往复泵的工作原理和特点
01船舶辅机-往复泵
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二、CS型手摇往复泵 型手摇往复泵
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三、电动往复泵
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e
ρ
⋅
d
s
输出功率
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§1-3 泵的性能参数 五、效率
定义： 定义：是泵的效率（总效率）是指泵的输出功率与输入 功率之比，用η 表示 公式： 公式：
η = Pe / P
六、允许吸上真空度
定义： 定义：泵泵工作时吸入口处的真空度高到一定程度时，由 于液体在泵内的最低压力降到其饱和蒸汽压力pv，液体就可 能在泵内汽化，使泵不能正常工作。泵工作时所允许的最大 允许的最大 吸入真空度即称“允许吸上真空度”，用Hs表示 吸入真空度 单位： 单位： MPa
单作用泵
活塞式
双作用泵 多作用泵
按结构
差动作用泵 径向柱塞泵
柱塞式
轴向柱塞泵
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第一节 往复泵的工作原理和特点
属容积式泵（靠泵内容积的变化产生吸排） 属容积式泵（靠泵内容积的变化产生吸排） 活塞、活塞杆、泵缸、泵阀、 一、基本组成 活塞、活塞杆、泵缸、泵阀、曲柄连杆机 构 二、工作原理 1.单作用往复泵 1.单作用往复泵 活塞往复一次， 活塞往复一次，吸 排液体一次； 排液体一次； 仅活塞的一端腔室 工作， 工作，吸排阀各一 个。
v = r ω sin β
往复泵的工作原理及特点
3
4
Q （=0） 3.14
1.57
0.14
0.32
Q （=0.2） 3.2
1.6
0.25 0.32
图1-2 电动往复泵的流量变化曲线
1-1-3 往复泵的特点
1. 有较强的自吸能力。
靠自身抽出泵及吸入管中的空气而将液体从低处吸入泵内的能力。 自吸能力可由自吸高度和吸上时间来衡量。
泵吸口造成的真空度越大，则自吸高度越大 造成足够真空度的速度越快，则吸上时间越短。
1-1-3 往复泵的特点(2)
3. 额定排出压力与泵的尺寸和转速无关
P取决于泵原动机的n、轴承的承载能力、泵的强度 和密封性能等。
为防过载，泵起动前必须打开排出阀，且装设安全阀。 以上是共有特点。此外，往复泵还有： 4. 流量不均匀，排出压力波动
为减轻Q ，常采用多作用往复泵或设置空气室。
第一篇
船用泵和空气压 缩机
第一章 往复泵
第一节 往复泵的工作原理及特点
1-1-1 往复泵的工作原理
➢ 工作原理 ➢ 容积式泵，其对液体作功的主要运动部件
是做往复运动的活塞或柱塞，亦可分别称 为活塞泵或柱塞泵。
图1—1单缸活塞泵的工作原理图。
1-1-2 往复泵的流量
➢ 往复泵的理论流量即活塞的有效工作面在 单位时间内所扫过的容积：
q = Av ➢ 曲柄连杆机构将回转运动转换为往复运动，故v和泵q将周
期性地变化。一般曲柄连杆长度比 ≤0.25，v可用曲柄销 的线速度在活塞杆方向的分速度代替，即
v = r sin ➢ 式中: -曲柄角速度,常数; -曲柄转角 ➢ 单作用泵的流量也近似地按正弦曲线规律变化。
➢ 单作用泵的流量是很不均匀的。 ➢ 多作用往复泵流量的均匀程度显然要比单作用泵强。 ➢ 三作用泵流量的均匀程度不但优于单、双作用泵，而且比四作用
往复泵的特点与工作原理及流量调节有哪些要求
往复泵的特点与工作原理及流量调节有哪些要求一.往复泵的主要构造与主要工作原理工作原理：活塞自左向右移动时泵缸内形成负压，贮槽内液体经吸入阀进入泵缸内。
当活塞自右向左移动时，缸内液体受挤压，压力增大，由排出阀排出。
活塞往复一次，各吸入和排出一次液体，称为一个工作循环；这种泵称为单动泵。
若活塞往返一次，各吸入和排出两次液体，称为双动泵。
