001-水泵与水泵站(第1_2章)概论
合集下载
《水泵与水泵站》课件
离心泵
通过离心力将液体从中心向 外推动，广泛用于工业和家 庭用途。
柱塞泵
通过柱塞的往复运动将液体 推送出去，适用于高压和高 粘度液体。
潜水泵
专用于将液体从水源中提升 至地面，常用于污水处理、 排水和灌溉。
水泵的选择和安装规范
选择适合的水泵需要考虑液体性质、流量需求、扬程要求等因素。安装时应遵循规范，确保泵的位置正确且运 行平稳。
水泵性能测试和维护
1
性能测试
通过测量流量、扬程等指标来验证水泵的性能是否符合要求。
2
维护
定期检查水泵的零部件、密封件和润滑系统，并进行必要的维修和更换。
3
清洗
定期清洗水泵内部的杂质和堵塞物，以保持良好的工作状态。
水泵的故障排除和常见问题
1 泵启动困难
可能是电源故障、传动问 题或泵内有杂质等原因。
2 泵漏水
可能是密封件损坏、管道 连接松动或泵内部零件磨 损等原因。
3 泵噪音过大
可能是轴承损坏、叶轮不 平衡或部件松动等原因。
水泵站的种类和构成
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
水泵站分类
包括城市供水泵站、工业水泵站和农业灌溉水泵站 等。
构成要素
主要由水泵、水箱、控制系统和管道等组成。
水泵站的设计和建设要求
水泵站的设计要考虑输送能力、供水保障、耐久性等因素。建设过程中需要 遵守相关规定和标准。
《水泵与水泵站》PPT课 件
本课件详细介绍了水泵与水泵站的相关知识。内容包括水泵的作用、分类和 工作原理，水泵站的构成、设计要求以及在不同领域中的应用等内容。
水泵及其作用
水泵是用于将液体（通常是水）从一处输送到另一处的设备。其作用是通过机械或压力原理，使液体能够流动 并具有一定的输送能力。
水泵与水泵站-课件
恒定元流的动量方程对某固定点取矩，可得到恒定元 流的动量矩方程
dQ(r2 u2 r1 u1) r F
A2 r2 u2u2dA2 A1 r1 u1u1dA1 (r F)
单位时间里控制面内恒定总流的动量矩变化(流出液体 的动量矩与流入液体的动量矩之矢量差)等于作用于 该控制面内所有液体质点的外力矩之和。
(2)机械密封 DY101型系列机械密封
112型系列机械密封
6、减漏环(承磨环)
叶轮吸入口的外圆与泵壳内壁的接缝处
1、泵壳；2、镶在泵壳上的减漏环； 3、叶轮；4、镶在叶轮上的减漏环
7、轴承座
ZHZ滑动轴承
滚动轴承
8、联轴器
ZML膜片及连轴器
9、轴向力平衡措施
平衡孔 1 排出压力；2加装的减漏环 3平衡孔；4泵壳上的减漏环
1、对轮心取矩
QC2 cos2 R2 C1 cos1 R1 M
2、叶轮对流体所作功率
NT M Qu2C2 cos2 u1C1 cos1
NT QHT
3、理论扬程
HT
u2C2
cos 2
u1C1 cos1
HT
1 g
u2C2u u1C1u
2.4.3基本方程式的讨论
（1）为了提高水泵的扬程和改善吸水性能，取α１＝ 90°，既Ｃ１u=0
求水泵扬程。
注：i1=0.0065, i2 =0.0148 ；
吸水进口采用滤水网，90 弯头一个， DN=350*300mm渐缩管 一个； 压水管按长管计， 局部水头损失占沿程10%。
§ 2.6 离心泵的特性曲线
2.6.1离心泵的特性曲线
特性曲线：在一定转速下，离心泵的扬程、 功率、效率等随流量的变化关系称为特性曲线。 它反映泵的基本性能的变化规律，可做为选泵 和用泵的依据。各种型号离心泵的特性曲线不 同，但都有共同的变化趋势。
水泵与水泵站(课堂PPT)
(4)比转数不是无因次数，它的单位是“r／min”。
21
