大東海泵業(yè)無(wú)錫有限公司
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泵的基本知識(shí)大全
一、什么是泵,?
泵是輸送液體或使液體增壓的機(jī)械,。它將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能或其他外部能量傳送給液體,,使液體能量增加。
泵主要用來(lái)輸送水,、油,、酸堿液、乳化液,、懸乳液和液態(tài)金屬等液體,,也可輸送液、氣混合物及含懸浮固體物的液體,。
泵通??砂垂ぷ髟矸譃槿莘e式泵、動(dòng)力式泵和其他類型泵三類。除按工作原理分類外,,還可按其他方法分類和命名,。如,按驅(qū)動(dòng)方法可分為電動(dòng)泵和水輪泵等,;按結(jié)構(gòu)可分為單級(jí)泵和多級(jí)泵,;按用途可分為鍋爐給水泵和計(jì)量泵等;按輸送液體的性質(zhì)可分為水泵,、油泵和泥漿泵等,。
泵的各個(gè)性能參數(shù)之間存在著一定的相互依賴變化關(guān)系,可以畫(huà)成曲線來(lái)表示,,稱為泵的特性曲線,,每一臺(tái)泵都有自己特定的特性曲線。
二,、泵的定義與歷史來(lái)源
輸送液體或使液體增壓的機(jī)械,。廣義上的泵是輸送流體或使其增壓的機(jī)械,包括某些輸送氣體的機(jī)械,。泵把原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能或其他能源的能量傳給液體,,使液體的能量增加。
水的提升對(duì)于人類生活和生產(chǎn)都十分重要,。古代已有各種提水器具,,如埃及的鏈泵(前17世紀(jì))、中國(guó)的桔槔(前17世紀(jì)),、轆轤(前11世紀(jì)),、水車(公元1世紀(jì)) ,以及公元前3世紀(jì)古希臘阿基米德發(fā)明的螺旋桿等,。公元前200年左右,,古希臘工匠克特西比烏斯發(fā)明了最原始的活塞泵-滅火泵。早在1588年就有了關(guān)于4葉片滑片泵的記載,, 以后陸續(xù)出現(xiàn)了其他各種回轉(zhuǎn)泵 ,。1689年,法國(guó)的D.帕潘發(fā)明了4葉片葉輪的蝸殼離心泵,。1818年 ,,美國(guó)出現(xiàn)了具有徑向直葉片 、半開(kāi)式雙吸葉輪和蝸殼的離心泵,。1840~1850年,,美國(guó)的H.R.沃辛頓發(fā)明了泵缸和蒸汽缸對(duì)置的蒸汽直接作用的活塞泵,標(biāo)志著現(xiàn)代活塞泵的形成,。1851~1875年,,帶有導(dǎo)葉的多級(jí)離心泵相繼發(fā)明,,使發(fā)展高揚(yáng)程離心泵成為可能。隨后,,各種泵相繼問(wèn)世,。隨著各種******技術(shù)的應(yīng)用,泵的效率逐步提高,,性能范圍和應(yīng)用也日漸擴(kuò)大,。
三、泵的分類依據(jù)
泵的種類繁多,,按工作原理可分為:①動(dòng)力式泵,,又叫葉輪式泵或葉片式泵,依靠旋轉(zhuǎn)的葉輪對(duì)液體的動(dòng)力作用,,把能量連續(xù)地傳遞給液體,,使液體的動(dòng)能(為主)和壓力能增加,隨后通過(guò)壓出室將動(dòng)能轉(zhuǎn)換為壓力能,,又可分為離心泵,、軸流泵、部分流泵和旋渦泵等,。②容積式泵,,依靠包容液體的密封工作空間容積的周期性變化,,把能量周期性地傳遞給液體,,使液體的壓力增加至將液體強(qiáng)行排出,根據(jù)工作元件的運(yùn)動(dòng)形式又可分為往復(fù)泵和回轉(zhuǎn)泵,。③其他類型的泵,,以其他形式傳遞能量。如射流泵依靠高速噴射的工作流體將需輸送的流體吸入泵后混合,,進(jìn)行動(dòng)量交換以傳遞能量,;水錘泵利用制動(dòng)時(shí)流動(dòng)中的部分水被升到一定高度傳遞能量 ;電磁泵是使通電的液態(tài)金屬在電磁力作用下產(chǎn)生流動(dòng)而實(shí)現(xiàn)輸送,。另外,,泵也可按輸送液體的性質(zhì)、驅(qū)動(dòng)方法,、結(jié)構(gòu),、用途等進(jìn)行分類。
四,、泵在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用
