泵基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)

任務(wù)一泵與風(fēng)機(jī)的選型與維護(hù)知識(shí)點(diǎn)1泵基礎(chǔ)知識(shí)項(xiàng)目一泵與風(fēng)機(jī)的選型與維護(hù)教學(xué)內(nèi)容、目標(biāo)1.教學(xué)內(nèi)容

環(huán)境設(shè)施運(yùn)行與維護(hù)崗位、環(huán)境工程設(shè)計(jì)崗位、環(huán)境產(chǎn)品銷售維護(hù)等崗位都設(shè)計(jì)泵設(shè)備，本子任務(wù)主要介紹泵的功用、泵的類型、泵的工作過(guò)程、泵的性能參數(shù)以及常見泵的結(jié)構(gòu)組成、性能特點(diǎn)。2.教學(xué)目標(biāo)1）知識(shí)目標(biāo)泵在環(huán)境污染治理工程中泵的功用泵的分類離心泵的工作過(guò)程、結(jié)構(gòu)特征，性能參數(shù)螺桿泵的工作過(guò)程、結(jié)構(gòu)特征，性能參數(shù)活塞泵的工作過(guò)程、結(jié)構(gòu)特征，性能參數(shù)知名泵生產(chǎn)企業(yè)2）技能目標(biāo)會(huì)檢索或查詢泵企業(yè)樣本能讀懂泵樣本上的信息和所表達(dá)的含義能讀懂泵銘牌上的信息和所表達(dá)的含義會(huì)計(jì)算選泵主要參數(shù)Q,H3）素質(zhì)態(tài)度要求態(tài)度端正，積極主動(dòng)學(xué)習(xí)，積極和教師和同學(xué)教學(xué)交流遇到的疑問(wèn)和學(xué)習(xí)心得。一、內(nèi)容引入脫硫泵運(yùn)行維護(hù)污水場(chǎng)站泵運(yùn)行操作脫硫工程設(shè)計(jì)污水處理場(chǎng)站設(shè)計(jì)泵設(shè)備售后服務(wù)泵設(shè)備銷售

流體輸送設(shè)備：對(duì)流體做功以完成輸送任務(wù)的機(jī)械或設(shè)備。流體輸送設(shè)備是環(huán)保行業(yè)和其它領(lǐng)域所最常用的機(jī)械設(shè)備。為液體提供能的輸送設(shè)備稱為泵。

1.泵

泵是一種用于轉(zhuǎn)換能量的通用機(jī)械，它把動(dòng)力機(jī)的機(jī)械能或其它能源形式的能量傳遞給所抽送的流體，使流體的能量增加，從而把流體從低處抽提到高處，或從一處輸送到另一處。用于抽水的泵稱為水泵，水泵是一種用于轉(zhuǎn)換能量的水力機(jī)械。它把動(dòng)力機(jī)的機(jī)械能或其它能源形式的能量傳遞給所抽送的水流，使水流的能量增加，從而把水流從低處抽提到高處，或從一處輸送到另一處。1.泵二、泵的作用與分類2.泵分類按工作原理和構(gòu)造可分為以下類型1)葉片泵利用裝有葉片的葉輪的高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的力來(lái)工作的泵。離心泵利用裝有葉片的葉輪的高速旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力來(lái)工作的泵。立式管道離心泵臥式管道離心泵軸流泵利用裝有葉片的葉輪的高速旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的升力來(lái)工作的泵混流泵利用裝有葉片的葉輪的高速旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力和升力的雙重作用來(lái)工作的泵。

由于混流泵的葉輪形狀介于離心泵葉輪和軸流泵葉輪之間，因此，混流泵的工作原理既有離心力又有升力，靠?jī)烧叩木C合作用，水則以與軸組成一定角度流出葉輪，通過(guò)蝸殼室和管路把水提向高處。2)容積泵利用工作室容積的周期性變化來(lái)工作的泵。⑴往復(fù)式容積泵利用柱塞在泵缸內(nèi)的周期性往復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)工作的泵。⑵回轉(zhuǎn)式容積泵利用轉(zhuǎn)子做周期性的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來(lái)工作的泵?；钊萌⒊Ｒ姷谋靡唬?離心泵潛水排污泵離心泵1.離心泵工作過(guò)程

