水泵的选型方法和工作原理

下面介绍水泵的选型方法和工作原理。

水泵的工作原理

由若干个弯曲的叶片组成的叶轮置于具有蜗壳通道的泵壳之内。叶轮紧固于泵轴上，泵轴与电机相连，可由电机带动旋转。吸入口位于泵壳中央与吸入管路相连，并在吸入管底部装一止逆阀。泵壳的侧边为排出口，与排出管路相连，装有调节阀。离心水泵之所以能输送液体，主要是依靠高速旋转叶轮所产生的离心力，因此称为离心水泵。

离心水泵的工作原理：

开泵前，先在泵内灌满要输送的液体。

开泵后，泵轴带动叶轮一起高速旋转产生离心力。液体在此作用下，从叶轮中心被抛向叶轮外周，压力增高，并以很高的速度流入泵壳。在泵壳中由于流道的不断扩大，液体的流速减慢，使大部分动能转化为压力能。最后液体以较高的静压强从排出口流入排出管道。泵内的液体被抛出后，叶轮的中心形成了真空，在液面压强(大气压)与泵内压力(负压)的压差作用下，液体便经吸入管路进入泵内，填补了被排除液体的位置。

离心水泵启动时，如果泵壳内存在空气，由于空气的密度远小于液体的密度，叶轮旋转所产生的离心力很小，叶轮中心处产生的低压不足以造成吸上液体所需要的真空度，这样，离心水泵就无法工作。为了使启动前泵内充满液体，在吸入管道底部装一止逆阀。此外，在离心水泵的出口管路上也装一调节阀，用于开停车和调节流量。

水泵基本部件和构造

1、叶轮。将电动机的机械能传给液体,使液体的动能有所提高。

2、泵壳。汇集液体，作导出液体的通道;使液体的能量发生转换，一部分动能转变为静压能。

3、轴封装置为了防止高压液体从泵壳内沿轴的四周而漏出，或者外界空气漏入泵壳内。

水泵的选型方法

1、介质的特性：介质名称、密度、粘度、腐蚀性、毒性等。

a. 介质名称：清水、污水、石油等。当介质含气量>75%时，最好选用齿轮泵或者螺杆泵。

b. 密度：离心水泵的流量与密度无关;离心水泵的扬程与密度无关;离心水泵的效率不随密度改变;

当密度≠1000Kg/m3时，电机的功率应该为一般功率与介质相对清水密度比的乘积，以防电机过载超流。

c. 粘度：介质的粘度对泵的性能影响很大，粘度过大时，泵的压头(扬程)减小，流量减小，效率下降，泵的轴功率增大。

当粘度增加时，泵的扬程曲线下降，最佳工况的扬程和流量均随之下降，而功率则随之上升，因而效率降低。一般样本上的参数均为输送清水时的性能，当输送粘性介质时应进行换算。

d. 腐蚀性：介质有腐蚀时，采用抗腐蚀性能好的材料。

e. 毒性：考虑密封方式，可采用干气密封等。

2、介质中所含固体的颗粒直径、含量多少。根据颗粒直径、含量多少，可选择采用单流道、双流道、多流道形式的叶轮。颗粒含量>60%时，考虑采用渣浆泵。

3、介质温度(℃)：高温介质需考虑密封材料的选择及材料的热膨胀系数。介质温度偏低时，考虑采用低温润滑油和低温电机。

4、所需要的流量(Q)：

a. 如果生产工艺中已给出最小、正常、最大流量，应按最大流量考虑。

b. 如果生产工艺中只给出正常流量，应考虑留有一定的余量。

c. 如果基本数据只给质量流量，应换算成体积流量。

5、扬程：

水泵的扬程大约为提水高度的1.15～1.2倍(使用于补水泵只给出系统图需要计算扬程的状况)。如遇到只给出最小流量、最大流量及相对应的扬程，应尽可能按大流量选择。因为：

a. 高扬程的泵用于低扬程，便会出现流量过大，导致电机超载，若长时间运行，电机温度升高，甚至烧毁电机。

b. 小流量泵在大流量下运行时，会产生汽蚀，泵长时间汽蚀，影响水泵过流部件的寿命。

6、管道系统数据(管径、长度、管道附件种类及数目，吸水池至压水池的几何标高等)。如果需要的话还应作出装置特性曲线。 在设计布置管道时，应注意如下事项：

a. 合理选择管道直径，管道直径大，在相同流量下、液流速度小，阻力损失小，但价格高，管道直径小，会导致阻力损失急剧增大，使所选泵的扬程增加，配带功率增加，成本和运行费用都增加。因此应从技术和经济的角度综合考虑。

b. 排出管及其管接头应考虑所能承受的最大压力。

c. 管道布置应尽可能布置成直管，尽量减小管道中的附件和尽量缩小管道长度，必须转弯的时候，弯头的弯曲半径应该是管道直径的3～5倍，角度尽可能大于90°。

d. 泵的排出侧必须装设阀门(球阀或截止阀等)和逆止阀。阀门用来调节泵的工况点，逆止阀在液体倒流时可防止泵反转，并使泵避免水锤的打击。(当液体倒流时，会产生巨大的反向压力，使泵损坏)