水泵的类型、原理、用途

　　一、水泵的定义：通常把提升液体、输送液体或使液体增加压力 , 即把原动机的机械能变为液体能量从而达到抽送液体目的的机器统称为泵。
　　二、水泵泵的工作原理：
　　1 、容积式泵 利用工作腔容积周期变化来输送液体。
　　2 、 叶片泵 利用叶片和液体相互作用来输送液体。
　　三、泵的具体用途：泵的不同用途、不同的输送液体介质、不同
　　流量、扬程的范围，泵的结构型式当然也不一样，材料也不同，概括起来，大致可以分为：
　　1 、城市供水 2 、污水系统 3 、土木、建筑系统 4 、农业水利系统 5 、电站系统
　　6 、化工系统 7 、石油工业系统 8 、矿山冶金系统 9 、轻工业系统 10 、船舶系统
　　四、水泵类型分类
　　1、离心泵 2、隔膜泵 3、排污泵 4、化工泵 5、螺杆泵 6、输油泵 7、自吸泵 8、磁力泵 9、多级泵 10、液下泵
　　如右图。就是为离心泵中最常用的一种

　　为确保生产，生活用水、用电需求，当前，我国各省市许多单位?宾馆饭店、居住小区等纷纷购买水泵、发电机、众多企业为了不耽搁生产，更是自掏腰包备起了发电机。在此推动下，水泵和发电机自然成了紧俏商品?另据分析，起码在近几年内，电力短缺的局面仍将延续，而中国经济的增长态势仍将保持高速增长，如此电力供需矛盾在近几年内仍然突出，这对水泵和发电机行业来说，无疑是一个机遇。

　　一、无法启动
　　首先应检查电源供电情况：接头连接是否牢靠；开关接触是否紧密；保险丝是否熔断；三相供电的是否缺相等。如有断路、接触不良、保险丝熔断、缺相，应查明原因并及时进行修复。其次检查是否是水泵自身的机械故障，常见的原因有：填料太紧或叶轮与泵体之间被杂物卡住而堵塞；泵轴、轴承、减漏环锈住；泵轴严重弯曲等。排除方法：放松填料，疏通引水槽；拆开泵体清除杂物、除锈；拆下泵轴校正或更换新的泵轴。
　　二、配套动力电动机过热
　　原因有四。一是电源方面的原因：电压偏高或偏低，在特定负载下，若电压变动范围应在额定值的＋10％至－5％之外会造成电动机过热；电源三相电压不对称，电源三相电电压相间不平衡度超过5％，会引绕组过热；缺相运行，经验表明农用电动机被烧毁85%以上是由于缺相运行造成的，应对电动机安装缺相保护装置。二是水泵方面的原因：选用动力不配套，小马拉大车，电动机长时间过载运行，使电动机温度过高；启动过于频繁、定额为短时或断续工作制的电动机连续工作。应限制启动次数，正确选用热保护，按电动机上标定的定额使用。三是电动机本身的原因：接法错误，将△形误接成Y形，使电动机的温度迅速升高；定子绕组有相间短路、匝间短路或局部接地，轻时电动机局部过热，严重时绝缘烧坏；鼠笼转子断条或存在缺陷，电动机运行1至2小时，铁芯温度迅速上升；通风系统发生故障，应检查风扇是否损坏，旋转方向是否正确，通风孔道是否堵塞；轴承磨损、转子偏心扫膛使定转子铁心相擦发出金属撞击声，铁芯温度迅速上升，严重时电动机冒烟，甚至线圈烧毁。四是工作环境方面的原因：电动机绕组受潮或灰尘、油污等附着在绕组上，导致绝缘降低。应测量电动机的绝缘电阻并进行清扫、干燥处理；环境温度过高。当环境温度超过35℃时，进风温度高，会使电动机的温度过高，应设法改善其工作环境。如搭棚遮阳等。 注意： 因电方面的原因发生故障，应请获得专业资格证书的电工维修，一知半解的人不可盲目维修，防止人身伤害事故的发生。
　　三、水泵发热
　　原因：轴承损坏；滚动轴承或托架盖间隙过小；泵轴弯曲或两轴不同心；胶带太紧；缺油或油质不好；叶轮上的平衡孔堵塞，叶轮失去平衡，增大了向一边的推力。排除方法：更换轴承；拆除后盖，在托架与轴承座之间加装垫片；调查泵轴或调整两轴的同心度；适当调松胶带紧度；加注干净的黄油，黄油占轴承内空隙的60％左右；清除平衡孔内的堵塞物。
　　四、流量不足
　　这是因为：动力转速不配套或皮带打滑，使转速偏低；轴流泵叶片安装角太小；扬程不足，管路太长或管路有直角弯；吸程偏高；底阀、管路及叶轮局部堵塞或叶轮缺损；出水管漏水严重。排除方法：恢复额定转速，清除皮带油垢，调整好皮带紧度；调好叶片角，降低水泵安装位置，缩短管路或改变管路的弯曲度；密封水泵漏气处，压紧填料；清除堵塞物，更换叶轮；更换减漏环，堵塞漏水处。
　　五、吸不上水
　　原因是泵体内有空气或进水管积气，或是底阀关闭不严灌引水不满、真空泵填料严重漏气，闸阀或拍门关闭不严。排除方法：先把水压上来，再将泵体注满水，然后开机。同时检查逆止阀是否严密，管路、接头有无漏气现象，如发现漏气，拆卸后在接头处涂上润滑油或调合漆，并拧紧螺丝。检查水泵轴的油封环，如磨损严重应更换新件。管路漏水或漏气。可能安装时螺帽拧得不紧。若渗漏不严重,可在漏气或漏水的地方涂抹水泥,或涂用沥青油拌和的水泥浆。临时性的修理可涂些湿泥或软肥皂。若在接头处漏水,则可用扳手拧紧螺帽,如漏水严重则必须重新拆装，更换有裂纹的管子；降低扬程，将水泵的管口压入水下0.5m。
　　六、剧烈震动
　　主要有以下几个原因：电动转子不平衡；联轴器结合不良；轴承磨损弯曲；转动部分的零件松动、破裂；管路支架不牢等原因。可分别采取调整、修理、加固、校直、更换等办法处理。
　　上述情况是造成水泵故障的常见原因，并不是全部原因，实践中处理故障，因实际分析，应遵循先外后里的原则，切莫盲目操作。
　　

