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(图)泵

泵(pump)又译为泵浦、帮浦,是一种用来移动液体气体或特殊流体介质的装置,即是对流体作功的机械。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。

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泵 历史记载

 
(图)阿基米德阿基米德

最早的泵是在大约于公元前300年左右出现的,阿基米德发明了一种泵,称为阿基米德吸管(又叫阿基米德螺杆)。

希腊人克特西比乌斯发明的压力泵是一种最原始的活塞泵。主要用来生产水柱以及从井口举起水。

中国历史上南北朝时期出现的方板链泵作为一种链泵,是泵类机械的一项重要发明。

1475年,意大利文艺复兴时期的工程师弗朗西斯科·迪·乔治·马丁尼在论文中提出了离心泵原始模型。。

大约在1590-1600年,齿轮泵被发明。

1635年,德国学者Daniel Schwenter描述了齿轮泵。

1680年,约旦出现简单的离心泵。

1685年,法国物理学家丹尼斯帕潘进行空气压缩泵高压实验。

(图)1588年,阿戈斯蒂诺·拉梅利关于链泵的插图1588年,阿戈斯蒂诺·拉梅利关于链泵的插图

1689年,丹尼斯·帕潘发明了直叶片的蜗壳离心泵,而弯曲叶片是由英国发明家John Appold于1851年发明的。

1738年,荷兰人丹尼尔·伯努利著作《流体力学》出版,提出伯努利方程;1755年,瑞士人莱昂哈德·欧拉著作《流体运动的一般原理》出版,提出理想流体基本方程和连续方程。奠定了离心泵设计的理论基础。

1746年,H.A.Wirtz设计出使用阿基米德螺旋用于提升水的螺旋泵。

1768年,威廉·科尔在船舶舱底中改进和引入链泵。

大约在1781-1782年,绳泵的发明被首次描述。

1868年,Stork Pompen公司在荷兰亨厄洛成立,发明了混凝土蜗壳泵。

1870年,英国人威廉·汤姆森提出了射流泵的设计。

1892年,美国Worthington公司制造用于世界上第一条油管(从宾夕法尼亚州至纽约)的油泵。

(图)1801年大英百科全书泵机械1801年大英百科全书泵机械

1900年,哈里斯(Harris)制造出空气压力泵

1904年,美国拜伦·杰克逊公司生产出潜水式电机泵

1909年,盖德(W.Gaede)发明旋片泵并取得德国专利。

1912年,瑞士苏黎世安装了世界上第一个水源热泵系统,以河水作为低位热源的热泵设备用于供暖,并获得专利。

1916年,Aldrich公司制造出电机驱动的往复式泵。

1924年,美国Durco公司生产出专门设计用于化学加工的泵。

1927年,美国Aldrich公司生产出变冲程多气缸往复式泵。

1929年,荷兰Houttuin公司制造了欧洲第一台双螺杆泵。Byron Jackson公司生产出电厂中使用的双壳进给泵.

1936年,米顿罗公司发明马达驱动计量泵。气镇泵发明出现。

(图)至今仍在世界很多地区使用的绳泵仍在世界很多地区使用的绳泵

1953年,美国拜伦·杰克逊公司制造鹦鹉螺号核潜艇的再循环泵。Durco公司生产出后拉式化学流程泵,是ANSI 标准的前身。

1958年,联邦德国的W.贝克首次提出有实用价值的涡轮分子泵,以后相继出现了各种不同结构的分子泵。

1960年,美国拜伦·杰克逊公司制造了于地下液化石油气(LPG )存储设施中应用潜水式电机泵。

1969年,美国英格索兰·德莱赛公司设计制造世界上最大的锅炉给水泵,功率为52200kW(70000马力)。

19世纪70年代,kobe公司制造出商用旋喷泵。

1972年,美国Pacific公司制造适用于原子能发电,已锻造外壳的核反应堆进给泵。

1987年,美国拜伦·杰克逊公司制造出安装在世界上最大的石油存储洞的1120kW(1500 hp)潜水式电机泵。

2000年,美国HMD公司制造出屏蔽磁力驱动泵,是一种无泄漏泵。

泵 分类

 
(图)油井和油泵的原理构造图油井和油泵的原理构造图

一)按工作原理分

1.容积式泵

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。
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。根据运动部件结构不同有:活塞泵柱塞泵,有齿轮泵螺杆泵叶片泵水环泵

2.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又可分为:

1)离心泵(centrifugal pump)

2)轴流泵(axial pump)

3)混流泵(mixed-flow pump)

4)旋涡泵(peripheral pump)

3.喷射式泵(jet pump)

是靠工作流体产生的高速射流引射流体,然后再通过动量交换而使被引射流体的能量增加。

二)按吸口数目分为

1)单吸泵 (single suction pump)

2)双吸泵 (double suction pump)

泵 性能

 
(图)一种常见的手动式泵的剖面一种常见的手动式泵的剖面

主要有流量和扬程,此外还有轴功率、转速和必需汽蚀裕量。流量是指单位时间内通过泵出口输出的液体量,一般采用体积流量;扬程是单位重量输送液体从泵入口至出口的能量增量,对于容积式泵,能量增量主要体现在压力能增加上,所以通常以压力增量代替扬程来表示。

