水泵运行基础知识

泵是国民经济中应用最广泛、最普遍的通用机
械，除了水利、电力、农业和矿山等大量采用外， 尤以石油化工生产用量最多。而且由于化工生产中 原料、半成品和最终产品中很多是具有不同物性的 液体，如腐蚀性、固液两相流、高温或低温等，要 求有大量的具有一定特点的化工用泵来满足工艺上 的要求。这方面的技术发展产品开发一直是十分活 跃的。
e．泵的并联或串联调节
（3） 改变装臵特性曲线的调节
a. 闸阀调节 b. 液位调节 c. 旁路分流调节
这种调节方法简便，使用最广，但能量损失 很大，且泵的扬程曲线愈陡，损失愈严重。
5.4 离心泵的启动及运行 (1)启动前的准备工作 b．充水 c．高点排气 (2)启动程序 (3)适行中的注意事项 a．启动前检查
（2） 泵的特性曲线
泵在工作时，当泵转数为某一定值，用来表示Q、H、 N和允许吸上真空高度等之间相互关系的曲线为泵的性 能曲线。
泵的性能关系
由于工作要求不同，往往 在工作中经常会碰到二台以上水 泵同时工作的情况，有的是属于 串联，有的是属于并联形式的。
泵的性能关系
a、水泵的串联： 水泵串联的特点是提高输水压 力（即扬程）。 为了达到供水压力的要求，一 台水泵不能满足时，则需要串联一台 或八台水泵同时工作，在此情况下， 水泵输出的总压力提高了，而输水量 保持不变 。
(4)按主轴安放情况分类：卧式泵 立式泵 斜式泵
2.3 离心泵的命名方式
常见叶片式水泵的型号
举例
• DG46-30 × 5型号意义为：卧式、单吸多级分段式 锅炉给水泵，设计工作点流量为46立方米每小时， 设计工作点单级扬程为30米，级数为5级。 • LHB8.5-40型号的意义为：半调节立式混流泵，设 计工作点流量为8.5立方米每秒，比转数约等于400 。 注：水泵的比转数是由最佳工况下的转速、流量和扬 程组成的一个有因次的相似特征数。
5.2 离心泵的运行特性
（1） 泵的性能关系 （2）泵的特性曲线
(3)离心泵的性能特点
（1） 泵的性能关系
a、流量与扬程的关系； Q 与 H 或反比关系。 b、流量与轴功率的关系 Q 大 N 也大 c、流量与效率的关系 泵在开始时，效率随Q增加而提高， 当效率出现最高值后，便随Q的增加而降 低，在效率最高值的附近称为高效区。
①润滑油的名称、型号、主要性能和加注数量
是否符合技术文件的要求； ②轴承润滑系统、密封系统和冷却系统是否完 好，轴承的油路、水路是否畅通； ③盘动泵的转子1～2转，检查转子是否有摩擦
或卡住现象；
5.4 离心泵的启动及运行 ④在联轴器附近或皮带防护装臵等处，是否有 妨碍转动的杂物； ⑤泵、轴承座、电动机的基础地脚螺栓是否松 动；
（1） 改变工况点的三种途径
泵的运行工况点是泵特性曲线和装臵特 性曲线的交点，改变工况点有三种途径：
a．改变泵的特性曲线；
b．改变装臵的特性曲线；
c．同时改变泵和装臵的特性曲线。
（2） 改变泵特性曲线的调节 a．转速调节 b．切割叶轮外径调节 c．改变前臵导叶叶片角度调节 d．改变半开式叶轮叶片端部间隙调节
3.4 泵的一般构成 在这里主要介绍的是离心泵，
其它水泵的构造与此差不多。离心 泵主要由叶轮、泵体、泵盖、密封 环、轴封装置，托加极平衡装置等 组成。
3.4 泵的一般构成 （1）叶轮 轮有闭式、开式和半开式三种 类型，按吸入方式又可分为单吸式 叶轮和双吸式叶轮，其主要作用是 使液体获得能量。
3.4 泵的一般构成 （2）泵体 泵体又称泵壳，其主要作用是 将叶轮封闭在一定的空间中，汇集 液体，并导向排出管，是一个泵受 液体压力的部件，一般是蜗壳形。
3.2 离心泵的工作过程
3.3 基本方程式
旋转叶轮传递给单位重量液体的能量，
亦称理论扬程。考虑有限叶片数受滑移的影
响，较无限多叶片数叶轮做功能力减小，在
离心泵中常使用如下的两个半经验公式计算 Ht。
斯托道拉公式 普夫莱德公式
c2 r 2 ctg 2 A u2 1 u2 Ht g
2 离心泵的典型结构与工作原理 2.2.1 离心泵的典型结构 2.2.2 离心泵的分类 2.2.3 离心泵的命名方式
2.1 离心泵的典型结构
2.2 离心泵的分类 可按使用目的、介质种类、结构型式等进行
分类。这里主要介绍按结构型式作如下分类：
(1)按流体吸入叶轮的方式：单吸式泵 双吸式泵 (2)按级数分类：单级泵 多级泵 (3)按泵体形式分类：蜗壳泵 筒形泵
1.1.2 泵的分类
1.1.3 适用范围
1.1 泵的定义
水泵是一种现代化的提水机械，它在 外界动力（如电动机）的带动下，能通过 管道把水抽送到高处和远处，在工作过程 中，水泵起着传送能量给液体的作用。因 为可以通过多种方式传递能量，所以水泵 有许多种类，例如：离心泵、轴流泵、往 复泵等。
1.1 泵的定义
1.2 泵的分类
