泵是輸送流體或使流體增壓的機(jī)械。它將原動機(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??砂垂ぷ髟矸譃槿莘e式泵、動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)動方法可分為電動泵和水輪泵等;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。按照有無軸結(jié)構(gòu),可分直線泵,和傳統(tǒng)泵。水泵只能輸送以流體為介質(zhì)的物流,不能輸送固體。運(yùn)用領(lǐng)域
在化工和石油部門的生產(chǎn)中,原料、半成品和成品大多是液體,而將原料制成半成品和成品,需要經(jīng)過復(fù)雜的工藝過程,泵在這些過程中起到了輸送液體和提供化學(xué)反應(yīng)的壓力流量的作用,此外,在很多裝置中還用泵來調(diào)節(jié)溫度。
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,泵是主要的排灌機(jī)械。我國農(nóng)村幅員廣闊,每年農(nóng)村都需要大量的泵,一般來說農(nóng)用泵占泵總產(chǎn)量一半以上。
在礦業(yè)和冶金工業(yè)中,泵也是使用最多的設(shè)備。礦井需要用泵排水,在選礦、冶煉和軋制過程中,需用泵來供水等。
在電力部門,核電站需要核主泵、二級泵、三級泵、熱電廠需要大量的鍋爐給水泵、冷凝水泵、油氣混輸泵、循環(huán)水泵和灰渣泵等。
在國防建設(shè)中,飛機(jī)襟翼、尾舵和起落架的調(diào)節(jié)、軍艦和坦克炮塔的轉(zhuǎn)動、潛艇的沉浮等都需要用泵。高壓和有放射性的液體,有的還要求泵無任何泄漏等。
總之,無論是飛機(jī)、火箭、坦克、潛艇、還是鉆井、采礦、火車、船舶,或者是日常的生活,到處都需要用泵,到處都有泵在運(yùn)行。正是這樣,所以把泵列為通用機(jī)械,它是機(jī)械工業(yè)中的一類主要產(chǎn)品。
電動泵,即用電驅(qū)動的泵。電動泵是由泵體、揚(yáng)水管、泵座、潛水電機(jī)(包括電纜)和起動保護(hù)裝置等組成。泵體是潛水泵的工作部件,它由進(jìn)水管、導(dǎo)流殼、逆止閥、泵軸和葉輪等零部件組成。葉輪在軸上的固定有兩種方式。工作原理
葉輪安裝在泵殼內(nèi),并緊固在泵軸上,泵軸由電機(jī)直接帶動。泵殼中央有液體吸管。液體經(jīng)底閥和吸入管進(jìn)入泵內(nèi)。泵殼上的液體排出口與排出管連接。
在泵啟動前,泵殼內(nèi)灌滿被輸送的液體;啟動后,葉輪由軸帶動高速轉(zhuǎn)動,葉片間的液體也必須隨著轉(zhuǎn)動。在離心力的作用下,液體從葉輪中心被拋向外緣并獲得能量,以高速離開葉輪外緣進(jìn)入蝸形泵殼。在蝸殼中,液體由于流道的逐漸擴(kuò)大而減速,又將部分動能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能,最后以較高的壓力流入排出管道,送至需要場所。液體由葉輪中心流向外緣時,在葉輪中心形成了一定的真空,由于貯槽液面上方的壓力大于泵入口處的壓力,液體便被連續(xù)壓入葉輪中??梢姡灰~輪不斷地轉(zhuǎn)動,液體便會不斷地被吸入和排出。
直線泵工作原理不同與其它任何泵,是采用磁懸浮原理和螺旋環(huán)流體力學(xué)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)流質(zhì)推進(jìn),即取消軸,取消軸連接,取消軸密封結(jié)構(gòu)。啟動后電流轉(zhuǎn)化為磁場,磁場力驅(qū)動螺旋環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn),即螺旋環(huán)提升流質(zhì)前進(jìn)。
性能參數(shù)
主要有流量和揚(yáng)程,此外還有軸功率、轉(zhuǎn)速和必需汽蝕余量。流量是指單位時間內(nèi)通過泵出口輸出的液體量,一般采用體積流量;揚(yáng)程是單位重量輸送液體從泵入口至出口的能量增量 ,對于容積式泵,能量增量主要體在壓力能增加上,所以通常以壓力增量代替揚(yáng)程來表示。泵的效率不是一個獨(dú)立性能參數(shù),它可以由別的性能參數(shù)例如流量、揚(yáng)程和軸功率按公式計(jì)算求得。反之,已知流量、揚(yáng)程和效率,也可求出軸功率。水和型
水的提升對于人類生活和生產(chǎn)都十分重要。古代就已有各種提水器具,例如埃及的鏈泵(公元前17世紀(jì)),中國的桔槔(公元前17世紀(jì))、轆轤(公元前11世紀(jì))和水車(公元1世紀(jì))。比較著名的還有公元前三世紀(jì),阿基米德發(fā)明的螺旋桿,可以平穩(wěn)連續(xù)地將水提至幾米高處,其原理仍為現(xiàn)代螺桿泵所利用。
公元前200年左右,古希臘工匠克特西比烏斯發(fā)明的滅火泵是一種最原始的活塞泵,已具備典型活塞泵的主要元件,但活塞泵只是在出現(xiàn)了蒸汽機(jī)之后才得到迅速發(fā)展。
1840-1850年,美國沃辛頓發(fā)明泵缸和蒸汽缸對置的,蒸汽直接作用的活塞泵,標(biāo)志著現(xiàn)代活塞泵的形成。1851-1875年,帶有導(dǎo)葉的多級離心泵相繼發(fā)明,使發(fā)展高揚(yáng)程離心泵成為可能。19世紀(jì)是活塞泵發(fā)展的高潮時期,當(dāng)時已用于水壓機(jī)等多種機(jī)械中。然而隨著需水量的劇增,從20世紀(jì)20年代起,低速的、流量受到很大限制的活塞泵逐漸被高速的離心泵和回轉(zhuǎn)泵所代替。但是在高壓小流量領(lǐng)域往復(fù)泵仍占有主要地位,尤其是隔膜泵、柱塞泵優(yōu)點(diǎn),應(yīng)用日益增多。 FIBRO 239.1.0275.100
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