泵的基礎知識（shí）和泵體常用材料

一、什麽是泵？
    泵是輸送液體或使液體增壓的機械。它（tā）將原動機的機械能或其他外部（bù）能量傳送給液體，使液體能量增加。

    泵（bèng）主要用來輸送水、油、酸堿液、乳化液、懸乳液和液態金屬等液體，也可輸送液（yè）、氣混合物及（jí）含懸浮固體物的液體（tǐ）。
    泵通常可（kě）按（àn）工作原理分為容積式泵、動力式泵和（hé）其他類型泵三類。除按工作原理分類（lèi）外，還可按（àn）其他方法分類和命名。如，按驅（qū）動方法可分為電動泵和水輪泵等；按結構（gòu）可分為單級（jí）泵和多級泵；按用途可分為鍋爐給水泵（bèng）和計量泵等；按（àn）輸送液體的性質可分為水泵、油泵和泥漿泵等。
    泵的各個性能參（cān）數（shù）之（zhī）間存（cún）在著一定的相互依賴變化關係（xì），可以（yǐ）畫成曲線來（lái）表示，稱為泵的特性曲線，每一（yī）台泵都有自己特定的特性曲線。
二、泵的定義與曆史來源

    輸送（sòng）液體或使液體增壓的機械。廣（guǎng）義上的泵是輸送流體或（huò）使其增壓（yā）的機械，包（bāo）括某些輸送氣體的機械。泵把（bǎ）原動機的機械能或其他能源的能量傳給液體（tǐ），使液體的（de）能量增加。
    水的提升對於人類生活和生產都十（shí）分重（chóng）要。古（gǔ）代已有各種提（tí）水器具，如埃及（jí）的鏈（liàn）泵（前17世（shì）紀（jì））、中國的桔（jú）槔（前17世紀）、轆轤（前11世紀）、水車（公元1世紀） ，以及公元前3世紀古希臘（là）阿基（jī）米德發明的螺旋杆等。公元前200年左右，古希（xī）臘工匠克特西比（bǐ）烏斯發明了原始的活塞泵-滅火泵。早在1588年就有了關於4葉片滑片泵的記（jì）載，以後陸續出現了其他各種回轉泵 。1689年，法國的D.帕潘發明了4葉片葉輪（lún）的蝸殼離（lí）心泵。1818年 ，美國出現了具有（yǒu）徑（jìng）向直葉片  、半（bàn）開式雙吸葉輪（lún）和蝸殼的離心泵。1840～1850年，美國的H.R.沃辛頓發明了泵缸和（hé）蒸汽缸對置的蒸汽直接作用的活塞泵，標誌著現代活塞泵的形成。1851～1875年，帶有（yǒu）導葉的多級離心（xīn）泵相繼發明，使發展高揚程離心泵成為可能。隨後，各種泵相繼問世。隨著（zhe）各種先進技術的（de）應用，泵的效率逐步提高，性能範圍和應用也日漸擴大。
三、泵的分類（lèi）依據


    泵的種類繁多，按工作原理可分為：①動力式泵（bèng），又叫葉輪式泵或葉片式泵，依靠旋轉的葉輪對液體的動（dòng）力作用，把能（néng）量連（lián）續地傳遞（dì）給液體，使液體的動能（為主）和壓力能增加，隨後通（tōng）過壓出室將動能轉換為壓力能，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（fēng）工作空間容積的周（zhōu）期性變化，把能量周（zhōu）期性地傳遞給液體，使液體的壓（yā）力增加至將液體強行排出，根據工作元件的運動形式又可分為（wéi）往複泵和回轉泵。③其他類型的泵，以其他形式傳遞（dì）能量。如射流泵依（yī）靠高（gāo）速噴（pēn）射的工（gōng）作流（liú）體將需（xū）輸送的流體吸入泵後（hòu）混合，進行動量交換以傳遞能量；水錘泵利用製動時流動（dòng）中的部分水（shuǐ）被升到一定高度傳遞能量；電磁泵是使通電的液態金屬在電磁力作（zuò）用下（xià）產生流動而實現輸送。另外，泵也可按輸送液體的性質（zhì）、驅動方法、結（jié）構、用途等（děng）進行（háng）分類。
四、泵在各個領域中的應用


