水泵課件完整版本

普通高等教育土建學(xué)科專業(yè)“十一五”規(guī)劃教材

高等學(xué)校推薦教材

泵與泵站

PumpandPumpingStation

(第五版)

主編姜乃昌

中國(guó)建筑工業(yè)出版社

第1章緒論

水泵：是把機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)樗膭?dòng)能和勢(shì)能的一種提升水的機(jī)器，也稱為抽水機(jī)。

電能機(jī)械能壓能（勢(shì)能）

水泵站：是安裝水泵及其配套設(shè)備的場(chǎng)所（電機(jī)、起吊設(shè)備、真空泵、配電等）。

一、水泵及水泵站在給水排水事業(yè)中的作用和地位

1.水泵是給水和排水的主要工具，泵站是給排水系統(tǒng)的“心臟性”樞紐。城市給排水系統(tǒng)工藝基本流程：給水工藝:原水由取水泵站從水源地抽送至水廠，凈化后的清水由送水泵站輸送到城市管網(wǎng)中去。排水工藝:城市中排泄的生活污水和工業(yè)廢水，經(jīng)排水管渠系統(tǒng)匯集后，也必須由排水泵站將污水抽送至污水處理廠，經(jīng)過(guò)處理后的污水再由另一個(gè)排水泵站(或用重力自流)。排放入江河湖海中去，或者排入農(nóng)田作為灌溉之用。城市給水和排水系統(tǒng)工藝基本流程

由上述給排水工藝工程可知，城市給排水系統(tǒng)如同人的血液循環(huán)一樣，泵站起“心臟”性樞紐的作用。2.泵站的運(yùn)行電耗占水費(fèi)成本的40－70％，取決于水源種類、水質(zhì)、管理水平等。3.泵與泵站發(fā)展的技術(shù)水平，影響（左右）給排水事業(yè)的規(guī)模和水平。二、水泵分類：水泵按其構(gòu)造和作用原理可分為以下三類：

(1)葉片式水泵：它對(duì)液體的壓送是靠裝有葉片的葉輪高速旋轉(zhuǎn)而完成的。屬于這一類的有離心泵、軸流泵、混流泵。(2)容積式水泵：它對(duì)液體的壓送是靠泵體工作室容積的改變來(lái)完成的。一般使工作室容積改變的方式有往復(fù)運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)兩種。如：活塞泵、轉(zhuǎn)子泵等。(3)其它類型水泵：這類泵是指除葉片式水泵和容積式水泵以外的特殊泵。屬于這一類螺旋泵、射流泵、水錘泵、水輪泵以及氣升泵。泵站\機(jī)泵工作原理\機(jī)泵工作原理動(dòng)畫(huà)\離心泵原理.swf

泵站\機(jī)泵工作原理\機(jī)泵工作原理動(dòng)畫(huà)\軸流管道泵.swf

泵站\機(jī)泵工作原理\機(jī)泵工作原理動(dòng)畫(huà)\往復(fù)泵原理.swf泵站\往復(fù)泵\WangFuBeng_FreeWare.exe泵站\機(jī)泵工作原理\機(jī)泵工作原理動(dòng)畫(huà)\蒸汽噴射泵.swf泵站\齒輪泵\齒輪泵原理612.avi活塞泵：其大小從手壓罐形泵到上一世紀(jì)裝有蒸汽驅(qū)動(dòng)裝置的大型泵機(jī)不等；轉(zhuǎn)子泵：裝有兩個(gè)或兩個(gè)以上轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)泵，（其形狀從網(wǎng)式瓣輪到齒輪多樣，多被用作小型滅火泵）；水錘泵：利用大量低壓水形成的沖擊來(lái)驅(qū)動(dòng)少量的水（為沖擊水的二分之一到六分之一），使其通過(guò)輸水管到達(dá)較高高程，這一過(guò)程同水錘引起的壓力波及其操作程序相一致；射流泵：或稱噴射器，用于井中和脫水操作中，引帶高速空氣射流或水射流通過(guò)噴嘴進(jìn)入管子狹窄部分；氣升泵：其內(nèi)由朝上的空氣管釋放的氣泡通過(guò)噴射管提升井水或排水坑的水；