2、对比转数的讨论 (1)比转数(ns) 反映实际水泵的主要性能。 当转速n一定时，ns越大，水泵的流量越大，扬程越低。 ns越小，水泵的流量越小，扬程越高。
22
(2)叶片泵叶轮的形状、尺寸、性能和效率都随比转 数而变的。用比转数ns可对叶片泵进行分类。 要形成不同比转数ns，在构造上可改变叶轮的外 径(D2)和减小内径(D0)与叶槽宽度(b2)。
23
(3)相对性能曲线 ns越小：Q—H曲线就越平坦； Q＝0时的N值就越小。因而，比转数低的水泵，采
第二章 叶片式水泵
2.1 离心泵的工作原理与基本构造 2.2 离心泵的主要零件 2.3 叶片泵的基本性能参数 2.4 离心泵的基本方程式 2.5 离心泵装置的总扬程 2.6 离心泵的特性曲线 2.7 离心泵装置定速运行工况 2.8 离心泵装置调速运行工况 2.9 离心泵装置换轮运行工况 2.10 离心泵并联及串联运行工况 2.11 离心泵吸水性能 2.12 离心泵机组的使用及维护 2.13 轴流泵及混流泵 2.14 给水排水工程中常用的叶片泵
Sx——泵体内虚阻耗系数; m——指数。
(2)
H H 0 A 1 Q A 2 Q 2 A m Q m
9
§ 2.8 离心泵装置调速运行工况
2.8.１叶轮相似定律
几何相似：两个叶轮主要过流部分一切相对应的尺 寸成一定比例，所有的对应角相等。
b2 D2
b2m D2m
b2、b2m ——实际泵与模型泵叶轮的出口宽度； D2、D2m——实际泵与模型泵叶轮的外径；
(2)已知水泵nl时的(Q—H)l曲线，试用比例律翻画转速为 n2时的(Q—H)2 曲线。
14
21
2、对比转数的讨论 (1)比转数(ns) 反映实际水泵的主要性能。 当转速n一定时，ns越大，水泵的流量越大，扬程越低。 ns越小，水泵的流量越小，扬程越高。
22
(2)叶片泵叶轮的形状、尺寸、性能和效率都随比转 数而变的。用比转数ns可对叶片泵进行分类。 要形成不同比转数ns，在构造上可改变叶轮的外 径(D2)和减小内径(D0)与叶槽宽度(b2)。
23
(3)相对性能曲线 ns越小：Q—H曲线就越平坦； Q＝0时的N值就越小。因而，比转数低的水泵，采
第二章 叶片式水泵
2.1 离心泵的工作原理与基本构造 2.2 离心泵的主要零件 2.3 叶片泵的基本性能参数 2.4 离心泵的基本方程式 2.5 离心泵装置的总扬程 2.6 离心泵的特性曲线 2.7 离心泵装置定速运行工况 2.8 离心泵装置调速运行工况 2.9 离心泵装置换轮运行工况 2.10 离心泵并联及串联运行工况 2.11 离心泵吸水性能 2.12 离心泵机组的使用及维护 2.13 轴流泵及混流泵 2.14 给水排水工程中常用的叶片泵
Sx——泵体内虚阻耗系数; m——指数。
(2)
H H 0 A 1 Q A 2 Q 2 A m Q m
9
§ 2.8 离心泵装置调速运行工况
2.8.１叶轮相似定律
几何相似：两个叶轮主要过流部分一切相对应的尺 寸成一定比例，所有的对应角相等。
b2 D2
b2m D2m
b2、b2m ——实际泵与模型泵叶轮的出口宽度； D2、D2m——实际泵与模型泵叶轮的外径；
(2)已知水泵nl时的(Q—H)l曲线，试用比例律翻画转速为 n2时的(Q—H)2 曲线。
14
泵与泵站第二章
当Q=0时，功率最小。因此，为了保护电机， 水泵采用“闭闸启动”。
2019/10/25
泵与泵站第2章
32
例宽题度：b2=离18心m泵m，，安叶装轮角外β径2D=23=02°0，0m转m速，
n2=2900r/min，试求特性曲线。
解：
HT
R2
g
(R2
Q F2
cot 2 )
2 n 303.7rad / s
泵与泵站第2章
22
2. 扬程与管道水头损失的关系 对断面0-0和3-3应用伯努利方程：
