泵的知识

一、什（shí）么是泵？
    泵是输送液体或（huò）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（gěi）液体，使液体能量增加。

    泵主要用来输送水、油（yóu）、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属（shǔ）等液体（tǐ），也可输送液、气混合物及含悬浮固体（tǐ）物（wù）的液体。
    泵通常可按工作原理分（fèn）为容积式泵、动力式泵和其他类型泵三类。除按工作原理分类外，还可按其他方法分（fèn）类和命名。如（rú），按驱动（dòng）方法可分为电动泵和水轮泵等；按结构可分为单（dān）级泵和多级泵；按用途可分为锅炉给水（shuǐ）泵和计量泵等；按输送液体的性质可（kě）分为水泵（bèng）、油泵和泥（ní）浆泵（bèng）等（děng）。
    泵的各个性能参数之间存在着（zhe）一定的相互依赖变化关系，可以画成曲线（xiàn）来表示，称为泵的特性曲线，每一台泵都有自（zì）己特定的特性（xìng）曲（qǔ）线。
二（èr）、泵的定（dìng）义与历史来源

    输送（sòng）液体或使液体增压的机械。广义上的（de）泵是输送流体或（huò）使其增压（yā）的机械（xiè），包括某些输送气体的机械。泵把原动（dòng）机的机械能或其他能（néng）源的能量传（chuán）给液（yè）体（tǐ），使液体的能量增加。
    水的提升对于人类生活和（hé）生（shēng）产都十分重要。古代（dài）已有各种提水器具，如埃及的（de）链（liàn）泵（前17世纪）、中国的（de）桔槔（前17世纪）、辘轳（前11世纪）、水车（公元1世纪） ，以及公元前（qián）3世纪古希腊阿基米德（dé）发明的螺旋杆等。公元前200年左右（yòu），古希腊工匠（jiàng）克特西比乌斯发明了原始（shǐ）的活塞泵-灭火泵。早在1588年就有了关于4叶片滑片泵的（de）记载（zǎi），以后陆续出现（xiàn）了其他各种回转（zhuǎn）泵 。1689年，法国的D.帕潘发明了4叶片叶（yè）轮的蜗壳离心泵。1818年（nián） ，美国出现了具有径向直叶片  、半开式双吸叶轮和蜗壳的（de）离心泵。1840～1850年，美（měi）国的H.R.沃辛顿发明了泵缸和蒸汽（qì）缸对置的蒸汽直接作用的活塞泵，标志着现代活塞泵（bèng）的形成。1851～1875年，带有（yǒu）导（dǎo）叶的多级（jí）离心泵相继发明，使发展（zhǎn）高扬程（chéng）离心泵成为（wéi）可能。随后，各种泵相（xiàng）继问世。随着各种先进技术（shù）的应用，泵的效率（lǜ）逐步提高，性能范围和应用也日渐扩大（dà）。
三、泵的分类依据


    泵的种类（lèi）繁多，按工作原理可分为：①动（dòng）力式泵，又叫叶轮式泵或叶片式泵，依靠旋转的叶轮（lún）对液体的动力作用，把能量连续地传递给（gěi）液体，使（shǐ）液（yè）体的动能（néng）（为主）和压力能增加（jiā），随后通过压出室将动能转（zhuǎn）换为压（yā）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（liàng）周期性地传（chuán）递给液（yè）体，使液体的压力增（zēng）加至将液体强（qiáng）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（tā）类型的泵，以其（qí）他形式传递能量（liàng）。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（dòng）量交换以传递能量；水锤泵利用制动时流动中的（de）部分水被升到（dào）一定高度传递能量；电磁泵是使通电（diàn）的液态金属在电磁（cí）力作用下产生流动而实现（xiàn）输送。另（lìng）外，泵也可（kě）按输送液体的性质、驱动（dòng）方法、结构、用途等进行分类。
四、泵在各个领域中的应用


    从泵（bèng）的性能范（fàn）围看，巨型泵的流量每小时可达几十万立方米（mǐ）以上，而微型泵的流量每小时则在几十毫升以（yǐ）下；泵的压力可从常压到（dào）高达（dá）19.61Mpa(200kgf/cm2)以上；被输送液体的温度低达-200摄氏度以下，高可（kě）达800摄氏度以上。泵输送液体的种类繁多（duō），诸如输送水（清水、污水等）、油液、酸碱液（yè）、悬浮液、和液态金属等。