其中：以葉片式水泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便，在實(shí)際應(yīng)用中最為廣泛。

葉片式水泵中：

1、離心泵的特點(diǎn)小流量、高揚(yáng)程。

2、軸流泵的特點(diǎn)大流量、低揚(yáng)程。

3、混流泵的特點(diǎn)界于離心泵和軸流泵之間。

在城市供水中，一般水廠的揚(yáng)程在0.2~1MPa(20m~100m)，要求高揚(yáng)程水泵，單泵的流量在50~10000m3/h，離心泵是最合適的。

在城市排水時(shí)，城市污水、雨水泵站的特點(diǎn)是大流量，低揚(yáng)程，揚(yáng)程一般為0.02~0.12MPa(2m~12m)，流量可以超過(guò)10000m3/h，一般采用軸流泵。

葉片式水泵圖三、水泵的發(fā)展趨勢(shì)

1、大型化、大容量化

特別是取水水泵和排水水泵，直徑有7m的。2、高揚(yáng)程、高轉(zhuǎn)速

單級(jí)揚(yáng)程已經(jīng)達(dá)到1000m。3、系列化、通用化和標(biāo)準(zhǔn)化

按照通用標(biāo)準(zhǔn)第2章葉片式水泵

CentrifugalPump葉片式水泵定義：是依靠葉輪的高速旋轉(zhuǎn)以完成其能量的轉(zhuǎn)換。葉片式水泵分類：根據(jù)葉輪出水的水流方向可將葉片式水泵分為徑向流、軸向流和斜向流3種；

徑向流的葉輪稱為離心泵，液體質(zhì)點(diǎn)在葉輪中流動(dòng)時(shí)主要受到的是離心力作用。

軸向流的葉輪稱為軸流泵，液體質(zhì)點(diǎn)在葉輪中流動(dòng)時(shí)主要受到的是軸向升力的作用。

斜向流的葉輪稱為混流泵，它是上述兩種葉輪的過(guò)渡形式，液體質(zhì)點(diǎn)在這種水泵葉輪中流動(dòng)時(shí)既受離心力的作用，又有軸向升力的作用。葉片式水泵圖

離心泵的分類1、按葉輪進(jìn)水方式分：?jiǎn)挝茫簡(jiǎn)蚊孢M(jìn)水懸臂式離心泵；雙吸泵：雙面進(jìn)水離心泵。IS型單級(jí)單吸離心泵

葉輪IS型單級(jí)單吸離心泵【產(chǎn)品簡(jiǎn)介】INTRODUCTION

IS型水泵系單級(jí)單吸離心水泵，供輸送清水及物理化學(xué)性質(zhì)類似于水的液體之用。主要用于工業(yè)及城市給水之用，也可用于農(nóng)業(yè)灌溉。

1、水溫不超過(guò)80℃。

2、被抽送液體的PH值為6-8。

泵站\水泵工作原理單級(jí)單吸動(dòng)畫(huà)演示.exeSh型單級(jí)雙吸離心泵型號(hào):14Sh-9B14-水泵吸入口直徑14英寸，約350mm；Sh-單級(jí)雙吸臥式離心泵；9－表示水泵的比轉(zhuǎn)數(shù)被10除的整數(shù)，即該水泵的比轉(zhuǎn)數(shù)是90；B－表示該水泵葉輪直徑切削兩檔。S型單級(jí)雙吸離心泵

產(chǎn)品概述

S型泵是單級(jí)雙吸，臥式中開(kāi)離心泵，供輸送清水或物理化學(xué)性質(zhì)類似于水的其它液體之用。輸送液體的溫度不超過(guò)80℃，適合于工廠、礦山、城市、電站、農(nóng)田排灌和各種水利工程。