活塞由一端移至另一端，称为一个冲程。
（3DP-80A型高压往复泵产品图片）二.往复泵的流量和压头往复泵的流量与压头无关，与泵缸尺寸、活塞冲程及往复次数有关。
单动泵的理论流量为：QT=Asn往复泵的实际流量比理论流量小，（高温热水离心泵）且随着压头的增高而减小，这是因为漏失所致。
往复泵的压头与泵的流量及泵的几何尺寸无关，而由泵的机械强度、原动机的功率等因素决定。
三.往复泵的安装高度和流量调节往复泵启动时不需灌人液体，因往复泵有自吸能力，但其吸上真空高度亦随泵安装地区的大气压力、液体的性质和温度而变化，故往复泵的安装高度也有一定限制。
往复泵的流量不能用排出管路上的阀门来调节，而应采用旁路管或改变活塞的往复次数、改变活塞的冲程来实现。
往复泵启动前必须将排出管路中的阀门打开，往复泵的活塞由连杆曲轴与原动机相连。
（恒温泵）原动机可用电机，亦可用蒸汽机。
往复泵适用于高压头、小流量、高粘度液体的输送，但不宜于输送腐蚀性液体。
有时由蒸汽机直接带动，输送易燃、易爆的液体。
四.往复泵的主要特点是：①效率高而且高效区宽。
②能达到很高压力，压力变化几乎不影响流量，因而能提供恒定的流量。
③具有自吸能力，可输送液、气混合物，特殊设计的还能输送泥浆、混凝土等。
④流量和压力有较大的脉动，特别是单作用泵，由于活塞运动的加速度和液体排出的间断性，脉动更大。
通常需要在排出管路上(有时还在吸入管路上)设置空气室使流量比较均匀。
采用双作用泵和多缸泵还可显着地改善流量的不均匀性。
⑤速度低，尺寸大，结构较离心泵复杂，需要有专门的泵阀，制造成本和安装费用都较高。
往复泵的构造特点及工作原理13
往复泵的工作原理一、往复泵的构造和工作原理往复泵的活塞由连杆曲轴与原动机相连。
原动机可用电机，柴油机;或液压马达,亦可用蒸汽机两点结论:1.液缸体(泵头)和吸入管路必须严格密封,不得漏气,否则泵不能正常吸水;2.由于往复泵是依靠大气压力与液缸体内压力表差吸水,往复泵的吸水高度理论上不能超过十米.往复泵启动时不需灌入液体，因往复泵有自吸能力，但其吸上真空高度亦随泵安装地区的大气压力、液体的性质和温度而变化，故往复泵的安装高度也有一定限制。
二、往复泵的主要性能参数:1.流量:理论流量: 当曲轴以不变的角速度旋转时,活塞(柱塞)是作往复变速运动的,所以泵的流量也是随时间变化的.但对使用者来说,往往要知道在一定时间内所输送液体的体积.因此就需要研究往复泵的理论平均流量,在不计泵内任何容积损失,泵在单位时间内排出的液体的容积称为泵的理论平均流量,简称理论流量;单作用泵: Q t=ASnZ双作用泵: Q t=ASnZ(1+K)式中::Q t----泵的理论流量(l/min);A----活塞(柱塞)的截面积;(dm2); A=πD2/4;(D---活塞(柱塞)直径(dm));S----行程(dm);n----泵速(min-1);Z----缸数;k----系数; k=1-Ar/A=1-(Dr/D)2;实际流量:实际上泵所排出液体的体积要比理论上计算出来的要小;往复泵在单位时间内所排出液体的量称为实际流量;Q=ηv Q t式中: ηv----- 容积效率;往复泵的流量与压力无关，与缸套尺寸、活塞冲程及往复次数有关2.排出压力:往复泵的排出压力是指泵出口处液体的压力p2(表压),单位为帕.(1Pa=1 N/m2);在样本或铭牌中标示的排出压力是指该泵所允许的最大排出压力,称额定排出压力.3.功率及效率:有效功率:单位时间内,通过泵的液体所获得的能量.称为有效功率.(水功率) N e=PQ/60 (Kw)式中: P-----泵的排出压力(MPa)Q------泵的实际流量(l/min)输入功率:动力机传递给泵输入轴上的功率.称为泵的输入功率.(轴功率)N= N e/η(Kw);式中: η----泵的总效率;配套功率:指驱动泵原动机的功率N P;N P=k m N/ηP (Kw);式中: k m-------功率储备系数(k m=1.05-1.5)ηP-------原动机的效率;4.泵的总效率: 有效功率N e与轴功率N之比η= N e/N=ηvηhηm式中: ηv-------泵的容积效率ηh------ 泵的水力效率;ηm-------泵的机械效率;三、往复泵工作特点:1. 瞬时流量是脉动的;2. 平均流量是恒定的;往复泵的流量不能用排出管路上的阀门来调节，而应采用旁路管或改变活塞的往复次数、改变活塞的冲程来实现。
