水泵傳動裝置設計

❶ 軸流泵的類型以及結構是由哪些組成的

一、軸流泵的類型

軸流泵是一種高比轉數葉片泵，其比轉數一般為500~1200。特點是流量大，揚程低，效率高，泵的外形尺寸小。常見磁力驅動泵的揚程一般為4~15m，很少有超過25m的。軸流泵在我國平原河網地區的機電排灌中應用相當廣泛。

軸流泵按泵軸的方向不同，可分為立式、卧式、斜式;按其葉片是否可調和調節機構的不同，又可分為固定式、半調節式和全調節式。

中、小型軸流泵常用立式、半調節式。

立式軸流泵的泵體管道系統基本可分為兩種構造類型:一種是泵的長度固定，出水彎管也固定為60°。泵的傳動裝置與泵體分離,借中間傳動軸連接。另一種是泵體管道的長度是按揚程的需要來設計的，泵與動力機之間採用直接傳動。

二、軸流泵的結構

（―）吸入管

為改善水泵的進水條件,減少水力損失，提高抗氣蝕性能，小型立式軸流泵的吸人管常做成流線型喇叭口，喇叭口一般用鑄鐵製成。大、中型泵的吸人管與泵站基礎則用鋼筋混凝土澆築成整體，做成肘形進水管道。

（二）葉輪

葉輪是決定水泵性能的主要部件，軸流泵葉輪無前後蓋板，屬敞開式。葉輪通常由葉片、輪轂、導水錐等幾部分組成。中、小型泵一般用優質鑄鐵製成，大型泵多用鑄鋼製成。

軸流泵的葉片一般為2~6片，呈扭曲形,裝在輪轂上。固定式葉輪的葉片和輪轂鑄成一體;半調節式葉輪的葉片用螺母和定位銷緊固在輪轂上。在葉片根部上刻有基準線,而在輪轂上刻有幾個不同安裝角度的位置線。葉片安裝角度不同，則泵的性能曲線也將隨之變化,根據使用要求，可把葉片安裝在某一位置上。在運行過程中，當工作條件發生變化，需要調節時，要先關機後再把葉輪拆卸下來（泵軸不必從輪轂上卸下），將螺母松開，轉動葉片，使葉片根部基線對准輪轂上某一要求的角度線,然後把葉片螺母擰緊，插上定位銷，裝好葉輪即可。.應注意的是，每片葉片調好的角度要相等，否則運行時就會產生振動。

全調節式多用於大、中型軸流杲上。大型泵的調節機構常用機械控制系統和液壓控制系統，中型泵多用手動控制系統。大、中型全調節式軸流泵，在運行中不停機即可根據需要調節葉片安裝角。

❷ 　離心泵

一、離心泵的工作原理

圖2-1所示為一個安裝在管路上的離心泵。主要部件有葉輪1與泵殼2等。具有若干彎曲葉片的葉輪安裝在泵殼內，並緊固於泵軸3上。泵殼中央的吸水口4與吸水管路5相連接，側旁的排出口8與排出管路9相連接。

離心泵一般用電動機帶動，在啟動前需向殼內灌滿被輸送的液體。啟動電動機後，泵軸帶動葉輪一起旋轉，充滿葉片之間的液體也隨著轉動，在離心力的作用下，液體從葉輪中心被拋向外緣的過程中便獲得了能量，使葉輪外緣的液體靜壓強提高，同時也增大了流速，一般可達15～25m/s，即液體的動能也有所增加。液體離開葉輪進入泵殼後，由於泵殼中流道逐漸加寬，液體的流速逐漸降低，又將一部分動能轉變為靜壓能，使泵出口處液體的壓強進一步提高，於是液體以較高的壓強，從泵的排出口進入排出管路，輸送至所需的場所。

當泵內液體從葉輪中心被拋向外緣時，在中心處形成了低壓區，由於貯槽液面上方的壓強大於泵吸入口處的壓強，在壓強差的作用下，液體便經吸入管路連續地被吸入泵內，以補充被排出液體的位置。只要葉輪不斷地轉動，液體便不斷地被吸入和排出。由此可見，離心泵之所以能輸送液體，主要是依靠高速旋轉的葉輪。液體在離心力的作用下獲得了能量以提高壓強。

離心泵啟動時，如果泵殼與吸入管路內沒有充滿液體，則泵殼內存有空氣，由於空氣的密度遠小於液體的密度，產生的離心力小，因而葉輪中心處所形成的低壓不足以將貯槽內的液體吸入泵內，此時雖啟動離心泵也不能輸送液體，此種現象稱為氣縛，表示離心泵無自吸能力，所以啟動前必須向殼體內灌滿液體。若離心泵的吸入口位於吸液貯槽液面的上方，在吸入管路的進口處應裝一單向底閥6和濾網7。底閥是防止啟動前所灌入的液體從泵內漏失，濾網可以阻攔液體中的固體物質被吸入而堵塞管道和泵殼。靠近泵出口處的排出管路上裝有調節閥10，以供開車、停車及調節流量時使用。

圖2-1離心泵裝置簡圖

1-葉輪；2-泵殼；3-泵軸；4-吸入口；5-吸入管；6-底閥；7-濾網；8-排出口；9-排出管；10-調節閥

二、離心泵的主要部件

離心泵最主要的部件為葉輪、泵殼與軸封裝置，下面分別簡述其結構和作用。

（1）葉輪葉輪的作用是將原動機的機械能傳給液體，使液體的靜壓能和動能均有所提高。

離心泵的葉輪如圖2-2所示，葉輪內有6～12片彎曲的葉片1。圖中（a）所示的葉片兩側有前蓋板2及後蓋板3的葉輪，稱為閉式葉輪。液體從葉輪中央的入口進入後，經兩蓋板與葉片之間的流道流向葉輪外緣，在這過程中液體從旋轉葉輪獲得了能量，並由於葉片間流道的逐漸擴大，故也有一部分動能轉變為靜壓能。有些吸入口側無前蓋的葉輪，稱為半閉式葉輪，如圖中（b）所示。沒有前、後蓋板的葉輪，稱為開式葉輪，如圖中（c）所示，半閉式與開式葉輪可用於輸送漿料或含有固體懸浮物的液體，因取消蓋板後葉輪流道不容易堵塞，但也由於沒有蓋板，液體在葉片間運動時容易產生倒流，故效率也較低。

圖2-2離心泵的葉輪

（a）閉式；（b）半閉式；（c）開式

閉式或半閉式葉輪在工作時，有一部分離開葉輪的高壓液體漏入葉輪與泵殼之間的兩側空腔中去，而葉輪前側液體吸入口處為低壓，故液體作用於葉輪前、後兩側的壓力不等，便產生了指向葉輪吸入口方向的軸向推力，使葉輪向吸入口側竄動，引起葉輪與泵殼接觸處磨損，嚴重時造成泵的振動。為此，可在葉輪後蓋板上鑽一些小孔（見圖2-3（a）中的1）。這些小孔稱為平衡孔，它的作用是使後蓋板與泵殼之間的空腔中一部分高壓液體漏到低壓區，以減少葉輪兩側的壓力差，從而起到平衡一部分軸向推力的作用，但同時也會降低泵的效率。平衡孔是離心泵中最簡單的一種平衡軸向推力的方法。

按吸液方式的不同，葉輪還有單吸和雙吸兩種。單吸式葉輪的結構簡單，如圖2-3（a）所示，液體只能從葉輪一側被吸入。雙吸式葉輪如圖2-3（b）所示，液體可同時從葉輪兩側吸入。顯然，雙吸式葉輪具有較大的吸液能力，而且基本上可以消除軸向推力。

