2022年水泵基础知识 .pdf

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1、读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思第四篇水泵基础知识什么 是泵？泵可以 分为哪些不同类 型？泵 是用来把原动 机的机械能转变 为液体动能和压力能的一种设备 。泵 一般用来输送 液体，可以从位置低 的地方送到位置高的地方，或者从 压力低的容器送 到压力 高的容器。泵的 种类可分为：1.叶 片泵：离心 泵 、 轴流泵、 混流泵、自吸泵、旋涡泵2.容 积泵：齿轮 泵、螺杆泵、活 塞泵3.其 他型式泵：喷射泵、真空泵 。火电 厂中主要有哪 三中水泵？作用 ？给水 泵：把除氧器贮 水箱内具有一定 温度、除过氧的给水，提高压力后输 送到锅炉，以满 足锅炉 用水需要。凝泵 ：把凝汽器热 井内的凝结水升

2、压后送到回热系统。循泵 ：向汽轮机凝汽 器供给冷却水，用 以冷却汽轮机的排汽，在发电厂中 ，循泵还要向冷 油器、 发电机空冷器 等提供冷却水。离心 泵的工作原理离心泵的 工作原理是在 泵内充满水的情 况下，叶轮旋转 使叶轮内的水也 跟着旋转，叶轮内的 水在离心力的 作用下获得能量 ， 叶 轮槽道中的水甩向外围流进泵壳 ，于是叶轮中心压 力降低 ，低于进水管内 压力，水就在这个 压力差作用下流入叶轮。这样水泵 就不断地吸水、供水。轴流泵的工作原理是什么？轴流泵的工作原理就是在泵内充满液体的情况下，叶轮旋转时对液体产生提升力，把能量传给液体，使水沿着轴向前进，同时跟着叶轮旋转。轴流泵常用作循环水泵

3、。轴流式泵的 工作原理是：旋转叶片的挤压 推进力使流体获 得能量，升高 其压能和动能， 其结构如图所示。 叶轮1安 装在圆筒形( 风机为圆锥形 )泵壳3内,当叶轮旋转时 ， 流体 轴向流入，在叶片叶道内获得能量后 ，沿轴向流出。轴流式泵适用于 大流量、低压力 。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 19 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思螺杆泵的工作原理是什么？由两个或三个螺杆啮合在一起组成的泵称螺杆泵。螺杆泵的工作原理是螺杆旋转时，被吸入螺丝空隙中的液体，由于螺杆间螺纹的相互啮合受挤压，沿着螺纹方向向出口侧流动。螺纹相

4、互啮合后，封闭空间逐渐增加形成真空，将吸入室中的液体吸入，然后被挤出完成工作过程活塞式往复泵工作原理齿轮 泵的工作原理 是什么？精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 19 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思由两个齿轮相互啮合在一起组成的泵称齿轮泵。齿轮泵的工作原理是：齿轮转动时， 齿轮间相互啮合， 啮合后封闭空间逐渐增大，产生真空区， 将外界的液体吸入齿轮泵的入口处，同时齿轮啮合时，使充满于齿轮坑中的液体被挤压，排向压力管。喷射泵的工作原理是什么？利用较高能量的液体， 通过喷嘴产生高 速液体后形成负 压来吸取液体的 装置

5、称喷射泵。喷射 泵的工作原理 是利用较高能量 的液体，通过喷嘴产生高速度，裹挟周 围的流体一起向 扩散管 运动，使接受室中 产生负压，将被输 送液体吸入接受 室，与高速流体 一起在扩散管中 升压后 向外流出。离心泵有哪些种类？离心泵按工 作叶轮数目可 分为：单级泵、 多级泵。按工 作压力可分为 ：低压泵、中压 泵、高压 泵按叶 轮进水方式可 分为：单吸泵、 双吸泵。按泵壳结合缝形式可分为：水平中开式泵、垂直结合面泵。按泵轴位置可分为：卧式泵、立式泵。按叶轮出来的水引向压出室的方式可分为：蜗壳泵、导叶泵。按泵的转速可否改变可分为：定速泵、调速泵。泵的主要性能参数有哪些？?扬程：单位 重量的液体通

6、过 泵后所获得的能量用H 表示。单位 m?流量：单位 时间内泵提供的 液体数量，有体积流量和质量流 量。?转速：泵每 分钟的转数。 单位 n /m in ，水泵 的转速越高， 它所输送的流量 与扬程也就越大。增高 转速可以减少叶 轮级数，缩小叶轮直径，从而使 水泵的尺寸大为 缩小，重量大为减轻?轴功率：原 动机传给泵轴上 的功率。K w?效率：泵的 有用规律和轴功 率之比。?汽蚀余量： 泵进口处液体所 具有的能量超出液体发生汽蚀时 具有能量的差值 。?有效汽蚀余 量：装置安装后 使泵在运转时所具有的汽蚀余量 。?必须汽蚀余 量：液体从泵的 吸入口到叶道进口压力最低出的 压力降。什么 叫原动机功

