常見泵的分類及工作原理

1、第十六章 常見泵的分類和工作原理泵是輸送液體或使液體增壓的機(jī)械。它將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能或其他外部能量傳送給液體，使液體能量增加，主要用來輸送液體包括水、油、酸堿液、乳化液、懸乳液和液態(tài)金屬等，也可輸送液體、氣體混合物以及含懸浮固體物的液體。水泵性能的技術(shù)參數(shù)有流量、吸程、揚(yáng)程、軸功率、水功率、效率等；根據(jù)不同的工作原理可分為容積水泵、葉片泵等類型。容積泵是利用其工作室容積的變化來傳遞能量；葉片泵是利用回轉(zhuǎn)葉片與水的相互作用來傳遞能量，有離心泵、軸流泵和混流泵等類型。第一節(jié) 泵的分類及在電廠中的應(yīng)用一、泵的分類（一）按照泵的工作原理來分類，泵可分為以下幾類1、容積式泵容積式泵是指靠工作部件的運(yùn)動(dòng)造成

2、工作容積周期性地增大和縮小而吸排液體，并靠工作部件的擠壓而直接使液體的壓力能增加。容積泵根據(jù)運(yùn)動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)方式的不同又分為：往復(fù)泵和回轉(zhuǎn)泵兩類。按運(yùn)動(dòng)部件結(jié)構(gòu)不同有：活塞泵和柱塞泵，有齒輪泵、螺桿泵、葉片泵和水環(huán)泵。2、葉輪式泵葉輪式泵是靠葉輪帶動(dòng)液體高速回轉(zhuǎn)而把機(jī)械能傳遞給所輸送的液體。根據(jù)泵的葉輪和流道結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的不同，葉輪式泵又可分為：離心泵（centrifugal pump）軸流泵（axial pump）混流泵（mixed-flow pump）旋渦泵（peripheral pump）噴射式泵（jet pump）（二）其它分類1、泵還可以按泵軸位置分為：（1）立式泵（vertical pum

3、p）（2）臥式泵（horizontal pump）2、按吸口數(shù)目分為：（1）單吸泵 (single suction pump)（2）雙吸泵 (double suction pump)3、按驅(qū)動(dòng)泵的原動(dòng)機(jī)來分：（1）電動(dòng)泵（motor pump ）（2）汽輪機(jī)泵（steam turbine pump）（3）柴油機(jī)泵（diesel pump）（4）氣動(dòng)隔膜泵（diaphragm pump如圖161 為泵的分類圖161 泵的分類二、各種類型泵在電廠中的典型應(yīng)用離心泵凝結(jié)水泵、給水泵、閉式水泵、凝補(bǔ)水泵、定子冷卻水泵、定排水泵、爐水循環(huán)泵軸流泵循環(huán)水泵往復(fù)泵EH油泵齒輪泵送風(fēng)機(jī)液壓油泵、磨煤機(jī)液壓油泵

4、、引風(fēng)機(jī)電機(jī)潤滑油泵螺桿泵空預(yù)器導(dǎo)向軸承油泵、空預(yù)器支撐軸承油泵、空側(cè)交流密封油泵噴射泵主機(jī)潤滑油系統(tǒng)射油器、射水抽氣器水環(huán)式真空泵水環(huán)式真空泵第二節(jié) 離心泵的理論基礎(chǔ)知識 離心泵主要包括兩個(gè)部分：1.旋轉(zhuǎn)的葉輪和泵軸（旋轉(zhuǎn)部件）。2.由泵殼、填料函和軸承組成的靜止部件。正常運(yùn)行時(shí)，葉輪高速旋轉(zhuǎn)，在慣性力的作用下，位于葉輪中心的流體被甩向外周并獲得了能量，使流向葉輪外周的液體的靜壓強(qiáng)提高，流速增大。液體離開葉輪進(jìn)入蝸殼內(nèi)，在蝸殼內(nèi)液體的部分動(dòng)能會轉(zhuǎn)換成靜壓能。于是較高壓強(qiáng)的液體從泵的排出口進(jìn)入排出管路，被輸送到所需的管路系統(tǒng)。同時(shí)，葉輪中心由于液體的離開而形成真空，如果管路系統(tǒng)合適，則外界的液

5、體會源源不斷地吸入葉輪中心，以滿足水泵連續(xù)運(yùn)行的要求。如圖162所示。圖162 離心泵的工作原理一、離心泵的性能參數(shù)（一）流量 指泵在單位時(shí)間內(nèi)能抽出多少體積或質(zhì)量的水。體積流量一般用m3/min、m3/h等來表示。（二）揚(yáng)程 又稱水頭，是指被抽送的單位質(zhì)量液體從水泵進(jìn)口到出口能量增加的數(shù)值，除以重力加速度，用H表示，單位是m。（三）功率 是指水泵在單位時(shí)間（S）內(nèi)所作功的大小，單位是KW。水泵的功率可分為有效功率和軸功率。1、有效功率又稱輸出功率:指泵內(nèi)水流實(shí)際所得到的功率，用符號P0表示。2、軸功率:軸功率又稱輸人功率，是指動(dòng)力機(jī)傳給泵軸的功率，用符號P表示。 軸功率和有效功率之差為泵內(nèi)的

6、損失功率，其大小可用泵的效率來計(jì)量。（四） 效率 反映了水泵對動(dòng)力機(jī)傳來動(dòng)力的利用情況。它是衡量水泵工作效能的一個(gè)重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，用符號m表示。（五）轉(zhuǎn)速 指泵軸每分鐘旋轉(zhuǎn)的次數(shù)，用符號n表示，單位是r/min.（六）汽蝕余量汽蝕余量是指在泵吸入口處單位重量液體所具有的超過汽化壓力的富余能量。單位用m標(biāo)注，用NPSH表示。二、離心泵的性能曲線泵的性能曲線，標(biāo)志著泵的性能。泵各個(gè)性能參數(shù)之間的關(guān)系和變化規(guī)律，可以用一組性能曲線來表達(dá)。對每一臺泵來講，當(dāng)一臺泵的轉(zhuǎn)速一定時(shí)，通過試驗(yàn)的方法，可以繪制出相應(yīng)的一組性能曲線，即水泵的基本性能曲線。性能曲線一般以流量為橫坐標(biāo)，用揚(yáng)程、功率、效率和汽蝕余量為縱

7、坐標(biāo)來繪制曲線。（一）流量與揚(yáng)程曲線圖163 離心泵的流量與揚(yáng)程的曲線 如圖163所示，水泵作為一種通過管道來提升或移動(dòng)流體的機(jī)械。水泵能提升流體到達(dá)垂直管道的A點(diǎn)，即流量為零，泵的作功只是與流體的重力與質(zhì)量相等。（即流體的勢能）因此，A點(diǎn)也被稱為關(guān)斷水頭（SHUTOFF-HEAD）；如果想象轉(zhuǎn)動(dòng)出水管從A點(diǎn)到F點(diǎn)，則水管變?yōu)樗焦?，則泵出的流體的勢能變?yōu)榱愣髁孔優(yōu)樽畲笾?。可以看出，調(diào)整出水管道的傾斜角度（即調(diào)整出水管道的阻力），即可得到我們想要的流量和揚(yáng)程。(二) 流量與效率曲線如圖164所示，離心泵效率曲線可以看作是一條彈道曲線，其效率表現(xiàn)為從其最高效率點(diǎn)（BEP）向兩側(cè)下降的變化趨勢。

8、即泵的效率隨流量的增加而增加，到達(dá)高效點(diǎn)后，其效率隨著流量的增加而減少。圖164泵的流量與效率曲線(三) 流量與功率曲線一般來講，離心泵的軸功率隨流量的增加而逐漸增加，曲線有上升的特點(diǎn)。（但在一些特殊的泵中，其功率會保持直線甚至?xí)S流量的增加而下降）當(dāng)流量為零時(shí)，軸功率最小。因此，為便于離心泵的啟動(dòng)和防止超載，啟動(dòng)時(shí)，應(yīng)將出水管路上的閥門關(guān)閉，啟動(dòng)后再逐漸打開。軸流泵的啟動(dòng)與離心泵相反。如圖165所示。圖165離心泵的流量與功率的曲線(四) 流量與汽蝕余量曲線NPSHr(the Net Positive Suction Head required)-即泵的必需汽蝕余量，它代表了泵的最低運(yùn)行要求

