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1、舰船用水泵泵设备培训教材江苏万丰船船用设备备制造有有限公司司二O一一年年四月二二十一日日中国泵产业业市场运运行与投投资前景景分析中国泵行业业是在新新中国成成立以后后发展起起来的，特特别是改改革开放放以来，泵泵行业得得到了快快速发展展。除少少数的特特殊泵类类产品外外，现有有的产品品品种和和数量基基本能满满足国民民经济各各部门的的需要。泵泵行业主主要产品品有各类类离心泵泵、混流流泵、轴轴流泵、旋旋涡泵、回回转式容容积泵、往往复式容容积泵和和水环真真空泵等等。在这这些泵类类产品中中，按台台数计算算，离心心泵约占占70%，回转转式容积积泵和往往复式容容积泵约约占188%。随随着各行行业尤其其是流程程工
2、业的的快速发发展，中中国的泵泵行业也也经历了了高速的的发展。同同时，水水处理行行业、石石化行业业、石油油天然气气行业、电电力行业业继续保保持较高高的景气气度。虽然我我国的泵泵业发展展已有了了长足的的进步，但但还是存存在诸多多问题，主主要是市市场秩序序混乱；产品结结构不完完整，低低端市场场产品供供过大于于求；企企业技术术水平相相对较低低，自主主研发自自主创新新能力不不强。这这些问题题在一定定程度上上阻碍了了我国泵泵业市场场的健康康发展。随随着越来来越多的的跨国泵泵生产企企业进入入中国，泵泵业市场场竞争的的国际化化日益加加深，国国内泵业业企业在在技术、管管理等方方面将面面临越来来越大的的挑战。从从
3、美国、德德国等发发达国家家的泵行行业发展展过程来来看，中中国的泵泵业市场场势必要要经历一一场由外外资（合合资）企企业主导导的整合合。这一一轮整合合必将淘淘汰一部部分缺乏乏技术能能力和市市场竞争争力的中中小型企企业。这这无疑有有助于提提高中国国泵业市市场的集集中度，调调整市场场秩序。这这也将使使中国的的泵业市市场更具具生机，并并积极参参与到全全球泵业业市场的的竞争中中。第一讲:概概述什么是泵？泵是用用来输送送液体的的一种机机械。液体机械能能有位能能、动能能和压力力能三种种形式，它它们之间间可以相相互转换换。机械械能量较较低的液液体是不不可能自自发地到到达机械械能量较较高的位位置，况况且液体体在管
4、路路中流动动还要克克服管路路阻力而而损失一一部分能能量。例如，锅炉炉给水需需要显著著提高液液体的压压力能；将压载载水驳出出舷外，需需要提高高液体的的位能，这这些液体体的输送送都需要要用泵来来完成。本本质上：泵是用用来提高高液体机机械能的的设备。主动力装置置用泵：有主海海水泵，缸缸套冷却却水泵，冷却泵，滑油泵，燃油供给泵等。辅助装置用用泵：有有副海水水泵和淡淡水泵；辅锅炉炉装置用用的给水水泵、燃燃油泵；制冷装装置用的的冷却水水泵；海海水淡化化装置用用的海水水泵、凝凝水泵，舵舵机或其其它液压压甲板机机械用的的液压泵泵等。船舶安全及及生活设设施用泵泵：有压压载泵，舱舱底泵，消消防水泵泵，日用用淡水泵
5、泵、日用用海水泵泵和热水水循环泵泵，通常常还有兼兼作压载载、消防防、舱底底水泵用用的通用用泵。特殊船舶专专用泵为为其特殊殊营运要要求而专专门设置置的泵，如如货油泵泵、泥浆泵泵、打捞泵泵、喷水推推进泵、捕鱼泵泵等。第二讲：泵泵的分类类1、按产生生的全压压高低分分类：PP小于2MMPa为为低压泵泵；p在2MPPa和6MPPa之间间的为中中压泵；p大于6MMPa为为高压泵泵；2、按工作作原理可可分类：容积式泵泵靠工作部件件的运动动造成工工作容积积周期性性地增大大和缩小小而吸排排液体，并并靠工作作部件的的挤压而而直接使使液体的的压力能能增加。容积式泵根根据运动动部件运运动方式式的不同同又分为为：往复复
