水泵与水泵站(水利)PPT文件格式下载.ppt

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喷雾器等,容积泵的特点是工作流量稳定，基本不受工作压力变化的影响，常用来做为计量泵使用。

（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。

三、叶片式水泵的分类与型号,叶片式水泵是依靠叶轮的高速旋转来完成能量的转换和传递的。

叶轮叶片的形状则影响着水泵对水流的作用力及水流的出流方向，根据叶轮出水的水流方向的不同可将叶片式水泵分为径向流、轴向流和斜向流3种。

来看一下这三种不同情况下，,叶片式水泵图,a,离心泵：

叶轮出流方向为径向，叶轮叶片对水流的作用力为离心力。

b,轴流泵：

叶轮出流方向为轴向，液体质点在叶轮中流动时主要受到的是轴向升力。

c,混流泵：

叶轮出流方向为斜向，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。

再来认识一下这几种水泵的外形:

单级单吸式离心泵,单级双吸式离心泵,大型单级双吸式离心泵,卧式蜗壳式混流泵,轴流泵,混流泵,四、叶片泵的工作原理,1，离心泵的工作原理：

离心泵在启动之前，应先用水灌满泵壳和吸水管道，然后，驱动电机，使叶轮和水作高速旋转运动，此时，水受到离心力作用被甩出叶轮，经蜗形泵壳中的流道而流入水泵的压水管道，由压水管道而输入管网中去。

在这同时，水泵叶轮中心处由于水被甩出而形成真空，吸水池中的水便在大气压力作用下，沿吸水管而源源不断地流入叶轮吸水口，又受到高速转动叶轮的作用，被甩出叶轮而输入压水管道。

这样，就形成了离心泵的连续输水。

离心泵的工作原理,2，轴流泵的工作原理空气动力学中机翼的升力理论,3，混流泵的工作原理,第二节叶片泵的主要零部件,本节主要介绍离心泵与轴流泵的主要部件。

一、离心泵的主要零部件离心泵的部件组成主要有：

叶轮、泵轴、泵壳、泵座、轴封装置、减漏环、轴承座、联轴器、轴向力平衡装置。

1，叶轮叶轮的作用叶轮是离心泵最重要的部件，通常由盖板、叶片、轮毂等组成,a,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,b,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,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,开敞式,半开敞式,2、泵轴,泵轴是用来支承和固定并带动叶轮旋转的，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。

3、泵壳,泵壳一般由泵盖、壳体（蜗壳）、出水接管组成泵壳的作用：

1，使水流平顺地进入叶轮2，汇集叶轮甩出的流体,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。

泵壳的材料一般有铸铁、铸钢、不锈钢等,4、泵座,泵座的作用是用来支承和固定水泵的。

泵座上有与底板或基础固定用的法兰孔。

上述的零件中，叶轮和泵轴是离心泵中的转动部件，泵壳和泵座是离心泵中的固定部件。

轴封装置位于泵轴穿过泵壳处，作用是密封水泵的转动部件和固定部件之间的间隙，防止水泵内的高压水（单吸式离心水泵、混流泵、轴流泵）向泵外泄漏，或者是为了防止泵外的空气向泵内渗入（双吸式离心泵）破坏水泵进水口处的真空状态。

轴封装置主要有两种形式：

填料密封和机械密封。

（1）填料密封装置也称填料盒（见构造示意图）。

5、轴封装置,叶轮,水泵轴,

（2）机械密封也称端面密封。

6、减漏环,减漏环位于叶轮吸入口的外圆与泵壳内壁的接缝处,减漏环的作用是减少回流损失，同时承受磨损，所以也称为承磨环。

由于其位于水泵叶轮的进口处，也称为口环。

7、轴承体支承水泵的转动部分（叶轮和泵轴）8、联轴器将原动机械和水泵的轴联接起来的装置原动机械与水泵之间的联接和传动方式一般有：

（1）皮带传动（皮带轮、皮带）

（2）联轴器传动（弹性联轴器、刚性联轴器）,9、轴向力平衡装置,平衡孔1排出压力；

2加装的减漏环3平衡孔；

4泵壳上的减漏环,二、轴流泵的主要部件,第三节机电排灌常用泵的典型结构,一、离心泵的典型结构型式离心泵：

按吸水方式分-单吸式与双吸式按叶轮个数分-单级和多级,1，单级单吸卧式离心泵的基本构造,单级单吸卧式离心泵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（皮带轮或联轴器）,单级单吸式离心泵,2，单级双吸式离心泵的构造,单级双吸离心泵结构图1泵体；