9、，如果泵的入口壓力未達(dá)到規(guī)定的NPSHr，則泵就會發(fā)生汽蝕不能運(yùn)行。 離心泵的汽蝕余量曲線一般設(shè)計(jì)為：當(dāng)流量從零和高效區(qū)之間變化時(shí)，其NPSHr幾乎是一條直線或有很小的變化，但是通過高效區(qū)的范圍后，則其NPSHr會以指數(shù)變化劇增。如圖166所示。圖166 離心泵的流量與NPSHr的關(guān)系 圖167離心泵的性能曲線總結(jié)：如圖167為離心泵的性能曲線。（1） 當(dāng)泵運(yùn)行在“A”點(diǎn)時(shí)，其對應(yīng)的流量為“Q”，揚(yáng)程為“H”；此時(shí)泵的效率最高，其能耗也在中間水平，同時(shí)其必需汽蝕余量也處于將要?jiǎng)∩倪吘墶＃?） 當(dāng)泵運(yùn)行到“B”點(diǎn)時(shí)，其流量減少而壓頭升高。泵運(yùn)行在高效率區(qū)的左邊，其效率下降損失增加。但其功率相應(yīng)

10、減少，NPSHr也相應(yīng)減少。但是，由于效率的下降和流量的減少，泵開始振動(dòng)并加熱泵內(nèi)的流體。當(dāng)熱量不能被流體帶走時(shí)，溫度就會升高，達(dá)到對應(yīng)的飽和溫度后，液體開始汽化，引起泵的振動(dòng)和損壞。（3） 當(dāng)泵運(yùn)行在“C”點(diǎn)時(shí)，其流量增加而壓頭降低。同時(shí)泵的效率也下降。泵的功率會升高甚至?xí)^負(fù)荷。而泵的NPSHr迅速增加，離開泵的流量大于進(jìn)入泵的流量，泵內(nèi)壓力變低，當(dāng)達(dá)到對應(yīng)壓力、溫度下的飽和狀態(tài)時(shí)，泵內(nèi)的液體開始汽化沸騰，泵開始發(fā)生汽蝕，引起泵的損壞。如圖168所示。圖168泵的葉輪因汽蝕損壞圖圖169泵的運(yùn)行區(qū)域圖總之，對于泵的運(yùn)行來講，正常運(yùn)行時(shí)泵應(yīng)運(yùn)行在“A”區(qū)，如圖169所示。此時(shí)泵的效率最高，能

11、耗利用率最好。為了避免泵的損壞，泵的運(yùn)行要避開“C”“D”區(qū)。而可以短時(shí)間運(yùn)行在“B”區(qū)?！癇”區(qū)在“A”區(qū)的左邊，即在高效區(qū)的左邊，此時(shí)泵的效率較差，損失較多。同時(shí)其軸向推力也較大，易造成推力軸承的損壞。所以為了保證泵的運(yùn)行安全，可以按照泵的相似定律來對泵進(jìn)行改造或改變泵的轉(zhuǎn)速，以達(dá)到在保證泵的安全運(yùn)行的前提下，滿足系統(tǒng)流量和壓力的要求。對于運(yùn)行人員，我們要熟悉泵的運(yùn)行曲線并熟練地應(yīng)用它們，只要泵運(yùn)行在高效區(qū)內(nèi)并很好地作好維護(hù)工作，它就能保證安全長期運(yùn)行。三、泵在系統(tǒng)中的運(yùn)行 所有泵的設(shè)計(jì)都是為了滿足系統(tǒng)運(yùn)行要求的。這個(gè)要求即是系統(tǒng)的總動(dòng)力水頭(TDH)（Total Dynamic Head

12、).泵的運(yùn)行狀態(tài)隨著系統(tǒng)的改變而改變。如系統(tǒng)所需的流量改變，則對應(yīng)的泵的工作點(diǎn)也會改變，即泵的壓頭、效率、NPSHr都隨著變化。如果變化太大，則就會影響泵的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。(一)系統(tǒng)的總動(dòng)力水頭(TDH)包括以下四個(gè)方面：1.Hs-靜壓頭（the static head)。是指泵送液體的來源和目的地之間的高度差，當(dāng)泵入口的液體表面位置不同時(shí)，其靜壓頭是不同的。2.Hp-壓力水頭（the pressure head) 。它表示液體表面的壓力之差。3.Hv-速度水頭（the velociyt head)。它表示液體流過系統(tǒng)時(shí)的能量消耗。Hv=v22g.式中v-液體流經(jīng)管道時(shí)的速度。g-重力加速度。4

13、.Hf-摩擦水頭（friction head).它表示液化流經(jīng)系統(tǒng)時(shí)的摩擦損失。（1）對于管道：Hf=Kf×L100 （161）式中：Kf-每種材料直徑管道每一百米的摩擦常數(shù)。（可通過查表獲得） L-實(shí)際管道的長度（2）對于閥門和異型件： Hf=K×Hv100 （162）式中：K-各種閥門及異型件的摩擦常數(shù)。（可通過查表獲得）綜上所述：總動(dòng)力水頭(TDH)= Hs+ Hp+ Hv+ Hf（二）泵的工作點(diǎn) 如圖1610所示：當(dāng)泵在一個(gè)系統(tǒng)中正常運(yùn)行時(shí)，泵對液體的耗功與系統(tǒng)對液體的總動(dòng)力水頭（TDH）是相平衡的。但是強(qiáng)調(diào)的是，隨著系統(tǒng)的變化，如閥門的開閉，由TDH也發(fā)生的變化，

14、其平衡就會打破，泵的工作點(diǎn)也就發(fā)生了變化。所以在設(shè)計(jì)之初，我們必須計(jì)算好系統(tǒng)的TDH，并選擇合適的泵，使總動(dòng)力水頭（TDH）與最高效率點(diǎn)（BEP）相匹配。圖1610泵的運(yùn)行曲線四.泵的相似定律與變轉(zhuǎn)速運(yùn)行 在電力生產(chǎn)中，變轉(zhuǎn)速的泵隨處可見，如由液力偶合器帶的給水泵或由小汽輪機(jī)接帶的水泵、風(fēng)機(jī)等等。特別是近年來變頻裝置的成熟與普及，使得變速泵的運(yùn)行越來越多。它可以減少管道的節(jié)流損失，更加節(jié)能。所以我們應(yīng)掌握變頻泵的運(yùn)行規(guī)律。（一）泵的相似定律的前提條件：1.幾何相似 兩臺水泵在結(jié)構(gòu)上完全相仿，對應(yīng)尺寸的比值相同，葉片數(shù)、對應(yīng)角相等；2.運(yùn)動(dòng)相似 兩臺水泵內(nèi)對應(yīng)點(diǎn)的液體流動(dòng)相仿，速度大小的比值相同

15、、方向一致（即速度三角形相似）；3.動(dòng)力相似 兩臺水泵內(nèi)對應(yīng)點(diǎn)的液體慣性力、黏性力等的比值相同(二) 符合相似條件的兩臺水泵，以下各式成立： Q2Q1=n2n1(D2D1)3 （163）H2H1=(n2n1)2 (D2D1)2 （164）P2P1=n2n13D2D15(21) （165）式中 : Q1，Q2 泵1、泵2的流量；n1，n2 泵1、泵2的泵軸轉(zhuǎn)速；D1、D2 泵1、泵2葉輪外徑；P1，P2 泵1、泵2、的軸功率；1、2 泵1、泵2、輸送介質(zhì)的密度 （兩相似泵可以近似地認(rèn)為容積率、水力效率、機(jī)械效率相等。） 對于同一臺泵來講，相似定律則可寫成：Q2Q1=n2n1 （166）H2H1=