6、泵和回回转泵两两类。根据运动部部件结构构不同分分为活塞塞泵和柱柱塞泵；其他还还有齿轮轮泵、螺螺杆泵、叶叶片泵和和水环泵泵。叶轮式泵泵叶轮式泵是是靠叶轮轮带动液液体高速速回转从从而把机机械能传传递给所所输送的的液体。根据泵的叶叶轮和流流道结构构特点的的不同可可分为： 1）离离心泵 2）轴轴流泵 3）混混流泵 4）旋旋涡泵。喷射式泵泵是靠工作流流体产生生的高速速射流引引射流体体，然后后再通过过动量交交换而使使被引射射流体的的能量增增加。3、泵的其其它分类类泵还可以以按泵轴轴位置分分为: 1)立立式泵 2)卧卧式泵按吸口数数目分为为: 1)单单吸泵 2)双双吸泵按驱动泵泵的原动动机来分分: 1)电电
7、动泵 2)汽汽轮机泵泵 3)柴柴油机泵泵第三讲：泵泵的工作作原理离心泵的的工作原原理：用原动机带带动水泵泵叶轮转转动，叶叶轮中的的叶片对对其中的的流体做做功，迫迫使它们们旋转，旋旋转的流流体在惯惯性离心心力的作作用下，从从中心向向边缘流流去，其其压力和和速度不不断提高高，最后后以很高高的流速速和压力力流出叶叶轮进入入泵壳内内。其优点是效效率高、性性能可靠靠、流量量均匀、容容易调节节，应用用最为广广泛。轴流式水水泵的工工作原理理：当原动机驱驱动浸在在流体中中的叶轮轮旋转时时，轮内内的流体体就相对对叶片做做绕流运运动，叶叶片会对对流体产产生一个个推力从从而对流流体做功功，使流流体的能能量增加加，并
8、沿沿轴向流流出叶轮轮，经过过导叶等等部件压压出管路路，同时时叶轮入入口处的的流体被被吸入，形形成连续续工作。其其特点结结构紧凑凑、外形形尺寸小小、质量量轻的特特点，适适合于大大流量、低低压头的的使用环环境。混流式水水泵的工工作原理理：此类型水泵泵结合了了离心式式水泵和和轴流式式水泵的的特点，流流体是沿沿介于轴轴向和径径向之间间的圆锥锥面方向向流出叶叶轮，工工作原理理是部分分利用了了叶片推推力和惯惯性离心心力的作作用。其其特点是是流量大大、压头头较高。容积式水水泵的工工作原理理：利用原动机机驱动部部件（活活塞、齿齿轮等）使使工作室室的容积积发生周周期性的的改变，依依靠压差差使流体体流动，从从而达
9、到到输送流流体的目目的。其其特点是是结构简简单、轻轻便紧凑凑、工作作可靠。喷射泵的的工作原原理：高压的流体体经喷嘴嘴后成为为高速射射流进入入工作室室，工作作室内喷喷管附近近的低压压流体大大量地卷卷带经扩扩压管升升压后输输出，同同时又使使水池中中的流体体被吸入入工作室室，从而而形成连连续工作作过程。喷喷射泵的的工作流流体可以以是高压压蒸汽，也也可以是是高压水水，被输输送的流流体可以以是水、油油或空气气。第四讲：万万丰常规规水泵的的规格型型号目前江苏万万丰船用用设备制制造有限限公司可可整船配套套：CLLZ系列列立式自自吸离心心泵、CCLZ/2系列列立式自自吸双级级双出口口离心泵泵、CLLH系列列立
10、式离离心泵、CCLH/2系列列立式双双级双出出口离心心泵、CCWL系系列系列列卧式离离心泵、CCWZ系系列卧式式自吸离离心泵、CCQX（WW）系列列潜水（污污）泵、CCWY系系列柴油油机消防防泵、CCWF系系列封水水泵、CCF系列列粉碎泵泵、CSS系列手手摇泵、CP系列喷射泵等类型的水泵供应。（DNW系系列）(BA、CCB系列列)(CL系列列) (CLLZ/22系列)(CLHHG系列列)(CLHH/2系系列)(W系列)(CWLL系列)(BL系列列) (CWYY系列)(CQX(W)系系列)(CW(LL)S系系列)(CW(L)SS系列)(CWD系系列)(CWZZ系列)(CIS系系列)(CWFF系列
11、)(CPT系系列)(CPJJ系列)（CBL系系列）（CLZZ系列）（CS系系列）（CQX系系列）（CQX系系列）举例：（CCWX系系列）CLH1000-880-113(ZZ)型号号意义为为：船用用立式离离心泵，吸入入口径为为1000mm，排排出口径径为800mm，泵泵的比转转速为1130，ZZ表示直直联，无无Z则说说明用联联轴节联联接。注：水泵的的比转数数是由最最佳工况况下的转转速、流流量和扬扬程组成成的一个个有因次次的相似似特征数数。第五讲：水水泵的基本技术术参数流量Q 泵在在单位时时间内排排出的液液体体积积，亦称称为送液液能力，单单位为mm3/h和和 L/s，11L/s=3.66m3/h。
