泵的发展历史与概述.doc

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液体包括水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等，也可输送液体、气体混合物以及含悬浮固体物的液体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20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158年8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168年9，法国的帕潘发明了叶片叶轮的蜗壳离心泵年，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〜年，美国的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185187年5，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。

泵的种类繁多，按工作原理可分为：①动力式泵，又叫叶轮式泵或叶片式泵，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、用途等进行分类公元前2，年，左右，古希腊工匠克特西比乌斯发明的灭火泵是一种最原始的活塞泵，已具备典型活塞泵的主要元件，但活塞泵只是在出现了蒸汽机之后才得到迅速发展水的提升对于人类生活和生产都十分重要古代就已有各种提水器具，例如埃及的链泵（公元前17世纪），中国的桔槔（公元前17世纪）、辘轳（公元前11世纪）和水车（公元1世纪）比较著名的还有公元前三世纪，阿基米德发明的螺旋杆，可以平稳连续地将水提至几米高处，其原理仍为现代螺杆泵所利用。

184，185年，，美国沃辛顿发明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19世纪是活塞泵发展的高潮时期，当时已用于水压机等多种机械中然而随着需水量的剧增，从2，世纪2，年代起，低速的、流量受到很大限制的活塞泵逐渐被高速的离心泵和回转泵所代替但是在高压小流量领域往复泵仍占有主要地位，尤其是隔膜泵、柱塞泵独具优点，应用日益增多回转泵的出现与工业上对液体输送的要求日益多样化有关早在158年8就有了关于四叶片滑片泵的记载，以后陆续出现了其他各种回转泵，但直到19世纪回转泵仍存在泄漏大、磨损大和效率低等缺点20世纪初，人们解决了转子润滑和密封等问题，并采用高速电动机驱动，适合较高压力、中小流量和各种粘性液体的回转泵才得到迅速发展回转泵的类型和适宜输送的液体种类之多为其他各类泵所不及利用离心力输水的想法最早出现在列奥纳多•达芬奇所作的草图中168年9，法国物理学家帕潘发明了四叶片叶轮的蜗壳离心泵但更接近于现代离心泵的，则是181年8在美国出现的具有径向直叶片、半开式双吸叶轮和蜗壳的所谓马萨诸塞泵〜年，带有导叶的多级离心泵相继被发明，使得发展高扬程离心泵成为可能尽管早在175年4，瑞士数学家欧拉就提出了叶轮式水力机械的基本方程式，奠定了离心泵设计的理论基础，但直到19世纪末，高速电动机的发明使离心泵获得理想动力源之后，它的优越性才得以充分发挥。

在英国的雷诺和德国的普夫莱德雷尔等许多学者的理论研究和实践的基础上，离心泵的效率大大提高，它的性能范围和使用领域也日益扩大，已成为现代应用最广、产量最大的泵泵通常按工作原理分容积式泵、动力式泵和其他类型泵，如射流泵、水锤泵、电磁泵、气体升液泵泵除按工作原理分类外，还可按其他方法分类和命名例如，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、油泵和泥浆泵等容积式泵是依靠工作元件在泵缸内作往复或回转运动，使工作容积交替地增大和缩小，以实现液体的吸入和排出工作元件作往复运动的容积式泵称为往复泵，作回转运动的称为回转泵前者的吸入和排出过程在同一泵缸内交替进行，并由吸入阀和排出阀加以控制；后者则是通过齿轮、螺杆、叶形转子或滑片等工作元件的旋转作用，迫使液体从吸入侧转移到排出侧容积式泵在一定转速或往复次数下的流量是一定的,几乎不随压力而改变；往复泵的流量和压力有较大脉动，需要采取相应的消减脉动措施；回转泵一般无脉动或只有小的脉动；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；往复泵适用于高压力和小流量；回转泵适用于中小流量和较高压力；往复泵适宜输送清洁的液体或气液混合物。

