工作原理

一又沾、什么是泵隧帜？

泵是輸送液體或使液體增壓的機(jī)械褂微。它將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能或其他外部能量傳送給液體辞垦，使液體能量增加倒庵。

泵主要用來輸送水场晶、油、酸堿液揍堰、乳化液、懸乳液和液態(tài)金屬等液體嗅义，也可輸送液屏歹、氣混合物及含懸浮固體物的液體。

泵通持�碗？砂垂ぷ髟�理分為容積式泵蝙眶、動(dòng)力式泵和其他類型泵三類。除按工作原理分類外褪那，還可按其他方法分類和命名牵深。如，按驅(qū)動(dòng)方法可分為電動(dòng)泵和水輪泵等喷围；按結(jié)構(gòu)可分為單級(jí)泵和多級(jí)泵粉越；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)可分為水泵码杆、油泵和泥漿泵等薄罕。

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，可以畫成曲線來表示磁应，稱為泵的特性曲線妆崇，每一臺(tái)泵都有自己特定的特性曲線。

二、泵的定義與歷史來源

輸送液體或使液體增壓的機(jī)械猜休。廣義上的泵是輸送流體或使其增壓的機(jī)械军霸，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飞灰，使液體的能量增加幻彪。

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奈辰，如埃及的鏈泵（前17世紀(jì)）栏妖、中國的桔槔（前17世紀(jì)）、轆轤（前11世紀(jì)）奖恰、水車（公元1世紀(jì)） 吊趾，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年左右瑟啃，古希臘工匠克特西比烏斯發(fā)明了原始的活塞泵-滅火泵论泛。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 蛹屿。1689年屁奏，法國的D.帕潘發(fā)明了4葉片葉輪的蝸殼離心泵。1818年 错负，美國出現(xiàn)了具有徑向直葉片 坟瓢、半開式雙吸葉輪和蝸殼的離心泵。1840～1850年犹撒，美國的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折联，標(biāo)志著現(xiàn)代活塞泵的形成。1851～1875年栈站，帶有導(dǎo)葉的多級(jí)離心泵相繼發(fā)明疟弹，使發(fā)展高揚(yáng)程離心泵成為可能。隨后歇刺，各種泵相繼問世福晋。隨著各種先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，泵的效率逐步提高章慌，性能范圍和應(yīng)用也日漸擴(kuò)大逼税。

三、泵的分類依據(jù)


泵的種類繁多恳繁，按工作原理可分為：①動(dòng)力式泵队笑，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)力作用蓉肤，把能量連續(xù)地傳遞給液體狞荤，使液體的動(dòng)能（為主）和壓力能增加什箭，隨后通過壓出室將動(dòng)能轉(zhuǎn)換為壓力能，又可分為離心泵脸狸、軸流泵最仑、部分流泵和旋渦泵等。②容積式泵炊甲，依靠包容液體的密封工作空間容積的周期性變化泥彤，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)行排出卿啡，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)泵吟吝。③其他類型的泵，以其他形式傳遞能量颈娜。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剑逃，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 官辽；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)輸送蛹磺。另外，泵也可按輸送液體的性質(zhì)同仆、驅(qū)動(dòng)方法萤捆、結(jié)構(gòu)、用途等進(jìn)行分類俗批。

四长笋、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)幾十萬立方米以上式亥，而微型泵的流量每小時(shí)則在幾十毫升以下枷此；泵的壓力可從常壓到高達(dá)19.61Mpa(200kgf/cm2)以上；被輸送液體的溫度低達(dá)-200攝氏度以下芳迅，高可達(dá)800攝氏度以上哮昧。泵輸送液體的種類繁多馆梦，諸如輸送水（清水蕾胶、污水等）、油液桐继、酸堿液刘耀、懸浮液、和液態(tài)金屬等蚤弃。

在化工和石油部門的生產(chǎn)中召藻，原料、半成品和成品大多是液體偿尘，而將原料制成半成品和成品忆某，需要經(jīng)過復(fù)雜的工藝過程点待，泵在這些過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，此外弃舒，在很多裝置中還用泵來調(diào)節(jié)溫度癞埠。

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，泵是主要的排灌機(jī)械聋呢。我國農(nóng)村幅原廣闊苗踪，每年農(nóng)村都需要大量的泵，一般來說農(nóng)用泵占泵總產(chǎn)量一半以上削锰。