泵的效率不是一个独立性能参数,它可以由别的性能参数例如流量、扬程和轴功率按公式计算求得。反之,已知流量、扬程和效率,也可求出轴功率。四种泵的性能曲线泵的各个性能参数之间存在着一定的相互依赖变化关系,可以通过对泵进行试验,分别测得和算出参数值,并画成曲线来表示,这些曲线称为泵的特性曲线。

通常,泵制造厂所给的特性曲线大多是指输送清洁冷水时的特性曲线。对于动力式泵,随着液体粘度增大,扬程和效率降低,轴功率增大,所以工业上有时将粘度大的液体加热使粘性变小,以提高输送效率。

泵 选择和使用

 
(图)QDL不锈钢立式多级管道泵QDL不锈钢立式多级管道泵

一)了解泵选型原则

1)使所选泵的型式和性能符合装置流量、扬程、压力、温度、汽蚀流量、吸程等工艺参数的要求。

2)必须满足介质特性的要求。

3)机械方面可靠性高、噪声低、振动小。

4)经济上要综合考虑到设备费、运转费、维修费和管理费的总成本最低。

5)离心泵具有转速高、体积小、重量轻、效率高、流量大、结构简单、输液无脉动、性能平稳、容易操作和维修方便等特点。

二)基本依据

1)流量是选泵的重要性能数据之一,它直接关系到整个装置的的生产能力和输送能力。如设计院工艺设计中能算出泵正常、最小、最大三种流量。选择泵时,以最大流量为依据,兼顾正常流量,在没有最大流量时,通常可取正常流量的1.1倍作为最大流量。

2)装置系统所需的扬程是选泵的又一重要性能数据,一般要用放大5%—10%余量后扬程来选型。

3)液体性质,包括液体介质名称,物理性质化学性质和其它性质,物理性质有温度c密度d,粘度u,介质中固体颗粒直径和气体的含量等。

4)装置系统的管路布置条件指的是送液高度送液距离送液走向,吸如侧最低液面,排出侧最高液面等一些数据和管道规格及其长度、材料、管件规格、数量等,以便进行系梳扬程计算和汽蚀余量的校核。

5)操作条件的内容很多,如液体的操作T饱和蒸汽力P、吸入侧压力PS(绝对)、排出侧容器压力PZ、海拔高度、环境温度操作是间隙的还是连续的、泵的位置是固定的还是可移的。

三)具体操作

1)根据装置的布置、地形条件、水位条件、运转条件,确定选择卧式、立式和其它型式(管道式、潜水式、液下式、无堵塞式、自吸式、齿轮式等)的泵。

2)根据液体介质性质,确定清水泵,热水泵还是油泵、化工泵或耐腐蚀泵或杂质泵,或者采用无堵塞泵。安装在爆炸区域的泵,应根据爆炸区域等级,采用相应的防爆电动机。

3)根据流量大小,确定选单吸泵还是双吸泵;根据扬程高低,选单级泵还是多级泵,高转速泵还是低转速泵(空调泵)、多级泵效率比单级泵低,如选单级泵和多级泵同样都能用时,首先选用单级泵。

泵 应用范围

 
(图)空气源热泵空气源热泵

1)泵在工业流体处理和日常生活中主要用于水、气、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态单质、金属等流体,也可用于液、气混合物及含悬浮固体物的液体的运送。

2)农业生产上,泵是最主要的排灌机械。

3)石油钻探开采中压裂泵和泥浆泵是重要的设备,化工生产中,泵除了输送原料流体介质和提供化学反应的压力流量以外,在化工和石油生产装置中还用来调节温度。

4)电力部门,热电厂、核电站使用锅炉给水泵、冷凝水泵、循环水泵和灰渣泵、主泵、多级泵等。

5)船舶制造工业中,船舶所用的泵的类型和数量也是多种多样的。

6)城市的给排水、蒸汽机车的用水、机床中的润滑和冷却、纺织工业中输送漂液和染料、造纸工业中输送纸浆,以及食品工业中输送牛奶和糖类食品等,都使用大量的泵。

泵 维护管理

 

泵要分为电与机两个方面,对于机的方面,主要把以前的维护记录调出来比对一下就知道了。 其次就是电的方面了 ,要了解每台泵电机的功率,对他的控制系统有一定的了解。

泵 中国相关

 

中国泵行业是在新中国成立以后发展起来的,特别是改革开放以来,泵行业得到了快速发展。除少数的特殊泵类产品外,现有的产品品种和数量基本能满足国民经济各部门的需要。

泵行业主要产品有各类离心泵、混流泵、轴流泵、旋涡泵、回转式容积泵、往复式容积泵和水环真空泵等。在这些泵类产品中,按台数计算,离心泵约占70%,回转式容积泵和往复式容积泵约占18%。随着各行业尤其是流程工业的快速发展,中国的泵行业也经历了高速的发展。同时,水处理行业、石化行业、石油天然气行业、电力行业继续保持较高的景气度。

泵 参考资料

 

[1] 中国机械网 http://www.jx.cn/xwzx/viewnew.asp?id=41564

[2] 中国泵阀网 http://www.zgbfw.com/info/pump-news-330661.html

[3] 照明科学技术 http://www.asklight.com/article/Folder9/200746/60559.Html

[4] 宏钲绩写 http://www.tohopumps.cn/tohopumps_Article_14637.html

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