船舶辅机---(哈工程出版社)往复泵汇总
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2 按驱动方式分 （1）直动式：气体、液体和蒸汽驱动。 （2）机动式：电动机、柴油机驱动。 （3）手动式：人力驱动。
3 按泵缸中心线分 （1）卧式： 泵缸中心线与安装平面平行。 （2）立式： 泵缸中心线与安装平面垂直。
4 按作用次数分 （1）单作用：每一往复行程，吸排一次液体。 （2）双作用：每一往复行程，活塞两侧各吸排一次液体。 （3）由三个单作用泵缸组成一个三作用泵；由两个双作用泵
缸组成一个四作用泵。
双作用泵
第二节 流量和流量不均匀度
一、平均理论流量和容积效率
往复泵的活塞在一个往复行程中所排出的液体的体积理论 上应等于活塞在排出行程中所扫过的体积。
1 平均理论流量QT（理想工况）
（1）单作用泵缸和差动泵
QT
1 πD2nS 4
式中：D——活塞截面直径
S—— 工作行程
n——活塞每分钟往复次数 （2）双作用泵
Qi = A vi vi：活塞的瞬时速度。 电动往复泵瞬时速度分析： 简化条件：曲柄半径与连杆长度之比R/L<<0.2。此时，活
塞速度可近似的用曲柄销的线速度在活塞杆方向上的分量来代替。
即： vi rωsin
所以：Qi = A vi = A R sinβ
单缸单作用往复泵瞬时流量Qi 按正弦规律变化。
二、泵的正常吸入条件
为保证泵的正常工作，吸入压力必 须满足下列两点要求：
（1）泵的各密封元件应有足够的 密封性，这样才能在吸入过程中 形成足够低的吸入压力Ps，即 Ps Psr (Zs Vs2 / 2g hs)g MP
a （2）泵吸口处的真空度不得大于 泵的允许吸上真空度，从而确保 泵内最低吸入压力Ps不低于所输 送液体在其温度下所对应的饱和 压力Pv，否则液体就会汽化，使 得泵不能正常工作。即吸入真空 度：
Pa Ps Hs
这说明，如果不能满足条件（1），泵就不能造成足够低的 吸入压力，液体根本吸不上来。如果不能满足条件（2）的 要求，则说明即使泵本身状况正常，吸入管路也未漏气， 但吸入条件太差，吸入压力过低，泵也无法正常工作。
影响吸入压力的因素：
（1）、吸入液面压力
Ps Psr (Zs Vs2 / 2g hs)g
排出行程：工作容积减少，缸内压力增加。吸入阀关闭， 排出阀打开。液体排出泵缸。
行程：左、右死点（上、下死点）间的距离。
作用次数：往复泵在活塞每一往复行程吸排液体的次数称 为往复泵的作用次数。
三、往复泵的类型 1 按结构形式分
（1）活塞式：活塞环密封，流量较大，压头较低。 （2）柱塞式：柱塞外壁与缸体填料函间密封，有较长的密封 长度。流量较小，压头较高。
1
式中：IQ—T — 4
π（ 2D2 d 2）SnI 作用次数
d —— 活塞杆直径 （3）多作用泵
QT KASn
2 容积效率ηv （1） 产生泄漏的原因（实际流量Q< 理论流量QT）
●吸入阀和排出阀开闭迟缓；
实际工作时，当排出行程结束和吸入行程开始时，由 于排出阀没有及时关闭，使得部分液体经排出阀漏回泵缸， 同样，在吸入行程结束和排出行程开始时，由于吸入阀没有 及时关闭，使得部分液体经吸入阀漏回吸入管内，造成实际 泵的流量减小。
第一章 往复泵
Reciprocating 第一节pu往m复泵p的主要结构、工作原理和类型
一、往复泵的主要结构
泵缸、活塞、吸入阀、排出阀、吸入室、滤网等。
二、工作原理
往复泵是一种容积式泵。活塞或柱塞在原动机的驱动下， 在泵缸内作往复运动，使泵缸内的容积发生变化，完成吸 排和输送液体。
吸入行程：工作容积增加，缸内压力下降。吸入阀打开， 排出阀关闭。液体进入缸内。
泵的流量不均匀程度可用流量脉动率表示：
(qmax qmin ) / qm
wk.baidu.com算不同缸数的流量不均匀度
单缸单作用
Q1
AR ASn
AR 2n A2Rn
双缸单作用
Q2
AR 2ASn
2
P55
三缸单作用
Q3
AR 3ASn
3
流量不均匀度Q的变化规律：不是按缸数增加而单 调减少的，而是按1、3、5、7或2、4、6规律减少。 缸数为奇数时的流量不均匀度小于相邻的缸数为偶数 时的流量不均匀度。
