泵的基础知识PPT分析

泵的基础知识主讲人：2020年2月25日第一节泵的基础知识第二节离心泵典型结构与工作原理第三节离心泵的工作特性第四节其它泵概述第五节泵的选用1.泵的概念通常把提升液体、输送液体或给液体增加压力，即将原动机的机械能转化为液体能量的机器统称为泵。现在，泵作为一种通用机械，在国民经济各个领域中都得到了广泛的应用。农业的灌溉和排涝，城市的给水和排水都需要泵。在工业生产的各个部门中，泵更是不可缺少的设备。例如在城市的高楼中需要变频供水泵装置、消防泵、喷淋泵、管道泵、多级泵、热水屏蔽泵等。在动力工业中需要锅炉给水泵、强制循环泵、循环水泵、冷凝泵、灰渣泵、疏水泵等；在化学工业中需要耐腐蚀泵、流程泵、屏蔽泵、磁力泵、计量泵等。以前，泵只是用来输送常温清水，所以称为水泵。现在，泵除了可以输送各种常温液体外，还可以输送温度高达400℃甚至600℃的液体和液态金属；也可以输送温度为零下200℃左右的液态氧、液态氢等低温液体。叶片泵泵往复泵容积泵真空泵其他类型泵电动泵汽动泵柱塞(活塞)泵、隔膜泵计量泵单作用双作用(单缸、双缸)单缸双缸转子泵齿轮泵、螺杆泵、罗茨泵、滑片泵、扰性叶轮泵、凸轮泵往复真空泵旋片真空泵水环真空泵喷射真空泵射流泵、空气升液泵、电磁泵、水轮泵2.泵的分类(图)(图)(图)(图)单吸泵、双吸泵单级泵、双级泵蜗壳式泵、分段式泵立式泵、卧式泵屏蔽泵、磁力泵高速泵、部分流泵软轴泵自吸泵液下泵潜水泵叶片泵离心泵漩涡泵单级泵、多级泵离心漩涡泵自吸漩涡泵混流泵蜗壳式导叶式轴流泵(图)(图)(图)泵的其它分类按泵轴位置卧式泵立式泵按泵体位置液下泵深井泵潜水泵管道泵按用途增压泵计量泵比例泵流程泵汇流泵循环泵成品泵补给泵化学反映泵助剂注射泵图图图图A.泵流量(capacity)泵流量是单位时间内从泵排出并进入管路的液体体积。一般指的流量均为体积流量。用符号Q表示，单位为m3/h或L/s。C．泵转速(rotatingspeed)泵转速是泵轴旋转的速度，即单位时间内泵轴旋转的次数。用符号n表示，单位r/min或s-1。3.基本参数(BasicPerformanceParameters)B.扬程(head)泵的扬程是单位质量液体通过泵后的能量增值。其值等于单位质量液体在泵出口处的能量减去泵进口处的能量。用符号H表示，单位为m。式中Pu——泵输出功率，W；——泵输送液体的密度kg/m3；Q——泵流量；m3/sH——扬程，m。gQHPuD.泵轴功率(brakepower)、泵输出功率(outputpower)泵轴功率通常指输入功率，即泵轴所接受的功率。用符号Pa表示，单位为W.泵传递给输出液体的功率称为泵输出功率，又称为有效功率。它表示单位时间内泵输送出去的液体从泵中获得的有效能量。用符号表示，单位为W，用下式计算：E.泵效率(efficiency)泵轴功率和输出功率之差是泵内的损失功率，其大小用泵效率来计量。泵效率为泵输出功率与泵轴功率之比，用符号表示，并用小数或百分比表示，泵效率的表达式为F.汽蚀余量((netpositivesuctionhead)泵入口处，单位质量液体所具有的超过该温度下饱和蒸汽压的富裕能量，这是反映泵吸入性能的主要参数，习惯用符号△h表示，单位为m。国外称此为净正吸入压头，用NPSH表示。最近已在国内等效采用，被编入国家标准的有关部分。%100auPP柱塞式计量泵双隔膜计量泵离心泵基本组成双螺杆泵三螺杆泵饶性件泵叶轮滑片泵结构内啮和外啮齿轮泵轴面投影平面投影第二节离心泵典型结构与工作原理一、离心泵的工作原理二、离心泵的分类四、离心泵命名方式七、离心泵的各种损失五、离心泵的性能参数及基本方程六、有限叶片数对理论扬程的影响三、离心泵典型结构和主要零部件一、离心泵的工作原理按吸入方式单吸双吸按级数单级多级按主轴方向卧式立式斜式二、离心泵的分类按液体流出叶轮方向离心式轴流式混流式旋涡式图图图按叶片安装方法可调叶片固定叶片按壳体剖分方式分分段式中开式按泵