泵基礎(chǔ)知識(shí)

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，法國的D.帕潘發(fā)明了4葉片葉輪的蝸殼離心泵。1818年，美國出現(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)過復(fù)雜

7、的工藝過程，泵在這些過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。我國農(nóng)村幅原廣闊，每年農(nóng)村都需要大量的泵，一般來說農(nóng)用泵占泵總產(chǎn)量一半以上。軸功率P和有效功率Pe之差為泵內(nèi)的損失功率，其大小用泵的效率來計(jì)量。泵的效率為有效功率和軸功率之比，用η表示。六、什么叫流量？用什么字母表示？如何換算？單位時(shí)間內(nèi)泵排出液體的體積叫流量，流量用Q表示，計(jì)量單位：立方米小時(shí)（

8、m3h）升秒（ls）Ls=3.6m3h=0.06m3min=60LminG=QρG為重量ρ為液體比重例:某臺(tái)泵流量50m3h，求抽水時(shí)每小時(shí)重量？水的比重ρ為1000公斤立方米。解：G=Qρ=501000(m3hkgm3)=50000kgh=50th七、什么叫揚(yáng)程？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

9、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

10、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

11、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)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?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

12、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)每秒幾萬次，嚴(yán)重時(shí)會(huì)將壁厚擊穿。4、汽蝕過程在水泵中產(chǎn)生氣泡和氣泡破裂使過流部件遭受到破壞的過程就是水泵中的汽蝕過程。水泵產(chǎn)生汽蝕后除了對(duì)過流部件會(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