一杯熱水為使之冷卻，用筷子在水中旋轉(zhuǎn)，水也產(chǎn)生速度，跟著筷子一塊轉(zhuǎn)動(dòng)（本質(zhì)上是筷子的附著力大于水之間的內(nèi)聚力，內(nèi)摩擦力使水旋轉(zhuǎn)）靠近筷子的水轉(zhuǎn)的快而遠(yuǎn)離筷子的水轉(zhuǎn)的慢。另外中心凹，四周水沿壁上升高于中間。為什么呢？

液體隨葉輪旋轉(zhuǎn)，在慣性離心力的作用下自葉輪中心被甩向外周并獲得了能量，使流向葉輪外周的液體的靜壓強(qiáng)提高，流速增大。液體離開葉輪進(jìn)入蝸殼，因蝸殼內(nèi)流道逐漸擴(kuò)大而使流體速度減慢，液體的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)換成靜壓能。于是，具有較高壓強(qiáng)的液體從泵的排出口進(jìn)入排出管路，被輸送到所需的管路系統(tǒng)。離心泵的工作過(guò)程

1.按葉輪數(shù)目分：⑴單級(jí)泵：懸臂式單葉輪結(jié)構(gòu)。⑵多級(jí)泵：2~526個(gè)葉輪。

2.按吸入方式分：⑴單吸式：一個(gè)吸入口。⑵雙吸式：二個(gè)吸入口。

3.按用途分：清水泵、清水泵污水泵、酸泵等

4.其他：臥式泵、立式泵、潛水泵等。2.離心泵分類3.離心泵結(jié)構(gòu)組成葉輪泵軸泵殼軸封裝置軸軸承1)葉輪又叫輪或轉(zhuǎn)輪或工作輪，是水泵的核心部件。它是由幾個(gè)葉片所構(gòu)成的。當(dāng)葉輪被泵軸帶動(dòng)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，與被葉片帶動(dòng)的流體之間發(fā)生力的作用，從而將外加的機(jī)械能傳遞給被抽流體。由于葉輪的類型在很大程度上決定了整個(gè)泵的構(gòu)造類型和性能，所以，它是最重要的水泵部件。

葉輪的作用是將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能直接傳給液體，以增加液體的靜壓能和動(dòng)能(主要增加靜壓能)。葉輪一般有6~12片后彎葉片。葉輪有開式、半閉式和閉式三種，

葉輪按其結(jié)構(gòu)不同可分為四種形式：第一種形式，由前蓋板、后蓋板、葉片和輪轂組成，稱為封閉式葉輪（圖a）；第二種形式，由后蓋板、葉片和輪轂組成，稱為半開式葉輪（圖b）；第三種形式，由葉片和輪轂組成，稱為全開式葉輪（圖c）；第四種形式，由兩個(gè)前蓋、葉片和輪轂組成，有兩個(gè)分布在兩側(cè)的兩個(gè)吸入口，稱為雙吸式葉輪（臥式雙吸離心泵葉輪雙吸離心泵2)泵殼由于泵殼的形狀像蝸牛，因此又稱為蝸殼。這種特殊的結(jié)構(gòu)，使葉輪與泵殼之間的流動(dòng)通道沿著葉輪旋轉(zhuǎn)的方向逐漸增大并將液體導(dǎo)向排出管。

泵殼的作用就是匯集被葉輪甩出的液體，并在將液體導(dǎo)向排出口的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)部分動(dòng)能向靜壓能的轉(zhuǎn)換。泵殼是一種轉(zhuǎn)能裝置，為了減少液體離開葉輪時(shí)直接沖擊泵殼造成的能量損失。常常在葉輪與泵殼之間安裝一個(gè)固定不動(dòng)的導(dǎo)輪，如圖所示。導(dǎo)輪帶有前彎葉片，葉片間逐漸擴(kuò)大的通道使進(jìn)入泵殼的液體的流動(dòng)方向逐漸改變，從而減少了能量損失，使動(dòng)能向靜壓能的轉(zhuǎn)換更加有效。導(dǎo)輪也是一個(gè)轉(zhuǎn)能裝置。通常，多級(jí)離心泵均安裝導(dǎo)輪。

作用是將葉輪封閉在一定的空間，以便由葉輪的作用吸入和壓出液體。泵殼多做成蝸殼形，故又稱蝸殼。由于流道截面積逐漸擴(kuò)大，故從葉輪四周甩出的高速液體逐漸降低流速，使部分動(dòng)能有效地轉(zhuǎn)換為靜壓能。泵殼不僅匯集由葉輪甩出的液體，同時(shí)又是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換裝置。

