泵的型号及原理.docx

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泵的型号及原理

泵的分类与原理

1、泵的分类：

泵是把原动机的机械能转换为液体的能量的机器。

原动机（电动机、柴油机等）通过泵轴带动叶轮旋转，对液体作功，使其能量（包括位能、压能和动能）增加，从而使液体输送到高处或要求有压力的地方。

原动机种类分为：

电动机、内燃机、汽轮机。

一般电动机作为原动机的比较多，使用比较广泛，内燃机一般用在应急的场合，汽轮机一般用在蒸汽比较丰富的场合。

按工作原理分：

1.容积式泵

    靠工作部件的运动造成工作容积周期性地增大和缩小而吸排液体，并靠工作部件的挤压而直接使液体的压力能增加。

    根据运动部件运动方式的不同又分为：

往复泵和回转泵两类。

    根据运动部件结构不同，有：

活塞泵和柱塞泵;有齿轮泵、螺杆泵、叶片泵和水环泵。

2.叶轮式泵

    叶轮式泵是靠叶轮带动液体高速回转而把机械能传递给所输送的液体。

   根据泵的叶轮和流道结构特点的不同可分为：

   1）离心泵

   2）轴流泵

   3）混流泵

   4）旋涡泵。

3.喷射式泵

   是靠工作流体产生的高速射流引射流体，然后再通过动量交换而使被引射流体的能量增加。

4.泵的其它分类

  泵还可以按泵轴位置分为:

  1）立式泵

  2）卧式泵

  按吸口数目分为:

1）单吸泵 （single suction pump）单侧进水式泵：

又叫单吸泵，即叶轮上只有一个进水口；

  2）双吸泵 （double suction pump）即叶轮两侧都有一个进水口。

它的流量比单吸式泵大一倍，可以近似看作是二个单吸泵叶轮背靠背地放在了一起。

  按驱动泵的原动机来分:

  1）电动泵

  2）汽轮机泵

 3）柴油机泵

离心泵的分类很多，它是依据不同的结构特点而划分的。

一、按工作叶轮数目来分类

   1、单级泵：

即在泵轴上只有一个叶轮。

   2、多级泵.：

即在泵轴上有两个或两个以上的叶轮，这时泵的总扬程为n个叶轮产生的扬程之和。

二、按工作压力来分类

   1、低压泵：

压力低于100米水柱；

   2、中压泵：

压力在100~650米水柱之间；

   3、高压泵：

压力高于650米水柱。

三、按叶轮进水方式来分类

   1、单侧进水式泵：

又叫单吸泵，即叶轮上只有一个进水口；

   2、双侧进水式泵：

又叫双吸泵，即叶轮两侧都有一个进水口。

它的流量比单吸式泵大一倍，可以近似看作是二个单吸泵叶轮背靠背地放在了一起。

四、按泵壳结合缝形式来分类

   1、水平中开式泵：

即在通过轴心线的水平面上开有结合缝。

   2、垂直结合面泵：

即结合面与轴心线相垂直。

五、按泵轴位置来分类

   1、卧式泵：

泵轴位于水平位置。

   2、立式泵：

泵轴位于垂直位置。

六、按叶轮出来的水引向压出室的方式分类

   1、蜗壳泵：

水从叶轮出来后，直接进入具有螺旋线形状的泵壳。

   2、导叶泵：

水从叶轮出来后，进入它外面设置的导叶，之后进入下一级或流入出口管。

   平时我们说某台水泵属于多级泵，是指叶轮多少来讲的。

根据其它结构特征，它又有可能是卧式泵、垂直结合面泵、导叶式泵、高压泵、单面进水式泵等。

所以依据不同，叫法就不一样。

另外，根据用途也可进行分类，如油泵、水泵、凝结水泵、排灰泵、循环水泵等。

三、离心泵的主要部件

 主要部件有叶轮、泵壳和轴封装置。

1、叶轮

叶轮的作用是将原动机的机械能直接传给液体，以增加液体的静压能和动能（主要增加静压能）。

叶轮一般有6~12片后弯叶片。

叶轮有开式、半闭式和闭式三种，如图2－2所示。

开式叶轮在叶片两侧无盖板，制造简单、清洗方便，适用于输送含有较大量悬浮物的物料，效率较低，输送的液体压力不高；半闭式叶轮在吸入口一侧无盖板，而在另一侧有盖板，适用于输送易沉淀或含有颗粒的物料，效率也较低；闭式叶轮在叶轮在叶片两侧有前后盖板，效率高，适用于输送不含杂质的清洁液体。