    從泵的性能範圍看，巨型泵的流量（liàng）每小時可達幾十萬立方米以上（shàng），而微型泵的流量每小時則在幾十毫升以下；泵的壓力（lì）可從常壓到高達19.61Mpa(200kgf/cm2)以上；被輸送液體的（de）溫度低達-200攝氏度以下，高可達800攝氏度以上。泵輸（shū）送液體的種類繁多，諸如輸送水（清水、汙水等）、油（yóu）液、酸堿液、懸浮（fú）液、和（hé）液態金屬等（děng）。

    在化工和石油部門（mén）的（de）生產中，原料、半成品和成品（pǐn）大多是液體，而將原料製成半成品和成品，需要經過複（fù）雜的工藝過程，泵在（zài）這些過程中起到了輸送液體和提供（gòng）化學反（fǎn）應的壓力流量的作用，此外，在很多裝置中還用泵來調節（jiē）溫（wēn）度。     
    在農業生產中，泵是主要的排灌機械。我國農村幅原廣闊，每年農村（cūn）都需要大量（liàng）的泵，一般來說農用泵占泵總產量一半以上。   
    在礦業（yè）和冶金工業中，泵也是使用（yòng）多的設備（bèi）。礦（kuàng）井需要用泵排水，在選礦、冶煉和軋製過程中，需用泵來供水先等。   
    在（zài）電力部門，核電站需要核主泵、二（èr）級泵、三級泵、熱電廠需要（yào）大量的鍋爐給（gěi）水泵、冷凝水泵、循環水泵和灰渣泵等。   
    在國防建設中，飛機襟翼、尾舵和起落架（jià）的調節、軍艦和坦克炮塔的（de）轉動、潛艇的沉浮等都需要用泵。高壓和有放射性的液體，有的還（hái）要求（qiú）泵無任何泄漏等。   
    在船舶（bó）製（zhì）造工業中，每艘遠洋輪上所用的泵一般在（zài）百台以上，其類型也是（shì）各式各樣的。其它如城市的給排水、蒸汽機車的用水、機床中的潤滑和冷卻、紡織工業中輸送漂液和染料（liào）、造紙工業中輸送紙漿，以及（jí）食品工業中輸送牛（niú）奶和糖類食品（pǐn）等，都需要有大量的泵。   
    總之，無論是飛機、火箭、坦克、潛艇、還是鑽井、采礦、火車、船舶，或者是日（rì）常的生活，到處（chù）都需要用泵，到處都有泵在（zài）運行。正是這樣（yàng），所以把（bǎ）泵列為通用機械，它（tā）是機械工業中的一類生要產品。

五（wǔ）、泵的（de）基本參數（shù）

    表征泵主要（yào）性能的基（jī）本參（cān）數有以下幾（jǐ）個：
    1、流量Q
   流（liú）量（liàng）是泵在單位時間內輸送出去的液體（tǐ）量（體積或質量）。
    體積流量用Q表示，單位是：m3/s，m3/h，l/s等。
    質量流量用Qm表示，單位是：t/h，kg/s等。
    質量流量和體積流量的關係為：
                             Qm=ρQ
    式中　ρ——液體的密度（kg/m3，t/m3），常溫清水ρ=1000kg/m3。
    2、揚程H
    揚程是泵所抽送的單位重量液體從泵（bèng）進口處（chù）（泵進口法蘭）到泵出口處（泵出口法蘭）能量的增（zēng）值（zhí）。也就是一（yī）牛（niú）頓液（yè）體通過泵獲得（dé）的有（yǒu）效能量。其單位是N·m/N=m，即泵抽送液體的液柱高度，習慣（guàn）簡稱為米。