12、扬程H水泵所输送送的单位位的流体体从进口口到出口口的能量量增值，也也就是单单位重量量的流体体通过泵泵所获得得的有效效能量。通通俗地讲讲：克服服阻力的的能力及及提升液液体的高高度称为为扬程或或压头。常常用的单单位为：mH22O或mm。扬程与泵的的结构尺尺寸、转转速、流流量等有有关。H=P出口口-P进口口P出口：水水泵出口口压力 PP进口：水水泵进口口压力 转速n转速是指泵泵轴每分分钟的回回转数，用用n表示，单单位是rrminn。大多多数泵由由原动机机直接传传动，二二者转速速相同。但但电动往往复泵一一般需经经过减速速，故其其泵轴(曲轴)的转速速比原动动机要低低。效率效率=输出出功率/输入功功率 =
13、ppe/pp总效率考考虑了泵泵的全部部能量损损失，其其包括以以下三种种损失： 1)由漏泄泄及吸入入液体中中含有气气体等造造成的流流量损失失，用容容积效率率v来衡量量，即vQQ tt 2)液体在在泵内流流动因摩摩擦、撞撞击、旋旋涡等水水力损失失造成的的扬程损损失，用用水力效效率h来衡量量，即h= HHHt 3)由运动动部件的的机械摩摩擦所造造成的能能量损失失，用机机械效率率m表示：m= ppt配套功率：指所配配原动机机的额定定输出功功率，用用pm表示示。考虑虑到泵运运转时可可能超负负荷等情情况，泵泵的配套套功率应应大于额额定轴功功率，即即pm=kmpp式中：K功率储储备系数数允许吸上上真空度度允
14、许吸上真真空度：泵工作作时所允允许的最最大吸入入真空度度, 用Hs表示示，单位位是MPPa。泵泵工作时时吸入口口处的真真空度高高到一定定程度时时，由于于液体在在泵内的的最低压压力降到到其饱和和蒸汽压压力pvv，液体体就可能能在泵内内汽化，使使泵不能能正常工工作。 Hs是是泵吸入入性能好好坏的重重要标志志，它主要要和泵的的型式与与结构有有关，泵泵内压降降小的泵泵允许吸吸上真空空度就大大。大气气压力入入降低、液液体温度度增高或或泵流量量增大，也也都会使使允许吸吸上真空空度减小小。泵铭铭牌上的的Hs是由由制造厂厂在标准准大气压压(7660mmmHg)下以常常温(20)清水在在额定工工况下进进行试验验
15、而得出出的。按国标规定定，试验验时逐渐渐增加泵泵的吸入入真空度度，容积积式泵以以流量比比正常工工作时下下降3时所所对应的的吸入真真空度为为Hs的标标定值。而而叶轮式式泵则以以扬程或或效率下下降规定定值为临临界状态态，再留留一定余余量，以以必需汽汽蚀余量量D hhr的形形式标示示。水泵的允许许吸上真真空度常常用水柱柱高度(m)来来表示，称称为允许许吸上真真空高度度，用Hs表示。功率有效功率指指泵实际际输出的的液体在在单位时时间内实实际所增增加的能能量，用用pe表示示。它可由泵在在单位时时间内输输送多少少牛顿重重的液体体乘以每每牛顿液液体经过过泵后增增加的能能量而求求出，即即pe=gQQH=(pd
16、-ps)QW输入功率（轴轴功率）指指原动机机传给泵泵轴的功功率，用用P表示。第六讲：汽汽蚀余量量 汽汽蚀余量量是指泵泵入口处液液体所具具有的总总水头与与液体汽汽化时的的压力头头之差，用用Dh表示。汽汽蚀余量量又有有有效汽蚀蚀余量DDha和必必需汽蚀蚀余量DDhr之分分。Dhha指指泵工作作时实际际所具有有的汽蚀蚀余量，取取决于泵泵的吸入入条件和和液体的的P，而与与泵无关关。它表表示液体体在泵进进口处水水头超出出Pv的富富裕能量量 式中中: zz- 泵泵吸入口位置置头； PPs-泵泵吸入口绝对对压力，Pa； VVs泵泵吸入口流速速，ms。 Dhr为必必需汽蚀蚀余量-指泵为为避免汽汽蚀所必必需的汽
17、汽蚀余量量，它取取决于泵泵进口部部分的几几何形状状以及泵泵的转速速和流量量，反映映了液体体进泵后后压力进进一步降降低的程程度，而而与泵的的吸入条件及及所吸液液体的PPv值无无关。DDhr 越越小，表表明泵的的汽蚀性性能越好好。Dhr 随随Q的增大大而增大大，因为为Q增大时时，液体体进泵后后的压降降也增加加的缘故故。Dhr 用用汽蚀试试验来确确定，在在试验中中逐步增增大吸入入真空度度。Dhhr 和和Hs都是是由同样样的汽蚀蚀实验得得出的用用以表示示泵吸入入性能好好坏的性性能参数数，其性性质一样样，只是是表示方方式不同同而已。 在在Dha 接近Dhr, 但尚尚未降到到很低时时，汽泡泡虽已产产生但不