体形式分蜗壳泵透平泵筒式泵一些特殊结构的离心泵潜水泵液下泵管道泵自吸式泵屏蔽泵图三、离心泵典型结构和主要零部件1、典型结构2、主要零部件单级悬臂泵1、典型结构单级双吸泵多级泵立式泵2、主要零部件：吸入室叶轮轴压出室密封装置轴向力平衡装置闭式（输送不含杂质的液体，效率高；造价高）半开式（输送易于沉淀或含有固体颗粒的液体）开式（输送沙浆、污水、含纤维液体；效率低，叶片数可少到2-4片）材料：铸铁；青铜；钢叶轮在轴上的（1）叶轮：作功部件图安装方式结构型式：离心泵转能装置-----蜗壳与导叶蜗壳（螺旋形泵体）是单级泵转能装置，其形状应使流体流过的损失小，并且断面逐渐扩大（图）多级泵采用导叶，末级之后采用蜗壳。导叶是使液体按规定方向流动，或使它的部分速度转化为压力能的具有叶片的零件。由正向导叶和反向导叶组成导叶密封内部泄漏外部泄漏内密封外密封外密封（轴封）：（结构简单、易于制造；用于普通水泵和一般化工泵；效果较差；泄漏量大，需经常更换填料，）（由垂直于主轴的两个光制的、精密的平面在弹性元件及密封液体压力的作用下相互紧帖并作相对运动而构成的动密封装置。效果好；使用寿命长；造价高）（非接触式离心密封，输送高（低）温、易燃、易爆、强腐蚀且含颗粒的液体）填料密封机械密封副叶轮密封七.离心泵的各种损失机械损失轴承的摩擦损失轴封处的摩擦损失前后盖板外侧和液体之间的摩擦损失容积损失叶轮进口处容积损失平衡装置处容积损失水力损失摩擦损失和局部损失冲击损失容积损失由于转动部件与静止部件存在间隙，当叶轮转动时，两侧间隙产生压差而使液体从高压侧向低压侧泄漏称为容积损失几乎在所有比转速的变化范围内，容积损失等于圆盘摩擦损失的一半。(图）第三节离心泵的工作特性一、离心泵气蚀及预防措施二、离心泵性能及调节三、离心泵启动与运行四、相似理论在离心泵中的应用五.输送粘性液体性能曲线换算一.离心泵的汽蚀与预防1、概述2、吸上真空度3、汽蚀余量4、汽蚀比转数5、改善泵的吸入性能的途径泵启动前要进行全面认真的检查，内容有：润滑油的名称、型号、主要功能和加注数量是否符合技术文件规定的要求；轴承润滑系统、密封系统和冷却系统是否完好，轴承的油路、水路是否畅通；盘动泵的转子1～2转，检查转子是否有摩擦或卡住现象；在联轴器附近或皮带防护装置处，是否有妨碍转动的杂物；泵、轴承座、电动机的基础地脚螺栓是否松动；泵工作系统的阀门或辅助装置均应处于泵运转时负荷最小的位置，应关闭出口调节阀；点动泵，看其叶轮转向是否与设计转向一致，若不一致，必需使叶轮完全停止转动后，调整电动机接线后，方可再启动。充水水泵在启动以前，泵壳和吸水管内必须先充满水，这是因为有空气存在的情况下，泵吸入口的真空无法形成和保持。暖泵输送高温液体的泵，如电厂的锅炉给水泵，在启动前必须先暖泵。这是因为给水泵在启动时，高温给水流过泵内，使泵体温度从常温很快上升到100～200℃，这会引起泵内外和各部件之间的温差，若没有足够长的传热时间和适当控制温升的措施，会使泵各处膨胀不均，造成泵体各部分变形、磨损、振动等。1.离心泵泵腔和吸水管内全部充满水并无空气，出口阀关闭。给水泵暖泵完毕。2.对于强制润滑的泵，启动油泵向各轴承供油。3.启动冷却水泵或打开冷却水阀。4.合闸启动，启动后泵空转时间不允许超过2～4min，使转速达到额定值后，逐渐打开离心泵的出口阀，增加流量，并达到要求的负荷。泵制造厂对轴承的温度有规定滚动轴承的温升一般不超过40℃，表面温度不超过70℃，否则就说明滚动轴承内部出现毛病，应停机检查。如果继续运行，可能引起事故。对于滑动轴承的温度规定，应参阅有关泵的技术文件，处理方法与滚动轴承一样。泵转子的不平衡，结构刚度或旋转轴的同心度差，都会引起泵产生振动。因此在泵运转时，用测振器在轴承上检查振幅是否符合规定。为了保证泵的正常运转，叶轮的径向跳动和端面跳动不能超过规定的数值，否则会影响转子不平衡，产生振动。