离心泵与轴流泵
泵的工作原理与性能
泵的工作原理与性能一、泵的工作原理泵按工作原理与性能可分为离心泵、轴流泵、容积泵、混流泵、旋涡式泵、真空泵、射水泵、水击泵等。
一）离心泵离心泵主要是靠叶轮旋转时带动周围的水一起旋转，使液体产生惯性离心力而工作的。
所以叫离心泵，离心力与物体的质量m，旋转半径R，旋转角度3 有关，若用F代表离心力，它们有这样的关系：F=m3 2R。
泵的主要工作部件有叶轮，其上有一定数目的叶片，叶轮固定于轴上，由轴带动旋转；泵壳为一螺壳形扩散室，称为蜗壳，它静止不动，泵吸入口与吸入管相连，排出口与排出阀相连接。
离心泵工作之前首先要在吸入管路和泵内充满所输送的液体，当叶轮旋转时，拔动叶轮内的液体一起旋转，液体就获得了能量，因离心力而从叶轮内甩出。
甩出的液体经过蜗壳，扩散管，再从排出管排走。
与此同时，叶轮内产生真空，而吸入液面的液体在外压（大气压或其他压力）下，经过吸入管路被压入叶轮内。
由于叶轮是连续而均匀地旋转的，所以液体连续而均匀地被甩出和吸入。
离心泵工作时泵内不能有空气存在。
因为气体重度小，旋转时产生的离心力就小，在叶轮中难以造成必要的真空，也就无法将重度大液体吸入泵中。
因此在泵启动前，必须使泵和吸入系统充满液体，工作中吸入系统也不能漏空气，这是离心泵正常工作必须具备的条件。
离心泵按叶轮吸入方式可分为单吸式和双吸式。
前者为液体从一侧进入叶轮。
该泵结构简单，制造容易，但叶轮两边所受液体的总压力及受力面不等，存在轴向推力。
如电厂中常用的给水泵就属于这一类。
后者为液体从两侧进入叶轮。
该泵构造复杂，制造困难，且固叶轮两面吸入，在汇合处有冲击现象。
离心泵按叶轮数目来分可分为单级和多级高心泵，前置泵只有一个叶轮，属单级泵，其扬程较低。
给水泵由六级叶轮串联工作，属多级泵，它可获得较高扬程。
二）轴流泵轴流泵主要是利用叶轮旋转时产生的推力来工作的。
叶片转动，使空气向前推的力叫推力。
当流体绕过翼型时，在翼型的头部A点处分离成两股，分别绕过翼型的上下表面后在尾部B点汇合后流出去。
泵的基础知识
泵的基础知识
叶片式泵
离心泵
混流泵
旋涡泵
轴流泵
泵的基础知识
离心泵
泵的基础知识
旋涡泵
泵的基础知识
往复泵
泵的基础知识
往复泵
活塞泵
柱塞泵
泵的基础知识
齿轮泵
泵的基础知识
螺杆泵
泵的基础知识
蒸汽喷射泵
蒸汽喷射泵
泵的基础知识
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离心泵
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泵的基础知识
离心泵的工作原理
当电动机带动泵轴和叶轮旋转时，液体随 叶轮一起做圆周运动，在离心力的作用下 由叶轮中心向外周抛出﹐液体获得动能增 量。 在液体自叶轮中心抛出后，叶轮中心部分 造成低压区，于是液体不断被吸入。
泵的基础知识
轴流泵的分类
按泵轴方向分类：卧式泵、立式泵、斜式泵
卧式泵：轴水平放置，安装要求低 立式泵：前大型轴流泵大多为立式 斜式泵：轴介于垂直与水平之间安装
泵的基础知识
轴流泵的分类
按叶片调节方式分类：固定叶片泵、半调节叶片泵、全调节叶片泵