往复泵
3．泵阀 检查泵阀与阀座的密封面(阀线)是否完好，否 则研磨。密封面刻痕太深时，研磨前可先光车。 泵阀各弹簧的张力应该均勾，自由高度应基本 相等；如果弹簧失去弹性，自由高度减少5％ 以上，应予换新。 4．填料函 填料（盘根 ，盼更）安装松紧程度适当， 应允许有少量液体滴漏，以润滑和冷却活塞杆。 当软填科磨损漏泄增加时，可均匀地压紧填料 压盖。如果填料磨损太多，压紧压盖也不能减 轻漏泄，即应更换填料。
综述：a、转速提高使Hmax 加大，关闭滞后， 落座敲击严重，使升程限制器损坏。故限制往 复泵转速提高的主要因素：惯性水头和泵阀 b、减轻泵阀比载荷Hv。虽可减小阀的阻力，但 会使hmax加大，并使关闭滞后和敲击加剧。Hv一 般取2—3m，最大4—6m。通常，低压泵Hv可选得 小些，以免h过低；高速泵则应选大一些，以 减小hmax，使阀关闭及时、减轻撞击；此外， 吸入阀的Hv值常比排出阀小，以利于提高泵的 允许吸上真空度。
第二节 泵的正常工作条件
一、泵的正常吸入条件 保证泵正常吸入所需的条件可表达如下： 1）泵必须能造成足够低的吸入压力。 Ps=Psr－（Zs+Vs2/2g+Σ hs）ρ g MPa （1--5） 2)泵吸口处的真空度不得大于泵的允许吸上真 空度。即 Pa－Ps≤Hs （1--6） 或 （ Pa－Ps）/ ρ g ≤[Hs] （1--7） 从而 P‘s＞ Pv （1--8） 式中 P‘s——泵内最低吸入压力
2．泵阀阻力 P2As=P1Av+Gvs+Rs+Iv N 式中：p1、p2---阀盘上下的液体压力，Pa。 As---阀座孔截面积，m2 Gvs---阀和弹簧在液体中的重力，N Rs---阀的弹簧力，N Av---阀盘面积，m2 Iv---阀盘作不等速运动的惯性力， N
往复泵
6.1.5健全设备档案做到设备技术状况月报，季报和年 报。突发事故及时上报，及时处理解决，做到设备 档案齐全，准确无误。
6.1.6认真学好看懂和掌握设备使用说明书所介绍的章 节，内容，便于实际操作及维护，保养等。
泵的维护及保养
往复泵液力端
往复泵液力端
• 1、泵头：泵头为不锈钢整体锻造而成，吸、排液 阀垂直布置，吸液孔在泵头底面，排液孔在泵头 侧面，同阀腔相通，简化了排出管路系统。
• 2、密封函：密封函与泵头以法兰连接，柱塞的密 封形式为碳素纤维纺织的矩形软填料，具有良好 的高压密封性能。
• 3、柱塞：表面镀有镍铬合金，具有良好的减磨防 腐性能
3）泵的压力取决于管路特性 由这一特性又导致往复泵在启动和操作过程 中与离心泵有重大区别：
往复泵的特点
a、在泵的排出管路上必须设置安全阀，以保证排 出压力不高于它的额定值；
b、在泵启动前，必须把管路上的排出阀门全部打 开，不允许排出管路堵塞，否则就有可能造成 设备或人身伤亡事故；
c、往复泵允许降压使用，只不过没有充分发挥原 设计的功能而已；
6.2.7定期检查皮带的松紧度。 6.2.8定期更换易损件
泵的维护及保养
6.2.9调整各部位间隙，检查各部位螺栓，螺母有否 松动并扭紧。
6.2.10需长期停用的泵（特别是污水泵）应用清水 冲洗，放净泵体内的液体，拆洗所有阀组件，涂 上防锈油，并对整个泵进行防腐保养、封存、待 用。
6.2.11如若启用停放较长时间的泵，应对泵进行全 面检查、保养，否则不予启用运行。
振动及其解决办法
b、由于吸入量不足（瓶颈现象）或吸入带有气 体进入（吸入管漏气），使其柱塞抽空而造成 泵体震动，以及吸入管线震动。
简述往复泵的工作原理
简述往复泵的工作原理
往复泵是靠活塞在气缸内作往复运动来输送液体的，它由泵头、泵体、活塞和气缸等组成。