第四节其它泵概述动力泵容积泵轴流泵旋涡泵往复泵转子泵螺杆泵齿轮泵滑片泵自吸泵磁力驱动泵侥性件泵原理与结构特点流量调节分类典型结构工作原理特点及应用场合特性原理与结构特点应用场合工作特性计量泵转子泵有静止的泵壳和旋转的转子组成，没有吸入和排出阀，靠泵体内的转子与液体接触的一侧将能量以静压力形式作用于液体，并借旋转转子的挤压作用排出液体，同时在另一侧流出空间，形成低压，使液体连续的吸入。转子泵压头较高，流量通常较小，排液均匀，适用于输送粘度高，具有润滑性，但不含固体颗粒的液体转子泵齿轮泵螺杆泵滑片泵饶性叶轮泵典型结构工作原理特点及应用场合特性典型结构工作原理特点及应用场合特性原理与结构工作特性特点及应用场合轴流泵是流量大、扬程低、比转数高的叶片式泵，轴流泵的液流沿转轴方向流动，但其设计的基本原理与离心泵基本相同原理与结构gccgHT2221222221根据叶片是否可调，分为：固定叶片式轴流泵（叶片不可调）半调节叶片式轴流泵（停机拆下叶轮后可调节叶片安装角）全调节叶片式轴流泵（有一套调节机构使泵在运转中可以调节叶片安装角）分类3、与离心泵不同，轴流泵流量越小，轴功率越大2、特性曲线H-Q很陡，关死扬程（Q=0)是额定值的1.5-2倍1、适用于大流量、低扬程4、高效操作区范围很小，在额定点两侧效率急剧下降5、叶轮一般浸没在液体中，不需要考虑气蚀，也不需罐泵轴流泵特性曲线特点轴流泵一般不采用出口阀调节流量，常用改变叶轮转速，或改变叶片安装角度的方法调节流量。流量调节混流泵内液体的流动介于离心泵和轴流泵之间，液体斜向流出叶轮，即液体的流动相对叶轮而言既有径向速度，也有轴向速度，其特性介于离心泵和轴流泵之间。旋涡泵示意图典型结构液体在旋涡泵内运动示意图工作原理工作特性1、冲击损失大，效率低，为36-38%。2、结构简单，工作可靠，具有自吸能力，但气蚀性能较离心泵差3、不能采用出口阀调节，只能采用旁路调节。4、可输送含气量大于5%的介质，不适合输送粘度比较大的介质和含固体颗粒的介质。5、旋涡泵一般具有自吸能力（有的需外加自吸装置），起动时不需灌泵，应开阀启动应用范围：主要用于化工、医药等工业流程中输送高扬程、小流量的酸、碱和其它腐蚀性及易挥发性液体，也可作为消防泵、小型锅炉给水泵和一般增压泵使用特点及应用场合单缸双作用泵原理与结构活塞泵性能曲线活塞泵工况调节工作特性（1）流量只取决于泵缸的几何尺寸（活塞直径D、活塞行程S）、曲轴转速n，而与泵的扬程无关。所以活塞泵不能用排出阀来调节流量，它的性能曲线是一条直线。只是在高压时，由于泄漏损失，流量稍有减小。（2）只要原动机有足够的功率、填料密封有相应的密封性能，零部件有足够的强度，活塞泵可以随着排出阀开启压力的改变产生任意高的扬程。所以同一台泵在不同的装置中可以产生不同的扬程。（3）活塞泵在启动运行时不能像离心泵那样关闭出水阀起动，而是要开阀启动。（4）自吸性能好（5）由于排出流量脉动造成流量的不均匀，有的需设法减少与控制排出流量和压力的脉动。特点用于输送压力高、流量小的各种介质。当流量小于100m3/h，排出压力大于10MPa时，有较高的效率和良好的运行性能，亦适合输送粘性液体应用场合计量泵计量泵属于往复式容积泵，结构上有柱塞式、隔膜式、和波纹管式，其中柱塞式与活塞往复泵结构基本一样，但计量泵中曲柄回转半径可调节，借以控制流量，而隔膜饶曲变形引起容积的变化，波纹管被拉伸和压缩从而改变容积，均达到输送与计量的目的。计量泵也称定量泵和比例泵。内粘合齿轮泵外粘合齿轮泵典型结构工作原理齿轮泵特性曲线工作特性特点：是一种容积泵，与活塞泵不同处在于没有进、排水阀，它的流量要比活塞泵更均匀，构造也更简单。齿轮泵结构轻便紧凑，制造简单，工作可靠，维护保养方便。一般都具有输送流量小和输出压力高的特点。应用场合：输送粘性较大的液体，如润滑油和燃烧油，不宜输送粘性较低的液体（例如水和汽油等），不宜输送含颗粒杂质的液体，可作为润滑系统和液压系统的油泵，广泛用于发动机、汽轮机、离心压缩机、机床及其它设备。特点及