第三章 水泵.ppt.Convertor

第三章排灌机械第一节水产养殖机械分类按养殖功能主要可分为五大类：1.排灌机械：离心泵、轴流泵、混流泵、深井泵和潜水泵等。

2.清淤挖塘机械：挖掘机、挖泥船、水力挖塘机组等。

3.饲料采集、加工、投喂及施肥机械：青饲料收割、切碎、打浆机械；轧螺蚬机；饲料粉碎、混合、搅拌、制粒机械；液态饲料投饲机、鱼动（机动、气动及太阳能）投饲机、投饲车、投饲船等。

4.水质净化、增氧机械及水质检测仪器设备：增氧机械有叶轮式、水车式、充气式、喷水式、射流式增氧机和增氧船；水质净化设备有生物滤池、滤塔和包括生物转盘、转筒在内的水净化机；水质检测仪器设备有溶氧仪、氨测定仪、PH测定仪、水温计等。

5.赶捕机械、运输机械：赶捕机械有绞网机、起网机、电赶鱼机、电脉冲装置、气幕赶鱼船、拦网船等；运输机械包括活鱼车、活鱼船、活鱼箱。

第二节水泵概述一、概述水泵是把动力机械的机械能传给水，以增加它的位能、动能或压力能，使之从一处扬送到他处的提水机械。

二、水泵的类型与型号1．类型水泵可分为叶片泵、容积泵（如活塞泵、隔膜泵）和其它类型泵（如射流泵、水锤泵）。

农业生产中常用的是叶片泵，按其结构原理分为离心泵、轴流泵、混流泵三大类。

水场养殖场常用的水泵有单吸悬臂式离心泵，小型立式轴流泵，混流泵和潜水电泵等。

泵是利用外加能量输送流体的流体机械。

叶片式离心式混流式轴流式单级单吸单级双吸多级其它类型(引射泵、真空泵、水锤泵、长轴井泵等)全调节半调节固定式农用水泵离心泵轴流泵混流泵井用泵潜水泵单级双吸泵（S、SH）单级单吸泵（B）多级泵（D、DA）立式（ZLB）斜式（ZXB）湿式（JQS、NQ）油浸式（QY）半干式（JQB）浅井泵（J）深井泵（SD、JD）卧式（ZWB）圬工泵（WZL）农排泵（HL）单级悬臂式泵（HB）2．型号水泵的型号，用于表明水泵的类型、规格和性能指标（如扬程、流量等），一般用汉语拼音和数字组成。

3 B 3 3 型单级单吸悬臂式离心泵进水管直径为0.076米扬程整数值为33米14 Z L B –70 型6 HB - 25 型比转速缩小10倍后的数字单级单吸悬臂式混流泵比转速缩小10倍后的数字进水管直径为0.152米进水管直径为0.3米叶轮为半调节立式结构轴流泵三、水泵的一般构造1．叶轮2．泵壳3．填料函密封装置混流泵叶轮离心泵叶轮ａ.封闭式ｂ.半封闭式ｃ.敞开式轴流泵叶轮蜗壳形泵壳1.蜗道2.叶轮3.出水口填料函示意图1.填料盒2.填料座3.填料4.水封管5.水封环6.压盖第三节水泵的构造及工作原理一、离心泵的类型与性能特点1．单级单吸离心泵，即B型、BA型泵。

其特点是：扬程较高，流量较小，结构简单，重量轻，使用方便。

2．单级双吸离心泵，即S型、Sh型、SA型泵。

其特点是：扬程和效率较高，流量较B型泵为大，故在丘陵地区的较大灌区使用为宜。

因其泵体较重，宜用于固定安装。

3．多级离心泵，即D型、DA型泵，D型是DA型的改进产品。

4．自吸离心泵，即BZ型、BPZ型泵（p表示农田喷灌用，水场养殖可采用喷灌头喷射增氧、Z表示自吸）。

这类泵是在B型泵的基础上增设有自吸装置，工作时，只需要泵内有一定贮水。

便可自吸。

5．井用泵，分浅井泵（J型）和深井泵（JD型）两种，前者是单级单吸轴式离心泵，后者是多级单吸长轴式离心泵。

单级单吸悬臂式离心泵（BA型泵）由泵壳、泵盖、叶轮、泵轴、轴承、托架、减漏环及填料函等部件组成（见图）。

其特点是扬程较高，流量较小，结构简单，使用方便，水泵出水口方向可以根据需要作左右、上下的调整。

这种水泵的体积小、重量轻，固定安装及流动使用均甚方便。

也可作为喷灌的工作泵。

BA型离心泵的构造泵盖 2.真空表螺孔 3.减漏环 4.叶轮 5.冲水放气螺孔 6.泵壳7.水封管8.水封环9.填料10.泵轴11.轴承12.托架13.联轴器14.防水螺塞15.压力表螺孔二、水泵的工作原理1.离心泵的工作原理离心泵是借离心力的作用来抽水的。

