水泵类的工作原理.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流水泵类的工作原理.精品文档. 离心泵的工作原理单级单吸式离心泵的主要部件是一个蜗壳形的泵壳、一个固定在泵轴上的叶轮,叶轮上有612片叶片。泵壳上有两个接口,一个在泵壳轴线方向,为吸液口,与吸入管路相连,另一个在泵壳的切线方向,为排液口,与排出管路相连。离心泵一般由电动机带动,在启动泵前,泵体及吸入管路内充满液体。当叶轮高速旋转时,叶轮带动叶片间的液体一道旋转,由于离心力的作用,液体从叶轮中心被甩向叶轮外缘(流速可增大至1525m/s),动能也随之增加。当液体进入泵壳后,由于蜗壳形泵壳中的流道逐渐扩大,液体流速逐渐降低,一部分动能转变为静压能,
2、于是液体以较高的压强沿排出口流出。与此同时,叶轮中心处由于液体被甩出而形成一定的真空,而液面处的压强Pa比叶轮中心处要高,因此,吸入管路的液体在压差作用下进入泵内。叶轮不停旋转,液体也连续不断的被吸入和压出。由于离心泵之所以能够输送液体,主要靠离心力的作用,故称为离心泵。离心泵在运转时,如果泵内没有充满液体,或者在运转过程中泵内漏入空气,由于空气密度比液体密度小得多,在叶轮旋转时产生的离心力也小,使吸入口处不能形成足够的真空度,将液体吸入泵内,这时,虽然叶轮转动,却不能输送液体,这种现象称为“气缚”。为了避免“气缚”的产生,必须在每次启动泵之前将泵体及吸入管路内充满液体并排尽空气。对于输送温度
3、较高或易挥发的液体,离心泵通常要在一定的灌注压头下工作。 潜水泵的工作原理 潜水泵一般是由泵体、扬水管、泵座、潜水电机和起动保护装置组成。通俗的讲就是一种泵和电机合二为一的输送液体的机械,它结构简单,使用方便。 根据泵与电机的相对位置不同,潜水泵又可以分为上泵式和下泵式。上泵式潜水泵泵在上面,电机在下面,这种结构大大减小了泵的径向尺寸,所以多用于井用潜水电泵和小型作业潜水电泵。下泵式潜水泵电机在上面,泵在下面,它又分为内装式和外装式两种。内装下泵式潜水电泵所输送的液体首先通过包围电机的环形流道,使之冷却电机后再流出泵压出口。这种泵即使在接近排干吸水池的情况下,也不必担心电机升温,故应用范围正在
4、日益扩大。外装下泵式潜水电泵则直接从叶轮后的压水室或导叶体出口处排出液体,电机也被抽送的液体冷却。由于下泵式结构可以在较浅的液体中也能工作,故常用于作业面潜水电泵,尤其它是大口径潜水电泵的主要结构型式。下泵式潜水电泵的机械密封位于出口水流高压区,扬程越高,此处水压力越高,所以机械密封的性能受到扬程的控制。 磁力泵的工作原理 磁力泵主要由泵头、磁力驱动装置和其它零部件共三部分组成。泵头部分主要由叶轮、泵体 (压水室)、轴承、轴套、泵盖、泵轴等零件组成;磁力驱动装置部分主要由内磁转子、外磁 转子、隔离套等部件组成;其它零部件主要包括托架、底座、电机、中间轴承体和联轴器( 仅适用于中间联轴式结构,直
5、联式结构没有)等。磁力泵的工作原理是:在电机轴上装有一个圆筒形的外磁转子,在其内侧圆柱面上均匀密 排着N.S极相间排列的外磁钢(永磁面)。在泵轴的右端也装一个圆筒形的内磁转子,在其圆 柱外表面上同样均匀密排着N.S极相间排列的内磁钢(永磁面)。由于内磁转子与输送介质相 接触,为防止受介质的浸蚀,所以在内磁转子的外表面上加一个不受介质腐蚀的非磁性材料的内包套。在内、外磁转子之间有一个非磁性材料制作的隔离套,隔离套紧紧固定在泵盖上 ,将被抽送的介质以静密封的形式密封在泵体内,故介质不会外泄。当电机带动外磁转子旋 转时,由于永磁体的吸斥作用,带动内磁转子同步旋转,因为叶轮与内磁转子连成一体,从 而叶