2泵盖；

3叶轮；

4泵轴；

5密度封环；

6轴套：

7填料盒；

8填料；

9水封环；

10压盖；

11轴套螺母：

12轴承体；

13固定螺钉；

14轴承体压盖；

15滚动轴承；

16联轴器；

17轴承端；

18挡水圈；

19螺杆；

20键,单级双吸式离心泵,3，多级泵,多级泵是指一个泵轴上串装两个以上的叶轮的水泵，叶轮的个数即为水泵的级数。

二、轴流泵的典型结构,轴流泵主要有立式、卧式和斜式三种结构形式轴流泵的叶片的安装形式有固定式、半调节式和全调节式三种，固定式主要用于小口径的轴流泵（小于300mm）,三、混流泵的典型结构,混流泵根据其压水室的不同，通常可分为蜗壳式和导叶式两种。

蜗壳式与单吸式离心泵相似导叶式与立式轴流似。

工作原理：

介于离心泵和轴流泵之间。

混流泵,第四节泵的基本性能参数,水泵的6个性能参数：

1、流量（抽水量）水泵在单位时间内所输送的液体数量。

用字母Q表示，常用的体积流量单位是m3h或Ls。

常用的重量流量单位是th。

2、扬程（总扬程）水泵对单位重量（1kg）液体所作功，也即单位重量液体通过水泵后其能量的增值。

用字母H表示，其单位为kgmkg，也可折算成被送液体的液柱高度（m）；

工程中用国际压力单位帕斯卡（Pa）表示。

3、轴功率泵轴得自原动机所传递来的功率称为轴功率，以N表示。

原动机为电力拖动时，轴功率单位以kw表示。

有效功率单位时间内流过水泵的液体从水泵那里得到的能量叫做有效功率，以字母Nu表示泵的有效功率为,4、效率水泵的有效功率与轴功率之比值，以表示。

t：

运行时间h1：

水泵的效率2：

电机的效率,例：

某水厂取水泵站，供水量Q8.64104m3d，扬程H=30m；

水泵及电机的效率均为70，则该泵站工作10h其电耗值？

5、转速水泵叶轮的转动速度，通常以每分钟转动的次数来表示，以字母n表示常用单位为rmin（rpm）。

在往复泵中转速通常以活塞往复的次数来表示（次min）,6.允许吸上真空高度（Hs）及气蚀余量（Hsv）允许吸上真空高度（Hs）指水泵在标准状况下（即水温为20、表面压力为一个标推大气压）运转时，水泵所允许的最大的吸上真空高度（即水泵吸入口的最大真空度）。

单位为mH20。

水泵厂一般常用Hs来反映离心泵的吸水性能。

气蚀余量（Hsv）指水泵进口处，单位重量液体所具有超过饱和蒸气压力的富裕能量。

水泵厂一般常用气蚀余量来反映轴流泵、锅炉给水泵等的吸水性能。

气蚀余量在水泵样本中也有以h来表示的。

水泵的铭牌,水泵的铭牌,型号:

12SH-28A扬程：

10m流量：

684m3/h转数：

1450r/min效率：

78%轴功率：

28kW允许吸上真空高度：

4.5m总量：

660kg,水泵型号,第二章叶片泵的基本理论,离心泵的基本方程式是反映离心泵的扬程与离心泵叶轮中流体运动状况之间的关系的在下面的讨论中我们以离心泵为例进行分析,得到的结论对所有叶片泵都适用首先来分析一下离心泵叶轮中流体的运动情况,来看一下离心泵的抽水过程:

