水泵及水泵站 第一章

1、课内：36 学时 思考：水泵的作用是什么？ 水泵有哪些种类？ 水泵一般都是什么颜色？不同的颜色有什么代表意义？ 水泵的作用主要是用来输送和提升液体。泵是把电动机的机械能转换成为所抽送液泵是把电动机的机械能转换成为所抽送液体的能量的机械。体的能量的机械。生活中常见的泵种类：生活中常见的泵种类：用于防洪除涝的排水泵用于防洪除涝的排水泵污水提升泵站污水提升泵站消防泵消防泵给水泵房给水泵房水泵的定义： 泵是把动力机的机械能转换为所抽送液体的能量的机械。在泵的作用下，液体能量增加，从而被提升、增压或输送到所需要之处。用来输送水或给水增加能量的泵成为水泵。按其作用和工作原理可分为三类： 1.叶片泵 2.容

2、积式水泵 3.其它水泵第一节 泵及泵站的定义和分类按工作原理的不同可分为：按工作原理的不同可分为： 离心泵离心泵( (扬程高、应用广泛）扬程高、应用广泛） 单级单吸离心泵单级单吸离心泵 单级双吸离心泵单级双吸离心泵 多级离心泵多级离心泵 自吸式离心泵自吸式离心泵 轴流泵（流量大）轴流泵（流量大） 立式轴流泵立式轴流泵 卧式轴流泵卧式轴流泵 斜式轴流泵斜式轴流泵 混流泵混流泵( (介于介于离心泵离心泵和和轴流泵轴流泵之间的一种泵之间的一种泵) ) 蜗壳式混流泵蜗壳式混流泵 导叶式混流泵导叶式混流泵 依靠泵中叶轮的告诉旋转把能量传给液体依靠泵中叶轮的告诉旋转把能量传给液体叶片泵叶片泵单级单吸离心泵

3、单级单吸离心泵( (单边吸水）单边吸水）单级双吸离心泵单级双吸离心泵( (两边吸水、叶轮前两边吸水、叶轮前后盖对称）后盖对称）多级离心泵多级离心泵立式轴流泵立式轴流泵立式多级消防泵立式多级消防泵 容积式水泵容积式水泵依靠工作室容积周期性变化来输送液体的泵。依靠工作室容积周期性变化来输送液体的泵。 往复泵：利用柱塞在泵缸内做往复运动来改变工作室容积往复泵：利用柱塞在泵缸内做往复运动来改变工作室容积而输送液体。而输送液体。如活塞泵、柱塞泵和隔膜泵。如活塞泵、柱塞泵和隔膜泵。 回转泵：利用转子做回转运动来改变工作室容积而输送液回转泵：利用转子做回转运动来改变工作室容积而输送液体。体。如齿轮泵、螺杆泵

4、和滑片泵。如齿轮泵、螺杆泵和滑片泵。其它类型水泵其它类型水泵射流泵射流泵 水锤泵水锤泵 内燃水泵内燃水泵 空气扬水机空气扬水机螺杆泵的工作原理螺杆泵的工作原理按水泵站的功能可分为五类： 1.供水泵站 2.排水泵站 3.加压泵站 4.调水泵站 5.蓄能泵站水泵站水泵站水泵站主要由泵房、进出水建筑物、管道以及变电站等组成，按动力分类可分为五类： 1.电力泵站 2.机动泵站 3.水轮泵站 4.风力泵站 第三节 离心泵的工作原理与构造一、离心泵的工作原理一、离心泵的工作原理当叶轮转动时，叶轮中心当叶轮转动时，叶轮中心的压力降低，低于吸水管的压力降低，低于吸水管的压力，液体通过进水管的压力，液体通过进水

5、管流入叶轮。流入叶轮。利用叶轮旋转时产生的离利用叶轮旋转时产生的离心力，将叶轮中的水甩向心力，将叶轮中的水甩向泵壳，此时液体得到的动泵壳，此时液体得到的动能被转换成为势能，从而能被转换成为势能，从而进入出水管道进入出水管道 二、离心泵的基本构造二、离心泵的基本构造以单级单吸离心泵为例，主要构件：以单级单吸离心泵为例，主要构件：（1）叶轮）叶轮离心泵的叶轮分为封闭式、半封闭式和开敞式。离心泵的叶轮分为封闭式、半封闭式和开敞式。封闭式封闭式半封闭式半封闭式开敞式开敞式叶片大多数采用后弯式，因为水力损失较小叶片大多数采用后弯式，因为水力损失较小（2）口环）口环即减漏环、承磨环。叶轮吸入口的外圆与泵壳

