泵的基礎知識大全

一、什麽是泵？

    泵是（shì）輸送液體或使液體增壓的機械。它將原（yuán）動機的機械能或其他外部能量（liàng）傳送給液體，使液體能量增加。

    泵主要用來輸送水、油、酸堿（jiǎn）液、乳化液、懸乳液和液態金屬等液體，也可（kě）輸送液、氣混合物及含懸浮固體（tǐ）物的（de）液體。

    泵通常可按工作原理分為容積式泵、動力式泵和其他（tā）類（lèi）型（xíng）泵（bèng）三類。除按工作原理分類外，還可按其他方法分類和（hé）命名。如（rú），按驅動方法可分為電動泵和水輪（lún）泵等；按結（jié）構可分為（wéi）單級泵和多級（jí）泵（bèng）；按用途可分為鍋爐給水泵和計量泵等；按輸送液體的性質可分為水泵（bèng）、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，可以（yǐ）畫成曲線來表示，稱（chēng）為泵的特性曲線，每（měi）一台泵都有自己特定的特性曲線。

二、泵的定義與曆史來源

    輸送液體或（huò）使液（yè）體增壓的機械。廣義上的泵是輸送流（liú）體（tǐ）或使其增壓的機械，包（bāo）括某些輸送氣體的機械。泵把原動（dòng）機的機械能或其他能源的（de）能量傳給液體，使液體（tǐ）的能量增加。

    水的提升對於人類生活和生產都十分重要。古（gǔ）代已有各種提水器具（jù），如埃及的鏈泵（bèng）（前17世紀）、中國的桔槔（前17世紀）、轆轤（前11世紀）、水車（公元1世紀） ，以及公元前3世紀古希臘阿（ā）基米德發明的螺旋（xuán）杆等。公元前（qián）200年左右，古希臘工匠克（kè）特（tè）西比烏斯發（fā）明了最原始的活塞（sāi）泵-滅火泵。早在1588年就有了關於4葉（yè）片滑片泵的記載， 以後陸續出現（xiàn）了其他各種回轉泵 。1689年，法國的D.帕潘發明了4葉片葉輪的蝸殼離心泵。1818年 ，美國出現（xiàn）了具有徑向直葉片  、半開式雙吸葉輪和蝸殼（ké）的離心（xīn）泵。1840～1850年（nián），美國（guó）的H.R.沃辛頓發明了（le）泵缸和蒸汽（qì）缸對置的蒸汽直接作用的活塞泵，標誌著現代活塞泵的形成（chéng）。1851～1875年，帶有（yǒu）導葉（yè）的多級離心泵相（xiàng）繼發明，使發展高揚程離心泵成為可能。隨（suí）後，各種泵相繼問世。隨著各（gè）種先進技術的應用（yòng），泵（bèng）的效率逐步提高，性（xìng）能範圍和應用也日漸擴大。

三、泵的分類（lèi）依據（jù）

  泵的種類繁多，按工作原（yuán）理可分為：①動力式泵，又叫葉輪式（shì）泵或葉片（piàn）式泵，依靠旋轉的葉輪對液體的動力（lì）作用（yòng），把能量（liàng）連續地傳遞給液體，使液體的動能（為主）和壓力能增加，隨後通過壓出室將動能（néng）轉（zhuǎn）換為壓力能，又可分為（wéi）離心泵、軸流泵、部分流泵和旋渦（wō）泵（bèng）等。②容積式泵，依靠（kào）包容液體的密封工作空間容積的周期性變化，把能量（liàng）周期性地傳遞給（gěi）液體，使液體的壓力增加（jiā）至將液體強行（háng）排出，根據（jù）工作元件的運動形（xíng）式又可（kě）分為往複泵和回轉泵（bèng）。③其他類型的泵，以其他形式傳遞能量。如射流泵依靠高速噴射（shè）的工作流體將需輸送的（de）流體吸入泵（bèng）後混合，進行動（dòng）量交換以傳遞能量；水錘泵利用製動時流動中的部分水被升到（dào）一（yī）定高（gāo）度傳遞能（néng）量 ；電磁泵是使（shǐ）通電的（de）液態金屬在電磁力作用下產生流動而實現（xiàn）輸送。另外，泵也可按輸送液體的性質、驅動方法、結構、用途等進行分（fèn）類（lèi）。

四、泵在各個領（lǐng）域中的應用

    從泵的（de）性能範圍看，巨型（xíng）泵（bèng）的流（liú）量每小時可達幾（jǐ）十萬立方米以上，而微型泵的流（liú）量每小時（shí）則在幾十毫升以下；泵的壓力可從常壓到高達19.61Mpa(200kgf/cm2)以上；被輸送液體的溫度最（zuì）低達-200攝氏（shì）度以下，最高可達800攝氏（shì）度以上（shàng）。泵輸送液體的種類繁（fán）多，諸如（rú）輸送水（清水（shuǐ）、汙水等）、油液（yè）、酸（suān）堿液（yè）、懸浮液、和液態金屬等。

