一肢糜、什么是泵禽岭?
泵是輸送液體或使液體增壓的機(jī)械。它將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能或其他外部能量傳送給液體尊流,使液體能量增加虐杯。
泵主要用來輸送水玛歌、油、酸堿液擎椰、乳化液支子、懸乳液和液態(tài)金屬等液體,也可輸送液达舒、氣混合物及含懸浮固體物的液體值朋。
泵通常可按工作原理分為容積式泵巩搏、動(dòng)力式泵和其他類型泵三類昨登。除按工作原理分類外,還可按其他方法分類和命名贯底。如丰辣,按驅(qū)動(dòng)方法可分為電動(dòng)泵和水輪泵等;按結(jié)構(gòu)可分為單級(jí)泵和多級(jí)泵挽后;按用途可分為鍋爐給水泵和計(jì)量泵等滥港;按輸送液體的性質(zhì)可分為水泵、油泵和泥漿泵等镇盛。
泵的各個(gè)性能參數(shù)之間存在著一定的相互依賴變化關(guān)系换蛔,可以畫成曲線來表示,稱為泵的特性曲線卜锡,每一臺(tái)泵都有自己特定的特性曲線孽强。
二、泵的定義與歷史來源
輸送液體或使液體增壓的機(jī)械歉赴。廣義上的泵是輸送流體或使其增壓的機(jī)械氮妆,包括某些輸送氣體的機(jī)械誓豺。泵把原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能或其他能源的能量傳給液體,使液體的能量增加飘蔓。
水的提升對(duì)于人類生活和生產(chǎn)都十分重要吏恃。古代已有各種提水器具,如埃及的鏈泵(前17世紀(jì))账何、中國的桔槔(前17世紀(jì))代虾、轆轤(前11世紀(jì))、水車(公元1世紀(jì)) 激蹲,以及公元前3世紀(jì)古希臘阿基米德發(fā)明的螺旋桿等棉磨。公元前200年左右,古希臘工匠克特西比烏斯發(fā)明了最原始的活塞泵-滅火泵学辱。早在1588年就有了關(guān)于4葉片滑片泵的記載乘瓤, 以后陸續(xù)出現(xiàn)了其他各種回轉(zhuǎn)泵 。1689年策泣,法國的D.帕潘發(fā)明了4葉片葉輪的蝸殼離心泵衙傀。1818年 ,美國出現(xiàn)了具有徑向直葉片 萨咕、半開式雙吸葉輪和蝸殼的離心泵统抬。1840~1850年,美國的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危队,標(biāo)志著現(xiàn)代活塞泵的形成聪建。1851~1875年,帶有導(dǎo)葉的多級(jí)離心泵相繼發(fā)明茫陆,使發(fā)展高揚(yáng)程離心泵成為可能槽悼。隨后,各種泵相繼問世毛围。隨著各種先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用页梁,泵的效率逐步提高,性能范圍和應(yīng)用也日漸擴(kuò)大犯暮。
三锻刹、泵的分類依據(jù)
泵的種類繁多棉玻,按工作原理可分為:①動(dòng)力式泵泣储,又叫葉輪式泵或葉片式泵,依靠旋轉(zhuǎn)的葉輪對(duì)液體的動(dòng)力作用坝亿,把能量連續(xù)地傳遞給液體屋廓,使液體的動(dòng)能(為主)和壓力能增加,隨后通過壓出室將動(dòng)能轉(zhuǎn)換為壓力能灰囤,又可分為離心泵属诀、軸流泵鸥层、部分流泵和旋渦泵等。②容積式泵秉扑,依靠包容液體的密封工作空間容積的周期性變化慧邮,把能量周期性地傳遞給液體,使液體的壓力增加至將液體強(qiáng)行排出舟陆,根據(jù)工作元件的運(yùn)動(dòng)形式又可分為往復(fù)泵和回轉(zhuǎn)泵误澳。③其他類型的泵,以其他形式傳遞能量秦躯。如射流泵依靠高速噴射的工作流體將需輸送的流體吸入泵后混合忆谓,進(jìn)行動(dòng)量交換以傳遞能量;水錘泵利用制動(dòng)時(shí)流動(dòng)中的部分水被升到一定高度傳遞能量 踱承;電磁泵是使通電的液態(tài)金屬在電磁力作用下產(chǎn)生流動(dòng)而實(shí)現(xiàn)輸送倡缠。另外,泵也可按輸送液體的性質(zhì)茎活、驅(qū)動(dòng)方法昙沦、結(jié)構(gòu)、用途等進(jìn)行分類载荔。