往复泵的工作原理：往复泵工作时，活塞从气缸的顶部进入，向下运动，当活塞接近下止点时，活塞环关闭，缸体内充满液体，此时，活塞继续下降，在缸体底部与进液口之间形成负压区；当活塞接近上止点时，活塞又回到上止点。
如此不断地重复上述动作。
往复泵的主要特点是：往复泵的工作原理是靠压缩空气从进气口进入气缸内，活塞在气缸内作往复运动来输送液体。
活塞在气缸内运动时，由进液口进入的液体进入气缸后被吸入并从出液口流出。
活塞在气缸内作往复运动时，将缸体内的空气排出并从出液口排出。
往复泵由泵头、泵体、活塞、气缸、进液口和出液口等部分组成。
往复泵有一根与缸体连在一起的轴，并通过轴承连接在电动机上。
驱动轴上的皮带轮带动主轴旋转时，使连杆推动活塞上行并通过气缸与缸体上的进液口相通；当活塞下行时，连杆带动曲轴旋转时使曲轴也下行并通过进液口与缸体上的出液口相通。
—— 1 —1 —。
往复泵简介
往复泵知识简介一.序言往复泵是一种最早和最常见的机械产品之一，适于输送液体流量不很大、扬程较高的场合，被广泛用于石油、化工、机械、环保等行业。
特别在强腐蚀性、易燃易爆、高粘度、高精度等要求时是离心泵及其它泵无法替代的。
二．往复泵的特点：1.瞬时流量是脉动的在往复泵工作中，输送液体的过程是先吸入后排出周而复始交替进行的，而且柱塞在抽动过程中的速度又随时间在不断的变化，因此泵的瞬时流量也是变化而脉动的。
2.平均流量是恒定的泵的（平均）流量只取决于柱塞直径大小、冲程长短、泵速快慢以及工作腔（或柱塞）数多少，而与排出压力和输送液体的化学物理性质无关。
当一台往复泵的泵速确定时，这台泵的流量就恒定了。
3.泵的压力取决于管路特性往复泵的压力不能由泵本身来产生，而是取决于管路特性，在通常的使用条件下，无论管路有多么大的阻力，泵都是恒量排液，即泵的排出压力值可不受任何限制的。
往复泵在出厂时的压力，是受配带原动机功率和泵本身结构强度的限制，在铭牌上加以限定。
所以在泵的排出管路上必须设臵安全阀，以保证排出压力不高于额定值。
为此，在泵启动前，必须把排出管路上的阀门全部打开，且不能让排出管路堵塞，否则有可能造成设备损坏或人身伤亡事故。
4.对输送介质有较强的适应性往复泵输送液体原则上讲是不受其物理性能和化学性能限制的，除液力材料和密封技术等一时不能解决外，对输送介质的适应性比其它类型泵都强。
5.有良好的自吸能力即泵在一定的安装高度下，不需要灌注，泵就可以在规定的时间内达到正常工作状态。
从上述特点看，往复泵主要用于高压或超高压、中小流量的场合，或要求流量恒定或按比例地输送各种不同介质的场合，以及要求有自吸性能的地方。
三．往复泵的分类：利用工作腔中的容积周期性变化来输送流体的机械称容积泵，又分往复式和回转式两种，往复泵是容积泵中最常见的一种泵。
往复泵按液力端特点又分柱塞泵、活塞泵和隔膜泵以及计量泵。
往复泵按动力端特点又分机动泵（电动型和内燃机型）和直动泵（蒸汽、气体或液压直接驱动型）。
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问题：往复泵转速增加，则( )。 A. 流量增加 B. 工作压头增加 C. 功率增加 D. A+B+C
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船舶辅机−第1章 往复泵[Reciprocating Pump] 往复泵
三、往复泵的特点[Characteristics]
1. 强自吸能力 自吸能力[Self-priming]：自身可抽出吸入段内的 ： 空气而吸排液体的能力，取决于泵的密封性能。 空气而吸排液体的能力，取决于泵的密封性能。用自吸 高度和自吸时间衡量。 高度和自吸时间衡量。 2. 理论流量取决于作用数、泵缸内径、活塞行程、转速， 理论流量取决于作用数、泵缸内径、活塞行程、转速， 与工作压力无关。 与工作压力无关。 Q t = 60 kAe S n 3. 排出压力与泵尺寸、转速无关， 实际排压取决于管 排出压力与泵尺寸、转速无关， 路阻力、 路阻力、排出液面高度和压力
三作用泵好于四作用泵。 三作用泵好于四作用泵。
P1,表1-1 表
6