一般的离心泵叶轮多为此类。

叶轮有单吸和双吸两种吸液方式。

2、泵壳

作用是将叶轮封闭在一定的空间，以便由叶轮的作用吸入和压出液体。

泵壳多做成蜗壳形，故又称蜗壳。

由于流道截面积逐渐扩大，故从叶轮四周甩出的高速液体逐渐降低流速，使部分动能有效地转换为静压能。

泵壳不仅汇集由叶轮甩出的液体，同时又是一个能量转换装置。

3、轴封装置

作用是防止泵壳内液体沿轴漏出或外界空气漏入泵壳内。

常用轴封装置有填料密封和机械密封两种。

填料一般用浸油或涂有石墨的石棉绳。

机械密封主要的是靠装在轴上的动环与固定在泵壳上的静环之间端面作相对运动而达到密封的目的,离心泵密封漏液是最常见的问题。

泵的密封形式一般分为机械密封和填料密封。

轴封处泄漏不得大于：

填料密封，初期每分钟不多于20滴，末期每分钟不多于40滴；机械密封，初期应无泄漏，末期每分钟不多于5滴。

四、离心泵的分类

1、离心泵的分类：

离心泵分类形式很多

⑴按流体吸入叶轮的方式分类：

单吸式泵和双吸式泵

⑵按级数分类：

单级泵和多级泵

⑶按主轴的安放情况分类：

卧式泵、立式泵和斜式泵

五、离心泵的性能参数及工作原理

⑴、离心泵的性能参数

①流量

 流量是泵在单位时间内输送出去的液体量。

用qv表示容积流量，单位是m3/s，用qm表示质量流量，单位是kg/s。

其中：

qm=ρqv。

②扬程

  扬程是单位重量液体从泵进口处到泵出口处能量的增值，也就是1N液体通过泵获得的有效能量。

其单位是N*m/N=m，即泵抽送液体的液柱高度。

扬程主要体现在液体压力的提高。

③转速 ：

是泵轴单位时间的转数，一般用n表示，单位是r/min。

④汽蚀余量

 汽蚀余量又叫静正吸头，是表示汽蚀性能的主要参数，一般用NPSH表示，单位是m。

⑤功率

  泵的功率通常指输入功率，即原动机传到泵轴上的轴功率，用N表示，单位是W或KW。

⑥效率

  泵的有效功率用Ne表示，它是单位时间内从泵中输送出去的液体在泵中获得的有效能量，Ne=gρqvH。

泵的效率为有效功率和轴功率之比，即η=Ne/N。

它反应了泵中能量的损失程度。

泵中的损失一般可分为：

容积损失（流量泄漏所造成的能量损失）、流动损失、机械损失（轴承、密封装置和轮盘的摩擦损失）。

⑵、离心泵的工作原理

  离心泵在启动前，应关闭出口阀门，泵内灌满液体，此过程称为灌泵。

工作时启动原动机使叶轮旋转，叶轮中的叶片驱使液体一起旋转从而产生离心力，使液体沿叶片流道甩向叶轮出口，经蜗壳送入打开出口阀门的排出管。

液体从叶轮中获得机械能使压力能和动能增加，依靠此能量使液体达到工作地点。

在液体不断被甩出的同时，叶轮入口处就形成了低压。

在吸液池和叶轮入口中心线的液体之间就产生了压差，吸液池中液体在这个压差作用下，便不断的经吸入管路及泵的吸入室进入叶轮之中，从而使离心泵连续的工作。

六、离心泵的汽蚀现象

1、汽蚀发生的机理

  离心泵运转时，流体的压力随着从泵入口到叶轮入口而下降，在叶片附近，液体压力最低。

此后，由于叶轮对液体做功，压力很快上升。

当叶轮叶片入口附近压力小于等于液体输送温度下的饱和蒸汽压力时，液体就汽化。

同时，还可能有溶解在液体内的气体溢出，它们形成许多汽泡。

当汽泡随液体流到叶道内压力较高处时，外面的液体压力高于汽泡内的汽化压力，则汽泡会凝结溃灭形成空穴。

瞬间内周围的液体以极高的速度向空穴冲来，造成液体互相撞击，使局部的压力骤然剧增（有的可达数百个大气压）。

这不仅阻碍流体的正常流动，更为严重的是，如果这些汽泡在叶轮壁面附近溃灭，则液体就像无数小弹头一样，连续地打击金属表面，其撞击频率很高（有的可达2000~3000Hz），金属表面会因冲击疲劳而剥裂。