图示为单级离心泵。

当其叶轮高速旋转时，流道中的水在离心力的作用下，从叶轮中部以高速被甩离叶轮，射向四周。

水流经过断面逐渐扩大的泵壳流道，流速逐渐变慢而水压增加，压向出水管。

此时叶轮的中心部分形成真空，而水源水面在大气压力的作用下，通过进水管进入泵内，称为吸水。

如果叶轮连续转动，水就源源不断地由低处抽送到高处。

单级离心泵1.进水管2.叶片3.叶轮4.泵壳5.出水管压水原理：泵内先灌满水，开动水泵，叶轮旋转，水在离心力的作用下被叶轮甩出水口。

由于流道的截面由小到大，逐步减慢了水流的流速，把高速水流的动能转变成压力能，以增加水流的压力，然后从出水管压出。

吸水原理：水在离心力的作用下，叶轮把水甩出，水原来占有的地方形成真空，而水面还有大气压力的作用，水面压力高，泵进口压力低，水沿吸水管被压上来，进入叶轮中。

2．轴流泵的工作原理轴流泵是利用叶轮旋转所产生的推升力来抽水的。

它的叶轮浸没在水里。

当叶轮旋转时，叶片对水产生升力作用，把水往上推送。

但同时还使水产生旋转运动，须用导水叶来消除，使泵内水流沿着泵轴方向流动。

其特点是大流量、低扬程。

轴流泵1．进水喇叭 2. 出水弯管3. 联轴器4. 导水叶5. 叶轮3．混流泵的工作原理混流泵的构造介于离心泵和轴流泵之间。

因此叶轮在水中旋转时，既使水流产生离心力，又对水流有升力。

混流泵的工作原理就是靠这两种力的作用而抽水的。

具有离心泵较高扬程和轴流泵较大流量的特点，适合于平原河网地区和丘陵灌区使用。

第四节水泵的主要工作参数1. 水泵的扬程H水泵的扬程H——泵所输送的单位重量流体从进口到出口的能量增值，单位：m又叫总扬程，也叫“水头”，以H表示。

指单位重量的液体通过水泵后，所获得的能量。

其实际指水泵能够扬水的高度。

总扬程H总由实际扬程（H实）和损失扬程（h损）两部分组成。

即：H总=H实+h损或：H总=H吸+H压H吸=H实吸+h吸损H压=H实压+h压损H总=H吸+H压=H实吸+H实压+h吸损+h压损=H实+h损2. 流量单位时间内泵所输送的流体量称为流量，常用Q表示。

又叫出水量或输水量：指水泵的单位时间内所能抽送水的体积或重量。

单位：升/秒。

水泵铭牌上标出的流量，通常是指“额定流量”。

水泵的尺寸与形状是根据这一流量设计的，又称“设计流量”。

一般泵在这个流量下运行，效率最高，若偏离这个流量，效率则下降。

流量是水泵的重要工作参数之一，水泵在运行中，如果流量发生变化，其它参数(如扬程，功率，效率)也相应变化。

3. 功率泵的功率指输入功率，也是原动机传到泵轴的上的功率，称为轴功率，用N表示；单位：“瓦”、“千瓦”、“马力”。

泵的输出功率又称为有效功率Ne ，它表示单位时间内流体从泵中所得到的实际能量，可用流量和扬程求得:H单位用m；则Ne单位为千瓦（kw）；机械损失：1）泵轴与轴承，填料之间的摩擦损失；2）叶轮在液体中旋引起的摩擦损失；容积损失：流经叶轮的一部分液体经过叶轮和泵壳之间的间隙处的回流损失和经过填料渗出泵壳的渗漏损失；水力损失：液体流经吸水室，叶轮和压水室时，克服水力阻力而损失的功率。