水泵的汽蚀现象

　　水泵的汽蚀是由水的汽化引起的，所谓汽化就是水由液态转化为汽态的过程。水的汽化与温度和压力有一定的关系，在一定压力下，温度升高到一定数值时，水才开始汽化；如果在一定温度下，压力降低到一定数值时，水同样也会汽化，把这个压力称为水在该温度下的汽化压力。如果在流动过程，某一局部地区的压力等于或低于与水温相对应的汽化压力时，水就在该处发生汽化。汽化发生后，就会形成许多蒸汽与气体混合的小汽泡。当汽泡随同水流从低压区流向高压区时，汽泡在高压的作用下破裂，高压水以极高的速度流向这些原汽泡占有的空间，形成一个冲击力。金属表面在水击压力作用下，形成疲劳而遭到严重破坏。因此我们把汽泡的形成、发展和破裂以致材料受到破坏的全部过程，称为汽蚀现象。

在工作中，水泵的流量是27m3/h ，连接管路正常，也在额定功率下工作，我们使用水泵时，水经水泵后，增加了四个弯头，把水泵进入一个水池底部，水池水位大概六米，但结果通过流量计发现泵的流量只有20~21m3/h。公司的人都说是水泵有问题，达不到原来的27m3/h， 但我发现在泵不进水的情况下，水池回流大概有5~6m3/h。因为泵后端的止回阀坏掉了，就由此推论泵的流量应该是接近27m3/h=21+6.

我又怕我猜错了这个结论，没有对他们讲。

最后的问题就落脚在 想要在正常的扬程范围内达到设计流量27m3/h，是不是应该将从池的液面上进水？否则水本身有压力 回影响泵的流量。

水泵的扬程与流量之间有着紧密的联系，一般在铭牌上的数据都是在实验室里做出来的。就是给水泵输入一个额定的轴功率，在额定的转速下，在额定的扬程下，所测出来的流量。扬程与流量的关系是，在转速一定的情况下，扬程越高流量越小，扬程越低流量越大。但是在水泵的实际应用中，会存在额定流量小于实际的流量，这是很正常的。因为在实际的应用中，有很多的因素都会制约这流量。例：实际的扬程会高于额定的扬程（水泵的扬程=吸水扬程+排水扬程），选用排水管的管径太细或弯头过多造成排水阻力太大，水泵的止回阀（龙头）有杂物堵塞，当用皮带轮传动时，水泵的额定转速达不到，进水管漏气，等等都可以造成流量的降低。所以在选用水泵时，要比预算的值增加一级，一便留出一定的余量。