圖2-3吸液方式（a）單吸式；（b）雙吸式

（2）泵殼離心泵的泵殼又稱蝸殼，因殼內有一個截面逐漸擴大的蝸牛殼形通道，如圖2-4的1所示。葉輪在殼內順著蝸形通道逐漸擴大的方向旋轉，愈接近液體出口，通道截面積愈大。因此，液體從葉輪外緣以高速度被拋出後，沿泵殼的蝸牛形通道向排出口流動，流速便逐漸降低，減少了能量損失，且使部分動能有效地轉變為靜壓能。所以泵殼不僅作為一個匯集由葉輪拋出液體的部件，而且本身又是一個轉能裝置。

為了減少液體直接進入蝸殼時的碰撞，在葉輪與泵殼之間有時還裝有一個固定不動而帶有葉片的圓盤。這個圓盤稱為導輪，如圖2-4中的3所示。導輪具有很多逐漸轉向的流道，使高速液體流過時能均勻而緩和地將動能轉變為靜壓能，從而減少能量損失。

圖2-4泵殼與導輪1-泵殼；2-葉輪；3-導輪

（3）軸封裝置泵軸與泵殼之間的密封稱為軸封。軸封的作用是防止高壓液體從泵殼內沿軸的四周漏出，或者防止外界空氣以相反方向漏入泵殼內。常用的軸封裝置有填料密封和機械密封兩種。

普通離心泵所採用的軸封裝置是填料函，俗稱盤根箱，如圖2-5所示。圖中1是和泵殼連在一起的填料函殼；2是軟填料，一般為浸油或塗石墨的石棉繩；4是填料壓蓋，可用螺釘擰緊，使填料壓緊在填料函殼與轉軸之間，以達到密封的目的；5是內襯套，用來防止填料擠入泵內。由於泵殼與轉軸接觸處可能是泵內的低壓區，為了更好地防止空氣從填料函不嚴密處漏入泵內，故在填料函內裝有液封圈3。如圖2-6所示，液封圈是一個金屬環，環上開了一些徑向的小孔，通過填料函殼上的小管可以和泵的排出口相通，使泵內高壓液體順小管流入液封圈內，以防止空氣漏入泵內，所流入的液體還起到潤滑、冷卻填料和軸的作用。

圖2-5填料函

1-填料函殼；2-軟填料；3-液封圈；4-填料壓蓋；5-內襯套

圖2-6液封圈

對於輸送酸、鹼以及易燃、易爆、有毒的液體，密封的要求就比較高，既不允許漏入空氣，又力求不讓液體滲出。近年來已廣泛採用稱為機械密封的軸封裝置。它由一個裝在轉軸上的動環和另一個固定在泵殼上的靜環所組成，兩環的端面借彈簧力互相貼緊而作相對運動，起到了密封的作用，故又稱為端面密封。圖2-7是國產AX型機械密封裝置的結構，該裝置的左側連接泵殼。螺釘1把傳動座2固定於轉軸上。傳動座內裝有彈簧3、推環4、動環密封圈5與動環6，所有這些部件都隨軸一起轉動。靜環7和靜環密封圈8裝在密封端蓋上，並由防轉銷9加以固定，所有這些部件都是靜止不動的。這樣，當軸轉動時，動環6轉動而靜環7不動，兩環間借彈簧的彈力作用而貼緊。由於兩環端面的加工非常光滑，故液體在兩環端面的泄漏量極少。此外，動環6和泵軸之間的間隙有動環密封圈5堵住，靜環7和密封端蓋之間的間隙有靜環密封圈8堵住，這兩處間隙並無相對運動，故很不易發生泄漏。動環一般用硬材料，如高硅鑄鐵或由堆焊硬質合金製成。靜環用非金屬材料，一般由浸漬石墨、酚醛塑料等製成。這樣，在動環與靜環的相互摩擦中，靜環較易磨損，但從機械密封裝置的結構看來，靜環易於更換。動環與靜環的密封圈常用合成橡膠或塑料製成。

圖2-7機械密封裝置

1-螺釘；2-傳動座；3-彈簧；4-推環；5-動環密封圈；6-動環；7-靜環；8-靜環密封圈；9-防轉銷

機械密封裝置安裝時，要求動環與靜環嚴格地與軸中心線垂直，摩擦面很好地研合，並通過調整彈簧壓力，使端面密封機構能在正常工作時，於兩摩擦面間形成一薄層液膜，以造成較好地密封和潤滑作用。

機械密封與填料密封相比較，有以下優點：密封性能好，使用壽命長，軸不易摩損，功率消耗小。其缺點是零件加工精度高，機械加工較復雜，對安裝的技術條件要求比較嚴格，裝卸和更換零件較麻煩，價格也比填料函的高得多。

三、離心泵的主要性能參數與特性曲線

1.離心泵的主要性能參數

為了正確選擇和使用離心泵，需要了解泵的性能。離心泵的主要性能參數有排量、工作壓力（壓頭）效率和輸入功率，這些參數標注在泵的銘牌上，現將各項意義分述於下。

（1）排量離心泵的排量，是指泵的送液數量能力，是指離心泵在單位時間內所排送的液體體積，以qv表示，單位常為1/s或m³/h。離心泵的排量取決於泵的結構、尺寸（主要為葉輪的直徑與葉片的寬度）和轉速。

（2）工作壓力離心泵的工作壓力又可用壓頭或泵的揚程表示，是指泵對單位重量的液體所能提供的有效能量，工作壓力用kPa或MPa表示，壓頭用水柱高m表示。離心泵的工作壓力取決於泵的結構（如葉輪的直徑、葉片的變曲情況等）、轉速和流量。對於一定的泵，在指定的轉速下，工作壓力與排量之間具有一定的關系。

泵工作時壓力可用實驗方法測定，如圖2-8所示。在泵的進出口處分別安裝真空表和壓力表，真空表與壓力表之間列柏努利方程式，即

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或

式中p_M——壓力表讀出的壓力（表壓）（N／m²）；

pv——真空表讀出的真空度（N／m²）；

v₁、v₂——吸入管、壓出管中液體的流速（m/s）；

∑h_f——兩截面的壓頭損失（m）。

圖2-8泵壓測定安裝圖

1-流量計；2-壓強表；3-真空計；4-離心泵；5-貯槽

由於兩截面之間管路很短，其壓頭損失∑h_f可忽略不計。若以h_M及h_v分別表示壓力表和真空表上的讀數，以液柱高m作計算，則（2-1）可改寫為

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（3）效率在輸送液體過程中，外界能量通過葉輪傳給液體時，不可避免地會有能量損失，故泵軸轉動所做的功不能全部都為液體所獲得，通常用效率η來反映能量損失。這些能量損失包括容積損失、水力損失及機械損失，現將其產生原因分述如下：

容積損失容積損失是由於泵的泄漏造成的。離心泵在運轉過程中，有一部分獲得能量的高壓液體，通過葉輪與泵殼之間的縫隙漏回吸入口，或從填料函處漏至泵殼外，因此，從泵排出的實際流量要比理論排出量為低，其比值稱為容積效率η₁。

水力損失水力損失是當流體流過葉輪、泵殼時，由於流速大小和方向要改變等原因，流體在泵體內產生沖擊而損失能量，所以泵的實際壓力要比泵理論上所能提供的壓力為低，其比值稱為水力效率η₂。

機械損失機械損失是泵在運轉時，泵軸與軸承之間、泵軸與填料函之間、葉輪蓋板外表面與液體之間均產生摩擦，從而引起的能量損失。可用機械效率η₃表示。

泵的總效率η（又稱效率）等於上述三種效率的乘積，即

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對離心泵來說，一般小型泵的效率為50%～70%，大型泵可達90%。