K—原动机容量的备用系数，随容量大小而定，由下表定：效率是标志着泵传递功率的有效程度，即泵工作的经济性，可以用效率的变化高低来衡量，效率是有效功率与轴功率的比值。

5. 转速n转速是指泵每分钟的转数“rpm”常用n表示，单位是转/分（r/min）。

目前水泵常用的转速，口径较小的泵，转速有2900转/分，1450转/分，口径较大的泵，转速低些，有970转/分，730转/分，更大口径的水泵转速更低。

水泵的转速一定时，其最高效率时的流量，扬程和轴功率都一定。

如转速改变，则流量、扬程、功率都要相应地发生变化。

它们之间有如下关系：式中：n1、Q1、H1、N1——改变前水泵的转速、流量、扬程、功率n2、Q2、H2、N2——改变后水泵的转速、流量、扬程、功率上述三个关系式称离心泵的比例定律。

解：6、允许吸上真空高度●泵的气蚀现象离心泵在工作时，其泵入口处的压强最低。

气蚀是指侵蚀破坏材料之意，它是“空(气)泡”现象所产生的后果。

气蚀现象的产生，不仅使泵内产生噪音和振动，而且当气化发展到一定程度时，由于水流中气泡大量产生，使水流连续性遭到破坏，水泵的Q，H，η会下降，严重时使水泵停止工作。

为了避免气蚀现象的发生，必须使泵内水流的最低压力大于气化压力。

7．比转数：又叫“比速”。

它是反映水泵扬程、流量、转速的综合参数，是设计水泵的一个准则。

它与转速是两个完全不同的概念。

其大小与叶轮的形状及大小有关。

用ns表示。

一般而言，对于离心泵，ns=50~300，混流泵为ns=300~600，轴流泵为600~1200。

定义：泵的扬程为1米，流量为0.07506米3/秒时，一台水泵叶轮的转速叫这台水泵的比转数。

上式:Q—泵的流量m3/s; H—扬程m; n—泵的转数rpmz——为多级泵的级数。

请思考1.离心泵的性能参数有那些？通常用什么单位？2.允许吸上真空高度有何实用意义？例题试计算8BA-18型离心泵的比转数ns ，最佳工况下该泵的工作参数为Q=80L/s；H=17mH2O，转速n=1450rpm.解：8BA-18型离心泵型号的数字中，18表示缩小了10倍并化成整数的比转数，根据水泵的计算比转数ns的公式：化成整数：比转数ns =180第五节离心泵的性能曲线定义：在水泵运行时，在额定转速n下，其扬程H，功率N，效率η和允许吸上真空高度[Hs] 等工作参数随流量Q而变化的关系曲线,称为水泵性能曲线。

1. 流量—扬程曲线（Q~H）扬程H随着流量Q增加而下降。

2. 流量—功率曲线（Q~N）轴功率N随流量Q的增大慢慢增加，曲线变化平缓。

3. 流量—效率曲线（Q~η）流量Q较小时，效率η较小，且随着流量Q增大而逐渐增大，但到达一定值后再增加Q ，效率η不但不会增加，反而会下降。

4. 流量—允许吸上真空高度曲线（Q~[Hs])随着流量Q的增加允许吸上真空高度[Hs]下降。

一般泵的性能曲线主要指Q~H，Q~N，Q~ η三条曲线，即在一定转速下，扬程H，功率N和效率η随流量Q变化的关系曲线，其中以Q~H曲线最重要，它揭示了泵的两个最重要、最有实用意义的性能参数之间的关系。

§7—3 管道特性曲线管道特性曲线是管道系统中通过的流量与流体所必须具有的能量之间的关系曲线。

对于泵，管道特性曲线是水泵装置所需扬程与管道中流量的关系曲线，即Q~H需曲线。

S—管路阻抗，它与管路系统的沿程阻力，局部阻力以及几何形状有关。

水泵的实际扬程H实是进、出水池的水位差，对已定的抽水系统是个常数，不随流量Q变化；而损失扬程h损与流量的平方成正比，随流量增大而增大。

如图所示，管道特性曲线是一条抛物线。

水泵的性能曲线对每一台泵是不变的，而管道特性曲线，当管道布置不同时，或进、出水池水位变化时，则要发生变化；当管道系统的阀门开度改变时，管道特性曲线也随之改变；如阀门关小，S 值增大，此时管道特性曲线变陡，见图中虚线所示。