《環(huán)保設(shè)備原理及應(yīng)用》課件 第1章 泵

Pump泵CONTENTS目錄泵的基本概述010304泵的結(jié)構(gòu)及工作原理泵的選用要求泵的類(lèi)型及特性02泵的基本概述01定義泵的基本概述通常把提升液體、輸送液體或給液體增加壓力，即將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液體能量的機(jī)器統(tǒng)稱(chēng)為泵。泵的主要參數(shù)流量(Q)：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)排出的液體體積，其單位為m3/s或m3/h.理論流量（QT）：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)流入泵部件里的液量。QT

＝Q+Σq，m3/s揚(yáng)程/壓頭（H）：?jiǎn)挝恢亓恳后w流過(guò)泵后的能量增值揚(yáng)程(壓頭)其單位為m。水力效率（ηhyd）：衡量液體流經(jīng)泵的阻力損失大小的指標(biāo)。ηhyd＝H/HT

有效功率（Ne）：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)，泵排液口流出的液體從泵中取得的有用能量。Ne＝ρgHQ，W泵的功率/軸功率（N）：?jiǎn)挝粫r(shí)間里由原動(dòng)機(jī)傳遞到泵主軸上的功。N＝Ni+NMec

，W機(jī)械效率（ηMec）：衡量泵運(yùn)動(dòng)部件間機(jī)械摩擦損失大小的指標(biāo)。ηMec

＝Ni/N

總效率（η）:有效功率(Ne)與軸功率(N)的比值，η＝Ne/N泵的類(lèi)型及特性02泵的類(lèi)型及特性泵葉輪式泵離心泵軸流泵混流泵旋渦泵容積式泵往復(fù)泵轉(zhuǎn)子泵其他類(lèi)型泵螺旋泵噴射泵空氣升液泵泵的類(lèi)型泵的特性離心泵的特性曲線一般都是在一定轉(zhuǎn)速下，以常溫清水為工作介質(zhì)通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的，由泵的生產(chǎn)部門(mén)提供，將其附在泵的樣本或說(shuō)明書(shū)中，供使用部門(mén)選用和指導(dǎo)操作。上圖為4B20型離心泵在轉(zhuǎn)速n=2900r/min時(shí)的特性曲線。泵的類(lèi)型及特性泵的適用范圍各種類(lèi)型的泵都有其適應(yīng)性，在實(shí)際使用中應(yīng)根據(jù)泵的特性選用。曲線分析泵的適用范圍往復(fù)泵：其曲線從左上角開(kāi)始，隨著流量的增加，壓力逐漸下降，曲線較為陡峭，說(shuō)明往復(fù)泵在流量較小時(shí)能提供較高的壓力，但隨著流量增大，壓力下降較快。離心泵：曲線從左上角開(kāi)始，壓力隨流量增加下降的趨勢(shì)相對(duì)往復(fù)泵較為平緩，表明離心泵在較寬的流量范圍內(nèi)壓力變化相對(duì)較小。轉(zhuǎn)子泵：曲線呈階梯狀，在不同流量區(qū)間內(nèi)壓力相對(duì)穩(wěn)定，然后在某個(gè)流量點(diǎn)突然下降到下一個(gè)穩(wěn)定壓力值，說(shuō)明轉(zhuǎn)子泵的壓力在一定流量范圍內(nèi)保持相對(duì)恒定，然后在特定流量點(diǎn)發(fā)生變化。泵的結(jié)構(gòu)及工作原理03離心泵離心泵的結(jié)構(gòu)軸封裝置葉輪軸封是旋轉(zhuǎn)泵軸與固定泵殼間的密封，作用是防止泵內(nèi)高壓液體沿軸外漏，或外界空氣沿軸進(jìn)入泵內(nèi)，常用的有填料密封和機(jī)械密封

