泵基础知识与水泵选型与空调水泵变频控制

泵的基础知识与水泵选型及空调水泵的变频控制泵属于流体机械的一种，流体机械是指以流体为工作介质和能量载体的机械设备。流体机械根据能量传递的方向不同，可分为原动机(水轮机、汽轮机)和工作机（泵、风机、压缩机）。泵属于工作机，即消耗能量的机械。

从泵的性能范围看，巨型泵的流量每小时可达几十万立方米以上，而微型泵的流量每小时则在几十毫升以下；泵的压力可从常压到高19.61Mpa(200kgf/cm2)以上；被输送液体的温度最低达-200摄氏度以下，最高可达800摄氏度以上。泵输送液体的种类繁多，诸如输送水（清水、污水等）、油液、酸碱液、悬浮液、和液态金属等。

在化工和石油部门的生产中，原料、半成品和成品大多是液体，而将原料制成半成品和成品，需要经过复杂的工艺过程，泵在这些过程中起到了输送液体和提供化学反应的压力流量的作用，此外，在很多装置中还用泵来调节温度。

1）工作原理可分为又分为叶片式、容积式和其它形式。

①叶片式泵，依靠旋转的叶轮对液体的动力作用，把能量连续地传递给液体，使液体的动能（为主）和压力能增加，随后通过压出室将动能转换为压力能，又可分为离心泵、轴流泵、部分流泵和旋涡泵等。

②容积式泵，依靠包容液体的密封工作空间容积的周期性变化，把能量周期性地传递给液体，使液体的压力增加至将液体强行排出，根据工作元件的运动形式又可分为往复泵和回转泵。

③其他类型的泵，以其他形式传递能量。如射流泵依靠高速喷射的工作流体将需输送的流体吸入泵后混合，进行动量交换以传递能量；水锤泵利用制动时流动中的部分水被升到一定高度传递能量；电磁泵是使通电的液态金属在电磁力作用下产生流动而实现输送。另外，泵也可按输送液体的性质、驱动方法、结构、用途等进行分类。

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2)按工作叶轮数目来分类

①单级泵：即在泵轴上只有一个叶轮。

②多级泵：即在泵轴上有两个或两个以上的叶轮，这时泵的总扬程为n个叶轮产生的扬程之和。

3)按工作压力来分类

①低压泵：压力低于100米水柱；

②中压泵：压力在100～650米水柱之间；

③高压泵：压力高于650米水柱。（多级离心泵可达2800m）

4)按叶轮进水方式来分类

①单侧进水式泵：又叫单吸泵，即叶轮上只有一个进水口；

②双侧进水式泵：又叫双吸泵，即叶轮两侧都有一个进水口。它流量比单吸式泵大一倍，可以近似看作是二个单吸泵叶轮背靠背地放在了一起。

5)按泵壳结合缝形式来分类

①水平中开式泵：即在通过轴心线的水平面上开有结合缝。（最常见的水平中开泵是双吸泵）

②垂直结合面泵：即结合面与轴心线相垂直。

6)按泵轴位置来分类

①卧式泵：泵轴位于水平位置。

②立式泵：泵轴位于垂直位置。

7)按叶轮出来的水引向压出室的方式分类

①蜗壳泵：水从叶轮出来后，直接进入具有螺旋线形状的泵壳。

②导叶泵：水从叶轮出来后，进入它外面设置的导叶，之后进下一级或流入出口管。（常用于多级泵和轴流泵）

一、操作原理

由若干个弯曲的叶片组成的叶轮置于具有蜗壳通道的泵壳之内。叶轮紧固于泵轴上，泵轴与电机相连，可由电机带动旋转。吸入口位于泵壳中央与吸入管路相连，并在吸入管底部装一止逆阀。泵壳的侧边为排出口，与排出管路相连，装有调节阀。

离心泵之所以能输送液体，主要是依靠高速旋转叶轮所产生的离心力，因此称为离心泵。

离心泵的工作过程：

开泵前，先在泵内灌满要输送的液体。

开泵后，泵轴带动叶轮一起高速旋转产生离心力。液体在此作用下，从叶轮中心被抛向叶轮外周，压力增高，并以很高的速度流入泵壳。在泵壳中由于流道的不断扩大，液体的流速减慢，使大部分动能转化为压力能。最后液体以较高的静压强从排出口流入排出管道。泵内的液体被抛出后，叶轮的中心形成了真空，在液面压强（大气压）与泵内压力（负压）的压差作用下，液体便经吸入管路进入泵内，填补了被排除液体的位置。

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离心泵启动时，如果泵壳内存在空气，由于空气的密度远小于液体的密度，叶轮旋转所产生的离心力很小，叶轮中心处产生的低压不足以造成吸上液体所需要的真空度，这样，离心泵就无法工作。为了使启动前泵内充满液体，在吸入管道底部装一止逆阀。此外，在离心泵的出口管路上也装一调节阀，用于开停车和调节流量。

二、基本部件和构造

1）叶轮

将电动机的机械能传给液体,使液体的动能有所提高。

2）泵壳

汇集液体，作导出液体的通道；

使液体的能量发生转换，一部分动能转变为静压能。

3）轴封装置

为了防止高压液体从泵壳内沿轴的四周而漏出，或者外界空气漏入泵壳内。

工作压力和密封

填料密封水泵：最大工作压力4-5 bar。(标准规格)

机械密封水泵：

水泵最大工作压力<10 bar 时:不平衡机械密封(标准)

水泵最大工作压力>10bar时: 平衡机械密封(额定值与密封的结构有关)

流量、扬程、性能曲线、最大工作压力(NP)、轴功率、相似定律、功率计算公式。

举例：

流量200 l/s,扬程37.5m ,选用水泵型号ASP200B ,叶轮直径360mm 转速1450RPM,效率87% 工况点轴功率84.5kW.

如果转速变为1000RPM，根据相似定律此时流量和扬程及功率为多少？

N1 = 1450RPM, N2 = 1000RPM

Q1= 200l/s Q2 = Q1 x N2/N1 = 200×1000/1450= 138l/s

H1 = 37.5m H2 = H1 x (N2/N1)2 =37.5 ×(1000/1450)2 = 17.8m

P1 = 84.5kW P2 = P1 x (N2/N1)3= 84.5×(1000/1450)3 = 27.7kW

泵的选型

选型依据：我们要选择什么样的泵，需要哪些条件依据?