16、(n2n1)2 （167）P2P1=n2n13 （166）式中：Q-泵的流量，m3/sH-泵的揚(yáng)程,mP-泵的功率,kwn-泵的轉(zhuǎn)速,r/min從上式看出，對于變轉(zhuǎn)速泵，其流量的變化與轉(zhuǎn)速的一次方而正比；揚(yáng)程與轉(zhuǎn)速的二次方成正比；功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比。當(dāng)葉輪的直徑變化時(shí)，流量與直徑的三次方成正比；揚(yáng)程與直徑的二次方成正比；功率與直徑的五次方成正比。此時(shí)也叫切削定律。 當(dāng)泵轉(zhuǎn)速在20%左右變化時(shí)，其效率可認(rèn)為變化不大。 相似定律同樣適用于離心式風(fēng)機(jī)。（三）泵與風(fēng)機(jī)的曲線群知道了某一轉(zhuǎn)速下的泵的性能曲線，根據(jù)相似定律，我們可以得到不同轉(zhuǎn)速下的泵的性能曲線，也能得到不同葉輪直徑下的泵的性能曲線。

17、如圖1611，1612所示。圖1611不同直徑下泵的特性曲線圖1612不同轉(zhuǎn)速下泵的性能曲線五、泵與風(fēng)機(jī)的運(yùn)行調(diào)整 當(dāng)泵與風(fēng)機(jī)運(yùn)行在系統(tǒng)中的時(shí)候，其主要有兩個(gè)任務(wù)，一個(gè)是要滿足系統(tǒng)的要求，保證系統(tǒng)所需要的流量和壓力。同時(shí)為了保證自身的運(yùn)行安全，需要對泵的運(yùn)行區(qū)域進(jìn)行設(shè)定，防止泵的損壞。主要包括：泵的入口有保證足夠的有效汽蝕余量（NPSHa）>必須汽蝕余量（NPSHr）；泵應(yīng)該運(yùn)行在高效區(qū)域內(nèi)；泵的流量不能小于最小流量；泵的流量不能高于泵的最大流量。而當(dāng)系統(tǒng)的需求變化時(shí)，系統(tǒng)所需的流量、壓力發(fā)生了變化，為了保證泵的運(yùn)行安全和滿足系統(tǒng)需要，要求我們要對泵的工作點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整。（一）定轉(zhuǎn)速泵的運(yùn)行

18、調(diào)整 如圖1613所示，只需改變泵的性能曲線或者改變系統(tǒng)曲線，就能改變泵的工作點(diǎn)。對于定轉(zhuǎn)速泵來講，改變泵的性能曲線較難，一般改變系統(tǒng)的曲線來改變泵的工作點(diǎn)。系統(tǒng)的總動(dòng)力水頭(TDH)=靜壓頭（Hs）+壓力水頭（Hp）+速度水頭（Hv）+摩擦水頭（Hf).從上式看出，只要改變四個(gè)水頭中任意一個(gè)，即可改變系統(tǒng)曲線，從而調(diào)整泵的工作點(diǎn)。1.調(diào)整管道的閥門來調(diào)整流量 當(dāng)運(yùn)行泵為定轉(zhuǎn)速時(shí)，通過調(diào)整閥門的開度，即使系統(tǒng)的阻力損失發(fā)生變化（即調(diào)整了摩擦水頭），改變了系統(tǒng)的曲線，從而使泵的工作點(diǎn)發(fā)生的轉(zhuǎn)移，流量、壓力發(fā)生變化。如圖1613所示。系統(tǒng)的流量由Q1調(diào)整為Q2，使泵的工作點(diǎn)由a變?yōu)閎，同時(shí)由于閥門

19、的節(jié)流損失及泵偏離高效區(qū)，使得泵的效率下降，能耗增加。如果繼續(xù)調(diào)小流量的話，還有可能進(jìn)入泵的最小流量區(qū)內(nèi)，造成泵的汽化，使泵損壞，所以節(jié)流調(diào)整必須在一定的范圍內(nèi)進(jìn)行。 同時(shí)，對于離心泵來講，為了防止發(fā)生汽蝕，節(jié)流調(diào)整一般放在泵的出口管道進(jìn)行研究。因?yàn)槿肟诠艿拦?jié)流后，會使泵的有效汽蝕余量NPSHa<NPSHr，造成泵的汽蝕。 圖1613 調(diào)整閥門開度后泵性能的變化2、泵的汽蝕調(diào)整，也叫泵的自動(dòng)調(diào)整。即通過改變系統(tǒng)的入口水面的水位，即通過改變靜壓頭（Hs）的方法，也可使泵的工作點(diǎn)轉(zhuǎn)移。 例如：凝結(jié)水泵的汽蝕調(diào)節(jié)就是把水泵出門水門開足，當(dāng)汽輪機(jī)負(fù)荷變化(凝汽量相應(yīng)變化)時(shí)，通過凝汽器水位(即凝

20、結(jié)水泵的倒灌高度發(fā)生變化)來調(diào)節(jié)泵的出水量，使其和汽輪機(jī)的排汽量相平衡3、改變泵的性能曲線來進(jìn)行調(diào)整。如有的泵與風(fēng)機(jī)可在運(yùn)行中改變?nèi)~片的角度，從而改變了泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線，以此也可調(diào)整泵與風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)。4、如果泵的正常工作點(diǎn)遠(yuǎn)離系統(tǒng)的要求，長期使泵處于低效區(qū)甚至影響泵的安全?？梢酝ㄟ^切削定律，在泵停運(yùn)后對泵的葉輪直徑進(jìn)行調(diào)整，以期調(diào)整泵的工作區(qū)到高效區(qū)。（二）變轉(zhuǎn)速泵的運(yùn)行調(diào)整。 如圖1614所示，通過調(diào)整泵的轉(zhuǎn)速之后，通過相似定律即可得到泵的變轉(zhuǎn)速性能曲線，而系統(tǒng)曲線未發(fā)生變化。這樣泵的工作點(diǎn)由“a”轉(zhuǎn)移至“c”，實(shí)現(xiàn)了泵流量的變化。泵的變轉(zhuǎn)速調(diào)整有如下特點(diǎn)：1. 變轉(zhuǎn)速調(diào)整沒有閥門的節(jié)流損

21、失，較為節(jié)能。2. 變轉(zhuǎn)速調(diào)整由于泵的性能曲線變化，使得泵的工作點(diǎn)脫離高效區(qū)不遠(yuǎn)，效率較高。3. 變轉(zhuǎn)速調(diào)整后，根據(jù)相似定律，泵的功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比，使泵的功率大大降低。4. 變轉(zhuǎn)速調(diào)整可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)機(jī)的柔性啟動(dòng)，提高的轉(zhuǎn)機(jī)的安全性。5. 變轉(zhuǎn)速后的NPSHr大大降低，提高了泵的抗汽蝕能力。6. 變轉(zhuǎn)速泵的調(diào)整需要特殊的原動(dòng)機(jī)或電氣變頻裝置，投資較高。甚至?xí)碚駝?dòng)、軸承潤滑不良等問題。圖1614 離心泵的變轉(zhuǎn)速調(diào)整六、泵的并聯(lián)與串聯(lián)運(yùn)行（一）泵的并聯(lián)運(yùn)行 為了提高系統(tǒng)運(yùn)行的靈活性、可靠性及經(jīng)濟(jì)性。一般電廠水泵設(shè)置兩臺同樣泵與風(fēng)機(jī)為并聯(lián)運(yùn)行方式。如凝結(jié)水泵、循環(huán)水泵、送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)等。圖16

