技術(shù)文章
泵的基礎(chǔ)知識(shí)
一、什么是泵? 泵是輸送液體或使液體增壓的機(jī)械。它將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能或其他外部能量傳送給液體,使液體能量增加。泵主要用來輸送水、油、酸堿液、乳化液、懸乳液和液態(tài)金屬等液體,也可輸送液、氣混合物及含懸浮固體物的液體。 泵通常可按工作原理分為容積式泵、動(dòng)力式泵和其他類型泵三類。除按工作原理分類外,還可按其他方法分類和命名。如,按驅(qū)動(dòng)方法可分為電動(dòng)泵和水輪泵等;按結(jié)構(gòu)可分為單級泵和多級泵;按用途可分為鍋爐給水泵和計(jì)量泵等;按輸送液體的性質(zhì)可分為水泵、油泵和泥漿泵等。 泵的各個(gè)性能參數(shù)之間存在著一定的相互依賴變化關(guān)系,可以畫成曲線來表示,稱為泵的特性曲線,每一臺(tái)泵都有自己特定的特性曲線
二、泵的分類依據(jù) 泵的種類繁多,按工作原理可分為:①動(dòng)力式泵,又叫葉輪式泵或葉片式泵,依靠旋轉(zhuǎn)的葉輪對液體的動(dòng)力作用,把能量連續(xù)地傳遞給液體,使液體的動(dòng)能(為主)和壓力能增加,隨后通過壓出室將動(dòng)能轉(zhuǎn)換為壓力能,又可分為離心泵、軸流泵、部分流泵和旋渦泵等。②容積式泵,依靠包容液體的密封工作空間容積的周期性變化,把能量周期性地傳遞給液體,使液體的壓力增加至將液體強(qiáng)行排出,根據(jù)工作元件的運(yùn)動(dòng)形式又可分為往復(fù)泵和回轉(zhuǎn)泵。③其他類型的泵,以其他形式傳遞能量。如射流泵依靠高速噴射的工作流體將需輸送的流體吸入泵后混合,進(jìn)行動(dòng)量交換以傳遞能量;水錘泵利用制動(dòng)時(shí)流動(dòng)中的部分水被升到一定高度傳遞能量 ;電磁泵是使通電的液態(tài)金屬在電磁力作用下產(chǎn)生流動(dòng)而實(shí)現(xiàn)輸送。另外,泵也可按輸送液體的性質(zhì)、驅(qū)動(dòng)方法、結(jié)構(gòu)、用途等進(jìn)行分類。
三泵的基本參數(shù) 表征泵主要性能的基本參數(shù)有以下幾個(gè): 1、流量Q 流量是泵在單位時(shí)間內(nèi)輸送出去的液體量(體積或質(zhì)量)。 體積流量用Q表示,單位是:m3/s,m3/h,l/s等。 質(zhì)量流量用Qm表示,單位是:t/h,kg/s等。 質(zhì)量流量和體積流量的關(guān)系為: Qm=ρQ 式中 ρ——液體的密度(kg/m3,t/m3),常溫清水ρ=1000kg/m3。 2、揚(yáng)程H 揚(yáng)程是泵所抽送的單位重量液體從泵進(jìn)口處(泵進(jìn)口法蘭)到泵出口處(泵出口法蘭)能量的增值。也就是一牛頓液體通過泵獲得的有效能量。其單位是N·m/N=m,即泵抽送液體的液柱高度,習(xí)慣簡稱為米。 3、轉(zhuǎn)速n 轉(zhuǎn)速是泵軸單位時(shí)間的轉(zhuǎn)數(shù),用符號n表示,單位是r/min。 4、汽蝕余量NPSH 汽蝕余量又叫凈正吸頭,是表示汽蝕性能的主要參數(shù)。汽蝕余量國內(nèi)曾用Δh表示。 5、功率和效率 泵的功率通常是指輸入功率,即原動(dòng)機(jī)傳支泵軸上的功率,故又稱為軸功率,用P表示; 泵的有效功率又稱輸出功率,用Pe表示。它是單位時(shí)間內(nèi)從泵中輸送出去的液體在泵中獲得的有效能量。 因?yàn)閾P(yáng)程是指泵輸出的單位重液體從泵中所獲得的有效能量,所以,揚(yáng)程和質(zhì)量流量及重力加速度的乘積,就是單位時(shí)間內(nèi)從泵中輸出的液體所獲得的有效能量——即泵的有效功率: Pe=ρgQH(W)=γQH(W) 式中 ρ——泵輸送液體的密度(kg/m3); γ——泵輸送液體的重度(N/m3); Q——泵的流量(m3/s); H——泵的揚(yáng)程(m); g——重力加速度(m/s2)。 軸功率P和有效功率Pe之差為泵內(nèi)的損失功率,其大小用泵的效率來計(jì)量。泵的效率為有效功率和軸功率之比,用η表示