    在化工和石油部门的生产中，原料、半成品（pǐn）和成品大多是液（yè）体，而将原料制成半成品和成（chéng）品，需要经过复（fù）杂（zá）的工（gōng）艺过程，泵在这些（xiē）过程（chéng）中起到了输送液体（tǐ）和提供化（huà）学反应的压力流量（liàng）的作用，此外，在很多装置中还用泵来调节（jiē）温度。     
    在农业生产（chǎn）中，泵是主要的排灌机（jī）械。我国农村幅原广阔，每年农村都需要大量（liàng）的（de）泵，一般来说农用泵占泵总产量一半以上。   
    在矿业和冶金（jīn）工业中，泵也是（shì）使用多的设备。矿（kuàng）井需要用泵排水（shuǐ），在选矿、冶炼（liàn）和轧（zhá）制过程中，需用（yòng）泵来（lái）供水先等。   
    在电（diàn）力部门，核电站需要核（hé）主泵、二（èr）级泵、三级泵（bèng）、热电厂需要大（dà）量（liàng）的（de）锅炉给水泵、冷凝水泵、循环水泵和灰渣泵等。   
    在国防建设中，飞机襟（jīn）翼、尾舵和起落架的调节、军舰和坦克炮（pào）塔的转动、潜艇的沉（chén）浮等都需要用（yòng）泵。高压和有放射性的液体，有的还要求泵无任何泄（xiè）漏等。   
    在（zài）船舶制造工业中，每艘远（yuǎn）洋轮上所用的泵一般在（zài）百台以上，其类型也是各式各（gè）样（yàng）的。其它如城（chéng）市的给排水、蒸汽机车的用（yòng）水、机床中的（de）润滑和（hé）冷却（què）、纺织工（gōng）业中输送漂液和染料、造纸工业中输送纸（zhǐ）浆，以及食（shí）品工业中（zhōng）输送牛奶和糖类食品等，都（dōu）需要有大量的泵。   
    总之，无论（lùn）是飞机、火（huǒ）箭、坦克、潜艇、还是钻井、采矿、火车、船舶，或者是（shì）日（rì）常的生活，到处都需要（yào）用泵，到处都有泵在运行。正是这样，所以把（bǎ）泵列为通用机械，它是机械工业中的（de）一（yī）类生要产品。

五、泵（bèng）的基本参数

    表征泵主要性能的基本参数有以下几个：
    1、流量Q
   流量是泵在单位时间内输送出去的（de）液体量（体积或质量）。
    体（tǐ）积流量用Q表示，单位是：m3/s，m3/h，l/s等。
    质（zhì）量（liàng）流量用Qm表示，单位是（shì）：t/h，kg/s等。
    质量流量和体积流量的关系为：
                             Qm=ρQ
    式中　ρ——液体的密度（kg/m3，t/m3），常温清水ρ=1000kg/m3。
    2、扬程（chéng）H
    扬程是泵所抽送的单位重量液体从泵进口处（泵进口法兰（lán））到泵出口处（泵出口法兰）能量（liàng）的增值。也就是一（yī）牛顿（dùn）液体通过泵获得的有效能量。其单位是N·m/N=m，即泵抽送液体的液柱（zhù）高度，习惯简称为米。