22、15泵的并聯(lián)運(yùn)行簡圖 如圖1615，1616所示，由于并聯(lián)運(yùn)行泵的管路是為兩臺泵運(yùn)行設(shè)計(jì)的，當(dāng)一臺泵運(yùn)行時(shí)，其工作點(diǎn)是在泵的性能曲線高效區(qū)的右邊，易發(fā)生汽蝕。即同樣壓力下，單獨(dú)運(yùn)行時(shí)其流量會偏大一些。圖1616 相同性能泵并聯(lián)運(yùn)行時(shí)的工作曲線1.相同性能泵并聯(lián)運(yùn)行的特點(diǎn)（1） 兩臺泵并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，其在同樣轉(zhuǎn)速下的流量要較泵單獨(dú)運(yùn)行時(shí)流量之和較小。（2） 對于并聯(lián)運(yùn)行系統(tǒng)，當(dāng)只有一臺泵運(yùn)行時(shí)，其易受到汽蝕的威脅，應(yīng)引起注意。（3） 由于泵單獨(dú)運(yùn)行時(shí)其工作點(diǎn)在BEP的右邊，意味著此時(shí)泵的功率較大，易引起過負(fù)荷，應(yīng)引起注意。2.不同性能泵的并聯(lián)運(yùn)行特點(diǎn) 不同性能泵并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，出力較低（如變頻泵）的泵，

23、則其在啟動(dòng)或者運(yùn)行中，有可能打不開出口逆止閥，造成泵的流量為零，長期運(yùn)行會造成泵的汽化而損壞。所以此種情況下運(yùn)行，系統(tǒng)的總的流量不能太低，并且在啟動(dòng)時(shí)，應(yīng)優(yōu)先啟動(dòng)出力較低的水泵。如圖1617所示。圖1617兩臺不同性能泵運(yùn)行曲線（二）泵的串聯(lián)運(yùn)行圖1618 泵的串聯(lián)運(yùn)行圖1619同性能泵的串聯(lián)運(yùn)行性能曲線 有些場合，為了得到較高壓力的液體，會使用串聯(lián)泵運(yùn)行。同理，對于多級離心泵來講，也相當(dāng)于單級泵的串聯(lián)運(yùn)行。如圖16191.同性能泵的串聯(lián)運(yùn)行（1） 如圖1618，串聯(lián)泵運(yùn)行后，將得到兩倍左右的揚(yáng)程（但較單獨(dú)泵運(yùn)行時(shí)揚(yáng)程的兩倍較?。?；同時(shí)流量基本是單獨(dú)泵運(yùn)行時(shí)的流量（較單獨(dú)泵運(yùn)行時(shí)的流量較?。?。

24、（2） 串聯(lián)泵運(yùn)行時(shí)，如果有一臺泵跳閘，由于較高的阻力，易使運(yùn)行泵工作點(diǎn)左移，泵易造成汽化而損壞。2.不同性能泵的串聯(lián) 將不同性能泵的性能曲線迭加，即可得到其運(yùn)行性能曲線。如圖1620所示，在這種情況下，當(dāng)流量增加到一定范圍，則只有一臺泵出力，另一臺泵處于相對大流量工況，其NPSHr會劇增，引起泵的汽蝕。圖1620不同性能泵串聯(lián)運(yùn)行性能曲線3.定速泵與變速泵的串聯(lián)圖1621 定速泵與變速泵的串聯(lián) 如圖1621所示，在一些高壓、大流量的場合，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，常采用定速泵與變速泵相結(jié)合的方式上水，如鍋爐給水泵。定速泵置于變速泵之前，這樣定速泵可以為變速泵提供足夠的汽蝕余量，變速泵改變轉(zhuǎn)速為變化的

25、系統(tǒng)提供穩(wěn)定供水。4. 變速給水泵的工作區(qū) 為了保證給水泵的運(yùn)行和系統(tǒng)的供水安全，在任何工況下，給水泵應(yīng)運(yùn)行在工作區(qū)范圍內(nèi)，如圖1622所示，其主要包括六條曲線：（1） 泵的最高轉(zhuǎn)速曲線nmax。即泵的機(jī)械性能決定的最高轉(zhuǎn)速性能曲線。（2） 泵的最低轉(zhuǎn)速曲線nmin。即泵的機(jī)械性能決定的最低轉(zhuǎn)速性能曲線。（3） 泵的上限特性曲線。即由不同轉(zhuǎn)速下泵的最小流量點(diǎn)形成的曲線，正常運(yùn)行時(shí)，泵只能運(yùn)行在上限特性曲線的右側(cè)。如運(yùn)行在其左側(cè)，則將使泵的流量不足冷卻泵產(chǎn)生的熱量，從而引起泵的汽化，造成泵的損壞。目前，為防止在低流量，高壓力時(shí)泵的工作點(diǎn)落入上限特性曲線之右，設(shè)計(jì)了泵的再循環(huán)管道，當(dāng)泵的工作點(diǎn)接近

26、上限特性曲線時(shí)，再循環(huán)管道上的閥門打開，以增加給水流量。當(dāng)工作點(diǎn)向左遠(yuǎn)離上限特性曲線后，其閥門關(guān)閉。（4） 泵的下限特性曲線。即由不同轉(zhuǎn)速下泵的最大流量點(diǎn)形成的曲線，正常運(yùn)行時(shí)，泵只能運(yùn)行在下限特性曲線的左側(cè)。如超過下限，則泵的在某一轉(zhuǎn)速下的流量太大，超過了泵的最高效率區(qū)范圍，使泵效率下降；同時(shí)，泵的NPSHr大增，泵易發(fā)生汽蝕，造成出力下降和泵的振動(dòng)等故障。故在泵運(yùn)行在大流量、低壓頭工況時(shí)，適當(dāng)關(guān)小泵的出口調(diào)節(jié)閥，抬高泵的出口壓力，使泵重新回到工作區(qū)內(nèi)。（5） 系統(tǒng)的最低給水壓力Pmin。即變速給水泵還必須滿足系統(tǒng)對水壓的最低要求，防止系統(tǒng)里的設(shè)備出故障。如對于鍋爐如果上水壓力太低，則會造成

27、水循環(huán)的破壞，造成水冷壁的爆破。（6） 系統(tǒng)的最高給水壓力Pmax。即變速泵還必須滿足系統(tǒng)對水壓的最高要求。如對于鍋爐來講，如果壓力過高，會造成安全門啟動(dòng)，甚至管道破裂。圖1622 變速給水泵的工作區(qū)第三節(jié) 各種泵的設(shè)備結(jié)構(gòu)及工作原理一、離心泵（一） 離心泵的結(jié)構(gòu)離心泵的結(jié)構(gòu)型式多種多樣，分類方式也較多，表161中列出了離心泵的基本結(jié)構(gòu)型式， 表16-1離心泵的結(jié)構(gòu)型式結(jié)構(gòu)特征形式編碼說明懸臂式撓性聯(lián)軸器傳動(dòng)臥式底腳安裝方式QH1中心線安裝方式QH2泵安裝在底座上且由撓性聯(lián)軸器連接到驅(qū)動(dòng)機(jī)上有軸承架的立式管道泵OH3與泵成一體的軸承箱剛性聯(lián)軸器傳動(dòng)立式管道泵OH4剛性聯(lián)軸器傳動(dòng)共軸式傳動(dòng)立式管

28、道泵OH5葉輪直接安裝在驅(qū)動(dòng)機(jī)軸上與高速齒輪箱成一整體OH6葉輪直接安裝在驅(qū)動(dòng)機(jī)軸上兩端支承式單級和雙級軸向剖分式BB1徑向剖分式BB2多級軸向剖分式BB3徑向剖分式單殼式BB4雙殼式BB5筒型泵立式懸吊式單殼式通過揚(yáng)水管排出導(dǎo)流殼式VS1蝸殼式VS2軸流式VS3獨(dú)立排液管長軸式VS4懸臂式VS5雙殼式導(dǎo)流殼式VS6內(nèi)層為導(dǎo)流殼蝸殼式VS7內(nèi)層為蝸殼1、 單級離心泵單級離心泵是指只有一級葉輪的離心泵，其主要由以下零部件組成(見圖1623)：(1)泵殼 泵殼有軸向剖分式和徑向剖分式兩種。大多數(shù)單級離心泵的殼體都是蝸殼式的，多級泵徑向剖分殼體一般為環(huán)形殼體或圓形殼體。一般蝸殼式泵殼內(nèi)腔呈螺旋型流道

