第1章水泵的类型与构造

1、第一章第一章 水泵的类型与构造水泵的类型与构造第一节第一节 水泵的分类和定义水泵的分类和定义 一一 、定义、定义 二二 、分类、分类 按工作原理分按工作原理分: 1 1 、叶片泵、叶片泵叶轮旋转传递能量(1)离心泵: 单级单吸式单级单吸式( (卧式、立式卧式、立式) ) 单级双吸式单级双吸式( (卧式、立式卧式、立式) ) 多级泵多级泵( (卧式卧式) ) (2)轴流泵: 轴伸式轴伸式( (卧式、斜式、立式卧式、斜式、立式) ) 贯流式贯流式( (卧式卧式) ) (3)混流泵: 蜗壳式混流泵蜗壳式混流泵( (卧式、立式卧式、立式) ) 导叶式混流泵导叶式混流泵 ( (斜式、立式斜式、立式) )

2、*混流泵的外型、叶轮形状、性能介与离心泵、轴混流泵的外型、叶轮形状、性能介与离心泵、轴流泵之间。流泵之间。(4)螺旋泵( (斜式斜式) )(5)水轮泵( (立式立式) )2 2、容积泵、容积泵密闭工作室容积的周期性密闭工作室容积的周期性 变化传递能量变化传递能量 (1)(1)柱塞泵柱塞泵 (2)(2)齿轮泵齿轮泵3 3、其他形式泵、其他形式泵 (1)(1)水锤泵水锤泵 (2)(2)射流泵射流泵名称按工作原理分按转轮形式分按结构形式分按泵轴分水水 泵泵叶片泵叶片泵离心泵离心泵单级单吸离心泵单级单吸离心泵卧式、立式卧式、立式单级双吸离心泵单级双吸离心泵卧式、立式卧式、立式多级离心泵多级离心泵卧式卧

3、式混流泵混流泵蜗壳式混流泵蜗壳式混流泵卧式、立式卧式、立式导叶式混流泵导叶式混流泵立式、斜式立式、斜式轴流泵轴流泵轴伸式轴流泵轴伸式轴流泵立式、斜式、卧式立式、斜式、卧式贯流式轴流泵贯流式轴流泵卧轴式卧轴式水轮泵水轮泵立轴式立轴式螺旋泵螺旋泵斜轴式斜轴式容积泵容积泵柱塞泵柱塞泵齿轮泵齿轮泵其他形式泵其他形式泵水锤泵水锤泵射流泵射流泵第二节第二节 水泵的构造水泵的构造一、离心泵(Centrifugal Pump) 单级单吸式离心泵单级单吸式离心泵(IS 、 IB型型) 双吸式离心泵双吸式离心泵(S 、Sh型型) 多级离心泵多级离心泵(D型型 )123 456789 1011 12图1-22 IS

4、型泵1.泵体；2.叶轮螺母；3.制动垫圈；4.密封环；5.叶轮；6.泵盖；7.轴套；8.水封环；9.填料；10.填料压盖；11.悬架轴承部件；12.轴14 13 12 11 10 987 654321151617 181920图 1 23 IB 型 泵12 3456 7 89图124 S型泵 1.填料盖；2.填料；3.泵盖；4.叶轮；5.密封环；6.泵体；7.轴；8.轴套；9.轴承212 1345678910111213141516171819201 、泵轴 (Shaft) 作用作用: : 传递功率传递功率2 、叶轮 (Impeller) 组成组成: : 前盖板、后盖板、轮毂和叶片前盖板、后盖

5、板、轮毂和叶片 形式形式: : 封闭式封闭式 半封闭式半封闭式 开敞式叶轮开敞式叶轮 3、口环 (Ring)( (减漏环、密封环、承磨环减漏环、密封环、承磨环) )14 13 12 11 10 987 654321151617 181920图 1 23 IB 型 泵1232313124图 115 口环的几种型式 1.泵体；2.静环；3.叶轮；4.动环4、轴封装置（Shaft Seal） (1) 填料密封函填料密封函 (2) 机械密封机械密封 1234567 89图 1- 17 机械密封1.紧定螺栓； 2.动环座； 3.弹簧； 4.推环； 5.动环密封圈； 6.动环；7.静环； 8.静环密封圈；

