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泵的这些知识点,你必须了解!
发布时间:2023年09月21日

什么是泵?

泵,是一种用(yòng)于输送液體(tǐ),或使液體(tǐ)增压的机械。

最早出现的泵是用(yòng)来供水的,而且,是我们中國(guó)人发明的:


当然,很(hěn)多(duō)人不把它叫做泵,叫做“水风車(chē)”。

后来,在公元前300年左右,阿基米德发明了一种泵,称為(wèi)“阿基米德式螺旋抽水机”,至今仍有(yǒu)厂家在生产,这个就很(hěn)像现代泵的样子,只是将图里的手柄换成電(diàn)动的了。


泵的用(yòng)途

(1)液體(tǐ)从低压區(qū)到高压區(qū)


(2)液體(tǐ)从低液位到高液位


(3)遠(yuǎn)距离输送液體(tǐ)


离心泵

泵的种类非常多(duō),在这里我们介绍最基本的“离心泵”,它的构造如下:


工作原理(lǐ)是:液體(tǐ)随叶轮旋转,在离心力的作用(yòng)下沿叶片间通道向外缘运动,速度增加、机械能(néng)提高。液體(tǐ)离开叶轮进入蜗壳,蜗壳流道逐渐扩大、流體(tǐ)速度减慢,液體(tǐ)动能(néng)转换為(wèi)静压能(néng),压强不断升高,最后沿切向流出蜗壳通过导管排出:


工作过程的动画效果如下:


叶轮

叶轮(Impeller)是将原动机的机械能(néng)传递给液體(tǐ),提高液體(tǐ)能(néng)量的核心部件。它有(yǒu)开式、半开式及闭式叶轮三种类型:


开式叶轮没有(yǒu)前盘和后盘而只有(yǒu)叶片,多(duō)用(yòng)于输送含有(yǒu)杂质的液體(tǐ),如污水泵的叶轮就是采用(yòng)开式叶轮的。

半开式叶轮只设后盘。

闭式叶轮既有(yǒu)前盘也有(yǒu)后盘,清水泵的叶轮都是闭式叶轮。

叶轮应有(yǒu)足够的强度和钢度,流道形状符合液體(tǐ)的流动规律,流道表面粗糙度较小(xiǎo);材料应具有(yǒu)较好的耐磨性;结构简单,制造工艺性好。离心泵的叶轮一般都是后向叶型,通过铸造而成。

泵壳

泵壳收集来自叶轮的液體(tǐ),并使部分(fēn)液體(tǐ)的动能(néng)转换為(wèi)压力能(néng),最后将液體(tǐ)均匀地引向次级叶轮或导向排出口。

单级离心式泵的机壳大都為(wèi)螺旋形蜗式机壳,它具有(yǒu)制造方便、效率高的特点。蜗机的输出应和叶轮的旋转保持一致方向:


密封装置

密封装置(Stuffing box)主要用(yòng)来防止压力增加时液體(tǐ)的泄漏。密封装置有(yǒu)很(hěn)多(duō)种类型,用(yòng)得最多(duō)的是填料式密封和机械式密封。

填料密封是将一些松软的填料用(yòng)一定压力压紧在轴上达到密封目的。软填料為(wèi)浸油或涂石墨的石棉绳,将其放入填料函与泵轴之间,将压盖压紧迫使它产生变形达到密封。填料在使用(yòng)一段时间后会损坏,需要定期检查和置换。


机械密封装置有(yǒu)两个硬质且光滑的表面,一个静态一个旋转。这种密封装置可(kě)以达到很(hěn)好的密封要求,但不能(néng)用(yòng)于含杂质液體(tǐ)输送系统,因為(wèi)其光滑表面会被破环而失去密封作用(yòng)。这种密封装置在液體(tǐ)循环系统中非常普遍:


汽蚀

汽蚀是液體(tǐ)在高速流动和压力变化条件下,与液體(tǐ)接触的金属表面上发生洞穴状腐蚀的现象。


汽蚀常发生在如离心泵叶片叶端的高速减压區(qū),在此形成空穴,空穴在高压區(qū)被压破并产生冲击压力,破坏金属表面上的保护膜,使腐蚀速度加快,其特征是先在金属表面形成许多(duō)细小(xiǎo)的麻点,然后逐渐扩大成洞穴。