7、率 ?什么 叫轴功率?什么叫有效功率?水泵的功 率通常指输入 功率,即由原 动机传给水泵泵 轴上的功率,一般称为轴功 率,用P表示,单位为k w .轴功率P不可能全部用来提高 液体的能量,其中必有一部 分能量损失,只有一部分功 率被有效 利用,被有效利用的功率称 为有效功率,用P e表 示,单位为k w 。 它表示 为单位时间内流 过水泵 的液体所获得 的有效能量。有 效功率和轴功率的比值称为泵的 效率。原动机的 输出功率，称为 原动机功率，用Pg 表示。考 虑水泵可能出现 超负荷运行，所 以Pg选择要比轴 功率P大一些，既Pg PP e有效 功率Pe 计算精选学习资料 - - - - - -

8、 - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 19 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思P e= g qH /1 000离 心泵的轴功率 P和有 效功率Pe 之差是在泵内损 失的功率,其大小可以用 效率表示.=P e/P =gq H /10 00P所 以轴功率P为P =gq H /1 00 0例 如：已知给水 泵的流量Q=2 30 0k N /h ，扬程H = 1300 m ，给水重 度=891 8 N /立方米， 若给水 泵的效率1 =0 .6 5， 原动 机的备用系数K = 1.0 5 ， 原动机的传动效 率2 =0 .98 ，试计 算原动机的容 量。什么 是水

9、泵的比转 速？在 设计制造水泵 时为了将各种流 量和扬程的水泵进行比较， 可以把一个 水泵的尺寸按几 何相似 原理成比例的缩小为一个扬程 为1米， 功率为1马力（ 流量为 75L/s）的 模型泵，该模 型泵的 转数就是这泵 的比转数ns。ns=3.65n0.5H0.75相 似 定 律流 量相似定律：几何 相似的泵与风 机，在相似工况下运 行时，其流量之 比与几何尺寸之 比(一般用叶轮出 口直径D：)的三次方成正比 ，与转速的一次 方成正比，与 容积效率的一次 方成正 比。扬 程相似定律：几何 相似的泵与风 机，在相似工况下运 行时，扬程之比 与几何尺寸比的 平方成 正比，与转速 比的平方成正比

10、 ，与流动效率比的一次方成正比 。功 率相似定律：几何 相似的泵与风 机，在相似工况下运 行时，其功率之 比与几何尺寸比 的五次 方成正比，与转速 比的三次方成正 比，与密度比的一 次方成正比，与 机械效率比的一 次方成 反比。经验表明，如 果模型与原型的转数和几何尺寸 相差不大，可以 认为在相似工况 下运行 时，各 种效率相等为什 么可用比转速 对泵进行分类对于同一 台泵有不同的 比转速，一般把 效率最高点的比 转速作为该泵的 比转速。比转数ns 是对水泵进 行分类并表明它 结构特点的综合 性能参数。在一定的转数下，比 转数大的泵适应 与流量大、扬程 小的场合，相反，比 转数小的泵适 合于流

11、量小、扬程 高的场合。比转 速和泵 的入口直径和 出口宽度有关，随着 泵的入口直径 和出口宽度增加 ，比 转速增加，因此 可以用 比转速对泵进 行分类： ns =3 0 30 0为离心泵n s=30 0500 为混流泵，ns =500 1 00 0 为轴流泵，在 离心泵中ns =308 0为低比转速离 心泵，ns =8015 0为 中比转速离心 泵，n s= 15 030 0 为高 比转速离心泵。离心 泵由哪些构件 组成？离心泵的主要组成部分 有转子和静子两 部分。转子包括叶轮、轴、轴套、键和 联轴器等。静子 包括泵壳、密封 设备（填料筒、水封环 、密封圈）、轴承、机座、轴向推力平 衡设备等。

12、多 级离心泵的主 要部件由转子、泵壳、吸人室、压水 室、密封装置、轴 向力平衡装置和 轴承等 组成。?吸入 室离心泵吸人管法兰至叶轮进口前的空间过流部分称为吸人室。其作用是在最小水力损失情况下，引导液体平稳地进入叶轮，并使叶轮进口处的流速尽可能均匀地分布。按结构吸人室可分为直锥形吸人室,弯管形吸人室,环形吸人室,半螺旋形吸人室精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 19 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思叶轮叶 轮是将原动机 输入的机械能传 递给液体， 提高液体能 量的核心部件。 其型式 如下图所示,有封 闭式、半开式 及

13、开式三种。封 闭式叶轮有单 吸式及双吸式两 种。封闭式叶轮由前盖板、后盖板、叶 片及轮毂组成。在前后 盖板之间装有 叶片形成流道，液体 由叶轮中心进入沿叶片间流道向 轮缘排出。一般用 于输送 清水，电厂中 的给水泵、凝结 水泵、工业水泵等均采用封闭式 叶轮。半 开式叶轮只有 后盖板，而开式叶轮 前后盖板均没有。半开式和开式叶 轮适合于输送含 杂质的 液体。 如电厂中的灰 渣泵、 泥浆泵。 双吸式叶轮 具有平衡轴向 力和改善汽蚀性 能的优点。水泵叶片都采用后弯式， 叶片数目在612 片之间，叶片 型式有圆柱形和 扭曲形。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - -

14、- - - -第 5 页，共 19 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思叶轮离心泵叶 轮叶片的型式 叶片式泵的能量 传递主要依靠旋 转叶轮对流体做 功,而叶轮 对流体做 功的效果还要 看叶轮中叶片的 型式,离心泵 的叶片形状,弯曲形式对泵 的扬程、流量、效率有 很大影响。离心 式叶轮叶片的 型式有三种1. 叶片弯曲 方向和叶轮旋 转方向相反，其 叶片出口的几何角小于90 度，称为后弯式 叶片。2. 叶片弯曲 方向和叶轮旋 转方向相同，其 叶片出口的几何角大于90 度，称为前弯式 叶片。3. 叶片弯曲 方向沿叶轮的 径向展开，其叶 片出口的几何角等于90度 ，称为径向式叶 片。由于后弯 式叶

15、片流动效 率和流道效率高 ，叶片性能稳定 ，所以离心泵现 在杜采用后弯式叶片 。压水室压水室是指叶轮出口到泵出口法兰(对节段式多级泵是到后级叶轮进口前)的过流部分。 其作用是收集从叶轮流出的高速液体，并将液体的大部分动能转换为压力能，然后引入压水管。压水室按结构分为螺旋形压水室、环形压水室和导叶式压水室螺旋 形压水室不仅 起收集液体的作 用，同时在螺旋形的扩散管中将 部分液体动能转 换成压能。螺 旋形压水室具 有制造方便，效率 高的特点。它适用于单级单吸、单 级双吸离心泵以 及多级 水平中开式离 心泵。环形压水室在 节段式多级泵的出水段上采用。环 形压水室的流道 断面面 积是相等的，所以 各处

16、流速就不相 等。因此，不论在设 计工况还是非 设计工况时总有 冲击损 失，故效率低 于螺旋形压水室 。密 封装置离心泵 密封装置有密封 环(又称口 环、卡圈)和轴端密封两部分。密封 环 由于 离心泵叶轮出 口液体是高压， 人口是低压，高压液体经叶轮与 泵体之间的间隙泄漏 而流回吸入处 ，所 以需要装密封环 。其作用是减小叶 轮与泵体之间的 泄漏损失；另一 方面可 保护叶轮，避免 与泵体摩擦。密封 环型式，有平环 式、角接式和迷宫 式。一般泵使用 前两者 ，而高压泵由 于单级扬程高， 为减少泄漏量，常用迷宫式。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - -

17、 -第 6 页，共 19 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思轴端 密封(简 称轴封)在泵的转 轴与泵壳之间 有间隙，为防止 泵内液体流出， 或防止空气漏人 泵内(当人口 为真空时)，需要进行密 封。目前电厂各 种泵采用的轴端 密封装置有：填 料密封、机械密封 、迷宫式密封 和浮动环密封。填料 密封带 水封环的填料 密封结构，如图 所示。它由填料箱4、水封环5、填料3 、压盖2和压紧螺栓 等组成，是目 前普通离心泵最 常用的一种轴封结构,是目 前普通离心泵最 常用的一种轴封结 构。 填料 密封的效果可用拧紧压盖螺栓 进行调整， 拧紧程度以 一秒内有一滴水 漏出即可。填料密封放置 水封环，其

18、目的 是当泵内吸人口 处于真空情况 时，从水封环注入 高于01 M Pa压力 的水，以 防止空气漏人泵 内；再是当泵内 水压高于01M P a 时，可用高于 泵内压力00 501M P a 的密 封水注入，起到 水封、减少泄漏 作用，并起冷却和润滑的作用。 泵在常温下工 作时，一般用浸 透石墨或黄油的 棉编织物作填料 。若温度、压力稍高 ，则用石棉等软 纤维编 织物作填料，编 织物中加有浸渍石墨的铜、铝、铅 等金属丝。输送高 温水时，还用巴 氏合金 、铝或铜等金 属丝(其上 浸有石墨、矿物 油等润滑剂)作为填料,它。安装方便 ，寿命长等特 点。填料密封 的最大缺点是只 适合低速，即使纯金属填料

19、也只 适用于：圆周速 度小于25 m s 的转轴。什么 是机械密封装 置？机械密封 是无填料的密 封装置，它是靠 固定在轴上的动 环和固定在泵壳 上的静环，以及两个 端面的紧密接 近（由弹簧力滑推 ，同时又是缓冲补偿元件）达到密封 的。在机械密封 装置中 ，压力轴封水一 方面顶住高压泄 出水，另一方面窜进动静环之间，维 持一层流膜，使 动静环 端面不接触。由 于流动膜很薄，且 被高压水作用着，因此泄出水量很 少，这种装置只 要设计 得当，保证轴封 水在动、静环端 面上形成流动膜 ，也可满足“ 干转” 下 的运转。机械密 封精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - -

20、- - - - -第 7 页，共 19 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思的摩 擦耗功较少， 一般为填料密封 摩擦功率的10 % 1 5% ，且轴向尺寸 不大，造价又低 ，被认 为是一种很有 前途的密封装置 。机械 密封机械 密封：机械密 封是无填料的密 封装置。其结构如图11 2 所示，它由 动环、静环、弹簧和 密封圈等组成 。动环随轴一起旋 转，并能作轴向移动；静环装在泵体 上静止不动。这 种密封 装置是动环靠 密封腔中液体的 压力和弹簧的压力，使其端面贴 合在静环的端面 上(又称端面 密封)，形 成微小的轴向 间隙而达到密封 的。为了保证动 静环的正常工作 ，轴向间隙的端面 上需保

21、持一层 水膜，起冷却和润 滑作用。这种密封的优点：转子转动 或静止时，密封 效果都 好，安装正确后 能自动调整；轴向 尺寸较小，摩擦 功耗较少；使用寿 命长等。在近代 高温、高压 和高转速的给水 泵上得到了广 泛的应用。其缺点是 ： 结 构较复杂，制造精 度要求高，价格 较贵，安装技 术要求高等一 机械损失和机 械效率机械损失 主要包括轴与 轴承、轴端密封 的摩擦损失和叶 轮圆盘与流体之 间的摩擦损失两部分 。轴与轴承、 轴端密封的摩擦 损失与轴承的型式和结构有关， 但这项损失的功 率不大，约占 水泵轴功率的 1 5， 特别是目前在大 中型泵中多采 用机械密封结构 ，轴封的摩擦损失 就更小。机

22、械 损失的主要部分 是叶轮圆盘摩擦损失。产生叶轮 圆盘摩擦损失的 原因是：叶轮 侧与泵壳（蜗壳 ）间充满液体，这些 液体受到旋转叶轮产生的离心力 的作用后，形成 了回流 运动，此时液体和 旋转的叶轮发生 摩擦而产生能量损失，这项损失的 功率约为轴功率 的2一10 ，是机械 损失中的主要部 分。机械损失的大小，用机械效率 m 来表示，离心 泵的机 械效率一般在 0.900 .98 之间。圆盘摩擦损失 与圆周速度的三 次方成正比，与叶轮外径的平方成正 比。因为圆周速度 与叶轮 外径与转速成 正比，所以圆盘 摩擦损失也与转速的三次方、叶 轮外径的五次方 成正比。因此 ，圆盘摩擦损失随 转速和叶轮外径

23、 的增加而急剧 增加。如果提高单级 扬程，采用加大 叶轮外 径的方法，则圆盘 摩擦损失与叶轮 外径成五次方 关系增加，而采用提 高转速的方法 ，则成三 次方关系增加 ，所以前者损失 大于后者。反之，产生相同的扬 程(全压)时，提高转 速，叶轮 外径可以相应 减小。因此，圆盘摩 擦损失增加较小，甚至不增加，从 而可提高机械效 率水力损失与水力效率流体在泵内流动时，由于流体阻力的存在，总要消耗一部分能量，这部分能量损失称为水力损失。水力损失的大小和流道的几何形状、壁面的粗糙程度、流体的粘度和流速有关。它主要有以下三部分组成。（1 ）摩擦阻力损失（2 ）旋涡阻力损失（3）冲击损失水 力损失的大小 用

24、水力效率h 来衡量 ，离心泵的水力效率一般在0 .80 0.95之间容积 损失和容积效 率在水泵的转动 部件与静止部件之间不可避免的 存在间 隙，当叶轮转动时， 部分在叶 轮中获得能量的流体从高压侧 通过间隙向低压 侧泄漏， 这种损失称为 容积损失。离心 泵的容积损失 是由于泄漏所引 起的，主要由以下几种泄漏所造成：（1 ）叶轮 入口处密封间 隙的泄漏量（2 ）平衡 装置所引起的 泄漏量（3 ）级间 的泄漏量（4 ）轴封 的泄漏量容积 损失的大小， 用容积效率v 衡量，容 积效率一般在0.900 .95 之间。容积 损失和容积效 率在旋转与 静止的部件之 间不可避免地有 间隙存在,高 压区的流

25、体回 通过间隙流入低 压区,从高 压区流入低压 区的这部分流体 ,虽然在叶轮 中获得了能量 ,但却消耗在 流动阻力上,这种精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 19 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思能量 损失叫容积损 失.容积损失 包括密封环泄漏 损失,级间泄漏损失,平衡机构泄漏损 失.离心泵的 容积效率v 一般在0.9 .95离心 泵转速变化时 引起泵流量、扬 程、功率的变化关系Q /Q1=n /n1H/H1=（n/n1）2P/P1=（n/n1）3什么 是离心泵的串 联运行？串联运 行有什么特点？液体依次通过两台以上

