泵与泵站第二讲

1、第二(d r)讲第二(d r)讲 第二(d r)讲叶片式泵共六十五页流体输送机械：向流体作功以提高流体机械能的装置。 输送液体的机械通称为泵； 例如：离心泵、往复泵、旋转泵和漩涡泵。 输送气体的机械按不同的工况分别(fnbi)称为: 通风机、鼓风机、压缩机和真空泵。 共六十五页泵的定义 泵是一种用于转换能量(nngling)的通用机械 ，它把原动机的机械能或其它能源形式的能量(nngling)传递给被输送的流体，使流体的能量(nngling)增加，获得动能或势能，从而把流体从低处抽提到高处，或从一处输送到另一处。压能（势能(shnng)）电能（或其他形式能量）机械能共六十五页用于抽水的泵称为水

2、泵，水泵是一种用于转换能量的水力(shul)机械。它把动力机的机械能或其它能源形式的能量传递给所抽送的水流，使水流获得动能或势能，从而把水流从低处抽提到高处，或从一处输送到另一处。共六十五页有转子泵无转子泵叶片(ypin)式泵泵的分类(fn li)容积式泵其他类型泵离心泵轴流泵混流泵往复式柱塞泵(隔膜泵)回旋式转子泵、螺杆泵长轴井泵、潜水电泵、水轮泵、污水泵、泥浆泵、砼泵射流泵水锤泵气升泵电磁泵(旋涡式)共六十五页各种泵的特点： 1、往复泵的特点小流量、高扬程。 2、轴流泵、混流泵的特点大流量、低扬程。 3、离心泵的特点界于两者之间，工作区间(q jin)最广，产品的品种、系列和规格也最多。共

3、六十五页叶片(ypin)式泵在泵中是一个大类。特点：依靠叶轮的高速旋转以完成其能量的转换。、根据叶轮出水的水流方向可将叶片式水泵分为：径向流、轴向流和斜向流3种。 第二章 叶片(ypin)式泵共六十五页径向流的叶轮:离心泵. 液体质点在叶轮中流动(lidng)时主要受到的是离心力作用 轴向流的叶轮:轴流泵. 液体质点在叶轮中流动时主要受到的是轴向升力的作用。斜向流的叶轮:混流泵. 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。共六十五页2.1 离心泵的工作原理(yunl)与基本构造 2.1.1几个例子1、在雨天，旋转雨伞，水滴(shu d)沿

4、伞边切线方向飞出，旋转的雨伞给水滴(shu d)以能量，旋转的离心力把雨滴甩走，如图所示。 共六十五页2、一个(y )敞口圆筒绕中心轴作等角速旋转时，圆筒内的水面便呈抛物线上升的旋转凹面。圆筒半径越大，转得越快时，液体沿圆筒壁上升的高度就越大。/共六十五页2.1.2离心泵基本(jbn)构造 由若干个弯曲的叶片组成的叶轮置于具有蜗壳(w k)通道的泵壳之内。 叶轮紧固于泵轴上 泵轴与电机相连， 可由电机带动旋转。 共六十五页吸水口位于泵壳中央(zhngyng)与吸水管路相连，并在吸入管底部装一止逆阀(底阀）。泵壳的侧边为出水口，与排出管路相连，装有调节阀（闸阀)。共六十五页l.前盖板；2.后盖板

5、；3.叶片(ypin)；4.叶槽；5.吸水口；6.轮毂；7.泵轴图2-3 单吸式叶轮(yln)共六十五页2.1.3 离心泵的工作原理1.离心泵在启动之前，应先用水灌满泵壳和吸水管道(或在泵内灌满要输送的液体)；2.驱动电机开泵后，泵轴带动叶轮一起高速旋转产生离心力。水(液体)受到离心力作用，从叶轮中心被抛向叶轮外周，压力增高，并以很高的速度（15-25 m/s）流入泵壳。3.在蜗形泵壳中由于(yuy)流道的不断扩大，液体的流速减慢大部分动能转化为压力能,最后液体以较高的静压强从出水口流入压水管道而输入管网中去。共六十五页4.泵内的水(液体)被抛出后，叶轮的中心形成了真空，吸水池中的水便在大气压

