水泵與水泵站教案(已修改)
2025-04-29 05:08 本頁(yè)面
【正文】 水泵及水泵站課件 合肥工業(yè)大學(xué)土木與水利學(xué)院水 泵 與 水 泵 站教 案合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院市政工程系二0一0年元月第一章 緒 論第一節(jié) 水泵及水泵站在給水排水事業(yè)中的作用和地位 ? 一、水泵應(yīng)用: ? 廣泛應(yīng)用于采礦、冶金、電力、石油、化工、市政以及農(nóng)林等國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門。? 1，水泵在城市給排水工程中的應(yīng)用:? 城市給排水系統(tǒng)工藝基本流程：給水流程:原水由取水泵站從水源地抽送至水廠，凈化后的清水由送水泵站輸送到城市管網(wǎng)中去。 排水流程:城市中排泄的生活污水和工業(yè)廢水或降水，經(jīng)排水管渠系統(tǒng)匯集后，也必須由排水泵站將污水抽送至污水處理廠(或..)，經(jīng)過(guò)處理后的污水再由排水泵站(或用重力自流)。排放入江河湖海中去，或者排入農(nóng)田作為灌溉之用。? 2，水泵在灌溉、防洪、排澇的應(yīng)用1）、灌溉泵站 2）、排澇泵站 3）、灌排結(jié)合第二節(jié) 水泵定義及分類? 水泵定義:水泵是輸送和提升液體的機(jī)器。它是把原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能傳遞給被輸送液體，使液體獲得動(dòng)能或勢(shì)能的增加從而被提升或者被輸送的機(jī)械。 電能或其他能量 機(jī)械能 壓能（勢(shì)能）或動(dòng)能? 水泵分類：水泵按其作用原理可分為以下三類：– (1)葉片式水泵：它對(duì)液體的壓送是靠裝有葉片的葉輪高速旋轉(zhuǎn)而完成的。屬于這一類的有離心泵、軸流泵、混流泵– (2)容積式水泵：它對(duì)液體的壓送是靠泵體工作室容積的周期性改變來(lái)完成的。一般使工作室容積改變的方式有往復(fù)運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)兩種。如：噴霧器等? 容積泵的特點(diǎn)是工作流量穩(wěn)定，基本不受工作壓力變化的影響，常用來(lái)做為計(jì)量泵使用。? (3)其它類型水泵：這類泵是指除葉片式水泵和容積式水泵以外的特殊泵。屬于這一類螺旋泵、射流泵、水錘泵、水輪泵以及氣升泵。水泵的發(fā)展趨勢(shì)? 大型化、大容量化? 特別是取水水泵和排水水泵，直徑有7m的，我國(guó)最大水泵的單泵流量已經(jīng)達(dá)到50m3/s。? 高揚(yáng)程、高轉(zhuǎn)速? 單級(jí)揚(yáng)程已經(jīng)達(dá)到1000m。? 系列化、通用化和標(biāo)準(zhǔn)化 按照通用標(biāo)準(zhǔn)第二章 葉片式水泵葉片式水泵的分類? 葉片式水泵是依靠葉輪的高速旋轉(zhuǎn)來(lái)完成能量的轉(zhuǎn)換和傳遞的。葉輪葉片的形狀則影響著水泵對(duì)水流的作用力及水流的出流方向，根據(jù)葉輪出水的水流方向的不同可將葉片式水泵分為徑向流、軸向流和斜向流3種。? 先看一下這三種葉輪的出水的情況示意? 葉輪出流為徑向流的稱為離心泵，葉輪葉片對(duì)水流的作用力為離心力。由于離心力為徑向力，水流的出流方向?yàn)閺较虺隽鳌? 葉輪出流為軸向流的稱為軸流泵，液體質(zhì)點(diǎn)在葉輪中流動(dòng)時(shí)主要受到的是軸向升力的作用。? 葉輪出流為斜向流的稱為混流泵，它是上述兩種葉輪的過(guò)渡形式，液體質(zhì)點(diǎn)在這種水泵葉輪中流動(dòng)時(shí)既受離心力的作用，又有軸向升力的作用。第一節(jié) 離心泵的工作原理與基本構(gòu)造離心泵的工作原理：離心泵在啟動(dòng)之前，應(yīng)先用水灌滿泵殼和吸水管道，然后，驅(qū)動(dòng)電機(jī)，使葉輪和水作高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，水受到離心力作用被甩出葉輪，經(jīng)蝸形泵殼中的流道而流入水泵的壓水管道，由壓水管道而輸入管網(wǎng)中去。