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第一章概论——水工艺泵与泵站的作用及发展1
前言学时安排:水泵基础理论(20)+泵站(16)nn课堂任务(1)有关基础知识(包括概念、公式定律及分析思路);q(2)介绍与专业生产联系较紧密的技能常识;q(3)介绍泵业发展新动向及研究前沿课题。qn课后任务自学,作业q参考课堂内容查阅资料q课外科研q2
一、泵的定义定义:n将其它形式的能量转化为机械能并传递给被输送介质的动能和压能的一种机械q背景知识:nq泵是我国三大耗能机械产品(汽车、机床、水泵)之一,水泵效率提高1%即相当于我国新建了一座300MW发电厂。我国风机、泵的总用电占全国用电量的31%,占工业用电的约50%,各工业部门机泵用电量均占60%以上。qq例如:电力72.43%;化肥76%;炼油58.15%;油田63.3%3
二、泵的分类根据不同的标准有不同的分类方法:n介质性质(用途):n清水泵、污水泵、渣浆泵、油泵qnn泵体结构:叶片泵、容积泵(往复泵或活塞泵、转子泵)、其他类型泵(螺旋泵、气升泵、射流泵、水锤泵)叶片泵按输送特性或工作原理分为:离心泵、轴流泵、混流泵qq小知识qq给排水、石油化工、航空航天、水利水电中最常用的泵为叶片泵叶片泵定义:通过高速旋转的叶轮把机械能传给被抽吸液体的机械。4
离心泵5
轴流泵6
混流泵7
三、作用和地位1、作用:输送、加压、混合n水泵及水泵站是给排水工程的主体动力工程一种医用泵——人体血液体外循环泵,即是泵与给排水工程关系的最好例子,即心脏与肌体的关系,输送介质即为血液。qq2、泵站在给排水中的位置nqqq给水厂:取水泵站(取自水源)→净水处理工艺构筑物(过滤反冲洗)→送水泵站(至用户管网)n污水处理厂:污水泵站(收集污水)→水处理工艺构筑物(回流污泥泵房、排n污泵)→排水泵站(或自排入水体)输送管道工程:中途加压泵站(给水)、提升泵站(排水)8
四、泵的研究现状n泵应用研究所关心的两大问题工程实用性:不同类型的泵应满足各行各业工艺要求,且q具有易维修及耐久性;经济运行:泵工艺制造方面造价低,实际运行费用低。q主要研究nnq泵的设计理论:提高效率、汽蚀防治、消除驼峰(小流量不稳定运行)、无过载设计等泵的优化运行q研究动态特种泵的设计qq低比转速泵、超低比转速泵、渣浆泵(固液两相流)、高温高扬程泵(锅炉水)、低温高压泵(液态氮、液态二氧化碳)、电动潜油泵、砂泵、磁力驱动离心泵。其他特种泵如往复泵(扬程高,流量稳定)9
四、泵站的研究现状n节能改造措施近年来,节能改造更换耗能大的老设备;改造设备q包括切割叶轮外径、减少叶轮级数,改用高效率泵和机电;合理设计选型等,进一步节能的潜力在于运行中的优化调度。n设计选型的误区一般没有过多考虑经济运行,而按最不利工况选泵。q实际工业生产中,各厂的原料一般达不到设计要求,减量较大,处理量时大时小,靠阀门调节流量能耗很大。10
第二章叶片式水泵—泵的工作原理、基本构造及主要零件第二章11
第一节离心泵的工作原理与基本构造一、叶片泵发展的历史二、叶片泵特点依靠叶轮高速旋转完成能量转换nnq三、叶片泵的分类根据水流通过叶轮时的受力方向:n径向流→离心泵→主力为离心力q轴向流→轴流泵→主力为轴向升力q斜向流→混流泵→主力为离心力和轴向升力的合力q第二章12
一、工作原理nP4图2-1转速↑△H↑q半径↑△H↑qn质点绕定位的中心轴作圆周运动时受到离心力作用第二章13
二、构成nP4图2-2单级单吸式离心泵,图2-3叶轮n叶轮、泵壳、泵轴、轴承、进水口、扩压室、支座、轴封n吸水管、出水管第二章14
三、工作过程nP5图2-3n1、离心、真空→工作、连续n2、能量的转换及损失第二章15
第二节离心泵主要零件n根据工作原理理解主要部件的结构及其作用nP5图2-4重点五大部件,结合认识实习进一步建立感性认识n依次为:叶轮、泵壳、泵轴、填料函、检漏环、轴承、泵座、联轴器q第二章16
一、叶轮n1、作用:通过其旋转时介质流体获得离心力n2、形状、型式根据吸水方式分为:单吸式、双吸式(P5图2-3、P6图2-5)q根据盖板数分为:封闭式、敞开式、半开式(P6图2-6)其形状(前弯式、后弯式、径向式、空间式叶片等)通过水力qq计算决定n3、材料:铸铁、铸钢、青铜及其它新型材料(特点:耐磨、耐腐蚀、机械强度)第二章17
第二章18
二、泵壳n1、作用:水流通道、导流,其渐扩面的设计应尽量减小速度梯度,保证良好的水力条件qn2、形状:蜗壳形、螺旋形特点:渐扩断面时流速保持常数,出口扩散管使流速降低增加压能以减小水力损失qn3、材料:铸铁、青铜(特点:耐压、耐磨、耐腐蚀、抗冲击)qn4、其他:充水、放气孔真空、压力表测压螺孔q第二章19
三、泵轴作用:n叶
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