1、第四篇水泵基礎知識什么是泵？泵可以分為哪些不同類型？泵是用來把原動機的機械能轉變為液體動能和壓力能的一種設備。泵一般用來輸送液體，可以從位置低的地方送到位置高的地方，或者從壓力低的容器送到壓力高的容器。泵的種類可分為：1.葉片泵： 離心泵 、 軸流泵、混流泵、自吸泵、旋渦泵2.容積泵： 齒輪泵、螺桿泵、活塞泵3.其他型式泵： 噴射泵、真空泵。火電廠中主要有哪三中水泵？作用？給水泵：把除氧器貯水箱內具有一定溫度、除過氧的給水，提高壓力后輸送到鍋爐，以滿足鍋爐用水需要。凝泵：把凝汽器熱井內的凝結水升壓后送到回熱系統。循泵：向汽輪機凝汽器供給冷卻水，用以冷卻汽輪機的排汽，在發電廠中，循泵還要向冷油器

2、、發電機空冷器等提供冷卻水。離心泵的工作原理 離心泵的工作原理是在泵內充滿水的情況下，葉輪旋轉使葉輪內的水也跟著旋轉，葉輪內的水在離心力的作用下獲得能量，葉輪槽道中的水甩向外圍流進泵殼，于是葉輪中心壓力降低，低于進水管內壓力，水就在這個壓力差作用下流入葉輪。這樣水泵就不斷地吸水、供水。軸流泵的工作原理是什么？軸流泵的工作原理就是在泵內充滿液體的情況下，葉輪旋轉時對液體產生提升力，把能量傳給液體，使水沿著軸向前進，同時跟著葉輪旋轉。軸流泵常用作循環水泵。 軸流式泵的工作原理是：旋轉葉片的擠壓推進力使流體獲得能量，升高其壓能和動能，其結構如圖所示。葉輪1安裝在圓筒形(風機為圓錐形)泵殼3內,當葉輪

3、旋轉時，流體軸向流入，在葉片葉道內獲得能量后，沿軸向流出。軸流式泵適用于大流量、低壓力。螺桿泵的工作原理是什么？由兩個或三個螺桿嚙合在一起組成的泵稱螺桿泵。螺桿泵的工作原理是螺桿旋轉時，被吸入螺絲空隙中的液體，由于螺桿間螺紋的相互嚙合受擠壓，沿著螺紋方向向出口側流動。螺紋相互嚙合后，封閉空間逐漸增加形成真空，將吸入室中的液體吸入，然后被擠出完成工作過程活塞式往復泵工作原理齒輪泵的工作原理是什么？ 由兩個齒輪相互嚙合在一起組成的泵稱齒輪泵。齒輪泵的工作原理是：齒輪轉動時，齒輪間相互嚙合，嚙合后封閉空間逐漸增大，產生真空區，將外界的液體吸入齒輪泵的入口處，同時齒輪嚙合時，使充滿于齒輪坑中的液體被擠

4、壓，排向壓力管。噴射泵的工作原理是什么？ 利用較高能量的液體，通過噴嘴產生高速液體后形成負壓來吸取液體的裝置稱噴射泵。噴射泵的工作原理是利用較高能量的液體，通過噴嘴產生高速度，裹挾周圍的流體一起向擴散管運動，使接受室中產生負壓，將被輸送液體吸入接受室，與高速流體一起在擴散管中升壓后向外流出。離心泵有哪些種類？ 離心泵按工作葉輪數目可分為：單級泵、多級泵。按工作壓力可分為：低壓泵、中壓泵、高壓 泵   按葉輪進水方式可分為：單吸泵、雙吸泵。按泵殼結合縫形式可分為：水平中開式泵、垂直結合面泵。按泵軸位置可分為：臥式泵、立式泵。按葉輪出來的水引向壓出室的方式可分為：蝸殼泵、導葉泵

5、。按泵的轉速可否改變可分為：定速泵、調速泵。 泵的主要性能參數有哪些？ 揚程：單位重量的液體通過泵后所獲得的能量用H表示。單位m 流量：單位時間內泵提供的液體數量，有體積流量和質量流量。 轉速：泵每分鐘的轉數。 單位 n/min，水泵的轉速越高，它所輸送的流量與揚程也就越大。增高轉速可以減少葉輪級數，縮小葉輪直徑，從而使水泵的尺寸大為縮小，重量大為減輕 軸功率：原動機傳給泵軸上的功率。Kw 效率：泵的有用規律和軸功率之比。 汽蝕余量：泵進口處液體所具有的能量超出液體發生汽蝕時具有能量的差值。 有效汽蝕余量：裝置安裝后使泵在運轉時所具有的汽蝕余量。 必須汽蝕余量：液體從泵的吸入口到葉道進口壓力最

