什么是泵?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。泵主要用来输送水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等液体,也可输送液、气混合物及含悬浮固体物的液体。泵通常可按工作原理分为容积式泵、动力式泵和其他类型泵三类。除按工作原理分类外,还可按其他方法分类和命名。泵的分类依据泵的种类繁多,按工作原理可分为:①动力式泵,又叫叶轮式泵或叶片式泵,依靠旋转的叶轮对液体的动力作用,把能量连续地传递给液体,使液体的动能(为主)和压力能增加,随后通过压出室将动能转换为压力能,又可分为离心泵、轴流泵、部分流泵和旋涡泵等。②容积式泵,依靠包容液体的密封工作空间容积的周期性变化,把能量周期性地传递给液体,使液体的压力增加至将液体强行排出,根据工作元件的运动形式又可分为往复泵和回转泵。③其他类型的泵,以其他形式传递能量。如射流泵依靠高速喷射的工作流体将需输送的流体吸入泵后混合,进行动量交换以传递能量;水锤泵利用制动时流动中的部分水被升到一定高度传递能量;电磁泵是使通电的液态金属在电磁力作用下产生流动而实现输送。
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流量:指单位时间内泵输送的液体体积,通常用立方米/小时(m³/h)或升/秒(L/s)表示。扬程:指单位重量液体通过泵后所获得的能量,通常用米(m)表示。功率:指泵在单位时间内所消耗的能量,通常用千瓦(kW)表示。离心泵的功率包括轴功率和有效功率,轴功率是指电机传递给泵轴的功率,有效功率是指液体通过泵后实际获得的功率。效率:指泵的有效功率与轴功率之比,通常用百分比表示。离心泵的效率反映了泵的能量转换效率,是衡量泵性能的重要指标。汽蚀余量:指泵在工作时,为了避免发生汽蚀现象所需要的进口压力与液体饱和蒸汽压之差,通常用米(m)表示。汽蚀余量越小,泵的抗汽蚀性能越好。
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液体的物理性质对离心泵性能的影响泵在出厂前,一般是以20℃的清水为试验液体对每台泵进行测定,并把每台泵的性能数据写在该台泵的产品说明书中。但在化工生产中所输送的液体是多种多样的,流体的物性对离心泵的特性有一定的影响。输送液体的密度对离心泵的扬程无影响,而且泵的效率也不随液体的密度而改变。但液体的密度越大,则轴功率越大,液体在出口处的压强越大。所以,当输送液体的密度比水大时,应重新核算其轴功率;输送液体的黏度越大,则液体在泵内的能量损失越大,使泵的扬程、流量减小,效率下降,而功率增大。所以,当输送液体的黏度与水有较大的差异时,泵的特性曲线要进行校正。特性曲线的校正方法,可参阅有关泵的专门书刊。d.叶轮的转速和直径对泵性能的影响叶轮转速的影响叶轮的转速对泵性能的影响,可以近似地用比例定律进行计算;转速改变前、后的轴功率。式(1-5)表明,流量与转速成正比,扬程与转速的平方成正比。轴功率与转速的立方成正比。自配电机时,要使电机的转速与泵铭牌上注明的泵轴转速一致,否则泵的特性就会发生明显的变化。可见通过改变叶轮的转速可以调节离心泵的性能。
离心泵的性能参数主要包括流量、扬程、功率、效率和转速等。流量是指单位时间内泵输送的液体体积,通常用立方米/小时或升/秒表示。扬程是指单位重量液体通过泵后所获得的能量,通常用米表示。功率是指泵在单位时间内所消耗的能量,通常用千瓦表示。效率是指泵的有效功率与轴功率之比,反映了泵的能量转换效率。转速是指泵轴每分钟的转数,通常用转/分钟表示。这些性能参数相互关联,在选择和使用离心泵时,需要根据实际需求进行综合考虑。
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泵的定义与历史来源输送液体或使液体增压的机械。广义上的泵是输送流体或使其增压的机械,包括某些输送气体的机械。泵把原动机的机械能或其他能源的能量传给液体,使液体的能量增加。水的提升对于人类生活和生产都十分重要。古代已有各种提水器具,如埃及的链泵(前17世纪)、中国的桔槔(前17世纪)、辘轳(前11世纪)、水车(公元1世纪),以及公元前世纪古希腊阿基米德发明的螺旋杆等。公元前200年左右,古希腊工匠克特西比乌斯发明了原始的活塞泵-灭火泵。早在1588年就有了关于4叶片滑片泵的记载,以后陆续出现了其他各种回转泵。1689年,法国的D.帕潘发明了4叶片叶轮的蜗壳离心泵。1818年,美国出现了具有径向直叶片、半开式双吸叶轮和蜗壳的离心泵。1840~1850年,美国的H.R.沃辛顿发明了泵缸和蒸汽缸对置的蒸汽直接作用的活塞泵,标志着现代活塞泵的形成。1851~1875年,带有导叶的多级离心泵相继发明,使发展高扬程离心泵成为可能。随后,各种泵相继问世。随着各种先进技术的应用,泵的效率逐步提高,性能范围和应用也日渐扩大。
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泵的分类及用途:泵的分类泵是把机械能转换成液体的能量,用来增压输送液体的机械。泵的分类:按泵的工作原理和结构形式,分为以下几类:叶片泵(透平泵)离心泵轴流泵混流泵旋涡泵容积式泵往复泵:活塞泵,柱塞泵,隔膜泵回转泵:齿轮泵,螺杆泵,滑片泵其他类型泵:喷射泵,水锤泵,真空泵泵的用途:离心泵在化工生产中,经常需要将液体沿着管路从一个设备输送到另一个设备,从一个位置输送到另一个位置。液体在没有输送机械功的条件下,只能从高势能处流向低势能处;要使流体从低势能处流向高势能处,就必须对流体输送机械功。用于输送流体的机械叫流体输送机械。液体输送机械就是将外加能量加给液体的机械,通常称为泵。在国民经济各部门中,也使用不同类型的泵。泵是一种通用机械。液体输送机械依结构及运行方式不同分四种类型,即离心式、往复式、旋转式和流体作用式。本节主要介绍离心泵。要正确地选用、维护和运转泵,除了明确输送任务,掌握被输送液体的性质之外,还必须了解泵的结构、工作原理和性能:(1)离心泵的工作原理及主要构件①离心泵的工作原理离心泵的装置如图1-1所示。离心泵壳内装有叶轮,叶轮内有6~12片叶片,
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