泵的基础知识

一、什么是泵?

　　泵是输送液体或使液体增压的机械。它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增加。

　　泵主要用来输送水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等液体，也可输送液、气混合物及含悬浮固体物的液体。

　　泵通常可按工作原理分为容积式泵、动力式泵和其他类型泵三类。除按工作原理分类外，还可按其他方法分类和命名。如，按驱动方法可分为电动泵和水轮泵等;按结构可分为单级泵和多级泵;按用途可分为锅炉给水泵和计量泵等;按输送液体的性质可分为水泵、油泵和泥浆泵等。

　　泵的各个性能参数之间存在着一定的相互依赖变化关系，可以画成曲线来表示，称为泵的特性曲线，每一台泵都有自己特定的特性曲线。

二、泵的定义与历史来源

　　输送液体或使液体增压的机械。广义上的泵是输送流体或使其增压的机械，包括某些输送气体的机械。泵把原动机的机械能或其他能源的能量传给液体，使液体的能量增加。

　　水的提升对于人类生活和生产都十分重要。古代已有各种提水器具，如埃及的链泵(前17世纪)、中国的桔槔(前17世纪)、辘轳(前11世纪)、水车(公元1世纪) ，以及公元前3世纪古希腊阿基米德发明的螺旋杆等。公元前200年左右，古希腊工匠克特西比乌斯发明了最原始的活塞泵-灭火泵。早在1588年就有了关于4叶片滑片泵的记载， 以后陆续出现了其他各种回转泵 。1689年，法国的D.帕潘发明了4叶片叶轮的蜗壳离心泵。1818年 ，美国出现了具有径向直叶片 、半开式双吸叶轮和蜗壳的离心泵。1840～1850年，美国的H.R.沃辛顿发明了泵缸和蒸汽缸对置的蒸汽直接作用的活塞泵，标志着现代活塞泵的形成。1851～1875年，带有导叶的多级离心泵相继发明，使发展高扬程离心泵成为可能。随后，各种泵相继问世。随着各种先进技术的应用，泵的效率逐步提高，性能范围和应用也日渐扩大。

                               
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三、泵的分类依据

　　(一)工作原理

　　1)工作原理可分为又分为叶片式、容积式和其它形式。

　　①叶片式泵，依靠旋转的叶轮对液体的动力作用，把能量连续地传递给液体，使液体的动能(为主)和压力能增加，随后通过压出室将动能转换为压力能，又可分为离心泵、轴流泵、部分流泵和旋涡泵等。

　　②容积式泵，依靠包容液体的密封工作空间容积的周期性变化，把能量周期性地传递给液体，使液体的压力增加至将液体强行排出，根据工作元件的运动形式又可分为往复泵和回转泵。

　　③其他类型的泵，以其他形式传递能量。如射流泵依靠高速喷射的工作流体将需输送的流体吸入泵后混合，进行动量交换以传递能量;水锤泵利用制动时流动中的部分水被升到一定高度传递能量;电磁泵是使通电的液态金属在电磁力作用下产生流动而实现输送。另外，泵也可按输送液体的性质、驱动方法、结构、用途等进行分类。

　　2)按工作叶轮数目来分类

　　① 单级泵：即在泵轴上只有一个叶轮。

　　② 多级泵：即在泵轴上有两个或两个以上的叶轮，这时泵的总扬程为n个叶轮产生的扬程之和。

　　3)按工作压力来分类

　　① 低压泵：压力低于100米水柱;

　　② 中压泵：压力在100～650米水柱之间;

　　③ 高压泵：压力高于650米水柱。(多级离心泵可达2800m)

　　4)按叶轮进水方式来分类

　　① 单侧进水式泵：又叫单吸泵，即叶轮上只有一个进水口;

　　② 双侧进水式泵：又叫双吸泵，即叶轮两侧都有一个进水口。它流量比单吸式泵大一倍，可以近似看作是二个单吸泵叶轮背靠背地放在了一起。

　　5)按泵壳结合缝形式来分类

　　① 水平中开式泵：即在通过轴心线的水平面上开有结合缝。(最常见的水平中开泵是双吸泵)

　　② 垂直结合面泵：即结合面与轴心线相垂直。

　　6)按泵轴位置来分类

　　① 卧式泵：泵轴位于水平位置。

　　② 立式泵：泵轴位于垂直位置。

　　7)按叶轮出来的水引向压出室的方式分类

　　① 蜗壳泵：水从叶轮出来后，直接进入具有螺旋线形状的泵壳。

　　② 导叶泵：水从叶轮出来后，进入它外面设置的导叶，之后进下一级或流入出口管。(常用于多级泵和轴流泵)

　　(二)、操作原理

　　由若干个弯曲的叶片组成的叶轮置于具有蜗壳通道的泵壳之内。叶轮紧固于泵轴上，泵轴与电机相连，可由电机带动旋转。吸入口位于泵壳中央与吸入管路相连，并在吸入管底部装一止逆阀。泵壳的侧边为排出口，与排出管路相连，装有调节阀。

　　离心泵之所以能输送液体，主要是依靠高速旋转叶轮所产生的离心力，因此称为离心泵。

　　离心泵的工作过程：

　　开泵前，先在泵内灌满要输送的液体。

　　开泵后，泵轴带动叶轮一起高速旋转产生离心力。液体在此作用下，从叶轮中心被抛向叶轮外周，压力增高，并以很高的速度流入泵壳。在泵壳中由于流道的不断扩大，液体的流速减慢，使大部分动能转化为压力能。最后液体以较高的静压强从排出口流入排出管道。泵内的液体被抛出后，叶轮的中心形成了真空，在液面压强(大气压)与泵内压力(负压)的压差作用下，液体便经吸入管路进入泵内，填补了被排除液体的位置。

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　　离心泵启动时，如果泵壳内存在空气，由于空气的密度远小于液体的密度，叶轮旋转所产生的离心力很小，叶轮中心处产生的低压不足以造成吸上液体所需要的真空度，这样，离心泵就无法工作。为了使启动前泵内充满液体，在吸入管道底部装一止逆阀。此外，在离心泵的出口管路上也装一调节阀，用于开停车和调节流量。

泵主要有以下几种分类方式：

1. 根据工作原理的分类：叶片式泵和容积式泵。叶片式泵通过旋转叶轮对液体施加动力，可分为离心泵、轴流泵、部分流泵和旋涡泵等；容积式泵通过密封的工作空间容积的周期性变化将能量传递给液体，可分为往复泵和回转泵。

2. 根据工作压力的分类：低压泵（压力低于100米水柱）、中压泵（压力在100～650米水柱之间）和高压泵（压力高于650米水柱）。

3. 根据叶轮进水方式的分类：单侧进水式泵（单吸泵，叶轮上只有一个进水口）和双侧进水式泵（双吸泵，叶轮两侧都有一个进水口）。

4. 其他分类方式还包括驱动方法的分类（如电动泵和水轮泵）、结构的分类（如单级泵和多级泵）、用途的分类（如锅炉给水泵和计量泵）以及输送液体的分类（如水泵、油泵和泥浆泵）等。

不同类型的泵适用于不同的工作条件和液体性质，选择合适的泵对于实现输送、提升和增压等工作是至关重要的。
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