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水泵的基礎知識大全

水泵的基礎知識大全

來源:本站整理 發表于:2011-07-28 點擊:

 一、什么是泵?

        泵是輸送液體或使液體增壓的機械。它將原動機的機械能或其他外部能量傳送給液體,使液體能量增加。

        泵主要用來輸送水、油、酸堿液、乳化液、懸乳液和液態金屬等液體,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,按驅動方法可分為電動泵和水輪泵等;按結構可分為單級泵和多級泵;按用途可分為鍋爐給水泵和計量泵等;按輸送液體的性質可分為水泵、油泵和泥漿泵等。

        泵的各個性能參數之間存在著一定的相互依賴變化關系,可以畫成曲線來表示,稱為泵的特性曲線,每一臺泵都有自己特定的特性曲線。

        二、泵的定義與歷史來源

        輸送液體或使液體增壓的機械。廣義上的泵是輸送流體或使其增壓的機械,包括某些輸送氣體的機械。泵把原動機的機械能或其他能源的能量傳給液體,使液體的能量增加。

        水的提升對于人類生活和生產都十分重要。古代已有各種提水器具,如埃及的鏈泵(前17世紀)、中國的桔槔(前17世紀)、轆轤(前11世紀)、水車(公元1世紀),以及公元前3世紀古希臘阿基米德發明的螺旋桿等。公元前200年左右,古希臘工匠克特西比烏斯發明了最原始的活塞泵-滅火泵。早在1588年就有了關于4葉片滑片泵的記載,以后陸續出現了其他各種回轉泵。1689年,法國的D.帕潘發明了4葉片葉輪的蝸殼離心泵。1818年,美國出現了具有徑向直葉片、半開式雙吸葉輪和蝸殼的離心泵。1840~1850年,美國的H.R.沃辛頓發明了泵缸和蒸汽缸對置的蒸汽直接作用的活塞泵,標志著現代活塞泵的形成。1851~1875年,帶有導葉的多級離心泵相繼發明,使發展高揚程離心泵成為可能。隨后,各種泵相繼問世。隨著各種先進技術的應用,泵的效率逐步提高,性能范圍和應用也日漸擴大。

        三、泵的分類依據

        泵的種類繁多,按工作原理可分為:①動力式泵,又叫葉輪式泵或葉片式泵,依靠旋轉的葉輪對液體的動力作用,把能量連續地傳遞給液體,使液體的動能(為主)和壓力能增加,隨后通過壓出室將動能轉換為壓力能,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行排出,根據工作元件的運動形式又可分為往復泵和回轉泵。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,進行動量交換以傳遞能量;水錘泵利用制動時流動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金屬在電磁力作用下產生流動而實現輸送。另外,泵也可按輸送液體的性質、驅動方法、結構、用途等進行分類。

        四、泵在各個領域中的應用

        從泵的性能范圍看,巨型泵的流量每小時可達幾十萬立方米以上,而微型泵的流量每小時則在幾十毫升以下;泵的壓力可從常壓到高達19.61Mpa(200kgf/cm2)以上;被輸送液體的溫度最低達-200攝氏度以下,最高可達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、和液態金屬等。

        在化工和石油部門的生產中,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,需要經過復雜的工藝過程,泵在這些過程中起到了輸送液體和提供化學反應的壓力流量的作用,此外,在很多裝置中還用泵來調節溫度。

        在農業生產中,泵是主要的排灌機械。我國農村幅原廣闊,每年農村都需要大量的泵,一般來說農用泵占泵總產量一半以上。

        在礦業和冶金工業中,泵也是使用最多的設備。礦井需要用泵排水,在選礦、冶煉和軋制過程中,需用泵來供水先等。

        在電力部門,核電站需要核主泵、二級泵、三級泵、熱電廠需要大量的鍋爐給水泵、冷凝水泵、循環水泵和灰渣泵等。

        在國防建設中,飛機襟翼、尾舵和起落架的調節、軍艦和坦克炮塔的轉動、潛艇的沉浮等都需要用泵。高壓和有放射性的液體,有的還要求泵無任何泄漏等。

        在船舶制造工業中,每艘遠洋輪上所用的泵一般在百臺以上,其類型也是各式各樣的。其它如城市的給排水、蒸汽機車的用水、機床中的潤滑和冷卻、紡織工業中輸送漂液和染料、造紙工業中輸送紙漿,以及食品工業中輸送牛奶和糖類食品等,都需要有大量的泵。

        總之,無論是飛機、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,到處都有泵在運行。正是這樣,所以把泵列為通用機械,它是機械工業中的一類生要產品。

        五、泵的基本參數

        表征泵主要性能的基本參數有以下幾個:

        1、流量Q

        流量是泵在單位時間內輸送出去的液體量(體積或質量)。

        體積流量用Q表示,單位是:m3/s,m3/h,l/s等。

        質量流量用Qm表示,單位是:t/h,kg/s等。

        質量流量和體積流量的關系為:

        Qm=ρQ

        式中ρ——液體的密度(kg/m3,t/m3),常溫清水ρ=1000kg/m3。

        2、揚程H

        揚程是泵所抽送的單位重量液體從泵進口處(泵進口法蘭)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泵獲得的有效能量。其單位是N·m/N=m,即泵抽送液體的液柱高度,習慣簡稱為米。

        3、轉速n

        轉速是泵軸單位時間的轉數,用符號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。汽蝕余量國內曾用Δh表示。

        5、功率和效率

        泵的功率通常是指輸入功率,即原動機傳支泵軸上的功率,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。它是單位時間內從泵中輸送出去的液體在泵中獲得的有效能量。

        因為揚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,揚程和質量流量及重力加速度的乘積,就是單位時間內從泵中輸出的液體所獲得的有效能量——即泵的有效功率:

        Pe=ρgQH(W)=γQH(W)

        式中ρ——泵輸送液體的密度(kg/m3);

        γ——泵輸送液體的重度(N/m3);

        Q——泵的流量(m3/s);

        H——泵的揚程(m);

        g——重力加速度(m/s2)。

        軸功率P和有效功率Pe之差為泵內的損失功率,其大小用泵的效率來計量。泵的效率為有效功率和軸功率之比,用η表示。

        六、什么叫流量?用什么字母表示?如何換算?

        單位時間內泵排出液體的體積叫流量,流量用Q表示,計量單位:立方米/小時(m3/h),升/秒(l/s),L/s=3.6m3/h=0.06m3/min=60L/min

        G=QρG為重量ρ為液體比重

        例:某臺泵流量50m3/h,求抽水時每小時重量?水的比重ρ為1000公斤/立方米。

        解:G=Qρ=50×1000(m3/h·kg/m3)=50000kg/h=50t/h

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