离心泵与往复泵的结构、功能机应用对比分析
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各种泵的工作原理及性能特点泵是一种机械设备,主要用于将液体或气体从一个位置转移至另一个位置。
根据不同的使用场景和工作原理,泵可以分为多种类型,如离心泵、容积泵、推进器泵等。
以下是各种泵的工作原理及性能特点的详细介绍。
1.离心泵:离心泵是常见的一种泵,其工作原理基于离心力。
当泵的叶轮旋转时,液体受到离心力的作用,被推向泵出口。
离心泵的性能特点包括:-适用于输送流体量大的情况;-能够处理柱塞和颗粒等微小物质;-需要处理的液体体积不能过低。
2.容积泵:容积泵的工作原理是通过改变容积来吸入和排出液体。
容积泵通常有柱塞、齿轮和膜片等类型。
容积泵的性能特点包括:-能够在相对较高的压力下工作;-输送液体时无脉动;-对液体的温度和粘度要求较高。
3.推进器泵:推进器泵也被称为混流泵,其工作原理类似于螺旋桨。
其结构是一个螺旋状的叶轮,通过旋转使液体产生推进力。
推进器泵的性能特点包括:-适用于输送大量流体;-能够在相对较低的启动扭矩下运行;-能够处理高温和高粘度的液体。
4.旋涡泵:旋涡泵是一种利用涡流效应工作的泵。
当泵叶轮旋转时,产生的旋涡将液体吸入并向出口推动。
旋涡泵的性能特点包括:-适用于输送清水和污水等易于承载物质的介质;-能够处理颗粒物较小的液体;-需要与液体接触的部分对腐蚀性较强的介质要求较高。
5.射流泵:射流泵的工作原理是通过高速喷口产生的射流动能来吸入和推出液体。
射流泵的性能特点包括:-操作简单,结构简单;-不需要机械转动的部分,不易损坏;-输送压力相对较低。
6.旋流泵:旋流泵利用旋流效应将液体加速旋入高速旋流,使固体颗粒集中在离心力作用下从出口排出。
旋流泵的性能特点包括:-能以较低的能耗处理大量固体颗粒的介质;-适用于处理高黏度和易结垢的液体。
除了上述泵的类型外,还有许多其他类型的泵,如自吸泵、混合流泵、轴流泵等。
每种类型的泵都有自己独特的工作原理和性能特点,适用于不同的工作环境和介质。
在选择泵时,需要根据具体的要求和条件来选取最合适的泵型。
往复泵基本结构
复泵是一种常用于输送高粘度液体的泵类设备,其基本结构如下:
一、泵体:泵体是复泵的主要部件,通常由铸铁、不锈钢等材料制成。
泵体内部包含有进口和出口管道,通过这两个管道将液体引入泵内并排出。
泵体还包括泵腔,泵腔内装有叶轮和定子。
二、叶轮:叶轮是复泵的关键部件之一,它位于泵腔内,一般由铸铁、不锈钢或其他耐腐蚀材料制成。
叶轮通常由多个叶片组成,叶片的形状和数量会影响泵的性能参数,如流量和扬程。
三、定子:定子是另一个重要的部件,位于泵腔内且与叶轮相对。
定子由铸铁或不锈钢制成,其内部包含有定子孔,叶轮通过定子孔与泵腔相连。
四、轴:轴是泵体内部连接叶轮和电机的部件,它一般由不锈钢制成,具有足够的强度和刚性以承受叶轮的旋转力。
五、密封装置:复泵的密封装置是防止泵体内的液体泄漏的关键部件。
常见的密封方式有填料密封和机械密封。
填料密封通过填充柔性填料材料,在泵轴和泵体之间形成密封,防止液体泄漏。
机械密封则通过机械摩擦阻止液体泄漏,具有更好的密封性能。
六、驱动装置:驱动装置是复泵的动力来源,通常使用电动机作为
驱动装置。
电动机通过轴与泵体内的叶轮相连,驱动叶轮旋转,从而产生吸入和排出液体的动力。
七、辅助装置:复泵通常还配备有一些辅助装置,如阀门、压力表、温度计等,用于监控和调节泵的工作状态。
总结起来,复泵的基本结构包括泵体、叶轮、定子、轴、密封装置、驱动装置和辅助装置。
这些部件相互配合,完成液体的输送过程。
复泵的结构设计合理与否直接影响到泵的性能和使用寿命,因此在选购和使用复泵时,需要根据具体需求和工作条件,选择适合的泵型和结构。
泵的种类和工作原理泵是一种用来输送液体、吸入气体或压缩气体的机械设备,广泛应用于工业生产、农业灌溉、城市供水、环境保护等领域。
根据其工作原理和结构特点,泵可以分为多种类型,下面将对常见的泵的种类和工作原理进行介绍。
一、离心泵。
离心泵是利用离心力将液体从进口处吸入,然后通过离心力的作用将液体输送至出口的一种泵。
其结构主要由泵壳、叶轮、轴、轴承和密封件等部件组成。
当泵启动后,叶轮高速旋转,液体在叶轮的作用下产生离心力,从而被输送至出口处。
离心泵适用于输送清水、污水、化工液体等。
二、柱塞泵。
柱塞泵是利用柱塞在缸体内作往复运动,改变缸体内的容积,从而实现液体的吸入和排出的一种泵。
柱塞泵结构简单,操作可靠,适用于高压、小流量的输送工况。
其工作原理是通过柱塞在缸体内的往复运动,实现液体的吸入和排出。
三、螺杆泵。
螺杆泵是利用螺杆在泵壳内的旋转运动,将液体从进口处吸入并输送至出口的一种泵。
螺杆泵结构紧凑,输送流量稳定,适用于高粘度、高温、高压的输送工况。
其工作原理是通过螺杆在泵壳内的旋转,实现液体的吸入和排出。
四、真空泵。
真空泵是一种用来排除密闭容器内气体的设备,主要用于制造真空环境。
真空泵根据其工作原理和结构特点可分为多种类型,包括旋片式真空泵、液环真空泵、吸附式真空泵等。