18、不多，泵泵的性能能参数没没有显著著变化，这这种汽蚀蚀实际已已经发生生但尚未未明显影影响到泵泵性能的的情况称称为“潜伏汽汽蚀”。长期期处在潜潜伏汽蚀蚀工况下下工作部部件也会会受到破破坏。 当当泵的有有效汽蚀蚀Dha降到到低于DDhr时，汽汽泡已发发展到一一定程度度，它会会使叶道道间的通通流截面面明显减减小，汽汽泡破灭灭时的液液压冲击击也要消消耗能量量，故泵泵的流量量、扬程程和效率率都将明明显降低低，同时时产生噪噪声和振振动，这这时测得得的流量量和扬程程出现脉脉动，泵泵在不稳稳定汽蚀蚀工况下下工作时时部件容容易受到到破坏。 当当Dhr进一一步降低低，液流流在叶片片进口处处出现脱脱流，形形成汽水水两
19、相区区。由于于含汽量量增加，汽汽泡破灭灭时所引引起的液液压冲击击就会明明显减轻轻，Q和H脉动消消失。这这时降低低管路阻阻力只能能减小HH，使两两相区的的长度增增加，而而Q几乎不不再增大大,在特性性曲线上上表现为为近似一一条下垂垂线，称称为“断裂工工况”，曲线线上开始始陡降的的那一点点K称断裂裂点。在在断裂工工况线上上工作时时振动和和噪声并并不强烈烈，部件件的汽蚀蚀破坏也也不明显显，这种种工况也也称为“稳定汽汽蚀”。 nns不同同的泵受受汽蚀影影响的情情况不同同，汽蚀蚀特性曲曲线也有有差异： 11.中、低低ns的离离心泵叶叶片流道道比较窄窄长，发发生汽蚀蚀后汽泡泡很快就就会布满满流道，使使扬程、
20、效效率急剧剧下降，其其特性曲曲线具有有明显的的断裂点点。 22.其中中低nss的泵发发生汽蚀蚀后很快快就会造造成断流流，难以以出现稳稳定汽蚀蚀的工况况。 33.高nns的离离心泵和和混流泵泵或叶轮轮进口直直径大的的高汽蚀蚀性能离离心泵，叶叶片间的的流道短短而宽，所所以汽泡泡发生后后不会迅迅即布满满流道，从从而使特特性曲线线在达到到断裂点点之前有有较长的的一段扬扬程和效效率逐渐渐下降的的部分。一、离心泵泵的汽蚀蚀现象及及其危害害 液液体在从从泵吸入入口流到到叶片进进口前，还还会因流流速增加加和流阻阻损失而而压力进进一步下下降。 当当Q小于设设计Q时，液液流在进进口的wwl撞击击叶片正正面，最最低
21、压力力在叶片片进口处处靠近前前盖板的的叶片背背面上。 如图K22处。 泵泵Q超过设设计Q时，w11撞击叶叶片背面面，最低低压力部部位在叶叶片进口口靠近前前盖板的的叶片正正面上，如如图K11处。 1）气气体产生生： 如如液体PP降低到到Pv或更更低时，液液体会汽汽化产生生汽泡，还还有原来来溶于液液体现因因P降低而而逸出的的气体。 2）气气泡破灭灭： 流流到高压压区，迅迅速凝结结，气体体重新溶溶入液体，造造成局部部真空，四四周液体体质点以以极大速速度冲来来，互相相撞击，产产生局部部高达几几十MPPa的P，引起起噪音和和振动。 3）造造成后果果 这这时泵的的Q、H和效率率都将降降低，严严重时导导致吸
22、入入中断。气气穴破灭灭区的金金属受高高频高压压液击而而发生疲疲劳破坏坏。氧气气借助汽汽泡凝结结时的放放热，对对金属有有化学腐腐蚀作用用。在上上述双重重作用下下，叶轮轮外缘的的叶片及及盖板、蜗蜗壳或导导轮等处处会产生生麻点和和蜂窝状状的破坏坏。二、防止汽汽蚀的措措施 大多数数离心泵泵都要避避免工作作中出现现汽蚀。考考虑到工工况可能能变化和和潜伏汽汽蚀的危危害，泵泵在使用用时要求求ha1100Dhr ，(两者差差值0.5m)。 在在船用泵泵中，比比较容易易发生汽汽蚀的主主要是: 11.输送送的液体体温度较较高的泵泵,如锅炉炉给水泵泵、热水水循环泵泵等； 22.工作作中流注注高度会会显著降降低的泵泵