若汽泡内夹杂某些活性气体（如氧气等），他们借助汽泡凝结时放出的能量（局部温度可达200~300℃），还会形成热电偶并产生电解，对金属起电化学腐蚀作用，更加速了金属剥蚀的破坏速度。

上述这种液体汽化、凝结、冲击，形成高压、高温、高频率的冲击载荷，造成金属材料的机械剥裂与电化学腐蚀破坏的综合现象称为汽蚀。

2、汽蚀的严重后果

  汽蚀是水力机械的特有现象，它带来许多严重的后果。

①汽蚀使过流部件被剥蚀破坏 

  通常离心泵受汽蚀破坏的部位，先在叶片入口附近，继而延至叶轮出口。

起初是金属表面出现麻点，继而表面呈现槽沟状、蜂窝状、鱼鳞状的裂痕，严重时造成叶片或叶轮前后盖板穿孔，甚至叶轮破裂，造成严重事故。

因而汽蚀严重影响到泵的安全运行和使用寿命。

②汽蚀使泵的性能下降 

  汽蚀使叶轮和流体之间的能量转换遭到严重的干扰，使泵的性能下降，严重时会使液流中断无法工作。

③汽蚀使泵产生噪音和振动

  气泡溃灭时，液体互相撞击并撞击壁面，会产生各种频率的噪音。

严重时可以听到泵内有“噼啪”的爆炸声，同时引起机组的振动。

而机组的振动又进一步足使更多的汽泡产生和溃灭，如此互相激励，导致强烈的汽蚀共振，致使机组不得不停机，否则会遭到破坏。

④汽蚀也是水力机械向高流速发展的巨大障碍，应为流体流速愈高，会使压力变得愈低，更易汽化发生汽蚀。

3、离心泵产生汽蚀的原因

1、被输送的介质温度过高；  2、水池液位过低，有气体被吸入；

3、泵的安装高度过高；    4、流速和吸入管路上的阻力太大；

5、吸入管道、压兰（指不带液封的）密封不好，有空气进入。

（一）、启动与运行

1）.全开进口阀门，关闭吐出管路阀门。

2）.接通电源，当泵达到正常转速后，再逐渐打开吐出管路上阀门，并调节到所需工况。

3）.注意观察仪表读数，检查轴封泄漏情况，正常时机械密封泄漏，＜3滴/分，检查电机、轴承处温升≤70度，如果发现异常情况，应及时处理

（二）、停车

1.逐渐关闭吐出管路阀门，切断电源；   2.关闭进口阀门；

3.如环境温度低于0度，应将泵内液体放尽，以免冻裂；

4.如长期停用，应将泵拆卸清洗，包装保管。

IS泵的型号编制：

（IS泵仍是单级单吸悬臂式离心泵）

第一部分：

代表泵的名称，用IS表示；

第二部分：

代表泵的吸入口直径，以mm为单位，用阿拉伯数字表示。

第三部分：

代表泵的排出口直径，以mm为单位，用阿拉伯数字表示。

第四部分：

代表泵叶轮名义直径，以mm为单位，用阿拉伯数字表示。

第五部分：

代表泵的变形产品，用A、B、C三个字母表示。

大写的汉语拼音字母A、B、C三个字母分别表示叶轮经第一次、第二次切割等

例如：

IS65--50--160A表示吸入口直径65mm，排出口直径50mm,叶轮名义直径160mm,叶轮经第一次切割的单级单吸离心泵。

离心式清水泵：

型号：

IS100-65-200扬程：

50m

流量：

100m3/h必须气蚀余量：

3.6m轴功率：

17.9KW

配用功率：

22KW效率76％转速：

2900r/min

IS200—150—250扬程：

22m流：

400m3/h必须气蚀余量：

3.5m轴功率：

29.1KW

配用功率：

32KW转速：

1450r/min效率：

82.5%电动机型号：

Y225S—437KW北京市电机总厂

贫油泵离心清水泵ISY80－50－250B扬程63.1米流量44.4m3∕h配用功率8.5KW隔爆型三相异步电动机型号YB160L－2功率18.5KW转速2930r∕min

卧式离心泵

例：

ISW65-160（I）A

ISW 65 - 160 （I） A（B）

│  │  　│ │   └─叶轮经第一次切割

│  │  　│ └─-──流量分类、（I）为大流量、

│  │　  └─────叶轮名义外径（mm）

│  └────────泵的口径（mm）

│　              ┌ ISW型卧式管道离心泵

└─────