6、内即减漏环、承磨环。叶轮吸入口的外圆与泵壳内壁的接缝处存在一个转动接缝，接缝太大容易导致泵壁的接缝处存在一个转动接缝，接缝太大容易导致泵壳内高压水向吸水口回流，降低水泵的效率；接缝太壳内高压水向吸水口回流，降低水泵的效率；接缝太小会造成机械的磨损，因此在泵壳上镶嵌一个金属的小会造成机械的磨损，因此在泵壳上镶嵌一个金属的口环。口环。（3 3）填料函）填料函又称为轴封。又称为轴封。作用是防止旋转的泵轴与泵壳摩擦，作用是防止旋转的泵轴与泵壳摩擦，同时防止空气透入泵内和大量的水从泵内渗漏出来。同时防止空气透入泵内和大量的水从泵内渗漏出来。填料在轴封装置中起填料在轴封装置中起着阻水和阻气的密封作用。着阻

7、水和阻气的密封作用。常用的填料是油浸石棉绳或常用的填料是油浸石棉绳或橡胶带。填料是用压盖来压橡胶带。填料是用压盖来压紧的，它对填料的压紧程度紧的，它对填料的压紧程度可拧松拧紧压盖上的螺栓来可拧松拧紧压盖上的螺栓来进行调节。压盖压得太松，进行调节。压盖压得太松，达不到密封效果；压得太紧，达不到密封效果；压得太紧，泵轴与填料的机械磨损增大，泵轴与填料的机械磨损增大，消耗功率变大。一般以水封消耗功率变大。一般以水封管内水能够通过填料缝隙呈管内水能够通过填料缝隙呈滴状渗出为宜。滴状渗出为宜。（4 4）泵轴和轴承）泵轴和轴承泵轴的作用：把电动机的功率传递给叶轮，带动叶轮旋转。泵轴的作用：把电动机的功率传

8、递给叶轮，带动叶轮旋转。轴承的作用：支撑整个泵转子的部件，承受负荷。轴承的作用：支撑整个泵转子的部件，承受负荷。（5 5）泵壳）泵壳由进水接管、壳体和出水接管三部分组成。由进水接管、壳体和出水接管三部分组成。出水接管是一个断面逐渐扩散的出水接管是一个断面逐渐扩散的锥形管锥形管。作用：降低出水水流的速度，使作用：降低出水水流的速度，使流速水头的一部分转化成为压力流速水头的一部分转化成为压力水头。水头。1.泵体泵体 2.泵盖泵盖 3.叶轮叶轮 4.泵轴泵轴 5.双吸密封环双吸密封环 6.轴套轴套 7.联轴器联轴器 8.轴承体轴承体 9.填料压盖填料压盖 10填料填料单级双吸离心泵构造单级双吸离心泵

9、构造单吸离心泵与双吸离心泵的区别：单吸离心泵与双吸离心泵的区别：（1）双吸离心泵就是双侧进水，其流量比单吸式离心泵大。（2）叶轮相当于两个相同的叶轮背靠背装在同一根轴上工作。叶轮较宽，水量较大，两端需要外轴承支承。第四节 轴流泵的工作原理与构造轴流泵的工作主要是以空气动力学中机翼的轴流泵的工作主要是以空气动力学中机翼的升力理论升力理论为基础的。为基础的。特点：特点：低扬程、大流量低扬程、大流量按泵轴的安装方式可分为三类： 1.立式轴流泵 2.卧式轴流泵 3.斜式轴流泵轴流泵的分类轴流泵的分类按叶片调节的可能性可分为三类： 1.固定叶片轴流泵 2.半调节式轴流泵 3.全调节式轴流泵轴流泵叶片的安

10、装角度不同，其扬程和流量也会不同。全轴流泵叶片的安装角度不同，其扬程和流量也会不同。全调节轴流泵可以根据不同扬程和流量要求，在停机或不停调节轴流泵可以根据不同扬程和流量要求，在停机或不停机的情况下，改变叶片的安装角度。机的情况下，改变叶片的安装角度。轴流泵的基本构造（1）进水管进水管 （2）叶轮叶轮（3）导叶体导叶体（4）泵轴与轴承泵轴与轴承（5）出水弯管出水弯管（6）轴封装置轴封装置轴流泵的基本构造（1）进水管进水管 使水流平顺均匀地进入叶轮，尽可能减小损失。小型轴流泵的进水管为喇叭管，大型轴流泵的进水管为进水流道，有肘形进水流道和钟形进水流道。（2）叶轮叶轮 由叶片、轮殼体、导水锥组成轴流