23、，如货货油泵等等； 33.吸入入液面真真空度较较大的泵泵，如冷冷凝器及及海水淡淡化装置置的凝水水泵； 防防止汽蚀蚀的措施施： 11.提高高装置的的Dha 11)尽可可能减小小吸入管路的的阻力 22)减小小吸上高高度或增增大流注注高度 33)控制制液体温温度不要要过高 22.减小小泵的DDhr 11）在设设计时尽尽量改进进叶轮入入口处的的几何形形状：加加大叶轮轮的进口口直径和和叶片进进口边的的宽度；增大叶叶轮前盖盖板转弯弯处的曲曲率半径径；采用用扭曲叶叶片或双双吸叶轮轮；在泵泵的进口口加设诱诱导轮等等 22）采用用强度和和硬度高高、韧性性和化学学稳定性性好的抗抗汽蚀材材料来制制造叶轮轮，以及及提
24、高通通流部分分表面的的光洁度度，也是是提高泵泵抗汽蚀蚀性能的的有效措措施。第七讲：离离心泵的的工况调调节 离离心泵的的H和Q是由泵泵的特性性曲线和和管路特特性曲线线的交点点工况况点所决决定。 在在船上，各各种冷却却水泵、锅锅炉给水水泵、凝凝水泵、货货油泵等等，工作作中往往往需要调调节流量量，也就就是说需需要改变变泵的工工况点，称称为“工况调调节”。工况况调节可可借改变变泵的特特性或管管路特性性来实现现，船用用泵常用用的工况况调节方方法有以以下几种种:1节流调调节法增增加或减减小离心心泵排出出阀的开开度，可可使流量量增大或或减小，称称为节流流调节。增增或减泵泵排出阀阀开度，可可使Q增大或或减小。
25、 节流流调节简简便易行行，应用用普遍。节节流程度度太大(小Q)时，泵泵有可能能发热。当当泵的特特性曲线线比较平平坦(nns小)，管路路特性曲曲线也较较平坦时时，采用用节流调调节损失失较小。减小小吸入阀开度度，也能能实现节节流调节节，但使使泵吸入入压力降降低，可可能产生生气穴现现象，甚甚至失吸吸，故应应慎用。2回流调调节法 改改变回流流阀开度度，改变变从排出出口流回回吸入管路流流量，以调节节主管的的流量。 回回流调节节法特点点：经经济性很很差 开开大回流流阀，减减少主管管流量。泵泵流量和和轴功率率反而增增加，可可能超过过额定功功率。相相当部分分功率浪浪费于回回流液体体的阻力力损失上上。随着着泵的
26、流流量增大大，Hss降低而而实际吸吸入真空度度却增大大，如后后者超过过前者，即即可能发发生汽蚀蚀。因此此，只有有在某些些特殊场场合下，例例如锅炉炉给水泵泵有时要要求将流流量调到到很小，这这时单用用节流调调节难以以精确，则则可用回回流调节节作为补补充调节节手段。回回流管以以不直接接通泵吸吸口为宜宜，小流流量工作作时液体体容易循循环发热热。3、变速调调节法 通通过调节节转速改改变泵的的特性，称称为变速速调节。变变速调节节法特点点： 能能在较大大范围内内保持较较高的效效率，比比节流调调节、回回流调节节都好。而而且降速速不会引引起汽蚀蚀，但仅仅适合于于可变速速原动机机。近年年来在某某些船上上，已采采用
27、变频频交流电电动机拖拖动主海海水泵，实实现了变变速调节节。第八讲：离离心泵的的一般结结构离心泵的主主要工作作部件是是叶轮和和泵壳。叶叶轮通常常是由557个弧形形叶片和和前、后后圆形盖盖板所构构成。叶轮用键和和叶轮螺螺母固定定在泵轴轴的一端端。固定定叶轮用用的螺母母旋向通常常与原动动机旋转转方向相相反，防防止反复复起动后后因惯性性而松动动。轴的的另一端端穿过填填料箱伸伸出泵壳壳，由原原动机带带动。泵泵壳呈螺螺线形，亦亦称螺壳壳或蜗壳壳。泵体中充满满的液体体介质随叶叶轮回转转，产生生离心力力，向四四周甩出出，在叶轮轮中心形形成低压压，液体体便在液液面压力力作用下下被吸进进叶轮。从从叶轮流流出的液液
28、体，压压力和速速度增大大。经蜗壳汇汇聚并形形成导流流。叶轮轮不停回回转，吸吸排就连连续地进进行。液液体通过过泵时所所增加的的能量，是是原动机机通过叶叶轮对液液体作功功的结果果。扬程主要取取决于叶叶轮的直直径和转转速，要提高高H，必须须增大DD2或提提高n，DD2关系系到泵的的外廓和和重量，n受限于泵的汽蚀性能。离心泵n一般不超过800010000rmin，单级泵的H通常不超过150m。离心泵额定定扬程和和流量的的估算 离离心泵的的H与叶轮轮出口处处的u22有很大大关系。铭铭牌失落落的离心心泵可按按经验公公式估算算其额定定扬程：式中，系数数K：(115)XX10-4DD2：叶轮外外径 排排送冷水
