水泵基本参数与特性曲线讲解
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小知识
给排水、石油化工、航空航天、水利水电中最常用的泵为叶片泵 叶片泵定义：通过高速旋转的叶轮把机械能传给被抽吸液体的机械。
4
离心泵
5
轴流泵
6
混流泵
7
三、作用和地位
1、作用：输送、加压、混合
水泵及水泵站是给排水工程的主体动力工程 一种医用泵——人体血液体外循环泵，即是泵与给排水工程关
第二章
22
其它零件
六、轴承座
作用：支承 分类
➢ 构造特性：滚动、滑动 ➢ 荷载大小：滚柱、滚珠 ➢ 荷载特性：径向、止推
2.冷却：空冷、水冷
第二章
流线
流面 流线和流面
13
二、构成
P4图2-2单级单吸式离心泵 ， 图2-3叶轮 叶轮、泵壳、泵轴、轴承、进水口、扩压室、支座、轴封 吸水管、出水管
第二章
14
三、工作过程
P5图2-3 1、离心、真空→工作、连续 2、能量的转换及损失
第二章
15
第二节 离心泵主要零件
根据工作原理理解主要部件的结构及其作用 P5图2-4 重点五大部件，结合认识实习进一步建立感性认识 依次为：
依靠叶轮高速旋转完成能量转换
三、叶片泵的分类 根据水流通过叶轮时的受力方向：
径向流→离心泵→主力为离心力 轴向流→轴流泵→主力为轴向升力 斜向流→混流泵→主力为离心力和轴向升力的合力
12
一、工作原理
P4图2-1
转速↑△H↑ 半径↑△H↑
质点绕定位的中心轴作圆 周运动时受到离心力作用
系的最好例子，即心脏与肌体的关系，输送介质即为血液。
2、泵站在给排水中的位置
给水厂：
取水泵站（取自水源）→净水处理工艺构筑物（过滤反冲洗）→ 送水泵站（至用户管网）
污水处理厂：
污水泵站（收集污水）→水处理工艺构筑物（回流污泥泵房、排 污泵）→排水泵站（或自排入水体）
输送管道工程：中途加压泵站（给水）、提升泵站（排水）
3、材料:
铸铁、青铜（特点：耐压、耐 磨、耐腐蚀、抗冲击）
4、其他:
充水、放气孔真空、压力表测 压螺孔
第二章
19
三、泵轴
作用:
叶轮的旋转中心，其转速不能与共振的临界转速相当或成倍 数以防止共振
材料: 碳素钢、不锈钢(特点：抗扭强度、刚度、挠度)
第二章
20
四、填料函
作用: 轴封装置，泵轴穿出泵壳 时，轴与泵壳之间的缝隙
度 β 1、 β 2--叶 轮 的 叶 片 进 出 口 安 放 角 D 0--叶 轮 进 口
直径
18
二、泵壳
1、作用:
水流通道、导流，其渐扩面的 设计应尽量减小速度梯度，保 证良好的水力条件
2、形状:蜗壳形、螺旋形
特点：渐扩断面时流速保 持常数，出口扩散管使流速降 低增加压能以减小水力损失
组成:
填料又叫盘根（阻水、阻气）； 压盖（压紧填料）；
水封环、水封管（水封水有水封 管流入轴与填料的间隙，起冷却 与润滑的作用）
第二章
21
ຫໍສະໝຸດ Baidu、减漏环
作用:
减少叶轮入口的外圆与泵壳内壁接缝处高低压的交界面的泵壳内 高压水向吸水口回流、承磨（承磨环）
形式:单环型、双环型、双环迷宫型 材料:
8
四、泵的研究现状
泵应用研究所关心的两大问题 工程实用性：不同类型的泵应满足各行各业工艺要求，且 具有易维修及耐久性； 经济运行：泵工艺制造方面造价低，实际运行费用低。
主要研究
泵的设计理论：提高效率、汽蚀防治、消除驼峰（小流量不 稳定运行）、无过载设计等
泵的优化运行
研究动态
特种泵的设计 低比转速泵、超低比转速泵、渣浆泵（固液两相流）、高温
设计选型的误区
一般没有过多考虑经济运行，而按最不利工况选泵。 实际工业生产中，各厂的原料一般达不到设计要求， 减量较大，处理量时大时小，靠阀门调节流量能耗 很大。
10
第二章 叶 片 式 水 泵
—泵的工作原理、基本构造及主要零件
11
第一节 离心泵的工作原理与基本构造
一、叶片泵发展的历史 二、叶片泵特点
计算决定
3、材料:铸铁、铸钢、青铜及其它新型材料（特点：耐磨、 耐腐蚀、机械强度）
第二章
17
β2
b2
β 1
D0
b1
D1 D2
a)
b)
图 2--1 叶 轮 投 影 图
a) 轴 面 投 影 b) 平 面 投 影
D 1、 D 2--叶 轮 的 进 出 口 直 径 b 1、 b 2--叶 轮 的 叶 片 进 出
例如：电力72.43%；化肥76%；炼油58.15%；油田 63.3%
3
二、泵的分类