其次，就是您的进水管，当水泵在水面以上时，不管进水管在水池以上还是一下其结果都是一样的，是不会影响水泵的流量的。

水泵原理及分类:

类型 　 根据不同的工作原理可分为容积水泵、叶片泵等类型。容积泵是利用其工作室容积的变化来传递能量，主要有活塞泵、柱塞泵、齿轮泵、隔膜泵、螺杆泵等类型。叶片泵是利用回转叶片与水的相互作用来传递能量，有离心泵、轴流泵和混流泵等类型。潜水电泵的泵体部分是叶片泵。其他类型的水泵有射流泵、水锤泵、内燃水泵等，分别利用射流水锤和燃料爆燃的原理进行工作。水轮泵则是水轮机与叶片泵的结合。上述各类水泵中以下列各式较具代表性。 离心泵是利用离心力的作用增加水体压力并使之流动的一种泵。由泵壳、叶轮、 转轴等组成。动力机带动转轴，转轴带动叶轮在泵壳内高速旋转，泵内水体被迫随叶轮转动而产生离心力。离心力迫使液体自叶轮周边抛出，汇成高速高压水流经泵壳排出泵外，叶轮中心处形成低压，从而吸入新的水流，构成不断的水流输送作用。叶轮具有逆旋转方向弯曲的叶片，其结构型式有封闭式、半封闭式和敞开式3种,农用的多为封闭式叶轮，叶片两侧由圆盘封闭。泵体沿出水管方向逐渐扩张成蜗壳形。水流自叶轮一面吸入的称单吸离心泵，自叶轮两面吸入称双吸离心泵。为增加扬程，可将多个叶轮装在同一轴上成为多级离心泵。由前一叶轮排出的水进入后一叶轮的进水口，增压后再从后一叶轮排出，因而叶轮数愈多，压力愈高。有的离心泵带有能自动排除吸水管和泵体内空气的装置，在起动前无需向泵体灌水，称自吸离心泵，但其效率常低于一般离心泵。 离心泵在农田排灌和农牧业供水中应用最广。多用于扬程高而流量小的场合。单级离心泵的扬程为5～125米，排出的流量均匀,一般为6.3～400米3/小时,效率约可达86～94％。 轴流泵 　 由泵壳、叶轮和转轴等机件构成。也称螺桨泵。叶轮上有螺旋桨状的叶片若干，当叶轮随转轴一起被动力机械驱动旋转时，各叶片将水推向一端，同时又在另一端从水源吸取水，使水产生沿着平行于转轴方向的连续流动，达到不断输送水流的目的。水流压力因叶轮转动作用而提高。由叶轮出来的旋转水流通过固定导叶后，消除了旋转分速度，并由于扩散作用而使其部分动能转换成压力能,推动泵壳内的水流沿轴向上升,由出水管流出。轴流泵多用于扬程低而流量大的场合，扬程范围1～25米左右；流量2.7～60.0米3/秒，效率可达85～90.5％。安装方式有立式、卧式和斜式3种,其中以立式轴流泵应用较多(图2)。 大型轴流泵叶轮轮毂上的旋桨叶片的安装角度可以调节，或借液压传动的转轴在运行中随时间调节，以适应扬程及流量变化的要求，获得较高的生产率，故称可调式轴流泵。 贯流泵是卧式轴流泵的一种。由电动机、减速装置和水泵组成一整体，装设在水下堤坝内部的机坑内，其进出水流道位于一条直线上，近似直圆筒形，水力损失少，提水效率高，且结构紧凑，安装、检修方便，泵站工程简单。圬工泵是一种低扬程轴流泵，除叶轮及其外围的泵壳用金属材料制成以外，进水流道和出水流道均采用砖石或混凝土结构，其扬程在2米以下,流量大、结构简单、造价低、效率高。适用于低洼地区的排涝和灌溉。 混流泵 　 构造和工作原理兼有离心泵和轴流泵两种类型的特点的一种水泵。叶轮被动力机械带动旋转时，叶片一方面推动着水体，同时又驱使水体旋转产生离心作用。水体在叶片的推力和离心力的作用下产生流动和提高压力。水流由轴向流入叶轮后沿叶片斜向流出，常用于输送排量较大而压力中等的场合。通常有蜗壳式和导叶式两种类型。蜗壳式混流泵的结构同离心泵相似，利用蜗壳形流道将水流通过叶轮后获得的动能转换为压力能，一般中、小型混流泵多采用蜗壳式结构。导叶式混流泵也称斜流泵，其结构与轴流泵相似，具有径向尺寸较小，结构简单轻便等特点。