6、低出的壓力降。什么叫原動機功率?什么叫軸功率?什么叫有效功率?水泵的功率通常指輸入功率,即由原動機傳給水泵泵軸上的功率,一般稱為軸功率,用P表示,單位為kw.軸功率P不可能全部用來提高液體的能量,其中必有一部分能量損失,只有一部分功率被有效利用,被有效利用的功率稱為有效功率,用Pe表示,單位為kw。它表示為單位時間內流過水泵的液體所獲得的有效能量。有效功率和軸功率的比值稱為泵的效率。原動機的輸出功率，稱為原動機功率，用Pg表示。考慮水泵可能出現超負荷運行，所以Pg選擇要比軸功率P大一些，既PgPPe有效功率Pe計算Pe=gqH/1000離心泵的軸功率P和有效功率Pe之差是在泵內損失的功率,其大

7、小可以用效率表示. =Pe/P=gqH/1000P所以軸功率P為 P=gqH/1000例如：已知給水泵的流量Q=2300kN/h，揚程H=1300m，給水重度=8918N/立方米，若給水泵的效率1=0.65，原動機的備用系數K=1.05，原動機的傳動效率2=0.98，試計算原動機的容量。 什么是水泵的比轉速？在設計制造水泵時為了將各種流量和揚程的水泵進行比較，可以把一個水泵的尺寸按幾何相似原理成比例的縮小為一個揚程為1米，功率為1馬力（流量為75L/s）的模型泵，該模型泵的轉數就是這泵的比轉數ns。 ns=3.65n0.5H0.75相 似 定 律流量相似定律：幾何相似的泵與風機，在相似工況下運

8、行時，其流量之比與幾何尺寸之比(一般用葉輪出口直徑D：)的三次方成正比，與轉速的一次方成正比，與容積效率的一次方成正比。揚程相似定律：幾何相似的泵與風機，在相似工況下運行時，揚程之比與幾何尺寸比的平方成正比，與轉速比的平方成正比，與流動效率比的一次方成正比。功率相似定律：幾何相似的泵與風機，在相似工況下運行時，其功率之比與幾何尺寸比的五次方成正比，與轉速比的三次方成正比，與密度比的一次方成正比，與機械效率比的一次方成反比。經驗表明，如果模型與原型的轉數和幾何尺寸相差不大，可以認為在相似工況下運行 時，各種效率相等為什么可用比轉速對泵進行分類對于同一臺泵有不同的比轉速，一般把效率最高點的比轉速作

9、為該泵的比轉速。比轉數ns是對水泵進行分類并表明它結構特點的綜合性能參數。在一定的轉數下，比轉數大的泵適應與流量大、揚程小的場合，相反，比轉數小的泵適合于流量小、揚程高的場合。比轉速和泵的入口直徑和出口寬度有關，隨著泵的入口直徑和出口寬度增加，比轉速增加，因此可以用比轉速對泵進行分類： ns=30300為離心泵 ns=300500 為混流泵，ns=5001000 為軸流泵， 在離心泵中 ns=3080 為低比轉速離心泵，ns=80150為中比轉速離心泵，ns=150300 為高比轉速離心泵。離心泵由哪些構件組成？   離心泵的主要組成部分有轉子和靜子兩部分。轉子包括葉輪、軸

10、、軸套、鍵和聯軸器等。靜子包括泵殼、密封設備（填料筒、水封環、密封圈）、軸承、機座、軸向推力平衡設備等。多級離心泵的主要部件由轉子、泵殼、吸人室、壓水室、密封裝置、軸向力平衡裝置和軸承等組成。 吸入室 離心泵吸人管法蘭至葉輪進口前的空間過流部分稱為吸人室。其作用是在最小水力損失情況下，引導液體平穩地進入葉輪，并使葉輪進口處的流速盡可能均勻地分布。按結構吸人室可分為直錐形吸人室,彎管形吸人室,環形吸人室,半螺旋形吸人室葉輪葉輪是將原動機輸入的機械能傳遞給液體，提高液體能量的核心部件。其型式如下圖所示,有封閉式、半開式及開式三種。封閉式葉輪有單吸式及雙吸式兩種。封閉式葉輪由前蓋板、后蓋板、葉片及輪

11、轂組成。在前后蓋板之間裝有葉片形成流道，液體由葉輪中心進入沿葉片間流道向輪緣排出。一般用于輸送清水，電廠中的給水泵、凝結水泵、工業水泵等均采用封閉式葉輪。半開式葉輪只有后蓋板，而開式葉輪前后蓋板均沒有。半開式和開式葉輪適合于輸送含雜質的液體。如電廠中的灰渣泵、泥漿泵。雙吸式葉輪具有平衡軸向力和改善汽蝕性能的優點。水泵葉片都采用后彎式，葉片數目在612片之間，葉片型式有圓柱形和扭曲形。葉輪離心泵葉輪葉片的型式葉片式泵的能量傳遞主要依靠旋轉葉輪對流體做功,而葉輪對流體做功的效果還要看葉輪中葉片的型式,離心泵的葉片形狀,彎曲形式對泵的揚程、流量、效率有很大影響。離心式葉輪葉片的型式有三種1. 葉片彎