26、离心泵向管道输送的运行方式称为串联运行。串联运行的特点是：每台水泵所输送的流量相等，总的扬程为每台水泵扬程之和。串联运行时， 泵的总性能曲线是各泵的性能曲线在同一流量下各扬程相加所得点相连组成的光滑曲线，其工作点是泵的总性能曲线与管道特性曲线的交点。离心泵的各种损失及效率离心水泵的损失可概括为机械损失、容积损失和水力损失三种，轴功率减去这三种损失所消耗的功率就等于有效功率。离心 泵的总效率离心 水泵的总效率 等于水力效率、 容积效率和机械效率三者的乘积水泵串联运 行的条件是什么？何时需采用 水泵串联？水泵串联的条件是： 两台水泵的设计出水量应该相同，否则容量较小的一台会发生严重的过负荷或限制了

27、水泵的出力。 串联在后面的水泵（即出口压力较高的水泵）结构必须坚固， 否则会遭到损坏。在泵装置中， 当一台泵的扬程不能满足要求或为了改善泵的汽蚀性能时，可考虑采用泵串联运行方式。什么是离心泵的并联运行？并联运行有什么特点？两台或两台以上离心泵同时向同一条管道输送液体的运行方式称为并联运行。并联运行的特点是： 每台水泵所产生的扬程相等，总的流量为每台泵流量之和。并联运行时泵的总性能曲线是每台泵的性能曲线在同一扬程下各流量相加所得的点相连而成的光滑曲线。泵的工作点是泵的总性能曲线与管道特性曲线的交点。离心泵的并联运行有何要求？特性曲线差别较大的泵并联有何不？并联运行的离心泵应具有相似而且稳定 的特

28、性曲线， 并且在泵的出口 阀门关闭的情况下，具 有接近的出口 压力。特性曲线差 别较大的泵并联，若两台并联泵的 关死扬程相同，而特性 曲线陡峭程度 差别较大时，两台泵 的负荷分配差 别较大，易使一台泵 过负荷。若两台 并联泵 的特性曲线相 似，而关死扬程差别 较大，可能出现一 台泵带负荷运行 ，另一台泵空负 荷运行 ，白白消耗电 能，并且易使空 负荷运行泵汽蚀损坏。并联 工作的泵压力 为什么升高？而 串联工作的泵流量为什么会增加？水泵并联时，由于总流量增加，则管道阻力增加，这就需要每台泵都提高它的扬程来克服这个新增加的损失压头，故并联运行时，压力较一台运行时高一些； 而流量同样由于管道阻力的增

29、加而受制约，所以总是小于各台水泵单独运行下各输出水量的总和， 且随着并联台数的增多，管路特性曲线愈陡直以及参与并联的水泵容量愈小，输出水量减少得更多。水泵串联运行时，其扬程成倍增加，但管道的损失并没有成倍的增加，故富余的扬程可使流量有所增加。但产生的总扬程小于它们单独工作时的扬程之和。离心泵的内外径（进出口）压力差(p 2 p1 )/g =（u22 u12）/2g流体 在封闭的叶轮 内作旋转运动时 ,叶轮进出口 的压力差与叶 轮转动角速度的 平方成正比关系变 化；与进出口直 径有关，内径越小 ，外径越大则压力差越大，但进出 口直径均受一定 条精选学习资料 - - - - - - - - - 名

30、师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 19 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思件的 限制；且与密 度成正比关系变 化，密度大的流体压力差也越大 。什么 是离心泵的特 性曲线?表示 主要性能参数 间关系的曲线称 为特性曲线或叫性能曲线.特性曲线包括 : 在一定转速下的 流量-扬程曲线 (Q-H)、流量-功率曲线 (Q-N ) 和流量-效 率曲线 (Q-).其中 最重要的是Q-H 曲线，其它曲线都 是在它的基础上 绘制的。在泵的 特性曲线上可以 查出每 种流量下的扬 程 H 、 功率 N和泵 效率的数据.水泵 的Q-H 性能曲 线形状有三种：a.平 坦形状：即流量变 化较大时

31、，扬程变 化较小，适用于流 量变化大而要 求扬程变化小的 情况， 如电厂的锅炉 给水泵。b.陡 降的性能曲线 ： 流量变化不大时扬程变 化较大， 适用于扬程变 化大而流量变化 小的情况，如电 厂的循环水泵 。c .具 有驼峰状的性 能曲线： 在上升段工作是 不稳定的， 所以我们不 希望性能曲线出 现上升段，或者 虽出现但上升 段区域越窄越好 。机械 密封装置的原 理机械密封装置 是无填料的密封 装置。 它 是靠固定在轴上 的动环和固定 在泵壳上的静环 以及两 个端面的紧密 接近（由弹簧力滑 推）达到密封的。在机械密封装置中 ，泄漏返回水经 动环座 套上的高鲁皮 夫（Golubiev）反向螺 旋