從泵的性能范圍看,,巨型泵的流量每小時(shí)可達(dá)幾十萬(wàn)立方米以上,而微型泵的流量每小時(shí)則在幾十毫升以下,;泵的壓力可從常壓到高達(dá)19.61Mpa(200kgf/cm2)以上,;被輸送液體的溫度最 低達(dá)-200攝氏度以下,,最高可達(dá)800攝氏度以上。泵輸送液體的種類繁多,,諸如輸送水(清水,、污水等)、油液,、酸堿液,、懸浮液、和液態(tài)金屬等,。
在化工和石油部門(mén)的生產(chǎn)中,,原料、半成品和成品大多是液體,,而將原料制成半成品和成品,,需要經(jīng)過(guò)復(fù)雜的工藝過(guò)程,泵在這些過(guò)程中起到了輸送液體和提供化學(xué)反應(yīng)的壓力流量的作用,,此外,,在很多裝置中還用泵來(lái)調(diào)節(jié)溫度。
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,,泵是主要的排灌機(jī)械,。我國(guó)農(nóng)村幅原廣闊,每年農(nóng)村都需要大量的泵,,一般來(lái)說(shuō)農(nóng)用泵占泵總產(chǎn)量一半以上,。
在礦業(yè)和冶金工業(yè)中,泵也是使用最多的設(shè)備,。礦井需要用泵排水,,在選礦、冶煉和軋制過(guò)程中,,需用泵來(lái)供水先等,。
在電力部門(mén),核電站需要核主泵,、二級(jí)泵,、三級(jí)泵、熱電廠需要大量的鍋爐給水泵,、冷凝水泵,、循環(huán)水泵和灰渣泵等。
在國(guó)防建設(shè)中,,飛機(jī)襟翼,、尾舵和起落架的調(diào)節(jié)、軍艦和坦克炮塔的轉(zhuǎn)動(dòng),、潛艇的沉浮等都需要用泵,。高壓和有放射性的液體,,有的還要求泵無(wú)任何泄漏等。
在船舶制造工業(yè)中,,每艘遠(yuǎn)洋輪上所用的泵一般在百臺(tái)以上,,其類型也是各式各樣的。其它如城市的給排水,、蒸汽機(jī)車的用水,、機(jī)床中的潤(rùn)滑和冷卻、紡織工業(yè)中輸送漂液和染料,、造紙工業(yè)中輸送紙漿,,以及食品工業(yè)中輸送牛奶和糖類食品等,都需要有大量的泵,。
總之,,無(wú)論是飛機(jī)、火箭,、坦克,、潛艇、還是鉆井,、采礦,、火車、船舶,,或者是日常的生活,,到處都需要用泵,到處都有泵在運(yùn)行,。正是這樣,,所以把泵列為通用機(jī)械,,它是機(jī)械工業(yè)中的一類生要產(chǎn)品,。
五、泵的基本參數(shù)
表征泵主要性能的基本參數(shù)有以下幾個(gè):
1,、流量Q
流量是泵在單位時(shí)間內(nèi)輸送出去的液體量(體積或質(zhì)量),。
體積流量用Q表示,單位是:m3/s,,m3/h,,l/s等。
質(zhì)量流量用Qm表示,,單位是:t/h,,kg/s等。
2,、揚(yáng)程H
揚(yáng)程是泵所抽送的單位重量液體從泵進(jìn)口處(泵進(jìn)口法蘭)到泵出口處(泵出口法蘭)能量的增值,。也就是一牛頓液體通過(guò)泵獲得的有效能量,。即泵抽送液體的液柱高度,習(xí)慣簡(jiǎn)稱為米,。
3,、轉(zhuǎn)速n
轉(zhuǎn)速是泵軸單位時(shí)間的轉(zhuǎn)數(shù),用符號(hào)n表示,,單位是r/min,。
4、汽蝕余量NPSH
汽蝕余量又叫凈正吸頭,,是表示汽蝕性能的主要參數(shù),。
5、功率和效率
泵的功率通常是指輸入功率,,即原動(dòng)機(jī)傳支泵軸上的功率,,故又稱為軸功率,用P表示,;
泵的有效功率又稱輸出功率,,用Pe表示。它是單位時(shí)間內(nèi)從泵中輸送出去的液體在泵中獲得的有效能量,。
因?yàn)閾P(yáng)程是指泵輸出的單位重液體從泵中所獲得的有效能量,,所以,揚(yáng)程和質(zhì)量流量及重力加速度的乘積,。
六,、什么叫流量?用什么字母表示,?如何換算,?
單位時(shí)間內(nèi)泵排出液體的體積叫流量,流量用Q表示,,計(jì)量單位:立方米/小時(shí)(m3/h),升/秒(l/s), L/s=3.6 m3/h=0.06 m3/min=60L/min
七,、什么叫揚(yáng)程?用什么字母表示,?用什么計(jì)量單位,?和壓力的換算及公式?
單位重量液體通過(guò)泵所獲得的能量叫揚(yáng)程,。泵的揚(yáng)程包括吸程在內(nèi),,近似為泵出口和入口壓力差。揚(yáng)程用H表示,,單位為米(m),。
八、什么叫汽蝕余量,?什么叫吸程,?各自計(jì)量單位表示字母,?