其工作原理是通过不同的方式排除容器内的气体,从而实现制造真空环境。
五、隔膜泵。
隔膜泵是利用隔膜往复运动,改变泵腔内的容积,从而实现液体的吸入和排出的一种泵。
隔膜泵结构简单,输送介质不会受到污染,适用于输送腐蚀性、有固体颗粒的介质。
其工作原理是通过隔膜往复运动,实现液体的吸入和排出。
综上所述,泵的种类繁多,每种泵都有其独特的工作原理和适用范围。
在选择泵的时候,需要根据输送介质的性质、工作条件、流量要求等因素进行综合考虑,以确保选用合适的泵进行工作。
希望本文的介绍能够对大家有所帮助。
化工原理常用的泵型有几种
化工原理常用的泵型主要有以下几种:
1. 往复式泵:包括柱塞泵和活塞泵。
其工作原理是通过活塞或柱塞的往复运动,改变活塞腔的体积,实现液体的吸入和排出。
2. 转子泵:包括离心泵和排水泵。
离心泵利用离心力将液体吸入和排出,适用于输送大量液体。
排水泵主要用于排水和排污。
3. 隔膜泵:利用隔膜在两个腔室之间的往复挤压,将液体吸入和排出。
隔膜泵具有自吸能力和抗腐蚀性能,适用于输送各种腐蚀性液体。
4. 螺杆泵:通过螺杆的旋转,使液体沿螺杆的螺旋线路上升,实现液体的输送。
螺杆泵适用于输送高粘度、含有固体颗粒的液体。
5. 旋涡泵:利用旋涡运动将液体吸入和排出,适用于输送含有气体或液体固体悬浮物的液体。
6. 柱塞泵:通过柱塞的上下运动,将液体吸入和排出。
柱塞泵适用于输送高粘度、高温、高压或易燃易爆等特殊工况下的液体。
以上是化工原理常用的泵型,根据不同的工况和需求,选择合适的泵型可以提高
工作效率和安全性。
常见泵的分类及工作原理泵是一种将液体或气体从一个地方转移到另一个地方的设备。
它在许多领域中起着重要的作用,如工业生产、建筑、农业和家庭使用。
本文将介绍一些常见的泵的分类以及它们的工作原理。
一、离心泵离心泵是最常见和广泛使用的泵之一。
它通过叶轮的高速旋转来产生离心力,从而将液体从入口抽取并推送到出口。
离心泵可以根据叶轮的数量来分为单级和多级离心泵。
单级离心泵只有一个叶轮,适用于较低的扬程;而多级离心泵具有多个叶轮,可以提供更高的扬程。
二、柱塞泵柱塞泵是一种通过柱塞来推送液体的泵。
它的工作原理是通过柱塞的往复运动来改变泵腔的容积,从而实现液体的吸入和推送。
柱塞泵通常用于需要高压和高精度的场合,例如石油和化工工业。
三、螺杆泵螺杆泵是一种利用旋转螺杆的运动来推送液体或气体的泵。
它由一对螺杆和泵壳组成,当螺杆旋转时,液体或气体被夹在螺杆和泵壳之间,并随之被推送出来。
螺杆泵适用于处理高粘度液体、固体颗粒和纤维的介质,例如污水处理和输送石油。
四、真空泵真空泵是一种将气体从封闭容器中抽取出来形成真空的泵。
它通常使用旋转叶片、活塞或滚子等装置创建和维持真空。
真空泵广泛应用于科学实验、医疗设备、电子制造和航空航天等领域。
五、齿轮泵齿轮泵是一种通过齿轮的旋转来输送液体或气体的泵。
它由一个或多个齿轮组成,齿轮之间通过啮合实现液体或气体的吸入和推送。
齿轮泵适用于低粘度液体的输送,常见于液压系统和润滑系统。
六、活塞泵活塞泵是一种通过活塞的往复运动来产生抽吸作用的泵。
它由活塞、气缸和阀门组成,活塞在气缸内往复运动,通过阀门的开关控制液体的吸入和推送。
活塞泵常用于压力和流量要求较高的场合,如高压清洗和混凝土输送。
在实际应用中,泵的选择需要考虑多个因素,包括液体或气体的性质、流量要求、压力要求和环境条件等。
不同类型的泵有各自的适用范围和优势,合理选择并正确使用泵对于提高工作效率和确保设备正常运行非常重要。
一、离心泵离心泵的工作原理: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边缘(流速可增大至15~25m/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,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。
离心泵依靠旋转叶轮对液体的作用把原动机的机械能传递给液体。
由于离心泵的作用液体从叶轮进口流向出口的过程中,其速度能和压力能都得到增加,被叶轮排出的液体经过压出室,大部分速度能转换成压力能,然后沿排出管路输送出去,这时,叶轮进口处因液体的排出而形成真空或低压,吸水池中的液体在液面压力大气压的作用下,被压入叶轮的进口,于是,旋转着的叶轮就连续不断地吸入和排出液体。
离心泵的优缺点:优点:①紧凑式结构②宽范围流量和扬程范围宽③适用于轻度腐蚀性液体液体④多种控制选择⑤流量均匀、运转平稳、振动小。
不需要特别减震的基础。
⑥设备安装、维护检修费用较低。
缺点:①运行前,必须使泵体内充满液体。
②对于供应小流量、大压头的不适宜、效率低、受到限制。
③遇到设计不完善或操作不当时,如牛奶,则易产生泡沫,影响下一工序生产。
④安装不妥、会出现气缚现象。
⑤效率也比往复泵低。
离心泵的应用范围:主要应用为:液体输送、冷却系统、工业清洗系统、水产养殖场、施肥系统、计量系统、工业设备。
离心泵可广泛用于电力、冶金、煤炭、建材等行业输送含有固体的颗粒的浆体。