32、槽提升压力 ，经过通道强制 进入动环和静环 的间隙 中去，以带走摩擦 热和冲掉汽泡杂 质等。压力密封水 一方面顶住高压 泄出水，另一方 面窜进 动静环之间， 维持一层流动膜 ，使动静环面不接触。流动膜很 薄，由于高压水 的作用，因此 泄出水量很少 。机械 密封装置运行 过程中出现的问 题及分析机械 密封装置管系 的焊接质量差严 重影响给水泵的安全，当运行中管 系轻微泄漏使机 械密封 液温度缓慢升 高（由于经热交 换器的机械密封液减少，或机械 密封液得不到良 好的冷却）；当 管系严重泄漏使 机械密封液温度急剧升高。这些都 使机械密封动 环和静环及贴和 面得不 到很好的冷却 ， 使 动静环过热而损

33、 坏。运行中多次发生 由于机械密封 管系泄漏导致给 水泵跳 闸，也加重了机械 密封的磨损。因此对 机械密封装置管 系的焊接质量 提出了更高的要 求给水 水质对机械密 封装置的影响由于机械 密封装置对水 质的要求较高， 当水质恶化时， 由于机械密封装 置的循环管系比较细 ，使机械密封装置 急易堵塞造成机 械密封液温度 升高；当给水泵在低 转速运行时，当 水质恶 化时，由于高鲁皮夫（Go lub ie v）反 向螺旋槽的提 升压力较低，使 杂质不能被水及 时带走 ， 导 致杂质沉积在机 械密封贴和面处 ， 划 伤机械密封动静 环的贴和面， 使机械 密封泄漏。因此 必须加强机组 启停机和正常运 行的

34、水质的监督运行方式对机 械密封装置的影 响当机组处 于经常性的负 荷调整， 使给水泵处于变 工况状态或给 水泵经常处于启 停状态时，导致 给水泵泵轴的 瞬间窜动，使给水泵 动静环间的贴 和面间隙过小，不足 以形成流动膜 ，而造成 动静环的干摩 擦，使机械密封装置 损坏。某厂# 42给水 泵曾出现由于 泵组本身的平衡 破坏，使 推力轴承磨损 ，导致械密封装置 泄漏。因此在运行中尽量减少大幅 度的调整泵组。防止机 械密封装置损 坏。当给水泵处于正常备用状态时，此时该泵静止。由于该泵备用时必须投入暖泵装置，这时虽然投入了机械密封装置的冷却水，但由于泵组未转动，因此机械密封装置中的水不可能流动， 所以

35、机械密封装置的石墨环（静环）处于100 以上的高温中，而当该备用泵联启立即带负荷时， 100 以上水突然流动起来经过冷却器后变成30 以上的回水流过机械密封装置的石墨环， 使石墨环骤冷而产生裂纹，导致机械密封装置泄漏。因此在泵组正常备用时可加一个小的循环泵使机械密封装置的水流动起来，避免上述现象的发生。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 19 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思NPSH 和小流量运行N PS H aN PS H r当N PS H a=N PS H r ，则对应的流量 是泵运行时的最大流量，泵在等 于或

36、超过最大流量运 行时必定会产 生汽蚀，但泵在小 流量工作时，泵的运转也会不稳定 ，乃至于汽蚀，如 当泵在1/3的额定流量小工作是，叶轮入口将会产生二次回 流，这股回流在 主六的冲刷下，有重回 叶轮内往往会 引起泵体和管路 震动，有时还会在吸入侧引起强烈的 液柱喘振，同样此 时在叶 轮出口也会产 生二次流，形成 出口压力不稳定脉动，从而引起 泵体和管道震动 。泵在小流 量工作时虽然 流量低，但二次 回流占据了较大 的叶片入口通流 面积，液流真正的过 流截面积很小 ，所以入口的绝 对速度v 和相对速度w 不下降，反而增 加，因此必须汽 蚀余量 也不下降反而 增加泵在小流 量工作，泵供 给的扬程较大

37、， 而泵的效率较低 ，所以泵内的损 失较大，泵内的水流 几乎在绝热下 压缩，除了水流在泵 中获得一定能 量外，其余的耗功都 转化为热能，当 泵流量 较小是不能把 热量带走时，就 会导致水流温度升高。何为 水泵的允许吸 上真空度？为什 么要规定这个数值A .水泵的允许吸上真空度指泵入口 处真空允许数值 ：它是指在当 地大气压力为1 0米水柱；输送 温度为2 0的水时，在水 泵人口处不出现 汽蚀的条件下 ，允许水泵入口 处形成真空的最大 值。B . 因为当 泵人口处的真空过高时，泵入口处的液体就会 汽化产生汽蚀， 所以要明确规定 水泵的 允许吸上真空 度数值。什么 是水泵的汽蚀 现象？有何危害 ？

38、又如何防止汽蚀的发生？A .由于叶轮入口处压力低于工作水 温下饱和压力， 所以会引起一 部分水发生汽化 ，而汽化后的 汽泡进入泵内 压力较高的区域 时，受压突然凝结 ，于 是四周的水就向 此处补充，造成 水击， 这种现象称为 泵的汽蚀。B .汽蚀的危害是：（1 ）泵体内连续的 局部水击，会使材料表面逐渐疲 劳损坏刁1起金属表面出 现麻坑或剥蚀 ；另一方面，由于水 的汽化，水中会分离出氧气，对金 属部件产生氧化 腐蚀。（2）汽蚀过程的不稳定，还会引起水泵产生振动和 噪音；同时由于 汽蚀时汽泡堵塞 了叶轮 流道，会造成流 量和扬程的降低 ，严重时还会使输水中断。因此，泵 在运行中应避免 发生汽 蚀