29、水的离心心泵，设设计的进进口流速速大约在在3ms左右，因因此其额额定流量量可按下下面公式式估算：式中，D。为为泵吸口口直径离心泵的优优点： 11流量量连续均均匀，工工作平稳稳；Q容易调调节；所适用用的Q范围很很大，常常用范围围5 200000mm3h。 22转速速高。可可与电动动机或汽汽轮机直直接相连连。结构构简单紧紧凑，尺尺寸和重重量比同同样流量量的往复复泵小得得多，造造价低。 33对杂杂质不敏敏感，易易损件少少,管理和和维修较较方便。无无论在陆陆上或船船上，离离心泵的的数量和和使用范范围超过过了其它它类型 泵。离心泵的缺缺点： 11.本身身没有自自吸能力力。为扩扩大使用用范围，在在结构上上
30、采取特特殊措施施制造各各种自吸吸式离心心泵。在在离心泵泵上附设设抽气引引水装置置。 22.泵的的Q随工作作扬程而而变。HH升高，QQ减小。达到封封闭扬程程时，泵泵即空转转而不排排液，不不宜作滑滑油泵、燃燃油泵等等要求QQ不随H而变的的场合。3.扬程由由D2和n决定的的，不适适合小QQ、高H。这要要求叶轮轮流道窄窄长，以以致制造造困难，效效率太低低。离心心泵产生生的最大大排压有有限，故故不必设设安全阀阀一、叶轮叶轮轮是将原原动机机机械能传传递给被被排送液液体的工工作部件件，对泵泵的工作作性能有有决定性性影响。 11）闭式式叶轮：有前、后后盖板的的叶轮，它它工作时时液体漏漏失少，效效率较高高，使用
31、用最普遍遍。 22）开式式叶轮：只有叶叶瓣和部部分后盖盖板。 33）半开开式叶轮轮：只有后后盖板的的叶轮。 后两两种叶轮轮铸造方方便，但但液体容容易漏失失。 叶轮轮又可分分为单侧侧吸入式和双双侧吸入入式。 1.当流量量小于3300mm3/h, 多采采用结构构较简单单的单吸吸式叶轮轮。 2.当流量量较大时时可用双双吸叶轮轮，无须须加大叶叶轮进口口直径即即可限制制叶轮进进口流速速，以免免抗汽蚀蚀性能变变差。二、压出室室液体离开叶叶轮时速速度很高高，而排排出管中中的流速速却不允允许太大大，否则则管路阻阻力损失失过大。压出室的主主要任务务就是要要以最小小的水力力损失汇汇聚从叶叶轮中流流出的高高速液体体
32、，将其其引向泵泵的出口口或下一一级，并并使液体体的流速速降低，将将大部分分动能转转换为压压力能。扩压管的作作用： 利利用渐扩扩的截面面进一步步降低液液流速度度，将液液体的大大部分动动能转换换为压力力能。 设设计涡壳壳时，认认为液体体从叶轮轮中均匀匀流出，涡涡壳各载载面面积积与离开开点O的圆周周角成正正比。在在设计流流量时, 涡壳壳中液流流速度的的大小和和方向，与与叶轮出出口相同同，所以以撞击损损失最小小。三、导轮导轮轮安装在在叶轮的的外周，由由两个圆圆环形盖盖板及夹夹在其间间的导叶叶及后盖盖板背面面的若干干反导叶叶构成。导叶叶BH段是是一条螺螺旋角为为常数的的对数螺螺线，以以便平顺顺地收集集从
33、叶轮轮流出的的液体。 HCC以后是是扩压段段。液体体离开导导叶扩压压段后，即即经一环环形空间间进入反反导叶间间的流道道。反导导叶出口口角一般般取900，也有有的反导导叶做成成使液体体进入下下一级叶叶轮时稍稍有预旋旋。四、密封环环叶轮所所排出的的液体可可能会从从叶轮与与泵壳之之间的间间隙漏向向吸入口，这这种内部部泄漏会会降低泵泵的vv ，使使泵的QQ和H减小。为为了减少少内部漏漏泄，必必须使泵泵壳和叶叶轮进口口处的间间隙做得得很小，这这样，在在叶轮入入口处即即需装设设密封环环(也叫阻阻漏环)。密封环的的特点：1.易损损件，多多用铜合合金2.装在在叶轮与与泵壳上上的密封封环分别别称为动动环和静静环
34、,可可成对使使用，小小叶轮也也可只装装设静环环。3.根据据密封环环的型式式，有平平环和曲曲径环两两类。曲曲径越多多，阻漏漏效果越越好，但但制造和和装配的的要求也也越高，因因此，曲曲径环多多用在单单级H较高的的泵中。叶轮轮在工作作中难免免有抖动动和偏移移。排送送热的液液体时还还会受热热膨胀。若若密封环环的径向向间隙过过小，则则容易产产生摩擦擦，甚至至咬死。若若间隙过过大，漏漏泄又会会显著增增加。实验验表明，当当密封环环间隙由由0.330mmm增至0.50mmm时，效效率约下下降44.5。五、轴封 泵轴轴伸出泵泵壳处也也有间隙隙，排出出的液体体可能由由此漏出出，称为为外漏。外外漏不仅仅会降低低v
