水泵技术基础知识培训

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1、1Pump Technical Training 水泵知识培训水泵知识培训1) The definition and classification of pump 泵的定义和分类 1.1) The definition of pump 泵的定义 泵是把原动机的机械能转换成液体能量的机器。泵用来增加液体的位能、压能、动能 （高速液流） 。原动机通过泵轴带动叶轮旋转，对液体作功，使其能量增加，从而 使需要数量的液体，由吸水池经泵的过流部件输送到要求的高处或要求压力的地方。离心泵装置示意图如下：泵工作的装置简图1.2) The classification of pump: vane pump, p

2、ositive displacement pump, other type pumps. 泵的分类：叶片式泵；容积式泵；其它类型泵 泵的种类很多，按其作用原理可分为如下三大类： 1）叶片式泵 叶片式泵也叫动力式泵，这种泵是连续地给液体施加能量，如离心泵、混流泵、轴流泵 等。 2）容积式泵 在这种泵中，通过封闭而充满液体容积的周期性变化，不连续地给液体施加能量，如活 塞泵、齿轮泵、螺杆泵等。 3）其它类型泵 这些泵的作用原理各异，如射流泵、水锤泵、电磁泵等 泵的详细分类如下：泵的分类2离心泵单级（单吸、双吸、自吸、非自吸） 多级（节段式、涡壳式） 混流泵涡壳泵、导叶式（固定导叶、可调导叶） 轴流

3、泵固定叶片、可调叶片叶 片 式 泵 旋涡泵单级、多级、自吸、非自吸 往复泵（活塞式、柱塞式）蒸汽双作用（单缸、双缸）电动往复式单作用、双作用（单缸、多缸）容 积 式 泵转子泵螺杆 （单、双、三螺杆） ；齿轮式（内啮合、外啮合） 环流活塞式（内环流、外环流） ，滑片式，凸轮式； 轴向柱塞式；径向柱塞式 其它 类型泵射流泵；气体扬水泵；水锤泵，电磁泵；水轮泵等2) Vane pump flow passage parts and structure 叶片泵的过流部件和结构形式 2.1) Vane pump flow passage parts 叶片式泵的过流部件 叶片式泵的主要过流部件有吸水室、叶

4、轮和压水室（包括导叶） 。 泵吸水室位于叶轮前面，其作用是把液体引向叶轮，有直锥形、弯管形和螺旋形三种形 式压水室位于叶轮外围，其作用是收集从叶轮流出的液体，送入排出管。压水室主要有螺 旋形压水室（涡壳） ，导叶和空间导叶三种形式叶轮是泵是重要的工作元件，是过流部件的心脏。叶轮由盖板和中间的导叶组成，根据 液体从叶轮流出的方向不同，叶轮分为离心式（径流式） 、混流式（斜流式）和轴流式 三种型式： 离心式（径流式）叶轮液体流出叶轮的方向垂直于轴线，即沿半径方向流出 混流式（斜流式）叶轮液体流出叶轮的方向倾斜于轴线 轴流式叶轮液体流出叶轮的方向平行于轴线，即沿轴线方向流出。各种泵过流部件示意图：3

5、2.2) Vane pump structure 叶片式泵的结构形式 2.2.1) Pump classification by shaft: horizontal, vertical, inclined 按主轴方向：卧式；立 式；斜式 卧式：主轴水平放置 立式：主轴垂直放置 斜式：主轴倾斜放置2.2.2) Pump classification by impeller: centrifugal pump, mixed flow pump, axial flow pump 按叶轮种类：离心式；混流式；轴流式 离心式：装离心式叶轮 混流式：装混流式叶轮 轴流式：装轴流式叶轮2.2.3) Pump

6、 classification by entry: single-entry, double entry 按吸入方式：单吸；双吸 单吸：装单吸叶轮 双吸：装双吸叶轮2.2.4) Pump classification by stage: single-stage, multi-stage 按级数：单级；多级 单级：装一个叶轮 多级：同一根轴上装两个或两个以上的叶轮2.2.5) Pump classification by blade installation: adjustable blade, fixed blade 按叶片安 装方法：可调叶片；固定叶片 可调叶片：叶轮叶片安放角可以调节的结

7、构 固定叶片：叶轮叶片安放角固定的结构2.2.6) Pump classification by split casing: subsection, multi-section, center split volute casing, horizontal center split casing, vertical split casing, inclined split casing 按壳体剖分方式：分段式；节段式；中开式；水平中开式；垂直中开式；斜中开 式 分段式：壳体按与主轴垂直的平面剖分； 节段式：在分段式结构形式中，每一级壳体都是分开式的； 中开式：壳体在通过轴中心线的平面上分开 水

8、平中开式：在中开式结构中，剖分面是水平的； 垂直中开式：在中开式中，剖分面是与水平面垂直的 斜中开式：在中开式中，剖分面是倾斜的42.2.7) Pump classification by casing: volute casing, double volute casing, casing with vane, canister, double casing 按泵体形式：涡壳式；双涡壳式；透平式；筒袋式； 双层壳体式 涡壳式：叶轮排出侧具有带涡室的壳体 双涡壳式：叶轮排出侧具有带双涡室的壳体 透平式：带导叶的离心式泵； 筒袋式：内壳体外装有圆筒状的耐压壳体 双层壳体式：指筒袋式之外的双层壳体

