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1、通用机械设备之水泵课件通用机械设备之水泵课件 贾瑞宣贾瑞宣 20102010年年 自我介绍自我介绍 贾瑞宣贾瑞宣 能源动力与机械工程学院能源动力与机械工程学院 工程热物理教研室工程热物理教研室 办公室：主楼办公室：主楼F613F613 电电 话：话： 61778472 61778472 （OO） 相关知识介绍相关知识介绍 了解核电了解核电 l l 了解发电情况，先了解发电情况，先看录象看录象，再看核能发电，再看核能发电幻幻 灯片灯片。 核电中的水泵核电中的水泵 l l见几个见几个FLASHFLASH l l反应堆冷却剂泵反应堆冷却剂泵 l l泵看起来好复杂，从简单学起泵看起来好复杂，从简单学起
2、 对核电了解部分的思考对核电了解部分的思考 1.1.一共有几种发电形式？一共有几种发电形式？ 2.2.火电与核电的主要区别是什么？火电与核电的主要区别是什么？ 3.3.这些发电方式的共性。这些发电方式的共性。 核电系统图思考核电系统图思考 1.1.和火力发电的两个最主要区别和火力发电的两个最主要区别。 2.2.和火力发电的两个最主要区别和火力发电的两个最主要区别。 3.3.核电站的比较形象的图核电站的比较形象的图。 4.4.各部分简要说明各部分简要说明。 5.5.核电厂总体图核电厂总体图。 第二章泵第二章泵 2.12.1泵的功能、类型和应用范围泵的功能、类型和应用范围 2.22.2离心泵的工作
3、原理和主要部件离心泵的工作原理和主要部件 2.32.3离心泵的基础理论离心泵的基础理论 2.42.4离心泵的运转离心泵的运转 2.52.5离心泵的结构离心泵的结构 2.62.6轴流泵和混流泵轴流泵和混流泵 2.72.7屏蔽泵屏蔽泵 2.82.8往复泵、回转泵、旋涡泵和喷射泵往复泵、回转泵、旋涡泵和喷射泵 2.92.9水泵在运行中的问题水泵在运行中的问题 常用的泵常用的泵 (1)(1)离心泵离心泵 1)1)单吸单级悬臂式离心泵单吸单级悬臂式离心泵 2)2)双吸单级离心泵双吸单级离心泵 3)3)立式多级离心泵立式多级离心泵 4)4)多级节段式多级节段式( (分段式分段式) )离心泵离心泵 5)5)
4、多级水平中开式离心泵多级水平中开式离心泵 6)6)凝结水泵凝结水泵 7)7)潜水泵潜水泵 8)8)深井水泵深井水泵 (2)(2)轴流泵和混流泵轴流泵和混流泵 (3)(3)旋涡泵旋涡泵 (4)(4)容积式泵容积式泵 (5)(5)喷射泵喷射泵 2.12.1泵的功能、类型和应用范围泵的功能、类型和应用范围 2.1.12.1.1泵的功能泵的功能 2.1.22.1.2泵的类型泵的类型 2.1.32.1.3泵的应用范围泵的应用范围 2.1.42.1.4泵的发展趋势及新技术泵的发展趋势及新技术 2.1.12.1.1泵的功能泵的功能 泵是将机械能转换为输送液体能的泵是将机械能转换为输送液体能的 机器机器, ,
5、具体功能有具体功能有: : (1)(1)提升作用提升作用: :提高液体的动能提高液体的动能( (流速流速) ) 和势能和势能( (静压能静压能) )即扬程即扬程 (2)(2)抽吸作用抽吸作用: :可将低液位贮槽或水池可将低液位贮槽或水池 的液体吸入泵中的液体吸入泵中, ,即吸程即吸程 2.1.22.1.2泵的类型泵的类型 (1)(1)叶片式泵叶片式泵: :离心泵离心泵, ,轴流泵和混流轴流泵和混流 泵泵, ,旋涡泵旋涡泵, ,屏蔽泵屏蔽泵 (2)(2)容积式泵容积式泵: :往复泵往复泵, ,回转泵回转泵, ,螺杆泵螺杆泵 , ,计量泵计量泵, ,真空泵真空泵 (3)(3)其它非机械能转换泵其它
