泵与泵站复习资料

泵于泵站复习： 一.概述内容：

1.泵与风机：1）泵：输送液体的机械（水、油）；2）风机：输送气体的机械（空气、烟气、煤粉/空气混合物）；3）泵与风机都是提高机械能的设备；4）泵与风机区别的原因是由于气体和液体的密度和压缩性有明显的不同 2.泵的作用：从低处输送到高处，从低压送至高压，沿管道送至较远的地方；为达到此目的，必须对流体加入外功，以克服流体阻力及补充输送流体时所不足的能量。 3.表压和真空度：

e.g.某台离心泵进、出口压力表读数分别为220mmHg(真空度)及1.7kgf/cm2(表压)。若当地大气压力为760mmHg，试求它们的绝对压力各为若干（以法定单位表示）？ 解泵进口绝对压力 P1=760-220=540mmHg =7.2*104Pa

泵出口绝对压力 P2=1.7+1.033 =2.733kgf/cm2 =2.68*105Pa

其中kgf表示千克力，1kgf=9.8N;1mmHg=0.133kpa

4.伯努利方程 1） ，适用于不可压缩非粘性的流体。 Gz为单位质量液体所具有的位能 p/ρ为单位质量液体所具有的静压能

因质量为m、速度为u的流体所具有的动能为mu2/2，u2/2为单位质量流体所具有的动能 作用：分析和解决流体输送有关的问题，用于液体流动过程中流量的测定，以及调节阀流通能力的计算

2）根据伯努利方程可以知道，如果想从下向上送水，如果不开泵，得到上面的流速不存在，因此表明，泵是流体输送机械，能够对流体做功，提供能量

第一节：水泵与水泵站

1.环境工程给排水主要包括：给水输送、污水排放、单元设备进水、冲洗

2.泵：是输送液体或使液体增压的机械。它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增加。

3.泵在各个部门的应用。非常耗电

4.泵站；由形式和规格不同的多个泵单元组成的有机枢纽 5.市政给排水：

取水泵站：一级；输送至用户：二级泵站

6.泵是生产设备中主要能源消耗者（95—98%） ——所以合理设置是降低能源消耗的主要途径

7.发展趋势：大型化容量化；高扬程化高速化；系列化，通用化，标准化——三化 8.泵的分类：按驱动方法分：电动泵和水轮泵等；

按结构可分：单级泵和多级泵；

按用途可分：锅炉给水泵和计量泵等；

按输送液体的性质可分：水泵、油泵和泥浆泵等。

按工作原理分：叶片式泵、容积式泵、动力式泵和其他类型泵，如射流泵、水锤泵、电磁泵、气体升液泵。

按压力大小分类：低压泵：全压力＜2MPa ，中压泵：全压力2—6MPa，高压泵：全压力＞6MPa

按原理分：离心式，往复式，旋转式，流体动力作用式 9.叶片式：高速旋转的叶轮

容积式：工作室容积周期性改变 流体作用式：依靠能量转换原理 其他

10.叶片式水泵应用最广泛，其中以离心式水泵应用最广泛 1、离心泵的特点小流量、高扬程。 2、轴流泵的特点大流量、低扬程。

3、混流泵的特点界于离心泵和轴流泵之间。

? 离心泵：径向流、离心力作用 ? 轴流泵：轴向流、轴向升力作用

? 混流泵：斜向流、离心力+轴向升力作用

城市供水中用离心泵最合适，排水中用轴流泵最合适 离心泵优点：

? (1)结构简单，操作容易，便于调节和自控； ? (2)流量均匀，效率较高；

? (3)流量和压头的适用范围较广；

? (4)适用于输送腐蚀性或含有悬浮物的液体。

离心式水泵学习要点：

? 1．离心泵的基本构造与工作原理； ? 2．离心泵的主要零件；

了解离心泵的工作原理和基本构造，以及主要零件的作用。 ? 3．叶片泵的基本性能参数；

流量、扬程、轴功率、效率、转速、允许吸上真空高度及气蚀余量。 ? 4．离心泵的基本方程式；

利用动量矩定理来推导叶片泵的基本方程式，并能根据实际液流与理想液流的不同对基本方程式进行修正。 ? 5．离心泵装置的总扬程；

了解“离心泵装置”的概念；掌握“静扬程”、“总扬程”的概念及各种状态下“静扬程”、“总扬程”的计算方法。 ? 6．离心泵的特性曲线

了解离心泵在转速n一定时，扬程、轴功率、效率、允许吸上真空高度或气蚀余量随流量变化的规律（即特性曲线）；掌握设计工况点的概念；重点掌握流量－扬程曲线；同时应明确各特性曲线均是通过性能试验而得来的。 ? 7．离心泵装置定速运行工况

了解离心泵装置工况点的概念；掌握图解法求工况点的原理和方法；掌握离心泵Q～H曲线的解析表达式；掌握数解法求工况点的原理和方法。 ? 8．离心泵装置调速运行工况

掌握比例律，并能根据比例律来确定离心泵各特性曲线随转速变化；掌握调速节能的原理；掌握常用的调速方法及调速范围；掌握相似准数的概念，并能根据相似准数定性地说明叶片泵的叶轮构造及水力性能；应明确水泵调速是扩大水泵应用范围的有效手段。

