泵的基本知识

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,泵的基本知识,、,泵与风机,将原动机的机械能转换成流体的压力能和动能的一种动力设备。,泵输送的是液体，风机输送的是气体,泵与风机用途广泛，数量大，其耗电量占全国发电量的,20%-30%,在热电厂里，厂用电占发电量的,10%,左右，泵与风机耗电量占厂用电的,70%-80%,泵的分类,产生压力,：低压泵,2MP,以下,中压泵,2-6MP,高压泵,6MP,以上,工作原理,：叶片式泵、容积式泵、其他类 型,叶片式泵,：,离心泵,轴流泵 斜流泵 漩涡泵,容积式泵,：活塞式 柱塞式 隔膜式 齿轮泵 螺杆泵 滑片泵,其他类型的泵,:,真空泵 喷射泵 水锤泵,离心泵,性能范围广、效率高、体积小、重量轻，能与高速原动机直联，所以应用最广泛。,离心泵工作原理,利用旋转叶轮产生离心力，借离心力的作用，输送流体，并提高其压力。,离心泵的主要部件,叶轮,吸入室,压出室,导叶,密封装置,叶轮,一、闭式叶轮：由叶片与前、后盖板组成。闭式叶轮的效率较高,制造难度较大,在离心泵中应用最多。适于输送清水,溶液等黏度较小的不含颗粒的清洁液体。,二、半开式叶轮：半开式叶轮适于输送含有固体颗粒、纤维等悬浮物的液体。半开式叶轮制造难度较小,成本较低,且适应性强,近年来在炼油化工用离心泵中应用逐渐增多,并用于输送清水和近似清水的液体。,三、开式叶轮：叶轮效率低,应用较少,主要用于输送黏度较高的液体,以及浆状液体。,吸入室,一、锥形管吸入室：,采用收缩式锥形管，使液体流速增加达到叶轮进口必要的流速。并使流速分布均匀，能径向进入叶轮,.,二、圆环式吸入室,(,环形吸入室）：,在这种吸入室中，由于泵轴穿过吸入室，在泵轴后面形成了旋涡区，引起叶轮前流速分布不均匀，使液体进入叶轮时发生撞击和涡流损失。这种吸入室多用在多级泵上，由于多级泵扬程较高，吸入室水力损失损失所占的比重并不大。,三、半螺旋形吸入室：,这种吸入室的截面是逐渐减小的，可使进水导管中的水流加速，另一方面又使液体在进入叶轮前产生了预旋，降低了水泵的扬程，但可以消除泵轴后面的旋涡区，从而使液流较均匀地进入叶轮。半螺旋形吸入室被广泛地应用在双吸式离心泵和多级涡壳泵上,压出室,一、螺旋形蜗壳：它只起收集液体的作用。这时液体均匀地从叶轮流出，蜗壳中液体是作等速运动的，动能变成压力能是在扩散管进行的。,二、环式压出室：这种压出室各断面面积相等，各处流速不相同，叶轮流出的液体就不可避免地与压出室内的液体发生冲击，所以其效率较低。,导叶,多级泵的液流是从前一级叶轮流入次级叶轮的，两级叶轮之间必须装有导叶。导叶的作用是汇集前一级叶轮流出的液体，并在损失最小的条件下，引入次级叶轮的入口，同时在导叶内还把部分的动能转换成压力能,密封装置,密封装置分为密封环和轴端密封,密封环：叶轮出口的压力较高，入口压力较低，为防止高压流体通过叶轮进口与泵壳之间的间隙泄露至吸入口，所以在叶轮进口外圈与泵壳之间加装密封环,轴端密封：泵轴通过泵体向外伸出，在转动部分和静止部分有间隙，为减小泄露，间隙处有轴端密封装置。,泵的主要性能参数,流量,：单位时间内所输送的流体量,扬程,：单位重量液体通过泵时所获得的能 量,功率和效率：,功,率分为有效功率（输出）、轴功率（输入）、原动机功率。效率是有效功率和轴功率之比,转速,汽蚀余量,：在泵的入口处，单位重量液体具有的超过汽化压能的富余能量,汽蚀现象,：泵在运转中，若其过流部分的局部区域（通常是叶轮叶片进口稍后的某处）因为某种原因，抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时，液体便在该处开始汽化，产生大量蒸汽，形成气泡，当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时，气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。在气泡凝结破裂的同时，液体质点以很高的速度填充空穴，在此瞬间产生很强烈的水击作用，并以很高的冲击频率打击金属表面，冲击应力可达几百至几千个大气压，冲击频率可达每秒几万次，严重时会将壁厚击穿。,汽蚀产生的影响,材料破坏,噪音和振动,性能下降,1,、减小几何吸上高度（或增加几何倒灌高度）；,2,、减小吸入损失，为此可设法增加管径，尽量减小管路长度、弯头和附件等；,3,、防止长时间在大流量下工作；,4,、在同样转速和流量下，采用双吸泵，因减小进口流速，泵不易发生汽蚀；,5,、泵发生汽蚀时，应尽量把流量减小功降速运行；,6,、泵吸水池的情况对泵汽蚀有重要影响；,7,、对于在苛刻条件下运行的泵，为避免汽蚀破坏，可使用耐汽蚀材料。,运行工况的调节,节流调节,汽蚀调节,变速调节,变频调节,节流调节,改变离心泵流量最简单的方法就是调节泵出口阀门的开度，而水泵转速保持不变,(,一般为额定转速,),，其实质是改变管路特性曲线的位置来改变泵的工况点。阀门全关时，相当于阻力无限大，流量为零。以关小阀门来控制流量时，水泵本身的供水能力不变，扬程特性不变，管阻特性将随阀门开度的改变而改变。这种方法操作简便、流量连续，可以在某一最大流量与零之间随意调节，且无需额外投资，适用场合很广。但节流调节是以消耗离心泵的多余能量来维持一定的供给量，离心泵的效率也将随之下降，经济上不太合理。,汽蚀调节,泵的运行通常不希望产生汽蚀，但是有些泵可以用汽蚀的特性来调节流量。实践证明，采用汽蚀调节对泵的通流部件损坏并不十分严重，而且可以使泵自动调节流量，减少运行人员，降低水泵耗电约,30%-40%,。汽蚀调节的水泵，因叶轮容易汽蚀而损坏，因此必须采用耐汽蚀的材料。,变速调节,优点是转速改变时效率保持不变，经济性好,缺点是系统复杂，投资大,变频调节,与阀门节流相比，变频调速的节能效果很突出，离心泵的工作效率更高。另外，采用变频调速后，不仅有利于降低离心泵发生汽蚀的可能性，而且还可以通过对升速,/,降速时间的预置来延长开机,/,停机过程，使动态转矩大为减小，从而在很大程度上消除了极具破坏性的水锤效应，大大延长了水泵和管道系统的寿命。,事实上，变频调速也有局限性，除了投资较大、维护成本较高外，当水泵变速过大时会造成效率下降，不可能无限制调速。,泵的发展趋势,大容量,高速化,高效率,可靠性高,低噪音,自动化,谢 谢！,