水泵的基礎(chǔ)知識

關(guān)于水泵的基礎(chǔ)知識第1頁，共30頁，2022年，5月20日，5點3分，星期五泵的定義

泵是把動力機械能或其他能源的能量轉(zhuǎn)換成液體的能量，用來增壓輸送液體的機械。

泵是國民經(jīng)濟中應(yīng)用最廣泛、最普遍的通用機械，如農(nóng)田的灌溉與排澇、城市與鄉(xiāng)鎮(zhèn)的給排水、火力發(fā)電廠的鍋爐及冷卻給水、礦井中的排水、石油的開采和輸送、船舶的推進(jìn)、火箭的發(fā)射等。第2頁，共30頁，2022年，5月20日，5點3分，星期五

泵的分類葉片泵：離心泵軸流泵混流泵容積泵往復(fù)泵：活塞泵柱塞泵隔膜泵回轉(zhuǎn)泵：齒輪泵螺桿泵滑片泵其他類型泵：螺旋泵射流泵水錘泵真空泵另外，按壓力分低壓泵（低于2MPa）中壓泵（2-6MPa）高壓泵（高于6MPa）工作原理與結(jié)構(gòu)形式第3頁，共30頁，2022年，5月20日，5點3分，星期五各類泵都有其自己的特點和使用范圍：1、離心泵：主要應(yīng)用在中等和大流量以及中等壓力的場合。2、往復(fù)泵：主要用在小流量和壓力高的場合。3、回轉(zhuǎn)泵：多用在小流量和中等壓力的場合。第4頁，共30頁，2022年，5月20日，5點3分，星期五葉片式水泵葉片式水泵是指工作葉輪上的葉片將能量連續(xù)地傳給液體，從而將流體輸送到高壓，高位處或遠(yuǎn)處的泵。由于葉輪上有幾片彎曲形的葉片，故稱葉片式水泵。根據(jù)葉輪對液體作用力的不同可分為離心泵、軸流泵、和混流泵。第5頁，共30頁，2022年，5月20日，5點3分，星期五離心泵的分類

按使用目的、介質(zhì)種類、結(jié)構(gòu)型式等進(jìn)行分類。這里主要介紹按結(jié)構(gòu)型式作如下分類：(1)按流體吸入葉輪的方式：單吸式泵雙吸式泵(2)按級數(shù)分類：單級泵多級泵(3)按泵體形式分類：蝸殼泵筒形泵(4)按主軸安放情況分類：臥式泵立式泵斜式泵第6頁，共30頁，2022年，5月20日，5點3分，星期五離心泵的命名方式第7頁，共30頁，2022年，5月20日，5點3分，星期五軸流泵的結(jié)構(gòu)和工作原理第8頁，共30頁，2022年，5月20日，5點3分，星期五軸流泵是一種低揚程、大流量的葉片式泵。

ZLB型泵系單級立式軸流泵。適用于輸送清水，污水或廢水及帶有輕微腐蝕性的液體，被輸送液體溫度一般不高于50℃。軸流泵的結(jié)構(gòu)和工作原理第9頁，共30頁，2022年，5月20日，5點3分，星期五軸流泵構(gòu)造軸流泵的拆卸軸流泵的裝配混流泵的拆卸和裝配軸流泵的安裝第10頁，共30頁，2022年，5月20日，5點3分，星期五一、軸流泵構(gòu)造泵軸泵殼導(dǎo)葉體彎管葉輪軸承填料函喇叭口旋轉(zhuǎn)零件固定零件第11頁，共30頁，2022年，5月20日，5點3分，星期五1、進(jìn)水口的作用為使水流平順均勻地進(jìn)入葉輪，且使水力損失為最小，中、小型軸流式水泵在葉輪進(jìn)口前均設(shè)置進(jìn)水口。立式軸流泵的進(jìn)水口是喇叭形的，拆卸時只需旋下喇叭口法蘭連接螺目即可圖1-44所示為立式軸流泵拆卸進(jìn)水喇叭口后的外形。第12頁，共30頁，2022年，5月20日，5點3分，星期五2.葉輪的拆卸

葉輪是軸流泵的主要部件，它擔(dān)負(fù)著傳遞機械能給水的功用。通常是由葉片固定在粗大輪轂上構(gòu)成。拆卸軸流泵的葉輪需要使用專門工具，先把固定葉輪的軸頭螺母旋下，然后從泵軸上退下葉輪。要注意的是葉輪螺母通常有兩只呈圓環(huán)形，每只圓環(huán)上都有兩個位置對稱的小圓孔，是專門為擰螺母時使用專用工具準(zhǔn)備的。在退下葉輪時，不能用大錘直接敲在葉片上，只能用小木錘輕輕敲打輪轂，使其慢慢卸下，圖1-45所示為卸下葉輪后立式軸流泵的外形。