　3、轉速n
    轉速是泵（bèng）軸單位時間（jiān）的轉（zhuǎn）數，用符號n表示，單位是r/min。
   4、汽蝕餘量NPSH
    汽蝕餘量（liàng）又叫淨正吸頭，是表示汽蝕性能的主要參數。汽蝕餘（yú）量國內（nèi）曾用Δh表示。
    5、功率和效（xiào）率
    泵的功率（lǜ）通常是指輸入功率，即原動機傳支泵（bèng）軸（zhóu）上（shàng）的（de）功率，故（gù）又稱為軸功率，用P表示；
    泵的有效功率又稱輸出功率，用（yòng）Pe表示。它是單位時間內從泵中（zhōng）輸送（sòng）出去的液體在泵中獲（huò）得的有效能（néng）量。
    因為揚程（chéng）是指泵（bèng）輸出的單位重（chóng）液體（tǐ）從泵中所獲得的有（yǒu）效能量，所以，揚程和質量（liàng）流量及重力加速度的乘積，就是單位時間（jiān）內從（cóng）泵中輸出的液體所獲得的有效能量（liàng）——即泵（bèng）的有效功率：
                       Pe=ρgQH(W)=γQH(W)
    式中　ρ——泵輸送液體的密（mì）度（kg/m3）；
         γ——泵輸送液體的重度（N/m3）；
         Q——泵的流量（liàng）（m3/s）；
         H——泵（bèng）的揚程（m）；
         g——重力（lì）加速度(m/s2)。
    軸功率P和（hé）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（xiào）率為有效功率和軸功率之比，用η表示。

六、什麽叫流（liú）量？用什麽字母表示？如何換算？


    單位時間內泵（bèng）排出液體的體積叫流量，流量用（yòng）Q表示，計量單位：立方米/小時（shí）（m3/h）,升/秒（miǎo）（l/s）, L/s=3.6 m3/h=0.06   m3/min=60L/min
    G=Qρ G為重量（liàng） ρ為液體比重
    例:某台泵流量50 m3/h，求抽水時每小時重量？水的比重ρ為1000公斤/立方（fāng）米。
    解：G=Qρ=50×1000(m3/h·kg/ m3)=50000kg / h=50t/h  

七、什麽叫揚程？用什麽字母（mǔ）表示？用什麽計（jì）量單位？和壓力（lì）的換算及公式？

   
    單位重（chóng）量液體通過泵所獲得的能量叫揚程。泵的揚程包括吸程在內，近似為泵（bèng）出口和入口壓力差。揚程用H表示，單位為米（m）。泵的壓力用P表示，單位為（wéi）Mpa（兆帕），H=P/ρ.如（rú）P為1kg/cm2，則（zé）H=（lkg/ cm2)/(1000kg/ m3) H=(1kg/ cm2)/(1000公斤/m3)=(10000公斤（jīn）/m2)/1000公（gōng）斤/m3=10m
1Mpa=10kg/c m2,H=(P2-P1)/ρ (P2=出口壓（yā）力 P1=進口壓力)  

八、什（shí）麽叫汽蝕餘量？什麽叫吸程（chéng）？各自計量單位表（biǎo）示字母？


    泵（bèng）在工作時液體在葉輪（lún）的進口（kǒu）處因一定真空壓力下會產生汽體，汽化的氣泡在液體質點的撞擊運動下，對葉輪（lún）等金屬表麵產生剝蝕，從而破壞葉（yè）輪等金屬，此（cǐ）時真空壓力叫（jiào）汽化壓力，汽（qì）蝕餘量是指在泵（bèng）吸入口處單（dān）位重量液體所具有的超（chāo）過汽化壓力的富餘能量。單位用米標（biāo）注，用（NPSH）r。吸程即為必需汽蝕餘量Δh：即泵允許吸液體的（de）真（zhēn）空度，亦即（jí）泵允許的安裝高度，單位用米。
吸程=標準大氣壓（10.33米）-汽蝕餘量（liàng）-安全量（0.5米）
    標準大（dà）氣壓能壓管路真空高度10.33米。
    例如（rú）：某泵必（bì）需汽蝕（shí）餘量為4.0米，求吸程Δh？
    解：Δh=10.33-4.0-0.5=5.83米（mǐ）  

