旋涡泵的工作原理

第十六章 常见泵的分类和工作原理

泵是输送液体或使液体增压的机械。它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增加，主要用来输送液体包括水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等，也可输送液体、气体混合物以及含悬浮固体物的液体。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；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；叶片泵是利用回转叶片及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。

第一节 泵的分类及在电厂中的应用

一、泵的分类

（一）按照泵的工作原理来分类，泵可分为以下几类

1、容积式泵

容积式泵是指靠工作部件的运动造成工作容积周期性地增大和缩小而吸排液体，并靠工作部件的挤压而直接使液体的压力能增加。

容积泵根据运动部件运动方式的不同又分为：往复泵和回转泵两类。

按运动部件结构不同有：活塞泵和柱塞泵，有齿轮泵、螺杆泵、叶片泵和水环泵。

2、叶轮式泵

叶轮式泵是靠叶轮带动液体高速回转而把机械能传递给所输送的液体。

根据泵的叶轮和流道结构特点的不同，叶轮式泵又可分为： 离心泵（centrifugal pump）

轴流泵（axial pump）

混流泵（mixed-flow pump）

旋涡泵（peripheral pump）

喷射式泵（jet pump）

（二）其它分类

1、泵还可以按泵轴位置分为：

（1）立式泵（vertical pump）

（2）卧式泵（horizontal pump）

2、按吸口数目分为：

（1）单吸泵 (single suction pump)

（2）双吸泵 (double suction pump)

3、按驱动泵的原动机来分：

（1）电动泵（motor pump ）

（2）汽轮机泵（steam turbine pump）

（3）柴油机泵（diesel pump）

（4）气动隔膜泵（diaphragm pump

泵结构和工作原理动态图

1、活塞泵

基本原理

借活塞在汽缸内的往复作用使缸内容积反复变化，以吸入和排出流体。

2、往复泵

工作原理

利用偏心轴的转动通过连杆装置带动活塞的运动，将轴的圆周转动转化为活塞的往复运动。活塞不断往复运动，泵的吸水与压水过程就连续不断地交替进行。

特殊结构

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3、水环式真空泵

工作原理

水环式真空泵叶片的叶轮偏心地装在圆柱形泵壳内。泵内注入一定量的水。叶轮旋转时，将水甩至泵壳形成一个水环，环的内表面与叶轮轮毂相切。由于泵壳与叶轮不同心，右半轮毂与水环间的进气空间4逐渐扩大，从而形成真空，使气体经进气管进入泵内进气空间。随后气体进入左半部，由于毂环之间容积被逐渐压缩而增高了压强，于是气体经排气空间及排气管被排至泵外。

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4、罗茨真空泵

工作原理

罗茨泵的工作原理与罗茨鼓风机相似。由于转子的不断旋转，被抽气体从进气口吸入到转子与泵壳之间的空间v0内，再经排气口排出。由于吸气后v0空间是全封闭状态，所以，在泵腔内气体没有压缩和膨胀。但当转子顶部转过排气口边缘，v0空间与排气侧相通时，由于排气侧气体压强较高，则有一部分气体返冲到空间v0中去，使气体压强突然增高。当转子继续转动时，气体排出泵外。

一般来说，罗茨泵具有以下特点：

●在较宽的压强范围内有较大的抽速；

●起动快，能立即工作；

●对被抽气体中含有的灰尘和水蒸气不敏感；

●转子不必润滑，泵腔内无油；

●振动小，转子动平衡条件较好，没有排气阀；

●驱动功率小，机械摩擦损失小；

●结构紧凑，占地面积小；

●运转维护费用低。

因此，罗茨泵在冶金、石油化工、造纸、食品、电子工业部门得到广泛的应用。

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5、旋片式真空泵

工作原理

旋片式真空泵（简称旋片泵）是一种油封式机械真空泵。其工作压强范围为101325~×10-2（Pa）属于低真空泵。它可以单独使用，也可以作为其它高真空泵或超高真空泵的前级泵。它已广泛地应用于冶金、机械、军工、电子、化工、轻工、石油及医药等生产和科研部门。