　3、转速（sù）n
    转速（sù）是泵轴单位时间的转数，用符号n表示，单（dān）位是r/min。
   4、汽蚀余量NPSH
    汽蚀（shí）余量又叫净正吸头，是表示汽蚀性能（néng）的主要参（cān）数。汽蚀余量国内曾用Δh表示。
    5、功率（lǜ）和效率（lǜ）
    泵的功率通常是指输入（rù）功率，即（jí）原动机传支泵（bèng）轴上的功率，故又称为轴功率，用P表示；
    泵的有效功率（lǜ）又称输出功率，用Pe表示。它是单位时间内（nèi）从泵中输（shū）送出去的液（yè）体在（zài）泵（bèng）中获得的有效能量（liàng）。
    因（yīn）为扬（yáng）程是指（zhǐ）泵（bèng）输出（chū）的单位重（chóng）液体从泵中所获得的有效能量（liàng），所以（yǐ），扬程和质量流量及重力加速度的乘积，就是单位时间内从泵中输出（chū）的液体所获得（dé）的有效能量——即泵的有效功率：
                       Pe=ρgQH(W)=γQH(W)
    式中　ρ——泵输送液体的密度（dù）（kg/m3）；
         γ——泵（bèng）输送液体的重度（dù）（N/m3）；
         Q——泵的（de）流量（m3/s）；
         H——泵的扬程（m）；
         g——重力加速度(m/s2)。
    轴功率P和有效功率Pe之差为泵内的损失功率，其大小用泵的效率来计量。泵的（de）效率（lǜ）为有效（xiào）功率和（hé）轴功率之比，用η表示。

六、什么叫流量？用什（shí）么字母表示？如何换算？


    单位时间内泵排出液体的体积叫（jiào）流量，流量用Q表（biǎo）示，计量（liàng）单位：立方米/小时（shí）（m3/h）,升/秒（miǎo）（l/s）, L/s=3.6 m3/h=0.06   m3/min=60L/min
    G=Qρ G为重量 ρ为液体比重
    例:某台泵（bèng）流（liú）量50 m3/h，求抽水时每小时重量？水的比重ρ为1000公斤/立方米。
    解：G=Qρ=50×1000(m3/h·kg/ m3)=50000kg / h=50t/h  

七、什么叫扬程？用什么字母表示？用什么计（jì）量单位？和（hé）压力的换算及公式？

   
    单位重量液体通过泵所获得的（de）能量叫扬程。泵的扬程包括吸程在内，近似为泵出口和入口压力差。扬（yáng）程用H表示，单位为米（mǐ）（m）。泵的压力用P表示，单位为Mpa（兆帕），H=P/ρ.如（rú）P为1kg/cm2，则H=（lkg/ cm2)/(1000kg/ m3) H=(1kg/ cm2)/(1000公（gōng）斤/m3)=(10000公斤/m2)/1000公斤/m3=10m
1Mpa=10kg/c m2,H=(P2-P1)/ρ (P2=出口压力 P1=进口压力)  

八（bā）、什么叫汽蚀（shí）余量？什么叫吸程（chéng）？各自计量单（dān）位表示字母？


    泵在工作时液体在叶轮的（de）进口处因一定真空压力（lì）下会产生（shēng）汽体，汽化的气泡在液体质点的撞击运动下，对叶轮等金属表面产生剥（bāo）蚀，从而破坏叶（yè）轮（lún）等金属，此时真（zhēn）空压力叫汽化压力，汽蚀余量是指在泵吸入口处（chù）单位重量液体（tǐ）所具有（yǒu）的超过汽化压力的富余能量（liàng）。单位（wèi）用（yòng）米标注，用（NPSH）r。吸程即（jí）为必需汽蚀余量Δh：即泵允许吸液体的真空度，亦即泵允许的安装高度（dù），单位用米。
吸程=标准大气压（10.33米）-汽蚀余量-安全量（0.5米）
    标准大气压能压管（guǎn）路真（zhēn）空高度10.33米。
    例如：某（mǒu）泵（bèng）必需汽蚀余量为4.0米（mǐ），求吸程Δh？
    解：Δh=10.33-4.0-0.5=5.83米  