（4）軸功率離心泵的功率是泵軸所需的功率。當泵直接由電動機帶動時，也就是電動機傳給軸的輸出功率，以N表示，單位為W或kW。有效功率是排送到管道的液體從葉輪所獲得的功率，以Ne表示。由於有容積損失、水力損失與機械損失，所以泵的軸功率大於有效功率，即

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而有效功率可寫成

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式中qv——泵的排量（m³/s）；

h——泵的壓頭（m）；

ρ——被輸送液體的密度（kg/m³）；

g——重力加速度（m/s²）。

若式（2-5）中Ne用kW來計量，則

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泵的功率為

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p為泵的工作壓力。

2.離心泵的特性曲線

前已述及離心泵的主要性能參數是排量、工作壓力（壓頭）、泵功率及效率，其間的關系由實驗測得，測出的一組關系曲線稱為離心泵的特性曲線或工作性能曲線，此曲線由泵的製造廠提供，並附於泵樣本或說明書中，供使用部門選泵和操作時參考。

圖2-9為國產4B20型離心水泵在n＝2900r/min時的特性曲線，由h-qv、N-qv及η-qv三條曲線所組成。特性曲線是在固定的轉速下測出的，只適用於該轉速，故特性曲線圖上都標明轉速n的數值。

（1）h-qv曲線表示泵的壓頭與排量的關系。離心泵的工作壓力普遍是隨排量的增大而下降（在排量極小時可能有例外）。

（2）N-qv曲線表示泵的軸功率與排量的關系。離心泵的功率隨排量的增大而上升，排量為零時軸功率最小。所以離心泵啟動時，應關閉泵的出口閥門，使啟動電流減少，以保護電機。

（3）η-qv曲線表示泵的效率與排量的關系。從圖2-9所示的特性曲線看出，當qv＝0時η＝0，隨著排量的增大，泵的效率隨之而上升並達到一最大值；以後排量再增，效率便下降。說明離心泵在一定轉速下有一最高效率點，稱為設計點。泵在與最高效率相對應的排量及壓頭下工作最為經濟，所以與最高效率點對應的qv、h、N值稱為最佳工況參數。離心泵的銘牌上標出的性能參數就是指該泵在運行時效率最高點的狀況參數。但實際上離心泵往往不可能正好在該條件下運轉，因此一般只能規定一個工作范圍，稱為泵的高效率區，通常為最高效率的92%左右。選用離心泵時，應盡可能使泵在此范圍內工作。

圖2-94B20型離心水泵的特性曲線

3.離心泵的轉速對特性曲線的影響

離心泵的特性曲線都是在一定轉速下測定的，但在實際使用時常遇到要改變轉速的情況，這時速度三角形將發生變化，泵壓、排量、效率及泵功率也隨之改變。當液體的粘度不大且泵的效率不變時，泵排量、泵壓頭、軸功率與轉速的近似關系為：

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式中qv₁、h₁、N₁——轉速為n₁時泵的性能參數；

qv₂、h₂、N₂——轉速為n₂時泵的性能參數。

當轉速變化小於20%時，可以認為效率不變，用上式進行計算誤差不大。

4.葉輪直徑對特性曲線的影響

如果只將葉輪切削而使直徑變小，且變化不大，效率可視為基本上不變，則qv與D成正比。在固定轉速之下，h與D²成正比，於是N與D³成正比。葉輪直徑和泵排量、泵壓頭、軸功率之間的近似關系為：

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式中qv₁、h₁、N₁——葉輪直徑為D₁時泵的性能參數；

qv₂、h₂、N₂——葉輪直徑為D₂時泵的性能參數。

上述關系只有在直徑的變化不超過20%時才是可用的。

屬於同一系列的泵，其幾何形狀完全相似，葉輪的直徑與厚度之比是固定的。這種幾何形狀相似的泵，因直徑不同而引起的性能變化，qv與D³成正比，h與D²成正比，於是N與D⁵成正比。葉輪直徑和排量、壓頭、功率之間的近似關系為：

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式中qv₁、h₁、N₁——葉輪直徑為D₁時泵的性能；

qv₂、h₂、N₂——葉輪直徑為D₂時泵的性能。

5.液體物理性質的影響

泵生產部門所提供的離心泵特性曲線一般都是在一定轉速和常壓下，以常溫的清水為工質做實驗測得的。當所輸送的液體性能與水相差較大時，要考慮粘度及密度對特性曲線的影響。

（1）粘度的影響離心泵所輸送的液體粘度愈大，泵體內能量損失愈多。結果泵的工作壓力、排量都要減少，效率下降，而功率則要增大，所以特性曲線改變。

（2）密度的影響由離心泵的基本方程式看出，離心泵的壓頭、排量均與液體的密度無關，則泵的效率亦不隨液體的密度而改變，所以，h-qv與η-qv曲線保持不變。但是泵的軸功率隨液體密度而改變。因此，當被輸送的密度與水不同時，原產品目錄中對該泵所提供的N-qv曲線不再適用，此時泵的軸功率可按式（2-9）重新計算。

（3）溶質的影響如果輸送的液體是水溶液，濃度的改變必然影響液體的粘度和密度。濃度越高，與清水差別越大。濃度對離心泵特性曲線的影響，同樣反映在粘度和密度上。如果輸送液體中含有懸浮物等固體物質，則泵特性曲線除受濃度影響外，還受到固體物質的種類以及粒度分布的影響。

四、離心泵的安裝高度和氣蝕現象

（一）氣蝕現象

離心泵通過旋轉的葉輪對液體作功，使液體能量（包括動能和靜壓能）增加，在葉輪運動的過程中，液體的速度和壓力隨之變化。通常離心泵葉輪入口處是壓力最低的地方。如果這個地方液體的壓力等於或低於在該溫度下液體的飽和蒸汽壓力pv，就會有蒸汽從液體中大量逸出，形成許多蒸汽和氣體相混合的小氣泡。這些小氣泡隨液體流到高壓區時，由於氣泡內為飽和蒸汽壓，而氣泡周圍大於飽和蒸汽壓，因而產生了壓差。在這個壓差作用下，氣泡受壓破裂而重新凝結。在凝結過程中，液體質點從四周向氣泡中心加速運動，在急劇凝結的一瞬間，質點互相撞擊，產生很高的局部壓力。這些氣泡如果在金屬表面附近破裂而凝結，則液體就像無數小彈頭一樣，連續打擊在金屬表面上。在壓力很大（幾百大氣壓）頻率很高（每秒幾萬次之多）的連續打擊下，金屬表面逐漸因疲勞而破壞，這種現象叫做汽蝕現象。離心泵在嚴重的汽蝕狀態下運轉時，發生汽蝕的部位很快就被破壞成蜂窩或海綿狀，使泵的壽命大大地縮短。同時，因汽蝕引起泵體振動，泵的吸液能力和效率也大大下降。為了保證離心泵的正常操作，避免發生汽蝕，泵安裝的吸水高度絕對不能超過規定，以保證泵入口處的壓力大於液體輸送溫度下的飽和蒸汽壓。

