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水泵基础知识讲座­

一、泵的定义：­
1、流体的概述：­
在讲述水泵时我们首先引出一个概念，那就是流体，因为水泵的工作介质是流体，水泵是围绕着流体而工作的，学习水泵设计时，首先要学习《流体力学》这样一本书。因此，《流体力学》是水泵设计的基础理论。­
什么是流体：流体是物体除固体以外的存在形势。世间万物，它的存在形式只有两种：一种是固体，另一种是流体。流体又分为液体和气体。物体的存在形式在一定的条件下可以相互转换，在一定的温度和压力下可以由固体转化为流体，也可以由流体转化为气体。例如：水在0C°以下是固体，在0C°以上是液体，100C°以上又是气体。液体有一个特点，它不可压缩，液压机就是根据液体不可压缩的原理而制造。但气体可以压缩，但压缩到一定的程度它就变成了液体，它变成液体后就再也不能压缩。例如：空气在一定的压力下可以变成液体，压力下的液体在一定的温度下又可以变成固体。­
2、泵的定义：­
泵是把原动机的机械换成液体能量的机器。其功能是用来增加液化气体的位能、压能、动能（高速流体）原动机能过泵轴带动叶轮旋转，对液体做功使其能量增加，从而使需要数量的液体按一定的压力供向高处。­
二、泵的用途与发展­
1、泵的用途：­
泵是一种通用机械，种类很多，应用极广，可以说在国民经济和各部门中，凡有液体流动的地方，就有泵在工作，凡是有机械运动的地方就是泵在工作，其主要应用范围是农田排灌，石油化工，动力工业，城市给水，采矿和造船工业等。另外泵在火箭燃料供给，船舶推进方面得到应用。例如：一台小车上就有7台泵地运行，机油泵、汽油泵、空调泵、刹车泵、冷却泵、润滑泵、雨刷器泵等，一个人身上就有3台泵在运行，心、肺和膀胱。­
2、泵的发展：­
泵在我们人类有着优久的历史，具专家考证，早在公元后200多年，我们人类就发明了泵，但那时的泵是一种容积式泵，没有机器拖动，全靠人力操作，是不连续工作的，如马拉水车，脚踩水车，往复泵，水轮泵等等，专家们确定的依据是有了文字之前就有了水泵。对于连续运作水泵英、美在30年代才得到发展，在我们国家到50年代才有。­
三、我公司水泵的情况­
我公司水泵的产品，主要是叶片泵，从规格上分有离心泵，轴流泵，混流泵和旋涡泵，风机类有，轴流风机和离心风机，从型式上分有潜水泵和陆上泵，充油式和干式。也有一种容积式泵，那就是螺杆泵（已停）。从品种上讲我公司的泵批量比较大的品种有上千个品种，我们的小泵如QDX、QX系列，小的陆上泵和自吸泵，在中国质量和销量是首屈一指的厂家。­
1、我公司水泵型号和名称­
（1）、出口产品­
我外销产品型号比较乱，主要根据国际上的一些泵的编制方法和一些国家地区的习惯编制而成，比较杂乱无规律可寻，DSP内装式潜水泵，QTX为单相小潜泵，WQD为单相污水泵，4SRD井泵、4SRW为充水式井泵、DOM为内装式井泵、DKM为小型旋涡泵、DGO为自吸旋涡泵、DCM为微型离心泵、DHM为中型离心泵、DJM为喷射泵、DDPM为双管射流泵、SP为游泳池泵。­
（2）、内销产品­
内销的有一定的规律，潜水泵的型号编制都是按照8092和5118国标而来，汉语拚音的第一个字母为代号，如Q表示潜水泵、X表示下泵式、D表示单相，Y表示充油式、S表示充水式、W表示污水泵、G为螺杆泵。污水泵中X表示旋流泵，K表示叶轮。­
陆上泵主要是离心泵和旋涡泵的一些标准命名，W为微型泵、Z为自吸泵、B为泵的意思、S为塑料，QJD、QJ为井泵，ZB/WZ/WBZ为自吸旋涡泵，WBY为自动自吸旋涡泵，IQ/LIQ，BZ为小型离心泵，JET喷射泵，JE（OP）为双管喷射泵，SG为管道泵，SGR为热水型管道泵。­
2、我公司主要泵种：­
（1）、 Q、QD系列：我们都称它为小老鼠因为它是上泵式，电机在下面，泵部分在上面，­分一级，二级，三级的形式。­
