泵的基礎知識大全

一、什麽是泵？

    泵是輸送液體或使液（yè）體增壓的機械。它將原動機（jī）的機械能或其他外部能量傳送給液體，使（shǐ）液體能量增加。

    泵主要用來（lái）輸送水、油、酸堿液、乳化液、懸乳液和液態金屬等液體，也可輸送液、氣混合物及含懸浮固（gù）體物的（de）液體。

    泵通常可按工作原理分為容積式泵、動（dòng）力式泵（bèng）和其他（tā）類型泵三類。除按工作（zuò）原理分類外，還可（kě）按其他方法分類和命名。如，按驅（qū）動方法可分為電動泵和水輪泵等；按結（jié）構可分為單級泵和（hé）多級泵；按用途可分為鍋爐給水泵和計量泵等；按輸送液體的性（xìng）質可（kě）分為水泵、油泵和泥漿泵等。

    泵的各個性能參數之間存在著一定的相互依賴變化關係（xì），可以畫成（chéng）曲（qǔ）線來表示，稱為泵的（de）特性曲線，每一台泵都有自己（jǐ）特定的特性曲線。

二、泵的定（dìng）義與曆史來源

    輸送液體或使（shǐ）液體增壓的機械（xiè）。廣義上的泵是輸送流體或使其增壓的（de）機械，包括某些（xiē）輸送氣體的機（jī）械。泵把原動機（jī）的機械能或其他能源的能量（liàng）傳給液體，使液體的能量增加（jiā）。

    水的（de）提升對於人類生活和生產都十分重要。古代（dài）已（yǐ）有各種提水器具（jù），如埃及（jí）的鏈泵（前17世（shì）紀）、中國的桔（jú）槔（前17世（shì）紀）、轆轤（前11世紀）、水車（公元1世紀） ，以及公元前3世（shì）紀古希（xī）臘阿基米德發明的螺旋杆等。公元前200年左右，古希（xī）臘工匠克特西比（bǐ）烏斯發明了最原始的活塞泵-滅火泵。早（zǎo）在1588年就有了關於4葉片滑片泵的記載， 以後陸續（xù）出（chū）現了其他各種（zhǒng）回轉泵 。1689年，法國的D.帕潘發明了4葉片（piàn）葉輪的蝸殼離心泵。1818年 ，美國出現了（le）具有徑向直葉片  、半開式雙吸葉輪和蝸殼的離心泵。1840～1850年，美國的H.R.沃辛頓發明了泵缸和蒸汽缸對置的蒸汽（qì）直接作（zuò）用的活塞泵，標誌著現代活塞泵的（de）形成。1851～1875年，帶有導葉的多級離心泵相（xiàng）繼發明，使發展高（gāo）揚程離心泵成為可能。隨後，各種泵相繼問世。隨著各種先（xiān）進技術（shù）的應用，泵的效率逐步提高，性能範圍和應用也日（rì）漸（jiàn）擴大。

三、泵的分（fèn）類依（yī）據

  泵的種類繁多（duō），按工作（zuò）原（yuán）理可分為：①動力式泵，又叫葉輪式泵或葉片式泵，依靠旋（xuán）轉的葉輪對液體的動力作用，把（bǎ）能量連續地傳遞給液體，使液體的動能（為（wéi）主）和壓力（lì）能增加，隨後通過壓出室將動能（néng）轉換（huàn）為壓力能，又可分為離心泵、軸流泵、部分流泵和旋渦泵等（děng）。②容積式泵，依靠包容（róng）液體的密（mì）封工（gōng）作空間容積的周期性變化（huà），把能（néng）量周期性地傳（chuán）遞給液體，使液體的壓力增加至將液體強行排出，根據工作元件的運動形式又可分為（wéi）往（wǎng）複泵和回轉泵。③其他類型的泵，以其他形式傳遞（dì）能量。如射流泵依（yī）靠高速噴（pēn）射的（de）工作流體將需輸送的流體吸入（rù）泵後（hòu）混合，進行動量交換（huàn）以傳遞能（néng）量；水錘泵利（lì）用製動時流動中的部分水被（bèi）升（shēng）到一定高（gāo）度傳（chuán）遞能量 ；電磁泵（bèng）是使通電的液（yè）態金屬在電磁力作用下（xià）產生流動而實現輸送。另外，泵也可按輸送液體（tǐ）的性（xìng）質、驅動方法、結構、用途等進行分類。