固定叶片泵：叶片与轮毂固定在一起，叶片不可调 半调节叶片泵：停机拆下叶轮后可调节叶片安装角 全调节叶片泵：有一套调节机构使泵在运转中可以调节叶片安装角，以适应
Pu mgH QgH
式中 ρ—泵输送液体的密度；Q—泵流量；H—扬程。
泵的基础知识
（5）泵效率(efficiency) 泵的轴功率和输出功率之差是泵内的损失功率。泵效率为泵输 出功率与泵轴功率之比，用符号η表示。 泵效率的表达式为 Pu 100 %
Pa
泵的基础知识
（5）汽蚀余量(net positive suction head) 泵入口处，单位质量液体所具有的超过该温度下饱和蒸汽压 （气化压力）的富裕能量，这是反映泵吸入性能的主要参数， 习惯用符号△h 表示，单位为m。国外称此为净正吸入压头，用 NPSH表示。 泵汽蚀余量越小，抗汽蚀性能越好。
轴流泵的工作原理
轴流泵的工作原理
轴流泵是一种常见的离心泵，它通过旋转叶轮将液体从一处吸
入并将其推送到另一处。
轴流泵通常用于处理大量水或其他液体，
例如用于排水、灌溉、工业处理和冷却系统等。
它的工作原理是基
于离心力和动能转换的原理。
轴流泵的主要组成部分包括叶轮、泵壳、轴承和驱动装置。
液
体进入泵壳后，叶轮开始旋转，液体被吸入并沿着叶轮的轴向方向
加速。
随着液体在叶轮中的运动，它的动能逐渐增加，同时静压能
也随之增加。
最终，液体被推送到泵壳的出口处，然后流出泵体。
轴流泵的工作原理可以分为以下几个步骤：
1. 吸入阶段：当叶轮开始旋转时，液体被吸入泵壳内。
叶轮的
旋转产生了一个低压区域，使液体被迫进入泵壳。
2. 加速阶段：一旦液体进入叶轮，它沿着叶轮的轴向方向加速。
这是由于叶轮的旋转使液体产生了一个向前的动量。
3. 压力增加阶段：随着液体在叶轮中的运动，它的动能逐渐增
加，同时静压能也随之增加。
这导致液体的压力逐渐增加，从而推动液体流出泵壳。
4. 排出阶段：最终，液体被推送到泵壳的出口处，然后流出泵体。
在这个过程中，液体的动能被转换为压力能，从而使液体能够被输送到需要的地方。
总的来说，轴流泵的工作原理是利用叶轮的旋转将液体加速并推送出泵体。
通过动能转换和离心力的作用，轴流泵能够有效地输送大量液体，是许多工业和民用领域中不可或缺的设备之一。
怎样区分离心泵、混流泵、轴流泵
怎样区分离心泵、混流泵、轴流泵
离心泵、混流泵、轴流泵应用及结构
一、混流泵从外形、结构都是介于离心泵和轴流泵之间;混流泵的抽水原理，叶轮的高速旋转，既产生离心泵的离心力，又具有轴流泵的推升力，混流泵靠这两种力的混合作用而抽水。
二、混流泵的使用性能也是介乎于离心泵和轴流泵之间混流泵从外形、结构都是介于离心泵和轴流泵之间;混流泵的抽水原理，叶轮的高速旋转，既产生离心泵的离心力，又具有轴流泵的推升力，混流泵靠这两种力的混合作用而抽水。
三、混流泵的使用性能也是介乎于离心泵和轴流泵之间，它和离心泵比较，扬程低一些，而流量大一些;它与轴流泵比较，扬程高一些，但流量又小一些。
这对于我国幅员辽阔，地形复杂，多了一种泵型因地制宜的选用
四、混流泵的使用性能以工作参数来表示。
例如流量、扬程、功率、效率、转速等。
在一定转速下，以流量为变量，也就是如果改变水泵的流量，则水泵的扬程、功率和效率等都随之而变化。
把这种相互关系的变化规律，综合绘制成几条曲线来表示，这就是水泵性能曲线。
