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文檔簡(jiǎn)介
1、一、什么是泵?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。泵主要用來(lái)輸送水、油、酸堿液、乳化液、懸乳液和液態(tài)金屬等液體,也可輸送液、氣混合物及含懸浮固體物的液體。泵通常可按工作原理分為容積式泵、動(dòng)力式泵和其他類型泵三類。除按工作原理分類外,還可按其他方法分類和命名。如,按驅(qū)動(dòng)方法可分為電動(dòng)泵和水輪泵等;按結(jié)構(gòu)可分為單級(jí)泵和多級(jí)泵;按用途可分為鍋爐給水泵和計(jì)量泵等;按輸送液體的性質(zhì)可分為水泵
2、、油泵和泥漿泵等。泵的各個(gè)性能參數(shù)之間存在著一定的相互依賴變化關(guān)系,可以畫成曲線來(lái)表示,稱為泵的特性曲線,每一臺(tái)泵都有自己特定的特性曲線。二、泵的定義與歷史來(lái)源輸送液體或使液體增壓的機(jī)械。廣義上的泵是輸送流體或使其增壓的機(jī)械,包括某些輸送氣體的機(jī)械。泵把原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能或其他能源的能量傳給液體,使液體的能量增加。水的提升對(duì)于人類生活和生產(chǎn)都十分重要。古代已有各種提水器具,如埃及的鏈泵(前17世紀(jì))、中國(guó)的桔槔(前17世紀(jì))、轆轤(前11世
3、紀(jì))、水車(公元1世紀(jì)),以及公元前3世紀(jì)古希臘阿基米德發(fā)明的螺旋桿等。公元前200年左右,古希臘工匠克特西比烏斯發(fā)明了最原始的活塞泵滅火泵。早在1588年就有了關(guān)于4葉片滑片泵的記載,以后陸續(xù)出現(xiàn)了其他各種回轉(zhuǎn)泵。1689年,法國(guó)的D.帕潘發(fā)明了4葉片葉輪的蝸殼離心泵。1818年,美國(guó)出現(xiàn)了具有徑向直葉片、半開式雙吸葉輪和蝸殼的離心泵。1840~1850年,美國(guó)的H.R.沃辛頓發(fā)明了泵缸和蒸汽缸對(duì)置的蒸汽直接作用的活塞泵,標(biāo)志著現(xiàn)代活
4、塞泵的形成。1851~1875年,帶有導(dǎo)葉的多級(jí)離心泵相繼發(fā)明,使發(fā)展高揚(yáng)程離心泵成為可能。隨后,各種泵相繼問(wèn)世。隨著各種先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用,泵的效率逐步提高,性能范圍和應(yīng)用也日漸擴(kuò)大。三、泵的分類依據(jù)泵的種類繁多,按工作原理可分為:①動(dòng)力式泵,又叫葉輪式泵或葉片式泵,依靠旋轉(zhuǎn)的葉輪對(duì)液體的動(dòng)力作用,把能量連續(xù)地傳遞給液體,使液體的動(dòng)能(為主)和壓力能增加,隨后通過(guò)壓出室將動(dòng)能轉(zhuǎn)換為壓力能,又可分為離心泵、軸流泵、部分流泵和旋渦泵等。②容積
5、式泵,依靠包容液體的密封工作空間容積的周期性變化,把能量周期性地傳遞給液體,使液體的壓力增加至將液體強(qiáng)行排出,根據(jù)工作元件的運(yùn)動(dòng)形式又可分為往復(fù)泵和回轉(zhuǎn)泵。③其他類型的泵,以其他形式傳遞能量。如射流泵依靠高速噴射的工作流體將需輸送的流體吸入泵后混合,進(jìn)行動(dòng)量交換以傳遞能量;水錘泵利用制動(dòng)時(shí)流動(dòng)中的部分水被升到一定高度傳遞能量;電磁泵是使通電的液態(tài)金屬在電磁力作用下產(chǎn)生流動(dòng)而實(shí)現(xiàn)輸送。另外,泵也可按輸送液體的性質(zhì)、驅(qū)動(dòng)方法、結(jié)構(gòu)、用途等進(jìn)
6、行分類。四、泵在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用從泵的性能范圍看,巨型泵的流量每小時(shí)可達(dá)幾十萬(wàn)立方米以上,而微型泵的流量每小時(shí)則在幾十毫升以下;泵的壓力可從常壓到高達(dá)19.61Mpa(200kgfcm2)以上;被輸送液體的溫度最低達(dá)200攝氏度以下,最高可達(dá)800攝氏度以上。泵輸送液體的種類繁多,諸如輸送水(清水、污水等)、油液、酸堿液、懸浮液、和液態(tài)金屬等。在化工和石油部門的生產(chǎn)中,原料、半成品和成品大多是液體,而將原料制成半成品和成品,需要經(jīng)過(guò)復(fù)雜
7、的工藝過(guò)程,泵在這些過(guò)程中起到了輸送液體和提供化學(xué)反應(yīng)的壓力流量的作用,此外,在很多裝置中還用泵來(lái)調(diào)節(jié)溫度。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,泵是主要的排灌機(jī)械。我國(guó)農(nóng)村幅原廣闊,每年農(nóng)村都需要大量的泵,一般來(lái)說(shuō)農(nóng)用泵占泵總產(chǎn)量一半以上。在礦業(yè)和冶金工業(yè)中,泵也是使用最多的設(shè)備。礦井需要用泵排水,在選礦、冶煉和軋制過(guò)程中,需用泵來(lái)供水先等。在電力部門,核電站需要核主泵、二級(jí)泵、三級(jí)泵、熱電廠需要大量的鍋爐給水泵、冷凝水泵、循環(huán)水泵和灰渣泵等。七、什么叫揚(yáng)程