四、泵在各個領域中的應用

    從（cóng）泵的性（xìng）能範圍看，巨型泵（bèng）的流量（liàng）每小時可達幾（jǐ）十萬立方米（mǐ）以上，而微型泵的流量每小時則在幾十毫升以下；泵的壓力可從常（cháng）壓到高達19.61Mpa(200kgf/cm2)以上；被輸送液體的（de）溫度最低達-200攝氏度以下，最高（gāo）可達800攝氏度以上。泵輸送液體的種類繁多，諸（zhū）如輸（shū）送水（清水、汙水等）、油液、酸堿液、懸浮液、和液（yè）態（tài）金屬等。

    在（zài）化工和石油部門的生產中，原料、半（bàn）成品和（hé）成品大（dà）多（duō）是液體，而將原料製成半（bàn）成品和成品，需要經過複雜的工（gōng）藝過程（chéng），泵在這些過程中起到了輸送液體和提供（gòng）化學反應的（de）壓力流量的作用，此外，在很多裝置中還用泵來調節溫度。    

    在農業生產中，泵是主要的排灌機（jī）械。我國農村（cūn）幅原廣（guǎng）闊，每年農村都需要大量的泵，一般來說農（nóng）用泵占泵總產量一半以上。  

    在礦業和冶金（jīn）工業中，泵也是使用最多的設備。礦井需要（yào）用泵（bèng）排（pái）水，在選礦（kuàng）、冶煉和軋（zhá）製過（guò）程中，需用泵來（lái）供水（shuǐ）先等。   

    在電力部門，核電站需要核（hé）主泵、二級泵、三級（jí）泵、熱電廠需要大量的（de）鍋爐（lú）給水（shuǐ）泵、冷凝水泵、循環（huán）水泵和灰渣泵（bèng）等。   

    在國防建設中，飛（fēi）機襟（jīn）翼、尾舵和起落架的調（diào）節、軍艦和坦克炮塔的轉動、潛艇的沉浮等都需要用泵。高壓和（hé）有放射性的（de）液體，有的還要求泵無任何（hé）泄漏等。   

    在船舶製（zhì）造工業中，每艘遠（yuǎn）洋輪上所用的泵一般在百台以上，其類型也是各式各樣的。其它如城市的給排水、蒸汽機車的用水、機床中的潤滑和冷卻、紡織工業（yè）中輸送漂液和染料、造紙（zhǐ）工業中輸送紙漿，以及食品工業中輸送（sòng）牛奶和糖類食品等，都需要有大量的泵。   

    總之，無論是飛機、火（huǒ）箭、坦克（kè）、潛艇、還是鑽井、采礦、火車、船舶，或者是日常的（de）生活，到處都需要用泵，到處都有泵在運行。正是這樣，所以把泵列為通用機（jī）械，它是機（jī）械工業中的（de）一類生要產品。

 五、泵的基本參數

    表征泵（bèng）主（zhǔ）要性能的基本（běn）參數有以下幾個：

    1、流量Q

   流量是泵在單位時間內輸送（sòng）出去的（de）液體量（體積或質量）。

    體積流量用Q表示，單位是：m3/s，m3/h，l/s等。

    質量流（liú）量用Qm表示，單位是：t/h，kg/s等。

    質量流量和體積流量（liàng）的關係為：Qm=ρQ

    式中　ρ——液（yè）體的密度（kg/m3，t/m3），常溫（wēn）清水ρ=1000kg/m3。

    2、揚程H

    揚（yáng）程是泵所抽送（sòng）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（néng）量。其單位是N·m/N=m，即泵抽送液體的液柱高度，習慣簡稱為米。