如火电厂水力除灰、冶金选矿厂矿浆输送、洗煤厂煤浆及重介输送等。
离心泵工作时,泵需要放在陆地上,吸水管放在水中,还需要灌泵启动。
泵的种类
泵的种类及技术性能
按照作用原理泵可分为:
1.动力工泵类
2.容积式泵类
3.其他类型泵。
1.离心泵
离心泵的基本性能参数为流量Q(m3/h,L/h)、扬程H(m)、允许汽蚀余量△hr(m)、转速n(转/min),轴功率N和效率η。
这类泵结构简单,重量较轻,可以输送温度不超过80℃的清水及物理及化学性质类似于水的液体。
2.轴流泵
轴流泵大多是单级的,可分为固定叶片式和可调叶片式两种。
3.旋涡泵
与离心泵相比,在相同的叶轮直径和转速下,旋涡泵的扬程比离心泵高2倍~4倍,但其效率较低,一般仅为20%~50%。
旋涡泵输送液体洁净,粘度不大,不含固体颗粒。
4.往复泵
往复泵有电动泵、直动泵、隔膜泵、计量泵四种。
5.螺杆泵
螺杆泵的特点是流量和压力的脉动很小,噪声小,寿命长,有自吸能力,结构简单紧凑。
有单螺杆泵、双螺杆泵和三螺杆泵之分。
6.齿轮泵
齿轮泵结构简单,制造容易,工作可靠,维护方便,能自吸,但流量和压力的脉动及噪声较大。
齿轮泵适用于输送不含固体颗粒的多种液体,其输送液体的粘度范围很宽,可以输送高压力的液体.
7.液环泵
液环泵是一种输送气体的流体机械。
液环泵的工作液常有水、硫酸、油等。
液环真空泵常用于真空蒸发、干燥、水泵吸水等。
液环压缩机主要用于压送煤气、乙烯、氯气、氧气等。
8.真空泵
真空泵的种类很多,有往复式具空泵、旋转真空泵、罗茨真空泵和射流真空泵。
【知识】20种泵的性能差异,最直观的选型经验水泵的性能参数,标志着水泵的性能。
泵的性能参数及相互之间的关系是选泵和进行流量调节的依据。
各类泵的性能差异情况,对选型和使用都具有十分重要的作用。
一、离心泵液体注满泵壳,叶轮高速旋转,液体在离心力作用下产生高速度,高速液体经过逐渐扩大的泵壳通道,动压头转变为静压头。
要注意防止汽蚀现象和气缚现象的发生。
性能特点:离心泵的流最范围很大,流量和压力都平稳,没有波动。
离心泵的转数较高,可以与电动机和汽轮机直接相连,传动机构简单紧凑。
操作方便可靠,调节和维修容易,并易于实现自动化和远距离操作。
离心泵与同一指标的往复泵相比,结构简单紧凑,体积小,重量轻,零部件少,制造方便,造价低,而且占地面积小,因此它的设备和修理费用都较低廉。
离心泵有以下主要缺点:在一般情况下,离心泵起动前需先灌泵或用真空泵将泵内空气抽出。
自吸离心泵启动前虽不必灌泵,但目前使用上还有局限性。
液体粘度对泵的性能影响较大。
当液体粘度增加时,泵的流量,扬程,吸程和效率都会显著地降低。
离心泵在小流量高扬程的情况下应用,受到一定的限制。
因为小流量离心泵的泵体流道很窄,制造困难,同时效率很低。
二、多级离心泵相当于多个离心泵串联,一级一级增压,可获得较高压头。
性能特点:多级离心泵与单级泵相比,其区别在于多级泵有两个以上的叶轮,能分段地多级次地吸水和压水,从而将水扬到很高的位置,扬程可根据需要而增减水泵叶轮的级数。
多级泵主要用于矿山排水、城市及工厂供水,农业灌溉用的很少,仅适用于高扬程、小流量的高山区提水来解决人畜饮水的困难。
多级高心泵有立式和卧式两种型式多级离心泵的泵轴上装有串联的两个亦上的叶轮,它相对于一般的单级离心泵,可亦实现更高的扬程;相对于活塞泵、隔膜泵等往复式泵,可亦泵送较大的流量。
多级离心泵效率较高,能够满足高扬程、高流量工况的需要,在石化、化工、电力、建筑、消防等行业得到了广泛的应用。
由于其本身的特殊性,与单级离心泵相比,多级离心泵在设计、使用和维护维修等方面,有着不同、更高的技术要求。
离心泵的结构和原理
离心泵是一种常用的动力泵,其作用是将液体通过旋转叶轮的离心力来提高液体的压力和流动速度。
离心泵的结构和原理如下:
结构:
1. 泵体:由进口和出口两个管道组成,通过泵体将液体引入进口并通过出口排出。
2. 叶轮:位于泵体内部,通常为弯曲型的叶片,固定在轴上,并与泵体腔室的内壁之间有一定的间隙。
3. 泵轴:连接驱动设备,带动叶轮旋转。
4. 导向装置:位于叶轮的出口,用于引导液体流向出口。
原理:
1. 进水口:液体从进口进入泵体。
2. 叶轮旋转:驱动设备带动泵轴旋转,进而带动叶轮旋转。
3. 离心力生成:当叶轮旋转时,液体也开始随之旋转,由于叶轮的弯曲叶片形状,液体被迫向离轴的方向移动。
这导致产生一个向外的离心力。
4. 压力增加:离心力使液体流动速度增加,并且压力随之增加。
5. 出口排液:液体通过叶轮的转动和泵体的导向装置被引导到出口,然后排出。
需要注意的是,离心泵的效率受到多种因素的影响,如液体的黏度、泵体和叶轮的设计等。
为了提高离心泵的效率,还可以通过优化叶轮形状、增加叶片数量和使用高效节能的驱动设备等措施。
离心泵的结构组成离心泵是一种广泛应用于工业、民用和农业领域的常见泵类,其结构复杂而高效。
本文将介绍离心泵的结构组成及其各部分的功能。
1. 泵壳:离心泵的外部壳体即为泵壳,通常由金属、塑料或复合材料制成。