11、泵的基本构造（3）导叶体导叶体 作用：把叶轮中流出水流的旋转运动转变为轴向运动，使动能转变为压能。液体运动沿螺旋面的运动，液体除了轴向前进外，还有旋转运动。导叶体是固定在泵壳上不动的，用于消除液体的旋转运动。（4）泵轴与轴承泵轴与轴承泵轴：把原动机的机械能传递给叶轮空心轴：在里面安装调节叶片角度的部件。导轴承：用于中小型轴流泵，用于承受径向力推力轴承：用来承受水流作用与叶片上的轴向推力，可以将其传递给基础轴流泵的基本构造（5）出水弯管出水弯管 作用：将水流平顺地引出泵体（6）轴封装置轴封装置泵轴穿出出水弯管处需要设置轴封装置，以防止压力水泄漏。常用的是压盖填料型密封装置，结构与离心泵相似，但无

12、水封管和水封环。轴流泵的工作原理轴流泵的工作原理轴流泵的工作主要是以空气动力学中机翼的轴流泵的工作主要是以空气动力学中机翼的升力理升力理论论为基础的。为基础的。当流体绕过翼型时，在翼型的当流体绕过翼型时，在翼型的首端首端A A处分离成为两股流，它处分离成为两股流，它们分别经过翼型的上表面和下们分别经过翼型的上表面和下表面，然后同时在翼型尾端表面，然后同时在翼型尾端B B点汇合。由于翼型下表面的路点汇合。由于翼型下表面的路程比上表面长，所以通过下表程比上表面长，所以通过下表面的流体流速大于上表面，下面的流体流速大于上表面，下表面压力小于上表面，于是流表面压力小于上表面，于是流体对翼型有向下的力。

13、翼型对体对翼型有向下的力。翼型对流体有向上的流体有向上的轴流泵的工作原理轴流泵的工作原理叶片在电动机带动叶片在电动机带动下高速旋转，水流下高速旋转，水流绕过叶片时分流成绕过叶片时分流成上下两股液流，由上下两股液流，由于叶片下表面曲率于叶片下表面曲率大于上表面，根据大于上表面，根据翼体的升力原理，翼体的升力原理，叶片对水流产生上叶片对水流产生上升的推力。升的推力。经过导叶将旋转运经过导叶将旋转运动转换成为压能，动转换成为压能，使液体平稳流到出使液体平稳流到出水管。水管。第八节 其他类型泵1.1.射流泵射流泵射流泵也称水射器，它是利用高速喷射流体的动能而工作射流泵也称水射器，它是利用高速喷射流体的

14、动能而工作的一种流体机械。的一种流体机械。射流泵的基本构造工作原理：高压水从喷嘴高速射出时，连续带走吸入室的工作原理：高压水从喷嘴高速射出时，连续带走吸入室的空气，在吸入室内造成不同程度的真空，压差导致水流从空气，在吸入室内造成不同程度的真空，压差导致水流从吸入管吸入，与高压水流混合后排出吸入管吸入，与高压水流混合后排出射流泵气流喷射引流射流泵在给水排水中的应用在离心泵泵壳顶部接一射流泵，当泵启动前可用外接给水管的高压水，在离心泵泵壳顶部接一射流泵，当泵启动前可用外接给水管的高压水，通过射流泵来抽吸泵体内空气，达到离心泵启动前抽气引水的目的。通过射流泵来抽吸泵体内空气，达到离心泵启动前抽气引水

15、的目的。2.2.水厂投药水厂投药在水厂中利用射流泵在水厂中利用射流泵来抽吸液氯和巩液来抽吸液氯和巩液3.3.在地下水除铁曝气的充氧工艺中，利用射流泵作为在地下水除铁曝气的充氧工艺中，利用射流泵作为充气装置。充气装置。4.4.与离心泵联合增与离心泵联合增加离心泵装置的吸加离心泵装置的吸水高度水高度在离心泵的末端装置射流泵，在离心泵的末端装置射流泵，利用离心泵出流的压力水作利用离心泵出流的压力水作为工作液体，使离心泵可以为工作液体，使离心泵可以从深达从深达30-40m 30-40m 的井中提升的井中提升液体。液体。常用于地下水位较深的地区常用于地下水位较深的地区5.5.生活中的应用生活中的应用储水式热水器就是利用射流泵的原理储水式热水器就是利用射流泵的原理2.2.气升泵（空气扬水机）气升泵（空气扬水机）工作原理：利用压缩空气从工作原理：利用压缩空气从输气管进入井中扬水管的下输气管进入井中扬水管的下部，压缩空气从喷嘴喷出后部，压缩空气从喷嘴喷出后形成气水混合器。由于汽水形成气水混合器。由于汽水混合体的重量比水轻，会沿混合体的重量比水轻，会沿扬水管上升到气水分离箱。扬水管上升到气水分离箱。气水混合体以一定速度撞到气水混合体以一定速