根据不同的标准有不同的分类方法： 介质性质（用途）：
清水泵、污水泵、渣浆泵、油泵 泵体结构：
叶片泵、容积泵（往复泵或活塞泵、转子泵）、其他类型泵（螺旋 泵、气升泵、射流泵、水锤泵）
叶片泵按输送特性或工作原理分为：离心泵、轴流泵、混流泵
叶轮、泵壳、泵轴、填料函、检漏环、轴承、泵座、联轴器
第二章
16
一、叶轮
1、作用：通过其旋转时介质流体获得离心力 2、形状、型式
根据吸水方式分为:单吸式、双吸式（P5图2-3、P6图2-5） 根据盖板数分为:封闭式、敞开式、半开式（P6图2-6） 其形状（前弯式、后弯式、径向式、空间式叶片等）通过水力
高扬程泵（锅炉水）、低温高压泵（液态氮、液态二氧化 碳）、电动潜油泵、砂泵、磁力驱动离心泵。其他特种泵如 往复泵（扬程高，流量稳定）
9
四、泵站的研究现状
节能改造措施
近年来，节能改造更换耗能大的老设备；改造设备 包括切割叶轮外径、减少叶轮级数，改用高效率泵 和机电；合理设计选型等，进一步节能的潜力在于 运行中的优化调度。
2
一、泵的定义
定义：
将其它形式的能量转化为机械能并传递给被输送介质的 动能和压能的一种机械
背景知识：
泵是我国三大耗能机械产品（汽车、机床、水泵）之一， 水泵效率提高1%即相当于我国新建了一座300MW发电 厂。
我国风机、泵的总用电占全国用电量的31%，占工业用 电的约50%，各工业部门机泵用电量均占60%以上。
第一章 概 论
——水工艺泵与泵站的作用及发展
1
前言
学时安排：水泵基础理论（20）+泵站（16） 课堂任务
（1）有关基础知识（包括概念、公式定律及分析思路）； （2）介绍与专业生产联系较紧密的技能常识； （3）介绍泵业发展新动向及研究前沿课题。
课后任务
自学，作业 参考课堂内容查阅资料 课外科研
给排水、石油化工、航空航天、水利水电中最常用的泵为叶片泵 叶片泵定义：通过高速旋转的叶轮把机械能传给被抽吸液体的机械。
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离心泵
5
轴流泵
6
混流泵
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三、作用和地位
1、作用：输送、加压、混合
水泵及水泵站是给排水工程的主体动力工程 一种医用泵——人体血液体外循环泵，即是泵与给排水工程关
第二章
22
其它零件
六、轴承座
作用：支承 分类
➢ 构造特性：滚动、滑动 ➢ 荷载大小：滚柱、滚珠 ➢ 荷载特性：径向、止推
2.冷却：空冷、水冷
第二章
流线
流面 流线和流面
13
二、构成
P4图2-2单级单吸式离心泵 ， 图2-3叶轮 叶轮、泵壳、泵轴、轴承、进水口、扩压室、支座、轴封 吸水管、出水管
第二章
14
三、工作过程
P5图2-3 1、离心、真空→工作、连续 2、能量的转换及损失
第二章
15
第二节 离心泵主要零件
根据工作原理理解主要部件的结构及其作用 P5图2-4 重点五大部件，结合认识实习进一步建立感性认识 依次为：
依靠叶轮高速旋转完成能量转换
三、叶片泵的分类 根据水流通过叶轮时的受力方向：
径向流→离心泵→主力为离心力 轴向流→轴流泵→主力为轴向升力 斜向流→混流泵→主力为离心力和轴向升力的合力
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一、工作原理
P4图2-1
转速↑△H↑ 半径↑△H↑
质点绕定位的中心轴作圆 周运动时受到离心力作用
系的最好例子，即心脏与肌体的关系，输送介质即为血液。
2、泵站在给排水中的位置
给水厂：
取水泵站（取自水源）→净水处理工艺构筑物（过滤反冲洗）→ 送水泵站（至用户管网）
污水处理厂：
污水泵站（收集污水）→水处理工艺构筑物（回流污泥泵房、排 污泵）→排水泵站（或自排入水体）
输送管道工程：中途加压泵站（给水）、提升泵站（排水）
3、材料:
铸铁、青铜（特点：耐压、耐 磨、耐腐蚀、抗冲击）
4、其他:
充水、放气孔真空、压力表测 压螺孔
第二章
19
三、泵轴
作用:
叶轮的旋转中心，其转速不能与共振的临界转速相当或成倍 数以防止共振
材料: 碳素钢、不锈钢(特点：抗扭强度、刚度、挠度)
第二章
20
四、填料函
作用: 轴封装置，泵轴穿出泵壳 时，轴与泵壳之间的缝隙
度 β 1、 β 2--叶 轮 的 叶 片 进 出 口 安 放 角 D 0--叶 轮 进 口