6、轮也就和内磁转子一起旋转而达到输送液体的目的。 排污泵的工作原理 排污泵是一种泵与电机连体,并同时潜入液下工作的泵类产品,与一般卧式泵或立式排污泵相比,排污泵结构紧凑、占地面积小。安装维修方便小型的排污泵可以自由安装,大型的排污泵一般都配有自动藕合装置可以进行自动安装,安装及维修相当方便。连续运转时间长。排污泵由于泵和电机同轴,轴短,转动部件重量轻,因此轴承上承受的载荷(径向)相对较小,寿命比一般泵要长得多。不存在汽蚀破坏及灌引水等问题。特别是后一点给操作人员带来了很大的方便。振动噪声小,电机温升低,对环境无污染。机械特点采用独特的单叶片或双叶片叶轮结构,大大提高了污物通过能力,能有效的通过泵
7、口径的5倍纤维物质与直径为泵口径约50%的固体颗粒。机械密封采用新型硬质耐腐的碳化钨材料,同时将密封改进为双端面密封,使其长期处于油室内运行,可使泵安全连续运行8000小时以上。整体结构紧凑、体积小、噪声小、节能效果显著,检修方便,无需建泵房,潜入水中即可工作,大大减少工程造价。该泵密封油室内设置有高精度抗干扰漏水检测传感器,及定子绕组内预埋了热敏元件,对水泵电机绝对保护。可根据用户需要配备全自动安全保护控制柜,对泵的漏水、漏电、过载及超温等进行绝对保护,提高了产品的安全性与可靠性。浮球开关可以根据所需液变化,自动控制泵的起动与停止,不需专人看管,使用极为方便。可根据用户需要配备双导轨自动耦合
8、安装系统,它给安装、维修带来极大方便,人可不必为此而进入污水坑。能够在全扬程范围内使用,而保证电机不会过载。有两种不同的安装方式,固定式自动耦合安装系统,移动式自由安装系统。主要参数潜水排污泵选用的主要控制参数为水泵的流量、扬程、功率、效率、工作压力、 气蚀余量等。常用型号 潜水排污泵型号常用的有 AS、AV、QW(WQ)、JYWQ 等系列。适用范围适用于提升含有纤维状污物、淤泥和一定粒径的固体颗粒等的污水和废水。 1)、国外进口、外商独资品牌的 潜水排污泵可用于带固体颗粒(2080mm)及各种含长纤维杂质的污、废水抽升排放。被抽升污、废水温度不超过60(部分国外知名品牌产品可达90),pH值
9、为59(部分国外知名品牌产品为613),适用于建筑单体和建筑小区工程项目使用。 2)、AS、AV采用漩涡式叶轮,适合于泵送含固体颗粒的污水;QW(WQ)、JYWQ系列采用流道式叶轮,适合泵送纤维状污物、淤泥等污水和废水;AS、AV、QW(WQ)系列及国外品牌普通型潜水排污泵适用于停留时间较短、沉淀物较少的污、废水抽升;JYWQ系列自动搅匀潜水排污泵及可用于对泵坑底部的杂质进行一定程度的搅拌。机械优点潜水排污泵是一种泵与电机连体,并同时潜入液下工作的泵类产品,与一般卧式泵或立式污水泵相比,排污泵明显具有以下几个方面的优点: 1.结构紧凑、占地面积小。排污泵由于潜入液下工作,因此可直接安装于污水池