五、混流泵的性能曲线形状也是介于离心泵和轴流泵之间，对于高扬程混流泵，其流量与扬程、流量与功率的相互关系变化规律接近于离心泵，在使用上，可采用关闭阀门启动，这时功率最小，动力机安全。
对于低扬程混流泵，性能参数之间的变化规律接近于轴流泵，在使用上，不宜采用关阀启动，而应该开阀启动，这时功率比较小，电动机不容易被烧毁。
泵的分类
泵的分类按工作原理分：1.容积式泵靠工作部件的运动造成工作容积周期性地增大和缩小而吸排液体，并靠工作部件的挤压而直接使液体的压力能增加。
根据运动部件运动方式的不同又分为：往复泵和回转泵两类。
根据运动部件结构不同，有：活塞泵和柱塞泵;有齿轮泵、螺杆泵、叶片泵和水环泵。
2.叶轮式泵叶轮式泵是靠叶轮带动液体高速回转而把机械能传递给所输送的液体。
根据泵的叶轮和流道结构特点的不同可分为：1）离心泵2）轴流泵3）混流泵4）旋涡泵。
3.喷射式泵是靠工作流体产生的高速射流引射流体，然后再通过动量交换而使被引射流体的能量增加。
4.泵的其它分类泵还可以按泵轴位置分为:1)立式泵2)卧式泵按吸口数目分为:1)单吸泵(single suction pump)2)双吸泵(double suction pump)按驱动泵的原动机来分:1)电动泵2)汽轮机泵3)柴油机泵一、泵的分类与用途1、泵的分类离心泵叶片式轴流泵漩涡泵往复泵：活塞泵、柱塞泵、隔膜泵泵容积式回转泵：齿轮泵、螺杆泵、滑片泵其他类型泵：喷射泵、真空泵1）、容积泵：依靠工作室容积的连续改变而提高液体压力达到输送液体的目的（如：往复泵、齿轮泵等）。
2）、叶片泵：依靠旋转的叶轮在旋转过程中，由于叶片和液体的相互作用，叶片将机械能传给液体，使液体的压力能增加，达到输送液体的目的（如离心泵）。
3）、流体动力作用泵：它是利用一种带压的工作流体在泵内通过，从而达到输送另一种液体的目的（如：喷射泵）。
2、泵的用途泵是一种输送流体的通用机械，在石油、化工装置中原料、回流、中间产品、溶剂等液体、气体的输送、循环和增压等都需泵来完成。
由于各个装置工艺的不同，所需泵的形式和数量也不同，每个装置少则10~20台泵，多则100~150台泵。
如果没有泵，装置中物料加热、反应、分离等工艺过程就无法进行。
可见泵在石油化工装置中占有重要地位。
在各种泵中，以离心泵应用最为广泛，由于它的流量、扬程及性能范围均较大，并具有结构简单、体积小、重量轻、操作平稳、维修方便等优点，所以占化工生产用泵的80%以上。
威乐水泵型及参数
威乐水泵型及参数
威乐水泵是一家专业从事水泵生产与销售的企业，在市场上享有很高
的知名度。
威乐水泵不仅拥有一流的技术团队，还积极引进国际先进技术
和设备，不断进行创新和改进，以满足客户不同领域的需求。
威乐水泵主要生产的水泵型号包括离心泵、轴流泵、混流泵等等，下
面将对其中几个典型的型号进行介绍。
1.离心泵
威乐水泵的离心泵采用了先进的液力学设计和优质的材料，具有高效、节能、耐用的特点。
离心泵可以广泛应用于工业、农业、建筑、市政等领
域的水的输送和供应。
其主要参数包括流量、扬程、轴功率、转速等等，
根据客户的具体需求进行定制。
2.轴流泵
威乐水泵的轴流泵采用了优质的不锈钢材料，具有耐腐蚀性和耐磨性。
轴流泵主要用于水的排泄和供应，广泛应用于农田灌溉、排涝、河道加固