6、非机械能转换泵: :喷射泵喷射泵, ,扬扬 液泵液泵 2.1.32.1.3泵的应用范围泵的应用范围 (1)(1)流量范围流量范围: :几十毫升几十毫升/ /小时小时 几十几十 万万m m 3 3 / /小时小时 (2)(2)压头范围压头范围: :常压常压1000MPa1000MPa (3)(3)介质温度介质温度:-200+800:-200+800 (4)(4)介质性能介质性能: :酸性酸性, ,碱性碱性, ,粘稠液粘稠液, ,泥泥 浆浆, ,油类油类, ,化学液体化学液体, ,悬浮液体悬浮液体 2.1.42.1.4泵的发展趋势及新技术泵的发展趋势及新技术 1.1.大容量大容量 2.2.高速化高
7、速化 3.3.高效率高效率 4.4.可靠性可靠性 5.5.低噪声低噪声 6.6.自动化自动化 2.22.2离心泵的工作原理和主要部件离心泵的工作原理和主要部件 2.2.12.2.1离心泵的工作原理离心泵的工作原理 2.2.22.2.2离心泵的主要部件离心泵的主要部件 离心泵装置简图离心泵装置简图 2.2.12.2.1离心泵的工作原理离心泵的工作原理 1.1.认识图认识图2-2:2-2:叶轮叶轮, ,泵壳泵壳, ,轴轴, ,吸入口吸入口, ,吸入吸入 管路管路, ,底阀底阀, ,滤网滤网, ,排出口排出口, ,排出管路排出管路, ,调节调节 阀阀 2.2.思考思考: :打不上水来是什么原因打不上
8、水来是什么原因? ? 3.3.工作过程和工作原理工作过程和工作原理 4.4.思考思考: :为什么流体获得能量过程是渐为什么流体获得能量过程是渐 扩的扩的, ,而流体输送过程也是渐扩的而流体输送过程也是渐扩的? ? 2.2.22.2.2离心泵的主要部件离心泵的主要部件 2.2.22.2.2离心泵的主要部件离心泵的主要部件 1.1.叶轮叶轮 (1)(1)作用作用: :将原动机的能量传递给液将原动机的能量传递给液 体体, ,从而使液体能量增加。从而使液体能量增加。 (2)(2)型式型式: :开式、半开式、闭式。开式、半开式、闭式。 (3)(3)按照吸液方式分类：单、双吸按照吸液方式分类：单、双吸 (
9、4)(4)适用场合适用场合: : 2.2.22.2.2离心泵的主要部件离心泵的主要部件 叶轮叶轮 型式型式 以及以及 适用适用 场合场合 2.2.22.2.2离心泵的主要部件离心泵的主要部件 2.2.泵壳：吸入室、压出室和导轮泵壳：吸入室、压出室和导轮 吸入室吸入室 (1)(1)位置位置: :进水管接头法兰到叶轮进口前进水管接头法兰到叶轮进口前 的空间称为吸入室的空间称为吸入室. . (2)(2)作用作用: :以较小的能量损失均匀的把液以较小的能量损失均匀的把液 体引入叶轮体引入叶轮. . (3)(3)分类分类: :圆锥管吸入室圆锥管吸入室; ; 半螺旋形吸入室半螺旋形吸入室. . 吸入室吸入
10、室 分类分类: :圆锥管吸入室圆锥管吸入室; ; 半螺旋形吸入室半螺旋形吸入室. . 压出室压出室 (1)(1)位置位置: :叶轮出口处与出水管接头叶轮出口处与出水管接头 法兰之间的那部分空间称为压出室法兰之间的那部分空间称为压出室 . . (2)(2)作用作用: :以最小损失流出水泵以最小损失流出水泵, ,实现实现 部分动能到压能的转化部分动能到压能的转化. . (3)(3)结构特点结构特点: :见下页图见下页图. . 压出室压出室 2.2.22.2.2离心泵的主要部件离心泵的主要部件 3.3.轴轴和和轴轴承承 (1)(1)轴轴的作用的作用: :传递传递 机械能机械能, ,承受扭矩承受扭矩