35、，还可可能污染染环境。如如泵内PP太大，空气气漏出会增加加噪声和和振动，甚甚至失吸吸，所以以在泵轴轴处设有有轴封装装置。 轴封封方式：1、填料密密封。结结构简单单、成本本低廉、更更换方便便，普遍遍应用。其其缺点是是磨损和和漏泄相相对较大大。因使使用寿命命较短，只只能用在在低速，低低压和液液体温度度不高的的场合。填料由由植物纤纤维、入入造纤维维、石棉棉纤维等等的编织织物或以以有色金金属为基基体，辅辅以某些些浸渍材材料或充充填材料料制成的的绳状物物。 2.机机械密封封。使用用最广泛泛，使用用寿命长长，更换换方便，结结构可靠靠，我公公司产品品基本使使用机械械密封。普通的机械械密封由由一个大大的压紧紧
36、弹簧压压紧动环环，使动动环和静静环紧密密接触；集装式机械械密封由由多个小小弹簧压压紧动环环，压紧紧力均匀匀分布，保保证动环环和定环环紧密接接触，补补偿可靠靠，延长长密封的的使用寿寿命，但但价格比比普通的的机械密密封要高高。六、轴向力力平衡方方法1止推轴轴承2.平衡孔孔或平衡衡管 平衡衡孔法是是在叶轮轮上开洞洞；平衡衡管法是是将排出出端漏入入叶轮后后密封环环之内的的液体用用平衡管管引回叶叶轮吸入入口；平平衡管法法不仅同同样可达达到平衡衡轴向推推力的目目的，同同时不致致使水力力效率降降低。3双吸叶叶轮或叶叶轮对称称布置 叶轮轮形状对对称，两两侧压力力基本平平衡，多多用于大大流量。多多级离心心泵各叶
37、叶轮产生生的扬程程基本相相等。当当叶轮为为偶数时时，只要要将其对对称布置置即可。此此法平衡衡多级泵泵的轴向向推力效效果较好好，但泵泵壳结构构较复杂杂。 采用用上述22、3项平衡衡方法，由由于叶轮轮两则情情况难免免有差别别，叶轮轮加工上上也存在在误差，故故两侧压压力分布布难以完完全对称称，不可可能完全全平衡轴轴向推力力，仍需需设置止止推轴承承以承受受剩余的的不平衡衡轴向推推力。第九讲：离离心泵的的自吸 离离心泵没没有自吸吸能力，但但舰船上上配套的的压载、舱舱底、日日用海水水和淡水水泵、油油轮扫舱舱等泵一般都要求带带有自吸吸功能。 船船用离心心泵实现现自吸的的方法有有三类：1）自自吸式离离心泵采用
38、特殊的的泵壳形形式或主主泵自带带引水真真空泵。2）自自动引水水装置在普通的离离心泵上上附设用用以抽气气的装置置。3）采采用真空空箱集中中引水系系统。由一台真空空泵自动动控制一一个真空空箱保持持足够的的真空度度，用若若干抽气气管分别别通至所所有需要要引水的的离心泵泵的吸入入口。真真空箱集集中引水水适合于于一条船船有较多多离心泵泵需自吸吸的情况况。自吸式离心心泵按其其工作原原理可分分为两类类：一、泵壳壳做成特特殊结构构排出端具有有气水分分离作用用，在起起动期间间能利用用存留在在泵内的的液体，反反复进出出叶轮，将将泵和吸吸入管内的的气体裹裹携出去去。这类类泵根据据液体重重新进入入叶轮方方式的不不同，
39、又又有外混混合式和和内混合合式之分分。外混合式式自吸离离心泵在在结构上上采取了了如下措措施： 1.吸、排排接管都都弯向上上方(以便泵泵内存水水)2.泵的螺螺壳内用用隔板做做成双流流道结构构，形成成一个气气水分离离室。3.泵吸入入接管处处设有单单向阀(泵停时时关闭）自吸过程1.泵内液液体甩出出，进口口真空；2.单向阀阀开，空空气随液液体一起起排出；3.外侧流流道增加加了阻力力；4.气液混混合物沿沿内侧流流道到；5.气液分分离室。气气体分出出并排出出，液体体经外侧侧流道返返回叶轮轮的外周周，重新新进入叶叶轮再次次裹带气气体，直直到气体体排尽；6.采用半半开式叶叶轮；7.装密封封圈，平平衡轴向向力；
