泵的基礎知識大全

一、什麼(me)是泵
泵是輸送液體或使液體增壓的機械。它將(jiāng)原動機的機械能(néng)或其他外部能(néng)量傳送給液體,使液體能(néng)量增加。
泵主要用來輸送水、油、酸堿液、乳化液、懸乳液和液态金屬等液體,也可輸送液、氣混合物及含懸浮固體物的液體。
泵通常可按工作原理分爲容積式泵、動力式泵和其他類型泵三類。除按工作原理分類外,還(hái)可按其他方法分類和命名。
如,按驅動方法可分爲電動泵和水輪泵等;按結構可分爲單級泵和多級泵;按用途可分爲鍋爐給水泵和計量泵等;按輸送液體的性質可分爲水泵、油泵和泥漿泵等。
泵的各個性能(néng)參數之間存在著(zhe)一定的相互依賴變化關系,可以畫成(chéng)曲線來表示,稱爲泵的特性曲線,每一台泵都(dōu)有自己特定的特性曲線

二、泵的定義與曆史來源
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(néng)或其他能(néng)源的能(néng)量傳給液體,使液體的能(néng)量增加。
水的提升對(duì)于人類生活和生産都(dōu)十分重要。古代已有各種(zhǒng)提水器具,如埃及的鏈泵(前17世紀)、中國(guó)的桔槔(前17世紀)、辘轳(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(fā)明的螺旋杆等。公元前200年左右,古希臘工匠克特西比烏斯發(fā)明了原始的活塞泵-滅火泵。早在1588年就(jiù)有了關于4葉片滑片泵的記載, 以後(hòu)陸續出現了其他各種(zhǒng)回轉泵 。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)出現了具有徑向(xiàng)直葉片? 、半開(kāi)式雙吸葉輪和蝸殼離心泵。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,标志著(zhe)現代活塞泵的形成(chéng)。1851～1875年,帶有導葉的多級離心泵相繼發(fā)明,使發(fā)展高揚程離心泵成(chéng)爲可能(néng)。随後(hòu),各種(zhǒng)泵相繼問世。随著(zhe)各種(zhǒng)先進(jìn)技術的應用,泵的效率逐步提高,性能(néng)範圍和應用也日漸擴大。

三、泵的分類依據
泵的種(zhǒng)類繁多,按工作原理可分爲：①動力式泵,又叫(jiào)葉輪式泵或葉片式泵,依靠旋轉的葉輪對(duì)液體的動力作用,把能(néng)量連續地傳遞給液體,使液體的動能(néng)(爲主)和壓力能(néng)增加,随後(hòu)通過(guò)壓出室將(jiāng)動能(néng)轉換爲壓力能(néng),又可分爲離心泵、軸流泵、部分流泵和漩渦泵等。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(néng)量周期性地傳遞給液體,使液體的壓力增加至將(jiāng)液體強行排出,根據工作元件的運動形式又可分爲往複泵和回轉泵。③其他類型的泵,以其他形式傳遞能(néng)量。如射流泵依靠高速噴射的工作流體將(jiāng)需輸送的流體吸入泵後(hòu)混合,進(jìn)行動量交換以傳遞能(néng)量;水錘泵利用制動時流動中的部分水被(bèi)升到一定高度傳遞能(néng)量 ;電磁泵是使通電的液态金屬在電磁力作用下産生流動而實現輸送。另外,泵也可按輸送液體的性質、驅動方法、結構、用途等進(jìn)行分類。