九、什麽是水（shuǐ）泵的汽蝕現象以及其產生原因

    1、汽蝕
    液體在一（yī）定溫度下，降低壓力至該溫度下的汽化壓力時，液體便（biàn）產生汽泡。把這種產生氣（qì）泡的現象稱為（wéi）汽蝕。
    2、汽（qì）蝕潰滅（miè）
    汽蝕時（shí）產生的氣泡，流動（dòng）到高壓處時，其體積減小以（yǐ）致破滅。這種由於壓力上升氣泡消失在液體中（zhōng）的現象稱（chēng）為汽蝕潰滅。
    3、產生（shēng）汽蝕的原因及危害
    泵在運轉（zhuǎn）中，若其（qí）過流部分的局部區（qū）域（通常（cháng）是葉（yè）輪葉（yè）片進口稍後的某處）因為某種原因，抽送液體的絕對壓力降低到當時溫度下的液體汽化壓力時，液體（tǐ）便在該處開始汽化，產生大量蒸汽，形成氣泡，當含有大量氣泡的液體（tǐ）向前經葉（yè）輪內的高壓區時，氣泡周圍的高壓液體致使氣泡（pào）急劇地縮小以至破裂。在氣泡凝結破裂的同（tóng）時，液體質點以很高的速度填充空穴，在此瞬間產生很強烈的水擊作用，並以很高的衝擊頻率打擊金屬表麵衝擊應力可達幾百至幾千個大氣壓，衝擊頻率可達每秒幾萬次，嚴重時會將（jiāng）壁厚擊穿。
    4、汽蝕過程
    在水泵中產生氣泡和氣泡破裂使過流部件遭（zāo）受到破壞的過程就是水泵中的汽蝕過程（chéng）。水泵產（chǎn）生汽蝕後（hòu）除了對過（guò）流部件會產生破壞作用以外，還會產生噪聲和振動，並導致泵的性能下降，嚴重時會使泵中液體中斷，不能正常工作。

十、什麽是泵的特性曲線？

    通常把表示主要性能參數之間關係的曲線稱為離心泵的性能曲線或特性曲線，實質（zhì）上，離心泵性能曲（qǔ）線（xiàn）是液體在泵內運動規律的外部表現形式，通過實測求得。特性曲線包括：流量-揚程曲線（Q-H），流量-效率曲線（Q-η），流量-功率曲線（Q-N），流量-汽蝕餘量曲線（Q-（NPSH）r），性能曲線作用（yòng）是泵的任意的流量（liàng）點，都可以在曲線上（shàng）找出一組與其相對的揚程，功率，效率和汽蝕餘量值，這一組參數稱為工作狀態，簡稱工況或工況點，離心泵高（gāo）效率點的工況稱（chēng）為佳工（gōng）況點，佳工況點一般為（wéi）設計工（gōng）況點。一般離心泵的額定參數即設計工況點和佳工況點（diǎn）相重合或很接近。在（zài）實踐（jiàn）選效率區間運行，即節能，又能保證（zhèng）泵（bèng）正常工作，因（yīn）此了解泵的性（xìng）能（néng）參數（shù）相當重要。  


十一、什麽叫泵的效率？公式如何？


    指泵的有效功率（lǜ）和（hé）軸功率之比。η=Pe/P
    泵的功率通常指輸入功率，即原動機傳到泵軸上的功率，故又稱軸功率，用P表示。
    有效功率即：泵（bèng）的揚程和質量流量及重力加速度的乘積。
    Pe=ρg QH (W) 或Pe=γQH/1000 （KW）
    ρ：泵輸送（sòng）液體的密度（kg/m3）
    γ：泵輸送液體（tǐ）的重度 γ=ρg （N/ m3）
    g：重力加速度（m/s）
    質量流量 Qm=ρQ (t/h 或 kg/s)  
   
十二、什（shí）麽是泵的全性（xìng）能測試台？


    能通（tōng）過精密儀器準（zhǔn）確測試出（chū）泵的全部性能參數的設備為全性（xìng）能測試台。國家標準精度為B級。流量（liàng）用精（jīng）密蝸輪流量計測定，揚程用精密壓力表測定。吸程用精密真空表測定。功率（lǜ）用精密軸功率機測定。轉速用轉速表測定。效率根據實測值：n=rQ102計算。  