（2）、 QX、QDX系列：我们都称它为小型潜水泵，因为它的型号没有带Y和S，是干式潜­水泵，有X，是下泵式，电机在上面，泵部分在下面，没有多级，只有一级。­
（3）、 QY系列：充油式潜水泵，也叫油浸泵，它的电机腔内加入80%的10号机械油，采­用开式轴承，以达到冷却电机和润滑轴承的目的。油浸泵中的作用有两点：一是润滑轴承；­二是通过对流和传导带走电机所产生的热量。­
（4）、 QS系列：充水式潜水泵，又叫水浸泵。它的电机是充水的，漆包线外部包有一层聚­脂膜，也叫面耐水线，转子和定子都浸在水中。这种泵的特点是潜水深度可以很深，可达到­100米以下。­
（5）、 QJD系列：井泵，有充油式和干式两种，主要用小口井提水，大部分为上泵式，电机­在下面。­
（6）、 QGD系列：螺杆泵，螺杆泵和井泵外型差不多，但泵部分为容积式泵，其原理是用螺­杆和螺杆套将水压出去。也为上泵式，用小口井提水。­
（7）、 内装式井泵：我们都称它为美国井泵，它的结构是电机在上面，在电机的下面装有一­窜串联式的叶轮，高压水从电机外部经过，强制冷却。­
（8）、 WQ污水泵：又称杂质泵和无堵塞泵。杂质泵大都为闭式叶轮，因该泵必须保证通过­一定直径的颗粒，流道很宽，只能做成单元流道和双流道。无堵塞泵要求抗缠绕具有切割性­能，因此都做成开式切割式叶轮。无堵塞泵还有一种是旋流泵，装有旋流式叶轮，这种泵无­堵塞泵和抗缠绕性能虽然很好，但效率较低。­
（9）、自吸泵：WBX、WBX、ZB、WZ，这种泵有旋涡式还有离心式，我公司大部分是旋涡式，­这种泵流量较少，扬程较高。不管是离心泵还是旋涡泵，它们都有一个很大的储水箱，容积­为水泵最高效率点秒计流量的一半。在水泵工作时造成气液混合，被排到气水分离室，气体­从上面跑出下部的水通过回流孔返回叶轮，重新与气体混合直到把吸水管内的空气排完为止。­
（10）、射流泵和喷射泵：JET、DET（OP），一般泵的吸程只能在10米以下，因为1个大气压­力下的液柱高度为10.33米。只有射流泵能够超出10米，达到20米或30米。它的原理是利­用射流器损失流量和扬程来提高吸程。喷射泵是根据射流泵改型而来，只是把外边射流器移­到泵体内而已，这种泵的特点是扬程高，高扬点效率高于一般离心泵、自吸性能好，自吸时­间短而且吸程高，可达8米，但也不能超过10米。­
（11）、离心泵：IQ BZ，我们这里所说的离心泵主要是指陆上泵，其实，我们的小型潜水泵，­大部分污水泵、井泵也都属于离心泵的范畴。­
（12）、管道泵：管道泵一般离心泵，它的特点进出口在同一直线上。分热水型和普通型。 ­
（13）、风机FA、ATA 轴流风机CZR、CZT、CCZR、CCZT风机。­
3、参数­
（1）、泵的流量，流量是泵在单位时间内输送出去的液体量。用Q表示，单位有立方米/小时（m3/h）、立方米/秒（m3/S）、升/秒（1/S）­

（2）、泵的扬程：扬程是泵所抽送的单位重量液体从泵进口处（泵进口法兰），到泵出口处（泵出口法兰）能量的增值，也就是牛顿液体通过泵获得的有效能量。即泵抽送液体的液柱高度，用H 表示习惯简称米（m）。对于潜水泵来说是水面到泵水管出口的高度，对于陆上泵来说扬程包括吸程。
（3）、转速转速是泵轴单位时间内的转数，用n表示单位是转/分（ r/min）
（4）、功率：泵的功率通常指轴功率，即原动机传到泵轴上的功率，故又称轴功率，用P表示，单位有瓦 （W），千瓦（kW）有效功率，泵的有效功率又称水功率，用Pe表示，它们单位时间内从泵中输送出去的液体在泵中获得的有效能量。­
（5）、效率：效率分水泵效率和机组效率两种。泵效率为泵的有效功率和轴功率之比，泵效率=有效功率/轴功率х100%，字符表示为：η=Pe/Pх100% 机组效率=泵效率η泵х电机效率η电。一般地机组效率要小于泵效率，因为电机效率是一个小于1的整数。­
（6）、比较速：在相似定律的基础上，可以推出对一系列几何相似的泵，­