10、内,无需建造专门的泵房用来安装泵及机,可以节省大量的土地及基建费用。 2.安装维修方便。小型的排污泵可以自由安装,大型的排污泵一般都配有自动藕合装置可以进行自动安装,安装及维修相当方便。 3.连续运转时间长。排污泵由于泵和电机同轴,轴短,转动部件重量轻,因此轴承上承受的载荷(径向)相对较小,寿命比一般泵要长得多。 4.不存在汽蚀破坏及灌引水等问题。特别是后一点给操作人员带来了很大的方便。 5.振动噪声小,电机温升低,对环境无污染。 抽水机的原理1. 活塞式抽水机是利用活塞的上下移动来排出空气,造成内外气压差而使水在大气压作用下上升抽出当活塞压下时,下阀门关闭而上阀门打开;当活塞提上时,上阀门关
11、闭,下阀门打开在外界大气压的作用下,水从进水管通过上阀门从上方的出水口流出这样活塞在圆筒中上下往复运动,不断地把水抽出来;2.在起动前,先往泵壳内灌满水,排出泵壳内的空气,使泵内中心部分压强小于外界大气压强,当起动后,叶轮在电动机的带动下高速旋转,泵壳里的水也随叶轮高速旋转,同时被甩入出水管中,这时叶轮附近的压强减小,大气压使低处的水推开底阀,沿进水管泵壳,进来的水又被叶轮甩入出水管,这样一直循环下去,就不断把水抽到了高处 活塞式抽水机和离心泵,都是利用大气压把水抽上来,因为大气压有一定的限度,因而抽水机抽水的高度也有一定的限度,不超过10.3米 增压泵的工作原理用多级离心泵,单级离心泵不足以
12、达到30米扬程,根据水的来源选管道离心泵或吸水离心泵。吸水离心泵的工作原理离心泵的主要过流部件有吸水室、叶轮和压水室。吸水室位于叶轮的进水口前面,起到把液体引向叶轮的作用;压水室主要有螺旋形压水室(蜗壳式)、导叶和空间导叶三种形式;叶轮是泵的最重要的工作元件,是过流部件的心脏,叶轮由盖板和中间的叶片组成。离心泵工作前,先将泵内充满液体,然后启动离心泵,叶轮快速转动,叶轮的叶片驱使液体转动,液体转动时依靠惯性向叶轮外缘流去,同时叶轮从吸入室吸进液体,在这一过程中,叶轮中的液体绕流叶片,在绕流运动中液体作用一升力于叶片,反过来叶片以一个与此升力大小相等、方向相反的力作用于液体,这个力对液体做功,使
13、液体得到能量而流出叶轮,这时液体的动能与压能均增大。 真空泵原理真空泵是用各种方法在某一封闭空间中产生、改善和维持真空的装置。真空泵可以定义为:利用机械、物理、化学或物理化学的方法对被抽容器进行抽气而获得真空的器件或设备。随着真空应用的发展,真空泵的种类已发展了很多种,其抽速从每秒零点几升到每秒几十万、数百万升。按真空泵的工作原理,真空泵基本上可以分为两种类型,即气体传输泵和气体捕集泵。随着真空应用技术在生产和科学研究领域中对其应用压强范围的要求越来越宽,大多需要由几种真空泵组成真空抽气系统共同抽气后才能满足生产和科学研究过程的要求,由于真空应用部门所涉及的工作压力的范围很宽,因此任何一种类型
14、的真空泵都不可能完全适用于所有的工作压力范围,只能根据不同的工作压力范围和不同的工作要求,使用不同类型的真空泵。为了使用方便和各种真空工艺过程的需要,有时将各种真空泵按其性能要求组合起来,以机组型式应用。 三螺杆泵 工作原理三螺杆泵的基本工作原理 三螺杆泵是利用螺杆的回转来吸排液体的。图1表示三螺杆泵的剖视图。图中,中间螺杆为主动螺杆,由原动机带动回转, 两边的螺杆为从动螺杆,随主动螺杆作反向旋转。主、从动螺 杆的螺纹均为双头螺纹。由于各螺杆的相互啮合以及螺杆与衬筒内壁的紧密配合,在泵的吸 入口和排出口之间, 就会被分隔成一个或多个密封空间。随着螺杆的转动和啮合,这些密封空间在泵的吸入端不断形