6、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(zhun dng)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。 离心泵之所以能输送液体，主要是依靠高速旋转叶轮所产生的离心力，因此(ync)称为离心泵。 共六十五页离心泵的工作(gngzu)原理动画共六十五页动画1动画2共六十五页 气 缚 离心泵启动(qdng)时，如果泵壳内存在空气，由于空气的密度远小于液体的密度，叶轮旋转所产生的离心力很小，叶轮中心处产生的低压不足以造成吸上液体所需要的真空度，这样离心泵就无法工作，这种现象称作“气缚”。 离心泵启动前应灌泵排气，防止气缚。 为了使启动前泵内充满(chng

7、mn)液体，在吸入管道底部装一止逆阀。此外，在离心泵的出口管路上也装一调节阀，用于开停车和调节流量。共六十五页共六十五页 离心泵的工作过程,实际是一个能量的传递和转化过程,它把电动机高速旋转的机械能转化为液体的动能和势能;伴随着能量损失. 吸入原理：叶轮中心被吸空后，形成真空(zhnkng)，液体在外界大气压力的作用下，推动液体沿吸入管进入泵轮。共六十五页 2.1.4 离心泵的特点 优点： 排量大、平稳均匀。 结构简单、紧凑，尺寸小，重量轻。 易损件少，检修、管理和使用方便。 可与高速电机直接驱动，速度越高，压头越高。 容易实现多级，满足高压(goy)头。 缺点： 不适应小流量工况。 同功率下

8、没有往复式泵的压力高。 输送高粘度、含砂、杂质液体的问题多。 泵吸入管与泵腔内需要灌满液体后启动。 如：高压水泵：11级，H=2300 m 电动潜油离心泵：180、201、330、453、526级， H=2000-3500 m。 高速泵:n=10000 r/min , 单级扬程：H=1150 m n=25000 r/min , 单级扬程： H=1760 m共六十五页2.1.5 离心泵的分类1）按照轴上叶轮数目(shm)的多少 单级泵 多级泵 轴上只有一个叶轮的离心泵，适用于出口(ch ku)压力不太大的情况；轴上不止一个叶轮的离心泵 ，可以达到较高的压头。离心泵的级数就是指轴上的叶轮数，我国生

9、产的多级离心泵一般为29级。 2）按叶轮上吸入口的数目单吸泵 双吸泵 叶轮上只有一个吸入口，适用于输送量不大的情况。叶轮上有两个吸入口，适用于输送量很大的情况。 共六十五页共六十五页共六十五页3）按离心泵的不同(b tn)用途 水泵(shubng) 输送清水和物性与水相近、无腐蚀性且杂质很少的液体的泵, （B型） 耐腐蚀泵 接触液体的部件（叶轮、泵体）用耐腐蚀材料制成。要求：结构简单、零件容易更换、维修方便、密封可靠、用于耐腐蚀泵的材料有：铸铁、高硅铁、各种合金钢、塑料、玻璃等。（F型）油泵 输送石油产品的泵 ，要求密封完善。（Y 型）杂质泵 输送含有固体颗粒的悬浮液、稠厚的浆液等的泵 ，又细

10、分为污水泵、砂泵、泥浆泵等 。要求不易堵塞、易拆卸、耐磨、在构造上是叶轮流道宽、叶片数目少。共六十五页共六十五页4）按扬程(yngchng)分（压力分）：低压(dy)泵H 20 m 水柱 （p 160 m 水柱 （p 1.6 Mpa)共六十五页2.2 离心泵的主要(zhyo)零件 离心泵的组成主要有： 1.叶轮(yln)、2.泵轴、 3.泵壳、4.泵座、 5.轴封装置、6.减漏环、 7.轴承座、8.联轴器、 9.轴向力平衡装置。共六十五页单级单吸卧式离心泵1-叶轮；2-泵轴；3-键；4-泵壳；5-泵座；6-灌水孔；7-放水孔，8-接真空表孔，9-接压力表孔，10-泄水孔，11-填料盒；12-减