四桅滋、泵在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用
從泵的性能范圍看,巨型泵的流量每小時(shí)可達(dá)幾十萬立方米以上身辨,而微型泵的流量每小時(shí)則在幾十毫升以下推妈;泵的壓力可從常壓到高達(dá)19.61Mpa(200kgf/cm2)以上;被輸送液體的溫度最低達(dá)-200攝氏度以下滩扩,最高可達(dá)800攝氏度以上显哨。泵輸送液體的種類繁多,諸如輸送水(清水槽顶、污水等)篙绎、油液、酸堿液昭淋、懸浮液亿隔、和液態(tài)金屬等。
在化工和石油部門的生產(chǎn)中墓枝,原料乃蔬、半成品和成品大多是液體,而將原料制成半成品和成品容且,需要經(jīng)過復(fù)雜的工藝過程刁夺,泵在這些過程中起到了輸送液體和提供化學(xué)反應(yīng)的壓力流量的作用,此外亮隙,在很多裝置中還用泵來調(diào)節(jié)溫度途凫。
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中垢夹,泵是主要的排灌機(jī)械。我國農(nóng)村幅原廣闊维费,每年農(nóng)村都需要大量的泵果元,一般來說農(nóng)用泵占泵總產(chǎn)量一半以上。
在礦業(yè)和冶金工業(yè)中犀盟,泵也是使用最多的設(shè)備噪漾。礦井需要用泵排水,在選礦且蓬、冶煉和軋制過程中欣硼,需用泵來供水先等。
在電力部門恶阴,核電站需要核主泵诈胜、二級(jí)泵、三級(jí)泵冯事、熱電廠需要大量的鍋爐給水泵焦匈、冷凝水泵、循環(huán)水泵和灰渣泵等嘹挨。
在國防建設(shè)中淳胆,飛機(jī)襟翼、尾舵和起落架的調(diào)節(jié)逮弛、軍艦和坦克炮塔的轉(zhuǎn)動(dòng)螃方、潛艇的沉浮等都需要用泵。高壓和有放射性的液體鞋会,有的還要求泵無任何泄漏等担灭。
在船舶制造工業(yè)中,每艘遠(yuǎn)洋輪上所用的泵一般在百臺(tái)以上填杀,其類型也是各式各樣的寓综。其它如城市的給排水、蒸汽機(jī)車的用水焦厘、機(jī)床中的潤滑和冷卻耿堕、紡織工業(yè)中輸送漂液和染料、造紙工業(yè)中輸送紙漿绽脏,以及食品工業(yè)中輸送牛奶和糖類食品等味廊,都需要有大量的泵。
總之尝抖,無論是飛機(jī)毡们、火箭、坦克昧辽、潛艇衙熔、還是鉆井、采礦搅荞、火車红氯、船舶,或者是日常的生活咕痛,到處都需要用泵痢甘,到處都有泵在運(yùn)行。正是這樣茉贡,所以把泵列為通用機(jī)械塞栅,它是機(jī)械工業(yè)中的一類生要產(chǎn)品。
五腔丧、泵的基本參數(shù)
表征泵主要性能的基本參數(shù)有以下幾個(gè):
1放椰、流量Q
流量是泵在單位時(shí)間內(nèi)輸送出去的液體量(體積或質(zhì)量)。
體積流量用Q表示曹胚,單位是:m3/s玲禾,m3/h,l/s等济谢。
質(zhì)量流量用Qm表示盏掉,單位是:t/h,kg/s等情腥。
質(zhì)量流量和體積流量的關(guān)系為:
Qm=ρQ
式中 ρ——液體的密度(kg/m3毙向,t/m3),常溫清水ρ=1000kg/m3辰张。
2俏妆、揚(yáng)程H