? 9．离心泵装置换轮运行工况

掌握切削律及叶轮切削后性能曲线的变化规律，应明确切削叶轮是扩大水泵应用范围的手段之一。

? 10．离心泵并联及串联运行工况

掌握水泵并联及串联的概念；了解水泵能够相互并联的条件；重点掌握各种条件下水泵并联工况点求解的原理和方法（包括图解法和数解法）；掌握水泵串联（其实主要是一台泵的多级叶轮串联）工况点的求解原理与方法。 ? 11．离心泵吸水性能

掌握离心泵吸水管中压力变化规律，了解汽蚀、水泵最大安装高度等概念；重点掌握允许吸上真空高度与汽蚀余量的物理意义及作用。 ? 12．离心泵机组的使用、维护及更新改造

掌握离心泵机组的一般操作技术，尤其是泵的起停操作规程；了解离心泵常见的故障及其排除。

离心式水泵基本功能是提高液体的静压能

? 单级单吸式离心泵(IS 、IB型)：一个叶轮单面吸水（最常见，结构简单，易于维护） ? 单级双吸式离心泵(S 、Sh型)：一个叶轮双面吸水 ? 多级离心泵(D型)：——多级单吸：多个叶轮单面吸水

1.离心泵是利用叶轮旋转而使水产生离心力来工作的

2.分类：1）液体性质；2）叶轮数目（多：用于高压头场合）；3）叶轮吸入方式（双吸：用于大流量场合）；4）扬程：低压，中压和高压泵；5）泵壳分开方式：分段式，中开式；6主轴的安装方式：卧式（泵轴水平），立式（泵轴垂直） 3.离心泵原理(第7页)

4.注意事项：启动前须灌液（先用水灌满泵壳和吸水管道，即向壳体内灌满被输送的液体） 5叶轮的大作用：离心泵之所以能输送液体，主要是依靠高速旋转的叶轮，液体在离心力的作用下获得了能量以提高压强。泵内液体从叶轮中心被抛向外缘时，在中心处形成了低压区，由于贮槽内液面上方的压强大于泵吸入口处的压强，在此压差的作用下，液体便经吸入管路连续地被吸入泵内，以补充被排出的液体（真空形成过程）。离心力的作用使液体向叶轮外缘作径向运动。（排液原理和吸液原理）

6.气缚：泵壳内是空气或者水量不足时，因为空气的密度远小于液体的密度，产生的离心力很小，因而叶轮中心区形成的低压不足以将贮槽内液体压入泵内，此时虽启动离心泵但不能够输送液体

7.底阀和滤网：通常若吸入口位于贮槽液面上方时，在吸入管路中安装一单向底阀和滤网，以防止停泵时液体从泵内流出（防止气缚）和吸入杂物。

8.基本部件：旋转部件（叶轮和泵轴）和静止部件（泵壳、填料函和轴承）；主要部分：高速旋转的叶轮和固定的蜗牛形泵壳 9离心泵部件： 1） 叶轮：直接对泵内液体做功的部件，为离心泵的供能装置，是离心

泵的心脏部件。敞开式，封闭式，半开式叶轮。含有悬浮物的污水泵中，主要用敞开式或者半开式叶轮，防止阻塞。封闭式叶轮有6-8片叶片，敞开或者半开叶轮有2-5片叶片，闭式，半开式，敞开式效率一次降低，对于水质的要求一次降低。闭式和半开式叶轮后盖板上开有若干个平衡小孔，以平衡一部分轴向推力，同时也会降低泵的效率。叶轮有单吸和双吸两种。流量大用双吸，基本可以消除轴向推力，前后盖板对称；不必加大进口直径，要限制流速，避免抗气蚀性能变差。选材要注意能够承受离心力并且抗腐蚀 2） 泵壳：汇集液体并实现能量的转换（动→静），作用：是将叶轮封

闭在一定空间内；汇集引导液体的运动；将液体的大部分动能转化为静压能。叶轮与泵壳之间声时还装有一个固定不动而带有叶片的导轮，导轮具有若干逐渐转向和扩大的流道，以减少能量损失。泵壳顶上设有充水和放气的螺孔 3） 轴封：防止泵内液体外漏损失，减少泵内高压液体的外泄，防止外

界气体吸入渗入破坏真空。泵轴穿出泵壳时在轴和壳之间存在着间隙，可能使离开叶轮的部分高压液体漏入低压区。轴封装置有填料密封，带有水封环的填料密封和机械密封 填料密封：材料新型碳素纤维、不锈钢纤维、合成树脂纤维；结构：填料盒：轴封套、填料、水封管、水封环、压盖；需要用压盖紧固：要求——不宜过紧、过松，标准——水滴状渗出；水封管的作用：润滑和冷却。

4）减漏环：为了减少内部漏泄，必须使泵壳和叶轮进口处的间隙做得很小，这样，在叶轮人口处即需装设密封环(也叫阻漏环)。 5）轴承座 6）连轴器