泵的原理和应用byfrankdong

1、Pump Principle and Application 泵的原理和应用,In This Course 主要内容,Pump Classification 泵的分类 Working principle 泵的工作原理 Pumps on site 现场应用,Pump Definition 泵的定义,泵是受原动机控制，驱使介质运动，是将原动机输出的能量转换为介质压力能的能量转换装置。,Pump Classification 泵的分类,Classification by principle Dynamical pump 动力式泵 centrifugal pump 离心泵 volute pump 旋涡泵 mixed flow pump 混流泵 axial flow pump 轴流泵 Positive Displacement pump 容积式泵 reciprocating pump 往复式泵 rotary pump 转子泵 Other type,泵的主要参数,泵的性能参数主要有流量和扬程，此外还有轴功率、转速和必需汽蚀余量。 流量是选泵的重要性能数据之一，指单位时间内通过泵出口输出的液体量，一

2、般采用体积流量； 扬程是单位重量输送液体从泵入口至出口的能量增量 。,泵的主要参数,泵的各个性能参数之间存在着一定的相互依赖变化关系，可以通过对泵进行试验，分别测得和算出参数值，并画成曲线来表示，这些曲线称为泵的特性曲线。,泵的特性曲线,Pump Performance Curve H-Q 扬程-流量 P-Q 功率-流量 -Q 效率-流量 (NPSH)r -Q 汽蚀余量-流量,Centrifugal Pump 离心泵,离心泵依靠旋转叶轮对液体的作用把原动机的机械能传递给液体。 原理：液体从叶轮进口流向出口的过程中，其速度能和压力能都得到增加，被叶轮排出的液体经过压出室，大部分速度能转换成压力能，然后沿排出管路输送出去，这时，叶轮进口处因液体的排出而形成真空或低压，吸水池中的液体在大气压的作用下，被压入叶轮的进口.,Centrifugal Pump 离心泵,Centrifugal Pump 离心泵,离心泵启动前一定要向泵壳内充满水以后，方可启动，否则泵体将不能完成吸液，造成泵体发热，震动，不出水，产生“空转”，对水泵造成损坏（简称“气缚”）造成设备事故。 离心泵的基本构造是由六部分组成的

3、，分别是：叶轮，泵体，泵轴，轴承，密封环，填料函。,Centrifugal Pump 离心泵,离心泵的分类： 按叶轮吸入方式分：单吸式离心泵、 双吸式离心泵； 按叶轮数目分：单级离心泵 、多级离心泵； 按叶轮结构分：敞开式叶轮离心泵、 半开式叶轮离心泵、 封闭式叶轮离心泵。 工作压力分：低压离心泵 中压离心泵 、高压离心泵 。,Centrifugal Pump 离心泵,Single suction,Centrifugal Pump 离心泵,Double suction,Centrifugal Pump 离心泵,Double suction (cooling pump),Centrifugal Pump 离心泵,Centrifugal Pump 离心泵,Multi-stages,Centrifugal Pump 离心泵,Impeller,Centrifugal Pump 离心泵,不同类型离心泵的特点： 单吸泵液体从一侧流入叶轮，存在轴向力 ； 双吸泵液体从两侧流入叶轮，不存在轴向力，泵的流量几乎比单吸泵增加一倍 ； 单级泵泵轴上只有一个叶轮 ； 多级泵同一根泵轴上装两个或多个叶轮，液体依

4、次流过每级叶轮，级数越多，扬程越高 。,Centrifugal Pump 离心泵,Cavitation 汽蚀 泵在运转中，叶轮叶片进口稍后的某处因为某种原因，抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时，液体便在该处开始汽化，产生大量蒸汽，形成气泡，当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时，气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。在气泡凝结破裂的同时，液体质点以很高的速度填充空穴，在此瞬间产生很强烈的水击作用，并以很高的冲击频率打击金属表面，冲击应力可达几百至几千个大气压，冲击频率可达每秒几万次，严重时会将壁厚击穿。,Centrifugal Pump 离心泵,NPSHr 必需汽蚀余量 为了使泵不发生汽蚀，泵的叶轮进口处，单位重量液体所必须具备的，超过汽化压力的富余能量；单位 m(H2O）。 Hz = Ha Hc - PV/ - (NPSH)r - 0.3 Hz：安装高度 Ha：当地大气压 Hc：吸入管路的阻力损失 P/：抽送液体温度下的饱和蒸汽压力,防止气蚀产生的方法,(1)降低泵的安装高度； (2)减小吸入管路的阻力，如加大管径减少管路附件、底阀、弯管、闸阀等； (3)