39、现象。水泵 发生倒转由什 原因引起的？为 什么要防止水泵发生倒转？当几台泵并列运行，或一台泵单独运行，当泵的出口有一段较高的水柱时，这时如一台泵突然停止转动，同时泵的逆止门不严时，就会引起泵的倒转。泵倒转时会造成母管压力降低，容易引起叶轮串动、轴套松弛，严重时会使动静部分摩擦而损坏。泵发生倒转时，应关闭泵的出口阀门，使转子静止，禁止在出口门未关严情况下关闭进口门，防止泵人口侧超压。严禁在泵倒转的情况下启动这台泵，否则不仅会引起系统冲击，发生水锤现象，使设备损坏，而且会因启动力矩过大，将电机烧毁。怎样启动离心水泵? 水泵在启动前必须对泵组做全面仔细的检查，正常后，当进水管和泵内全部充满水后，停止

40、灌水或关闭抽气管上阀门，调整好密封水， 然后启动动力机。离心泵应关闭出水管上阀门进行启动， 当泵组达到额定转速时，应立即把闸阀打开出水，否则泵内水流就会因不断地在泵内循环流动发热，介质温度升高，当泵体内液体温度达到饱合温度以上时，液体蒸发，就会造成事故。 水泵进出口装有真空表及压力表时，启动前应将表下旋塞打开进行测量，并注意真空表和压力表读数是否上升。为什么水泵启动前，应先关闭出口门? 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 19 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思若水泵开启出口门启动水泵，会引起水泵启动负荷过大，电流返

41、回时间长，影响电机寿命，甚至烧电机；另外对系统有较大冲击。所以水泵启动前，应先关闭出口门。调速给水泵与定速给水泵相比较有哪些优点？（1 ）调速给水泵用改变泵的转速来改变给水的压力、流量。出口管道上阀门全开，可以减少节流损失，避免阀门的冲蚀；（2 ）可以很方便地改变泵的特性曲线以适应工况变化的需要，尤其是满足机组滑参数运行的需要；（3 ）调速给水泵的电动机是处于空载下启动，比定速给水泵电动机的启动冲击电流小，因此可选用容量较小的电动机；（4 ）使用调速给水泵可以减化给水系统，节省管阀部件，减少运行人员的操作次数。给水泵设计暖泵系统的作用是什么？（1 ）由于给水温度较高，启动前若不充分暖泵，泵体温

42、度不均匀，存在上热下凉的现象。上部膨胀多，下部膨胀少，出现“ 猫拱背 ” 。会使内部某些动静间隙消失，联轴器中心破坏。在这种情况下启动泵，不可避免地要出现振动，摩擦等。（2 ）由于给水温度较高，在不暖泵的情况下启动，会使泵体受到较大的热冲击。另外，与水泵接触的通流部件受热快，不与水直接接触的部分受热慢。这种由于膨胀速度的不均，就必然产生了热应力，使泵体变形，发生密封面、结合面不严而漏水等现象。为此，给水泵设计了暖泵系统。两台性能相同的离心泵并联工作时的性能曲线精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 19 页读书之法 ,在循序而

43、渐进 ,熟读而精思离心 式水泵为什么 不允许倒转?因为离心泵的叶轮是一套装的轴套，上有丝扣拧在轴上，拧的方向与轴转动方向相反，所以泵顺转时， 就愈拧愈紧，如果反转就容易使轴套退出，使叶轮松动产生摩擦。且倒转时扬程很低，甚至打不出水。水泵汽化的原因是什么？水 泵汽化的原因 在于进口水压过 低或水温过高，入口管阀门故障或堵 塞使供水不足，水 泵负荷 太低或启动时 迟迟不开再循环 门，入口管路或阀门盘要漏入空 气等。吸上 真空高度卧式泵轴 心线距液面的 垂直距离称作水 泵的几何安装高 度，用H g表 示，是影响泵工作 性能的 一个重要因素 。有 些泵由于安装高 度较大，以至于泵 内汽蚀，甚至安 装高

44、度过大造成 吸不上 液体，使泵无法 工作。水泵吸入口 处的真空值，称 为泵的吸上真空高度，用H s 表示，泵的 吸上真空高度 对于汽蚀是一个 重要的因素。泵的吸上真空高度与泵 的几何安装高度 、泵吸入 口流速、吸入口阻 力损失及吸入液 面压力有关。倘若 吸入液面压力不 变，吸上真空高 度随着 几何安装高度 的增加而增大。 如果H s增 大到某一数值时 ，泵内开始气 化，继而影响泵的工 作。对应于这 一工况的吸上真 空高度，称为最大吸上真空高度 ,以H sm a x表 示。为保精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 19 页读书