泵壳的主要功能是容纳和保护内部零部件,同时通过进出口口连接管线,使流体能够顺利进入和流出。
2. 叶轮:叶轮是离心泵的核心部件,通常由金属制成,其外形呈现类似于圆盘的形状。
当泵启动时,叶轮迅速旋转,通过离心力将液体从进口抽入并加速,然后将其推向出口。
叶轮的形状、尺寸和叶片的数量将直接影响泵的性能参数。
3. 泵轴:泵轴是连接电机和叶轮的主要部件,其必须具备足够的强度和耐腐蚀性。
泵轴的旋转动力来自电机,通过联轴器将动力传递给叶轮,从而实现液体的抽送。
4. 导叶:导叶是叶轮的后续部分,形状呈漏斗状,其作用是将高速旋转的液体转化为较低速度的流体,从而提高泵的效率。
导叶还能够改善流体的流向,减少涡流和能量损失。
5. 轴封:轴封是防止泵内液体泄漏到外部的重要组件。
它通常由耐磨损材料制成,如碳化硅或碳化钨,以确保泵的正常运行并保护电机。
6. 轴承:轴承支撑和稳定泵轴的运动,使其能够在高速旋转时保持平稳。
轴承通常位于泵壳内,需要定期维护和润滑,以确保泵的可靠性和寿命。
7. 进出口法兰:这些法兰连接泵壳与管道系统,使流体能够进入和流出泵。
它们通常设计成标准尺寸,以便与不同管道系统兼容。
8. 电机:电机是离心泵的驱动力源,通过电能将动力传递给泵轴,从而带动叶轮旋转。
电机通常与泵壳相连接,形成一个紧密的单元。
9. 基座:基座是支撑泵和电机的平台,通常由钢材制成。
它提供了稳定的支撑结构,使泵能够安全地运行并吸收振动。
综上所述,离心泵的结构由多个关键部件组成,每个部件在泵的运行中都发挥着重要的作用。
这些部件的协调工作使离心泵能够高效地将液体从一个地方输送到另一个地方,满足了各种领域的需求。
在使用和维护离心泵时,对其结构组成和功能原理的理解将有助于确保泵的可靠性和长寿命。
简述离心泵结构与工作原理
离心泵是一种常见的水泵类型,它的工作原理是利用离心力和动能转换来将液体送出。
离心泵的结构主要由以下几个部分组成:
1. 泵壳:离心泵通常具有一个圆筒形的泵壳,用于封装和支撑其他部件,并提供流体的进出口。
2. 叶轮:叶轮是离心泵的关键部件,它通过旋转产生离心力,并将液体向外抛出。
叶轮通常由多个弯曲的叶片组成,可以分为封闭式叶轮和开放式叶轮两种类型。
3. 泵轴:泵轴是叶轮的转动轴,将电机或其他动力源的转动力传递给叶轮。
4. 导叶:导叶位于叶轮后方,它的作用是将离心泵进口的流体引导到叶轮中,增加进口流速,提高叶轮的效率。
5. 泵座和机座:泵座和机座用于支撑泵壳和电机等其他部件,同时提供了组装和维修的方便。
离心泵的工作原理如下:
1. 进口压力:当液体从进口进入泵内时,由于进口管道较长,形成一定的进口压力。
如果进口液体的压力较高,可以降低泵的吸入高度,从而减少泵的功耗。
2. 离心力:电机或其他动力源带动泵轴旋转,使叶轮也随之旋转。
液体被叶轮的离心力挤压,同时叶轮的旋转还可以增加液体的流速和动能。
3. 出口压力:当液体被叶轮抛出后,由于叶轮的旋转和泵壳的形状,形成一定的出口压力。
出口管道的直径较小,可提高出口液体的压力。
4. 内部流动:液体在离心泵内部的流动主要由泵壳、叶轮、导叶和泵壳的封闭性等因素影响,使液体按照一定的流动路径通过离心泵的进出口。
通过上述工作原理,离心泵可以将液体从低压区域输送到高压区域,适用于各种水处理、供水和排水等领域。
泵的分类与应用场景一、引言泵是一种广泛应用于各个领域的机械设备,用于输送、压缩和抽取各种流体介质。
泵的种类繁多,应用场景广泛,因此了解和选择适合的泵对于提高工作效率和降低运营成本具有重要意义。
本文将对泵的分类和应用场景进行详细探讨,帮助读者更好地理解和应用泵。
二、泵的分类1. 离心泵离心泵是最常见的泵之一,工作原理是通过旋转的叶轮使流体产生离心力,从而将流体输送至出口。
离心泵具有结构简单、性能稳定、适用范围广等优点,广泛应用于供水、排水、农业灌溉、石油化工等领域。
2. 容积泵容积泵是一种通过改变工作容积来实现流体输送的泵。
根据结构和工作原理的不同,容积泵可分为往复泵和回转泵两种。
往复泵通过活塞或隔膜的往复运动来输送流体,适用于高压、小流量的场合;回转泵则通过齿轮、螺杆等回转元件的啮合来实现流体的输送,适用于中低压、大流量的场合。
3. 混流泵混流泵是一种介于离心泵和轴流泵之间的泵,具有离心泵和轴流泵的特点。
混流泵的扬程和流量介于两者之间,适用于需要较高扬程和大流量的场合,如农田灌溉、城市供水等。
4. 轴流泵轴流泵是一种通过旋转的叶轮使流体产生轴向推力的泵。
轴流泵的扬程较低,但流量较大,适用于需要大流量、低扬程的场合,如排水、灌溉等。
三、泵的应用场景1. 工业生产在工业生产中,泵是不可或缺的设备之一。
各种离心泵、容积泵等被广泛应用于石油化工、制药、造纸、冶金等行业的生产流程中,用于输送原料、半成品和成品。
例如,在石油化工行业中,离心泵被用于输送原油、成品油等介质;在制药行业中,容积泵被用于输送药液、溶剂等介质。
2. 市政建设在市政建设中,泵被广泛应用于供水、排水、污水处理等领域。
例如,在城市供水系统中,离心泵和混流泵被用于从水源地抽取原水并输送至水厂进行处理;在污水处理系统中,容积泵被用于输送污泥和废水等介质。