（二）離心泵的安裝高度

我國的離心泵規格中，採用兩種指標對泵的安裝高度加以限制，以免發生汽蝕，現將這兩個指標介紹如下。

1.允許吸上真空高度

允許吸上真空高度h_s是指泵入口處壓力p₁可允許達到的最高真空度，其表達式為

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式中h_s——離心泵的允許吸上真空高度，m液柱；

p_a——大氣壓（N/m²）；

ρ——被輸送液體的密度（kg/m³）。

要確定允許吸上真空度與允許安裝高度h_g之間關系，可設離心泵吸液裝置如圖2-10所示。以貯槽液面為基準面，列出槽面0-0與泵入口1-1截面的柏努利方程式，則

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式中，∑h_f為液體流經吸入管路時所損失的壓頭（m）。由於貯槽是敞口的，則p₀為大氣壓p_a。

上式可寫成

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將式（2-10）代入上式，則

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此式可用於計算泵的安裝高度。

圖2-10離心泵吸液示意圖

由上式可知，為了提高泵的允許安裝高度，應該盡量減少

和∑h_f。為了減少

，在同一流量下，應選用直徑稍大的吸入管以外，吸入管應盡可能地短，並且盡量減少彎頭和不安裝截止閥等。

泵製造廠只能給出h_s值，而不能直接給出h_g值。因為每台泵使用條件不同，吸入管路的布置情況也各異，有不同的

和∑h_f值，所以只能由使用單位根據吸入管路具體的布置情況，由計算確定h_g。

在泵樣本或說明書中所給出的h_s是指大氣壓力為10mH₂O，水溫為20℃狀態下的數值，如果泵的使用條件與該狀態不同時，則應把樣本上所給出的h_s值，換算成操作條件下的h′_s值，其換算公式為

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式中h′_s——操作條件下輸送液體時的允許上真空高度（mH₂O）；

h_s——泵樣本中給出的允許吸上真空度高（mH₂O）；

h_a——泵工作處的大氣壓（mH₂O）；

h_r——操作溫度下液體的飽和蒸汽壓（mH₂O）。

泵安裝地點的海拔越高，大氣壓力就越低，允許吸上真空度就小，若輸送液體的溫度越高，或液體越易揮發所對應的飽和蒸汽壓就越高，這時，泵的允許吸上真空度也就越小。不同海拔高度時大氣壓如表2-1。

表2-1不同海拔高度的大氣壓力

2.汽蝕餘量

汽蝕餘量△h是指離心泵入口處，液體的靜壓頭

與動壓頭

之和超過液體在操作溫度下的飽和蒸氣壓頭

的某一最小指定值，即

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式中△h——汽蝕餘量（m）；

p_r——操作溫度下液體飽和蒸汽壓（N/m²）。

將式（2-11）與（2-14）合並可導出汽蝕餘量△h與允許安裝高度h_g之間關系為

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式中p₀為液面上方的壓力，若為敞口液面，則

p₀＝p_a

應當注意，泵性能表上△h值也是按輸送20℃水而規定的。當輸送其它液體時，需進行校正。

由上可知，只要已知允許吸上真空高度h_s與汽蝕餘量△h中的任一個參數，均可確定泵的安裝高度。

五、離心泵的類型與選擇

1.離心泵的類型

工業生產中被輸送液體的性質、壓強、流量等差異很大，為了適應各種不同要求，離心泵的類型也是多種多樣的。按液體的性質可分為水泵、耐腐蝕泵、油泵、雜質泵等；按葉輪吸入方式可分為單吸泵與雙吸泵；按葉輪數目又可分為單級泵與多級泵。各種類型的離心泵按照其結構特點各自成為一個系列，並以一個或幾個漢語拼音字母作為系列代號，在每一系列中，由於有各種不同的規格，因而附以不同的字母和數字來區別。現對工廠中常用離心泵的類型作簡要說明。

（1）水泵（B型、D型、Sh型）凡是輸送清水以及物理、化學性質類似於水的清潔液體，都可以用水泵。

應用最廣泛的為單級單吸懸臂式離心水泵，其系列代號為B，稱B型水泵，其結構如圖2-11所示。泵體和泵蓋都是用鑄鐵製成，全系列揚程范圍為8～98m，排量范圍為4.5～360m³/h。

若所要求的壓頭較高而流量並不太大時，可採用多級泵，如圖2-12所示，在一根軸上串聯多個葉輪，從一個葉輪流出的液體通過泵殼內的導輪，引導液體改變流向，同時將一部分動能轉變為靜壓能，然後進入下一個葉輪入口，液體從幾個葉輪多次接受能量，故可達到較高的壓頭。我國生產的多級泵系列代號D，稱為D型離心泵，一般自2級到9級，最多可到12級，全系列揚程范圍為14～351m，排量范圍為10.8～850m³/h。

若輸送液體的流量較大而所需的壓頭並不高時，則可採用雙吸泵。雙吸泵的葉輪有兩個入口，如圖2-13所示。由於雙吸泵葉輪的厚度與直徑之比加大，且有兩個吸入口，故輸液量較大。我國生產的雙吸離心泵系列代號為Sh，全系列揚程范圍為9～140m，排量范圍為120～12500m³/h。

（2）耐腐蝕泵（F型）輸送酸、鹼等腐蝕性液體時應採用耐腐蝕泵，其主要特點是和液體接觸的部件用耐腐蝕材料製成。各種材料製造的耐腐蝕泵在結構上都要求簡單，易更換零件，檢修方便。都用F作為耐腐蝕泵的系列代號。在F後面再加一個字母表示材料代號，以作區別。我國生產的F型泵採用了許多材料製造，例如：

圖2-11B型水泵結構圖

1-泵體；2-葉輪；3-密封環；4-護軸套；5-後蓋；6-泵軸；7-托架；8-聯軸墨部件

圖2-12多級泵示意圖

圖2-13雙吸泵示意圖

灰口鑄鐵——材料代號為H，用於輸送濃硫酸；

高硅鑄鐵——材料代號為G，用於輸送壓強不高的硫酸或以硫酸為主的混酸；

鉻鎳合金鋼——材料代號為B，用於常溫輸送低濃度的硝酸、氧化性酸液、鹼液和其他弱腐蝕性液體；

鉻鎳鉬鈦合金鋼-材料代號為M，最適用於硝酸及常溫的高濃度硝酸；

聚三氟氯乙稀塑料-材料代號為S，適用於90℃以下的硫酸、硝酸、鹽酸和鹼液。

耐腐蝕泵的另一個特點是密封要求高。由於填料本身被腐蝕的問題也難徹底解決，所以F型泵根據需要採用機械密封裝置。

F型泵全系列的揚程范圍為15～105m，排量范圍為2～400m³/h。

圖2-14B型水泵系列特性曲線

表2-2B型水泵性能表（部分）

註：括弧內數字是JO型電機功率。

（3）雜質泵（P型）輸送懸浮液及粘稠的漿液等常用雜質泵。在非金屬礦產加工過程中得到廣泛地應用。系列代號為P，又細分為污水泵PW、砂泵PS、泥漿泵PN等。對這類泵的要求是：不易被雜質堵塞、耐磨、容易拆洗。所以它的特點是葉輪流道寬，葉片數目少，常採用半閉式或開式葉輪。有些泵殼內襯以耐磨的鑄鋼護板或橡膠襯板。

在泵的產品目錄或樣本中，泵的型號是由字母和數字組合而成，以代表泵的類型、規格等，現舉例說明。

8B29A：

其中8——泵吸入口直徑，英寸，即8×25＝200mm；

B——單級單吸懸臂式離心水泵；

29——泵的揚程，m；

A——該型號泵的葉輪直徑經切割比基本型號8B29的小一級。

為了選用方便，泵的生產部門常對同一類型的泵提供系列特性曲線，圖2-14就是B型水泵系列特性曲線圖。把同一類型的各型號泵與較高效率范圍相對應的一段h-qv曲線，繪在一個總圖上。圖中扇形面的上方弧形線代表基本型號，下方弧形線代表葉輪直徑比基本型號小一級的型號A。若扇形面有三條弧形線，則中間弧形線代表型號A，下方弧形線代表葉輪直徑比基本型號再小一級的型號B。圖中的符號與數字見圖內說明。