九、什么是水泵的汽蚀现象以及其产生原因

    1、汽蚀
    液体在（zài）一定温度下（xià），降低压力至该温（wēn）度下的汽化压力时，液体便产生汽泡。把这种产生气泡的现象称为汽蚀。
    2、汽蚀溃灭
    汽（qì）蚀时产（chǎn）生的气泡，流动到高压处时，其体积减小以致破灭。这种由于压力上升气泡消失在液体（tǐ）中的现象称为汽蚀溃（kuì）灭。
    3、产生汽蚀的（de）原因及危害（hài）
    泵在运转中，若其（qí）过流部分的局部（bù）区域（通常（cháng）是叶轮叶片进口稍后的某处）因为某（mǒu）种（zhǒng）原（yuán）因，抽送液体（tǐ）的绝对压力降低到当时温度下的液体汽（qì）化压力时，液体便在该处开（kāi）始汽化，产生大量蒸汽，形成气（qì）泡，当（dāng）含有大量气泡的液体（tǐ）向（xiàng）前（qián）经叶轮内的高压区时（shí），气泡周围的高（gāo）压液体（tǐ）致使气泡急剧（jù）地缩小以至破裂。在气（qì）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（jī）频率打击金属表面冲击应力可达几百至几千个大气（qì）压，冲击频率可达每秒几万次，严重时会将（jiāng）壁厚击穿。
    4、汽（qì）蚀过程
    在水泵中产生气泡和气泡破裂（liè）使过流部件遭受到破坏的过（guò）程（chéng）就是（shì）水泵中的汽蚀过程。水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以（yǐ）外，还会产生噪声和振动，并导致泵的性能下降（jiàng），严重时会使泵中液体（tǐ）中断，不能正（zhèng）常工作。

十、什么是泵（bèng）的特性曲线？

    通常把表示主要性能参数之间关系的曲线称为离心泵的性能曲线或特性（xìng）曲线，实质上（shàng），离心泵（bèng）性能曲线是液体在泵内运（yùn）动规律的外部表现形式，通过实测求得。特性曲（qǔ）线包括：流量-扬程曲线（Q-H），流量-效率曲线（Q-η），流量-功率曲线（Q-N），流量-汽蚀余量曲线（Q-（NPSH）r），性能曲线作用（yòng）是泵的任意的流量点，都（dōu）可以在曲线（xiàn）上找出一组与其（qí）相对的扬程，功率，效率和汽蚀余（yú）量值，这一组参（cān）数称为工作状态，简称工况或工况点（diǎn），离心泵（bèng）高效率点的工况称为（wéi）佳工况点，佳工况点一般为设计工况点。一般（bān）离心（xīn）泵的额定（dìng）参数即设计工况点和佳工况点相重合或很接近（jìn）。在实践选效率区间运行，即节能，又能保证泵正常工作，因此了解泵的性能参数相当重要。  


十一、什么叫泵的效率？公（gōng）式如何？


    指泵的有效功率和轴功率之比。η=Pe/P
    泵的功率通常指输入功率，即原（yuán）动机传到泵轴上的功率，故又称轴功率，用P表示。
    有效功（gōng）率即：泵的扬程和质量流量及重力加速度的乘积。
    Pe=ρg QH (W) 或Pe=γQH/1000 （KW）
    ρ：泵输（shū）送液（yè）体的密度（dù）（kg/m3）
    γ：泵输送液体的重（chóng）度 γ=ρg （N/ m3）
    g：重力加速度（m/s）
    质量流量 Qm=ρQ (t/h 或 kg/s)  
   
十二、什么是泵的全性（xìng）能测试（shì）台？


    能通过精密仪器准确测试（shì）出泵的全部（bù）性能参数（shù）的设备为全性能测试台。国家标（biāo）准精度为B级。流量（liàng）用精密蜗轮流量（liàng）计（jì）测定，扬程用精密压力表测定。吸（xī）程（chéng）用精密真（zhēn）空表测定。功率用（yòng）精密轴功率机测定。转速用转速表测定。效率根据实测值：n=rQ102计算。  

十三、泵体常用材料（liào）175条

000Cr16Ni60Mo17Ti
00Cr14Ni14Si4
00Cr17Ni13Mo2N
00Cr18Ni10
00Cr18Ni10N
00Cr18Ni5Mo3Si2
00Cr20Ni25Mo4.5Cu
00Cr20Ni25Mo4Cu
00Cr20Ni33Mo2Cu3Nb
00Cr30Ni42Mo3Cu2
0Cr13Ni25Mo3Cu3Nb
0Cr13Ni7Si4
0Cr16Ni60Mo17W4（轧（zhá））
0Cr16Ni60Mo17W4（铸）
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%青铜粉+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
聚酰（xiān）胺1010
填充聚四氟乙烯的石（shí）墨（mò）