此外,在防洪排涝方面,轴流泵被用于排除城市内涝积水,保障城市安全。
3. 农业生产在农业生产中,泵被广泛应用于灌溉、排水等领域。
关于往复泵和离心泵的区别与联系的分析谷鹏上海阿波罗机械股份有限公司 上海 201400摘 要 水泵作为一种通用机械在我们日常的生产生活中非常常见。
水泵的种类繁多,用途广泛,在我们生活中及各行各业的生产中经常能够见到一些泵类设备,但它们之间往往差别巨大,用途也各异。
本文从泵的水力性能及结构特点等角度对我们在工业生产中常见的往复泵和离心泵进行对比分析,对这两类泵的区别和联系进行简要的分析和总结,希望能够使水泵设计工程师更多地了解这两种泵的特点,对以后的设计工作和新产品研发能起到一定的帮助作用。
关键词 往复泵;离心泵;区别;联系Analysis of Differences and Connections Between Reciprocating Pumps and Centrifugal PumpsGu PengShanghai Apollo Machinery Co., Ltd., Shanghai 201400, ChinaAbstract As a general machinery, water pump is very common in our daily production and life. There are many types of pumps with a wide range of uses, and some pump equipment are used in our life and the production of all walks of life, but they are often very different, and the use is also different. This paper compares and analyzes the reciprocating pumps and centrifugal pumps commonly used in industrial production from the perspective of hydraulic performance and structural characteristics of pumps, and briefly analyzes and summarizes the differences and connections between these two types of pumps, hoping to enable pump design engineers to understand more about the characteristics of these two pumps, which can help future design work and new product development.Key words reciprocating pump; centrifugal pump; difference; connection引言泵,作为一种在人们日常生产生活当中应用非常广泛的通用机械,为人类的生存和人类文明的发展提供着动力。
往复泵和离心泵的功能、性能及应用的对比阐述摘要:通过对《石油工程流体机械》课程的学习,本文对往复泵和离心泵的功能、性能及应用进行了对比分析,加深了对两种泵的理解,为今后在设计工作中更好的应用打下了良好的基础。
关键词:往复泵离心泵排出端阀门流量1 往复泵和离心泵的结构、工作原理及性能1.1 往复泵的结构、工作原理及性能1.1.1 往复泵的结构往复泵主要由两大部分组成,即往复泵的动力端(驱动端)和液力端(水力端)。
(1). 动力端主要由输入轴、输出轴(主轴)、曲柄、连杆、十字头(十字头为动力端与液力端的分界点)等总成组成。
(2). 液力端主要由由液缸、活塞、活塞杆、吸排阀室(阀箱)、吸排阀、吸排管线等总成组成。
1.1.2 往复泵的工作原理(1).活塞由电动的曲柄连杆机构带动,把曲柄的旋转运动变为活塞的往复运动;或直接由蒸汽机驱动,使活塞做往复运动;(2).当活塞从右向左运动时,泵缸内形成低压,排出阀受排出管内液体的压力而关闭;吸入阀受缸内低压的作用而打开,储罐内液体被吸入缸内;(3).当活塞从左向右运动时,由于缸内液体压力增加,吸入阀关闭,排出阀打开向外排液。
由此可见,往复泵是依靠活塞的往复运动直接以压力能的形式向液体提供能量的。
1.1.3 往复泵的性能特点(1) 效率高而且高效区宽。
(2) 能达到很高压力,压力变化几乎不影响流量,因而能提供恒定的流量。
(3) 具有自吸能力,可输送液、气混合物,特殊设计的还能输送泥浆、混凝土等。
(4) 流量和压力有较大的脉动,特别是单作用泵,由于活塞运动的加速度和液体排出的间断性,脉动更大。
通常需要在排出管路上(有时还在吸入管路上)设置空气室使流量比较均匀。
采用双作用泵和多缸泵还可显著地改善流量的不均匀性。
(5) 速度低,尺寸大,结构较离心泵复杂,需要有专门的泵阀,制造成本和安装费用都较高。