2.離心泵的選擇

離心泵的選擇，一般可按下列的方法與步驟進行：

（1）確定輸送系統的流量與工作壓力（壓頭） 液體的輸送量一般為生產任務所規定，如果流量在一定范圍內變動，選泵時應按最大流量考慮。根據輸送系統管路的安排，用柏努利方程式計算在最大流量下管路所需的壓頭。

（2）選擇泵的類型與型號根據被輸送液體的性質和操作條件確定泵的類型。按已確定的流量Q_e和壓頭h_e或工作壓力p從泵樣本或產品目錄中選出合適的型號。選出的泵能提供的排量Q和壓頭h不見得與管路所要求的Q_e和壓頭h_e或工作壓力p完全相符，而且考慮到操作條件的變化和應具備一定的潛力，所選的泵可以稍大一些，但在該條件下泵的效率應比較高，即點（Q_e、h_e）坐標位置應靠近在泵的高效率范圍所對應的h-qv曲線下方。

泵的型號選出後，應列出該泵的各種性能參數（表2-2是B型泵的性能表（部分））。

（3）核算泵的軸功率若輸送液體的密度大於水的密度時，可按式（2-7）核算泵的軸功率。

❸ 螺桿泵的基本工作原理

螺桿泵的基本工作原理：

螺旋泵的裝置包括原動機、變速傳動裝置和螺旋泵三部分，具體是由螺旋葉片、泵軸、軸承座和外殼組成的。螺旋泵傾斜裝在上、下水池之間，螺旋泵的下端葉片浸入到水面以下。

當泵軸旋轉時，螺旋葉片將水池中的水推入葉槽，水在螺旋的旋轉葉片作用下，沿螺旋軸一級一級往上提升，直至螺旋泵的出水口。螺旋泵只改變流體的位能，它不同於葉片式水泵將機械能轉換為輸送液體的位能和動能。

(3)水泵傳動裝置設計擴展閱讀：

螺桿泵分類有：

一、單螺桿泵

是一種單螺桿式輸運泵，它的主要工作部件是偏心螺旋體的螺桿（稱轉子）和內表面呈雙線螺旋面的螺桿襯套（稱定子）。其工作原理是當電動機帶動泵軸轉動時，螺桿一方面繞本身的軸線旋轉，另一方面它又沿襯套內表面滾動，於是形成泵的密封腔室。

二、雙螺和多螺

它主要是由固定在泵體中的襯套（泵缸）以及安插在泵缸中的主動螺桿和與其嚙合的兩根從動螺桿所組成。三根互相嚙合的螺桿，在泵缸內按每個導程形成為一個密封腔，造成吸排口之間的密封。

參考資料來源：網路—螺桿泵

❹ 泵站設計中管路布置的原則是什麼

我這里有一個一般原則文檔，發給你看看：

泵吸水管和出水管的布置與設計
(1)每台水泵宜設置單獨的吸水管直接從吸水井或清水池中吸水。如幾台水泵採用合並吸水管時，應使合並部分處於自灌狀態，同時吸水管數目不得少於兩條，在聯通管上應裝閥門，當一條吸水管發生事故時，其餘吸水管應仍能滿足泵房設計水量的要求。
(2)吸水管路應盡可能短、減少配件，一般採用鋼管或鑄鐵管，並應注意避免介面漏氣。
(3)吸水管應有沿水流方向連續上升的坡度i，一般大於等於0．005，並應防止由於工允許誤差和泵房管道的不均勻沉降而引起吸水管的倒坡，必要時採用較大的上升坡度。 為了避免產生氣囊，應使沿吸水管線的最高點在水泵吸入El的頂端。吸水管的斷面一般應大於水泵吸入口的斷面，吸水管路上的變徑管可採用偏心漸縮管(即偏心大小頭)，保持漸縮管的上邊水平。
(4)如水泵位於最高檢修水位以上，吸水管可不裝閥門；反之吸水管上應安裝閥門，以便水泵檢修。閥門一般採用手動。
(5)泵站內吸水管一般沒有聯絡管，如果因為某種原因，必須減少水泵吸水管的條數，而設置聯絡管時，則在聯絡管上應設置必要數量的閘閥，以保證泵站的正常工作。但是這種情況應盡量避免，因為，在水泵為吸人式工作時，管路上設置的閘閥越多，出事的可能性也越大。所以它只適用於吸水管路很長而又不能設吸水井的情況。
一般情況下，為了保證安全供水，輸水干管通常設置兩條(在給水系統中有較大容積的高地水池時，也可只設一條)，而泵站內水泵台數常在2～3台以上。為此，就必須考慮到當一條輸水干管發生故障需要修復或工作水泵發生故障改用備用水泵送水時均能將水送往用戶。
(6)吸水管的設計流速建議採用以下數值：
①管徑小於250mm時，為1.O～1.2m／s；
②管徑在250～1000mm時，為1.2～1.6m／s；
③管徑大於1000mm時，為1.5～2.Om／s。
在吸水管路不長且地形吸水高度不很大時，可採用比上述數值大些的流速，如1.6～2.0m／s；例如水泵為自灌式工作時，則吸水管中流速可適當放大。
(7)為了避免水泵吸入空氣，吸水管進口在最低水位下的淹沒深度五應不小於0.5～1.0m，如圖6—30所示。若淹沒深度不能滿足要求時，則應在管子末端裝置水平隔板。
(8)吸水管的直徑為d，為了避免水泵吸入井底沉渣，並使水泵工作時有良好的水力條件，應遵循以下規定。
①吸水管上喇叭口的直徑一般可採用D=(1.3～1.5)d；
②吸水喇叭口邊緣與井壁的凈距不小於(0.75～1.0)D；
③在同一井中安裝有幾根吸水管時，吸水喇叭口之間的距離不小於(1.5～2.0)D。
2．壓水管的布置
送水泵站的安全要求較高，在布置壓水管路時，必須滿足：
(1)能使任何一台水泵及閘閥停用檢修而不影響其他水泵的工作。
(2)每台水泵能輸水至任何一條輸水管。
壓水管的布置一般應符合下列要求。
(1)出水管上應設閘閥、止回閥和壓力表，並宜設置防水錘裝置，防水錘裝置可選用氣囊式水錘消除器或緩閉與速閉止回閥等。當直徑D大於等於300mm時，大都採用電動或液壓傳動閥門。止回閥通常裝於水泵與壓水閘閥之間。如果水錘現象不嚴重，且為地面式泵站時，可將止回閥放在壓水閘閥的後面，或者將止回閥裝設於泵站外特設的切換井中。
(2)出水管一般採用鋼管、焊接介面，但為便於安裝和檢修，在適當地點可設法蘭介面。
(3)為了安裝上方便和避免管路上的應力(如由於自重、受溫度變化或水錘作用所產生的應力)傳至水泵，一般應在吸水管路和壓水管路上需設置伸縮節或可曲撓的橡膠
接頭。
(4)為了承受管路中內壓力所造成的推力，在一定的部位上(各彎頭處)應設置專門的支墩或拉桿。
(5)壓水管的設計流速建議採用以下數值：
①管徑小於250mm時，為1.5～2.Om／s；
②管徑在250～1000mm時，為2.0～2.5m／s；
③管徑大於1000mm時，為2.0～3.0m／s。
水泵出水聯絡管和出水總管一般宜在泵房內布置，聯絡管上閘閥布置應滿足任何一台水泵和閘閥檢修仍能保證泵房能正常出水。
送水泵站通常在站外輸水管路上設一檢修閘閥，或每台水泵均加設一檢修閘閥，即每台泵出口設有兩個閘閥。這種閘閥經常是開啟狀態的，只有當修理水泵或水管上的閘閥時才關閉。這樣布置，可大大地減少壓水總聯絡管上的大閘閥個數，因而是較安全又經濟的辦法。
檢修閘閥和聯絡管路上的閘閥，因使用機會很少，不易損壞，一般不再考慮修理時的備用問題。 ．
壓水管路及管路上閘閥布置方式的不同，對泵站的節能效果與供水安全性均有緊密聯系。如圖6—31所示的三台泵(一用一備)、兩條輸水管的兩種不同方式布置中可節省兩個90度彎頭的配件，並且泵l、』泵Ⅱ作為經常工作泵，水頭損失甚小，與圖6—31(b)布置相比較具有明顯的節能效果。
上述這種情況，如果必須保證有兩台泵向一條輸水管送水時，則應在聯絡母管上要增設兩個雙閘閥，如圖6-32(b)所示。為了縮小泵房的跨度，可將閘閥1裝在聯絡母管的延長線E。
四台水泵向兩條總壓水管供水的布置圖，其中一台為備用泵。這時閘閥之一要修理時，泵站還有兩台水泵及一條壓水總管可供水，水量下降不多。假設只裝一個閘閥，則當修理它時，整個泵站將停止工作。
較大直徑的轉換閥門、止回閥及橫跨管等宜設在泵房外的閥門室(井)內。對於較深的地下式泵房，為避免止回閥等裂管事故和減小泵房布置面積，將聯絡管置於牆外的管廊中或將聯絡管設在站外，而把聯絡管上的閘閥置於閘閥井中，如圖6—34所示。
3．吸水管路和壓水管路的敷設
管路及其附件的布置和敷設應當保證使用和修理上的便利。一般要求如下。
(1)敷設互相平行的管路，其凈距不應小於0．8m，以便維修人員能無阻地拆裝接頭和配件．
(2)為了承受管路中壓力所造成的推力，應在必要的地方(如彎頭、三通處)裝置支墩、拉桿等，不允許讓這些推力傳給水泵。
(3)盡可能將進、出水閥門分別布置在一條軸線上。
(4)管道穿越地下隔膜泵房鋼筋混凝土牆壁及水池池壁時，應設置穿牆套管或牆管。牆管為鑄鐵特殊配件，安裝時管道直接與牆管連接。穿牆套管為鑄鐵特殊配件，亦可採用鋼管製作。管道安裝後，管道與套管間用止水材料封填。
(5)埋深較大的地下式泵房，進、出水管道一般沿地面敷設，地面式泵房或埋深較淺的泵房，宜採用管槽內敷設管道。管槽必須具有坡度、自流排出積水；或排入泵房內集水坑，由排水泵排出。
當泵房的進、出水管為直線布置時，拆裝水泵和閥門較為困難，常設置具有伸縮或柔性的特殊配件、伸縮器，以方便拆裝，需要時還可補償蝶閥開啟時閥瓣伸出長度。
當水管敷設在泵站地板上時，應修建跨過管道並能走近機組和閘閥的跨橋或通行平台，以便操作與通行。
泵站內管道一般不宜架空安裝。但地下深度較大的泵房，為了與室外管路連接，有時需要架空管道。管道架空安裝不應阻礙通行及架設在電氣設備的上方，以免管道漏水或凝露時影響下面電氣設備的安全工作。管道可採用懸掛或沿牆壁的支柱安裝，管底距地面不應小於2.0m。
當管道敷設在管槽(又稱管溝)中，管槽上應有活動蓋板，一般採用鋼板或鑄鐵板，也可用預制鋼筋混凝土板。管槽的寬度和深度應便於人員下到管槽進行安裝檢修。一般，管頂至蓋板底的距離應根據水管埋設深度決定，並不小於l50mm。溝壁與水管外壁的距離應不小於300mm。管槽的寬度和深度還需按照管道上閥門的設置情況，而適當放大。溝底應有向集水坑或排水口傾斜的坡度。
地下式水泵站所在地地下水位較高時，不宜採用能通行的管溝或地下室，否則會大大增加泵站的造價。
吸、壓水管在引出泵房之後，必須埋設在冰凍線以下，並應有必要的防腐防震措施。如管道位於泵站施工工作坑范圍內，則管道底部應做基礎處理，以免回填土發生過大的沉陷。