40、内混合式式自吸离离心泵液流经导叶叶反复进进出叶轮轮，从而而实现排排气功能能。此类类型泵结结构紧凑凑，工作作可靠，但但自吸时时间长，效效率低，二、靠泵自自带的真真空泵来来抽气引引水。有有水环泵泵、喷射射泵，也也可称为为外加自自吸装置置。第十讲：离离心旋涡涡泵一、旋涡泵泵的结构构原理第一级采用用离心叶叶轮，第第二级采采用旋涡涡叶轮，是是一种双双级的小小比转数数自吸泵泵。发挥挥了旋涡涡H相对较较高和便便于自吸吸的优点点，又借借离心叶叶轮D hr小的的长处。特性性曲线较较陡，在在H变化时时Q波动较较小。旋涡叶轮33装在泵泵轴上，并并用内隔隔板1分隔。内内隔板与与泵盖66构成离离心叶轮轮的涡壳壳。隔板板
41、上的中中间斜道道可从涡涡壳的最最大截面面处把水水斜向地地引入第第二级旋旋涡叶轮轮。旋涡涡叶轮是是闭式叶叶轮，开开式流道道。在旋旋涡叶轮轮排出口口装有气气水分离离室。起起动前必必须灌水水。工作时时，泵内内液体在在旋涡泵泵入口处与与吸入管系中中的空气气相混合合，经旋旋涡叶轮轮排到气气水分离离室中进进行气水水分离。分分离后的的水经内内、外隔隔板上回回水口再再次从旋旋涡泵的的叶片根根部进入入叶间，重重新裹带带空气。如如此循环环，直至至空气驱驱尽后，泵泵就开始始正常工工作。二、旋涡泵泵的性能能和特点点旋涡泵有以以下性能能特点：1可在小小Q范围内内获得较较高H2陡降的的H一Q曲线和和下降的的P一Q曲线泵的
42、Q=00时，流流道u为零，甩甩出液体体与流道道中液体体的离心心力之差差最大，纵纵向旋涡涡最强。泵泵的扬程程也就最最大。随Q增加，流流道u增加，纵纵向旋涡涡随之变变弱，HH也就迅迅速下降降。由于陡降的的H特性，工工作H变化时时,Q变化化小；QQ增大时时因H下降很很快。功功率曲线线亦呈下下降趋势势。起动时应应开启排排出阀，不不宜采用用节流调调节，用用回流调调节较为为经济。3效率较较低因为液体体多次进进出叶轮轮时存在在大的撞撞击损失失，在设设计工况况时闭式式旋涡泵泵效率为为3545，开开式旋涡涡泵为22035。4可以自自吸开式旋涡涡泵有自自吸能力力，能实实现气液液混合输输送，适适于抽送送含气体体的和
43、易易挥发的的液体以以及Pvv很高的的高温液液体。闭闭式旋涡涡泵出口口设气液液分离设设备也可可实现自自吸，但但起动前前泵内必必灌满液液体。5汽蚀性性能较差差。液流进入入叶片时时冲角大大，液流流紊乱，速速度分布布不均匀匀，特别别是闭式式泵，由由于其进进口处uu很大，汽汽蚀性能能更差。6叶轮承承受径向向力和轴轴向力从吸入至至排出压压力沿圆圆周增加加，作用用方向垂垂直于通通过隔舌舌位置的的轴截面面，指向向低压侧侧，径向向力由轴轴承承受受，流道道截面双双侧对称称泵。理论上不不产生轴轴向力，若若端面间间隙不等等，可能能产生轴轴向力，可可在叶轮轮上开平平衡孔消消除(右图）。单单侧流道道的旋涡涡泵，叶叶轮两端
44、端压力不不同，指指向流道道方向的的轴向力力，小型型泵可用用止推轴轴承，可可用液力力自动平平衡方法法。7不宜输输送带固固体颗粒粒或粘度度过大的的液体固体颗粒会会使密封封间隙很很快磨大大,vv迅速降降低，旋旋涡泵h本来来就低，粘粘度过大大则水力力损失严严重。一一般所送送液体的的粘度多多在377mm22s以内。8其它特特点结构简单，重重量轻，体体积小，制制造和维维修方便便。用作耐腐蚀蚀泵时，叶叶轮、泵泵体可用用不锈钢钢制造，亦亦可用塑塑料或尼尼龙模压压。综上上所述：适用小小Q、高H、功率率较小和和需要自自吸的场场合。常常用作辅辅助锅炉炉或压力力水柜的的给水泵泵、中小小型柴油油机的冷冷却水泵泵、汽油油驳运泵泵。第十一讲：喷射泵泵一、喷射射泵的结结构和工工作原理理靠高压工作作流体经经喷嘴后后产生的的高速射射流来引引射被吸吸流体，与与之进行行动量交交换，以以使被引引射流体体的能量量增加，从从而实现现吸排作作用。常用的工作作流体有有水、水水蒸气、空空气。被被引射流流体则可可以是气气体、液液体或有有流动性性的固、液液混合物物。喷喷射泵-工作流流体和被被引射流流体皆为为非弹性性介质喷喷射器-有一种种为弹性性介质(气体)以以水为工工作流体体和为引引射流体体的水射射水泵。水水射水泵泵主要由由1喷嘴、22吸入室、3混合室室和4扩压室室