5、提高流道表面光洁度，对流道进行打磨和清理； (4)降低泵的转速 ，流量等；,Centrifugal Pump 离心泵,Vapor Lock 气锁 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，这种现象称作“气锁”。,Plunger Pump柱塞泵,柱塞泵工作原理： 柱塞泵上有两个单向阀，并且方向相反，柱塞向一个方向运动时缸内出现负压，这时一个单向阀打开液体被吸入缸内，柱塞向另一个方向运动时，将液体压缩后另一个单向阀被打开，被吸入缸内的液体被排出。这种工作方式连续运动后就形成了连续供油。,柱塞泵的简单结构,液力端由缸体、柱塞（活塞）、吸入阀及排出阀等组成； 传动端由曲柄、连杆、十字头等组成,柱塞泵的简单结构,Plunger Pump柱塞泵,柱塞泵的主要特点是： 在一定转速或往复次数下的流量是一定的，几乎不随压力而变。因此当泵在排出管路不通（相当于系统阻力无限大）的情况下运转时，其压力和轴功率会增大到使泵或原动机破坏，所以必须设置安全阀来保护泵； 泵的流量和压力有较

6、大脉动，需要采取相应的消减脉动措施；,Plunger Pump柱塞泵,具有自吸能力，泵启动后即能抽除管路 中的空气吸入液体； 启动泵时必须将排出管路阀门完全打开； 柱塞泵适用于高压力(有高达350兆帕的)和小流量。,Plunger Pump柱塞泵,Wet condensate pump,斜盘式柱塞泵,Swash Plate Type （HPU） 斜盘1和配油盘4是不动的，传动轴5带动缸体2，柱塞3一起转动，柱塞3靠机械装置或在低压油作用压紧在斜盘上。当传动轴按图示方向旋转时，柱塞在其沿斜盘自下而上回转的半周内逐渐向缸体外伸出，使缸体孔内密封工作腔容积不断增加，产生局部真空，从而将油液经配油盘4上的配油窗口a吸入；,斜盘式柱塞泵,柱塞在其自上而下回转的半周内又逐渐向里推入，使密封工作腔容积不断减小，将油液从配油盘窗口b向外排出，缸体每转一转，每个柱塞往复运动一次，完成一次吸油动作。 斜盘式轴向柱塞泵,Diaphragm pump膜片泵,在泵的两个对称工作腔中中各装有一块隔膜，由中心联杆将其连结成一体。压缩空气从泵的进气口进入配气阀，通过配气机构将压缩空气引入其中一腔，推动腔内隔膜运动，而

7、另一腔中气体排出。一旦到达行程终点，配气机构自动将压缩空气引入另一工作腔，推动隔膜朝相反方向运动，从而使两个隔膜连续同步地往复运动。,Diaphragm pump膜片泵,压缩空气由进入配气阀，使膜片向右运动，则室的吸力使介质由入口流入，推动球阀进入室，球阀则因吸入而闭锁；室中的介质则被挤压，推开球阀由出口流出，同时使球阀闭锁，防流，就这样循环往复使介质不断从入口处吸入，出口处排出。,Diaphragm pump膜片泵,Turbine pump旋涡泵,water maker RO pump 可在小流量范围内获得较高压头； 因为液体多次进出叶轮时存在大的撞击损失，因此效率比较低； 承受较大轴向力； 汽蚀性能较差 。,Turbine pump旋涡泵,叶轮是一个圆盘，圆周上的叶片呈放射状均匀排列。泵体和叶轮间形成环形流道，叶轮旋转时，在离心力的作用下，叶轮内液体的圆周速度大于流道内液体的圆周速度，故形成环形流动。又由于自吸入口至排出口液体跟着叶轮前进，这两种运动的合成结果，就使液体产生与叶轮转向相同的“纵向旋涡“。 在纵向旋涡过程中，液体质点多次进入叶轮叶片间，通过叶轮叶片把能量传递给流道内的液体质点。液体质点每经过一次叶片，就获得一次能量。 http-gygl-swf-旋涡泵1.swf,Turbine pump旋涡泵,Pumps on site平台泵类,Plunger pump Recovered oil transfer pump Condensate pump Glycol pump Wash down pump HPU pump Centrifugal pump Recovered oil booster pump Seawater supply pump Cooling water pump Hypochlorite pump Potable water pump Fire water pump K.O drum pumps,谢谢 Thanks,

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