11、漏环；13-轴承座；14-压盖调节螺栓(lushun)；15-传动轮共六十五页单级单吸卧式离心泵共六十五页单级单吸卧式离心泵共六十五页1.叶轮a)叶轮的作用(zuyng)/ 将电动机的机械能传给液体,使液体的动能有所提高。 b)叶轮的分类 根据结构封闭式叶轮(yln)敞开式叶轮 半闭式叶轮 叶片的内侧带有前后盖板，适于输送干净流体，效率较高。没有前后盖板，适合输送含有固体颗粒的液体悬浮物。只有后盖板，可用于输送浆料或含固体悬浮物的液体，效率较低。共六十五页 离心泵叶轮(yln)：.封闭式 .半封闭式 .敞开式轴流泵叶轮(yln)共六十五页共六十五页按吸液方式 单吸式叶轮(yln) 双吸式叶轮(

12、yln)液体只能从叶轮一侧被吸入，结构简单。相当于两个没有盖板的单吸式叶轮背靠背并在了一起，能从两侧吸入液体，具有较大的吸液能力，而且基本上消除了轴向推力。 共六十五页l.前盖板(i bn)；2.后盖板；3.叶片；4.叶槽；5.吸水口；6.轮毂；7.泵轴 1.吸入口；2.轮盖；3.叶片(ypin)4.轮毂；5.轴孔共六十五页 按叶片几何形状 后弯 前弯后弯叶片有利于液体(yt)的动能转换为静压能，故而被广泛采用。径向(jn xin)叶轮的形状：尺寸：通过水力计算决定。 叶轮材料：机械强度、材料的耐磨和耐腐蚀性能。多数叶轮采用铸铁、铸钢和青铜制成 后弯叶片的反作用度大。共六十五页反作用度：又叫反

13、击系数，表示势扬程在总扬程 中的比重，是叶片式流体机械的一个 重要参数； 反作用度越大，表明(biomng)流体能量转换中，压能大，动能小，提高效率。 后弯叶片的反作用度大。共六十五页2.泵轴铸铁(zhti)水泵配件、泵轴泵键泵轴作用：用来旋转泵叶轮的；材料：碳素钢和不锈钢。叶轮和轴用键来联结(linji)大、中型水泵中叶轮：轴套、螺母定位的。挠度：表示构件（如梁、柱、板等）受到外力时发生弯曲变形的程度，以构件弯曲后各横截面的中心至原轴线的距离来度量。共六十五页3.泵壳形状：通常铸成蜗壳形。 叶轮工作时，沿蜗壳的渐扩断面上，流量是逐渐增大的，为了减少水力损失，在水泵设计中应使沿蜗壳渐扩断面流动

14、的水流(shuli)速度是一常数。水由蜗壳排出后，经锥形扩散管而流入压水管蜗壳上锥形扩散管的作用是降低水流(shuli)的速度，使流速水头的一部分转化为压力水头。泵壳的材料：腐蚀、磨损、耐压、机械强度共六十五页泵壳的作用 汇集液体，作导出液体的通道(tngdo)； 使液体的能量发生转换，一部分动能转变为静压能。 导叶轮 为了减少离开叶轮的液体直接进入蜗壳时因冲击而引起的能量损失，在叶轮与泵壳之间有时还装有一个固定不动的带有叶片的圆盘，称为导叶轮。导叶轮上的叶片的弯曲(wnq)方向与叶轮上叶片的弯曲(wnq)方向相反，其弯曲角度正好与液体从叶轮流出的方向相适应，引导液体在泵壳的通道内平缓的改变方