z0
pa
g
v02 2g
H
z3
pa
g
v32 2g
hw
H z3 z0 hw H ST hw
2019/10/25
泵与泵站第2章
23
例 2-1 水泵抽水，已知：流量Q=120 l长d/1s==度00.l.321=52m3m03，0/ms，压，吸水采水管用管直铸长径铁度d管2=l1，0=.23吸00mm水，，管吸压直水水径井管 水面标高58.00m，泵轴线标高60.00m，水 厂混合池水面标高90.00M。
2019/10/25
泵与泵站第2章
15
水泵的扬程
设单位重量水体获得的功率为HT ，即：
NT = gQ HT
则有
HT
NT
gQ
1 g
(u2C2u
u1C1u )
HT 称为水泵的（理论）扬程。
2019/10/25
泵与泵站第2章
16
水泵的扬程
在水泵设计时，使C1u =0，即C1与圆周垂直。
2019/10/25
泵与泵站第2章
32
例宽题度：b2=离18心m泵m，，安叶装轮角外β径2D=23=02°0，0m转m速，
n2=2900r/min，试求特性曲线。
解：
HT
R2
g
(R2
Q F2
cot 2 )
2 n 303.7rad / s
泵与泵站第2章
22
2. 扬程与管道水头损失的关系 对断面0-0和3-3应用伯努利方程：
z0
pa
g
v02 2g
H
z3
pa
g
v32 2g
hw
H z3 z0 hw H ST hw
2019/10/25
泵与泵站第2章
23
例 2-1 水泵抽水，已知：流量Q=120 l长d/1s==度00.l.321=52m3m03，0/ms，压，吸水采水管用管直铸长径铁度d管2=l1，0=.23吸00mm水，，管吸压直水水径井管 水面标高58.00m，泵轴线标高60.00m，水 厂混合池水面标高90.00M。
2019/10/25
泵与泵站第2章
15
水泵的扬程
设单位重量水体获得的功率为HT ，即：
NT = gQ HT
则有
HT
NT
gQ
1 g
(u2C2u
u1C1u )
HT 称为水泵的（理论）扬程。
2019/10/25
泵与泵站第2章
16
水泵的扬程
在水泵设计时，使C1u =0，即C1与圆周垂直。
水泵与泵站
第一章水泵的类型和构造第一节水泵的定义和分类一、水泵的定义泵是一种能量转换机械。
它将动力机的机械能传给泵轴，再带动工作体的运动，使液体的能量增加，以达到提升或输送液体的目的。
压送水的泵称之为水泵。
水泵的用途很多，在国民经济各部门均有／“泛应用。
如农田的灌溉与排涝，城市与乡镇的供排水，发电厂的锅炉给水，矿井中的排水，石油的开采和输送，船舶的推进，火箭的发射等。
二、水泵的分类水泵根据其作用原理可分为以下几类。
(一)动力式泵这类泵是通过工作体的高速运动使液体的动能和压能增加的泵。
属于这一类的水泵有以下几种：1．叶片式泵叶片式水泵是靠水泵中叶轮高速旋转的机械能转换为水的动能和压能。
由于叶轮上有几片弯曲形叶片，故称叶片式水泵。
根据叶轮对液体作用力的不同可分为离心泵、轴流泵和混流泵。
1)离心泵按叶轮进水方式和叶轮级数分为以下几种：(1)单级单吸离心泵：即一个叶轮单面吸水，见图1—1。
(2)单级双吸离心泵：即一个叶轮双面吸水，见图1—2。
第5页(3)多级单吸离心泵：即多个叶轮单面吸水，见图1—3。
2)轴流泵(1)按泵轴装置方式分：轴流泵可分为立式、卧式和斜式。
图1—4为立式轴流泵。
(2)按叶片调节方式分：轴流泵可分为固定式、半调式和全调式。
(1)按水泵压水室结构型式分：混流泵可分为蜗壳式和导叫…式。
图1—5为蜗壳式混流泵。
(2)按泵轴装置分：混流泵可分为立式和卧式。