动画演⽰各种泵的⼯作原理演⽰说明

泵是⼀种在⼯业及⽣活中常⽤的液体输送增压机械，它将机械能转化为势能，除了输送液体

外，还可以输送液⽓混合体及含悬浮固体物的液体。下⾯重点来演⽰说明各种常见泵的⼯作原

理。

⼀.齿轮泵

齿轮泵不同于常见的叶轮泵，它是采⽤两个齿轮互相开合产⽣的压⼒来输送液体。齿轮泵的两

个齿轮分开时会产⽣低压，液体吸⼊，由壳壁送到另⼀侧。另⼀侧两齿轮互相合拢，形成⾼压

将液体排出。

⼆、多级离⼼泵

多级离⼼泵是将具有同样功能的两个以上的离⼼泵串联形成，输出⽔压很⼤。常见为⽴式结

构，也有卧式结构，多级离⼼泵运⾏平稳、振动⼩、寿命长。

多级离⼼泵也是依靠叶轮的旋转获取离⼼⼒，待⽓体密度达到机械真空泵的⼯作范围⽽被抽

出，从⽽获得⾼真空。多级泵是靠容积的变化来实现吸⽓压缩和排⽓的。

三、单级离⼼泵

单级离⼼泵⼯作时，叶轮的⾼速旋转产⽣了离⼼⼒。液体在离⼼⼒的作⽤下产⽣⾼速，⾼速液

体经过逐渐扩⼤的泵壳通道，产⽣压⼒。

四、螺杆泵

螺杆泵时容积转⼦泵，它是依靠由螺杆和衬套形成的密封腔的容积变化来吸⼊和排出液体的。

⼀个螺杆转动，带动另⼀个螺杆，液体被拦截在啮合室内，沿杆轴⽅向推进，然后被挤向中央

排出。

五、往复泵旁路调节

往复泵依靠活塞、柱塞或隔膜在泵缸内往复运动使缸内⼯作容积交替增⼤和缩⼩来输送液体或

使之增压的容积式泵。当泵提供的流量⼤于管路需求流量时，要求⼀部分回流到往复泵进⼝，

可通过改变旁路阀门的开度，来调节出⼝回流到进⼝处的流量。

六、⽓动隔膜泵

⽓动隔膜泵采⽤压缩空⽓为动⼒源，对于各种腐蚀性液体，带颗粒的液体，⾼粘度、易挥发、

易燃、剧毒的液体，均能予以抽光吸尽。⽓动隔膜泵⼯作时为了使活柱不与腐蚀性料液直接接

触，将⽓缸腔体与液料⽤隔膜分开，实质也是往复泵的原理。

七、往复泵

往复泵⼯作时活塞右移，腔内压⼒降低，将上活门压下，下活门顶起，液体吸⼊；活塞左移，

腔内压⼒增⾼，将上活门顶起，下活门压下，液体排出。

⼋、双动往复泵

双动往复泵⼯作时活塞右移，左下吸液，右上排液。活塞左移，右下吸液，左上排液。活塞往

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文案大全 泵主要用来输送水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等液体，也可输送液、气混合物及含悬浮固体物的液体。一起来学习各种泵的工作原理,希望有助！

两齿轮的齿相互分开，形成低压，液体吸入，并友壳壁送到另一侧。另一侧两齿轮互相合拢，形成高压将液体排出。

性能特点：

优点：

结构简单紧凑、体积小、质量轻、工艺性好、价格便宜、自吸力强、对油液污染不敏感、转速范围大、能耐冲击性负载，维护方便、工作可靠。

缺点： 实用标准文档

文案大全 径向力不平衡、流动脉动大、噪声大、效率低，零件的互换性差，磨损后不易修复，不能做变量泵用。

2.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。欢迎关注微信号：直观学机械。多级高心泵有立式和卧式实用标准文档

文案大全 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。往往是人们在一些细节上的疏忽或者考虑不周，使得多级离心泵投用后频繁发生异常磨损、振动、抱轴等故障，亦致停机。

3.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。 实用标准文档

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性能特点：

1、高效节能：采用CFD计算流体动力学，分析计算出泵内压力分布和速度分布关系、优化泵的流道设计，确保泵有高效的水力形线，提高了泵的效率。