6、 9.防转销水封环填料图 116填料函5、轴承（Bearing） 作用作用: : 支承支承 减少转动部件之间摩擦和磨损减少转动部件之间摩擦和磨损 形式形式: : 滚动轴承滚动轴承 滑动轴承（轴瓦）滑动轴承（轴瓦）6、压水室（泵壳） 132图 1-19蜗壳1.叶轮； 2.蜗室； 3.出口扩管二、轴流泵 (Axial flow Pump) 123456789图 1-28 ZLB型轴流泵1.喇叭管；2.叶轮部件；3.导叶体；4.橡胶轴承；5.弯管；6.橡胶轴承；7.填料盒座；8.填料压盖；9.联轴器开启关闭（b）观察窗调节杆叶轮导叶调节杆凸轮连杆十字杆图1-28（b）全调节斜式轴流泵结构图叶片（a）

7、（c）图 120导叶体图 118橡胶轴承三、混流泵（Mixed flow Pump） 蜗壳式蜗壳式: : 低比转速低比转速 导叶式导叶式: : 高比转速高比转速 132456 781817 161514131211109图 1-26 蜗壳式混流泵1.带轮；2.挡套；3.轴承；4.泵体；5.丝堵；6.叶轮；7.叶轮螺母；8.泵盖；9.叶轮螺母垫10.纸垫；11.轴套；12.填料环；13.填料；14.填料压盖；15.前盖；16.轴承体；17泵轴；18.后盖1234567891011图 1-27 导叶式混流泵1.填料函部件；2.上导轴承部件；3.弯管；4.接管；5.泵座；6.泵轴；7.下导轴承部件；

8、8.导叶体；9.叶轮；10.叶轮室；11.进水喇叭管第三节第三节 抽水装置抽水装置 (Pump System) 抽水装置 组成组成: : 水泵、动力机、传动机构、管道、附件水泵、动力机、传动机构、管道、附件12123443(a)(c)(b)(d) 图 1-29 水泵装置示意图 (a)(b)泵段；(c)(d)泵装置 1.泵进口；2.泵出口；3.泵进水流道进口； 4.泵出水流道进口1、离心泵抽水装置离心泵抽水装置 1 2345678910111213 图1-30 卧式离心泵抽水示意图1.滤网与底阀；2.进水管；3.90弯头；4.偏心渐缩管；5.真空表；6.压力表；7.渐扩接管；8.逆止阀；9.闸阀

9、；10.出水管；11.45 弯头；12.拍门；13.平衡锤2、轴流泵抽水装置、轴流泵抽水装置1234 5 6 78第四节第四节 水泵的工作参数水泵的工作参数 水泵的工作参数包括泵的流量、扬程、转速、水泵的工作参数包括泵的流量、扬程、转速、轴功率及效率、汽蚀余量（吸上真空高度）等。轴功率及效率、汽蚀余量（吸上真空高度）等。一、流量 概念概念: 泵在单位时间内抽送的液体的体积。泵在单位时间内抽送的液体的体积。 单位单位: m3/s L/s m3/h。二、扬程 泵的扬程是能量的概念，它指单位重量的液体流过水泵的扬程是能量的概念，它指单位重量的液体流过水泵后能量的增量。泵后能量的增量。 单位单位: m

10、12EEHyxHHHHHxyHgHh吸损hy图 1-40 能量关系1122lsthHH12EEHgvgpzE22gvvgppzzEE2)(2122121212HHxyHgHh吸损hy图 1-40 能量关系1122三、功率（一）输入功率（一）输入功率(轴功率轴功率) 动力机传递给泵轴的功率。动力机传递给泵轴的功率。 单位单位: kW或或W（二）输出功率（二）输出功率(有效功率有效功率) 液体流出水泵时由泵传递给它的有效功率。液体流出水泵时由泵传递给它的有效功率。1000gQHNe泵内的功率损失:、机械损失功率机械损失功率 包括：包括：泵轴与轴承泵轴与轴承 泵轴与轴封内填料的摩擦损失功率泵轴与轴封