3）泵軸泵軸、葉輪與其它轉(zhuǎn)動(dòng)部分合稱轉(zhuǎn)子，應(yīng)經(jīng)過(guò)靜平衡或動(dòng)平衡校核，以免運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)撓度太大，導(dǎo)致振動(dòng)和引起金屬磨損。水泵固定部分，泵殼與其它固定部分合稱定子。對(duì)于水泵轉(zhuǎn)子振動(dòng)的限制，特別由于填料函起著軸承作用而減少了泵軸的跨度。泵軸是用來(lái)帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)的，它的材料要求有足夠的抗扭強(qiáng)度和剛度，常用碳素鋼和不銹鋼制成。泵軸4）軸承軸承用以支承轉(zhuǎn)動(dòng)部件的重量以及承受泵運(yùn)行時(shí)的軸向力和徑向力，并減小軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的摩擦力。離心泵和混流泵的軸承有滾動(dòng)軸承與滑動(dòng)軸承兩類，滾動(dòng)軸承根據(jù)所能承受的荷載大小可分為滾柱軸承滾珠軸承。滾動(dòng)軸承的工作性能較好，但是當(dāng)滾珠的圓周速度增高時(shí)，工作性能變壞。當(dāng)水泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，如果滾珠破碎，水泵轉(zhuǎn)子也會(huì)損壞，

5）軸封裝置作用是防止泵殼內(nèi)液體沿軸漏出或外界空氣漏入泵殼內(nèi)。常用軸封裝置有填料密封和機(jī)械密封兩種。

⑴．填料密封填料密封在離心泵中應(yīng)用廣泛，它的形式很多，圖1是較為常見的壓蓋型的盒，它主要由填料、水封管、水封環(huán)和壓蓋等部件組成。⑵.機(jī)械密封機(jī)械密封又稱為端面密封，主要由動(dòng)環(huán)5、靜環(huán)6、壓緊元件（彈簧2）、密封元件（密封圈4、7）等組成（圖1—4—10）。

填料一般用浸油或涂有石墨的石棉繩。機(jī)械密封主要的是靠裝在軸上的動(dòng)環(huán)與固定在泵殼上的靜環(huán)之間端面作相對(duì)運(yùn)動(dòng)而達(dá)到密封的目的。亞麻纖維盤根

填料又稱為盤根，在軸封裝置中起著阻水或阻氣的作用。常用的填料是浸油、浸石墨的石棉繩填料。隨著工業(yè)的發(fā)展，出現(xiàn)了各種耐高溫、耐磨損耐強(qiáng)腐蝕的填料，如碳素纖維、不銹鋼纖維、合成樹脂纖維編織的填料等。

石棉石墨浸油石墨

機(jī)械密封是一種旋轉(zhuǎn)軸用的接觸式動(dòng)密封,它是在流體介質(zhì)和彈性元件的作用下,兩個(gè)垂直于軸心線的密封端面緊貼著相對(duì)旋轉(zhuǎn),從而達(dá)到密封的要求。

通用離心泵機(jī)械密封種類繁多,型號(hào)各異,但它們的泄漏點(diǎn)基本上都表現(xiàn)在6處:①動(dòng)、靜環(huán)端面處;②靜環(huán)與靜環(huán)盒的輔助密封處;③動(dòng)環(huán)與軸套的輔助密封處;④靜環(huán)盒與密封泵體之間的密封處;⑤軸套與泵軸之間的密封處;⑥動(dòng)環(huán)鑲嵌結(jié)構(gòu)配合處。

機(jī)械密封

機(jī)械密封是靠2個(gè)經(jīng)過(guò)精密加工的動(dòng)環(huán)和靜環(huán)的端面靠彈簧沿軸向緊接觸來(lái)達(dá)到密封的。(靜環(huán)固定,動(dòng)環(huán)與軸一起旋轉(zhuǎn))所以又稱端面密封4離心泵性能參數(shù)1）流量Q:離心泵的流量又稱送液能力,是指泵在單位時(shí)間里排到管路系統(tǒng)的液體體積2)揚(yáng)程H:離心泵的壓頭,是指泵對(duì)單位重量的流體所提供的有效能量,