等领域。
其主要参数包括流量、扬程、轴功率、转速等等，根据客户的具
体需求进行定制。
3.混流泵
威乐水泵的混流泵采用了先进的设计和制造工艺，具有高效、节能、
稳定的特点。
混流泵适用于水的输送和供应，主要应用于工业、农业等领域。
其主要参数包括流量、扬程、轴功率、转速等等，根据客户的具体需
求进行定制。
除了以上几种经典的泵型外，威乐水泵还可以根据客户的特殊需求进行定制，例如高温泵、高压泵、化工泵等等。
威乐水泵以其高质量的产品和优质的服务赢得了广大客户的信赖和好评。
总之，威乐水泵以其先进的技术、优质的产品和良好的服务，在市场上树立了良好的口碑。
无论是离心泵、轴流泵还是混流泵，威乐水泵都能够满足客户的需求，并提供定制化的解决方案。
轴流泵与离心泵原理
轴流泵与离心泵原理
轴流泵和离心泵都属于离心泵，但它们的工作原理有所不同。
轴流泵的工作原理是通过叶轮和泵壳之间的形状设计，使流体在轴向方向上产生流动。
当轴流泵启动时，叶轮将流体沿着轴线方向推动，从而产生静压力和动压力，将流体推离轴线。
叶轮上的叶片的角度和形状决定了流体的流动方向和速度。
轴流泵主要适用于处理大流量、低扬程的情况。
离心泵的工作原理是通过叶轮的旋转，将流体从中心向外推动，产生离心力。
离心力将流体从进口处带入叶轮，并通过高速旋转的叶轮将流体推向泵壳的出口。
离心泵通常具有多个叶片，这些叶片的形状和角度可根据需要进行调整，以控制流体的流速和压力。
离心泵主要适用于处理中小流量、较高扬程的情况。
总的来说，轴流泵和离心泵都是通过高速旋转的叶轮将流体推动起来，但轴流泵主要通过轴向流动来推动流体，而离心泵主要通过离心力来推动流体。
两者适用的工况不同，可以根据具体需求选择使用哪种泵。
常用泵的种类、特点及用途
常用泵的种类、特点及用途水泵是一种提水机械，在动力机械的带动下把水从低处提往高处。
目前在农村主要用于农田水利工程中的排涝、灌溉和工程施工。
常用的水泵的种类一般有离心泵、轴流泵、圬工象、混流泵、潜水电泵、浅井泵、深井泵等。
离心泵离心泵是利用叶轮旋转而使水发生离心运动来工作的。
水泵在启动前，必须使泵壳和吸水管内充满水，然后启动电机，使泵轴带动叶轮和水做高速旋转运动，水发生离心运动，被甩向叶轮外缘，经蜗形泵壳的流道流入水泵的压水管路。
离心泵的基本性能参数为：流量Q(m3/h，L/h)、扬程H(m)，必需汽蚀余量Δhr(m)、转速n(转/min)、轴功率和效率η。
单级离心泵单级离心泵包括泵体，泵盖，带输出轴的电动机，在泵体内装设的泵轴、轴承座、叶轮、机械密封和机封压盖，是通过加长弹性联轴器与电动机联接的，泵的旋转方向，从驱动端看，为顺时针方向旋转。
皖氟龙特征在于，它还包括位于电动机输出轴与泵轴之间设置的对夹式联轴器，以及安装在轴承座上的以辅助支承泵轴的导轴承;所述对夹式联轴器分别与电动机输出轴和泵轴刚性连接，在电动机输出轴与泵轴之间留有便于机械密封和机封压盖装拆的空间距离。
在维修或更换机械密封时，无须拆卸电动机及泵盖。
常用泵的种类、特点及用途适用于输送80-100℃以下的清水及无腐蚀的液体，是一种最常见的离心水泵。
其中单级双吸离心泵。
主要用于城市给水、电站、水利工程及农田排灌。
单级双吸离心水泵的最大特点是流量大，由于叶轮形状对称，不需要设置轴向力平衡装置。
