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1、常见水泵的介绍 上鼎工程 李宝峰 2007.12.27 常见水泵的介绍 n1、什么是泵? n泵是输送液体或使液体增压的机械。它将 原动机的机械能或其他外部能量传送给液 体,使液体能量增加 常见水泵的介绍 n2、泵的性能参数有哪些? n泵的基本参数? n答:流量Q(m3/h), n扬程H(m) n转速n(r/min) n功率(功率和配用功率)Pa(kw), n效率h(), n气蚀余量(NPSH)r(m), n进出口径(mm), n叶轮直径D(mm), n泵重量W(kg)。 常见水泵的介绍 n3、什么叫流量?用什么字母表示?用几种计量单位?如 何换算?如何换算成重量及公式? n答:单位时间内排出液
2、体的体积叫流量。流量用Q表示。 n计量单位:立方米/小时(m3/h),升/分钟(L/min) ,升/秒(L/s) n1L/s=3.6m3/h=0.06m3/min=60L/min nG=Qr G为重量 r为液体比重 n例:某台泵流量为50m3/h,求抽水时每小时重量?水的 比重r为1000公斤/立方米lg/cm3 n解:G=Qr=501000(m3/h. kg/m3) =50000kg/h=50T/h 常见水泵的介绍 n4、什么叫扬程?用什么字母表示?用什么计量单 位?和压力的换算及公式? n答:单位重量液体通过泵后所获得的能量叫扬程 。 n泵的扬程包括吸程在内,近似为泵出口和入口压 力差。扬
3、程用“H”表示,单位为米(m)。泵的压 力用P表示,单位为Mpa(兆帕)、公斤(Kg) /cm,H=P/r n如P为1公斤/cmH=P/r=(1公斤/cm)/(1000 公斤/m=(10000公斤/m)/(1000公斤/m) =10m61Mpa=10公斤(Kg)/cm H=(P2- P1)r(P2-出口压力) 常见水泵的介绍 n5、什么叫泵的效率?公式如何? n答:指泵的有效功率和轴功率之比。 n有效功率指泵的扬程流量比重(重量流量) Ne=rQH 单位为千瓦 n1千瓦=102公斤米/秒 轴功率及离心泵功率,指原动机 传给泵的功率,即输入功率。单位为千瓦 nn=Ne/N=rQH/102N r为
4、吨/立方米 Q为升/秒 H为 米 nn=Ne/N=rQH/1023.6N r为吨/立方米 Q为立方米 /小时 H为米 常见水泵的介绍 n6、什么叫额定流量,额定转速,额定扬程? n答:根据设定泵的工作性能参数进行水泵设计, 而达到的最佳性能,定为泵的额定性能参数。通 常指产品目录样本上所指定的参数值。 n如:50-125流量12.5m3/h为额定流量,扬程 20m为额定扬程,转速2900转/分为额定转速。 常见水泵的介绍 n6、什么叫气蚀余量?什么叫吸程?各自计量单位及表示字母? n答:泵在工作时液体在叶轮的进口处因一定真空压力下会产生液体汽 体,汽化的气泡在液体质点的撞击运动下叶轮等金属表面
5、产生剥落, 从而破坏叶轮等金属,此时真空压力叫汽化压力,气蚀余量是指在泵 吸入口处单位重量液全所具有的超过汽化压力的富余能量。单位为米 液柱,用(NPSH)r表示。 n吸程即为必需气蚀余量/h:即泵允许吸液体的真空度,亦即泵允许 几何安装高度。单位用米。吸程=标准大气压(10.33米)-气蚀余 量-安全量(0.5)标准大气压能压上管路真空高度10.33米 n例如:某泵必需气蚀余量为4.0米,求吸程h n解:h=10.33-4.0-0.5=5.67米 n所谓的气蚀是指:离心泵启动时,若泵内存在空气,由于空气的密度 很低,旋转后产生的离心力很小,因而叶轮中心区所形成的低压不足 以将液位低于泵进口的