2．射流泵射流泵没有转动部件，是靠外加的流体，高速喷射，与泵中液体相混合，把一部分动能传给液体，使其动能增加，其后减速加压而工作的泵。
其结构简单、工作可靠，但其效率较低。
3．气升泵气升泵又称空气扬水机，它是靠通入泵中的压缩空气与水的混合液和水的重力密度差，将水提升的泵，它主要用于井中提水。
(二)容积式泵它是利用泵体工作容积周期性变化来输送液体的。
根据工作容积改变的方式又分为往复式泵和回转式泵．1.往复式泵(1)活塞和柱塞泵。
加压于液体(如水)的往复运动的部件是盘状活塞和柱状活塞。
水泵与水泵站第1章PPT课件
第5页/共21页
第1章 绪论
1.3 水泵分类（按工作原理划分）
1.3.1 叶片式水泵
靠装有叶片的叶轮高速旋转压送液体。
离心泵：液体在叶轮中流动时主要受到的是离心力作用。
轴流泵：液体在叶轮中流动时主要受到的是轴向升力的作用。
混流泵：液体在叶轮中流动时既受离心力的作用，又有轴向升 力的作用。
第6页/共21页
射流泵
高压水
1、喷嘴 2、吸入室 3、混合管 4、扩散管 5、吸水第管17页6/共、2压1页出管
第1章 绪论
污水泵站平面图
第18页/共21页
Байду номын сангаас1章 绪论
污水泵房剖面图
第19页/共21页
第1章 绪论
单级单吸卧式离心泵
第20页/共21页
感谢观看！
第21页/共21页
第1章 绪论
1.4.2 要求 学会设计泵站 （图1、图2）
❖如何选择水泵？ ❖如何布置水泵机组？ ❖如何布置吸水管路和压水管路？ ❖泵站中辅助设备的设计？ ❖泵站尺寸的确定？ 第10页/共21页
第1章 绪论
1.4.3 参考书
第11页/共21页
第1章 绪论
• 《给水排水设计手册》 （第5册） • 《室外排水设计规范》
（GB50014-2006）
第12页/共21页
第1章 绪论
1.4.4 课程考核方式 平时成绩 30%（出勤、作业、课堂提问、测验）； 考试成绩 70%。
第13页/共21页
第1章 绪论
给水泵站
第14页/共21页
第1章 绪论
离心泵
轴流泵
第15页/共21页
混流泵
第1章 绪论
第16页/共21页
第1章 绪论
1.3 水泵分类（按工作原理划分）
1.3.1 叶片式水泵
靠装有叶片的叶轮高速旋转压送液体。
离心泵：液体在叶轮中流动时主要受到的是离心力作用。
轴流泵：液体在叶轮中流动时主要受到的是轴向升力的作用。
混流泵：液体在叶轮中流动时既受离心力的作用，又有轴向升 力的作用。
第6页/共21页
射流泵
高压水
1、喷嘴 2、吸入室 3、混合管 4、扩散管 5、吸水第管17页6/共、2压1页出管
第1章 绪论
污水泵站平面图
第18页/共21页
Байду номын сангаас1章 绪论
污水泵房剖面图
第19页/共21页
第1章 绪论
单级单吸卧式离心泵
第20页/共21页
感谢观看！
第21页/共21页
第1章 绪论
1.4.2 要求 学会设计泵站 （图1、图2）
❖如何选择水泵？ ❖如何布置水泵机组？ ❖如何布置吸水管路和压水管路？ ❖泵站中辅助设备的设计？ ❖泵站尺寸的确定？ 第10页/共21页
第1章 绪论
1.4.3 参考书
第11页/共21页
第1章 绪论
• 《给水排水设计手册》 （第5册） • 《室外排水设计规范》
（GB50014-2006）
第12页/共21页
第1章 绪论
1.4.4 课程考核方式 平时成绩 30%（出勤、作业、课堂提问、测验）； 考试成绩 70%。
第13页/共21页
第1章 绪论
给水泵站
第14页/共21页
第1章 绪论
离心泵
轴流泵
第15页/共21页
混流泵
第1章 绪论
第16页/共21页
《泵与泵站第二章》PPT课件
吸水管：
v1
4Q
d12
1.2473m / s,
v2
4Q
d 2 2