活塞泵主要用于给水,手动活塞泵是一种应用较广的家庭生活水泵。
柱塞泵用于提供高压液源,如水压机的高压水供给,它和活塞泵都可作为石油矿场的钻井泥浆泵、抽油泵。
离心泵和往复泵的区别一、离心泵离心泵的工作原理: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边缘(流速可增大至15~25m/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,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。
离心泵依靠旋转叶轮对液体的作用把原动机的机械能传递给液体。
由于离心泵的作用液体从叶轮进口流向出口的过程中,其速度能和压力能都得到增加,被叶轮排出的液体经过压出室,大部分速度能转换成压力能,然后沿排出管路输送出去,这时,叶轮进口处因液体的排出而形成真空或低压,吸水池中的液体在液面压力大气压的作用下,被压入叶轮的进口,于是,旋转着的叶轮就连续不断地吸入和排出液体。
离心泵的优缺点:优点:①紧凑式结构②宽范围流量和扬程范围宽③适用于轻度腐蚀性液体液体④多种控制选择⑤流量均匀、运转平稳、振动小。
不需要特别减震的基础。
⑥设备安装、维护检修费用较低。
缺点:①运行前,必须使泵体内充满液体。
②对于供应小流量、大压头的不适宜、效率低、受到限制。
③遇到设计不完善或操作不当时,如牛奶,则易产生泡沫,影响下一工序生产。
④安装不妥、会出现气缚现象。
⑤效率也比往复泵低。
离心泵的应用范围:主要应用为:液体输送、冷却系统、工业清洗系统、水产养殖场、施肥系统、计量系统、工业设备。
离心泵可广泛用于电力、冶金、煤炭、建材等行业输送含有固体的颗粒的浆体。
如火电厂水力除灰、冶金选矿厂矿浆输送、洗煤厂煤浆及重介输送等。
离心泵工作时,泵需要放在陆地上,吸水管放在水中,还需要灌泵启动。
工艺设计要点之二十四:往复泵与离心泵的比较
往复泵相对于离心泵的优势归纳如下:
1、比离心泵可以设计更高的压头;
2、入口压力可以低于大气压,而无须专门的装置;
3、在操作上更灵活;
4、在很宽的操作流量范围里,可以基本保持恒定的效率。
离心泵相对于往复泵的优势归纳如下:
1、比往复泵便宜;
2、泵送压力稳定,而无震(脉)动;
3、可以直接与马达联结,而无需齿轮或皮带;
4、出口管线上的阀可以完全关闭,而不会损坏;
5、可以处理含大量固体颗粒的悬浮液。
总的来说,离心泵的优势比较大。
各种泵的工作原理及性能特点泵是一种将液体或气体从低压区域转移至高压区域的机械设备,广泛应用于工业、建筑、环保等领域。
根据工作原理和性能特点的不同,可以将泵分为离心泵、容积泵、旋涡泵、齿轮泵、螺杆泵等多种类型。
离心泵是一种通过离心力将液体从低压区域转移到高压区域的泵。
它的主要构件包括泵体、叶轮、轴和轴承等。
工作时,液体从泵体的中心进入泵内,叶轮旋转产生离心力,使液体被甩出,从而产生向外的压力。
离心泵具有结构简单、运行平稳、扬程高、吸程大的特点,广泛应用于供水、排水和循环系统等场合。
容积泵是一种通过容积变化将液体从低压区域转移到高压区域的泵。
它的主要构件包括泵体、柱塞或活塞、阀门等。
工作时,柱塞或活塞在泵体内做往复运动,容积的变化使液体通过阀门进入和排出。
容积泵具有输送稳定、压力稳定的特点,适用于输送高粘度、易凝固或含固体颗粒的介质。
旋涡泵是一种通过涡旋运动将液体从低压区域转移到高压区域的泵。
它的主要构件包括转子、静子、进出口等。
工作时,转子的高速旋转产生涡旋,使液体在离心力和离心泵效应的作用下被抛出。
旋涡泵具有结构简单、体积小、水头大的特点,适用于输送含有大量气体或固体颗粒的介质。
齿轮泵是一种通过齿轮啮合将液体从低压区域转移到高压区域的泵。
它的主要构件包括齿轮、泵体、进出口等。
工作时,齿轮由驱动轴带动,通过齿轮间的啮合来转动液体。
齿轮泵具有结构简单、运行平稳、输送流量稳定的特点,适用于输送低、中粘度的液体。
螺杆泵是一种通过螺杆转动将液体从低压区域推至高压区域的泵。
它的主要构件包括螺杆、泵体、进出口等。
工作时,螺杆的转动使液体在螺杆与泵体之间形成贴壁无缝连接的密封腔体,从而将液体推送出来。
螺杆泵具有输送流量大、扬程高、噪音低的特点,适用于输送高粘度、易腐蚀的液体。
总之,不同类型的泵在工作原理和性能特点上存在一定的差异,适用于不同的工况和介质。
了解各种泵的特点,对正确选择和使用泵具有重要意义。
往复泵和离心泵的功能、性能及应用的对比阐述摘要:通过对《石油工程流体机械》课程的学习,本文对往复泵和离心泵的功能、性能及应用进行了对比分析,加深了对两种泵的理解,为今后在设计工作中更好的应用打下了良好的基础。
关键词:往复泵离心泵排出端阀门流量1 往复泵和离心泵的结构、工作原理及性能1.1 往复泵的结构、工作原理及性能1.1。
1 往复泵的结构往复泵主要由两大部分组成,即往复泵的动力端(驱动端)和液力端(水力端)。
(1). 动力端主要由输入轴、输出轴(主轴)、曲柄、连杆、十字头(十字头为动力端与液力端的分界点)等总成组成。