四、泵在各個領域中的應用
從泵的性能(néng)範圍看,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(bèi)輸送液體的溫度達-200攝氏度以下,可達800攝氏度以上。泵輸送液體的種(zhǒng)類繁多,諸如輸送水(清水、污水等)、油液、酸堿液、懸浮液、和液态金屬等。
在化工和石油部門的生産中,原料、半成(chéng)品和成(chéng)品大多是液體,而將(jiāng)原料制成(chéng)半成(chéng)品和成(chéng)品,需要經(jīng)過(guò)複雜的工藝過(guò)程,泵在這(zhè)些過(guò)程中起(qǐ)到了輸送液體和提供化學(xué)反應的壓力流量的作用,此外,在很多裝置中還(hái)用泵來調節溫度。
在農業生産中,泵是主要的排灌機械。我國(guó)農村幅原廣闊,每年農村都(dōu)需要大量的泵,一般來說農用泵占泵總産量一半以上。 在礦業和冶金工業中,泵也是使用較多的設備。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(guó)防建設中,飛機襟翼、尾舵和起(qǐ)落架的調節、軍艦和坦克炮塔的轉動、潛艇的沉浮等都(dōu)需要用泵。高壓和有放射性的液體,有的還(hái)要求泵無任何洩漏等。
在船舶制造工業中,每艘遠洋輪上所用的泵一般在百台以上,其類型也是各式各樣(yàng)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(dōu)需要有大量的泵。
總之,無論是飛機、火箭、坦克、潛艇、還(hái)是鑽井、采礦、火車、船舶,或者是日常的生活,到處都(dōu)需要用泵,到處都(dōu)有泵在運行。正是這(zhè)樣(yàng),所以把泵列爲通用機械,它是機械工業中的一類生要産品。

五、泵的基本參數
表征泵主要性能(néng)的基本參數有以下幾個：
1、流量Q
流量是泵在單位時間内輸送出去的液體量(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爲：
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(jìn)口處(泵進(jìn)口法蘭)到泵出口處(泵出口法蘭)能(néng)量的增值。也就(jiù)是一牛頓液體通過(guò)泵獲得的有效能(néng)量。其單位是N·m/N=m,即泵抽送液體的液柱高度,習慣簡稱爲米。

3、轉速n
轉速是泵軸單位時間的轉數,用符号n表示,單位是r/min。

4、汽蝕餘量NPSH
汽蝕餘量又叫(jiào)淨正吸頭,是表示汽蝕性能(néng)的主要參數。汽蝕餘量國(guó)内曾用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,故又稱爲軸功率,用P表示;
泵的有效功率又稱輸出功率,用Pe表示。它是單位時間内從泵中輸送出去的液體在泵中獲得的有效能(néng)量。
因爲揚程是指泵輸出的單位重液體從泵中所獲得的有效能(néng)量,所以,揚程和質量流量及重力加速度的乘積,就(jiù)是單位時間内從泵中輸出的液體所獲得的有效能(néng)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之差爲泵内的損失功率,其大小用泵的效率來計量。泵的效率爲有效功率和軸功率之比,用η表示。

六、什麼(me)叫(jiào)流量？用什麼(me)字母表示？如何換算
單位時間内泵排出液體的體積叫(jiào)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=3.6 m3/h=0.06m3/min=60L/min
G=Qρ G爲重量 ρ爲液體比重
例:某台泵流量50 m3/h,求抽水時每小時重量？水的比重ρ爲1000公斤/立方米。
解：G=Qρ=50×1000(m3/h·kg/ m3)=50000kg / h=50t/h

七、什麼(me)叫(jiào)揚程？用什麼(me)字母表示？用什麼(me)計量單位？和壓力的換算及公式
單位重量液體通過(guò)泵所獲得的能(néng)量叫(jiào)揚程。泵的揚程包括吸程在内,近似爲泵出口和入口壓力差。揚程用H表示,單位爲米(m)。泵的壓力用P表示,單位爲Mpa(兆帕),H=P/ρ.如P爲1kg/cm2,
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、什麼(me)叫(jiào)汽蝕餘量？什麼(me)叫(jiào)吸程？各自計量單位表示字母？
泵在工作時液體在葉輪的進(jìn)口處因一定真空壓力下會(huì)産生汽體,汽化的氣泡在液體質點的撞擊運動下,對(duì)葉輪等金屬表面(miàn)産生剝蝕,從而破壞葉輪等金屬,此時真空壓力叫(jiào)汽化壓力,汽蝕餘量是指在泵吸入口處單位重量液體所具有的超過(guò)汽化壓力的富餘能(néng)量。單位用米标注,用(NPSH)r。吸程即爲必需汽蝕餘量Δh：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=标準大氣壓(10.33米)-汽蝕餘量-安全量(0.5米)
标準大氣壓能(néng)壓管路真空高度10.33米。
例如：某泵必需汽蝕餘量爲4.0米,求吸程Δh
解：Δh=10.33-4.0-0.5=5.83米?