29、，用以收集從葉輪中流出的液體，并引向擴(kuò)散管至泵出口。泵殼承受全部的工作壓力和液體的熱負(fù)荷。(2)葉輪 如圖1623所示，葉輪是唯一的做功部件，泵通過葉輪對液體做功。葉輪的結(jié)構(gòu)型式有閉式、開式、半開式三種。閉式葉輪由葉片、前蓋板、后蓋板組成。半開式葉輪由葉片和后蓋板組成。開式葉輪只有葉片，無前后蓋板。閉式葉輪效率較高，開式葉輪效率較低。圖1623 葉輪的形式 (3)密封環(huán)密封環(huán)的作用是防止泵的內(nèi)泄漏和外泄漏由耐磨材料制成的密封環(huán)，鑲于葉輪前后蓋極和泵殼上，磨損后可以更換。(4)軸和軸承泵軸一端固定葉輪，一端裝聯(lián)軸器。根據(jù)泵的大小，軸承可選用滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承。按作用力方向可分為徑向軸承和推力軸承

30、。(5)軸封軸封一般有機(jī)械密封和填料密封兩種。一般泵均設(shè)計(jì)成既能裝填料密封，又能裝機(jī)械密封。單級離心泵結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1624所示。圖1624 單級離心泵結(jié)構(gòu)圖2、雙吸離心泵雙吸泵的葉輪可以視為由兩個(gè)單吸葉輪背靠背地組成，就像兩個(gè)葉輪對稱布置，因此可以認(rèn)為工作時(shí)不會產(chǎn)生軸向力。但由于制造和裝配上的原因，總有尺寸偏差，不可能做到絕對對稱，加之液流也不可能絕對對稱因而必然還有殘余軸向力，因此一般雙吸泵上均裝有徑向滾動(dòng)軸承，以承受剩余軸向力。 應(yīng)著重指出的是，臥式單級雙吸泵(圖3-4)多采用中開式結(jié)構(gòu)，其泵體和泵蓋結(jié)合面一般是通過軸心線的水平面，通常稱之為中開面。由于采用這種結(jié)構(gòu)，可以揭開泵蓋即可檢

31、修泵內(nèi)各零件，且無需拆卸迸、出管路和移動(dòng)電機(jī)或其他原動(dòng)機(jī)，檢修極為方便。與單吸泵想比,雙吸離心泵有較大的流量,較好的吸上性能;與混流泵相比,有較高的揚(yáng)程。如圖1625，雙吸離心泵結(jié)構(gòu)示意圖圖1625 單級雙吸式離心泵結(jié)構(gòu)示意圖多級離心泵是指有兩個(gè)或兩個(gè)以上葉輪的泵。通常的結(jié)構(gòu)有蝸殼式多級泵和分段式多級泵。 蝸殼式多級泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(圖1626)一般采用中開式結(jié)構(gòu)以便于檢修，且有利于葉輪對稱布置，減，作用在轉(zhuǎn)子上的軸向力。但這種結(jié)構(gòu)的工藝性較差，級數(shù)越多，泵體和系蓋的形狀越復(fù)，泵的外形尺寸越大，特別是級與級之間需要配置一些級間流道，使泵的外形比較復(fù)雜。 而且當(dāng)級數(shù)較多、揚(yáng)程較高時(shí)，中開面的密封難度

32、較大。基于這些因素，這種結(jié)構(gòu)應(yīng)用的廣泛性受到一定的限制。 分段式多級泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(圖1627)結(jié)構(gòu)緊湊，有利于提高標(biāo)準(zhǔn)化、通用化程度。由于這種結(jié)構(gòu)的揚(yáng)程取決于泵的級數(shù)，所以這種多級泵的揚(yáng)程范圍較寬.圖1626 蝸殼式多級離心泵的結(jié)構(gòu)示意圖圖1627 分段式多級離心泵結(jié)構(gòu)示意圖3、離心泵的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)離心泵的優(yōu)點(diǎn):（1） 結(jié)構(gòu)簡單而緊湊，對于同一輸送量，離心泵所占面積小，重量輕，材料耗用較少，對基礎(chǔ)要求無住復(fù)泵高，故制造安裝費(fèi)用少。（2） 可高速運(yùn)行，可以采取2極或4極電動(dòng)機(jī)直聯(lián)，傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡單易安裝。（3） 離心泵內(nèi)無活門，故適于輸送懸浮液，特殊的設(shè)計(jì)還能輸送大塊固體的懸浮液可用耐化學(xué)腐蝕的材料制

33、造泵，適用輸送腐蝕溶液。（4） 因結(jié)構(gòu)簡單、零件少、故障少、經(jīng)久耐用、維修費(fèi)用少、管理方便、工作可靠。（5） 輸出量可由排出閥門任意調(diào)節(jié)甚至全關(guān)，不會出現(xiàn)壓頭無限上升的危險(xiǎn)。（6） 對于被輸送的液體量大而壓頭不要求大時(shí)，離心泵最適宜。（7） 排液均勻無脈沖現(xiàn)象。離心泵的缺點(diǎn)（1） 運(yùn)行前，必須使泵體內(nèi)充滿液體（2） 對于供應(yīng)小流量、大壓頭的不適宜、效率低、受到限制。（3） 遇到設(shè)計(jì)不完善或操作不當(dāng)時(shí)，如牛奶，則易產(chǎn)生泡沫，影響下一工序生產(chǎn)。（4） 安裝不妥會出現(xiàn)”氣縛”現(xiàn)象。（5） 效率也比往復(fù)泵低。二、軸流泵（一）軸流泵的結(jié)構(gòu)軸流泵有立式、臥式和斜式三種。目前多用立式，其外形如圖1628所示

34、。它的轉(zhuǎn)動(dòng)部分也是一根泵軸，軸的下端安裝有葉輪，上端裝有聯(lián)軸器，不動(dòng)部分的主要零部件有進(jìn)水喇叭管、導(dǎo)葉體和出水彎管。圖1628 立式軸流泵結(jié)構(gòu)示意圖1、葉輪葉輪由葉片、輪轂、導(dǎo)水錐等三個(gè)主要部件組成，如圖1628所示。葉片一般有2-6片，用鑄鋼或鑄鐵制成。葉片安裝在輪轂上，輪轂上開有與葉片數(shù)目相等的孔，每個(gè)孔里安裝一個(gè)葉片。葉片有固定式、半調(diào)節(jié)式和全調(diào)節(jié)式三種。固定式葉片與輪轂澆鑄為一整體；半調(diào)節(jié)式和全調(diào)節(jié)式可根據(jù)揚(yáng)程變化情況調(diào)整葉片的安裝角度。如果需要提高揚(yáng)水高度，可把葉片安裝角度改小。這樣，在維持水泵高效率的前提下，適當(dāng)減少出水量，在動(dòng)力機(jī)不致超載的情況下提高了揚(yáng)水高度；反之，如果要降低揚(yáng)

35、水高度，則把葉片安裝角度調(diào)大。由于全調(diào)節(jié)式水泵構(gòu)造復(fù)雜，價(jià)格貴，因此，中水型排灌站多使用半調(diào)節(jié)式軸流泵。半調(diào)節(jié)式泵要在停機(jī)時(shí)才能調(diào)節(jié)葉片，調(diào)節(jié)時(shí)要注意以下幾個(gè)問題：(1)軸流泵出廠時(shí)，葉片的安裝角度一般放在“零度”，這個(gè)“零度”是指葉片設(shè)計(jì)安裝角度，如葉片的設(shè)計(jì)安裝角度為15度，就把15度作為“零度”。小于設(shè)計(jì)安裝角度為負(fù)；大于設(shè)計(jì)安裝角度為正，葉片根部刻有基準(zhǔn)線，在輪轂上刻有相對應(yīng)的安裝角度線，如+4°、+2°、0°、-2°、-4°等。當(dāng)需要調(diào)節(jié)角度時(shí)，將緊葉片的螺母松開，轉(zhuǎn)動(dòng)葉片，使基準(zhǔn)線與需要的安裝角度線對準(zhǔn)，再擰緊螺母即可。也有用定位銷