在礦業(yè)和冶金工業(yè)中通铲，泵也是使用多的設(shè)備。礦井需要用泵排水器贩，在選礦颅夺、冶煉和軋制過程中，需用泵來供水先等磨澡。

在電力部門碗啄，核電站需要核主泵、二級(jí)泵队乔、三級(jí)泵隅贫、熱電廠需要大量的鍋爐給水泵、冷凝水泵拾肚、循環(huán)水泵和灰渣泵等做销。

在國防建設(shè)中，飛機(jī)襟翼奶匆、尾舵和起落架的調(diào)節(jié)对夹、軍艦和坦克炮塔的轉(zhuǎn)動(dòng)、潛艇的沉浮等都需要用泵晕围。高壓和有放射性的液體极哨，有的還要求泵無任何泄漏等。

在船舶制造工業(yè)中黑寻，每艘遠(yuǎn)洋輪上所用的泵一般在百臺(tái)以上硼屁，其類型也是各式各樣的。其它如城市的給排水晶恨、蒸汽機(jī)車的用水赠懊、機(jī)床中的潤滑和冷卻、紡織工業(yè)中輸送漂液和染料抗斤、造紙工業(yè)中輸送紙漿囚企，以及食品工業(yè)中輸送牛奶和糖類食品等，都需要有大量的泵瑞眼。

總之龙宏，無論是飛機(jī)棵逊、火箭、坦克银酗、潛艇歹河、還是鉆井、采礦花吟、火車秸歧、船舶，或者是日常的生活衅澈，到處都需要用泵键菱，到處都有泵在運(yùn)行。正是這樣今布，所以把泵列為通用機(jī)械经备，它是機(jī)械工業(yè)中的一類生要產(chǎn)品。

五掩半、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瞒脆、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表示溉谣，單位是：m3/s纺闷，m3/h，l/s等胧含。

質(zhì)量流量用Qm表示需复，單位是：t/h，kg/s等费控。

質(zhì)量流量和體積流量的關(guān)系為：

Qm=ρQ

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

2节霸、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泵獲得的有效能量疑跑。其單位是N·m/N=m怒医，即泵抽送液體的液柱高度，習(xí)慣簡稱為米匣椰。

　3裆熙、轉(zhuǎn)速n

轉(zhuǎn)速是泵軸單位時(shí)間的轉(zhuǎn)數(shù)端礼，用符號(hào)n表示禽笑，單位是r/min。

4蛤奥、汽蝕余量NPSH

汽蝕余量又叫凈正吸頭佳镜，是表示汽蝕性能的主要參數(shù)僚稿。汽蝕余量國內(nèi)曾用Δh表示。

5蟀伸、功率和效率

泵的功率通常是指輸入功率蚀同，即原動(dòng)機(jī)傳支泵軸上的功率，故又稱為軸功率啊掏，用P表示蠢络；

泵的有效功率又稱輸出功率，用Pe表示迟蜜。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刹孔。

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，所以略匕，揚(yáng)程和質(zhì)量流量及重力加速度的乘積缓贤，就是單位時(shí)間內(nèi)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）熟督；

Q——泵的流量（m3/s）卿黍；

H——泵的揚(yáng)程（m）；

g——重力加速度(m/s2)雨株。

軸功率P和有效功率Pe之差為泵內(nèi)的損失功率见拴，其大小用泵的效率來計(jì)量。泵的效率為有效功率和軸功率之比贫迫，用η表示宇赁。

六、什么叫流量芹蟹？用什么字母表示凳嘁？如何換算？


單位時(shí)間內(nèi)泵排出液體的體積叫流量绍绽，流量用Q表示只磷，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
G=Qρ G為重量 ρ為液體比重
例:某臺(tái)泵流量50 m3/h，求抽水時(shí)每小時(shí)重量泌绣？水的比重ρ為1000公斤/立方米钮追。
解：G=Qρ=50×1000(m3/h·kg/ m3)=50000kg / h=50t/h

七、什么叫揚(yáng)程阿迈？用什么字母表示元媚？用什么計(jì)量單位？和壓力的換算及公式苗沧？


單位重量液體通過泵所獲得的能量叫揚(yáng)程刊棕。泵的揚(yáng)程包括吸程在內(nèi)，近似為泵出口和入口壓力差待逞。揚(yáng)程用H表示甥角，單位為米（m）网严。泵的壓力用P表示，單位為Mpa（兆帕）嗤无，H=P/ρ.如P為1kg/cm2震束，則H=（lkg/ cm2)/(1000kg/ m3) H=(1kg/ cm2)/(1000公斤/m3)=(10000公斤/m2)/1000公斤/m3=10m
1Mpa=10kg/c m2,H=(P2-P1)/ρ (P2=出口壓力 P1=進(jìn)口壓力)