6、液体吸入泵内,不能输送流体的现象 常见水泵的介绍 n7、什么是泵的特性曲线?包括几方面?有何作用? n答:通常把表示主要性能参数之间关系的曲线或特性曲线,称为离心 泵的性能曲线或特性曲线,事实上,离心泵性能曲线是液体在泵内运 动规律的外部表现形式,通过实测求得。 n特性曲线包括:流量-扬程曲线(Q-H),流量-功率曲线(Q-N), n流量-效率曲线(Q-),流量-气蚀余量曲线(Q-(NPSH)r)。 n性能曲线作用是泵的任意的流量点,都可以在曲线上找出一组与其相 对的扬程、功率、效率和气蚀余量值,这一组参数称为工作状态,简 称工况或工况点、离心泵取高效率点工况称为最佳工况点、最佳工况 点一般为
7、设计工况点、一般离心泵的额定参数即设计工况点和最佳工 况点相重合或很接近。在实践中选高效率区间运行、即节能、又能保 证泵正常工作,因此了解泵的性能参数相当重要。? 常见水泵的介绍 n8、什么是泵的全性能测试台? n答:能通过精密仪器准确测试出泵的全部性能参数的设备 为全性能测试台,国家标准精度为B级。 n流量用精密锅轮流量计表测定。 n扬程用精密压力表测定。 n吸程用精密真空表测定。 n功率用精密轴功率机测定。 n转速用转速表测定。效率根据实测值:=Rqn/102N计 算。 n性能曲线按实测值在坐标上绘出。 常见水泵的介绍 n泵有哪些种类? n首先大类是按工作原理分: 1、叶片式泵。 叶片式泵
8、可分为:离心泵、混流泵、轴流泵、旋涡泵。 离心泵是最主流的泵,种类繁多,说水泵一般是指离心泵。又可分单 级泵、多级泵。 单级泵可分为:单吸泵、双吸泵、自吸泵、非自吸泵等。 多级泵可分为:节段式、涡壳式。 混流泵可分涡壳式和导叶式。 轴流泵可分为固定叶片和可调叶片。 旋涡泵也可分为单吸泵、双吸泵、自吸泵、非自吸泵等。 2、容积式泵 容积泵可分为往复泵、转子泵、 齿轮泵、螺杆泵等等。 3、其他类型泵。如射流泵、气体扬水泵、水锤泵、电磁泵、水轮泵 等 离心泵 n什么是离心泵,有什么特点? n离心泵是靠叶轮搅动流体旋转的离心力产生压力,输送流体。 轴流泵也属于叶片式泵,不过它是靠有角度的叶轮旋转推动流
9、体产生 压力。这样的泵扬程低流量大。 离心泵相对扬程高流量小。 n离心泵的工作原理 依靠高速旋转的叶轮,液体在惯性离心力作用下获得了能量以提高了 压强。水泵在工作前,泵体和进水管必须罐满水,防止气蚀现象发生 。当叶轮快速转动时,叶片促使水很快旋转,旋转着的水在离心力的 作用下从叶轮中飞去,泵内的水被抛出后,叶轮的中心部分形成真空 区域。水原的水在大气压力(或水压)的作用下通过管网压到了进水 管内。这样循环不已,就可以实现连续抽水。在此值得一提的是:离 心泵启动前一定要向泵壳内充满水以后,方可启动,否则将造成泵体 发热,震动,出水量减少,对水泵造成损坏(简称“气蚀”)造成设备 事故!所谓的气蚀是
10、指:离心泵启动时,若泵内存在空气,由于空气 的密度很低,旋转后产生的离心力很小,因而叶轮中心区所形成的低 压不足以将液位低于泵进口的液体吸入泵内,不能输送流体的现象 离心泵 n(二)离心泵的特性曲线 n离心泵压头H、轴功率N及效率均随流量Q而变,它们之间 的关系可用泵的特性曲线或离心泵工作性能曲线表示。在离 心泵出厂前由泵的制造厂测定出HQ、NQ、Q等曲线 ,列入产品样本或说明书中,供使用部门选泵和操作时参考 。各种型号的离心泵都有其本身独有的特性曲线,且不受管 路特性的影响。但它们都具有一些共同的规律: n n(1)离心泵的压头一般随流量加大而下降(在流量极小时可 能有例外),这一点和离心泵