揚(yáng)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)能量的增值。也就是一牛頓液體通過泵獲得的有效能量标炭。其單位是N·m/N=m失欢,即泵抽送液體的液柱高度,習(xí)慣簡稱為米斑卤。
3晨另、轉(zhuǎn)速n
轉(zhuǎn)速是泵軸單位時(shí)間的轉(zhuǎn)數(shù),用符號(hào)n表示谱姓,單位是r/min借尿。
4、汽蝕余量NPSH
汽蝕余量又叫凈正吸頭屉来,是表示汽蝕性能的主要參數(shù)路翻。汽蝕余量國內(nèi)曾用Δh表示。
5茄靠、功率和效率
泵的功率通常是指輸入功率茂契,即原動(dòng)機(jī)傳支泵軸上的功率蝶桶,故又稱為軸功率,用P表示掉冶;
泵的有效功率又稱輸出功率真竖,用Pe表示。它是單位時(shí)間內(nèi)從泵中輸送出去的液體在泵中獲得的有效能量厌小。
因?yàn)閾P(yáng)程是指泵輸出的單位重液體從泵中所獲得的有效能量恢共,所以,揚(yáng)程和質(zhì)量流量及重力加速度的乘積璧亚,就是單位時(shí)間內(nèi)從泵中輸出的液體所獲得的有效能量——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)柴炉;
γ——泵輸送液體的重度(N/m3);
Q——泵的流量(m3/s)价岭;
H——泵的揚(yáng)程(m)青竹;
g——重力加速度(m/s2)。
軸功率P和有效功率Pe之差為泵內(nèi)的損失功率妥坦,其大小用泵的效率來計(jì)量茂钠。泵的效率為有效功率和軸功率之比,用η表示房贮。
六径塔、什么叫流量?用什么字母表示殊蜓?如何換算凰番?
單位時(shí)間內(nèi)泵排出液體的體積叫流量,流量用Q表示寂贱,計(jì)量單位:立方米/小時(shí)(m3/h),升/秒(l/s), L/s=3.6 m3/h=0.06 m3/min=60L/min
G=Qρ G為重量 ρ為液體比重
例:某臺(tái)泵流量50 m3/h褒堆,求抽水時(shí)每小時(shí)重量?水的比重ρ為1000公斤/立方米滋饲。
解:G=Qρ=50×1000(m3/h·kg/ m3)=50000kg / h=50t/h
七厉碟、什么叫揚(yáng)程?用什么字母表示屠缭?用什么計(jì)量單位箍鼓?和壓力的換算及公式?
單位重量液體通過泵所獲得的能量叫揚(yáng)程呵曹。泵的揚(yáng)程包括吸程在內(nèi)款咖,近似為泵出口和入口壓力差。揚(yáng)程用H表示奄喂,單位為米(m)铐殃。泵的壓力用P表示,單位為Mpa(兆帕),H=P/ρ.如P為1kg/cm2富腊,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)
八坏逢、什么叫汽蝕余量?什么叫吸程蟹肘?各自計(jì)量單位表示字母词疼?
泵在工作時(shí)液體在葉輪的進(jìn)口處因一定真空壓力下會(huì)產(chǎn)生汽體摇致,汽化的氣泡在液體質(zhì)點(diǎn)的撞擊運(yùn)動(dòng)下谅儡,對(duì)葉輪等金屬表面產(chǎn)生剝蝕,從而破壞葉輪等金屬肯仍,此時(shí)真空壓力叫汽化壓力妈扁,汽蝕余量是指在泵吸入口處單位重量液體所具有的超過汽化壓力的富余能量。單位用米標(biāo)注景捅,用(NPSH)r粘胧。吸程即為必需汽蝕余量Δh:即泵允許吸液體的真空度,亦即泵允許的安裝高度赚懊,單位用米诅潮。
吸程=標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(10.33米)-汽蝕余量-安全量(0.5米)
標(biāo)準(zhǔn)大氣壓能壓管路真空高度10.33米。
例如:某泵必需汽蝕余量為4.0米你朝,求吸程Δh胜全?