总的来说，容积泵的效率高于动力式泵动力式泵靠快速旋转的叶轮对液体的作用力，将机械能传递给液体,使其动能和压力能增加，然后再通过泵缸，将大部分动能转换为压力能而实现输送动力式泵又称叶轮式泵或叶片式泵离心泵是最常见的动力式泵动力式泵在一定转速下产生的扬程有一限定值,扬程随流量而改变；工作稳定，输送连续，流量和压力无脉动；一般无自吸能力，需要将泵先灌满液体或将管路抽成真空后才能开始工作；适用性能范围广；适宜输送粘度很小的清洁液体，特殊设计的泵可输送泥浆、污水等或水输固体物动力式泵主要用于给水、排水、灌溉、流程液体输送、电站蓄能、液压传动和船舶喷射推进等其他类型的泵是指以另外的方式传递能量的一类泵例如射流泵是依靠高速喷射出的工作流体，将需要输送的流体吸入泵内，并通过两种流体混合进行动量交换来传递能量；水锤泵是利用流动中的水被突然制动时产生的能量，使其中的一部分水压升到一定高度；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；气体升液泵通过导管将压缩空气或其他压缩气体送至液体的最底层处，使之形成较液体轻的气液混合流体，再借管外液体的压力将混合流体压升上来泵的性能参数主要有流量和扬程，此外还有轴功率、转速和必需汽蚀裕量。

流量是指单位时间内通过泵出口输出的液体量，一般采用体积流量；扬程是单位重量输送液体从泵入口至出口的能量增量，对于容积式泵，能量增量主要体现在压力能增加上，所以通常以压力增量代替扬程来表示泵的效率不是一个独立性能参数，它可以由别的性能参数例如流量、扬程和轴功率按公式计算求得反之，已知流量、扬程和效率，也可求出轴功率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每一台泵都有特定的特性曲线，由泵制造厂提供通常在工厂给出的特性曲线上还标明推荐使用的性能区段，称为该泵的工作范围泵的实际工作点由泵的曲线与泵的装置特性曲线的交点来确定选择和使用泵，应使泵的工作点落在工作范围内，以保证运转经济性和安全此外，同一台泵输送粘度不同的液体时，其特性曲线也会改变通常，泵制造厂所给的特性曲线大多是指输送清洁冷水时的特性曲线对于动力式泵，随着液体粘度增大，扬程和效率降低，轴功率增大，所以工业上有时将粘度大的液体加热使粘性变小，以提高输送效率特点和应用动力式泵和容积式泵除了原理上有所不同以外，在工作特性和应用上也有较大的差异动力式泵的主要特点是：①一定的泵在一定转速下所产生的扬程有一限定值。

工作点流量和轴功率取决于与泵连接的装置系统的情况（位差、压力差和管路损失）扬程随流量而改变（图）②工作稳定，输送连续流量和压力无脉动③一般无自吸能力需要将泵先灌满液体或将管路抽成真空后才能开始工作④离心泵在排出管路阀门关闭状态下启动，旋涡泵和轴流泵在阀门全开状态下启动，以减少启动功率⑤离心泵适合于用高速电动机和汽轮机等直接驱动结构简单,制造成本低，维修方便⑥适用性能范围广，离心泵的流量可以从几到几十万米3/时，扬程可以从数米到数千米；轴流泵一般适用于大流量和低扬程（2米以下）离心泵和轴流泵的效率一般在80％以下，高的可达90％⑦适宜输送粘度很小的清洁液体（例如清水），特殊设计的泵可输送泥浆、污水等或水输固体物动力式泵主要用于给水、排水、灌溉、流程液体输送、电站蓄能、液压传动和船舶喷射推进等容积式泵的主要特点是：①一定的泵在一定转速或往复次数下的流量是一定的，几乎不随压力而变工作点压力和轴功率取决于与泵连接的装置系统的情况，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（蒸汽直接作用或压缩空气驱动的泵例外）。

②往复泵的流量和压力有较大脉动，需要采取相应的消减脉动措施；回转泵一般无脉动或只有小的脉动③具有自吸能力，泵启动后即能抽除管路中的空气吸入液体④启动泵时必须将排出管路阀门完全打开⑤往复泵是低速机械，尺寸大，制造和安装费用也大；回转泵转速较高，可达转/分⑥往复泵适用于高压力有高达兆帕的和小流量（米/时以下）；回转泵适用于中小流量（40米03／时以下）和较高压力（35兆帕以下）总的来说，容积泵的效率高于动力式泵，而且效率曲线的高效区较宽往复泵的效率一般为〜％,高的可达％以上⑦往复泵适宜输送清洁的液体或气液混合物，有的泵如隔膜泵可输送泥浆、污水等，主要用于给水、提供高压液源和计量输送等回转泵适宜输送有润滑性的清洁的液体和液气混合物，特别是粘度大的液体，主要用于油品、食品液体的输送和液压传动方面更多详情：。