水泵基础知识

1、第四章水泵基础知识什么是泵？不同类型的泵有哪些？泵用于将原动机的机械能转化为液体动能和压力能。泵通常用于输送液体，可以从低压输送到高压场所，或者从低压容器输送到高压容器。泵的类型可分为：1.叶片泵：离心泵、轴流泵、混流泵、自吸泵、旋涡泵2.容积泵：齿轮泵、螺杆泵和活塞泵3.其他类型的泵：喷射泵和真空泵。火力发电厂的三大泵是什么？角色？给水泵：将除氧器储水箱中具有一定温度和除氧能力的给水加压后输送至锅炉，以满足锅炉用水的需要。凝结水泵：冷凝热井中的冷凝水被加压后送至再生系统。循环泵：向汽轮机冷凝器提供冷却水，以冷却汽轮机的排汽。在发电厂中，循环泵还向油冷却器、发电机空气冷却器等供应冷却水。离心泵

2、的工作原理离心泵的工作原理是，当泵充满水时，叶轮内的水随着叶轮的旋转而旋转，叶轮内的水在离心力的作用下获得能量，叶轮通道内的水被甩到外围流入泵壳内，因此叶轮中心的压力降低到进水管内的压力以下，水在这个压力差的作用下流入叶轮。这样，水泵将持续吸收和供水。轴流泵的工作原理是什么？轴流泵的工作原理是当泵充满液体时，叶轮旋转时对液体产生升力，将能量传递给液体，使水沿轴向前进，并随叶轮旋转。轴流泵通常用作循环泵。轴流泵的工作原理是：旋转叶片的挤压推进力使流体获得能量，增加其压力能和动能。其结构如图所示。叶轮1安装在圆柱形(风扇为圆锥形)泵壳3中。当叶轮旋转时，流体在叶片通道中获得能量后轴向流入和轴向流出

3、。轴流泵适用于大流量和低压。螺杆泵的工作原理是什么？由两个或三个螺钉啮合在一起的泵称为螺杆泵。螺杆泵的工作原理是当螺杆旋转时，由于螺杆螺纹之间的相互啮合，吸入螺杆间隙的液体沿螺纹方向流向出口侧。当螺纹相互啮合后，封闭空间逐渐增大，形成真空，吸入室中的液体被吸入，然后被挤出，完成工作过程。往复活塞泵的工作原理齿轮泵的工作原理是什么？由两个互相啮合的齿轮组成的泵叫做齿轮泵。齿轮泵的工作原理是：当齿轮转动时，齿轮相互啮合，啮合后封闭空间逐渐增大，形成真空区，将外界液体吸入齿轮泵的进口。同时，当齿轮啮合时，填充在齿轮凹坑中的液体被挤压并排放到压力管中。喷射泵的工作原理是什么？喷射泵是一种利用较高能量的

4、液体通过喷嘴产生高速液体，然后形成负压吸入液体的装置。喷射泵的工作原理是利用高能液体通过喷嘴产生高速，带动周围流体一起向扩散管移动，从而在接收室内产生负压，将输送的液体吸入接收室，与高速流体一起提升扩散管内的压力，然后流出。有哪些类型的离心泵？根据工作叶轮的数量，离心泵可分为单级泵和多级泵。根据工作压力，可分为低压泵、中压泵和高压泵。根据叶轮进口方式，可分为单吸泵和双吸泵。根据泵壳的连接形式，可分为水平分置式泵和垂直分置式泵。根据泵轴位置，可分为卧式泵速度：泵每分钟的转数。单位n/min，泵的速度越高，输送的流量和扬程越大。提高转速可以减少叶轮级数，减小叶轮直径，从而大大减小水泵的尺寸和重量。

5、轴功率：从原动机传递到泵轴的功率。千瓦效率：泵的有用规则与轴功率之比。NPSH:泵入口处液体的能量与发生气穴现象时液体的能量之差。有效NPSH:装置安装后泵运行时的NPSH。NPSH要求：从泵的吸入口到压力最低的叶片通道入口的液体压降。什么是原动力？什么是轴功率？什么是有效权力？水泵的功率通常指输入功率，即从原动机传递到水泵泵轴的功率，通常称为轴功率，用p表示，用kw表示。轴功率P不能用来完全增加液体的能量。一定有一部分能量损失，只有一部分能量得到有效利用。有效利用的功率称为有效功率，用Pe表示，单位为千瓦。它表示为单位时间内液体流经泵所获得的有效能量。有效功率与轴功率之比称为泵效率。原动机的