流量不均匀度的增加会引起泵工作时噪声、震动和 冲击的增加，希望其值尽量小。但增加缸数会带来结 构复杂的缺点，直动泵因活塞是匀速运动的，其流量 也较为均匀。
一、汽蚀现象 第三节 工作过程分析和空气室 1 汽蚀现象的产生
液体在流动到低压区时，溶解在液体中的气体会逸出；当压 力等于或低于液体相应温度的饱和蒸汽压力时，液体也会汽化， 形成汽泡。当汽泡流动到高压区时，汽泡重新凝结成液体，气 体也会重新溶入液体，形成局部真空，周围液体会以极高的速 度和频率来填补，形成高压和高频的冲击力，这种冲击力的作 用会对水泵带来多种危害。
●阀与阀座、活塞与泵缸、活塞杆与填料函间的泄漏；
●缸内气体产生的气；
气体来源：
进入泵缸的少量的气体；溶解在液体中的气体
●高压下，液体压缩影响等因素。
（2）容积效率ηv：表示泵流量损失的多少。
v
Q QT
QT Q QT
1
Q QT
(1.1 — 1)
二 、瞬时流量Qi流量不均匀度Q 1 瞬时流量Qi ：表示某一时刻的流量。
当曲柄转角β由0到360度 变化时，单作用泵的瞬时 流量是很不均匀的。
2 流量不均匀度Q：表示泵流量不均匀的程度。
Q
Qi m ax QT
(1.1 — 2)
Qimax：最大瞬时流量。
多作用往复泵的瞬时流量可将各缸在同一时刻排出的流 量叠加而得。
显然多作用往复泵瞬时流量的均匀程度要比单作用泵好， 其中三作用泵瞬时流量的均匀程度比单、双、四作用泵 都好。
液体在流动过程中，由于压力的变化，造成气泡的形成、 发展和破裂，导致各种危害的全过程称为汽蚀现象。
2 汽蚀现象的危害
（1）材料受到破坏
冲击力的作用产生机械剥蚀和化学腐蚀的综合作用。
（2）产生噪声和震动
气泡的破裂，液体的高频冲击力引起严重的噪声和震动。
（3）性能下降
气泡的形成堵塞了流通面积，消耗了能量，使泵的功率增加，流量、 压头和效率下降。
当其他条件不变，吸入液面压力Psr越小，吸入压力Ps就 越低，即吸入条件越差。当吸入液面与大气相通时，Psr等 于大气压力。对海船来说，大气压力几乎终年不变。但如果 泵（凝水泵）从真空容器中吸水，因Psr接近凝水的饱和压 力，故吸入条件很差。
3 按泵缸中心线分 （1）卧式： 泵缸中心线与安装平面平行。 （2）立式： 泵缸中心线与安装平面垂直。
4 按作用次数分 （1）单作用：每一往复行程，吸排一次液体。 （2）双作用：每一往复行程，活塞两侧各吸排一次液体。 （3）由三个单作用泵缸组成一个三作用泵；由两个双作用泵
缸组成一个四作用泵。
双作用泵
第二节 流量和流量不均匀度
一、平均理论流量和容积效率
往复泵的活塞在一个往复行程中所排出的液体的体积理论 上应等于活塞在排出行程中所扫过的体积。
1 平均理论流量QT（理想工况）
（1）单作用泵缸和差动泵
QT
1 πD2nS 4
式中：D——活塞截面直径
S—— 工作行程
n——活塞每分钟往复次数 （2）双作用泵
Qi = A vi vi：活塞的瞬时速度。 电动往复泵瞬时速度分析： 简化条件：曲柄半径与连杆长度之比R/L<<0.2。此时，活
塞速度可近似的用曲柄销的线速度在活塞杆方向上的分量来代替。
即： vi rωsin
所以：Qi = A vi = A R sinβ
单缸单作用往复泵瞬时流量Qi 按正弦规律变化。
二、泵的正常吸入条件
为保证泵的正常工作，吸入压力必 须满足下列两点要求：
（1）泵的各密封元件应有足够的 密封性，这样才能在吸入过程中 形成足够低的吸入压力Ps，即 Ps Psr (Zs Vs2 / 2g hs)g MP
a （2）泵吸口处的真空度不得大于 泵的允许吸上真空度，从而确保 泵内最低吸入压力Ps不低于所输 送液体在其温度下所对应的饱和 压力Pv，否则液体就会汽化，使 得泵不能正常工作。即吸入真空 度：
Pa Ps Hs
这说明，如果不能满足条件（1），泵就不能造成足够低的 吸入压力，液体根本吸不上来。如果不能满足条件（2）的 要求，则说明即使泵本身状况正常，吸入管路也未漏气， 但吸入条件太差，吸入压力过低，泵也无法正常工作。
影响吸入压力的因素：
（1）、吸入液面压力