十三、泵體常用材料175條

000Cr16Ni60Mo17Ti
00Cr14Ni14Si4
00Cr17Ni13Mo2N
00Cr18Ni10
00Cr18Ni10N
00Cr18Ni5Mo3Si2
00Cr20Ni25Mo4.5Cu
00Cr20Ni25Mo4Cu
00Cr20Ni33Mo2Cu3Nb
00Cr30Ni42Mo3Cu2
0Cr13Ni25Mo3Cu3Nb
0Cr13Ni7Si4
0Cr16Ni60Mo17W4（軋）
0Cr16Ni60Mo17W4（鑄）
0Cr17Ni4Cu4Nb
0Cr17Ni7Al
0Cr18Ni11Nb
0Cr18Ni9Ti
0Cr19Ni9
0Cr20Ni25Mo5Cu2
0Cr20Ni30Mo2Cu3
0Cr20Ni42Mo3Cu2
0Cr30Ni42Mo
12CrNi2
15CrMo
16MnCrS5
1Cr13
1Cr17
1Cr17Ni2
1Cr18Ni12Mo2Ti
1Cr18Ni12Mo3Ti
1Cr18Ni9
1Cr18Ni9Ti
1Cr24Ni20Mo2Cu3
1Cr26Ni6Mo2
1Cr26Ni6Mo2Cu3
1Cr28Ni31Mo4Cu2
20Cr
20CrMnTi
21CrMoV57V
24CrMoV
25Cr2Mo
25Cr2MoVA
2Cr13
347L
35CrMo
38CrMoAl
38CrMoAlA
3Cr13
40%青銅粉+聚四氟乙烯
40Cr
40CrNiMo
40CrV
42CrMo
4Cr13
50CrVA
60Si2MnA
65Mn
99瓷
CGZ352-20
CGZ352-25
CGZ352-30
EB26-1
F30%CrMo
F5
F50-1
FCr30
GCr15
HT150
HT200
HT250
KmTBCr1
KmTBCr15Mo2
KmTBCr15Mo3
KmTBCr18-DT
KmTBCr18-GT
KmTBCr26
KmTBCr2Ni
KmTBCr9Ni5Si2
KmTBMn2W2
KmTBMn3Cr2MoCu
KmTBMn5Cr2
KmTBMn5Mo2
KmTBMn5W3
KmTBNi4Cr2-GT
Lewmet15
Lewmet55
Lewmet66
Lewmet75
Ni65Cu30
NS331
PbSb10-12
PVDF
Q235-A
Q235-B
QT400-18
QT450-10
QT500-7
QT600-3
RQTAl4Si4
RS4
S51
SHX-1
SHX-2
SHX-3
SHX-4
STSi13Cu5
STSi14.5Cu6
UHMWPE
Z180C13
ZAlSi12CuMgNi
ZChSnSb11-6
ZCuAl10Fe3
ZCuSn10P
ZCuSn10Pb1
ZCuZn16Si4
ZCuZn38
ZCuZn40Mn2
ZCuZn40Pb2
Zeron25
ZG00Cr14Ni14Si4
ZG00Cr18Ni10
ZG00Cr18Ni12Mo2
ZG00Cr20Ni25Mo4.5Cu1.5
ZG06Cr13Ni4Mo
ZG0Cr12Ni25Mo3Cu3Si2Nb
ZG0Cr13Ni7Si4
ZG0Cr17Ni4Cu4Nb
ZG0Cr17Ni7Al
ZG0Cr17NiCu4Nb
ZG0Cr18Ni12Mo2Ti
ZG0Cr18Ni12Mo6N
ZG0Cr18Ni5Mo5
ZG0Cr18Ni9Ti
ZG0Cr20Ni25Mo4.5Cu1.5
ZG0Cr24Ni20Mo2Cu3
ZG0Cr30Ni42Mo3Cu2
ZG1Cr13
ZG1Cr13Ni
ZG1Cr17
ZG1Cr17Ni3
ZG1Cr18Ni12Mo3Ti
ZG1Cr18Ni9
ZG1Cr18Ni9Ti
ZG1Cr19Mo2R
ZG20CrNi
ZG230-450
ZG270-500
ZG4Cr13
ZGCr17Mn2MoCuR
ZGCr17Mn9Ni4Mo2CuN
ZGCr17Mo2CuR
ZGCr17Ni3
ZGCr28
ZGCr30
ZGCr5Mo
ZGSn6-6-3
ZHSi80-3
ZPbSb10Sn6
ZPbSb16Sn16Cu
ZQAl9-4
ZQPb5-25
ZQSn10-1
ZQSn10-2
ZQSn5-5-5
ZQSn6-6-3
ZSnSb11Cu6
ZSnSb8Cu4
聚（jù）酰胺1010
填充聚（jù）四氟乙烯的（de）石墨