11、. . (2)(2)轴轴承作用承作用: :支持支持轴轴使其旋使其旋转转, ,并减并减 少少轴轴和支承之和支承之间间的摩擦和磨的摩擦和磨损损. . (3)(3)轴轴承分承分类类: :滑滑动轴动轴 承承, ,滚动轴滚动轴 承承, , 向心向心轴轴承承, ,推力推力轴轴承承 2.2.22.2.2离心泵的主要部件离心泵的主要部件 4.4.密封环密封环 (1)(1)密封环的工作原理密封环的工作原理: :靠环间的很小靠环间的很小 间隙增加流动阻力来减少泄露损间隙增加流动阻力来减少泄露损 失失. . (2)(2)密封环型式密封环型式: :平板式、角式、迷宫平板式、角式、迷宫 式式 密封环密封环 2.2.22
12、.2.2离心泵的主要部件离心泵的主要部件 5.5.轴封机构轴封机构 (1)(1)轴封机构的作用轴封机构的作用: :用来减少有压力的用来减少有压力的 液体流出泵外和防止空气进入泵内液体流出泵外和防止空气进入泵内. . (2)(2)轴封机构的分类轴封机构的分类: :填料密封填料密封, ,机械密封机械密封. . (3)(3)填料密封的工作原理填料密封的工作原理: : (4)(4)机械密封的工作原理机械密封的工作原理: : 填料密封填料密封 机械密封机械密封 2.2.22.2.2离心泵的主要部件离心泵的主要部件 6.6.驱动机驱动机 电动机电动机 汽轮机汽轮机 2.2.22.2.2离心泵的主要部件离心
13、泵的主要部件 7.7.管道附件管道附件 (1)(1)进水滤网进水滤网 (2)(2)底阀底阀 (3)(3)放气旋塞放气旋塞 (4)(4)出水管道上的止回阀出水管道上的止回阀 (5)(5)放水旋塞放水旋塞 (6)(6)充水设备充水设备 (7)(7)真空表真空表 (8)(8)压力表压力表 2.32.3离心泵的基础理论离心泵的基础理论 2.3.12.3.1离心泵的理论方程式离心泵的理论方程式 2.3.22.3.2离心泵的主要性能参数与特性离心泵的主要性能参数与特性 曲线曲线 2.3.32.3.3离心泵的相似理论、相似定律离心泵的相似理论、相似定律 和比转速和比转速 2.3.42.3.4离心泵的比例定律
14、和切割定律离心泵的比例定律和切割定律 2.3.12.3.1离心泵的理论方程式离心泵的理论方程式 按照定性特点描述泵的工作原理按照定性特点描述泵的工作原理 按照达朗伯原理按照达朗伯原理( (虚功原理虚功原理) )描述泵描述泵 的工作原理的工作原理 按照机翼理论描述泵的工作原理按照机翼理论描述泵的工作原理 离心泵内流理论假设离心泵内流理论假设 (1)(1)叶片数无穷多叶片数无穷多 (2)(2)理想流体理想流体 (3)(3)定常流动定常流动 (4)(4)不可压不可压 (5)(5)轴对称轴对称 2.3.12.3.1离心泵的理论方程式离心泵的理论方程式 1.1.液体在叶轮中的运动和速度三角形液体在叶轮中
15、的运动和速度三角形 (1)(1)运动合成理论运动合成理论 (2)(2)速度三角形速度三角形 (3)(3)介绍介绍: :绝对速度的圆周分速度、绝绝对速度的圆周分速度、绝 对速度的径向分速度、流入角、流出对速度的径向分速度、流入角、流出 角、叶轮半径、用脚码角、叶轮半径、用脚码1 1和和2 2分别表分别表 示叶轮入口和出口。示叶轮入口和出口。 投影图投影图1 1 叶轮叶轮 投影投影 图图2 2 液体质点在叶轮内的运动情况液体质点在叶轮内的运动情况 液体质点在叶轮内的运动情况液体质点在叶轮内的运动情况 液体质点在叶轮内的运动情况液体质点在叶轮内的运动情况 2.3.12.3.1离心泵的理论方程式离心泵的理论方程式 2.2.基本方程基本方程 （1 1）动量矩定理）动量矩定理 （2 2）公式推导）公式推导 （3 3）公式说明）公式说明 2.3.12.3.1离心泵的理论方程式离心泵的理论方程式 离心泵基本方程式分析：离心泵基本方程式
