；水锤泵：利用大量低压水形成的冲击来驱动少量的水（为冲击水的二分之一到六分之一），使其通过输水管到达较高高程，这一过程同水锤引起的压力波及其操作程序相一致；射流泵：或称喷射器，用于井中和脱水操作中，引带高速空气射流或水射流通过喷嘴进入管子狭窄部分；气升泵：其内由朝上的空气管释放的气泡通过喷射管提升井水或排水坑的水；

其中：以叶片式水泵结构简单，维修方便，在实际应用中最为广泛。

叶片式水泵中：

1、离心泵的特点小流量、高扬程。

2、轴流泵的特点大流量、低扬程。

3、混流泵的特点界于离心泵和轴流泵之间。

在城市供水中，一般水厂的扬程在0.2~1MPa(20m~100m)，要求高扬程水泵，单泵的流量在50~10000m3/h，离心泵是最合适的。

在城市排水时，城市污水、雨水泵站的特点是大流量，低扬程，扬程一般为0.02~0.12MPa(2m~12m)，流量可以超过10000m3/h，一般采用轴流泵。

叶片式水泵图三、水泵的发展趋势

1、大型化、大容量化

特别是取水水泵和排水水泵，直径有7m的。2、高扬程、高转速

单级扬程已经达到1000m。3、系列化、通用化和标准化

按照通用标准第2章叶片式水泵

CentrifugalPump叶片式水泵定义：是依靠叶轮的高速旋转以完成其能量的转换。叶片式水泵分类：根据叶轮出水的水流方向可将叶片式水泵分为径向流、轴向流和斜向流3种；

径向流的叶轮称为离心泵，液体质点在叶轮中流动时主要受到的是离心力作用。

轴向流的叶轮称为轴流泵，液体质点在叶轮中流动时主要受到的是轴向升力的作用。

斜向流的叶轮称为混流泵，它是上述两种叶轮的过渡形式，液体质点在这种水泵叶轮中流动时既受离心力的作用，又有轴向升力的作用。叶片式水泵图

离心泵的分类1、按叶轮进水方式分：单吸泵：单面进水悬臂式离心泵；双吸泵：双面进水离心泵。IS型单级单吸离心泵

叶轮IS型单级单吸离心泵【产品简介】INTRODUCTION

IS型水泵系单级单吸离心水泵，供输送清水及物理化学性质类似于水的液体之用。主要用于工业及城市给水之用，也可用于农业灌溉。

1、水温不超过80℃。

2、被抽送液体的PH值为6-8。

泵站\水泵工作原理单级单吸动画演示.exeSh型单级双吸离心泵型号:14Sh-9B14-水泵吸入口直径14英寸，约350mm；Sh-单级双吸卧式离心泵；9－表示水泵的比转数被10除的整数，即该水泵的比转数是90；B－表示该水泵叶轮直径切削两档。S型单级双吸离心泵

产品概述

S型泵是单级双吸，卧式中开离心泵，供输送清水或物理化学性质类似于水的其它液体之用。输送液体的温度不超过80℃，适合于工厂、矿山、城市、电站、农田排灌和各种水利工程。

型号意义：

200S63A200——泵吸入口直径为200mm；S—单级双吸离心泵；63

——扬程为63m；A

——叶轮外径第一次切割。S型图泵站\水泵工作原理单级双吸动画演示.exe2.1离心泵的工作原理与基本构造一、离心泵的基本构造（单级单吸式离心泵）：泵壳、泵轴、叶轮等。P6图2-2

离心泵的抽水装置底阀和莲蓬头吸水管道离心泵电动机压水管道出水池泵站\污水泵站分建.gif二、离心泵的工作原理例：在雨天，旋转雨伞，水滴沿伞边切线方向飞出，旋转的雨伞给水滴以能量，旋转的离心力把雨滴甩走，如图所示。

泵站\机泵工作原理\机泵工作原理动画\离心泵原理.swf离心泵的工作原理1.靠离心力压水：叶轮高速旋转，叶轮中的水在离心力的作用下被甩出叶轮四周，再沿蜗形流道把水压向泵壳出口和压力管，离心力做功变成动能，动能增值为水泵出口动能减水泵进口动能。根据理论力学，离心力：动能增加值为：2.靠真空吸水：在叶轮把水甩向四周的同时，叶轮中心由于失水而形成真空，而叶轮中心进水口正对着泵壳的进口，泵壳进口连着吸水管伸到吸水池中，于是在吸水池水面大气压的作用下，水便源源不断地吸入叶轮中心，这样连续不断地吸入和甩出，就形成了离心泵的连续工作，便可把吸水池中的水源源不断地送往高地水池。3.为什么离心泵采用蜗形泵壳？（1）蜗形外壳符合流线型设计，水头损失小。（2）由于叶轮在旋转过程中，叶片间的水是一个叶槽接着一个地甩向泵壳四周流道（泵壳不转），沿途流量逐渐增大，而泵壳流道中的水只能按一个流速向出口流出，根据连续流原理Q＝FV,当V一定时，Q不断增大，则其过水断面不断增大，这就势必要做成一个断面逐渐增大的蜗形流道外壳。（3）过水断面不断增大，动能变压能