36、來調(diào)節(jié)的，當(dāng)松開螺母后，對好調(diào)整角度，變更定位銷位置，再擰緊螺母。(2)調(diào)節(jié)葉片安裝角度，要使各片的安裝角度相等，否則水泵抽水時(shí)會有振動(dòng)或雜聲。(3)調(diào)換葉片時(shí)，要防止把葉片裝反。若個(gè)別葉片損壞需要更換時(shí)，最好更換全部葉片，以求各葉片平衡一致。若只更換一個(gè)葉片，也要保持各葉片平衡一致。2、進(jìn)水喇叭管為了使水以最小的損失均勻地流向葉輪，在中小型軸流泵的葉輪進(jìn)口前裝有進(jìn)水喇叭管，其管口直徑約為葉輪直徑的1.5倍。進(jìn)水喇叭管用鑄鐵制造。3、導(dǎo)葉體它是由導(dǎo)葉、導(dǎo)葉轂和外殼組成的整體，鑄造而成，其主要作用是將從葉輪中流出的水流的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)檩S向運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)葉的片數(shù)一般為6-12片。4、出水彎管其斷面一般為等

37、圓截面，內(nèi)曲率半徑約為彎管出口半徑的1.5倍，彎管轉(zhuǎn)彎角度通常為60度。5、泵軸中小型水泵的泵軸是實(shí)心的，大型泵的泵軸是空心的。泵軸一般采用優(yōu)質(zhì)碳索鋼制成。兩端各有螺母，分別固緊葉輪輪轂和聯(lián)軸器。從軸的上端俯視，泵軸為順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，因此，固緊聯(lián)軸器的螺母為左旋螺紋(倒牙)。 6、軸承立式軸流泵的軸承有導(dǎo)軸承和推力軸承兩種類型。導(dǎo)軸承主要是用來承受經(jīng)向力，起徑向定位作用。中小型軸流泵大多數(shù)都采用水潤滑橡膠導(dǎo)軸承，它有上下兩只，內(nèi)表面開有軸向槽，使水能進(jìn)入軸瓦與軸之間進(jìn)行潤滑和冷卻。推力軸承主要是用來承受軸向力，包括軸向水壓力及軸上所有零部件的重量。對于中小型立式軸流泵，當(dāng)采用電動(dòng)機(jī)直接傳動(dòng)時(shí)，

38、一般是在電動(dòng)機(jī)座內(nèi)裝有軸承體，軸承體內(nèi)裝有推力滾動(dòng)軸承和一個(gè)徑向滾動(dòng)軸承；當(dāng)采用皮帶傳動(dòng)時(shí)，一般則是在皮帶輪座內(nèi)裝有推力滾動(dòng)軸承和兩個(gè)滾珠軸承。（二）軸流泵的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)軸流泵是一種高比轉(zhuǎn)速的泵，一般比轉(zhuǎn)速在5001000之間。由于比較速越大，則揚(yáng)程越低，流量越大。由于軸流泵的qv-H性能曲線很陡降，在起動(dòng)時(shí)不應(yīng)將排出管路上閥門關(guān)閉，否則起動(dòng)功率過大，會造成電動(dòng)機(jī)過載而損壞。軸流泵采用可調(diào)節(jié)式葉片泵來調(diào)節(jié)流量。其主要優(yōu)點(diǎn)有：1、軸流泵的最大優(yōu)點(diǎn)是流量大、結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、外形尺寸小、占地面積??；2、對調(diào)節(jié)式軸流泵，當(dāng)工作條件變化時(shí)，只要改變?nèi)~片角度，仍然可保持在較高效率下工作，但由于揚(yáng)程太低，其

39、應(yīng)用范圍受到限制；3、為提高揚(yáng)程，軸流泵也可做成多級的。軸流泵的缺點(diǎn)：1、氣蝕性能較差，一般允許吸上真空高度僅為45mH2O（4050kPa）；2、軸流泵的壓頭低。由于軸流泵本身具有的特點(diǎn)，因此大流量是軸流泵的發(fā)展方向之一。目前國內(nèi)已成系列地大量發(fā)展大口徑的巨型軸流泵，在結(jié)構(gòu)上也趨向于采用調(diào)節(jié)式葉片泵的方向發(fā)展。（三）軸流泵的工作原理軸流泵是根據(jù)機(jī)翼原理制成的。圖1629為機(jī)翼的截面，設(shè)將此機(jī)翼懸掛在流體中，流體以一定的速度M流過時(shí)，翼面發(fā)生負(fù)壓，翼背發(fā)生正壓，其正、負(fù)壓力的大小與翼形及迎角(翼背與液流方向之傾角）以及流體速度的大小有關(guān)。如果流體不動(dòng)，而機(jī)翼以相等速度在流體中運(yùn)動(dòng)時(shí)，則翼背和翼

40、面受到與前相同的正壓和負(fù)壓，即翼面（機(jī)翼上面）為負(fù)翼背為正壓。在此壓力作用下機(jī)翼將獲得升力。如果將機(jī)翼形的槳葉固定在轉(zhuǎn)軸上，形成螺旋槳，如圖2-2-21b所示，并使之不能沿軸向移動(dòng)，則當(dāng)轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，翼面（螺旋槳下側(cè)）因負(fù)壓而有吸流作用，翼背因正壓而有排流作用，如此一吸一排造成了液體(或氣體）的流動(dòng)。這就是軸流泵和軸流式風(fēng)機(jī)的工作原理。圖1629軸流泵原理圖(a)機(jī)翼截面；（b)軸流泵示意圖三、往復(fù)泵（一）往復(fù)泵的結(jié)構(gòu)往復(fù)泵的結(jié)構(gòu) 圖1630 往復(fù)泵的原理圖往復(fù)泵的結(jié)構(gòu)如圖1630所示，主要部件包括：泵缸；活塞；活塞桿；吸入閥、排出閥。其中吸入閥和排出閥均為單向閥。往復(fù)泵按往復(fù)元件不同分為活

41、塞泵、柱塞泵和隔膜泵3種類型。1、活塞泵活塞泵適用于壓頭較低時(shí)的輸送?；钊系幕钊麠U經(jīng)十字頭與曲柄連桿機(jī)構(gòu)連接。當(dāng)原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)曲柄旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，活塞在泵缸內(nèi)作一次來回移動(dòng)?；钊苿?dòng)的最大距離稱為行程。如果活塞往復(fù)一次時(shí)，只有泵缸的一側(cè)各吸入和排出一次液體，這種泵稱為單作用泵。單作用泵的排液是間斷的，吸液時(shí)不排液，排液時(shí)不吸液。同時(shí)，由于勻速圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變而來的活塞直線運(yùn)動(dòng)的非勻速性，即使排液時(shí)，流量也是不均勻的。為了消除單作用泵排液的間斷性，就出現(xiàn)了雙作用泵。雙作用泵至少有4個(gè)閥門，分別安設(shè)在泵缸兩側(cè)，并且吸入管和排出管分別為兩側(cè)共有。如此，當(dāng)原動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，一側(cè)的吸液、排液與另一側(cè)的捧液、吸液交叉，