11、的基本方程式相吻合。 n(2)离心泵的轴功率在流量为零时为最小,随流量的增大 而上升。故在启动离心泵时,应关闭泵出口阀门,以减小启 动电流,保护电机。停泵时先关闭出口阀门主要是为了防止 高压液体倒流损坏叶轮。 n(3)额定流量下泵的效率最高。该最高效率点称为泵的设 计点,对应的值称为最佳工况参数。离心泵铭牌上标出的性 能参数即是最高效率点对应的参数。离心泵一般不大可能恰 好在设计点运行,但应尽可能在高效区(在最高效率的92% 范围内,如图中波折号所示的区域)工作。 轴流泵 n什么是轴流泵,有什么特点? n轴流泵是流量大、扬程低、比转数高的叶片式泵,轴流泵 的液流沿轴方向流动,但其设计的基本原理
12、与离心泵基本 相同。轴流泵适用于大流量、低扬程的场合。 n轴流泵的特点: 轴流泵不能随便将流量减小,否则,水泵将会出现不稳 定工作状态,且产生剧烈的振动和噪音,效率也急剧地下 降,这对水泵工作是很不利的。 2. 为了减少动力 机起动功率,轴流泵应开阀启动,因为此时功率最小,对 动力机最安全。否则,电动机起动功率过大,以致烧毁电 机。 3. 轴流泵不宜采用变阀来调节水泵性能。 概括来说,轴流泵的性能特点是大流量、低扬程的农用水 泵。 混流泵 n流泵从外形、结构都是介于离心泵和轴流泵之间;混流泵的抽水原理 ,叶轮的高速旋转,既产生离心泵的离心力,又具有轴流泵的推升力 ,混流泵靠这两种力的混合作用而
13、抽水。混流泵的使用性能也是介乎 于离心泵和轴流泵之间,它和离心泵比较,扬程低一些,而流量大一 些;它与轴流泵比较,扬程高一些,但流量又小一些。这对于我国幅 员辽阔,地形复杂,多了一种泵型因地制宜的选用。 混流泵的使用性能以工作参数来表示。例如流量、扬程、功率、 效率、转速等。在一定转速下,以流量为变量,也就是如果改变水泵 的流量,则水泵的扬程、功率和效率等都随之而变化。把这种相互关 系的变化规律,综合绘制成几条曲线来表示,这就是水泵性能曲线。 混流泵的性能曲线形状也是介于离心泵和轴流泵之间,对于高扬程混 流泵,其流量与扬程、流量与功率的相互关系变化规律接近于离心泵 ,在使用上,可采用关闭阀门启
14、动,这时功率最小,动力机安全。对 于低扬程混流泵,性能参数之间的变化规律接近于轴流泵,在使用上 ,不宜采用关阀启动,而应该开阀启动,这时功率比较小,电动机不 容易被烧毁。 鉴于以上特点,混流泵适用于丘陵地区的农田排灌 混流泵 容积泵 n 容积式泵是依靠包容液体的密封工作空间容积的周期性 变化,把能量周期性地传递给液体,使液体的压力增加,直至 将液体强行排出. n积式泵用于粘度过高、离心泵不能使用的场合,以及产量 可以调节的场 合。它们通常是自吸式的,并其可以处理含气流体。但所 有的容积式泵都需 要压力安全装置,以避免在出口关闭或堵塞的情况下,对 泵和系统产生损害。 许多容积式泵在市场上都可以买
15、到,通常主要有两种形式 的泵:转子式和 往复式。往复式泵需要一套阀系统,而阀系统会增加剪切 率且易于磨损和堵 塞。 容积泵 真空泵 n凡是从设备中抽出气体,使设备内部达到真空的机械称为真空抽气机或真空 泵。 从结构上真空泵大致可分为:往复式真空泵、回转式真空泵和射流式真空泵 等。 1、往复式真空泵。往复式真空泵适用于抽送不含固体颗粒、无腐蚀性的气体 。这种真空泵的抽气速率较大,真空度较高。故在化工厂中广泛应用。但其 结构复杂,维修量大。 2、水环式真空泵。水环式真空泵是回转真空泵的一种。 3、射流式真空泵。射流式真空泵是利用一种压力较高的工作流体来输送另一 种流体。 循环水真空泵广泛用于蒸发蒸馏、结晶、过滤、减压、升华等作业,低温冷 却循环水真空泵是真空泵和低温冷却泵的结合。即可以抽真空,又可以提供 低温冷却循环水,是减压蒸馏和减压浓缩的良好辅助设备,特别适应配备旋 转蒸发器,不但减少了使用空间,而且降低了真空度,节省了水资源,被现 代实验室广泛装备。