Ps Psr (Zs Vs2 / 2g hs)g
排出行程：工作容积减少，缸内压力增加。吸入阀关闭， 排出阀打开。液体排出泵缸。
行程：左、右死点（上、下死点）间的距离。
作用次数：往复泵在活塞每一往复行程吸排液体的次数称 为往复泵的作用次数。
三、往复泵的类型 1 按结构形式分
（1）活塞式：活塞环密封，流量较大，压头较低。 （2）柱塞式：柱塞外壁与缸体填料函间密封，有较长的密封 长度。流量较小，压头较高。
1
式中：IQ—T — 4
π（ 2D2 d 2）SnI 作用次数
d —— 活塞杆直径 （3）多作用泵
QT KASn
2 容积效率ηv （1） 产生泄漏的原因（实际流量Q< 理论流量QT）
●吸入阀和排出阀开闭迟缓；
实际工作时，当排出行程结束和吸入行程开始时，由 于排出阀没有及时关闭，使得部分液体经排出阀漏回泵缸， 同样，在吸入行程结束和排出行程开始时，由于吸入阀没有 及时关闭，使得部分液体经吸入阀漏回吸入管内，造成实际 泵的流量减小。
第一章 往复泵
Reciprocating 第一节pu往m复泵p的主要结构、工作原理和类型
一、往复泵的主要结构
泵缸、活塞、吸入阀、排出阀、吸入室、滤网等。
二、工作原理
往复泵是一种容积式泵。活塞或柱塞在原动机的驱动下， 在泵缸内作往复运动，使泵缸内的容积发生变化，完成吸 排和输送液体。
吸入行程：工作容积增加，缸内压力下降。吸入阀打开， 排出阀关闭。液体进入缸内。
泵的流量不均匀程度可用流量脉动率表示：
(qmax qmin ) / qm
wk.baidu.com算不同缸数的流量不均匀度
单缸单作用
Q1
AR ASn
AR 2n A2Rn
双缸单作用
Q2
AR 2ASn
2
P55
三缸单作用
Q3
AR 3ASn
3
流量不均匀度Q的变化规律：不是按缸数增加而单 调减少的，而是按1、3、5、7或2、4、6规律减少。 缸数为奇数时的流量不均匀度小于相邻的缸数为偶数 时的流量不均匀度。
流量不均匀度的增加会引起泵工作时噪声、震动和 冲击的增加，希望其值尽量小。但增加缸数会带来结 构复杂的缺点，直动泵因活塞是匀速运动的，其流量 也较为均匀。
一、汽蚀现象 第三节 工作过程分析和空气室 1 汽蚀现象的产生
液体在流动到低压区时，溶解在液体中的气体会逸出；当压 力等于或低于液体相应温度的饱和蒸汽压力时，液体也会汽化， 形成汽泡。当汽泡流动到高压区时，汽泡重新凝结成液体，气 体也会重新溶入液体，形成局部真空，周围液体会以极高的速 度和频率来填补，形成高压和高频的冲击力，这种冲击力的作 用会对水泵带来多种危害。
●阀与阀座、活塞与泵缸、活塞杆与填料函间的泄漏；
●缸内气体产生的气；
气体来源：
进入泵缸的少量的气体；溶解在液体中的气体
●高压下，液体压缩影响等因素。
（2）容积效率ηv：表示泵流量损失的多少。
v
Q QT
QT Q QT
1
Q QT
(1.1 — 1)
二 、瞬时流量Qi流量不均匀度Q 1 瞬时流量Qi ：表示某一时刻的流量。
当曲柄转角β由0到360度 变化时，单作用泵的瞬时 流量是很不均匀的。
2 流量不均匀度Q：表示泵流量不均匀的程度。
Q
Qi m ax QT
(1.1 — 2)
Qimax：最大瞬时流量。
多作用往复泵的瞬时流量可将各缸在同一时刻排出的流 量叠加而得。
显然多作用往复泵瞬时流量的均匀程度要比单作用泵好， 其中三作用泵瞬时流量的均匀程度比单、双、四作用泵 都好。
液体在流动过程中，由于压力的变化，造成气泡的形成、 发展和破裂，导致各种危害的全过程称为汽蚀现象。
2 汽蚀现象的危害
（1）材料受到破坏
冲击力的作用产生机械剥蚀和化学腐蚀的综合作用。
（2）产生噪声和震动
气泡的破裂，液体的高频冲击力引起严重的噪声和震动。
（3）性能下降
气泡的形成堵塞了流通面积，消耗了能量，使泵的功率增加，流量、 压头和效率下降。
当其他条件不变，吸入液面压力Psr越小，吸入压力Ps就 越低，即吸入条件越差。当吸入液面与大气相通时，Psr等 于大气压力。对海船来说，大气压力几乎终年不变。但如果 泵（凝水泵）从真空容器中吸水，因Psr接近凝水的饱和压 力，故吸入条件很差。