多级离心泵多级离心泵是将具有同样功能的两个以上的离心泵泵集合在一起，流体通道结构上，表现在第一级的介质泄压口与第二级的进口相通，第二级的介质泄压口与第三级的进口相通，如此串联的机构形成了多级离心泵。
常用泵的种类、特点及用途此泵相当于将几个单级蜗壳式泵装在同一根轴上串联工作。
自吸离心泵。
再次启动不用再灌注就能正常抽送液体。
自吸离心泵适用于启动频繁的场合。
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4.2 离心泵的典型结构及主要零部件
4.2.1 离心泵的典型结构
在石油工程上使用着各种类型的离心泵。在压头不大的 场合，往往使用单级离心泵；在注水站和长距离输油干线 上，需要很大的压头，使用多级离心泵；在一些特殊的场 合，送热油产品或从深井中采油，要用不同类型的热油泵 或多级电动潜油泵。
图4-2 单级悬臂式B型泵 1-带吸入短管的泵盖；2-密封环；3-叶轮的环状突起；4-泵壳；5-叶轮；6-锁 紧螺母；7-泵轴；8-填料套筒；9-填料；10-压紧套筒；11-支承架；12-13一轴承
图4-8 径向式导叶
图4-9 流道式导叶
4.密封装置 为了保证泵的正常工作，应当防止液体外漏、内漏或
外界空气吸入泵内，因此必须在轮与泵壳间、轴与壳体间 都装有密封装置。
图4-10 叶轮的密封环
图4-11 机械密封简图 1-静环；2-动环；3-弹簧； 4-传动弹簧座；5-固定螺钉； 6、8-密封圈；7-防转销； 9-压盖
t—节距。
图4-14 叶轮投影图 a)轴面投影；(b)平面投影
4.3.2 叶轮内液体的运动
1．叶轮进口速度三角形
图4-15 液体质点在叶轮内的运动情况
1.叶轮进口速度三角形
图4-16 叶轮内液体的运动
液体进入叶片流道的相对速度 w1 可由下式确定：
w1 c1 u1
4-1
已知c1和就u1可由绘制的进口速度三角形,求得相对速度 w1
1.叶轮 叶轮是离心泵中最重要的零件，它将动力机的能量传
给液体。图4-4所示为单吸式叶轮，它由两个轮盖构成， 一个盖板带有轮毂，泵轴从其中通过，另一盖板形成了吸 入孔。盖板之间铸有叶片，从而形成一系列流道，叶片一 般为6～12片，视叶轮用途而定。图4-5所示为双吸式叶轮 。在这种叶轮上，两个轮盖都有吸入孔，液体从两侧同时 进入叶轮。
图4-3 分段式多级高压注水泵 1-吸入端盖；2-第一级叶轮；3-第一级导叶；4-中间级叶轮；5-中间级导叶；
6-段；7-最末级的导叶；8-排出端盖；9-轴封装置；l0-滑动轴承； 11-压紧装置；12-底座
4.2.2 离心泵的主要零部件
离心泵的主要零部件有叶轮、泵壳、导叶、轴、轴承、 密封装置及轴向力平衡装置等。
4.1.2 离心泵的工作特点
（1）工作件(叶轮)等速旋转，液流均匀、平稳。 （2）液体被叶轮甩出后其压能与动能均增加，再经转能装 置，把动能转化为压能，液体所能增加的压能有限。
（3）吸入和排出在时间上是同时进行的，从而取消了泵阀 （4）泵的流量随压力的增加而减少，调节方便。
4.1.3 离心泵的分类
第四章 叶片式流体机械
4.1 概述