❺ 磁力泵的工作原理是什麼

磁力泵的工作原理是電機通過磁場帶動磁力泵的外磁轉子與內磁沖缺轉子連接，帶動磁力泵的葉輪運轉。當磁力泵充滿液體時，葉輪在旋轉過程中不斷吸入液體並不斷排出吸入的液體，葉輪使液體在泵內旋轉。這樣連續工作，介質的壓力和速度能量就產生了離心力。這樣，在離心力的作用下，液體沿著葉輪轉輪從葉輪中心被甩向四周，然後經過泵殼排出管道，從而將介質輸送到最終目的地。
磁力泵的磁力驅動是在普通離心泵的基礎上應用的。它和所有磁力傳動原理一樣，是利用磁鐵能吸引鐵磁性物質和磁鐵或磁場之間存在磁力(而非鐵磁性物質不影響或很少影響磁力)的特性，通過非磁性導體(隔離套)無接觸地傳遞動力。這種驅動裝置叫做磁力聯軸器。
電機聯軸器與外磁鋼連接，葉輪與內磁鋼連接。外磁鋼和內磁鋼之間設有全密封隔離套，將內磁鋼和外磁鋼完全隔離，使內磁鋼處於介信並質中。電機的轉軸通過磁鋼之間磁極的吸引直接帶動葉輪同步滑判跡旋轉，從而達到輸送介質的目的。
磁隔離泵的定子和轉子完全隔離，完全避免了傳統無刷DC電動泵的漏液問題。而且可以完全浸沒防水，有效提高了泵的使用壽命和性能。

❻ 誰知道水泵的原理及製作

水泵原理詳細介紹

借動力設備和傳動裝置或利用自然能源將水由低處升至高處的水力機械。廣泛應用於農田灌溉、排水以及農牧業、工礦企業、城鎮供水、排水等方面。用於農田排灌、農牧業生產過程中的水泵稱農用水泵，是農田排灌機械的主要組成部分之一。

類型

根據不同的工作原理可分為容積水泵、葉片泵等類型。容積泵是利用其工作室容積的變化來傳遞能量，主要有活塞泵、柱塞泵、齒輪泵、隔膜泵、螺桿泵等類型。葉片泵是利用回轉葉片與水的相互作用來傳遞能量，有離心泵、軸流泵和混流泵等類型。潛水電泵的泵體部分是葉片泵。其他類型的水泵有射流泵、水錘泵、內燃水泵等，分別利用射流水錘和燃料爆燃的原理進行工作。水輪泵則是水輪機與葉片泵的結合。上述各類水泵中以下列各式較具代表性。