大型混流泵以导叶式居多，其叶片的安装角度一般也能调节。混流泵的扬程范围一般为 3～10.5米，起动功率较低，能适应水位的变化,流量为0.1～50米3/秒；效率可达64～86％。20世纪70年代以来，大型混流泵的发展速度较快，在许多场合有取代大型轴流泵的趋势。 长轴深井泵 　 多数是一个立式单吸离心泵，其叶轮装在井中动水位以下，动力机设置在井上，通过传动长轴驱动叶轮在导流壳内旋转，水流沿导流壳与叶轮之间的流道，经输水管向上提升到地面。扬程高时可采用多个叶轮串联的多级离心泵。由于传动长轴的制造和安装精度要求较高，效率随井深的增加而显著降低，因而一般只用于不超过100米的深井。 潜水电泵 　 泵体叶轮和驱动叶轮的电机都潜入水中工作的一种水泵，有深井用和作业面用两种。深井用潜水电泵通过伸入井中的电缆向电机供电，免去了传动长轴，因而结构紧凑,重量轻,安装、使用和转移方便，在有电源地区有取代长轴深井泵的趋势，但对含沙量大的水井和无电源地区不适用。潜水电泵用的电动机有干式（电机全部密封）、半干式（电机的定子密封，而转子在水中运转）、充油式（电机内部充油以防水分侵入绕组）和湿式(电机内部充水，定子和转子都在水中运转)等类型。前3种都需要密封且制造安装精度要求较高,因而农用深井潜水电泵通常采用湿式电动机，其定子绕组采用耐水绝缘导线或在定子绕组端部及槽内浇注合成树脂，水进入电机内部影响不大,密封结构可大大简化,只要求防砂。有的深井潜水电泵扬程高达1400米，流量达1.4米3／秒。 射流式深井泵 　 通常是由射流泵和离心泵配以相应套管组成。用于从30米以内的深井中提水。射流泵的工作原理是使压力通过喷嘴喷射到喉管的入口处，由于射流的横向紊动扩散作用，带走吸水管内的空气，使管内形成真空，井水被吸入并与射流水在喉管内混合，进行能量交换。在喉管的出口处二者的流速趋近一致，再通过扩散管将大部分动能转换为压力能，使水压进一步提高，最后从排水管排出。 射流式深井泵有两种组合类型：①将射流泵同离心泵并联，离心泵通过管路将压力水送入射流泵，射流泵将这部分水与被吸水一同向上提升，从而使小流量的高压水转换成大流量的低压水，主要用于地面灌溉和渠道清淤等；②将射流泵和离心泵串并联，使射流泵给离心泵加压，提高其吸程，而将离心泵的出水量分出一部分提供给射流泵,其余部分送入压水池或压力管路,其出水压力较高，主要用于喷灌设备和农牧业供水。同潜水电泵和长轴深井泵相比，射流式深井泵具有结构简单、工作可靠、制造方便、成本低等特点；但效率较低，相同工况下的电耗较高。 螺杆泵 　 依靠螺杆转动时泵腔容积的变化吸入和输送水体的一种容积泵。有单螺杆、双螺杆和多螺杆等类型。在农业中使用的是单螺杆泵，其泵腔由钢制螺杆和固定安装在泵壳内的橡胶套管组成。具有单螺距的螺杆在具有双螺距内螺旋的套管内转动，两者间形成的空腔由吸入端移动到出口端，从而形成连续的水流。由于其结构简单、体积小、拆装容易、工作可靠，自吸性能好，多用于移动式喷灌系统。 手动隔膜泵 　 用于低扬程、小流量的提水作业，由泵体、 进出水管、进出水阀门、 隔膜和推拉杆等组成。泵体可由一个或两个泵腔组成。具有两个泵腔的隔膜泵，其隔膜设置在泵体的中央，或两个隔膜分别装在分隔的两个泵腔外侧。工作时由两人用手操纵与隔膜相连的推拉杆，推动隔膜作压进和张开的往复运动，使两个泵腔的容积交替扩大和缩小。当泵腔扩大时，压力减小，进水阀开启出水阀关闭，水从进水管流入泵腔；当泵腔缩小时，压力加大，进水阀关闭，出水阀开启，泵腔内的水从排水管流出，两个泵腔交替吸水和排水，每小时可提水10～20吨。 拉杆式活塞泵 　 由畜力原动机、风力机或内燃机等驱动，常在放牧场上从井中提水时使用。由泵缸、活塞、进出水管、进出水阀门、拉杆和传动装置等组成。