(2). 液力端主要由由液缸、活塞、活塞杆、吸排阀室(阀箱)、吸排阀、吸排管线等总成组成。
1。
1。
2 往复泵的工作原理(1).活塞由电动的曲柄连杆机构带动,把曲柄的旋转运动变为活塞的往复运动;或直接由蒸汽机驱动,使活塞做往复运动;(2).当活塞从右向左运动时,泵缸内形成低压,排出阀受排出管内液体的压力而关闭;吸入阀受缸内低压的作用而打开,储罐内液体被吸入缸内;(3).当活塞从左向右运动时,由于缸内液体压力增加,吸入阀关闭,排出阀打开向外排液.由此可见,往复泵是依靠活塞的往复运动直接以压力能的形式向液体提供能量的。
1.1。
3 往复泵的性能特点(1) 效率高而且高效区宽。
(2)能达到很高压力,压力变化几乎不影响流量,因而能提供恒定的流量。
(3) 具有自吸能力,可输送液、气混合物,特殊设计的还能输送泥浆、混凝土等。
(4) 流量和压力有较大的脉动,特别是单作用泵,由于活塞运动的加速度和液体排出的间断性,脉动更大。
通常需要在排出管路上(有时还在吸入管路上)设置空气室使流量比较均匀。
采用双作用泵和多缸泵还可显著地改善流量的不均匀性。
(5)速度低,尺寸大,结构较离心泵复杂,需要有专门的泵阀,制造成本和安装费用都较高.活塞泵主要用于给水,手动活塞泵是一种应用较广的家庭生活水泵.柱塞泵用于提供高压液源,如水压机的高压水供给,它和活塞泵都可作为石油矿场的钻井泥浆泵、抽油泵。
隔膜泵特别适合于输送有剧毒、放射性、腐蚀性的液体、贵重液体和含有磨砾性固体的液体.隔膜泵和柱塞泵还可当作计量泵使用。
1.2 往复泵的结构、工作原理及性能1。
2。
1 离心泵的结构离心泵的基本构造是由六部分组成的,分别是:叶轮,泵体,泵轴,轴承,密封环,填料函。
下面分别对各组成部分的主要作用进行介绍:(1)叶轮叶轮是离心泵的核心部分,它转速高输出力大,叶轮上的叶片又起到主要作用,叶轮在装配前要通过静平衡实验.叶轮上的内外表面要求光滑,以减少水流的摩擦损失。
(2) 泵体泵体也称泵壳,它是水泵的主体.起到支撑固定作用,并与安装轴承的托架相连接.(3)泵轴泵轴的作用是借联轴器和电动机相连接,将电动机的转距传给叶轮,所以它是传递机械能的主要部件.(4)轴承轴承是套在泵轴上支撑泵轴的构件,有滚动轴承和滑动轴承两种。
滚动轴承使用牛油作为润滑剂,加油要适当,一般为2/3~3/4的体积,太多会发热,太少又有响声并发热。
密封环:又称减漏环.叶轮进口与泵壳间的间隙过大会造成泵内高压区的水经此间隙流向低压区,影响泵的出水量,效率降低;间隙过小会造成叶轮与泵壳摩擦产生磨损。
为了增加回流阻力减少内漏,延缓叶轮和泵壳的使用寿命,在泵壳内缘和叶轮外缘结合处装有密封环,密封的间隙保持在0.25~1。
10mm之间为宜。
(5) 填料函填料函主要由填料、水封环、填料筒、填料压盖、水封管组成.填料函的作用主要是为了封闭泵壳与泵轴之间的空隙,不让泵内的水流到外面来也不让外面的空气进入到泵内。
始终保持水泵内的真空。
当泵轴与填料摩擦产生热量,就要靠水封管注水到水封圈内使填料冷却,保持水泵的正常运行。
所以在水泵的运行巡回检查过程中对填料函的检查时特别要注意:在运行600个小时左右就要对填料进行更换.1.2.2 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。
吸水室位于叶轮的前面,其作用是把液体引向叶轮,有直锥形、弯管形和螺旋形三种形式.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。
压水室主要有螺旋形水室、导叶和空间导叶三种形式,另外还有一种环形压水室,主要用于泥浆泵、污水泵等抽送悬浮的泵。
其作用是将叶轮中流出的液体收集起来,并送往压力管路或下一级叶轮的输入口中.在将液体送住压力管路或下一级叶轮前,消除液流的旋转运动,把液流有这部分旋转动能转化成压能。
同时降低液流的流速,以减小压力管路中的水力损失或适合下一级叶轮吸入口的要求。
在螺旋形压出室的未端,一般还装上一个扩散段,用来进一步将液流的动能转化为压能。
离心泵工作之前,先将泵内充满液体,然后启动离心泵,泵轴带动叶轮一起做高速旋转运动,迫使预先充灌在叶片间的液体旋转,在惯性离心力的作用下,液体自叶轮中心向外周作径向运动.液体在流经叶轮的运动过程获得了能量,静压能增高,流速增大。
当液体离开叶轮进入泵壳后,由于壳内流道逐渐扩大而减速,部分动能转化为静压能,最后沿切向流入排出管路。
所以蜗形泵壳不仅是汇集由叶轮流出液体的部件,而且又是一个转能装置。
当液体自叶轮中心甩向外周的同时,叶轮中心形成低压区,在贮槽液面与叶轮中心总势能差的作用下,致使液体被吸进叶轮中心。
依靠叶轮的不断运转,液体便连续地被吸入和排出。
液体在离心泵中获得的机械能量最终表现为静压能的提高。
1。
2。
3 离心泵的性能特点(1)离心泵功率与效率泵在运转过程中由于存在种种损失,使泵的实际(有效)压头和流量均较理论值为低,而输入泵的功率较理论值为高,设H______ 泵的有效压头,即单位量液体在重力场中从泵获得的能量,m;Q ______ 泵的实际流量,m3/s;ρ ______ 液体密度,kg/ m3;Ne______ 泵的有效功率,即单位时间内液体从泵处获得的机械能,W。