    在化工和石油部（bù）門的生產中（zhōng），原料、半（bàn）成品和成品大多是液體，而將原料製成半成品和成品，需要經過複雜的工藝過程，泵在這些過程中（zhōng）起（qǐ）到了輸送液體和提供化學反應的壓力流量的作用，此（cǐ）外，在很多裝置中還用泵來調（diào）節溫度。    

    在農業生產中，泵是主要的排灌機（jī）械。我國農村幅原廣闊，每年農村都需要大量的泵，一般來（lái）說農用泵（bèng）占泵總產量（liàng）一半以（yǐ）上。  

    在礦業和冶金工業中，泵也（yě）是使用最多的設備。礦井（jǐng）需要用泵排水，在選礦、冶煉和軋製（zhì）過程（chéng）中，需用泵來供水先等。   

    在電力部門，核電（diàn）站（zhàn）需要核主泵、二級泵、三級泵、熱電廠需（xū）要大量的鍋爐給（gěi）水泵、冷凝水泵、循環水泵和灰渣泵等（děng）。   

    在國防建（jiàn）設（shè）中，飛（fēi）機襟翼、尾舵和起落架的調節、軍艦和坦克炮塔的轉動、潛艇的沉浮等都需要用泵。高壓和有放射性的液體，有的還要求泵無任何泄漏等。   

    在船舶製造工業中，每艘遠洋輪上所用的泵一（yī）般在百台以上，其類型也（yě）是各式各樣的。其它如城市的給（gěi）排水、蒸汽機車（chē）的用水（shuǐ）、機床中的潤滑和冷（lěng）卻（què）、紡織工業中輸送（sòng）漂液和染（rǎn）料、造紙工業中輸送紙漿，以（yǐ）及食品（pǐn）工業中（zhōng）輸送牛奶和糖（táng）類食品等，都需要有大量（liàng）的（de）泵（bèng）。   

    總之，無論是飛機、火箭、坦克、潛艇、還是鑽井、采礦、火車、船舶，或者是（shì）日常的生活，到處都需要用泵，到處都（dōu）有泵在運行。正是這樣，所以把泵列為通用機械，它是機械工業中的一類生要產品。

 五、泵的基本參數

    表征泵主（zhǔ）要性能的基本參數有以下（xià）幾個：

    1、流量Q

   流量是（shì）泵在單位時間內輸送出去的液體量（liàng）（體積或質量）。

    體（tǐ）積（jī）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的關（guān）係為：Qm=ρQ

    式中　ρ——液體的密度（dù）（kg/m3，t/m3），常溫清水（shuǐ）ρ=1000kg/m3。

    2、揚程H

    揚（yáng）程是泵所抽送的單位重量液體從泵進口處（泵進口法蘭）到（dào）泵出口處（泵出口法蘭）能量（liàng）的增值。也就是一牛（niú）頓（dùn）液體通過泵獲得的有效能量。其單位是N·m/N=m，即泵抽送液體的（de）液柱高度，習（xí）慣簡稱為米。

　3、轉速n

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

  4、汽蝕餘量NPSH

    汽蝕餘量又叫淨正吸頭，是表示（shì）汽蝕（shí）性能的主（zhǔ）要參數。汽（qì）蝕（shí）餘量國內曾用Δh表示。

  5、功率和效率（lǜ）

    泵的功率通常是（shì）指輸入功率，即原動機傳支泵軸上（shàng）的功率，故又稱為軸功率，用P表示；

    泵的有效功率（lǜ）又稱輸出功率，用Pe表示。它是單位時（shí）間內從泵中輸送出去的液體在泵中獲得（dé）的有效能量。

    因為揚程是（shì）指泵輸出的單位重液（yè）體從泵中所獲得的（de）有效能量（liàng），所以，揚程和質量流量及重力加速度的乘（chéng）積，就（jiù）是單位時間內（nèi）從泵中輸出的液體所獲得的（de）有效（xiào）能量——即泵的有效功率（lǜ）：  Pe=ρgQH(W)=γQH(W)

    式中 ρ——泵輸送液體的密度（kg/m3）；

         γ——泵輸送液（yè）體的重度（N/m3）；

         Q——泵的流量（m3/s）；

         H——泵（bèng）的揚程（m）；

         g——重（chóng）力加（jiā）速度(m/s2)。

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

 六、什麽叫流量？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，流量用Q表示，計量（liàng）單位（wèi）：立方米/小時（m3/h）,升/秒（l/s）, L/s=3.6 m3/h=0.06   m3/min=60L/min

    G=Qρ G為重量 ρ為（wéi）液體比重

    例:某（mǒu）台泵流量50 m3/h，求抽水時每小時重量？水的比重ρ為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（zì）母表（biǎo）示？用什麽計量單位？和壓力的換算及公（gōng）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。揚程用H表示，單位為米（mǐ）（m）。泵的壓力用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（jīn）/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、什麽叫汽蝕餘（yú）量？什麽叫吸程？各自計量單（dān）位表示字母？