八、什么叫汽蝕余量咸婿？什么叫吸程姚转？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)生汽體棒嚼，汽化的氣泡在液體質(zhì)點(diǎn)的撞擊運(yùn)動(dòng)下雕残，對(duì)葉輪等金屬表面產(chǎn)生剝蝕，從而破壞葉輪等金屬蛇狐，此時(shí)真空壓力叫汽化壓力榛湖，汽蝕余量是指在泵吸入口處單位重量液體所具有的超過汽化壓力的富余能量。單位用米標(biāo)注腿宛，用（NPSH）r巫邻。吸程即為必需汽蝕余量Δh：即泵允許吸液體的真空度，亦即泵允許的安裝高度顶山，單位用米溺察。
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。
例如：某泵必需汽蝕余量為4.0米刨塔，求吸程Δh矫评？
解：Δh=10.33-4.0-0.5=5.83米

九、什么是水泵的汽蝕現(xiàn)象以及其產(chǎn)生原因

1您旁、汽蝕

液體在一定溫度下烙常，降低壓力至該溫度下的汽化壓力時(shí)，液體便產(chǎn)生汽泡鹤盒。把這種產(chǎn)生氣泡的現(xiàn)象稱為汽蝕蚕脏。

2、汽蝕潰滅

汽蝕時(shí)產(chǎn)生的氣泡侦锯，流動(dòng)到高壓處時(shí)驼鞭，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)象稱為汽蝕潰滅尺碰。

3挣棕、產(chǎn)生汽蝕的原因及危害

泵在運(yùn)轉(zhuǎn)中，若其過流部分的局部區(qū)域（通常是葉輪葉片進(jìn)口稍后的某處）因?yàn)槟撤N原因亲桥，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)洛心，液體便在該處開始汽化，產(chǎn)生大量蒸汽，形成氣泡皂甘，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瞳胸。在氣泡凝結(jié)破裂的同時(shí)哪峰，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)烈的水擊作用节拷，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)大氣壓守搬，沖擊頻率可達(dá)每秒幾萬次，嚴(yán)重時(shí)會(huì)將壁厚擊穿啦掸。

4杰趾、汽蝕過程

在水泵中產(chǎn)生氣泡和氣泡破裂使過流部件遭受到破壞的過程就是水泵中的汽蝕過程。水泵產(chǎn)生汽蝕后除了對(duì)過流部件會(huì)產(chǎn)生破壞作用以外匀象，還會(huì)產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)稀销，并導(dǎo)致泵的性能下降，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使泵中液體中斷乏茶，不能正常工作栗绝。

十、什么是泵的特性曲線贱按？

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涕瘸，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)形式哲泊，通過實(shí)測求得剩蟀。特性曲線包括：流量-揚(yáng)程曲線（Q-H），流量-效率曲線（Q-η）切威，流量-功率曲線（Q-N）育特，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)先朦，都可以在曲線上找出一組與其相對(duì)的揚(yáng)程且预，功率，效率和汽蝕余量值烙无，這一組參數(shù)稱為工作狀態(tài)锋谐，簡稱工況或工況點(diǎn)，離心泵高效率點(diǎn)的工況稱為佳工況點(diǎn)截酷，佳工況點(diǎn)一般為設(shè)計(jì)工況點(diǎn)涮拗。一般離心泵的額定參數(shù)即設(shè)計(jì)工況點(diǎn)和佳工況點(diǎn)相重合或很接近。在實(shí)踐選效率區(qū)間運(yùn)行迂苛，即節(jié)能三热，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。

十一澈嘱、什么叫泵的效率的讯？公式如何？


指泵的有效功率和軸功率之比收黔。η=Pe/P
泵的功率通常指輸入功率某现，即原動(dòng)機(jī)傳到泵軸上的功率，故又稱軸功率颊嘱，用P表示宋睦。
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。
Pe=ρg QH (W) 或Pe=γQH/1000 （KW）
ρ：泵輸送液體的密度（kg/m3）
γ：泵輸送液體的重度 γ=ρg （N/ m3）
g：重力加速度（m/s）
質(zhì)量流量 Qm=ρQ (t/h 或 kg/s)

十二腊拍、什么是泵的全性能測試臺(tái)琐侣？

能通過精密儀器準(zhǔn)確測試出泵的全部性能參數(shù)的設(shè)備為全性能測試臺(tái)。國家標(biāo)準(zhǔn)精度為B級(jí)呆淑。流量用精密蝸輪流量計(jì)測定汇径，揚(yáng)程用精密壓力表測定。吸程用精密真空表測定罗卿。功率用精密軸功率機(jī)測定菊碟。轉(zhuǎn)速用轉(zhuǎn)速表測定。效率根據(jù)實(shí)測值：n=rQ102計(jì)算在刺。