船舶辅机−第1章 往复泵[Reciprocating Pump] 往复泵
二、往复泵的流量
往复泵的流量不均匀性的改进 • 增加作用次数 • 采用奇数作用次数 水泵： 水泵：K=1、2、3、4。其中三作用泵的均匀 、 、 、 。 性最好。 性最好。 液压泵： 液压泵：K= 5、7、9、11、13~~ 、 、 、 、 • 使用排出空气室 蓄压器 使用排出空气室---蓄压器
4.额定排出压力取决于原动机功率、轴承承载能力、强 额定排出压力取决于原动机功率、轴承承载能力、
度、密封性能。所以必须设安全阀 密封性能。所以必须设安全阀[Safety Valve]，开 必须设安全阀 ， 排出阀起动。 以上是容积式泵共有特点。 排出阀起动。 以上是容积式泵共有特点。 容积式泵共有特点2↓ pa单缸单作用
船舶辅机−第1章 往复泵[Reciprocating Pump] 往复泵
单缸单作用
单缸双作用
三缸三作用 (曲柄夹角120°) °
作用数K：活塞每一往复行程 曲轴每一转 曲轴每一转)吸 作用数 ：活塞每一往复行程(曲轴每一转 吸 排液体的次数。 排液体的次数。
3
船舶辅机−第1章 往复泵[Reciprocating Pump] 往复泵
5
船舶辅机−第1章 往复泵[Reciprocating Pump] 往复泵
瞬时流量[Instantaneous Cap.]。 瞬时流量 。
单作用 双作用
q = Av = Ar ϖ sin β
三作用
双缸四作用
活塞速度不均匀造成流量不均匀。流量压力脉动。 造成流量不均匀。流量压力脉动 脉动。 不均匀程度用脉动率σQ表示。 σ Q = (qmax − qmin ) / qm 不均匀程度用脉动率 表示。 作用数大的泵流量均匀， 作用数大的泵流量均匀， σQ小，奇作用数的泵σQ小。
8
船舶辅机−第1章 往复泵[Reciprocating Pump] 往复泵
5. 流量不均匀，排压波动。(多作用泵、空气室) 流量不均匀，排压波动。 多作用泵、空气室 多作用泵 受泵阀工作性能限制(避免惯性水头太大 避免惯性水头太大、 6. 受泵阀工作性能限制 避免惯性水头太大、泵阀关闭 滞后和敲击严重)，转速不宜太高。 滞后和敲击严重 ，转速不宜太高。 7. 液体含固体杂质会磨损泵阀、泄漏。(滤器 液体含固体杂质会磨损泵阀、泄漏。 滤器 滤器) 8. 结构复杂，易损件多。 (活塞环、泵阀、填料 结构复杂，易损件多。 活塞环 泵阀、填料) 活塞环、
单位时间扫过的容积。 单位时间扫过的容积。 平均理论流量： 平均理论流量： 理论流量
Qt = 60kAe S n (m / h)
3
D
d
Q 实际流量： = Qtη v
因为液体中含有气体、 阀关闭迟滞、泄漏等原因 等原因， 因为液体中含有气体、泵阀关闭迟滞、泄漏等原因， 有气体 实际流量小于理论流量。 小于理论流量 实际流量小于理论流量。
船舶辅机−第1章 往复泵[Reciprocating Pump] 往复泵
第一章 往复泵 第一节 往复泵的工作原理和特点 一、往复泵的工作原理 二、往复泵的流量 三、往复泵的特点
1
船舶辅机−第1章 往复泵[Reciprocating Pump] 往复泵
一、往复泵的工作原理
基本结构：泵缸、活塞、阀箱、 基本结构：泵缸、活塞、阀箱、 吸入阀、排出阀、 吸入阀、排出阀、 吸入管、 吸入管、排出管 工作原理： 工作原理： 隔离工作腔室 ◆隔离工作腔室 容积变化→压力变化 压力变化→吸入或排出 ◆容积变化 压力变化 吸入或排出 ◆吸入液面压力的作用
1-活塞 2-泵缸 3-阀箱 4-排出室 5-排出阀 6-出 口管 7-吸入阀 8-吸入室 9-进口管
上层通排出管 阀箱 中层通泵缸 三层 下层通吸入管
单缸双作用
双缸四作用 (两个曲柄夹角90°) °
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船舶辅机−第1章 往复泵[Reciprocating Pump] 往复泵
二、往复泵的流量 理论流量[Theoretical Capacity]：活塞有效工作面积在