第一章_水泵的基础知识.ppt

1 3水泵的基础知识 泵的定义 泵是把动力机械能或其他能源的能量转换成液体的能量 用来增压输送液体的机械 泵是国民经济中应用最广泛 最普遍的通用机械 如农田的灌溉与排涝 城市与乡镇的给排水 火力发电厂的锅炉及冷却给水 矿井中的排水 石油的开采和输送 船舶的推进 火箭的发射等 泵的分类 叶片泵 离心泵轴流泵混流泵 容积泵 往复泵 活塞泵柱塞泵隔膜泵回转泵 齿轮泵螺杆泵滑片泵 其他类型泵 螺旋泵射流泵水锤泵真空泵 另外 按压力分 低压泵 低于2MPa 中压泵 2 6MPa 高压泵 高于6MPa 工作原理与结构形式 各类泵都有其自己的特点和使用范围 1 离心泵 主要应用在中等和大流量以及中等压力的场合 2 往复泵 主要用在小流量和压力高的场合 3 回转泵 多用在小流量和中等压力的场合 叶片式水泵 叶片式水泵是指工作叶轮上的叶片将能量连续地传给液体 从而将流体输送到高压 高位处或远处的泵 由于叶轮上有几片弯曲形的叶片 故称叶片式水泵 根据叶轮对液体作用力的不同可分为离心泵 轴流泵 和混流泵 离心泵的典型结构与工作原理 离心泵的分类 可按使用目的 介质种类 结构型式等进行分类 这里主要介绍按结构型式作如下分类 1 按流体吸入叶轮的方式 单吸式泵双吸式泵 2 按级数分类 单级泵多级泵 3 按泵体形式分类 蜗壳泵筒形泵 4 按主轴安放情况分类 卧式泵立式泵斜式泵 离心泵的命名方式 轴流泵的结构和工作原理 轴流泵是一种低扬程 大流量的叶片式泵 ZLB型泵系单级立式轴流泵 适用于输送清水 污水或废水及带有轻微腐蚀性的液体 被输送液体温度一般不高于50 轴流泵的结构和工作原理 混流泵的结构和工作原理 往复泵 往复泵属于容积式泵 它是依靠工作室的周期性容积变化而输送液体的 也是泵类产品中出现最早的一种 主要用于流量小 压强高的各种介质输送 其分类方法很多 一般可按下面几种方法分类 1 按传动方式分类 动力式 直接作用式 手动式 2 按活塞构造形式分类 活塞式 柱塞式 隔膜式 3 按泵作用方式分类 单作用式 双作用式 差动式 4 按泵缸位置分类 卧式 立式 5 按排出压力的大小分类 低压 中压 高压 超高压 6 按活塞每分钟往复次数分 低速 中速 高速 超高速 往复泵的结构和工作原理 隔膜泵的结构和工作原理 回转式泵 回转式泵属于容积式泵 主要结构为回转部件和工作室 依靠回转部件的回转运动使工作室内的工作容积发生变化以吸入并排出流体 回转式泵有以下类型 齿轮泵 螺杆式泵 滑片式泵 液环式泵 螺杆泵的结构和工作原理 螺杆泵的性能特点 1 损失小 经济性能好 2 压力高而均匀 流量均匀 转速高 能与原动机直联 3 机组结构紧凑 传动平稳经久耐用 工作安全可靠 效率高 螺杆泵几乎可用于任何粘度的液体 尤其适用于高粘度和非牛顿流体 如原油 润滑油等 也用于精密和可靠性要求高的液压传动和调节系统中 也可作为计量泵 但加工工艺复杂 成本高 水泵的主要参数 水泵参数是指泵工作性能的主要技术数据 包括流量 扬程 转速 效率和允许吸上真空高度等 1 流量 Q 泵的流量是指单位时间内所排出的液体的数量 通常泵的流量用体积计算 以Q表示 单位为 m3 h m3 s L s 也可用重量计 以G表示 单位为 t h t s kg s G与Q的关系 G r Qr 液体重度 千克 米3 因水的重量近似1000千克 米3 故1升 秒 3 6米3 时 3 6吨 时 2 扬程 H 泵的扬程是指单位重量的液体通过泵所增加的能量 以H表示 实质上就是水泵能够扬水的高度 又叫总扬程或全扬程 单位为米液柱高度 习惯上省去 液柱 以米 m 表示 泵的总扬程由吸水扬程与出水扬程两部分组成 