離心泵是利用離心力的作用增加水體壓力並使之流動的一種泵。由泵殼、葉輪、 轉軸等組成。動力機帶動轉軸，轉軸帶動葉輪在泵殼內高速旋轉，泵內水體被迫隨葉輪轉動而產生離心力。離心力迫使液體自葉輪周邊拋出，匯成高速高壓水流經泵殼排出泵外，葉輪中心處形成低壓，從而吸入新的水流，構成不斷的水流輸送作用。葉輪具有逆旋轉方向彎曲的葉片，其結構型式有封閉式、半封閉式和敞開式3種,農用的多為封閉式葉輪，葉片兩側由圓盤封閉。泵體沿出水管方向逐漸擴張成蝸殼形。水流自葉輪一面吸入的稱單吸離心泵，自葉輪兩面吸入稱雙吸離心泵。為增加揚程，可將多個葉輪裝在同一軸上成為多級離心泵。由前一葉輪排出的水進入後一葉輪的進水口，增壓後再從後一葉輪排出，因而葉輪數愈多，壓力愈高。有的離心泵帶有能自動排除吸水管和泵體內空氣的裝置，在起動前無需向泵體灌水，稱自吸離心泵，但其效率常低於一般離心泵。

離心泵在農田排灌和農牧業供水中應用最廣。多用於揚程高而流量小的場合。單級離心泵的揚程為5～125米，排出的流量均勻,一般為6.3～400米3/小時,效率約可達86～94％。

軸流泵

由泵殼、葉輪和轉軸等機件構成。也稱螺槳泵。葉輪上有螺旋槳狀的葉片若干，當葉輪隨轉軸一起被動力機械驅動旋轉時，各葉片將水推向一端，同時又在另一端從水源吸取水，使水產生沿著平行於轉軸方向的連續流動，達到不斷輸送水流的目的。水流壓力因葉輪轉動作用而提高。由葉輪出來的旋轉水流通過固定導葉後，消除了旋轉分速度，並由於擴散作用而使其部分動能轉換成壓力能,推動泵殼內的水流沿軸向上升,由出水管流出。軸流泵多用於揚程低而流量大的場合，揚程范圍1～25米左右；流量2.7～60.0米3/秒，效率可達85～90.5％。安裝方式有立式、卧式和斜式3種,其中以立式軸流泵應用較多(圖2)。 大型軸流泵葉輪輪轂上的旋槳葉片的安裝角度可以調節，或借液壓傳動的轉軸在運行中隨時間調節，以適應揚程及流量變化的要求，獲得較高的生產率，故稱可調式軸流泵。

貫流泵是卧式軸流泵的一種。由電動機、減速裝置和水泵組成一整體，裝設在水下堤壩內部的機坑內，其進出水流道位於一條直線上，近似直圓筒形，水力損失少，提水效率高，且結構緊湊，安裝、檢修方便，泵站工程簡單。圬工泵是一種低揚程軸流泵，除葉輪及其外圍的泵殼用金屬材料製成以外，進水流道和出水流道均採用磚石或混凝土結構，其揚程在2米以下,流量大、結構簡單、造價低、效率高。適用於低窪地區的排澇和灌溉。

混流泵

構造和工作原理兼有離心泵和軸流泵兩種類型的特點的一種水泵。葉輪被動力機械帶動旋轉時，葉片一方面推動著水體，同時又驅使水體旋轉產生離心作用。水體在葉片的推力和離心力的作用下產生流動和提高壓力。水流由軸向流入葉輪後沿葉片斜向流出，常用於輸送排量較大而壓力中等的場合。通常有蝸殼式和導葉式兩種類型。蝸殼式混流泵的結構同離心泵相似，利用蝸殼形流道將水流通過葉輪後獲得的動能轉換為壓力能，一般中、小型混流泵多採用蝸殼式結構。導葉式混流泵也稱斜流泵，其結構與軸流泵相似，具有徑向尺寸較小，結構簡單輕便等特點。大型混流泵以導葉式居多，其葉片的安裝角度一般也能調節。混流泵的揚程范圍一般為 3～10.5米，起動功率較低，能適應水位的變化,流量為0.1～50米3/秒；效率可達64～86％。20世紀70年代以來，大型混流泵的發展速度較快，在許多場合有取代大型軸流泵的趨勢。

長軸深井泵

多數是一個立式單吸離心泵，其葉輪裝在井中動水位以下，動力機設置在井上，通過傳動長軸驅動葉輪在導流殼內旋轉，水流沿導流殼與葉輪之間的流道，經輸水管向上提升到地面。揚程高時可採用多個葉輪串聯的多級離心泵。由於傳動長軸的製造和安裝精度要求較高，效率隨井深的增加而顯著降低，因而一般只用於不超過100米的深井。

潛水電泵

泵體葉輪和驅動葉輪的電機都潛入水中工作的一種水泵，有深井用和作業面用兩種。深井用潛水電泵通過伸入井中的電纜向電機供電，免去了傳動長軸，因而結構緊湊,重量輕,安裝、使用和轉移方便，在有電源地區有取代長軸深井泵的趨勢，但對含沙量大的水井和無電源地區不適用。潛水電泵用的電動機有乾式（電機全部密封）、半乾式（電機的定子密封，而轉子在水中運轉）、充油式（電機內部充油以防水分侵入繞組）和濕式(電機內部充水，定子和轉子都在水中運轉)等類型。前3種都需要密封且製造安裝精度要求較高,因而農用深井潛水電泵通常採用濕式電動機，其定子繞組採用耐水絕緣導線或在定子繞組端部及槽內澆注合成樹脂，水進入電機內部影響不大,密封結構可大大簡化,只要求防砂。有的深井潛水電泵揚程高達1400米，最大流量達1.4米3／秒。

射流式深井泵

通常是由射流泵和離心泵配以相應套管組成。用於從30米以內的深井中提水。射流泵的工作原理是使壓力通過噴嘴噴射到喉管的入口處，由於射流的橫向紊動擴散作用，帶走吸水管內的空氣，使管內形成真空，井水被吸入並與射流水在喉管內混合，進行能量交換。在喉管的出口處二者的流速趨近一致，再通過擴散管將大部分動能轉換為壓力能，使水壓進一步提高，最後從排水管排出。

射流式深井泵有兩種組合類型：①將射流泵同離心泵並聯，離心泵通過管路將壓力水送入射流泵，射流泵將這部分水與被吸水一同向上提升，從而使小流量的高壓水轉換成大流量的低壓水，主要用於地面灌溉和渠道清淤等；②將射流泵和離心泵串並聯，使射流泵給離心泵加壓，提高其吸程，而將離心泵的出水量分出一部分提供給射流泵,其餘部分送入壓水池或壓力管路,其出水壓力較高，主要用於噴灌設備和農牧業供水。同潛水電泵和長軸深井泵相比，射流式深井泵具有結構簡單、工作可靠、製造方便、成本低等特點；但效率較低，相同工況下的電耗較高。

螺桿泵

依靠螺桿轉動時泵腔容積的變化吸入和輸送水體的一種容積泵。有單螺桿、雙螺桿和多螺桿等類型。在農業中使用的是單螺桿泵，其泵腔由鋼制螺桿和固定安裝在泵殼內的橡膠套管組成。具有單螺距的螺桿在具有雙螺距內螺旋的套管內轉動，兩者間形成的空腔由吸入端移動到出口端，從而形成連續的水流。由於其結構簡單、體積小、拆裝容易、工作可靠，自吸性能好，多用於移動式噴灌系統。

手動隔膜泵

用於低揚程、小流量的提水作業，由泵體、 進出水管、進出水閥門、 隔膜和推拉桿等組成。泵體可由一個或兩個泵腔組成。具有兩個泵腔的隔膜泵，其隔膜設置在泵體的中央，或兩個隔膜分別裝在分隔的兩個泵腔外側。工作時由兩人用手操縱與隔膜相連的推拉桿，推動隔膜作壓進和張開的往復運動，使兩個泵腔的容積交替擴大和縮小。當泵腔擴大時，壓力減小，進水閥開啟出水閥關閉，水從進水管流入泵腔；當泵腔縮小時，壓力加大，進水閥關閉，出水閥開啟，泵腔內的水從排水管流出，兩個泵腔交替吸水和排水，每小時可提水10～20噸。