第13頁，共30頁，2022年，5月20日，5點3分，星期五軸流泵葉輪的葉片一般為3~6片，每片的形狀均為扭曲的。根據(jù)葉片與輪轂間的固定方式，軸流泵可分為定葉式和活葉式兩種。定葉式的葉片與輪轂是一次澆鑄的，葉片安裝角不能隨意變動?；钊~式的葉片與輪轂是分別澆鑄的，輪轂上有預(yù)留孔，以備裝配葉片時插入用，葉片根部做成樞軸形，可以插入輪轂預(yù)留孔，彼此可用內(nèi)六角螺釘固緊。葉片樞軸上標(biāo)有葉角指向箭頭，輪轂預(yù)留孔邊上刻有葉角度數(shù)，如圖1-46所示。第14頁，共30頁，2022年，5月20日，5點3分，星期五中、小型軸流泵多用半調(diào)節(jié)式葉輪。如果實行調(diào)角運行，一定得停機拆卸下進(jìn)口喇叭口后方可進(jìn)行。通常是先松開內(nèi)六角螺釘，使葉片樞軸能在輪轂的預(yù)留孔中轉(zhuǎn)動，按所需要角度調(diào)整好后，再擰緊內(nèi)六角螺釘即可。需要注意的是同一葉輪上的所有葉片角度應(yīng)該是相等的，不能調(diào)成參差不齊，否則會嚴(yán)重影響水泵的正常運行。軸流泵出廠時，其葉片安裝角通常為零度，葉輪都通過靜平衡試驗。在運行一個時期后，如發(fā)現(xiàn)個別葉片已被打壞，則一定要及時更換，其備件的重量要求與原有葉片相一致，以求保持平衡。

第15頁，共30頁，2022年，5月20日，5點3分，星期五3.泵軸的拆卸葉輪卸下后，就可以從出水彎管一端將泵軸抽出，頂端是剛性聯(lián)軸器，準(zhǔn)備與中間傳動軸相接。它有兩個左螺紋（倒牙）螺母固緊，中間有鍵阻止相對滑動，拆卸時注意螺母，鍵塊等小零件不要丟失。圖1-47所示為軸流泵拆卸泵軸后的情形。軸流泵的泵軸一般多用優(yōu)質(zhì)碳素鋼制成。在與橡膠導(dǎo)軸承接觸部位，表面噴涂有硬質(zhì)合金（一般為鉻），以增加耐磨性和潤滑性。

第16頁，共30頁，2022年，5月20日，5點3分，星期五4.出水彎管與導(dǎo)葉體的分離出水彎管與導(dǎo)葉體是立式軸流泵泵殼的主要部分，它們通過法蘭連接形成一個整體。拆卸它們只要將法蘭連接螺母逐個松開即可靠自重自行分離，如圖1-48所示。法蘭邊間的紙墊注意不要弄臟或丟失。第17頁，共30頁，2022年，5月20日，5點3分，星期五軸流泵的導(dǎo)葉體由6~10片導(dǎo)葉固定在流線型導(dǎo)輪轂上，與導(dǎo)葉外殼鑄成一體——組成導(dǎo)葉體，其中形成若干道斷面漸變的導(dǎo)流槽。它位于葉輪的上方，斷面由小到大呈漸變狀。專用于消除從葉輪流出的旋轉(zhuǎn)分速，使水流平順地沿著軸向流出，起回收水流旋轉(zhuǎn)動能的作用。導(dǎo)葉片第18頁，共30頁，2022年，5月20日，5點3分，星期五4.出水彎管與導(dǎo)葉體的分離出水彎管與導(dǎo)葉體是立式軸流泵泵殼的主要部分，它們通過法蘭連接形成一個整體。拆卸它們只要將法蘭連接螺母逐個松開即可靠自重自行分離，如圖1-48所示。法蘭邊間的紙墊注意不要弄臟或丟失。第19頁，共30頁，2022年，5月20日，5點3分，星期五軸流泵的葉輪外殼位于導(dǎo)葉體與進(jìn)水喇叭口的結(jié)合部，該部位的內(nèi)表面做成凹形球面狀，以保證調(diào)角前后的間隙一致，不因調(diào)角而增加泵內(nèi)漏損水量。至此，立式軸流泵拆卸完畢。軸流泵的泵殼大多用鑄鐵材料制造，其內(nèi)表面要求比較光滑，粗細(xì)變化要求勻稱，不允許有毛刺、砂孔、氣孔及裂痕等鑄造缺陷。第20頁，共30頁，2022年，5月20日，5點3分，星期五第21頁，共30頁，2022年，5月20日，5點3分，星期五水泵的主要參數(shù)水泵參數(shù)是指泵工作性能的主要技術(shù)數(shù)據(jù)，包括流量、揚程、轉(zhuǎn)速、效率和允許吸上真空高度等。