泵在工作時(shí)液體在葉輪的進(jìn)口處因一定真空壓力下會(huì)產(chǎn)生汽體,汽化的氣泡在液體質(zhì)點(diǎn)的撞擊運(yùn)動(dòng)下,,對(duì)葉輪等金屬表面產(chǎn)生剝蝕,,從而破壞葉輪等金屬,此時(shí)真空壓力叫汽化壓力,,汽蝕余量是指在泵吸入口處單位重量液體所具有的超過(guò)汽化壓力的富余能量,。單位用米標(biāo)注,用(NPSH)r,。吸程即為必需汽蝕余量即泵允許吸液體的真空度,,亦即泵允許的安裝高度,單位用米,。
吸程=標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(10.33米)-汽蝕余量-安全量(0.5米)
標(biāo)準(zhǔn)大氣壓能壓管路真空高度10.33米,。
九、什么是水泵的汽蝕現(xiàn)象以及其產(chǎn)生原因
1,、汽蝕
液體在一定溫度下,,降低壓力至該溫度下的汽化壓力時(shí),液體便產(chǎn)生汽泡,。把這種產(chǎn)生氣泡的現(xiàn)象稱為汽蝕,。
2、汽蝕潰滅
汽蝕時(shí)產(chǎn)生的氣泡,,流動(dòng)到高壓處時(shí),,其體積減小以致破滅。這種由于壓力上升氣泡消失在液體中的現(xiàn)象稱為汽蝕潰滅,。
3,、產(chǎn)生汽蝕的原因及危害
泵在運(yùn)轉(zhuǎn)中,若其過(guò)流部分的局部區(qū)域(通常是葉輪葉片進(jìn)口稍后的某處)因?yàn)槟撤N原因,,抽送液體的絕 對(duì)壓力降低到當(dāng)時(shí)溫度下的液體汽化壓力時(shí),,液體便在該處開(kāi)始汽化,產(chǎn)生大量蒸汽,,形成氣泡,,當(dāng)含有大量氣泡的液體向前經(jīng)葉輪內(nèi)的高壓區(qū)時(shí),,氣泡周圍的高壓液體致使氣泡急劇地縮小以至破裂,。在氣泡凝結(jié)破裂的同時(shí),液體質(zhì)點(diǎn)以很高的速度填充空穴,,在此瞬間產(chǎn)生很強(qiáng)烈的水擊作用,,并以很高的沖擊頻率打擊金屬表面沖擊應(yīng)力可達(dá)幾百至幾千個(gè)大氣壓,沖擊頻率可達(dá)每秒幾萬(wàn)次,,嚴(yán)重時(shí)會(huì)將壁厚擊穿,。
4,、汽蝕過(guò)程
在水泵中產(chǎn)生氣泡和氣泡破裂使過(guò)流部件遭受到破壞的過(guò)程就是水泵中的汽蝕過(guò)程。水泵產(chǎn)生汽蝕后除了對(duì)過(guò)流部件會(huì)產(chǎn)生破壞作用以外,,還會(huì)產(chǎn)生噪聲和振動(dòng),,并導(dǎo)致泵的性能下降,嚴(yán)重時(shí)會(huì)使泵中液體中斷,,不能正常工作,。十、什么是泵的特性曲線,?
通常把表示主要性能參數(shù)之間關(guān)系的曲線稱為離心泵的性能曲線或特性曲線,,實(shí)質(zhì)上,離心泵性能曲線是液體在泵內(nèi)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的外部表現(xiàn)形式,,通過(guò)實(shí)測(cè)求得,。特性曲線包括:流量-揚(yáng)程曲線(Q-H),流量-效率曲線,,流量-功率曲線(Q-N),,流量-汽蝕余量曲線(Q-(NPSH)r),性能曲線作用是泵的任意的流量點(diǎn),,都可以在曲線上找出一組與其相對(duì)的揚(yáng)程,,功率,效率和汽蝕余量值,,這一組參數(shù)稱為工作狀態(tài),,簡(jiǎn)稱工況或工況點(diǎn),離心泵最高效率點(diǎn)的工況稱為最 佳工況點(diǎn),,最 佳工況點(diǎn)一般為設(shè)計(jì)工況點(diǎn),。一般離心泵的額定參數(shù)即設(shè)計(jì)工況點(diǎn)和最 佳工況點(diǎn)相重合或很接近。在實(shí)踐選效率區(qū)間運(yùn)行,,即節(jié)能,,又能保證泵正常工作,因此了解泵的性能參數(shù)相當(dāng)重要,。
十一,、什么叫泵的效率?公式如何,?
指泵的有效功率和軸功率之比,。
泵的功率通常指輸入功率,即原動(dòng)機(jī)傳到泵軸上的功率,,故又稱軸功率,,用P表示。
有效功率即:泵的揚(yáng)程和質(zhì)量流量及重力加速度的乘積。
十二,、什么是泵的全性能測(cè)試臺(tái),?
能通過(guò)精密儀器準(zhǔn) 確測(cè)試出泵的全部性能參數(shù)的設(shè)備為全性能測(cè)試臺(tái)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)精度為B級(jí),。流量用精密蝸輪流量計(jì)測(cè)定,,揚(yáng)程用精密壓力表測(cè)定。吸程用精密真空表測(cè)定,。功率用精密軸功率機(jī)測(cè)定,。轉(zhuǎn)速用轉(zhuǎn)速表測(cè)定。效率根據(jù)實(shí)測(cè)值:n=rQ102計(jì)算,。
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