　3、轉速n

    轉速是泵軸單（dān）位（wèi）時間的轉數，用符號n表示，單位是r/min。

  4、汽蝕餘量NPSH

    汽蝕餘量（liàng）又叫淨（jìng）正吸頭，是表示（shì）汽（qì）蝕性能的主要參數。汽蝕餘量（liàng）國內曾用Δh表（biǎo）示。

  5、功率和效率（lǜ）

    泵的功率通常（cháng）是指輸入功率，即原動（dòng）機傳支泵（bèng）軸上的功率，故（gù）又稱（chēng）為軸功（gōng）率，用P表示；

    泵的有效功率又稱輸出功率，用Pe表示。它（tā）是單（dān）位（wèi）時間內從泵（bèng）中輸送出去的液體（tǐ）在泵中獲得的有（yǒu）效能量（liàng）。

    因為揚程是（shì）指泵輸出的單位重液體從泵中所（suǒ）獲得（dé）的有效能量，所以（yǐ），揚程和質量流量及重力加速度的乘積，就是（shì）單位時間內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（dù）（kg/m3）；

         γ——泵輸送（sòng）液體的重度（N/m3）；

         Q——泵的流量（m3/s）；

         H——泵的揚程（m）；

         g——重力加速度(m/s2)。

    軸功（gōng）率P和有效功率Pe之差為泵內的損失功（gōng）率，其大（dà）小用泵的效率來計量。泵（bèng）的效率為有效功率和軸功率之比，用（yòng）η表示。

 六、什麽叫流（liú）量？用什麽字母表示？如何換算？

     單位時間內泵排出液體的體積叫流量，流量（liàng）用（yòng）Q表（biǎo）示，計量單位：立（lì）方（fāng）米/小時（m3/h）,升/秒（l/s）, L/s=3.6 m3/h=0.06   m3/min=60L/min

    G=Qρ G為（wéi）重量 ρ為（wéi）液體比重（chóng）

    例:某台泵流量50 m3/h，求抽水時每小時重量？水的比重ρ為（wéi）1000公斤/立方米。

    解：G=Qρ=50×1000(m3/h·kg/ m3)=50000kg / h=50t/h 

七、什麽叫揚程？用什麽字母表示？用（yòng）什麽計量單（dān）位？和（hé）壓力（lì）的換算（suàn）及公式？

    單位重量液體通過泵所獲得的能量叫揚程。泵的揚程包括吸程在內，近似為泵出口和入口壓力差。揚程（chéng）用H表示，單位為米（m）。泵的壓（yā）力用P表示，單位為Mpa（兆帕），H=P/ρ.如P為1kg/cm2，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=進口壓力（lì）) 

八、什麽叫汽蝕（shí）餘量？什麽叫吸程？各自計量單（dān）位表示字母？

    泵在工作時液體在葉輪的進口處因一定真（zhēn）空壓力下（xià）會產生汽體，汽化的氣泡（pào）在液體質點的撞擊運動下（xià），對葉輪等金屬（shǔ）表麵產生剝（bāo）蝕，從而破壞葉（yè）輪等金屬，此時真空壓力叫汽化壓力，汽蝕餘量是指在泵吸入口處單位重量液體所具（jù）有的超過汽化壓（yā）力的富餘能量。單位用米標注，用（NPSH）r。吸程即為（wéi）必需汽蝕（shí）餘量Δh：即泵允許（xǔ）吸液（yè）體的真空（kōng）度，亦即泵允許的安裝高（gāo）度，單位用米。