型號(hào)意義：

200S63A200——泵吸入口直徑為200mm；S—單級(jí)雙吸離心泵；63

——揚(yáng)程為63m；A

——葉輪外徑第一次切割。S型圖泵站\水泵工作原理單級(jí)雙吸動(dòng)畫(huà)演示.exe2.1離心泵的工作原理與基本構(gòu)造一、離心泵的基本構(gòu)造（單級(jí)單吸式離心泵）：泵殼、泵軸、葉輪等。P6圖2-2

離心泵的抽水裝置底閥和蓮蓬頭吸水管道離心泵電動(dòng)機(jī)壓水管道出水池泵站\污水泵站分建.gif二、離心泵的工作原理例：在雨天，旋轉(zhuǎn)雨傘，水滴沿傘邊切線方向飛出，旋轉(zhuǎn)的雨傘給水滴以能量，旋轉(zhuǎn)的離心力把雨滴甩走，如圖所示。

泵站\機(jī)泵工作原理\機(jī)泵工作原理動(dòng)畫(huà)\離心泵原理.swf離心泵的工作原理1.靠離心力壓水：葉輪高速旋轉(zhuǎn)，葉輪中的水在離心力的作用下被甩出葉輪四周，再沿蝸形流道把水壓向泵殼出口和壓力管，離心力做功變成動(dòng)能，動(dòng)能增值為水泵出口動(dòng)能減水泵進(jìn)口動(dòng)能。根據(jù)理論力學(xué)，離心力：動(dòng)能增加值為：2.靠真空吸水：在葉輪把水甩向四周的同時(shí)，葉輪中心由于失水而形成真空，而葉輪中心進(jìn)水口正對(duì)著泵殼的進(jìn)口，泵殼進(jìn)口連著吸水管伸到吸水池中，于是在吸水池水面大氣壓的作用下，水便源源不斷地吸入葉輪中心，這樣連續(xù)不斷地吸入和甩出，就形成了離心泵的連續(xù)工作，便可把吸水池中的水源源不斷地送往高地水池。3.為什么離心泵采用蝸形泵殼？（1）蝸形外殼符合流線型設(shè)計(jì)，水頭損失小。（2）由于葉輪在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，葉片間的水是一個(gè)葉槽接著一個(gè)地甩向泵殼四周流道（泵殼不轉(zhuǎn)），沿途流量逐漸增大，而泵殼流道中的水只能按一個(gè)流速向出口流出，根據(jù)連續(xù)流原理Q＝FV,當(dāng)V一定時(shí)，Q不斷增大，則其過(guò)水?dāng)嗝娌粩嘣龃?，這就勢(shì)必要做成一個(gè)斷面逐漸增大的蝸形流道外殼。（3）過(guò)水?dāng)嗝娌粩嘣龃?，?dòng)能變壓能

單級(jí)單吸臥式離心泵基本構(gòu)造1一葉輪；2一泵軸；3一鍵；4一泵殼；5一泵座；6一灌水孔；7一放水孔；8一接真空表孔；9一接壓力表孔；10一泄水孔；1l一填料盒；12一減漏環(huán)；13一軸承座；14－壓蓋調(diào)節(jié)螺栓；15－傳動(dòng)輪2.2離心泵的主要零件

以給水排水工程中常用的單級(jí)單吸臥式離心泵為例說(shuō)明：離心泵的組成主要有：

轉(zhuǎn)動(dòng)部件：葉輪、泵軸；固定部件：泵殼、泵座；

交接部件：軸封裝置、減漏環(huán)、軸承座、聯(lián)軸器；

其他：軸向力平衡裝置等。泵站\B型離心泵\B型離心泵.swf單級(jí)單吸臥式離心泵一、轉(zhuǎn)動(dòng)部件

1.葉輪葉輪是離心泵的主要零件，葉輪的形狀和尺寸是通過(guò)水力計(jì)算來(lái)決定的。選擇葉輪材料時(shí)，除了要考慮離心力作用下的機(jī)械強(qiáng)度以外，還要考慮材料的耐磨和耐腐蝕性能。目前多數(shù)葉輪采用鑄鐵、鑄鋼和青銅制成。葉輪一般可分為單吸式葉輪與雙吸式葉輪兩種。單吸式葉輪是單邊吸水，葉輪的前蓋板與后蓋板呈不對(duì)稱狀。雙吸式葉輪兩邊吸水，葉輪蓋板呈對(duì)稱狀，一般大流量離心泵多數(shù)采用雙吸式葉輪。雙吸式葉輪