叶片式流体机械在国民经济的各个部门以 及人民生活中都有广泛的应用。在石油工程上 ，叶片式流体机械主要用在油田注水、油井采 油、油品输送以及作为钻井泵的灌注用泵等； 而轴流泵用作热电站中的循环水泵、油田供水 用泵等。本章主要介绍叶片式流体机械（离心 泵）的结构、工作原理、特性曲线、水力设计 和选择使用等问题。
4.1.1离心泵的工作原理
图4-1 离心泵工作原理示意图 l-叶轮；2-叶片；3-螺壳；4-吸入管；5-排出管
离心泵开始工作后，充满叶轮的液体由许多弯曲的叶
片带动旋转。在离心力的作用下，液体沿叶片间流道， 由叶轮中心甩向边缘，再通过螺形泵壳(简称螺壳)流向 排出管。随着液体的不断排出，在泵的叶轮中心形成真 空，吸入池中液体在大气压力作用下，通过吸入管源源 不断地流入叶轮中心，再由叶轮甩出。叶轮的作用是把 泵轴的机械能传给液体，变成液体的压能和动能；螺壳 的作用则是收集从叶轮甩出的液体，并导向排出口的扩 散管。由于扩散管的断面是逐渐增大的，使得液体的流 速平缓下降，把部分动能转化为压能。在有些泵上，叶 轮外缘装有导叶，其作用也是导流及转换能量。在吸入 管上及排出口的扩散管后分别装有真空表和压力表，用 以测量泵进口处的真空度及出口压力，从而了解泵的工 作状况。
图4-12 软填料密封装置 1-套筒；2-填料；3-封漏环；4-压盖；5-填料盒
5.轴向力平衡装置
图4-13 离心泵的轴向推力图 1，2-叶轮两侧空间；3-密封环
4.3 离心泵的基本工作理论
4.3.1 叶轮流道投影图及主要尺寸
叶轮流道的几何形状常用轴面投影图和平面投影图来 表示，见图4-14。
D0—叶轮的进口直径； D1,D2 —叶轮的叶片进、出口 直径； b1,b2—叶轮的叶片进、出口宽 度； 1k , 2 k—叶轮的叶片进、出口 的结构角，是叶片进、出口端部 中线的切线和圆周切线的夹角， 在离心泵中，一般小于40 °；
离心泵通常按叶轮数目、叶轮结构、泵壳结构特点及其 用途等进行分类。
叶轮数目
单级泵和多级泵
叶轮吸入方式
单吸泵和多吸泵
泵壳结构
螺壳泵和透平泵
4.1.3 离心泵的特性参数
（1）流量。是指泵在单位时间内所输送的液体体积,用Q来 表示,其单位为L／s或m3 /h。 （2）压头(或扬程)。是指每一单位重量(N)的液体通过泵后, 其能量的增加值,用H示,其单位为J／N或m；由于一般离心 泵的工作压力不高，所以通常不采用MPa，而只用“m液柱” 来表示压头的大小。 （3）功率 。离心泵的功率通常是指泵的轴功率，也就是 动力机输入到泵轴的功率，以N轴表示，其单位为kW。单 位时间内流过离心泵的液体从泵那里得到的能量叫做有效 功率，用N表示。 （4）效率。任何泵不可能把动力机输入的轴功率完全传递 给液体，成为有效功率，因为在泵内有各种能量损失。泵 的效率为有效功率与轴功率之比。 （5）转速。指泵轴每分钟图4-5 双吸式叶轮
2.泵壳 是一个液体能的转能装置，分为有导叶的透平泵泵壳
和螺旋形的泵壳两种。螺壳泵的泵壳结构很简单，如图4-6 和图4-7所示。
图4-6 螺壳泵泵壳及扩散管
图4-7 双层螺壳和加导叶的螺壳结构
3.导叶 导叶的作用与螺壳相同，它用于分段式多级泵中，具有
结构紧凑和在各种工况下平衡径向力的优点。导叶按其结 构型式可分为径向式导叶和流道式导叶。图4-8和图4-9中给 出径向式导叶和流到式导叶的结构。