水泵基础知识概论40页

4. 水泵的性能参数
➢ 流量 ➢ 扬程 ➢ 转速n ➢ 功率 ➢ 效率 ➢ 汽蚀余量NPSH ➢ 特性曲线
4.1 流量
➢ 流量：又叫出水量、排水量，是指水泵在单位时间 内所能抽送的水量 。它可以用体积流量或重量流 量来表示。通常用符号Q来表示，单位为m3/h或 m3/s或l/s来表示。重量流量通常用符号G来表示 ，单位为N/h或kg/s。
➢ 体积流量与重量流量之间的关系为 Q=G/Υ 或 G= ΥQ； 式中 Υ—液体的容重，N/m3 或kN/m3
2.2 根据叶轮构造及工作原理分类
2.2.1 离心泵：利用叶轮旋转产生的离心力将机械能 传送给被抽送的水，增加水的压能和动能使水沿径向 甩向叶轮出口的水泵称作离心泵。
2.2.2 轴流泵：由于叶轮旋转使上下表面具有不同曲 率的叶片产生张力，将机械能转换成水的压能和动能， 使压力水平行于泵轴压出水泵出口，这种水泵称作轴 流泵。
图3-5 开式、半开式、封闭式叶轮示意图
开式、半开式、封闭式叶轮原型
3.2.2 泵体
➢ 泵体分为进水接管，螺旋型压水室和出水接管，它们与 叶轮一起组成了水泵的过水流道。进水接管的作用是把 水引向叶轮，其形状为渐缩的锥形管。壳体形状如蜗牛 ，通常称之为ห้องสมุดไป่ตู้壳。出水接管是一个断面逐渐扩散的锥 形管。
➢ 泵体根据使用要求不同可以选用铸铁、SS304、SS316 、双相不锈钢等。
1. 水泵的定义及用途
1.1 泵的定义 泵是一种抽送能量液体的机械。就是把原动机的
机械能传送给被抽送的流体，使流体的能量增加，从 而使流体实现从低处提升到高处或压送到用水地点。 为生产服务。
1.2 泵的用途 水泵可用于化工和石油生产中；农业生产中；矿
业和冶金工业中；电力；国防建设；船舶制造工业； 其它如城市的给排水、纺织工业、造纸工业，以及食 品工业，都需要有大量的泵。总之，在日常生活中， 到处都需要用泵，到处都有泵在运行。
2. 水泵的分类
2.1 从转换能量的方式来分
2.1.1 有转子泵是靠高速旋转或往复运动的转子把动力机的机 械能量转变为提升或压送流体的能量，如叶片泵、容积泵
（容积泵又分为往复式和回 转式两种）、漩涡泵； 2.1.2 无转子泵则是靠工作流体（液体或气体）把工作能量转
换为提升或压送液体的能量，如水锤泵、射流泵、内燃泵、 空气扬水机等。
➢ 在国家有关标准中的定义：由至少一对垂直于旋转轴线的 端面组成,在流体压力及补偿机构弹力(或磁力)共同作用下 ，以及辅助密封圈的配合下， 该对端面保持贴合并相对滑 动，而构成的防止流体泄漏的装置。
3.2.3.2 机械密封的工作原理
3.2.3.3 机械密封的原型
3.2.4 泵轴
➢泵轴的作用是把动力机的功率传递给叶轮， 带动叶轮旋转。泵轴两端一般用轴承或轴瓦 支承。泵轴的一端装有联轴器，与动力机连 接。泵轴是带动叶轮旋转的主要部件，必须 有足够的强度（承受扭转和弯曲变形）。
2.4 按工作压力来分类
➢低压泵：压力低于100米水柱； ➢中压泵：压力在100～650米水柱之间； ➢高压泵：压力高于650米水柱。
3 离心泵的工作原理与结构
➢ 离心泵是靠叶轮旋转产生的离心力来抽水的，当动力机 通过水泵轴带动叶轮高速旋转时产生离心力。叶轮中的 水在离心力的作用下甩向泵壳，于是叶轮中心压力降低 ，其压力低于进水管内的压力，水就在这个压力差的作 用下通过吸水管由进水池流入叶轮。同时在泵壳的作用 下，叶轮旋转使水流产生的动能大部分变成压力能，并 平稳地引向出水管道。水泵叶轮不停的旋转，就可以连 续不断的将水抽送至高处或远处。
➢ 叶轮按吸入口数量可分为单吸式与双吸式两种，双吸式叶轮。
1—前盖板 2—后盖板 3—叶片 4—叶槽 5—吸水口 6—轮毂 7—泵轴
图3-3 单吸式叶轮示意图
1—吸入口 2—轮盖 3—叶片 4—轮毂 5—轴孔
图3-4 双吸式叶轮示意图
叶轮原理图
a）为封闭式叶轮 b）为敞开式叶轮 c）为半开式叶轮
3.2 离心泵的结构
图3-1 离心泵装置简图 1―叶轮；2―泵壳；3―泵轴；4―吸入管； 5―底阀；6―压出管；7―出口阀
离心泵的基本构造
1—底阀 2— 压 水 室 3—叶轮 4—蜗壳 5—闸阀 6—接头 7—压水管 8—止回阀 9—压力表
图3-2离心泵工作状态示意图
3.2.1 叶轮
➢ 叶轮又叫工作轮或转轮，是水泵的重要部件。水泵依靠旋转的叶轮 把动力机的机械能传递给所抽送的水体，使水的压能和动能增加。 离心泵的叶轮一般分为封闭式、半封闭式和开敞式三种。常用的叶 轮大多数都是封闭式的，即在叶轮的两侧有封闭的轮盘，中间有612个扭曲型叶片，叶片与盖板内壁构成许多弯道称为叶槽。叶轮用 键和正反扣螺母固定在泵轴的中间位置。用正反扣螺母的目的在于 轴转动时，螺母不会自行脱落，而是越转越紧。水流由轴向吸入叶 轮。离心泵的叶轮形状、尺寸，所用材料和加工工艺等对水泵的性 能有决定性的影响。
3.2.3 密封装置
➢在离心泵中，为了密封泵轴穿出泵壳的间隙， 经常采用的密封型式有填料密封和机械密封。 近年来，采用机械密封逐渐增多。
3.2.3.1 机械密封的介绍
➢ 机械密封是一种用于旋转流体机械的轴封装置。（用于离 心泵、离心机、反应釜、压缩机等设备，轴和设备腔体间 存在一个圆周间隙，设备介质从中泄漏，因此必须设一道 阻漏装置。因机械密封具有泄漏少、寿命长等优点，成为 了主要的轴密封方式，又叫端面密封。）
2.2.3 混流泵：介于离心泵和轴流泵之间，它是利用 离心力和叶片升力共同作用，给水体以压能和动能， 使压力水从叶轮的倾斜方向压出去。
2.3 根据泵的结构分类
2.3.1 吸入方式：分为单吸式和双吸式两种。双吸式由 双向进水，在结构上单吸式比双吸式简单。对于口径在 300mm以上，流量大的泵，从消除轴向不平衡力和吸入 性能来看，双吸式比单吸式优越。通常只有离心泵有双 吸式结构型式。 2.3.2 叶轮的级数：泵轴上只有一个叶轮的称作单级泵 ；泵轴上有两个或两个以上叶轮的水泵称作多级泵。 2.3.3 泵轴的方向：泵轴为水平方向的为卧式泵，泵轴 为垂直方向的称作立式泵，泵轴为倾斜方向的称为斜式 泵。