15、向，使能量损失减小，使动能向静压能的转换更为有效。多级离心泵通常均安装导叶轮。 共六十五页 蜗牛(wni)形的泵壳、叶轮上的后弯叶片及导叶轮均能提高动能向静压能的转化率，故均可视作转能装置。 共六十五页4.泵座 泵座上有与基础固定用的法兰孔 泵壳顶上设有充水和放气的螺孔；/ 在水泵吸水和压水锥管的法兰上：安装(nzhung)真空表和 压力表的测压螺孔。 在泵壳的底部设有放水螺孔；/ 在泵座的横向槽底开设有泄水螺孔(填料盒）。/共六十五页5.轴封装置(泵轴与泵壳间)A 轴封的作用 为了(wi le)防止高压液体从泵壳内沿轴的四周而漏出，或者外界空气漏入泵壳内。B 轴封的分类 轴封装置 填料(ti

16、nlio)密封： 机械密封： 端面密封共六十五页 (1)填料(tinlio)密封压盖填料(tinlio)型填料(tinlio)盒1轴封套；2填料；3水封管；4水封环；5压盖主要由填料函壳、软填料和填料压盖组成，普通离心泵采用这种密封。 共六十五页共六十五页(2)机械(jxi)密封 主要由装在泵轴上随之转动的动环和固定于泵壳上的静环组成，两个环形端面(dunmin)由弹簧的弹力互相贴紧而作相对运动，起到密封作用。 共六十五页DY101型系列(xli)机械密封共六十五页112型系列(xli)机械密封共六十五页共六十五页6.减漏环(承磨环) 位置：叶轮吸入口的外圆与泵壳内壁的接缝处； 单吸式离心泵：

17、泵壳内压力大于大气压力，泄漏 双吸式离心泵：泵壳内压力小于大气压力，气体漏入泵内，从而(cng r)降低泵的吸水性能。 .减小接缝间隙.增加泄漏(xilu)通道中的阻力等共六十五页共六十五页 1、泵壳；2、镶在泵壳上的减漏环；3、叶轮(yln)；4、镶在叶轮上的减漏环共六十五页 7.轴承座 ZHZ滑动轴承(hu dn zhu chn)滚动轴承(gndngzhuchng)共六十五页常用(chn yn)轴承滚动轴承(gndngzhuchng)（依荷载大小）滑动轴承滚珠轴承滚柱轴承-大依荷载特性径向式轴承-只承受径向荷载止推式轴承-只承受轴向荷载径向止推式轴承-同时支承径向和轴向荷载共六十五页8.联

18、轴器 ZML膜片及连轴(lin zhu)器电动机的出力(ch l)是通过联轴器来传递给泵的；共六十五页9.轴向力平衡(pnghng)措施 共六十五页 轴向力的产生：由于吸入口压力p1 与叶轮出口压力p2 不同。 p1 p2 叶轮盖板前后(qinhu)形成一个轴向力： 轴向力会引起轴窜动、叶轮磨损。 共六十五页 平衡孔1 排出(pi ch)压力；2加装的减漏环3平衡孔；4泵壳上的减漏环共六十五页常见轴向力平衡方式： 单级泵： 平衡孔：叶轮后盖钻几个孔，使中心处压力相等。 平衡管：叶轮背部中心与泵吸入口用管子联同，使 压力相等。 叶轮后盖径向筋板（小叶片）：把背部液体打走，形 成真空。 多级泵：叶轮背靠背排列：如双吸式叶轮。 自动平衡盘：自动调节(tioji)轴向压力，达到平衡。 平衡鼓： 无磨损，有泄漏。 平衡盘与平衡鼓组合：泄漏少，能自动平衡轴向力。共六十五页共六十五页B型 离心泵分解(fnji)动画 离心泵组成(z chn)动画共六十五页概念(ginin)总结： 1、泵 2、零排放 3、气缚