4.62m / s
hf
l1
d1
v12 2g
0.1354m
hj
(
1
2
)
v12 2g
3
v22 2g
0.2304m
2020/11/11
泵与泵站第2章
25
• 压水管：
水泵扬程：
v2
4Q
d 2 2
4.62m / s
hf
l2
d2
42
例2-2
• 14SA-10型离心泵，转速n=1400r/min，叶轮直径D-466mm，其特性曲线如图227所示。试拟合Q~H特性曲线方程。
• 14SA-10型离心泵Q~H特性曲线上的坐标值 • 序号 1 2 • H/m 74 64 • Q/ m3/s 0.24 0.36
2020/11/11
泵与泵站第2章
• 吸水管局部损失系数，进口1=2 ，90°弯头2=0.59，渐缩管3=0.17 。 • 求：水泵扬程H。
2020/11/11
泵与泵站第2章
24
• 解：铸铁管粗糙系数n=0.013（钢管0.012，水泥管0.014），计算式：
8gn2 (d / 4)1/3
v
4Q
d 2
hf
l
d
v2 2g
hj
v2 2g
泵与泵站第2章
13
动量矩方程
• 一个叶槽的动量矩方程： • M= Q2 C2cos2 R 2 - Q1C1cos1 R1 • 由于 Q1= Q2 • 因此 • M= Q(C2cos2 R 2 - C1cos1 R1 ) • 对所有的叶槽：
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
15—传动轮（皮带轮或联轴器）
2019/5/14
24
单级单吸式离心泵
2019/5/14
25
2019/5/14
26
2019/5/14
27
单级双吸离心泵结构图
1泵体；2 泵盖；3叶轮；4泵轴；5密度封环；6轴套：7填料
盒；8填料；9水封环；10压盖；11轴套螺母：12轴承体；13
固定螺钉；14轴承体压盖；15滚动轴承；16联轴器；17轴承
我国最大水泵的单泵流量已经达到50m3/s。
2、高扬程、高转速
单级扬程已经达到1000m。
3、系列化、通用化和标准化
按照通用标准
2019/5/14
8
第二章 叶片式水泵
2019/5/14
9
2.1 离心泵的工作原理与基本构造 2.2 离心泵的主要零件 2.3 叶片泵的基本性能参数 2.4 离心泵的基本方程式 2.5 离心泵装置的总扬程 2.6 离心泵的特性曲线 2.7 离心泵装置定速运行工况 2.8 离心泵装置调速运行工况 2.9 离心泵装置换轮运行工况 2.10 离心泵并联及串联运行工况 2.11 离心泵吸水性能 2.12 离心泵机组的使用及维护 2.13 轴流泵及混流泵 2.14 给水排水工程中常用的叶片泵
城市给排水系统工艺基本流程：
取水 入田
入江
泵站
净水
泵站
输水
用水户 污水
2019/5/14
城市给水和排水系统工艺基本流程
3
三、水泵在农业灌溉、防洪、排涝的应用 1、灌溉泵站 2、排涝泵站 3、灌排结合
2019/5/14
4
第二节 水泵定义及分类
一、水泵定义:
水泵是输送和提升液体的机器。它是把原动机 的机械能传递给被输送液体，使液体获得动能 或势能的增加从而被提升或者被输送的机械。
2019/5/14
22
离 心 泵 的 工 作 原 理
2019/5/14
23
2，单级单吸卧式离心泵的基本构造
单级单吸卧式离心泵
1一叶轮，2一泵轴；3一键，4一泵壳，5一泵座‘6一灌水孔，
7一放水孔：8一接真空表孔，9一接压力表孔，10一泄水孔，
1l一填料盒，12一减漏环，13一轴承座，14—压盖调节螺栓，
2019/5/14
12
a,离心泵：叶轮出流方向为径向，叶轮叶片 对水流的作用力为离心力。
b,轴流泵：叶轮出流方向为轴向，液体质点 在叶轮中流动时主要受到的是轴向升力。