九、什麼(me)是水泵的汽蝕現象以及其産生原因
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,液體便産生汽泡。把這(zhè)種(zhǒng)産生氣泡的現象稱爲汽蝕。

2、汽蝕潰滅
汽蝕時産生的氣泡,流動到高壓處時,其體積減小以緻破滅。這(zhè)種(zhǒng)由于壓力上升氣泡消失在液體中的現象稱爲汽蝕潰滅。

3、産生汽蝕的原因及危害
泵在運轉中,若其過(guò)流部分的局部區域(通常是葉輪葉片進(jìn)口稍後(hòu)的某處)因爲某種(zhǒng)原因,抽送液體的壓力降低到當時溫度下的液體汽化壓力時,液體便在該處開(kāi)始汽化,産生大量蒸汽,形成(chéng)氣泡,當含有大量氣泡的液體向(xiàng)前經(jīng)葉輪内的高壓區時,氣泡周圍的高壓液體緻使氣泡急劇地縮小以至破裂。在氣泡凝結破裂的同時,液體質點以很高的速度填充空穴,在此瞬間産生很強烈的水擊作用,并以很高的沖擊頻率打擊金屬表面(miàn)沖擊應力可達幾百至幾千個大氣壓,沖擊頻率可達每秒幾萬次,嚴重時會(huì)將(jiāng)壁厚擊穿。

4、汽蝕過(guò)程
在水泵中産生氣泡和氣泡破裂使過(guò)流部件遭受到破壞的過(guò)程就(jiù)是水泵中的汽蝕過(guò)程。水泵産生汽蝕後(hòu)除了對(duì)過(guò)流部件會(huì)産生破壞作用以外,還(hái)會(huì)産生噪聲和振動,并導緻泵的性能(néng)下降,嚴重時會(huì)使泵中液體中斷,不能(néng)正常工作。

十、什麼(me)是泵的特性曲線
通常把表示主要性能(néng)參數之間關系的曲線稱離心泵的性能(néng)曲線或特性曲線,實質上, 離心泵性能(néng)曲線是液體在泵内運動規律的外部表現形式,通過(guò)實測求得。特性曲線包括：流量-揚程曲線(Q-H),流量-效率曲線(Q-η),流量-功率曲線(Q-N),流量-汽蝕餘量曲線(Q-(NPSH)r),性能(néng)曲線作用是泵的任意的流量點,都(dōu)可以在曲線上找出一組與其相對(duì)的揚程,功率,效率和汽蝕餘量值,這(zhè)一組參數稱爲工作狀态,簡稱工況或工況點,離心泵高效率點的工況稱爲理想工況點,理想工況點一般爲設計工況點。一般離心泵的額定參數即設計工況點和理想工況點相重合或很接近。在實踐選效率區間運行,即節能(néng),又能(néng)保證泵正常工作,因此了解泵的性能(néng)參數相當重要。

十一、什麼(me)叫(jiào)泵的效率？公式如何？
指泵的有效功率和軸功率之比。η=Pe/P
泵的功率通常指輸入功率,即原動機傳到泵軸上的功率,故又稱軸功率,用P表示。
有效功率即：泵的揚程和質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)
質量流量 Qm=ρQ (t/h 或 kg/s)

十二、什麼(me)是泵的全性能(néng)測試台
能(néng)通過(guò)精密儀器準确測試出泵的全部性能(néng)參數的設備爲全性能(néng)測試台。國(guó)家标準精度爲B級。流量用精密蝸輪流量計測定,揚程用精密壓力表測定。吸程用精密真空表測定。功率用精密軸功率機測定。轉速用轉速表測定。效率根據實測值：n=rQ102計算。