单级单吸卧式离心泵基本构造1一叶轮；2一泵轴；3一键；4一泵壳；5一泵座；6一灌水孔；7一放水孔；8一接真空表孔；9一接压力表孔；10一泄水孔；1l一填料盒；12一减漏环；13一轴承座；14－压盖调节螺栓；15－传动轮2.2离心泵的主要零件

以给水排水工程中常用的单级单吸卧式离心泵为例说明：离心泵的组成主要有：

转动部件：叶轮、泵轴；固定部件：泵壳、泵座；

交接部件：轴封装置、减漏环、轴承座、联轴器；

其他：轴向力平衡装置等。泵站\B型离心泵\B型离心泵.swf单级单吸卧式离心泵一、转动部件

1.叶轮叶轮是离心泵的主要零件，叶轮的形状和尺寸是通过水力计算来决定的。选择叶轮材料时，除了要考虑离心力作用下的机械强度以外，还要考虑材料的耐磨和耐腐蚀性能。目前多数叶轮采用铸铁、铸钢和青铜制成。叶轮一般可分为单吸式叶轮与双吸式叶轮两种。单吸式叶轮是单边吸水，叶轮的前盖板与后盖板呈不对称状。双吸式叶轮两边吸水，叶轮盖板呈对称状，一般大流量离心泵多数采用双吸式叶轮。双吸式叶轮

1-吸入口；2一轮盖；3一叶片4一轮毂；5一轴孔单吸式叶轮

1-前盖板；2一后盖板；3一叶片4一叶槽；5一吸入口；6—轮毂；7—泵轴叶轮按其盖板情况可分封闭式叶轮、敞开式叶轮和半开式叶轮3种形式

封闭式敞开式半开式2.泵轴泵轴是用来旋转泵叶轮的，常用材料是碳素钢和不锈钢。泵轴应有足够的抗扭强度和足够的刚度，其挠度不超过允许值；工作转速不能接近产生共振现象的临界转速。铸铁水泵配件、泵轴泵键二、固定部件1.泵壳

泵壳通常铸成蜗壳形，其过水部分要求有良好的水力条件。泵壳顶上设有充水和放气的螺孔，以便在水泵起动前用来充水及排走泵壳内的空气。2.泵座

泵座上有与底板或基础固定用的法兰孔。三、交接部件1.轴封装置(泵轴与泵壳的交接部件)目前应用较多的填料型轴封装置，叫做填料函（盘根箱）,英文叫Packing。常用的填料有石棉绳、碳素纤维、不锈钢纤维、合成树脂等。常用压盖（格兰）来压紧，压紧程度壳用压盖上的螺栓进行调节，太松达不到密封效果，太紧则机械磨损大，甚至造成抱轴现象，一般以滴状渗出为宜，即以每分钟滴一滴水为宜。叶轮水泵轴固定部分与转动部分的间隙DY101型系列机械密封112型系列机械密封2.减漏环（承磨环）叶轮吸入口的外圆与泵壳内壁的接缝处存在一个转动接缝，容易发生水的回流。产生容积损失。通常在泵壳上镶嵌一个金属的口环，即减漏环（叶轮吸入口与泵壳的交接部件）。减漏环的作用一是减漏，二是承磨，坏了可换，故也称承磨环。P12图2-11为减漏环的三种形式。减漏环减漏环3.轴承座

是泵轴与泵座的交接部件。

常用的为滚动轴承和滑动轴承两类。ZHZ滑动轴承滚动轴承4.联轴器（靠背轮，Coupling）

是水泵轴和电机轴的交接部件。

有刚性和挠性两种。刚性联轴器实际是两个法兰盘相连接；中间加带有弹性橡胶圈的即为挠性联轴器。

ZML膜片及连轴器本课教学内容基本要求（一）绪论

1.水泵及水泵站的作用与地位：主要指水泵及水泵站在国民经济中的广泛应用，以及对给水排水工程节能的重要意义。

2.水泵定义及分类：从其作用原理提出水泵的定义与分类，结合给水排水工程的情况，指出叶