c,混流泵：叶轮出流方向为斜向，它是上述 两种叶轮的过渡形式，液体质点在这种水 泵叶轮中流动时既受离心力的作用，又有 轴向升单吸式叶轮 1-前盖板； 2一后盖板；3一叶片 4一 叶槽；5一吸入口；6— 轮毂； 7—泵轴
2019/5/14
b,双吸式叶轮 1-吸入口； 2一轮盖； 3一叶片 4一 轮毂；5一轴孔
32
叶轮按其盖板情况可分封闭式叶轮、敞开式叶轮和半开式叶 轮3种形式
封闭式
2019/5/14
2019/5/14
6
容积泵的特点是工作流量稳定，基本不受 工作压力变化的影响，常用来做为计量泵 使用。
(3)其它类型水泵：这类泵是指除叶片式水 泵和容积式水泵以外的特殊泵。属于这一 类螺旋泵、射流泵、水锤泵、水轮泵以及 气升泵。
2019/5/14
7
三、水泵的发展趋势
1、大型化、大容量化 特别是取水水泵和排水水泵，直径有7m的，
端；18挡水圈；19螺杆；20键
2019/5/14
28
2019/5/14
29
单级双吸式离心泵
2019/5/14
30
第二节 离心泵的主要零部件
以给水排水工程中常用的单级单吸卧式离心泵为例说明 ： 离心泵的组成主要有：叶轮、泵轴、泵壳、泵座、轴封装
置、减漏环、轴承座、联轴器、轴向力平衡装置。
开敞式
半开敞式
33
2019/5/14
34
二、泵 轴
泵轴是用来固定并带动叶轮旋转的，常用材料是碳 素钢和不锈钢。泵轴应有足够的抗扭强度和足够的 刚度，其挠度不超过允许值；工作转速不能接近产 生共振现象的临界转速。
2019/5/14
35
三、泵 壳
2019/5/14
13
再来认识一下这几种水泵的外形:
单级单吸式离心泵
2019/5/14
14
2019/5/14
单级双吸式离心泵
15
2019/5/14
大型单级双吸式离心泵
16
2019/5/14
17
2019/5/14
18
2019/5/14
卧式蜗壳式混流泵
19
轴流泵
2019/5/14
20
2019/5/14
2019/5/14
10
叶片式水泵的分类
叶片式水泵是依靠叶轮的高速旋转来完成能量的转 换和传递的。叶轮叶片的形状则影响着水泵对水流 的作用力及水流的出流方向，根据叶轮出水的水流 方向的不同可将叶片式水泵分为径向流、轴向流和 斜向流3种。
来看一下这三种不同情况下，
2019/5/14
11
叶片式水泵图
水泵及水泵站
（第1、2章）
2019/5/14
1
第一章 绪 论
1.1 水泵及水泵站的作用和地位 1.2 水泵定义及分类
2019/5/14
2
第一节 水泵及水泵站的作用和地位
一、水泵应用: 广泛应用于采矿、冶金、电力、石油、化工、市政以 及农林等国民经济的各个部门。
二、水泵在城市给排水工程中的应用：
混 流 泵
21
第一节 离心泵的工作原理与基本构造
1，离心泵的工作原理：离心泵在启动之前，应先 用水灌满泵壳和吸水管道，然后，驱动电机，使 叶轮和水作高速旋转运动，此时，水受到离心力 作用被甩出叶轮，经蜗形泵壳中的流道而流入水 泵的压水管道，由压水管道而输入管网中去。在 这同时，水泵叶轮中心处由于水被甩出而形成真 空，吸水池中的水便在大气压力作用下，沿吸水 管而源源不断地流入叶轮吸水口，又受到高速转 动叶轮的作用，被甩出叶轮而输入压水管道。这 样，就形成了离心泵的连续输水 。
二、水泵分类：水泵按其作用原理可分为以下 三类：
(1)叶片式水泵：它对液体的压送是靠装有叶 片的叶轮高速旋转而完成的。属于这一类的 有离心泵、轴流泵、混流泵
2019/5/14
5
(2)容积式水泵：它对液体的压送是靠泵体工
作室容积的周期性改变来完成的。一般使工作 室容积改变的方式有往复运动和旋转运动两种。 如：喷雾器等