1-吸入口；2一輪蓋；3一葉片4一輪轂；5一軸孔單吸式葉輪

1-前蓋板；2一后蓋板；3一葉片4一葉槽；5一吸入口；6—輪轂；7—泵軸葉輪按其蓋板情況可分封閉式葉輪、敞開(kāi)式葉輪和半開(kāi)式葉輪3種形式

封閉式敞開(kāi)式半開(kāi)式2.泵軸泵軸是用來(lái)旋轉(zhuǎn)泵葉輪的，常用材料是碳素鋼和不銹鋼。泵軸應(yīng)有足夠的抗扭強(qiáng)度和足夠的剛度，其撓度不超過(guò)允許值；工作轉(zhuǎn)速不能接近產(chǎn)生共振現(xiàn)象的臨界轉(zhuǎn)速。鑄鐵水泵配件、泵軸泵鍵二、固定部件1.泵殼

泵殼通常鑄成蝸殼形，其過(guò)水部分要求有良好的水力條件。泵殼頂上設(shè)有充水和放氣的螺孔，以便在水泵起動(dòng)前用來(lái)充水及排走泵殼內(nèi)的空氣。2.泵座

泵座上有與底板或基礎(chǔ)固定用的法蘭孔。三、交接部件1.軸封裝置(泵軸與泵殼的交接部件)目前應(yīng)用較多的填料型軸封裝置，叫做填料函（盤(pán)根箱）,英文叫Packing。常用的填料有石棉繩、碳素纖維、不銹鋼纖維、合成樹(shù)脂等。常用壓蓋（格蘭）來(lái)壓緊，壓緊程度殼用壓蓋上的螺栓進(jìn)行調(diào)節(jié)，太松達(dá)不到密封效果，太緊則機(jī)械磨損大，甚至造成抱軸現(xiàn)象，一般以滴狀滲出為宜，即以每分鐘滴一滴水為宜。葉輪水泵軸固定部分與轉(zhuǎn)動(dòng)部分的間隙DY101型系列機(jī)械密封112型系列機(jī)械密封2.減漏環(huán)（承磨環(huán)）葉輪吸入口的外圓與泵殼內(nèi)壁的接縫處存在一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)接縫，容易發(fā)生水的回流。產(chǎn)生容積損失。通常在泵殼上鑲嵌一個(gè)金屬的口環(huán)，即減漏環(huán)（葉輪吸入口與泵殼的交接部件）。減漏環(huán)的作用一是減漏，二是承磨，壞了可換，故也稱承磨環(huán)。P12圖2-11為減漏環(huán)的三種形式。減漏環(huán)減漏環(huán)3.軸承座

是泵軸與泵座的交接部件。

常用的為滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承兩類。ZHZ滑動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承4.聯(lián)軸器（靠背輪，Coupling）

是水泵軸和電機(jī)軸的交接部件。

有剛性和撓性兩種。剛性聯(lián)軸器實(shí)際是兩個(gè)法蘭盤(pán)相連接；中間加帶有彈性橡膠圈的即為撓性聯(lián)軸器。

ZML膜片及連軸器本課教學(xué)內(nèi)容基本要求（一）緒論

1.水泵及水泵站的作用與地位：主要指水泵及水泵站在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的廣泛應(yīng)用，以及對(duì)給水排水工程節(jié)能的重要意義。

2.水泵定義及分類：從其作用原理提出水泵的定義與分類，結(jié)合給水排水工程的情況，指出葉