在這同時(shí)，水泵葉輪中心處由于水被甩出而形成真空，吸水池中的水便在大氣壓力作用下，沿吸水管而源源不斷地流入葉輪吸水口，又受到高速轉(zhuǎn)動(dòng)葉輪的作用，被甩出葉輪而輸入壓水管道。這樣，就形成了離心泵的連續(xù)輸水 。第二節(jié) 離心泵的主要零部件? 以給水排水工程中常用的單級(jí)單吸臥式離心泵為例說(shuō)明 ：? 離心泵的組成主要有：葉輪、泵軸、泵殼、泵座、軸封裝置、減漏環(huán)、軸承座、聯(lián)軸器、軸向力平衡裝置。一、葉輪? 葉輪是離心泵的主要零件，.? 葉輪的形狀和尺寸是通過(guò)水力計(jì)算來(lái)決定的。葉輪形狀及表面的光潔度對(duì)水泵的性能影響較大.? 葉輪的材料常用的有:鑄鐵、鑄鋼、青銅、不銹鋼、工程塑料等。選擇葉輪材料時(shí)，除了要考慮離心力作用下的機(jī)械強(qiáng)度以外，還要考慮材料的耐磨和耐腐蝕性能。? 葉輪按其吸水口的類型一般可分為單吸式葉輪與雙吸式葉輪兩種。單吸式葉輪是單邊吸水，只有一個(gè)吸水口，葉輪的前蓋板與后蓋板呈不對(duì)稱狀。雙吸式葉輪兩邊吸水，有兩個(gè)吸水口，葉輪蓋板呈對(duì)稱狀，一般大流量離心泵多數(shù)采用雙吸式葉輪 。? 安裝單吸式葉輪的離心泵稱為單吸式離心泵，安裝有雙吸式葉輪的離心泵稱為雙吸式離心泵。? 葉輪按其結(jié)構(gòu)又可以分為開(kāi)敞式、半開(kāi)敞式和封閉式葉輪。葉輪按其蓋板情況可分封閉式葉輪、敞開(kāi)式葉輪和半開(kāi)式葉輪3種形式 二、泵 軸? 泵軸是用來(lái)固定并帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)的，常用材料是碳素鋼和不銹鋼。泵軸應(yīng)有足夠的抗扭強(qiáng)度和足夠的剛度，其撓度不超過(guò)允許值；工作轉(zhuǎn)速不能接近產(chǎn)生共振現(xiàn)象的臨界轉(zhuǎn)速。三、泵 殼 泵殼一般由泵蓋、殼體（蝸殼）、出水接管組成泵殼的作用：1，使水流平順地進(jìn)入葉輪2，匯集葉輪甩出的流體泵殼通常鑄成蝸殼形，其過(guò)水部分要求有良好的水力條件。泵殼頂上設(shè)有充水和放氣的螺孔，以便在水泵起動(dòng)前用來(lái)充水及排走泵殼內(nèi)的空氣。 泵殼的材料一般有鑄鐵、鑄鋼、不銹鋼等四、泵座 ? 泵座的作用是用來(lái)支承和固定水泵的。? 泵座上有與底板或基礎(chǔ)固定用的法蘭孔。? 上述的零件中，葉輪和泵軸是離心泵中的轉(zhuǎn)動(dòng)部件，泵殼和泵座是離心泵中的固定部件。五、軸封裝置? 軸封裝置位于泵軸穿過(guò)泵殼處，用于密封水泵的轉(zhuǎn)動(dòng)部件和固定部件之間的間隙，防止水泵內(nèi)的高壓水（單吸式離心水泵、混流泵、軸流泵）向泵外泄漏，或者是為了防止泵外的空氣向泵內(nèi)滲入（雙吸式離心泵）破壞水泵進(jìn)水口處的真空狀態(tài)。? 軸封裝置主要有兩種形式：填料密封和機(jī)械密封。? 填料密封裝置也稱填料盒（見(jiàn)構(gòu)造示意圖）。? 填料盒內(nèi)有用于密封用的填料、起冷卻和潤(rùn)滑作用的水封環(huán)、調(diào)節(jié)填料松緊度的調(diào)節(jié)壓蓋等組成。? 填料通常是選用彈性材料。目前最常用的就是石棉盤根。? 水封環(huán)通過(guò)水封管引水泵出水側(cè)的高壓水或者引自來(lái)水，并將水分布于泵軸的四周，一方面用水冷卻填料與泵軸間磨擦產(chǎn)生的熱量，另一方面也起到潤(rùn)滑的作用，同時(shí)，分布于泵軸四周的水在軸高速旋轉(zhuǎn)時(shí)能在軸的表面形成水膜，也起到密封的作用。? 調(diào)節(jié)壓蓋的作用就是用于控制填料的松緊度，不能太緊，也不能太松。? 機(jī)械密封也稱端面密封。六、減漏環(huán) ? 減漏環(huán)位于葉輪吸入口的外圓與泵殼內(nèi)壁的接縫處? 這個(gè)接縫的上下側(cè)分別是水泵的高壓區(qū)（葉輪出水側(cè)）和低壓區(qū)（葉輪吸水側(cè)），存大壓力差，因?yàn)榱黧w會(huì)通過(guò)這個(gè)接縫回流到葉輪的進(jìn)水側(cè)，造成損失，降低了泵效。因此若想提高泵效，必須盡可能減小這一接縫，接縫過(guò)小后，在水泵工作時(shí)，葉輪就會(huì)
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