6、输出功率称为原动机功率，用Pg表示。考虑到水泵过载运行的可能性，Pg选择为大于轴功率p，即pg p PE有效功率Pe计算Pe=gqH/1000离心泵的轴功率p和有效功率Pe之差是泵中的功率损失，其大小可用效率表示。=Pe/P=gqH/1000P所以轴功率P是P=gqH/1000例如，已知给水泵的流量q为2300 kn/h，扬程h为1300 m，给水重量为8918 n/m3。如果给水泵的效率 1是0.65，原动机的备用系数K是K=1.05，原动机的传动效率 2是0.98，试着计算原动机的容量。水泵的具体速度是多少？在设计和制造水泵时，为了比较不同流量和扬程的水泵，水泵的尺寸可以根据几何相似性原则

7、缩小到扬程为1米、功率为1马力(流量为75L/s)的模型泵，模型泵的转数是泵的具体转数ns。ns=3.65nQ0.5/H0.75类相定律流量相似定律：当几何相似的泵和风扇在相似的条件下运行时，流量比与叶轮出口的几何尺寸比(通常为直径d:)的三次方、转速的一次方以及容积效率的一次方成正比。升力相似定律：当几何相似的泵和风扇在相似的条件下运行时，升力比与几何尺寸比的平方成正比，与转速比的平方成正比，与流动效率比的平方成正比。功率相似定律：当几何相似的泵和风扇在相似的条件下运行时，功率比与几何尺寸比的五次方、转速比的三次方、密度比的一次方以及机械效率比的一次方成正比。经验表明，如果模型和原型的转数和

8、几何尺寸相差不大，则可以认为在相似的工作条件下运行时，各种效率是相等的。为什么泵可以按特定转速分类对于具有不同比转速的同一个泵，最高效率点处的比转速通常取为泵的比转速。特定转数ns是一个综合性能参数，用于对水泵进行分类并显示其结构特征。在一定转数下，比转数大的泵适用于大流量和小扬程的场合。相反，比转数小的泵适用于小流量和高扬程的场合。具体转速与泵的进口直径和出口宽度有关。随着泵的入口直径和出口宽度的增加，比转速增加。因此，泵可按特定转速分类：NS=30 300为离心式多级离心泵的主要部件由转子、泵壳、吸入室、水压室、密封装置、轴向力平衡装置和轴承组成。吸入室从离心泵的吸入管法兰流向叶轮入口前的

9、那部分空间称为吸入室。其作用是在最小水力损失的情况下引导液体顺利进入叶轮，并使叶轮入口处的流速分布尽可能均匀。根据该结构，抽吸室可分为直锥形抽吸室、弯管抽吸室、环形抽吸室和半螺旋形抽吸室。叶轮叶轮是将原动机输入的机械能转化为液体并提高液体能量的核心部件。类型如下图所示，包括封闭型、半开放型和开放型。闭式叶轮有单吸式和双吸式。封闭式叶轮由前盖板、后盖板、叶片和轮毂组成。叶片设置在前盖板和后盖板之间形成流道，液体从叶轮的中心进入，并沿着叶片之间的流道排放到边缘。它通常用于输送清水。电厂的给水泵、凝结水泵和工业水泵均采用封闭式叶轮。半开式叶轮只有一个后盖板，而开式叶轮的前、后盖板没有。半开式和开式叶

10、轮适用于输送含有杂质的液体。如发电厂的灰渣泵和泥浆泵。双吸叶轮具有平衡轴向力和改善空化性能的优点。水泵叶片都是向后弯曲的，叶片数量从6个到12个不等。刀片类型是圆柱形和扭曲的。叶轮离心泵叶轮叶片的类型叶片泵的能量传递主要取决于旋转的叶轮对流体做功，叶轮对流体做功的效果取决于叶轮中叶片的类型、离心泵叶片的形状和弯曲形式，这些都对泵的扬程、流量和效率有很大的影响。离心叶轮叶片有三种类型。1.叶片的弯曲方向与叶轮的旋转方向相反，叶片出口的几何角度小于90度，称为反向弯曲叶片。2.叶片的弯曲方向与叶轮的旋转方向相同，叶片出口的几何角度大于90度，称为正向弯曲叶片。3.叶片的弯曲方向沿叶轮的径向延伸，叶