叶片式泵(透平式泵)：离心泵 轴流泵 混流泵 旋涡泵 往复泵：活塞泵 柱塞泵 隔膜泵 容积式泵
回转泵：齿轮泵 螺杆泵 滑片泵
其他类型泵：喷射泵 水锤泵 真空泵 低压泵（低于2MPa） 中压泵（2-6MPa） 高压泵（高于6MPa）
另外，按压力分为
1.2 泵的分类
（1）叶片式水泵： 它对液体的压送是靠表有叶片的叶 轮高度旋转而完成的。 （2）容积式水泵： 它对液体的压送是靠泵体工作室容 积的改变来完成的。 （3）其它类型水泵： 其中有依靠液体流动的能量来输送 液体的，带有依靠其它作用来输送液体
1.3 适用范围
1.3 适用范围 常用几种水泵总谱图说明：目前定型生产各
类叶片式水泵使用范围广泛，各型泵使用范围各有 不同的性能。往复泵的使用范围侧重于高扬程、小 流量；轴流泵和混流泵侧重于低扬程、大流量；而 离心泵介于两者之间，工作区间最广，产品品种、 系列和规格也最多。水泵的发展趋势于大型化、大 容量化、高扬程、高转速、系列化、通用化和标准 化。
m
式中 为液体的密度，常温清水 1000kg / m3
泵流量的测定：涡轮流量计、电磁流量计、超声波流量
计、水堰、文吐里管。
3.1 离心泵的性能参数 扬程 H:指泵能提升液体的高度,常用单位是米。 转速 n: 指泵在每分钟内泵轴的旋转次数 , 常用单位是转/分( r/min)。
转速测定用红外测量仪转矩转速传感器
(1)提高离心泵本身抗汽蚀的性能 ①改进泵的吸入口至叶轮叶片入口附近的 结构设计。 ②采用前臵诱导轮，如图所示。 ③采用双吸式叶轮。 ④设计工况采用稍大的正冲角。 ⑤采用抗汽蚀的材料。
4.3 提高离心机抗气蚀性能的措施
(2)提高进液装臵汽蚀余量的措施 ①增加泵前储液罐中液面上的压力，如图 所示 ②减小泵前吸上装臵的安装高度。 ③将吸上装臵改为倒罐装臵，如图所示 ④减小泵前管路上的流动损失
叶轮结构改进图
前臵诱导轮
②采用前臵诱导轮，如图所示，使液流在前 臵诱导轮中提前接受诱导叶片做功，以提高 液流的压力。
吸入装臵
倒罐装臵
5 离心泵的性能及调节
5.1 离心泵的工作原理 5.2离心泵的运行特性 5.3 离心泵运行工况的调节 5.4 离心泵的启动及运行
5.5其它泵的性能
5.1离心泵的工作原理
⑥泵工作系统的阀门或附属装臵均应处于泵运
转时负荷最小的位臵，应关闭出口调节阀； ⑦点动泵，看其叶轮转向是否与设计转向一致， 若不一致，必需使叶轮完全停止转动后，调整 电动机接线后，方可再启动。
5.5 其它泵的性能
轴流式水泵：当电动机驱动浸在流体中的叶轮旋 转时，轮内的流体就相对叶片做绕流运动，叶 片会对流体产生一个推力从而对流体做功，使 流体的能量增加，并沿轴向流出叶轮，经过导 叶等部件压出管路，同时叶轮入口处的流体被 吸入，形成连续工作。其特点结构紧凑、外形 尺寸小、质量轻的特点，适合于大流量、低压 头的场合，如部分电厂中的炉水循环泵。
典型轴流泵结构图
1-叶轮
2-导流器
3-泵壳
混流式水泵：这种水泵结合了离心式水泵 和轴流式水泵的特点，流体是沿介于轴 向和径向之间的圆锥面方向流出叶轮， 工作原理是部分利用了叶片推力和惯性 离心力的作用。其特点是流量大、压头 较高，本厂的循环水泵就是典型的混流 式水泵。
轴功率 N:指泵在运转时，在一定的流量和扬 程下，原动机输送给泵轴上的功率，常用单位 是瓦。
3.1 离心泵的性能参数 泵效率 η:它是表示泵的性能好坏及动力利用的 程度，是指泵的有效功率和轴功率的比值，以 η表示其百分数。 其它参数有允许吸上真空高度和比转数等。
汽蚀余量:泵必需汽蚀余量NPSHr泵所要求的在 泵进口处,单位重量液体所具有的超过汽化压力 的富余能量(单位m),其数值由缺点： （1）一般情况下在启动前需灌泵以排 尽泵内积聚空气。 （2）液体的粘度大时对泵的性能影响 较大，效率降低。 （3）在小流量高扬程情况下使用要受 到一定限制。
5.3 离心泵运行工况的调节
（1） 改变工况点的三种途径 （2） 改变泵特性曲线的调节 （3） 改变装臵特性曲线的调节
离心泵通过离心力将能量传递给液体，或者 说离心泵是靠离心力工作的。 离心泵有蜗牛状的蜗壳，蜗壳内装有一个有 叶片的轮子，称为叶轮，叶轮可由电动机带着转 动。
5.1 离心泵的工作原理
在电动机带动下，当工作叶轮充满了水而旋 转时，叶片间的水在离心力的作用下，从叶轮中 心甩向周围，从出水口流出，同时，在叶轮的进 口处便产生真空，此时，介于大气压力的作用， 池中的水又经吸水管，被吸入叶轮，如此不断循 环运转，水便源源不断地被泵抽送运出。
4 离心泵的吸入特性一汽蚀
4.4.1 气蚀发生的机理及危害 4.4.2 气蚀余量及气蚀判别式
4.4.3 提高离心机抗气蚀性能德措施
4.1 气蚀发生的机理及危害 (1)气蚀发生的机理 (2)气蚀发生的危害
（1） 气蚀发生的机理