活塞靠连接在它上面的拉杆带动，在泵缸内作上下往复运动。当活塞向上运动时，进水阀开启，进水管中的水进入泵缸,同时出水阀关闭,活塞上面的水被带动向上提升；当活塞向下运动时，进水阀关闭，出水阀开启，泵缸内的水由出水阀升到活塞上面，如此反复进水和提升，使水不断从排水管排出。 　　 性能参数 　 衡量水泵性能的技术参数有流量、吸程、扬程、轴功率、水功率、效率等;对叶片式水泵来说,还有转速和比转数。 ①吸程。即水泵的吸水高度。指由泵体中心至水源水平面的垂直距离，利用泵体内真空度抽吸水流时,容许吸程一般不大于7.5米。 ②扬程。即水泵的提水高度。指单位重量的水通过水泵后，能量增加的数值。一般将抽水站进、出水池水面的高度差称为实际扬程； 加上抽水站管路及其附件(如底阀、弯头、闸阀等)的水头损失称为总扬程。水泵铭牌上所标的扬程,是指水泵在一定转速条件下效率时的扬程，是实际扬程和损失扬程之和。 ③流量。指水泵在单位时间内输水的数量,也称输水量。常用的流量单位有升/秒、米3/秒、米3/小时、千克/秒、吨/小时等几种。 ④轴功率。指动力机械输送给水泵轴的功率，即水泵的输入功率。 ⑤水功率。又称有效功率。指单位时间内水泵用于输水的实际功率，即水泵的输出功率。 ⑥效率。水功率与轴功率的比值即为水泵效率，通常以百分数表示。它是用来衡量动力机械传送给水泵的能量利用情况的指标，反映出水泵效能的优劣。 ⑦比转数。表示水泵特性的综合性参数。通常用nS来表示。nS=3.65nQ1/2H-3/4。式中n为转速(转/分)，Q为流量(米3/秒),对双吸式水泵应以Q/2代入式内;H为扬程(米)。水泵的比转数与水泵的各项参数密切相关。一般离心泵的比转数较小,因其叶轮直径大,出口宽度窄,扬程高而流量小；而轴流泵的比转数较大,因而扬程低而流量大；混流泵则介于两者之间。常用离心泵的比转数为30～300,混流泵为300～600,轴流泵为500～1800。两台几何相似的叶片泵,其比转数必然相等。因而可以利用几何相似模型的试验数据来预测大型泵的性能参数。 水泵的配套功率 　 水泵与动力的合理配套对保证水泵的正常运行，以获得高效率和低能耗具有重要的意义。配套动力机的功率根据水泵的扬程H(米)和流量Q（米3/秒）按下式计算：（千瓦）。扬程H 由几何扬程Hj和管路损失HS两项组成，在初步选型时可按HS=(0.1～0.2)Hj估算。 管路确定后根据管道和接头的类型或尺寸按流体力学方法计算或查表求得。式中K 为功率储备系数,常用K=1.05～1.3,功率大时取小值;η1为传动效率，当动力机与水泵直接联结时η1=1；η2为水泵效率，根据泵型和工况确定。 进出水管与水池 水泵配套的进出水管道直径D根据下式选用 = 1.13Q1/2V-1/2(米),式中V 为管内流速,一般进水管V ≤2米/秒，出水管V ≤3米/秒。如采用直径变化的渐变管时,其渐变部分的长度应大于平均直径的5～7 倍。离心泵和轴流泵的进水管口设在进水池水面以下距离h1处,h1=(1.4～1.6)D1,D1为进水管直径。轴流泵的叶轮中心线设在进水池水面以下距离h3处,h2≥(0.75～D)D0,D0为叶轮直径。进水管口离池底的高度h0=(0.5～1)D0。单台水泵的进水池宽度为(2～3)D1。安装多台水泵的进水池中，相邻进水管的间距为(3～3.5)D1。进水管至进水池后壁的距离为(1～1.5)D1。为避免浪费扬程，通常将出水管装在出水池水面以下。中小型水泵出水管下缘至池底的距离约为10～20厘米；出水管上缘至水面的垂直距离为(1～2)V娤/2g，v2为出水流速(米/秒)；出水池长度为(6～12)D2。D2为出水管直径;出水管与池壁的距离为0.2～0.5米。