解:Δh=10.33-4.0-0.5=5.83米
九、什么是水泵的汽蝕現(xiàn)象以及其產(chǎn)生原因
1爪只、汽蝕
液體在一定溫度下琅功,降低壓力至該溫度下的汽化壓力時(shí),液體便產(chǎn)生汽泡先嬉。把這種產(chǎn)生氣泡的現(xiàn)象稱為汽蝕轧苫。
2、汽蝕潰滅
汽蝕時(shí)產(chǎn)生的氣泡疫蔓,流動(dòng)到高壓處時(shí)含懊,其體積減小以致破滅。這種由于壓力上升氣泡消失在液體中的現(xiàn)象稱為汽蝕潰滅衅胀。
3岔乔、產(chǎn)生汽蝕的原因及危害
泵在運(yùn)轉(zhuǎn)中,若其過流部分的局部區(qū)域(通常是葉輪葉片進(jìn)口稍后的某處)因?yàn)槟撤N原因拗小,抽送液體的絕對(duì)壓力降低到當(dāng)時(shí)溫度下的液體汽化壓力時(shí)重罪,液體便在該處開始汽化,產(chǎn)生大量蒸汽哀九,形成氣泡剿配,當(dāng)含有大量氣泡的液體向前經(jīng)葉輪內(nèi)的高壓區(qū)時(shí),氣泡周圍的高壓液體致使氣泡急劇地縮小以至破裂。在氣泡凝結(jié)破裂的同時(shí)呼胚,液體質(zhì)點(diǎn)以很高的速度填充空穴茄唐,在此瞬間產(chǎn)生很強(qiáng)烈的水擊作用,并以很高的沖擊頻率打擊金屬表面沖擊應(yīng)力可達(dá)幾百至幾千個(gè)大氣壓膳庵,沖擊頻率可達(dá)每秒幾萬次辐芍,嚴(yán)重時(shí)會(huì)將壁厚擊穿。
4描休、汽蝕過程
在水泵中產(chǎn)生氣泡和氣泡破裂使過流部件遭受到破壞的過程就是水泵中的汽蝕過程掷戚。水泵產(chǎn)生汽蝕后除了對(duì)過流部件會(huì)產(chǎn)生破壞作用以外,還會(huì)產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)肥册,并導(dǎo)致泵的性能下降猫郎,嚴(yán)重時(shí)會(huì)使泵中液體中斷,不能正常工作严荷。
十矩修、什么是泵的特性曲線?
通常把表示主要性能參數(shù)之間關(guān)系的曲線稱為離心泵的性能曲線或特性曲線啼康,實(shí)質(zhì)上厅揍,離心泵性能曲線是液體在泵內(nèi)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的外部表現(xiàn)形式,通過實(shí)測求得凑逗。特性曲線包括:流量-揚(yáng)程曲線(Q-H)弹惦,流量-效率曲線(Q-η),流量-功率曲線(Q-N)满败,流量-汽蝕余量曲線(Q-(NPSH)r)肤频,性能曲線作用是泵的任意的流量點(diǎn),都可以在曲線上找出一組與其相對(duì)的揚(yáng)程算墨,功率宵荒,效率和汽蝕余量值,這一組參數(shù)稱為工作狀態(tài)净嘀,簡稱工況或工況點(diǎn)报咳,離心泵最高效率點(diǎn)的工況稱為最佳工況點(diǎn),最佳工況點(diǎn)一般為設(shè)計(jì)工況點(diǎn)挖藏。一般離心泵的額定參數(shù)即設(shè)計(jì)工況點(diǎn)和最佳工況點(diǎn)相重合或很接近暑刃。在實(shí)踐選效率區(qū)間運(yùn)行,即節(jié)能膜眠,又能保證泵正常工作岩臣,因此了解泵的性能參數(shù)相當(dāng)重要。
十一宵膨、什么叫泵的效率庇启?公式如何丢墅?
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盛媚,即原動(dòng)機(jī)傳到泵軸上的功率莽简,故又稱軸功率,用P表示撤忆。
有效功率即:泵的揚(yáng)程和質(zhì)量流量及重力加速度的乘積淹宽。
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(zhì)量流量 Qm=ρQ (t/h 或 kg/s)
十二、什么是泵的全性能測試臺(tái)矿钩?
能通過精密儀器準(zhǔn)確測試出泵的全部性能參數(shù)的設(shè)備為全性能測試臺(tái)劫丧。國家標(biāo)準(zhǔn)精度為B級(jí)。流量用精密蝸輪流量計(jì)測定父绿,揚(yáng)程用精密壓力表測定尿旅。吸程用精密真空表測定陋疑。功率用精密軸功率機(jī)測定畅廷。轉(zhuǎn)速用轉(zhuǎn)速表測定。效率根據(jù)實(shí)測值:n=rQ102計(jì)算泉钮。
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