15、成,将吸入室中的液体封入其 中,并自吸入室沿螺杆轴向连续地推移至排出端,将封闭在 各空间中的液体不断排出,犹如一在螺纹回转时被不断 向前推进的情形那样,这就是螺杆泵的基本工作原理。螺杆与壳体之间的密封面是一个空间曲面。 在这个曲面上存在着诸如ab或de之类的非密封区,并且与螺杆的凹槽部分形成许多三角形的缺口abc、def。这些三角形 的缺口构成液体的通道,使主动螺杆凹槽A与从动螺杆上的 凹槽B、C相连通。而凹槽B、C又沿着自己的螺线绕向背面, 并分别和背面的凹槽D、E相连通。由于在槽D、E与槽F(它属 于另一头螺线)相衔接的密封面上,也存在着类似于正面的三 角形缺口abc,所以D、F、E也将相
16、通。这样,凹槽ABCDEA也就组成一个“” 形的密封空间(如采用单头螺纹,则凹槽将顺轴向盘饶螺杆, 将吸排口贯通,无法形成密封)。不难想象,在这样的螺杆 上,将形成许多个独立的“”形密封空间,每一个密封空间所占有的轴向长度恰好等于累杆的导程t。因此,为了使螺杆 能吸、排油口分隔开来,螺杆的螺纹段的长度至少要大于一个导程 涡轮分子泵的工作原理涡轮分子泵的抽气原理是利用高速旋转的转子把动量传输给气体分子,使之获得定向速度,从而被压缩、被驱向排气口后为前级抽走的一种真空泵。分子泵输送气体应满足二个必要条件:1). 涡轮分子泵必须在分子流状态下工作。因为当将一定容积的容器中所含气体的压力降低时,其中气
17、体分子的平均自由程则随之增加。在常压下空气分子的平均自由程只有 0.06 m ,即平均看一个气体分子只要在空间运动 0.06 m ,就可能与第二个气体分子相碰。而在 1.3Pa 时,分子间平均自由程可达 4.4mm 。若平均自由程增加到大于容器壁间的距离时,气体分子与器壁的碰撞机会将大于气体分子之间的碰撞机会。在分子流范围内,气体分子的平均自由程长度远大于分子泵叶片之间的间距。当器壁由不动的定子叶片与运动着的转子叶片组成时,气体分子就会较多地射向转子和定子叶片,为形成气体分子的定向运动打下基础。2). 分子泵的转子叶片必须具有与气体分子速度相近的线速度。具有这样的高速度才能使气体分子与动叶片相
18、碰撞后改变随机散射的特性而作定向运动。分子泵的转速越高,对提高分子泵的抽速越有利。实践表明,对不同分子量的气体分子其速度越大,泵抽除越困难。分子泵是利用高速旋转的转子把动量传输给气体分子,使之获得定向速度,从而被压缩、被驱向排气口后为前级抽走的一种真空泵。这种泵具体可分为:1)牵引分子泵 气体分子与高速运动的转子相碰撞而获得动量,被驱送到泵的出口。2)涡轮分子泵 靠高速旋转的动叶片和静止的定叶片相互配合来实现抽气的。这种泵通常在分子流状态下工作。3)复合分子泵 它是由涡轮式和牵引式两种分子泵串联组合起来的一种复合型的分子真空泵。 水喷射真空泵原理水喷射泵工作原理,具有一定压力的工作介质水,通过
19、喷嘴向吸入室高速喷出,将水的压力能变为动能,形成高速射流;吸入室中的气体被高速射流强制携带与之混合,形成气液混合流,进入扩压器,从而使吸入室压力降低,形成真空,在扩压器的扩张段内,混合射流的动能转变为压力能,速度降低压力升高,气体被进一步压缩,与水一起排出泵外,在水箱中气水分离,气体释放入大气,水由水泵循环再利用,周而复始达到抽真空的目的。单级水喷射泵的喷嘴可以是由一个渐缩喷嘴构成的单喷嘴结构,也可以是在一个孔板上开设多个孔口的多喷嘴结构。 双向齿轮泵的工作1-泵体(Housing);2.主动齿轮(Driver Gear);3-从动齿轮(Driven Gear)体内相互啮合的主、从动齿轮2和3