离心泵的工作过程,第一节离心泵的叶片理论1、速度矢量三角形,

（1）相对速度,圆周速度,绝对速度,即:

（2）速度矢量三角形,（牵连速度）,（3）绝对速度的切向分速度Cu和法向分速度Cr,叶轮出口速度三角形,法向分速度Cr,切向分速度Cu,C与u的夹角C与W的夹角,（a）后弯式（90）,（b）径向式（90）,（c）前弯式（90）,按出水角的大小离心泵叶片形状可分成三种:

2、基本方程式的推导三点假定：

（1）液流是恒定流；

（2）叶槽中，液流均匀一致，叶轮同半径处液流的同名速度相等。

（3）液流为理想液体，也即无粘滞性。

（1）质点的动量矩与动量矩定律质点的动量矩L=mV*R,则作用在质点上的所有外力对转动中心O的力矩Mo为：

（2）外力矩M与功率N的关系W=FS或dW=FdS=FRd而:

M=FR,dW=Md,（3）叶轮中液体的动量矩与功率：

取一个叶轮流槽来进行分析叶轮中液流质点动量矩的变化,1、按动量矩定理可得:

2、等式两边同乘以角速度:

M=QT（C2uR2-C1uR1）=Nh,代入化简后得到:

经分析最后得到:

M=QT（C2uR2-C1uR1）,而:

上式即为叶片泵的基本方程式,3、基本方程式的讨论

（1）为了提高水泵的扬程和改善吸水性能，离心泵在设计时常取90，即u=0则

（2）由于则增加转速（n）相加大轮径（D2），可以提高水泵之扬程。

（3）离心泵的理论扬程与液体的容重无关但当输送不同容重的液体时，水泵的扬程相同,但水泵所消耗的功率将是不同的。

4、基本方程式的修正假定1基本满足。

假定2“反旋现象”。

假定3有水力损耗,h水力效率;

p修正系数。

5.1离心泵装置水泵装置也称抽水装置.如图所示该装置由:

吸水管路系统、水泵、出水管路系统、动力设备及传动设备等组成水泵的装置效率是指整个抽水装置的效率,由水泵效率、动力机效率、传动效率、管路效率等组成。

装置效率反映了整个抽水系统对能量的利用程度，是最值得关注的。

5、离心泵装置的总扬程,5.2水泵装置的总扬程1，绝对压强（力）：

以没有气体存在的绝对真空状态作为压力零点2，相对压强（力）：

以一个工程大气压力为压力零点3，1工程大气压力=1kg/cm2=9.8N/cm2=10mH2O4，1标准大气压力=1.033kg/cm2=10.33mH2O5，真空：

当某处的绝对压力小于一个大气压力时，即认为该处存在真空。

真空值Pv=Pa-P真空度=Pv/Pa*100%,

（1）总扬程的表达式一:

设：

水泵进口断面1-1的断面比能为E1水泵出口断面2-2的断面比能为E2则水泵的扬程：

H=E2-E1,代入断面比能的表达式可得：

合并一下：

而：

用Hd表示压力表读数换算成的水柱高度，用Hv表示真空表的读数换算成的水柱高度，则：

代入到公式,可得：

忽略水泵进口断面和出口断面的流速水头差和两个断面间的垂直高差，则上式可以简化为：

水泵基准面,吸水池自由表面,出水池自由表面,水泵进口断面,水泵出口断面,HST,

（2）总扬程表达式二:

先来看一下水泵装置中的几个典型的断面。

压水地形高度Hsd,吸水地形高度Hss,静扬程HST,再看几个断面之间的几何高度：

吸水地形高度Hss,压水地形高度Hsd,静扬程HsT,下面进行分析：

列吸水池断面与水泵进口断面的能量方程：

设Z0=0，Z1=Hss-Z/2,而：

P0=Pa,P1-Pa=-P