性能之间的综合数据，如果各泵的这些数据相等，则这些泵的几何相似运动相似的，可以用相似定律换算性能之间的关系，这个综合数据就是比转数，也称比转速或简称比速，用ns表示。比较速是水泵设计的重要依据，在确定水泵的主要尺寸时，其每一个公式都要用到比较速。所以比较速是泵设的重要计算公式。 比转速大值的泵意味着流量大，扬程低，比转速小值的泵意味着流量小，扬程高。 ­
（7）、泵的汽蚀：泵在运行中，若其过流部分的局部区域（通常是叶轮进口稍后的某处）因为某种原因，抽送液体绝得压力下降到当时温度下的汽化压力时，液体便在该处开始汽化，产生蒸气，形成气泡，这些汽泡随液体向前流运，至某高压处时，气泡周围的高压液体，致使汽泡急剧地缩小产生破裂，液体将以高速填充空穴，发生撞击形成水击，这种现象叫汽蚀。泵产生汽蚀时的现象：1产生噪声和振动；2过流部件的腐蚀和破坏；3泵性能大幅度下降。­
（8）、泵的工作原理，泵中起主导作用是叶轮，原动机带动叶轮高速旋转，叶轮中的叶片强迫液体旋转，液体在离心力的作用下向四周甩出，这种情况和转动的雨伞上的水涡向四周甩出去道理一样，泵内的液体甩出去之后，新的液体在大气压力的作用下，涌进泵内，如此连续不断地从泵进口向出口供水。 ­
四、泵的分类：­
1、叶片式泵，叶片式泵也叫动力式泵这种泵是连续给液体施加能量，如离心泵、混流泵，轴流泵旋涡泵，污水泵，潜水泵，管道等，（我公司的泵类产品均属于叶片式泵）­
2、容积式泵，通过封闭而充满液体容积的周期变化，可连续地给液体施加能量，如活塞泵，齿轮螺杆泵转子泵，往复泵等。­
3、其它类型，这些泵的作用原理各不相同，如射流泵，水锤泵，电磁泵，水轮泵等。­
4、离心泵，混流泵，轴流泵的区别：­
（1）、从比转速30～300之间为离心泵­比转速为300～500为混流泵­比转速为500~1500为轴流泵­
(2)、从流水线上的区别:如图： (略)
离心泵出口方向水流方向和轴垂直,进口同轴流泵,水利部分的水流方向和泵轴同一方向混流泵,届于离心泵和轴流泵之间,水利部分流方向泵华倾钭.­
5、泵的流量、扬程、功率、转速的关系­
（1）、流量与扬程的关系（反比关系）。只有两种泵，一种泵叫齿轮泵，又叫柱轮泵，还有一种泵叫往复泵，在转速一定时，它的流量基本上是等值，扬程上升时，流量不会下降。­
（2）、流量与功率的关系：对于离心泵是正比关系，对于旋涡泵、轴流泵和容积式泵是反比关系，混流泵变化不大。井泵变化也不大。­
（3）、扬程与功率的关系：对离心泵反比关系、对旋涡泵、轴流泵和容积式泵系正比关系。­
（4）、流量、扬程、功率与转速关系。一台泵在转速提高时，流量、扬程、和功率都会相应增加，转速增加一倍，流量会增加一倍。转速的增加，扬程的增加量等于原扬程和转速增加倍数平方的乘积，轴功率的增加量是原功率和转速增加倍数立方的乘积。公式为：­略
五、响泵性能的几何尺寸:叶轮尺寸­
1、叶轮外径，用D2表示，它直接影响水泵扬程。叶轮外径D2越大，水泵扬程越高，反之，扬程越低。­
2、叶轮进出口宽度，用D1和b2表示，它直接影响水泵流量。叶轮进出口宽度D1和b2越大，­水泵流量越大，反之，流量越小。叶轮进出口宽度D1和b2是同步增长的，D1大b2也跟着­增大。­
3、泵体尺寸，泵体尺寸和叶轮尺寸是同步增长的，叶轮进出口宽度的增加，泵体的宽度也要­跟着增加，水泵流量也跟着增大，叶轮外径D2越大，泵体的外径也要跟着增加，水泵扬程越­高，反之，扬程越低。泵体的进出口尺寸越大，标致水泵流量越大，反之，流量越小。­
4、配合尺寸，泵体进口和叶轮的配合间隙，我们称之为密封环，也叫口环，该间隙越小，泵­流量、扬程、效率越高，该间隙越大，泵流量、扬程、效率越低。叶轮外径和泵体最小尺寸­的间隙，我们称之为喉部间隙，该间隙太大，泵流量、扬程、效率都会下降，如果太小，泵­会产生噪声和振动。­

2012年3月25日