11、片出口的几何角度等于90度，称为径流式叶片。由于后弯叶片的高流动效率和转轮效率以及叶片的稳定性能，离心泵现在采用后弯叶片。压水室压水室是指从叶轮出口到泵出口法兰的过流部分(对于分段多级泵，在后级叶轮进口之前)。其功能是收集从叶轮流出的高速液体，将液体的大部分动能转化为压力能，然后将其引入压力水管。水压室按结构分为螺旋水压室、环形水压室和叶片式水压室。螺旋水压腔不仅收集液体，而且在螺旋扩散管中将部分液体动能转化为压力能。螺旋水压室具有制造方便、效率高的特点。适用于单级单吸、单级双吸离心泵和多级卧式分体离心泵。环形压力室用于分段多级泵的出口段。环形水压室流道的截面积相等，所以流速不是处处相等。因此

12、，无论是在设计条件下还是在非设计条件下，总会有冲击损失，所以效率低于螺旋水压室。密封装置离心泵的密封装置有两部分：密封圈(也叫口环和轴环)和轴端密封。密封环由于离心泵叶轮出口处的液体为高压，而人口为低压，高压液体通过叶轮和泵体之间的间隙泄漏带水封环的填料密封结构如图所示。它由填料箱4、水封环5、填料3、压盖2和压紧螺栓等组成。它是目前普通离心泵最常用的轴封结构，也是目前普通离心泵最常用的轴封结构。填料密封效果可通过拧紧压盖螺栓来调节，拧紧程度可通过一秒钟内漏出的一滴水来调节。填料密封放置水封环的目的是从水封环注入压力高于0.1兆帕的水，以防止当泵中的吸入口处于真空状态时空气泄漏到泵中。然后，当

13、泵内水压高于0.1兆帕时，可注入比泵内压力高0.05 0.1兆帕的密封水，起到水封、减漏、冷却和润滑的作用。当泵在常温下工作时，它通常填充有浸有石墨或黄油的棉织品。如果温度和压力稍高一点，软纤维编织物如石棉被用作填料，金属丝如铜、铝和浸有石墨的铅被添加到编织物中。当运输高温水时，金属线如巴氏合金、铝或铜(涂有润滑剂如石墨和矿物油)也用作填料。安装方便，使用寿命长。填料密封的最大缺点是它只适用于低速，甚至纯金属填料也只适用于圆周速度小于25m/s的旋转轴。什么是机械密封？机械密封是一种无填料密封装置。它由固定在轴上的动环、固定在泵壳上的静环以及两个端面的紧密接近(由弹簧力推动，同时由缓冲补偿元件

14、推动)密封。在该机械密封装置中，压力轴密封水一方面抵抗高压排水，另一方面在动环和静环之间冲出，以保持层流膜，使得动环和静环的端面不接触。因为流动的膜非常薄，并且受到高压水的作用，所以排出的水量非常少。只要设计得当，就能保证轴封水在动静环端面形成流动膜，也能满足“干转”运行。机械密封的摩擦功耗较小，一般为填料密封摩擦功耗的10% 15%，轴向尺寸小，成本低，被认为是一种很有前途的密封装置。机械密封机械密封：机械密封是一种无填料密封装置。其结构如图1-12所示。它由动环、静环、弹簧和密封圈组成。移动环随轴旋转，并可轴向移动。静环安装在泵体上，是固定的。这种密封装置通过密封腔内液体的压力和弹簧的压力

15、来密封活动环，使其端面与静环的端面相连(也称为端面密封)，形成一个小的轴向间隙。为了保证动静环的正常运行，轴向间隙的端面应保留一层水膜进行冷却和润滑。这种密封的优点是：当转子旋转或静止时，密封效果好，安装正确后可自动调节；轴向尺寸小，摩擦功耗小。使用寿命长等。它已广泛应用于现代高温、高压和高速给水泵。其缺点是：结构复杂、制造精度高、价格高、安装工艺要求高等。I .机械损失和效率机械损失主要包括轴与轴承、轴端密封之间的摩擦损失以及叶轮盘与流体之间的摩擦损失。轴与轴承和轴端密封之间的摩擦损失与轴承的类型和结构有关，但功率损失不大，占泵轴功率的1% 5%。特别是目前，机械密封结构主要用于大中型泵，轴封的摩擦损失更小。机械损失的主要部分是叶轮盘的摩擦损失。叶轮盘摩擦损失的原因是叶轮侧和泵壳(蜗壳)充满液体，在旋转叶轮产生的离心力的作用下形成回流运动。这时，由于摩擦产生能量损失圆盘的摩擦损失与圆周速度的立方和叶轮外径的平方成正比。因为圆周速度与叶轮的外径和转速成正比，所以圆盘的摩擦损失也与转速的三次方和叶轮外径的五次方成正比。因此，随着转速和叶轮外径的增加，圆盘摩擦损失急剧增加。如果单级升程增加，叶轮外径增加，圆盘的摩擦损失与叶轮外径成五次方关