單位Pa。4）軸功率N:離心泵的軸功率是泵軸所需的功率.當(dāng)泵直接由電機(jī)帶動(dòng)時(shí),也就是電動(dòng)機(jī)傳給泵軸的功率,[J/s]或[w]或[kw]。有效功率Ne,是輸送到管道的液體從葉輪所獲得的功率.由于有容積損失,水力損失與機(jī)械損失,所以泵的軸功率大于有效功率

Ne=ρgQH3）轉(zhuǎn)速n轉(zhuǎn)速是指泵軸單位時(shí)間內(nèi)旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)，r/min

5)效率η

水泵的效率指水泵對(duì)于其輸入功率的利用程度η=Ne/N6)允許吸上高度或允許汽蝕余量允許吸上真空高度Hs表示離心型泵（含離心泵和蝸殼式混流泵）吸上高度的安全理論上限。單位:mH2O(表態(tài)狀況下）

允許汽蝕余量也稱為允許汽蝕裕量hv，表示水力機(jī)械低壓側(cè)（水泵進(jìn)口側(cè)）單位重量水體所具有的超過(guò)該溫度下水體汽化壓強(qiáng)的安全理論下限，西方發(fā)達(dá)國(guó)家均采用允許汽蝕余量二）螺桿泵1。單螺桿泵是一種內(nèi)嚙合回轉(zhuǎn)式容積泵，主要工作部件是偏心螺桿(轉(zhuǎn)子)和固定的襯套(定子)，由于轉(zhuǎn)、定子的特殊幾何形狀，分別形成數(shù)個(gè)單獨(dú)的密封容腔，轉(zhuǎn)子的運(yùn)轉(zhuǎn)，將各個(gè)密封腔內(nèi)的介質(zhì)連續(xù)地、勻速地、容積不變地從吸入端輸送到壓出端3）單螺桿泵特別適合下列工況的工作：輸送高粘度的介質(zhì)；輸送含有固體顆?；蚶w維的介質(zhì)；要求連續(xù)、壓力穩(wěn)定、不出現(xiàn)周期性壓力波動(dòng)；要求攪動(dòng)小、不破壞被輸送介質(zhì)的固有結(jié)構(gòu)；2螺桿泵特點(diǎn)4結(jié)構(gòu)組成三）螺旋泵

用以輸送高濃度漿液并可輸送含有大顆粒和長(zhǎng)纖維的物質(zhì)

阿基米德螺旋泵，是古希臘數(shù)學(xué)家、科學(xué)家阿基米德在埃及時(shí)，發(fā)明的一種螺旋水泵。這是歷史上最早的水泵，其原理仍為現(xiàn)代螺桿泵所利用。

螺旋泵提水的原理不同于葉片泵，也不同于容積泵，是一種特殊形式的提升設(shè)備，其工作原理如圖7—8所示。螺旋傾斜放置在泵槽中，螺旋的下部浸入水下，由于螺旋軸對(duì)水面的傾角小于螺旋葉片的傾角，當(dāng)螺旋泵低速旋轉(zhuǎn)時(shí)，水就從葉片的P點(diǎn)進(jìn)入，然后在重力的作用下，隨著葉片下降到p點(diǎn)，由于轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的慣性力將p點(diǎn)的水又提升到R點(diǎn)，而后在重力的作用下，水又下降到高一級(jí)葉片的底部。如此不斷循環(huán)水延螺旋軸一級(jí)一級(jí)地往上提升，最后升高到螺旋泵槽的最高點(diǎn)而出流。四）計(jì)量泵

計(jì)量泵是一種可以滿足各種嚴(yán)格的工藝流程需要，流量可以在0-100%范圍內(nèi)無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，用來(lái)輸送液體（特別是腐蝕性液體）一種特殊容積泵。1。計(jì)量泵工作過(guò)程

電機(jī)經(jīng)聯(lián)軸器帶動(dòng)蝸桿并通過(guò)蝸輪減速使主軸和偏心輪作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，由偏心輪帶動(dòng)弓型連桿的滑動(dòng)調(diào)節(jié)座內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)柱塞向后死點(diǎn)移時(shí)，泵腔內(nèi)逐漸形成真空，吸入閥打開，吸入液體；當(dāng)柱塞向前死點(diǎn)移動(dòng)時(shí)，此時(shí)吸入閥關(guān)閉，排出閥打開，液體在柱塞向進(jìn)一步運(yùn)動(dòng)時(shí)排出。在泵的往復(fù)順還工作形成連續(xù)有壓力、定量的排放液體。

泵的流量調(diào)節(jié)是靠旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)手輪，帶