有效功率可写成Ne = QHρg由电机输入离心泵的功率称为泵的轴功率,以N表示.有效功率与轴功率之比定义为泵的总效率η,即η=Ne/N(2)泵内损失离心泵内的各种损失有:1)容积损失由于泵的泄漏所造成的损失称为容积损失。
无容积损失时泵的功率与有容积损失时泵的功率之比称为泵的容积效率ηv。
2)水力损失流体流过叶轮、泵壳时,流速大小和方向的改变以及逆压强梯度的存在引起了环流和旋涡,造成了能量损失,这种损失称为水力损失。
额定流量下离心泵的水力效率ηh一般为0.8到0。
9。
3)机械损失高速转动的叶轮与液体间的摩擦以及轴承、轴封等处的机械摩擦造成的损失称为机械损失。
机械效率ηM一般为0。
96到0.99。
2 泵启动时对排出端阀门的闭合要求2.1往复泵在开启前必须开启排出端阀门往复泵在开启前必须开启排出端阀门,具体原因如下:从原理上讲,往复泵是容积式泵的一种,它是靠在泵缸内作往复运动的活塞或柱塞来改变工作室的容积,从而达到吸入和排出液体的.只要柱塞力和工作室强度足够大,从理论上说泵的压力就可无限高(不考虑泄露)。
而实际上柱塞力(由动力机提供)和工作室强度(由材料和结构决定)总是有限的,因此如果压力不断升高,结果不是动力机烧毁就是工作室破坏.所以泵启动前,必须把管路上的排出阀门全部打开,不允许排出管路堵塞,以免造成设备或人身伤亡事故;同时为了保证安全,在泵的排出管路上还必须设置安全阀,以保证排出压力不高于它的额定值。
这也就是我们通常说的,往复泵开式启动。
2.2离心泵在开启前必须开启排出端阀门离心泵在开启前必须关闭排出端阀门。
其原因是离心泵是靠叶轮离心力形成真空的吸力把水提起,所以,离心泵启动时,必须先把闸阀关闭,灌水。
水位超过叶轮部位以上,排出离心泵中的空气,才可启动。
启动后,叶轮周围形成真空,把水向上吸,其闸阀可自动打开,把水提起。
因此,必须先闭闸阀。
3。
排出端阀门的调节对泵流量的影响3.1排出端阀门的调节不能实现往复泵的流量的调节往复泵的理论流量是由单位时间内活塞扫过的体积决定的,而与管路的特性无关,故往复泵的流量不能通过调节排出端阀门来实现。
但往复泵有以下流量调节方法: 1)旁路阀调节:泵的送液量不变,只是让部分被压出的液体返回贮池,使主管中的流量发生变化。
显然这种调节方法很不经济,只适用于流量变化幅度较小的经常性调节;2)改变曲柄转速:因电动机是通过减速装置与往复泵相连的,所以改变减速装置的传动比可以很方便地改变曲柄转速,从而改变活塞往复运动的频率,达到调节流量的目的;3)改变活塞行程:改变活塞往复运动的距离.3。
2离心泵的流量可以通过排出端阀门的调节来实现离心泵的流量可以通过调节排出端阀门来调节,因为一定的泵在一定转速下所产生的扬程有一限定值.工作点流量和轴功率取决于与泵连接的装置系统的情况(位差、压力差和管路损失),扬程随流量而改变。
4. 往复泵和离心泵在石油矿场的实际应用4.1 往复泵在石油矿场上的应用石油矿场中应用比较广泛的往复泵的一种是泥浆泵。
在钻进过程中,必须将泥浆从地面的泥浆罐,通过地面高压管汇,立管,水龙带,将泥浆送到钻杆中,再次过程中则需要泥浆泵为泥浆的循环提供动力,以实现通过泥浆来完成清洗钻头和洗井的目的.泥浆泵性能的两个主要参数为排量和压力.排量:排量以每分钟排出若干升计算,它与钻孔直径及所要求的冲洗液自孔底上返速度有关,即孔径越大,所需排量越大。
要求冲洗液的上返速度能够把钻头切削下来的岩屑﹑岩粉及时冲离孔底,并可靠地携带到地表。
地质岩心钻探时,一般上返速度在0。
4~1。
0米/分左右.压力:泵的压力大小取决于钻孔的深浅,冲洗液所经过的通道的阻力以及所输送冲洗液的性质等。
钻孔越深,管路阻力越大,需要的压力越高。
随著钻孔直径、深度的变化,要求泵的排量也能随时加以调节。
在泵的机构中设有变速箱或以液压马达调节其速度,以达到改变排量的目的。
为了准确掌握泵的压力和排量的变化﹐泥浆泵上要安装流量计和压力表,随时使钻探人员了解泵的运转情况,同时通过压力变化判别孔内状况是否正常以预防孔内事故的发生。
4。
2 离心泵在石油矿场上的应用离心泵在石油矿场中应比较广泛的是砂泵和水泵。
其主要的应用是给油田钻机的循环固控系统配套,为除砂器、除泥器、混料器等提供具有一定排量和压力的钻井液,作为灌注泵给三缸泵灌注钻井液,以保证这些设备高效工作.常用的砂泵和水泵系列为SB 系列,该系列泵设计精确,具有材质运用合理、工作效率高、使用寿命长等特点。
并采用组合式密封结构设计,严格的铸造工艺以及新型专利技术的应用,确保了该系列泵在现场使用过程中,性能稳定,故障率低等优势。
由于井场作业的砂泵虽然是离心泵,但其输送的钻井液是一种含有大量固相颗粒和各种化学添加剂的悬浮液,因此除要考虑一般离心泵的轴向力、密封等问题外,还必须考虑磨损、冲击和腐蚀等问题.SB 系列砂泵在设计中则解决了这些问题,其叶轮和泵壳形式符合两相流的运动规律,因此在很大程度上降低了磨损和腐蚀问题。