45、之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思证泵 内不发生汽蚀 ，一 般规定留有一定 的安全量0 .3m ，即H s= H sm a x 0 .3，泵在运 行时入 口的真空度不 能超过允许的吸 上真空高度H s。为了 获得足够的允 许的几何安装高度，吸 入管路内的液体 的流速不能太高 ，管道阻力损失不 能太大，管路内 产生局部阻力的 装置应 尽可能减少。另外 ，为保证离心泵运转的可靠性，离心 泵的几何安装 高度应该以水泵 运行时 可能出现的最 大工况流量进行 计算。当增加泵的几 何安装高度时，会 在更小的流量下 发生汽蚀，如图5 4 所示。对某一 台水泵 来说， 尽管其性能可 以满足使用要求 ， 但 是

46、如果几何安装 高度不合适， 由于汽 蚀的原因，会限 制流量的增力 ，从 而导致性能达不 到设计要求。因此 ，确定泵的几伺 安装高度是保证 泵在设 计工况下工作 时不发生汽蚀的 重要条件泵的 汽蚀余量分为 有效汽蚀余量和 必需汽蚀余量。有效汽蚀 余量亦称装置 汽蚀余量，它表 示液体由吸入液 面流至泵吸入口 处，单位重量具有的 超过饱和蒸汽 压力的富余能量 用h a表示 ，或以符号 NPS H s 表示。影 响有效汽蚀余 量的因素有吸 入液面的表面压 力，被吸液体的密 度，泵的几何安装高 度，还有管路的 阻力损 失等。总之，有效 汽蚀余量由泵吸 入侧管路系统决定，与泵本身无关 ，在给定的吸入 条件

47、下 ，有效汽蚀余量是 可以计算得到的 。有效汽蚀余量越 大，说明泵吸入 口处单位重量液 体所具 有的超过饱和 蒸汽压力的富余 能量越大，这样出现汽蚀的可能 性不会太大。必需 汽蚀余量有效汽蚀 余量的大小并 不能说明泵是否 产生气泡，发生 汽蚀。因为有效 汽蚀余量仅指液体从 吸入液面流至 泵吸入口处所具 有的超过饱和蒸汽压力的富余能 量， 但 泵吸入口处的液 体压力 并不是泵内压 力最低处的液体 压力。液体从泵吸入口流至叶轮进口 的过程中，能量没 有增加 ，它的压力还要 继续降低。这一方 面是由于过流断面的逐渐收缩，流 速增大而造成；另一方 面由于泵吸入 口到叶片入口处 的流动阻力也会造成液体压

48、力的 进一步降低。 所以我们 把单位 重量的液体从 泵吸入口流至叶 片进口压力最低处的压力降，称 为必需汽蚀余量 ，用hr 表示，或用符号 N PSH r 表示。必需汽蚀余量与吸 入管路装置系统 无关，它只与泵 吸入室 的结构、 液体在叶轮进口处的流速等因 素有关， 所以必需汽蚀 余量由泵入口各 因素决定。必需汽蚀 余量，是液体 从泵吸入口流至 叶片进口压力最 低处的压力降， 所以h r越大 ，则表 示压力降也大 ，泵的抗汽蚀能 力越差，反之抗汽蚀能力就高。P 1 /g +v 12/2g - h rPv/gP 1 /g +v 12/2g - Pv /g hr有 效汽蚀余量 ha = P 1/g

49、 +v12/2g - Pv/g不发生汽蚀条件h a h r ha= Pa /g-H 1 - h w-Pv/g hr高泵 抗汽蚀性能的 措施改善泵的吸 入性能，提高泵的抗汽蚀性能的措施 ，主要从提高有效 汽蚀余 量和降低必需 汽蚀余量两个方 面入手。1提高有 效汽蚀余量的措施（1 ）降低 管路的阻力损 失（2 ）降低 泵的几何安装 高度（3 ）设置 前置泵（4 ）装设 诱导轮2降低必 需汽蚀余量的措施（1 ）首级 叶轮采用双级 叶轮，使叶轮吸 入口的液体流速降低一半（2 ）增大 首级叶轮的进 口直径和增大叶 轮叶片进口宽度，以降低叶轮入 口部分液体流速（3 ）选择 合适的叶片数 和冲角，以改善

50、叶轮的汽蚀性能（4 ）适当 放大叶轮前盖 板处液流转弯半 径，降低叶片入口的局部阻力损 失。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 19 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思轴向 力及其平衡离心泵在 运行时，由于 作用在叶轮两侧 的压力不相等， 尤其是高压水泵 ，会产生一个很大的 压差作用力， 此作用力的方向 与离心泵转轴的轴心线相平行， 故称为轴向力.轴向力产 生的原因,作用在叶轮上的 推力，作用在后 盖板上的动反 力,对于立式 水泵，转子的 重量是轴向的 ，也是轴向力的 一部分轴向 力的平衡1 .采用双吸叶轮 和对称排