11、内填料的摩擦损失功率 叶轮在水中旋转与水体摩擦损失叶轮在水中旋转与水体摩擦损失。 、容积损失功率容积损失功率 高压侧的水流向低压侧泄漏引起的功率损失。高压侧的水流向低压侧泄漏引起的功率损失。 图 1-41 离心泵内的间隙漏损填料函低压进口高压图 1-42 轴流泵内的间隙漏损、水力损失功率、水力损失功率 (1) 水体在泵内与边壁及转轮之间的摩擦。水体在泵内与边壁及转轮之间的摩擦。 (2) 水体自身发生撞击、挤压、摩擦等消耗能量。水体自身发生撞击、挤压、摩擦等消耗能量。四、效率 水泵的水泵的有效功率有效功率(Ne)与与轴功率轴功率(Na)的比值。的比值。 反映了水泵传递功率的有效程度反映了水泵传递

12、功率的有效程度; ; 是衡量水泵性能优劣的一个重要技术经济指标。是衡量水泵性能优劣的一个重要技术经济指标。 aeNN 1、机械效率机械效率m 水泵的轴功率中一部分克服机械损失功率水泵的轴功率中一部分克服机械损失功率Nml，把剩下的能量传递给抽送的水体，我们将这部分功把剩下的能量传递给抽送的水体，我们将这部分功率称之为水功率，用率称之为水功率，用Nh表示，机械效率表示，机械效率m即为：即为：式中：式中：Nh=gQTHT； QT 水泵的理论流量，水泵的理论流量，m3/s； HT 水泵的理论扬程，水泵的理论扬程，m。ahamlamNNNNN2、容积效率容积效率V 送出泵外的流量送出泵外的流量: Q

13、泄漏流量泄漏流量: q 故有故有: QT=Q + q 泄漏水体消耗的能量泄漏水体消耗的能量: Nq=gqHT 令令: N=Nh - Nq=gQHT 则则容积效率为：容积效率为：TTTThVQQHgQgQHNN3、水力效率水力效率h 损失扬程损失扬程: h 理论扬程理论扬程: HT=H+h 则水力损失消耗的功率则水力损失消耗的功率: Nh=gQh 故有效功率故有效功率: N效效=gQHT -gQh =gQH 则水力效率为：则水力效率为：TThehHHgQHgQHNNNNNhVm五、转速 水泵转子每分钟旋转的转数。水泵转子每分钟旋转的转数。 用用n表示，其单位是表示，其单位是r/min。 水泵的其

14、余工作参数随着转速的改变而改变。通水泵的其余工作参数随着转速的改变而改变。通常我们将产品说明书上规定的水泵转速称为额定常我们将产品说明书上规定的水泵转速称为额定转速，相应的工作参数为额定参数，例如额定扬转速，相应的工作参数为额定参数，例如额定扬程、额定流量等。程、额定流量等。 铭牌铭牌: 六、吸上真空高度和汽蚀余量 1、吸上真空高度、吸上真空高度 指水泵在标准状态（即水温为指水泵在标准状态（即水温为20，水面压，水面压力为一个标准大气压）下运转时，水泵进口的真力为一个标准大气压）下运转时，水泵进口的真空高度，用空高度，用HS表示，单位为米水柱。表示，单位为米水柱。 2、汽蚀余量、汽蚀余量 水泵

15、进口处，单位重量液体所具有的超过当水泵进口处，单位重量液体所具有的超过当时温度饱和蒸汽压力的富裕能量，用时温度饱和蒸汽压力的富裕能量，用h表示，表示，单位也是米水柱。单位也是米水柱。关于水泵的型号IS100-65-250 IS单级单吸离心泵单级单吸离心泵 100水泵进口直径为水泵进口直径为100mm 65水泵出口直径为水泵出口直径为65mm 250叶轮直径为叶轮直径为65mm20Sh-13A 20水泵进口直径为水泵进口直径为20英寸英寸 Sh单级双吸卧式离心泵单级双吸卧式离心泵 13水泵的比转数为水泵的比转数为130 A水泵叶轮外径经第一次车削水泵叶轮外径经第一次车削150S50A 150水泵进口直径为水泵进口直径为150 mm S单级双吸卧式离心泵单级双吸卧式离心泵 50水泵的扬程为水泵的扬程为50 m A水泵叶轮外径经第一次车削水泵叶轮外径经第一次车削150D503 150水泵进口直径为水泵进口直径为150 mm D多级单吸分段式离心泵多级单吸分段式离心泵 50单级扬程为单级扬程为50 m 3叶轮的级数为叶轮的级数为3级级36ZLB-70 36水泵出口直径为水泵出口直径为36英寸英寸 Z轴流泵轴流泵 L立式结构立式结构 B半调节半调节 70水