。泵殼：將葉輪封閉在一定的空間，以便由葉輪的作用吸入和壓出液體。葉輪將電機(jī)能量傳給流體，流體就不停地吸入與排出。圖中：閉式葉輪，葉片兩側(cè)有蓋板；半閉式葉輪，吸入口側(cè)無(wú)蓋板；開(kāi)式葉輪，葉片兩側(cè)均無(wú)蓋板。泵殼機(jī)械密封填料密封離心泵離心泵的工作原理液體注滿(mǎn)泵殼，葉輪高速旋轉(zhuǎn)，液體在離心力的作用下產(chǎn)生高速度，高速液體經(jīng)過(guò)逐漸擴(kuò)大的泵殼通道，部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為靜壓能，以較高的壓強(qiáng)而壓出。葉輪中心處形成真空，在液面壓差的作用下，液體被壓入泵內(nèi)，葉輪不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，液體就不斷地吸入和排出，完成一定的送液任務(wù)。機(jī)械能動(dòng)能勢(shì)能=+思考：離心泵啟動(dòng)前為什么要先往泵殼內(nèi)注入液體，不提前注入液體對(duì)離心泵會(huì)有什么影響？離心泵答案：會(huì)發(fā)生氣縛現(xiàn)象當(dāng)離心泵殼內(nèi)存有空氣時(shí)，則啟動(dòng)時(shí)葉輪中心氣體被拋出時(shí)產(chǎn)生的離心力較小，不能在該處形成足夠大的真空度，這樣槽內(nèi)液體便不能被吸上，離心泵不能輸送液體，此種現(xiàn)象稱(chēng)為氣縛。那如何預(yù)防氣縛現(xiàn)象的發(fā)生呢?灌泵：離心泵啟動(dòng)前用液體將泵殼內(nèi)空間灌滿(mǎn)灌泵灌泵過(guò)程打開(kāi)灌泵口，灌泵排氣;關(guān)閉灌泵口和排氣閥門(mén);啟動(dòng)電機(jī);緩慢打開(kāi)排液閥門(mén)軸流泵軸流泵的結(jié)構(gòu)軸流泵流量大、揚(yáng)程低，軸流泵的液流沿轉(zhuǎn)軸方向流動(dòng)。軸流泵一般不采用出口閥門(mén)調(diào)節(jié)流量，常用改變?nèi)~輪轉(zhuǎn)速或改變?nèi)~片安裝角度的方法來(lái)調(diào)節(jié)流量。當(dāng)機(jī)翼形葉輪開(kāi)始高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，翼面發(fā)生負(fù)壓產(chǎn)生吸流作用，翼背發(fā)生正壓具有排流作用，使得流體得到升力，以一定的速度沿轉(zhuǎn)軸方向向上流動(dòng)。工作原理特點(diǎn)流量調(diào)節(jié)往復(fù)泵結(jié)構(gòu)1、泵缸；2、活塞3、活塞桿；4、吸入閥5、排出閥主要性能參數(shù)流量往復(fù)泵的流量是不均勻的。壓頭(揚(yáng)程)往復(fù)泵的壓頭與泵的幾何尺寸及流量均無(wú)關(guān)系。泵的功率包括有效功率、軸功率等其中有效功率是泵真正用于輸送液體的功率。特點(diǎn)流量小且不均勻，但壓頭高，效率高有自吸作用，因此不需要灌泵流量調(diào)節(jié)采用旁路調(diào)節(jié)法吸液：當(dāng)活塞從左向右移動(dòng)時(shí)，工作室容積增加而壓力下降，吸入閥在內(nèi)外壓差的作用下打開(kāi)，液體被吸入泵內(nèi)。排液：當(dāng)活塞從右向左移動(dòng)時(shí)，工作室容積減小而壓力增加，排出閥在內(nèi)外壓差的作用下打開(kāi)，液體被排到泵外。死點(diǎn)、沖程:死點(diǎn)--活塞在泵內(nèi)左右移動(dòng)的端點(diǎn)；沖程--兩“死點(diǎn)”間的距離，為活塞從左向右運(yùn)動(dòng)的最大距離。一個(gè)周期含兩個(gè)沖程。單動(dòng)往復(fù)泵：一個(gè)周期內(nèi)泵只吸液一次、排液一次。往復(fù)泵工作原理轉(zhuǎn)子泵轉(zhuǎn)子泵通過(guò)轉(zhuǎn)子、凸輪、柱塞、螺桿或其它類(lèi)似部件在一固定腔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)輸送流體，泵的入口/出口并不需要閥門(mén)。結(jié)構(gòu)組成當(dāng)泵體內(nèi)兩同步反向轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子通過(guò)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，左邊腔室容積變大，在進(jìn)口產(chǎn)生吸力，將需輸送的流體吸入泵體內(nèi)。隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，流體進(jìn)入右邊腔室，轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，將介質(zhì)運(yùn)輸至出口部位，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)容積逐漸變小，壓力變大，將流體輸送出去。工作原理回流與效率泵的性能受泵腔內(nèi)回流大小影響，回流指液體從高壓出口端流回到低壓入口端螺旋泵工作時(shí)，螺旋葉片在泵殼內(nèi)旋轉(zhuǎn)。當(dāng)螺旋葉片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)推動(dòng)其接觸的液體，使得液體沿著螺旋葉片的軸向方向移動(dòng)。由于螺旋葉片的連續(xù)旋轉(zhuǎn)，液體就被持續(xù)地從螺旋泵的進(jìn)口端推向出口端，就像螺絲釘在旋轉(zhuǎn)時(shí)不斷向前推進(jìn)，從而實(shí)現(xiàn)液體的輸送。工作原理結(jié)構(gòu)組成由電動(dòng)機(jī)、變速裝置、泵軸、葉片、軸承座和泵殼組成。影響螺旋泵工作性能的主要參數(shù)傾角θ：指螺旋泵軸對(duì)水平面的安裝角度。傾角太大時(shí)，流量下降泵殼與葉片的間隙:間隙越小，水流失越小，泵效率越高轉(zhuǎn)速n:與螺旋泵的外徑有關(guān)，外徑越大，轉(zhuǎn)速宜越小。揚(yáng)程H:揚(yáng)程越大，泵軸越長(zhǎng)。泵類(lèi)型流量特性揚(yáng)程特性適用介質(zhì)離心泵流量較穩(wěn)定，范圍較寬揚(yáng)程較高，中高揚(yáng)程范圍應(yīng)用多清潔液體，含少量固體顆粒也可軸流泵流量大，在大流量工況表