9、泵2.2.8) Pump classification by support: 按泵体的支承方式： 悬架式：泵体下有泵脚，固定在底座上，轴承体悬在一端 托架式：轴承体下部固定在底座上，泵体被轴承体托起悬在一端 中心支承式：泵体两侧在通过轴心的水平上固定在底座上。2.2.9) Special structure vane pump 特殊结构的叶片式泵 潜水电泵：驱动泵的电动机与泵一起放在水中使用的泵； 贯流式泵：泵体内装有电动机等驱动装置； 屏蔽泵：泵与电动机直连（共用一根轴） ，电动机定子内侧装有屏蔽套，以防液体进入 定子； 磁力泵：电动机带动外磁钢旋转，通过磁感应使和泵叶轮连在一起的内磁钢旋

10、转，内外 磁钢间有隔离套；完全杜绝液体外漏； 自吸式泵：泵再次起动时无需灌水的泵； 管道泵：泵作为管道的一部分，无需特别改变管路即可安装； 无堵塞泵：泵在抽送液体中所含固体物质不会在泵内造成堵塞。3) Pump application 泵的用途泵是一种通用机械，种类很多，应用极广，可以说，在国民经济各部门中，凡是有液体 流动的地方，就有泵在工作。其主要应用范围是：农田排灌，石油化工，动力工业，城 市给排水，采矿和船舶工业等。另外，泵在火箭燃料供给，船舶推进方面也得到应用。3.1) Power plant 火电厂用泵3.2) Water intake and water distribution

11、 in water plant 自来水工程3.3) Petroleum industry 石油工业3.4) Chemical industry 化学工业54) Pump basic parameter 泵的基本参数表征泵主要性能的参数有以下几个：4.1) Flow rate Q 流量 Q 流量是泵在单位时间内输送出支液体量（体积或质量） 体积流量用 Q 表示，单位是：m3/s, m3/h，l/s 等。 质量流量用 Qm 表示，单位是：t/h, kg/s 等。 质量流量和体积流量的关系为 Qm=Q 式中 液体的密度（kg/m3, t/m3） ，常温清水 =1000kg/m3.4.2) Disch

12、arge head H 扬程 H 扬程是泵所抽送的单位重量液体从泵进口处（泵进口法兰）到泵出口处（泵出口法兰） 能量的增值。也就是一牛顿液体通过泵获得的在效能量。其单位是 N.m/N=m，即泵抽 送液体的液柱高度，习惯简称为米。 根据定义，泵的扬程可以写为 H=Ed-Es 式中 Ed在泵出口处单位重量液体的能量(m)Es在泵进口处单位重量液体的能量(m)单位重量液体的能量在水力学中称为水头，通常由压力水头 P/g(m)，速度水头 V2/2g(m)和位置水头 Z(m)三部分组成，即 Ed=Pd/g+Vd2/2g+Zd Es=Ps/g+Vs2/2g+Zs因此H= (Pd- Ps) /g+(Vd2

13、-Vs2)/2g+(Zd- Zs) 4.3) Rotating speed n 转速 n 转速是泵轴单位时间的转数，用符号 n 表示，单位是 r/min。4.4) Net positive suction head NPSH 汽蚀余量 NPSH 汽蚀余量又叫净正吸头，是表示汽蚀性能的主要参数。汽蚀余量国内曾用 h 表示4.5) Power P and efficiency 功率 P 和效率 泵的功率通常指输入功率，即原动机传到泵轴上的功率，故又称轴功率，用 P 表示。 泵的有效功率又称输出功率，用 Pe 表示，它是单位时间内输送出去的液体在泵中获得 的有效能量。 因为扬程是泵输出的单位重量液体

14、从泵中获得的有效能量，所以扬程和质量流量及重力 加速度的乘积，就是单位时间内从泵中输出液体所获得者有效能量泵的有效功率。 Pe=HQmg=gQH (W)6或 Pe=gQH/1000=QH/1000（KW）式中 泵输送液体的密度（kg/m3）;泵输送液体的重度（N/m3）;Q泵的流量（m3/s）;H泵的扬程(m);g重力加速度（m/s2） 。式中若液体重度的单位为 kgf/ m3,则 Pe=QH/102（KW）轴功率 P 和有效功率 Pe 之差为泵内的损失功率，其大小用泵的效率来计量。泵的效率 为有效功率和轴功率之比，用 表示，即 =Pe/P5) Pump characteristic curv

15、e 泵的特性曲线 泵内运动参数之间存在着一定的联系。由叶轮内液体的速度三角形可知，对既定的泵在 一定的转速(u)下，Vu（表示扬程）随着 Vm（表示流量）增加而减小。因此，运动参数 的外部表示形式性能参数，其间也必然存在着相应的联系。如果用曲线的形式表示 性能参数之间的关系，称为泵的性能曲线（也叫特性曲线） 。通常用横坐标表示流量 Q，纵坐标表示扬程 H、效率 、轴功率 P、汽蚀余量 NPSH（净正吸头）等。5.1) Capacity-head curve 流量-扬程曲线 5.2) Capacity-efficiency curve 流量-效率曲线 5.3) Capacity-NPSH cur

16、ve 流量-汽蚀余量曲线 5.4) Capacity-power curve 流量-功率曲线 5.5) Pump performance curve in part-load 水泵在部分负载时运行情况 5.5) Pump four quadrant curve 水泵四象限曲线6) Pump similitude theory 泵的相似理论 6.1) Pump specific speed 泵的比转速 6.2) Pump regulation of turning off impeller 泵的切割定律 6.3) Pump design basic method 水泵的设计基本方法7) Pump regulation 泵的调节77.1) Regulated by valve 阀门调节 7.2) Regulated by variable frequency drive 变频调节 7.3) Regulated by turning off impeller diamete