    泵在工（gōng）作時液體在葉輪的進口處因一定真空壓力下會產生汽體，汽化的氣泡在液體質點的撞擊運動下（xià），對（duì）葉輪等金屬表麵產生剝蝕，從（cóng）而破壞葉輪等金屬，此時真空壓力叫（jiào）汽化壓力，汽蝕餘量是指在泵吸入（rù）口處單位重量液體所具有的超過汽化壓力的富餘能量。單位用米標注，用（yòng）（NPSH）r。吸程即為必需汽蝕餘量Δh：即泵允許吸液體的真空（kōng）度，亦（yì）即（jí）泵允（yǔn）許的安裝高度，單（dān）位用（yòng）米。

吸程=標準大氣壓（10.33米）-汽蝕餘量（liàng）-安全量（0.5米）

    標準大（dà）氣壓能（néng）壓管路真空高度10.33米。

    例如：某（mǒu）泵必需汽蝕餘量為4.0米，求吸程Δh？

    解：Δh=10.33-4.0-0.5=5.83米 

九、什（shí）麽是水泵的汽蝕現象以（yǐ）及其產生（shēng）原因

    1、汽蝕

    液體在一定溫度下，降（jiàng）低壓力至該溫度下的汽化壓力時，液體便產生汽泡。把這種產生氣泡（pào）的現象（xiàng）稱為汽蝕。

    2、汽蝕潰滅

    汽蝕時產生的氣泡，流（liú）動到高壓處時，其體積減小以致破滅。這種由於壓力上升氣泡消失在液體中的現象稱為汽蝕（shí）潰滅。

    3、產生汽蝕的原因及危害

    泵在運轉中，若其過流（liú）部分的局部區域（通常是葉輪葉片進口稍後的某處）因為某（mǒu）種原因，抽送液體的絕對壓力降低到當時溫度下的液（yè）體汽化壓力時，液體便在該處開始汽（qì）化，產（chǎn）生大量蒸汽，形成氣泡，當含有大量（liàng）氣（qì）泡的液體向前經葉輪內的高壓區時，氣泡周圍的高壓液體致使氣泡急劇地（dì）縮小以至破裂。在氣泡凝結破裂的同時，液體質點以很高的（de）速度填充空穴，在此瞬間產生很強烈的水擊作用，並以很高的衝擊頻率打擊金屬表麵衝（chōng）擊應力可達幾百至幾千個大氣壓，衝擊頻率可達每秒幾萬次，嚴重時（shí）會將壁厚擊穿。

    4、汽蝕過（guò）程

    在水泵中產生氣泡和氣泡破裂使過流部件遭受（shòu）到破壞的過程就是（shì）水泵（bèng）中的汽蝕過（guò）程（chéng）。水泵（bèng）產（chǎn）生汽蝕後除了對（duì）過流部件會產生破壞作用以外（wài），還會產生噪聲和振動，並導致泵的性能下（xià）降，嚴（yán）重時（shí）會使（shǐ）泵中液體中斷，不能正（zhèng）常工作。

十、什麽是泵的（de）特性（xìng）曲線？

    通常把表示主要性能參數（shù）之間關係的曲線（xiàn）稱為離心泵的性能曲（qǔ）線或（huò）特性曲線，實質上，離心泵性（xìng）能曲線是液體在泵內運動規律的外部表現形式，通過實測（cè）求得。特性曲線包括：流量-揚程曲線（Q-H），流量-效率曲線（Q-η），流量-功率曲線（Q-N），流量-汽蝕餘量曲線（Q-（NPSH）r），性（xìng）能曲（qǔ）線作用是泵的任意的流量（liàng）點，都可以在曲線上（shàng）找出一組與其相對的揚程（chéng），功率，效（xiào）率和汽蝕餘量值，這一組參數稱為工作狀態，簡（jiǎn）稱工況或工（gōng）況點，離心泵最高效率點的（de）工況稱為最佳工況點（diǎn），最佳工況點一般為設計工況點。一般離心泵的額（é）定參數即設計工況點和最（zuì）佳工況點相（xiàng）重合或很接近。在實（shí）踐選效率區間運行，即節能（néng），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（shí）麽叫泵的效（xiào）率？公式如何？

    指泵的有效（xiào）功率和（hé）軸功率之比。η=Pe/P

    泵的功（gōng）率通常指輸入功率，即原動機傳到泵軸上（shàng）的功率，故又稱軸功（gōng）率，用（yòng）P表示。

    有效功率即：泵的揚程和質量流（liú）量及重力加速度的乘積（jī）。

    Pe=ρg QH (W) 或Pe=γQH/1000 （KW）

    ρ：泵輸送液（yè）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）

    質量流（liú）量 Qm=ρQ (t/h 或（huò） kg/s) 

十二、什麽是泵的全性（xìng）能測試台？

    能通過精密儀器準確（què）測試出泵的全部性能參數的設備為（wéi）全性能測試台。國家（jiā）標（biāo）準精（jīng）度為B級。流量用精密（mì）蝸輪流量計（jì）測定，揚程用精密壓力表測定（dìng）。吸（xī）程用（yòng）精密真空表測定。功率用精密軸功率（lǜ）機測定。轉速用轉速表測定。效率（lǜ）根據實測值：n=rQ102計算。