8、?用什么字母表示?用什么計(jì)量單位?和壓力的換算及公式?單位重量液體通過(guò)泵所獲得的能量叫揚(yáng)程。泵的揚(yáng)程包括吸程在內(nèi),近似為泵出口和入口壓力差。揚(yáng)程用H表示,單位為米(m)。泵的壓力用P表示,單位為Mpa(兆帕),H=Pρ.如P為1kgcm2,則H=(lkgcm2)(1000kgm3)H=(1kgcm2)(1000公斤m3)=(10000公斤m2)1000公斤m3=10m1Mpa=10kgcm2H=(P2P1)ρ(P2=出口壓力P1=進(jìn)口壓
9、力)八、什么叫汽蝕余量?什么叫吸程?各自計(jì)量單位表示字母?泵在工作時(shí)液體在葉輪的進(jìn)口處因一定真空壓力下會(huì)產(chǎn)生汽體,汽化的氣泡在液體質(zhì)點(diǎn)的撞擊運(yùn)動(dòng)下,對(duì)葉輪等金屬表面產(chǎn)生剝蝕,從而破壞葉輪等金屬,此時(shí)真空壓力叫汽化壓力,汽蝕余量是指在泵吸入口處單位重量液體所具有的超過(guò)汽化壓力的富余能量。單位用米標(biāo)注,用(NPSH)r。吸程即為必需汽蝕余量Δh:即泵允許吸液體的真空度,亦即泵允許的安裝高度,單位用米。吸程=標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(10.33米)汽蝕余量
10、安全量(0.5米)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓能壓管路真空高度10.33米。例如:某泵必需汽蝕余量為4.0米,求吸程Δh?解:Δh=10.334.00.5=5.83米九、什么是水泵的汽蝕現(xiàn)象以及其產(chǎn)生原因1、汽蝕液體在一定溫度下,降低壓力至該溫度下的汽化壓力時(shí),液體便產(chǎn)生汽泡。把這種產(chǎn)生氣泡的現(xiàn)象稱為汽蝕。2、汽蝕潰滅汽蝕時(shí)產(chǎn)生的氣泡,流動(dòng)到高壓處時(shí),其體積減小以致破滅。這種由于壓力上升氣泡消失在液體中的現(xiàn)象稱為汽蝕潰滅。3、產(chǎn)生汽蝕的原因及危害泵在運(yùn)轉(zhuǎn)
11、中,若其過(guò)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?yàn)槟撤N原因,抽送液體的絕對(duì)壓力降低到當(dāng)時(shí)溫度下的液體汽化壓力時(shí),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(shí),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(shí),液體質(zhì)點(diǎn)以很高的速度填充空穴,在此瞬間產(chǎn)生很強(qiáng)烈的水擊作用,并以很高的沖擊頻率打擊金屬表面沖擊應(yīng)力可達(dá)幾百至幾千個(gè)大氣壓,沖擊頻率可達(dá)每秒幾萬(wàn)次,嚴(yán)重時(shí)會(huì)將壁
12、厚擊穿。4、汽蝕過(guò)程在水泵中產(chǎn)生氣泡和氣泡破裂使過(guò)流部件遭受到破壞的過(guò)程就是水泵中的汽蝕過(guò)程。水泵產(chǎn)生汽蝕后除了對(duì)過(guò)流部件會(huì)產(chǎn)生破壞作用以外,還會(huì)產(chǎn)生噪聲和振動(dòng),并導(dǎo)致泵的性能下降,嚴(yán)重時(shí)會(huì)使泵中液體中斷,不能正常工作。十、什么是泵的特性曲線?通常把表示主要性能參數(shù)之間關(guān)系的曲線稱為離心泵的性能曲線或特性曲線,實(shí)質(zhì)上,離心泵性能曲線是液體在泵內(nèi)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的外部表現(xiàn)形式,通過(guò)實(shí)測(cè)求得。特性曲線包括:流量揚(yáng)程曲線(QH),流量效率曲線(Qη)
13、,流量功率曲線(QN),流量汽蝕余量曲線(Q(NPSH)r),性能曲線作用是泵的任意的流量點(diǎn),都可以在曲線上找出一組與其相對(duì)的揚(yáng)程,功率,效率和汽蝕余量值,這一組參數(shù)稱為工作狀態(tài),簡(jiǎn)稱工況或工況點(diǎn),離心泵最高效率點(diǎn)的工況稱為最佳工況點(diǎn),最佳工況點(diǎn)一般為設(shè)計(jì)工況點(diǎn)。一般離心泵的額定參數(shù)即設(shè)計(jì)工況點(diǎn)和最佳工況點(diǎn)相重合或很接近。在實(shí)踐選效率區(qū)間運(yùn)行,即節(jié)能,又能保證泵正常工作,因此了解泵的性能參數(shù)相當(dāng)重要。十一、什么叫泵的效率?公式如何?指泵
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