直径
18
二、泵壳
1、作用:
水流通道、导流，其渐扩面的 设计应尽量减小速度梯度，保 证良好的水力条件
2、形状:蜗壳形、螺旋形
特点：渐扩断面时流速保 持常数，出口扩散管使流速降 低增加压能以减小水力损失
组成:
填料又叫盘根（阻水、阻气）； 压盖（压紧填料）；
水封环、水封管（水封水有水封 管流入轴与填料的间隙，起冷却 与润滑的作用）
第二章
21
ຫໍສະໝຸດ Baidu、减漏环
作用:
减少叶轮入口的外圆与泵壳内壁接缝处高低压的交界面的泵壳内 高压水向吸水口回流、承磨（承磨环）
形式:单环型、双环型、双环迷宫型 材料:
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四、泵的研究现状
泵应用研究所关心的两大问题 工程实用性：不同类型的泵应满足各行各业工艺要求，且 具有易维修及耐久性； 经济运行：泵工艺制造方面造价低，实际运行费用低。
主要研究
泵的设计理论：提高效率、汽蚀防治、消除驼峰（小流量不 稳定运行）、无过载设计等
泵的优化运行
研究动态
特种泵的设计 低比转速泵、超低比转速泵、渣浆泵（固液两相流）、高温
设计选型的误区
一般没有过多考虑经济运行，而按最不利工况选泵。 实际工业生产中，各厂的原料一般达不到设计要求， 减量较大，处理量时大时小，靠阀门调节流量能耗 很大。
10
第二章 叶 片 式 水 泵
—泵的工作原理、基本构造及主要零件
11
第一节 离心泵的工作原理与基本构造
一、叶片泵发展的历史 二、叶片泵特点
计算决定
3、材料:铸铁、铸钢、青铜及其它新型材料（特点：耐磨、 耐腐蚀、机械强度）
第二章
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β2
b2
β 1
D0
b1
D1 D2
a)
b)
图 2--1 叶 轮 投 影 图
a) 轴 面 投 影 b) 平 面 投 影
D 1、 D 2--叶 轮 的 进 出 口 直 径 b 1、 b 2--叶 轮 的 叶 片 进 出
例如：电力72.43%；化肥76%；炼油58.15%；油田 63.3%
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二、泵的分类
根据不同的标准有不同的分类方法： 介质性质（用途）：
清水泵、污水泵、渣浆泵、油泵 泵体结构：
叶片泵、容积泵（往复泵或活塞泵、转子泵）、其他类型泵（螺旋 泵、气升泵、射流泵、水锤泵）
叶片泵按输送特性或工作原理分为：离心泵、轴流泵、混流泵
叶轮、泵壳、泵轴、填料函、检漏环、轴承、泵座、联轴器
第二章
16
一、叶轮
1、作用：通过其旋转时介质流体获得离心力 2、形状、型式
根据吸水方式分为:单吸式、双吸式（P5图2-3、P6图2-5） 根据盖板数分为:封闭式、敞开式、半开式（P6图2-6） 其形状（前弯式、后弯式、径向式、空间式叶片等）通过水力
高扬程泵（锅炉水）、低温高压泵（液态氮、液态二氧化 碳）、电动潜油泵、砂泵、磁力驱动离心泵。其他特种泵如 往复泵（扬程高，流量稳定）
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四、泵站的研究现状
节能改造措施
近年来，节能改造更换耗能大的老设备；改造设备 包括切割叶轮外径、减少叶轮级数，改用高效率泵 和机电；合理设计选型等，进一步节能的潜力在于 运行中的优化调度。
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一、泵的定义
定义：
将其它形式的能量转化为机械能并传递给被输送介质的 动能和压能的一种机械
背景知识：
泵是我国三大耗能机械产品（汽车、机床、水泵）之一， 水泵效率提高1%即相当于我国新建了一座300MW发电 厂。
我国风机、泵的总用电占全国用电量的31%，占工业用 电的约50%，各工业部门机泵用电量均占60%以上。
第一章 概 论
——水工艺泵与泵站的作用及发展
1
前言
学时安排：水泵基础理论（20）+泵站（16） 课堂任务
（1）有关基础知识（包括概念、公式定律及分析思路）； （2）介绍与专业生产联系较紧密的技能常识； （3）介绍泵业发展新动向及研究前沿课题。
课后任务
自学，作业 参考课堂内容查阅资料 课外科研