重要参数

(1)流量

泵在单位时间内排出液體(tǐ)的體(tǐ)积叫流量,用(yòng)Q表示,单位為(wèi)立方米/小(xiǎo)时(m3/h)。

(2)扬程

单位重量液體(tǐ)通过泵后所获得的能(néng)量叫扬程。泵的扬程包括吸程在内,近似為(wèi)泵出口和入口压力差。扬程用(yòng)“H”表示,单位為(wèi)米(m),即泵抽送液體(tǐ)的液柱高度。

(3)转速

泵轴单位时间的转数,用(yòng)“n”表示,单位為(wèi)r/min。

(4)功率

泵的功率指输入功率,即原动机传到泵轴上的功率,又(yòu)称轴功率,用(yòng)P表示。泵的有(yǒu)效功率又(yòu)称為(wèi)输出功率,用(yòng)Pe表示。单位為(wèi)W。

泵的效率是指,有(yǒu)效功率与输入功率之比,用(yòng)η表示,单位為(wèi)百分(fēn)比。

(5)气蚀余量

气蚀余量是指在泵吸入口处单位重量液所具有(yǒu)的超过汽化压力的富余能(néng)量,用(yòng)NPSH表示,单位為(wèi)米。根据气蚀余量可(kě)以计算泵的“吸程”,即泵允许吸液體(tǐ)的真空度,亦即泵允许的几何安装高度。

特性曲線(xiàn)

通常把描述主要性能(néng)参数之间的关系曲線(xiàn),称為(wèi)泵的特性曲線(xiàn),包括:流量-扬程曲線(xiàn)(Q-H),流量-功率曲線(xiàn)(Q-N),流量-效率曲線(xiàn)(Q-η),流量-气蚀余量曲線(xiàn)(Q-NPSH)。


离心泵的特性曲線(xiàn)由制造厂附于产品样本中,是指导正确选择和操作离心泵的主要依据。

离心泵的运行

(1)运行前的准备工作

检查泵出、入口管線(xiàn)上的阀门、法兰地脚螺栓、联轴器、温度计和压力表等。

检查泵的运转情况,先盘車(chē),听是否有(yǒu)杂音,看是否灵活。

打开入口阀,排出泵體(tǐ)内的气體(tǐ),给泵内充满所要输送的液體(tǐ),再关死出口阀。

往泵的油箱加好润滑油或润滑脂。

给冷却水,打开压力表,看是否灵敏。

检查安全设备如对轮罩、接地線(xiàn)等。

对热油泵看预热情况,使泵體(tǐ)温度不能(néng)低于界质温度40度。

与各有(yǒu)关岗位、有(yǒu)关单位联系好。做好启动准备。

(2)正常启动

准备工作经检查正常后可(kě)启动泵。启动后应注意電(diàn)流表,泵转向,压力表,泄漏等情况,一切正常后再慢慢打开出口阀。

(未打开出口阀前泵运转不得超过3分(fēn)钟,否则液體(tǐ)在泵内强制循环后温度升高,液體(tǐ)汽化会产生抽空等现象。)

检查泵的轴承温度不得大于65度,電(diàn)机温度不得大于70度。

可(kě)用(yòng)泵出口阀门调节流量。

观察出口压力表、電(diàn)流表的波动情况。

检查泵的运行、振动、泄漏情况。

检查泵冷却水的供应情况,润滑油液面的变化情况。

打封油的泵,封油压力至少高出泵出口压力0.05-0.1MPa.

对于長(cháng)周期运转的泵,要定期更换润滑油或润滑脂,保证泵在良好的润滑状态下工作。

(3) 停止

慢慢关死出口阀门。

切断電(diàn)源后关入口阀,压力表阀。

热油泵,待泵體(tǐ)温度降低后停冷却水和封油。

在冬季,对停下来的泵要放掉泵内液體(tǐ),并采取必要的防冻措施。

定时检查、盘車(chē)。

离心泵的故障