拉桿式活塞泵

由畜力原動機、風力機或內燃機等驅動，常在放牧場上從井中提水時使用。由泵缸、活塞、進出水管、進出水閥門、拉桿和傳動裝置等組成。活塞靠連接在它上面的拉桿帶動，在泵缸內作上下往復運動。當活塞向上運動時，進水閥開啟，進水管中的水進入泵缸,同時出水閥關閉,活塞上面的水被帶動向上提升；當活塞向下運動時，進水閥關閉，出水閥開啟，泵缸內的水由出水閥升到活塞上面，如此反復進水和提升，使水不斷從排水管排出。

性能參數

衡量水泵性能的技術參數有流量、吸程、揚程、軸功率、水功率、效率等;對葉片式水泵來說,還有轉速和比轉數。 ①吸程。即水泵的吸水高度。指由泵體中心至水源水平面的垂直距離，利用泵體內真空度抽吸水流時,容許吸程一般不大於7.5米。 ②揚程。即水泵的提水高度。指單位重量的水通過水泵後，能量增加的數值。一般將抽水站進、出水池水面的高度差稱為實際揚程； 加上抽水站管路及其附件(如底閥、彎頭、閘閥等)的水頭損失稱為總揚程。水泵銘牌上所標的揚程,是指水泵在一定轉速條件下效率最高時的揚程，是實際揚程和損失揚程之和。 ③流量。指水泵在單位時間內輸水的數量,也稱輸水量。常用的流量單位有升/秒、米3/秒、米3/小時、千克/秒、噸/小時等幾種。 ④軸功率。指動力機械輸送給水泵軸的功率，即水泵的輸入功率。 ⑤水功率。又稱有效功率。指單位時間內水泵用於輸水的實際功率，即水泵的輸出功率。 ⑥效率。水功率與軸功率的比值即為水泵效率，通常以百分數表示。它是用來衡量動力機械傳送給水泵的能量利用情況的指標，反映出水泵效能的優劣。 ⑦比轉數。表示水泵特性的綜合性參數。通常用nS來表示。nS=3.65nQ1/2H-3/4。式中n為轉速(轉/分)，Q為流量(米3/秒),對雙吸式水泵應以Q/2代入式內;H為揚程(米)。水泵的比轉數與水泵的各項參數密切相關。一般離心泵的比轉數較小,因其葉輪直徑大,出口寬度窄,揚程高而流量小；而軸流泵的比轉數較大,因而揚程低而流量大；混流泵則介於兩者之間。常用離心泵的比轉數為30～300,混流泵為300～600,軸流泵為500～1800。兩台幾何相似的葉片泵,其比轉數必然相等。因而可以利用幾何相似模型的試驗數據來預測大型泵的性能參數。

水泵的配套功率

水泵與動力的合理配套對保證水泵的正常運行，以獲得高效率和低能耗具有重要的意義。配套動力機的功率根據水泵的揚程H(米)和流量Q（米3/秒）按下式計算：（千瓦）。揚程H 由幾何揚程Hj和管路損失HS兩項組成，在初步選型時可按HS=(0.1～0.2)Hj估算。 管路確定後根據管道和接頭的類型或尺寸按流體力學方法計算或查表求得。式中K 為功率儲備系數,常用K=1.05～1.3,功率大時取小值;η1為傳動效率，當動力機與水泵直接聯結時η1=1；η2為水泵效率，根據泵型和工況確定。

進出水管與水池

水泵配套的進出水管道直徑D根據下式選用 = 1.13Q1/2V-1/2(米),式中V 為管內流速,一般進水管V ≤2米/秒，出水管V ≤3米/秒。如採用直徑變化的漸變管時,其漸變部分的長度應大於平均直徑的5～7 倍。離心泵和軸流泵的進水管口設在進水池水面以下距離h1處,h1=(1.4～1.6)D1,D1為進水管直徑。軸流泵的葉輪中心線設在進水池水面以下距離h3處,h2≥(0.75～D)D0,D0為葉輪直徑。進水管口離池底的高度h0=(0.5～1)D0。單台水泵的進水池寬度為(2～3)D1。安裝多台水泵的進水池中，相鄰進水管的間距為(3～3.5)D1。進水管至進水池後壁的距離為(1～1.5)D1。為避免浪費揚程，通常將出水管裝在出水池水面以下。中小型水泵出水管下緣至池底的距離約為10～20厘米；出水管上緣至水面的垂直距離為(1～2)V娤/2g，v2為出水流速(米/秒)；出水池長度為(6～12)D2。D2為出水管直徑;出水管與池壁的距離為0.2～0.5米。

發展趨勢

對發展農用水泵的要求是提高效率、降低能耗和充分利用自然能源。用一台大泵代替多台小泵可提高機組效率、節約材料、降低能耗和工程造價，且便於實現自動化管理。因此，各種大型軸流泵和混流泵發展較快,最大葉輪直徑分別達到4.6米和6.2米,配套功率最高達1.25萬千瓦，混流泵有取代部分高揚程軸流泵和低揚程離心泵的趨勢。在深井提水方面主要發展潛水電泵,其最大口徑已達1米,有的採用6000伏高壓電機,最大功率達2500千瓦。水輪泵、風力拉桿泵、螺桿泵、各種人畜力驅動的隔膜泵、活塞泵和專用於同噴灌設備配套的水泵等，在中國和其他一些國家也受到不同程度的重視。 轉載請註明出自水泵技術論壇——水泵人網上技術交流專業平台。

❼ 螺桿泵結構

螺桿泵（又名：螺旋揚水機、阿基米德螺旋泵）是利用螺旋葉片的旋轉，使水體沿軸向螺旋形上升的一種泵。 螺桿泵的裝置包括原動機、變速傳動裝置和螺旋泵三部分。它結構簡單，製造容易，效率較高，便於維修和保養，但揚程低，轉速低。多用於灌溉、排澇，以及提升污水、污泥等場合。

螺桿泵的結構

它主要是由固定在泵體中的襯套(泵缸)以及安插在泵缸中的主動螺桿和與其嚙合的兩根從動螺桿所組成。三根互相 嚙合的螺桿，在泵缸內按每個導程形成為一個密封腔，造成 吸排口之間的密封。 泵工作時，由於兩從動螺桿與主動螺桿左右對稱嚙合， 故作用在主動螺桿上的徑向力完全平衡，主動螺桿不承受彎曲負荷。從動螺桿所受徑向力沿其整個長度都由泵缸襯套來支承，因此，不需要在外端另設 軸承，基本上也不承受彎曲負荷。在運行中，螺桿外圓表面和 泵缸內壁之間形成的一層油膜，可防止金屬之間的直接接觸，使螺桿齒面的磨損大大減少。 螺桿泵工作時，兩端分別作用著液體的吸排壓力，因此對螺桿要產生軸向推力。對於壓差小於10千克力/cm2 的小型泵，可以採用止推軸承。此外，還通過主動螺桿的中央油孔將 高壓油引入各螺桿軸套的底部，從而在螺桿下端產生一個與軸向推力方向相反的平衡推力。 螺桿泵和其它容積泵一樣，當泵的排出口完全封閉時，泵內的壓力就會上升到使泵損壞或使電動機過載的危險程度。所以，在泵的吸排口處，就必須設置安全閥。 螺桿泵的軸封，通常採用機械軸封，並可根據工作壓力的高低採取不同的形式。