吸程=標準大氣壓（10.33米）-汽蝕餘量-安全量（0.5米）

    標準大氣壓能壓（yā）管路真空高度10.33米。

    例如（rú）：某泵（bèng）必需汽蝕餘量（liàng）為4.0米，求吸程Δh？

    解：Δh=10.33-4.0-0.5=5.83米 

九、什麽是水泵的汽蝕現（xiàn）象以及其產生原（yuán）因

    1、汽蝕

    液體在一定溫度下，降低壓（yā）力至該溫度下的汽化壓（yā）力時，液體便產生汽泡。把這種產（chǎn）生氣泡的現象稱為汽蝕。

    2、汽蝕潰滅

    汽蝕時產生的氣泡，流動到高壓處時，其體積減（jiǎn）小以致破滅。這種由於壓（yā）力上升氣泡消失在液（yè）體中的現象稱為汽蝕潰滅。

    3、產生汽蝕的原因及危害

    泵在運轉中，若其過流部分的局部區域（通常是葉輪葉片進口稍後的某處）因為某種原因，抽送液體的絕對壓力（lì）降低到當時溫度下的液體（tǐ）汽化壓力時，液體便在該處開始汽化，產（chǎn）生大量蒸汽，形成氣泡，當含有大量氣泡的液體向前（qián）經葉輪內的高壓區時，氣泡（pào）周（zhōu）圍的高（gāo）壓液體致使氣（qì）泡急劇地縮（suō）小以至破裂。在氣（qì）泡凝結破裂的同時，液體質點（diǎn）以很（hěn）高的速（sù）度填充空穴，在（zài）此瞬間（jiān）產生很強烈的水擊作用，並以很高的衝擊頻率打擊金屬（shǔ）表麵衝擊（jī）應（yīng）力可達幾百至幾千個大（dà）氣壓，衝擊頻率可達每秒幾萬次，嚴重時會將壁厚擊（jī）穿。

    4、汽蝕過程

    在水泵（bèng）中產生氣（qì）泡和氣泡破裂使過流部件遭受到（dào）破壞的過程就是水泵中的汽蝕（shí）過程。水泵產生汽蝕後除了（le）對過流部件會產生（shēng）破壞作用以外，還會產（chǎn）生噪聲和振動，並導致（zhì）泵的（de）性能下降，嚴重時會使泵中液體中斷，不能正（zhèng）常工作。

十、什麽是（shì）泵的特性曲線？

    通常把（bǎ）表（biǎo）示主要性能參數（shù）之間（jiān）關係的曲線（xiàn）稱為離心泵的性能曲（qǔ）線或特性曲線，實質上，離心泵性能曲線是液體在泵內運（yùn）動規律的外部表現形式，通過實測求得。特性曲線包括：流量-揚程曲線（Q-H），流（liú）量-效率曲線（Q-η），流（liú）量-功率（lǜ）曲線（Q-N），流量-汽蝕餘量曲線（Q-（NPSH）r），性能曲（qǔ）線作用是泵的任意的流量點，都可以在曲線上找出一組與其相對的揚程，功率，效率和汽蝕（shí）餘量值，這一組參數稱為工作狀態，簡稱工況或工況點，離心泵最高效率點的工況稱為最佳工（gōng）況點，最佳工況點一般為設計（jì）工況點。一般離心泵的額（é）定參（cān）數（shù）即設計工況點和最佳工況點相重合或很（hěn）接近。在實（shí）踐選（xuǎn）效率區間運（yùn）行，即節能，又能保證泵正常工作，因此了解泵的性能參數相當重要。 

十一、什麽叫（jiào）泵的效率？公式如何（hé）？

    指泵的有效功率（lǜ）和軸功率之比。η=Pe/P

    泵的功率通常指輸入功率，即原動（dòng）機傳到泵軸上的功率，故又稱（chēng）軸功率，用P表示。

    有效功率即：泵的揚程（chéng）和質（zhì）量流量及重力加速度的乘積。

    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（chóng）度 γ=ρg （N/ m3）

    g：重力加速度（m/s）

    質量流量 Qm=ρQ (t/h 或 kg/s) 

十二（èr）、什麽是泵的（de）全性能測試台？

    能通過精密儀器準確（què）測試出泵（bèng）的全部性能參（cān）數的設備為全性能測試台。國家（jiā）標準精度為B級（jí）。流量用精密蝸輪流量計測（cè）定，揚程用精密（mì）壓力（lì）表測定。吸程用精密真空表測定。功率用精密軸功率機測定。轉速用轉速表測（cè）定。效率（lǜ）根據實測值（zhí）：n=rQ102計算。