42、吸人管和排出管內(nèi)的液體就保持不斷地流動(dòng)。2、柱塞泵泵的活塞以柱式代替盤式主要出于機(jī)械強(qiáng)度的原因。因?yàn)楸迷诟邏侯^下送液時(shí)，不僅要考慮泵缸的強(qiáng)度，而且要考慮活塞的強(qiáng)度，所以柱塞泵一般用于高壓泵和中壓泵，活塞泵則用于低壓泵。三柱塞式高壓泵是一種三聯(lián)泵。三聯(lián)泵是由共用一根曲軸的3個(gè)單作用泵所組成。3個(gè)單作用泵的曲柄互相錯(cuò)開120°，其吸液管和排液管也是3個(gè)泵共用。這樣，在曲軸旋轉(zhuǎn)一周的周期里，各泵的吸液、排液依次相差1/3周期，大大地提高排液管內(nèi)流量的均勻性。3、隔膜泵當(dāng)輸送腐蝕性料液或懸浮液時(shí)，為了不使活塞受到損傷，多采用隔膜泵，即用一彈性薄膜將柱塞和被輸送液體隔開的往復(fù)泵。隔膜左邊所有部

43、分可由耐酸材料制成，或襯以耐酸物質(zhì)。隔膜右邊則盛有水或油。當(dāng)柱毫作往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，迫使隔膜交替地向兩側(cè)彎曲，使隔膜起著和活塞同樣的吸液和排液的作用，而被輸送液體則始終不與柱塞相接觸。（二）往復(fù)泵的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)往復(fù)泵的優(yōu)點(diǎn)：1.可獲得很高的排壓，且流量與壓力無關(guān)，吸入性能好，效率較高，其中蒸汽往復(fù)泵可達(dá)80%95%；2.原則上可輸送任何介質(zhì)，幾乎不受介質(zhì)的物理或化學(xué)性質(zhì)的限制；3泵的性能不隨壓力和輸送介質(zhì)粘度的變動(dòng)而變動(dòng)。往復(fù)泵的缺點(diǎn)：1.流量不是很穩(wěn)定。同流量下比離心泵龐大；2.機(jī)構(gòu)復(fù)雜；3.資金用量大；4.不易維修等。（三）往復(fù)泵的工作原理活塞由電動(dòng)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)，把曲柄的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)榛钊耐?/p>

44、復(fù)運(yùn)動(dòng)；或直接由蒸汽機(jī)驅(qū)動(dòng)，使活塞做往復(fù)運(yùn)動(dòng)； 當(dāng)活塞從右向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，泵缸內(nèi)形成低壓，排出閥受排出管內(nèi)液體的壓力而關(guān)閉；吸入閥受缸內(nèi)低壓的作用而打開，儲罐內(nèi)液體被吸入缸內(nèi)； 當(dāng)活塞從左向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于缸內(nèi)液體壓力增加，吸入閥關(guān)閉，排出閥打開向外排液。 由此可見，往復(fù)泵是依靠活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)直接以壓力能的形式向液體提供能量的。往復(fù)泵是容積泵的一種，它依靠活塞在泵缸中往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使泵缸工作容積呈周期性的擴(kuò)大與縮小來吸排液體。往復(fù)系具有自吸能力，且在壓力劇烈變化下仍能維持幾乎不變的流量，它特別適用于小流量、高揚(yáng)程情況下輸送粘性較大的液體。在油庫中，往復(fù)泵的主要用途是輸送專用燃料油和潤滑油用泵，還可以作為

45、鍋爐給水泵或?yàn)殡x心泵抽真空引油、抽罐車底油等。由于往復(fù)泵結(jié)構(gòu)復(fù)雜、易損件多、流量有脈動(dòng)，大流量時(shí)機(jī)器笨重，所以在許多場合為離心泵所代菩。但對于高壓力、小流量、輸送粘度大的液體，要求精確計(jì)量和流量隨壓力變化小的工廠仍采用各種往復(fù)泵。圖1631 活塞泵外形圖圖1632 柱塞泵外形圖圖1633 隔膜泵外形圖圖1634柱塞泵結(jié)構(gòu)示意圖圖1635隔膜泵結(jié)構(gòu)示意圖四、齒輪泵（一）齒輪泵的結(jié)構(gòu)圖1636 外嚙合齒輪泵結(jié)構(gòu)示意圖圖1637 外嚙合齒輪泵結(jié)構(gòu)示意圖 外嚙合齒輪泵是應(yīng)用最廣泛的一種齒輪泵，一般齒輪泵通常指的就是外嚙合齒輪泵。它的結(jié)構(gòu)如圖1636所示，主要由主動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪、泵體、泵蓋和安全閥等組

46、成。泵體、泵蓋和齒輪構(gòu)成的密封空間就是齒輪泵的工作室。兩個(gè)齒輪的輪軸分別裝在兩泵蓋上的軸承孔內(nèi)，主動(dòng)齒輪軸伸出泵體，由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。外嚙合齒輪泵結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、造價(jià)低、工作可靠、應(yīng)用范圍廣。圖1637所示為內(nèi)嚙合齒輪泵，它由一對相互嚙合的內(nèi)齒輪、及它們中間的月牙形件、泵殼等構(gòu)成。月牙形件的作用是將吸入室和排出室隔開。當(dāng)主動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，在齒輪脫開嚙合的地方形成局部真空，液體被吸入泵內(nèi)充滿吸入室各齒間，然后沿月牙形件的內(nèi)外兩側(cè)分兩路進(jìn)入排出室。在輪齒進(jìn)入嚙合的地方，存在于齒間的液體被擠壓而送進(jìn)排出管。（二）齒輪泵的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)齒輪泵的優(yōu)點(diǎn):1、結(jié)構(gòu)簡單,工藝性較好,成本較低。2、與同樣流量的其他

47、各類泵相比,結(jié)構(gòu)緊湊,體積小。3、自吸性能好.無論在高、低轉(zhuǎn)速甚至在手動(dòng)情況下都能可靠地實(shí)現(xiàn)自吸。4、轉(zhuǎn)速范圍大.因泵的傳動(dòng)部分以及齒輪基本上都是平衡的,在高轉(zhuǎn)速下不會產(chǎn)生較大的慣性力。5、油液中污物對其工作影響不嚴(yán)重,不易咬死。齒輪泵的缺點(diǎn):1、工作壓力較低.軸及軸承上受的壓力不平衡,徑向負(fù)載大,限制了它壓力的提高。2、容積效率較低。3、流量脈動(dòng)大,引起壓力脈動(dòng)大,使管道、閥門等產(chǎn)生振動(dòng),噪聲大。（三）齒輪泵的工作原理圖1638 齒輪泵工作原理圖如圖1638所示，當(dāng)齒輪泵主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，吸油腔齒輪脫開嚙合，齒輪的輪齒退出齒間，使密封容積增大，形成局部真空，油箱中的油液在外界大氣壓的作用下，經(jīng)吸

48、油管路、吸油腔進(jìn)入齒間。隨著齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，吸入齒間的油液被帶到另一側(cè)，進(jìn)入壓油腔。這是齒輪進(jìn)入嚙合，使密封性逐漸減小，齒輪間部分的油液被擠出，形成了齒輪的壓油過程。齒輪嚙合時(shí)齒向接觸線把吸油腔和壓油腔分開，起配油作用。當(dāng)齒輪泵的主動(dòng)齒輪有電機(jī)帶動(dòng)不斷轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，齒輪脫開嚙合一側(cè)，由于密封容積變大，則不斷從油箱中吸油，輪齒進(jìn)入嚙合的一側(cè)，由于密封容積減小則不斷地排油，形成一個(gè)不斷循環(huán)的過程。圖1639外嚙合式齒輪泵圖1640內(nèi)嚙合式齒輪泵五、螺桿泵（一）螺桿泵的結(jié)構(gòu)螺桿泵按螺桿數(shù)量分為單螺桿泵單根螺桿在泵體的內(nèi)螺紋槽中嚙合轉(zhuǎn)動(dòng)的泵。雙螺桿泵由兩個(gè)螺桿相互嚙合輸送液體的泵。多螺桿泵由多個(gè)螺桿相互嚙合輸送液