第22頁，共30頁，2022年，5月20日，5點3分，星期五1、流量(Q)泵的流量是指單位時間內(nèi)所排出的液體的數(shù)量。通常泵的流量用體積計算，以Q表示，單位為(m3/h)、(m3/s)、(L/s)，也可用重量計，以G表示，單位為(t/h)、(t/s)、(kg/s)。

G與Q的關(guān)系：

G=r×Q

r-液體重度(千克/米3)

因水的重量近似1000千克/米3，故

1升/秒=3.6米3/時=3.6噸/時

第23頁，共30頁，2022年，5月20日，5點3分，星期五混流泵的結(jié)構(gòu)和工作原理第24頁，共30頁，2022年，5月20日，5點3分，星期五2、揚程(H)

泵的揚程是指單位重量的液體通過泵所增加的能量。以H表示，實質(zhì)上就是水泵能夠揚水的高度，又叫總揚程或全揚程。單位為米液柱高度，習(xí)慣上省去“液柱”，以米(m)表示。

泵的總揚程由吸水揚程與出水揚程兩部分組成，但由于水流經(jīng)過管路時受到各種阻力而減少了泵的吸水揚程和出水揚程，因此

實際吸水揚程=吸水揚程—吸水損失揚程

實際出水揚程=出水揚程—出水損失揚程

損失揚程=吸水損失揚程+出水損失揚程總揚程=吸水揚程+出水揚程

實際揚程=總揚程—損失揚程

第25頁，共30頁，2022年，5月20日，5點3分，星期五3、允許吸上真空高度允許吸上真空高度是指真空表讀數(shù)吸水揚程，也就是泵的吸水揚程(簡稱泵的吸程)，包括實際吸水揚程與吸水損失揚程之和。以Hs表示，單位為mH2O。

允許吸上真空高度是安裝水泵高度的重要參數(shù)，安裝水泵時，應(yīng)使水泵的吸水揚程小于允許吸上真空高度值，否則安裝過高，就吸不上水或產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象。如產(chǎn)生氣蝕，不僅水泵性能變壞，而且也可能使葉輪損壞。

第26頁，共30頁，2022年，5月20日，5點3分，星期五氣蝕現(xiàn)象泵在運轉(zhuǎn)中，若其過流部分的局部區(qū)域（通常是葉輪葉片進(jìn)口稍后的某處）因為某種原因，抽送液體的絕對壓力降低到當(dāng)時溫度下的液體汽化壓力時，液體便在該處開始汽化，產(chǎn)生大量蒸汽，形成氣泡，當(dāng)含有大量氣泡的液體向前經(jīng)葉輪內(nèi)的高壓區(qū)時，氣泡周圍的高壓液體致使氣泡急劇地縮小以至破裂。在氣泡凝結(jié)破裂的同時，液體質(zhì)點以很高的速度填充空穴，在此瞬間產(chǎn)生很強烈的水擊作用，并以很高的沖擊頻率打擊金屬表面，嚴(yán)重時會將壁厚擊穿。

第27頁，共30頁，2022年，5月20日，5點3分，星期五

4、轉(zhuǎn)速(n)轉(zhuǎn)速是指泵葉輪每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)，以n表示，單位為轉(zhuǎn)/分(r/min)。每臺泵都有一定的轉(zhuǎn)速，不能隨意提高或降低，這個固定的轉(zhuǎn)速稱為額定轉(zhuǎn)速，水泵銘牌上標(biāo)定的轉(zhuǎn)速即為額定轉(zhuǎn)速。如泵運轉(zhuǎn)超過額定轉(zhuǎn)速，不但會引起動力機超載或轉(zhuǎn)不動，而且泵的零部件也容易損壞；轉(zhuǎn)速降低，泵的效率就會降低，影響水泵的正常工作。

我們國家的常用水泵轉(zhuǎn)速：

第28頁，共30頁，2022年，5月20日，5點3分，星期五5、功率

功率是指機組在單位時間內(nèi)作功的大小。水泵功率可分為有效功率、軸功率和動力機配套功率等。

(1)有效功率

它是除掉水泵內(nèi)部分損失功率后，純用于揚水所消耗的功