但由于水流经过管路时受到各种阻力而减少了泵的吸水扬程和出水扬程 因此实际吸水扬程 吸水扬程 吸水损失扬程实际出水扬程 出水扬程 出水损失扬程损失扬程 吸水损失扬程 出水损失扬程总扬程 吸水扬程 出水扬程实际扬程 总扬程 损失扬程 3 允许吸上真空高度 允许吸上真空高度是指真空表读数吸水扬程 也就是泵的吸水扬程 简称泵的吸程 包括实际吸水扬程与吸水损失扬程之和 以Hs表示 单位为mH2O 允许吸上真空高度是安装水泵高度的重要参数 安装水泵时 应使水泵的吸水扬程小于允许吸上真空高度值 否则安装过高 就吸不上水或产生气蚀现象 如产生气蚀 不仅水泵性能变坏 而且也可能使叶轮损坏 气蚀现象 泵在运转中 若其过流部分的局部区域 通常是叶轮叶片进口稍后的某处 因为某种原因 抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时 液体便在该处开始汽化 产生大量蒸汽 形成气泡 当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时 气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂 在气泡凝结破裂的同时 液体质点以很高的速度填充空穴 在此瞬间产生很强烈的水击作用 并以很高的冲击频率打击金属表面 严重时会将壁厚击穿 4 转速 n 转速是指泵叶轮每分钟的转数 以n表示 单位为转 分 r min 每台泵都有一定的转速 不能随意提高或降低 这个固定的转速称为额定转速 水泵铭牌上标定的转速即为额定转速 如泵运转超过额定转速 不但会引起动力机超载或转不动 而且泵的零部件也容易损坏 转速降低 泵的效率就会降低 影响水泵的正常工作 我们国家的常用水泵转速 5 功率 功率是指机组在单位时间内作功的大小 水泵功率可分为有效功率 轴功率和动力机配套功率等 1 有效功率它是除掉水泵内部分损失功率后 纯用于扬水所消耗的功率 因此又称为净功率 输出功率 单位为千瓦 有效功率值可用水泵的流量和扬程计算得出 2 轴功率它是动力机传给水泵轴上的功率 因此称为轴功率或输入功率 它是水泵有效功率与水泵损失功率之和 水泵的损失功率主要包括泵体内轴承的摩擦 水泵轴与填料的摩擦 水与叶轮 泵壳间的摩擦 以及泵内高压水的回漏等所消耗的功率 6 效率 效率是指有效功率与轴功率的比值 因此它是反映泵对动力所给予的功率利用程度的技术经济指标 其大小用百分数表示 由于有效功率小于轴功率 因此水泵效率永远小于1 但水泵效率值越大说明有效功率越大 泵内损失功率越小 我们选择水泵时 应尽量选择效率高的水泵 铭牌上的效率是指水泵可能达到的最高效率 一般农用水泵的最高效率为60 80 1 3 3水泵的选用 一 选泵依据与原则二 选泵程序与步骤三 水泵的选型方法 1 2 1泵的选用原则 根据所输送的流体性质选择不同用途 不同类型的泵 流量 扬程必须满足工作中所需要的最大负荷 从节能观点选泵 一方面要尽可能选用效率高的泵 另一方面必须使泵的运行工作点长期位于高效区之内 为防止发生汽蚀 要求泵的必须汽蚀余量NPSHa小于装置汽蚀余量NPSHa 按输送液体的特殊要求选泵 所选择的泵应具有结构简单 易于操作与维修 体积小 重量轻 设备投资少等特点 当符合用户要求的泵有两种以上的规格时 应以综合指标高者为最终选定的泵型号 1 收集原始数据 针对选型要求 搜集过程生产中所输送介质 流量和所需的扬程参数以及泵前泵后设备的有关参数的原始依据 2 泵参数的选择及计算 根据原始数据和实际需要 留出合理的裕量 合理确定运行参数 作为选择泵的计算依据 3 选型 按照工作要求和运行参数 采用合理的选择方