49、體的泵。圖1641 2W.W型雙螺桿泵結(jié)構(gòu)簡圖如圖1641所示，螺桿泵主要由齒輪箱蓋、齒輪、滾動(dòng)軸承、前支架、后支架、泵體等組成。（二）螺桿泵的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)螺桿泵有以下優(yōu)點(diǎn)：1、壓力和流量范圍寬闊；2、運(yùn)送液體的種類和粘度范圍寬廣；3、因?yàn)楸脙?nèi)的回轉(zhuǎn)部件慣性力較低，故可使用很高的轉(zhuǎn)速；4、吸入性能好，具有自吸能力；5、流量均勻連續(xù)，振動(dòng)小，噪音低；6、與其它回轉(zhuǎn)泵相比，對進(jìn)入的氣體和污物不太敏感；7、結(jié)構(gòu)堅(jiān)實(shí)，安裝保養(yǎng)容易。螺桿泵的缺點(diǎn)是：螺桿的加工和裝配要求較高；泵的性能 對液體的粘度變化比較敏感。（三）螺桿泵的工作原理圖1642三螺桿泵結(jié)構(gòu)簡圖如圖1642螺桿泵是利用螺桿的回轉(zhuǎn)來吸排液體的。

50、上圖表示三螺桿泵的剖視圖。圖中，中間螺桿為主動(dòng)螺桿，由原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)回轉(zhuǎn)，兩邊的螺桿為從動(dòng)螺桿，隨主動(dòng)螺桿作反向旋轉(zhuǎn)。主動(dòng)螺桿從動(dòng)螺桿的螺紋均為雙頭螺紋。由于各螺桿的相互嚙合以及螺桿與襯筒內(nèi)壁的緊密配合，在泵的吸入口和排出口之間，就會被分隔成一個(gè)或多個(gè)密封空間。隨著螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)和嚙合，這些密封空間在泵的吸入端不斷形成，將吸入室中的液體封入其中，并自吸入室沿螺桿軸向連續(xù)地推移至排出端，將封閉在 各空間中的液體不斷排出，猶如一螺母在螺紋回轉(zhuǎn)時(shí)被不斷 向前推進(jìn)的情形那樣，這就是螺桿泵的基本工作原理。圖1643雙螺桿泵結(jié)構(gòu)圖六、噴射泵（一）噴射泵的結(jié)構(gòu)圖1644 噴射泵結(jié)構(gòu)原理圖如圖1644所示：噴射泵主要

51、由噴嘴、吸入室、混合室、擴(kuò)壓室以及進(jìn)出口管道組成。噴嘴由收縮的圓錐形或流線形的管加上出口處一小段圓柱形管道所構(gòu)成，一般采用螺紋與泵體相連接,以便拆換?；旌鲜矣址Q作喉管，常做成圓柱形，中、低揚(yáng)程泵也可將混合室做成圓錐形與圓柱形相結(jié)合，以減少混合時(shí)的能量損失。擴(kuò)壓室是一段擴(kuò)張的錐管，它可以使液流在其中降低流速，增加壓力，從而將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓力能。實(shí)驗(yàn)證明，擴(kuò)壓室的擴(kuò)張角做成8°-10°時(shí),擴(kuò)壓過程的能量損失最小。（二）噴射泵的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)噴射泵的優(yōu)點(diǎn)：1沒有運(yùn)動(dòng)部件，結(jié)構(gòu)緊湊，工作方便可靠；2.自吸能力較強(qiáng)。3.結(jié)構(gòu)簡單，體積較小，造價(jià)低廉；4.可運(yùn)送污濁液體；5.使用壽命長。噴射

52、泵的缺點(diǎn)：能量損失較大，效率較低，約在15%-30%之間。（三）噴射泵的工作原理工作流體從動(dòng)力源沿壓力管路引入噴嘴，在噴嘴出口處由于工作流體與空氣之間的粘滯作用，把噴嘴附近的空氣帶走，使噴嘴附近形成一定真空度，在外界大氣壓作用下，水源的水從吸入管路被吸上來，并隨同高速工作流體一起進(jìn)入喉管，在喉管內(nèi)兩股介質(zhì)發(fā)生動(dòng)量變換，工作流體將一部分能量傳遞給空氣，這樣工作流體速度減慢，被抽送的空氣速度加快，到達(dá)喉管末端兩股流體的速度漸趨一致，混合過程完成，混合液進(jìn)入擴(kuò)散管，降低壓力后排出，完成引水過程，如圖1645所示。圖1645 噴射泵工作原理圖 噴射泵引水排氣量與工作流體流量、壓力、噴嘴面積、喉管面積等

53、有關(guān)系，計(jì)算比較復(fù)雜。七、水環(huán)式真空泵（一）水環(huán)式真空泵的結(jié)構(gòu)水環(huán)泵是由泵軸、葉輪、分配器、泵體、軸承、支持架、進(jìn)水殼體、泵蓋、吸排氣盤、水在泵體內(nèi)壁形成的水環(huán)、吸氣口、排氣口等組成的。葉輪是由葉片和輪轂構(gòu)成的。殼體內(nèi)部形成一個(gè)圓柱體的空間，葉輪偏心的安裝在這個(gè)空間內(nèi)，同時(shí)在殼體沿軸向兩側(cè)上開設(shè)有吸氣口和排汽口，吸氣口和排氣口開設(shè)在葉輪側(cè)面殼體的氣體分配器上，形成吸氣和排氣的軸向通道。泵軸端密封用盤根密封。（二）水環(huán)式真空泵的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)水環(huán)式真空泵有以下優(yōu)點(diǎn)：1、結(jié)構(gòu)簡單，制造精度要求不高，容易加工。2、結(jié)構(gòu)緊湊，泵的轉(zhuǎn)數(shù)較高，一般可與電動(dòng)機(jī)直聯(lián)，無須減速裝置。故用小的結(jié)構(gòu)尺寸，可以獲得大的排

54、氣量，占地面積也小。3、壓縮氣體基本上是等溫的，即壓縮氣體過程溫度變化很小。4、由于泵腔內(nèi)沒有金屬磨擦表面，無須對泵內(nèi)進(jìn)行潤滑，而且磨損很小5、。轉(zhuǎn)動(dòng)件和固定件之間的密封可直接由水封來完成。6、吸氣均勻，工作平穩(wěn)可靠，操作簡單，維修方便。水環(huán)式真空泵有以下缺點(diǎn)：1、效率低，一般在30%左右，較好的可達(dá)50%。2、真空度低，這不僅是因?yàn)槭艿浇Y(jié)構(gòu)上的限制，更重要的是受工作液飽和蒸氣壓的限制。用水作工作液，極限壓強(qiáng)只能達(dá)到20004000Pa。用油作工作液，可達(dá)130Pa?？傊捎谒h(huán)泵中氣體壓縮是等溫的，故可以抽除易燃、易爆的氣體。由于沒有排氣閥及摩擦表面，故可以抽除帶塵埃的氣體、可凝性氣體和氣水混合物。有了這些突出的特點(diǎn)，盡管它效率低，仍然得到了廣泛的應(yīng)用。（三）水環(huán)式真空泵的工作原理如圖1646所示，真空泵的殼體內(nèi)有一個(gè)圓柱體空間，葉輪偏心地裝在這個(gè)空間內(nèi)，同時(shí)在殼體側(cè)面的適當(dāng)位置上開有吸氣口和排氣口，實(shí)現(xiàn)軸向吸氣和排氣。水環(huán)泵工作之前需要向泵內(nèi)灌注一定數(shù)量的水，這些水起著傳遞能量的媒介作用，故也把這些水成為工質(zhì)。當(dāng)葉輪在原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)時(shí)，工質(zhì)在葉片的推動(dòng)下獲得圓周速度，由于離心力的作用，將水甩向外徑形成一個(gè)貼在圓柱體內(nèi)表面的水環(huán)。由于葉輪與殼體是偏心的，水環(huán)的內(nèi)表面也就與葉輪偏心。殼體內(nèi)的水形成了一個(gè)與圓柱體同心的圓筒形水環(huán)，其結(jié)果是水環(huán)內(nèi)表面、葉輪的內(nèi)表面、輪