20、与两端盖及泵体一起构成密封工作容积,齿轮的啮合点将左、右两腔隔开,形成了吸、压油腔,当齿轮按图示方向旋转时,右侧吸油腔内的轮齿脱离啮合,密封工作腔容积不断增大,形成部分真空,油液在大气压力作用下从油箱经吸油管进入吸油腔,并被旋转的轮齿带入左侧的压油腔。左侧压油腔内的轮齿不断进入啮合,使密封工作腔容积减小,油液受到挤压被排往系统,这就是齿轮泵的吸油和压油过程。在齿轮泵的啮合过程中,啮合点沿啮合线,把吸油区和压油区分开。 螺杆型干式真空泵工作原理螺杆泵的工作循环可分为吸气、压缩和排气三个过程。随着转子旋转,每对相互啮合的齿相继完成相同的工作循环,现以其中的一对齿来说明。1. 吸气过程下图示出螺杆泵
21、的吸气过程,所研究的一对齿用箭头标出。在图中,阳转子按逆时针方向旋转,阴转子按顺时针方向旋转。图中的转子端面是吸气端面。图a示出吸气过程即将开始时的转子位置。在这一时刻,这一对齿前端的型线完全啮合,且即将与吸气口连接。随着转子开始转动,由于齿的一端逐渐脱离啮合而形成了齿间容积,这个齿间容积的扩大,在其内部形成了一定的真空,而此齿间容积又仅与吸气口连通,因此气体便在压差作用下流入其中,如图b中阴影部分所示。在随后的转子旋转过程中,阳转子齿不断从阴转子齿的齿槽中脱离出来,齿间容积不断扩大,并与吸气孔口保持连通。吸气过程结束时的转子位置如图c所示,其最显著的特点是齿间容积达到最大值。随着转子的旋转,
22、所研究的齿间容积不会再增加。齿间容积在此位置与吸气孔口断开,吸气过程结束。2 压缩过程下图示出螺杆泵的压缩过程。图中的转子端面是排气端面。在这里,阳转子沿顺时针方向旋转,阴转子沿逆时针方向旋转。图a示出螺杆泵压缩过程即将开始时的转子位置。此时气体被转子齿和机壳包围在一个封闭的空间中,齿间容积由于转子齿的啮合就要开始减小。随着转子的旋转,齿间容积由于转子齿的啮合而不断减小。被密封在齿间容积中的气体被占据体积也随之减小,导致压力升高,从而实现气体的压缩过程,如图b所示。压缩过程可一直持续到齿间容积即将与排气孔口连通之前。如图c所示。3 排气过程下图示出螺杆泵的排气过程。齿间容积与排气孔口连通后,即
23、开始排气过程。随着齿间容积的不断缩小,具有排气压力的气体逐渐通过排气孔口被排出,如图a所示。这个过程一直持续到齿末端的型线完全啮合,如图b所示。此时,齿间容积内的气体通过排气孔口被完全排出,封闭的齿间容积的体积变为零。 单螺杆泵工作原理从事螺杆泵生产销售已经有些年头了,对螺杆泵工作原理或多或少了解一些,螺杆泵分为单螺杆泵和双螺杆泵,下面就单螺杆泵的工作原理做一详细介绍:单螺杆泵是利用螺杆的回转来吸排液体的。图1表示三螺杆泵的剖视图。图中,中间螺杆为主动螺杆,由原动机带动回转, 两边的螺杆为从动螺杆,随主动螺杆作反向旋转。主、从动螺 杆的螺纹均为双头螺纹。 由于各螺杆的相互啮合以及螺杆与衬筒内壁
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