12、曲方向和葉輪旋轉方向相反，其葉片出口的幾何角小于90度，稱為后彎式葉片。2. 葉片彎曲方向和葉輪旋轉方向相同，其葉片出口的幾何角大于90度，稱為前彎式葉片。3. 葉片彎曲方向沿葉輪的徑向展開，其葉片出口的幾何角等于90度，稱為徑向式葉片。由于后彎式葉片流動效率和流道效率高，葉片性能穩定，所以離心泵現在杜采用后彎式葉片。壓水室壓水室是指葉輪出口到泵出口法蘭(對節段式多級泵是到后級葉輪進口前)的過流部分。其作用是收集從葉輪流出的高速液體，并將液體的大部分動能轉換為壓力能，然后引入壓水管。 壓水室按結構分為螺旋形壓水室、環形壓水室和導葉式壓水室螺旋形壓水室不僅起收集液體的作用，同時在螺旋形的擴散管中

13、將部分液體動能轉換成壓能。螺旋形壓水室具有制造方便，效率高的特點。它適用于單級單吸、單級雙吸離心泵以及多級水平中開式離心泵。環形壓水室在節段式多級泵的出水段上采用。環形壓水室的流道斷面面積是相等的，所以各處流速就不相等。因此，不論在設計工況還是非設計工況時總有沖擊損失，故效率低于螺旋形壓水室。密封裝置離心泵密封裝置有密封環(又稱口環、卡圈)和軸端密封兩部分。密封環 由于離心泵葉輪出口液體是高壓，人口是低壓，高壓液體經葉輪與泵體之間的間隙泄漏而流回吸入處，所以需要裝密封環。其作用是減小葉輪與泵體之間的泄漏損失；另一方面可保護葉輪，避免與泵體摩擦。密封環型式，有平環式、角接式和迷宮式。一般泵使用前

14、兩者，而高壓泵由于單級揚程高，為減少泄漏量，常用迷宮式。軸端密封(簡稱軸封)在泵的轉軸與泵殼之間有間隙，為防止泵內液體流出，或防止空氣漏人泵內(當人口為真空時)，需要進行密封。目前電廠各種泵采用的軸端密封裝置有：填料密封、機械密封、迷宮式密封和浮動環密封。填料密封帶水封環的填料密封結構，如圖所示。它由填料箱4、水封環5、填料3、壓蓋2 和壓緊螺栓等組成，是目前普通離心泵最常用的一種軸封結構,是目前普通離心泵最常用的一種軸封結構。填料密封的效果可用擰緊壓蓋螺栓進行調整，擰緊程度以一秒內有一滴水漏出即可。填料密封放置水封環，其目的是當泵內吸人口處于真空情況時，從水封環注入高于01MPa壓力的水，以

15、防止空氣漏人泵內；再是當泵內水壓高于01MPa 時，可用高于泵內壓力00501MPa 的密封水注入，起到水封、減少泄漏作用，并起冷卻和潤滑的作用。泵在常溫下工作時，一般用浸透石墨或黃油的棉編織物作填料。若溫度、壓力稍高，則用石棉等軟纖維編織物作填料，編織物中加有浸漬石墨的銅、鋁、鉛等金屬絲。輸送高溫水時，還用巴氏合金、鋁或銅等金屬絲(其上浸有石墨、礦物油等潤滑劑)作為填料,它。安裝方便，壽命長等特點。填料密封的最大缺點是只適合低速，即使純金屬填料也只適用于：圓周速度小于25ms的轉軸。什么是機械密封裝置？ 機械密封是無填料的密封裝置，它是靠固定在軸上的動環和固定在泵殼上的靜環，以及兩個端面的緊

16、密接近（由彈簧力滑推，同時又是緩沖補償元件）達到密封的。在機械密封裝置中，壓力軸封水一方面頂住高壓泄出水，另一方面竄進動靜環之間，維持一層流膜，使動靜環端面不接觸。由于流動膜很薄，且被高壓水作用著，因此泄出水量很少，這種裝置只要設計得當，保證軸封水在動、靜環端面上形成流動膜，也可滿足“干轉”下的運轉。機械密封的摩擦耗功較少，一般為填料密封摩擦功率的10%15%，且軸向尺寸不大，造價又低，被認為是一種很有前途的密封裝置。 機械密封機械密封：機械密封是無填料的密封裝置。其結構如圖112 所示，它由動環、靜環、彈簧和密封圈等組成。動環隨軸一起旋轉，并能作軸向移動；靜環裝在泵體上靜止不動。這種密封裝置

17、是動環靠密封腔中液體的壓力和彈簧的壓力，使其端面貼合在靜環的端面上(又稱端面密封)，形成微小的軸向間隙而達到密封的。為了保證動靜環的正常工作，軸向間隙的端面上需保持一層水膜，起冷卻和潤滑作用。這種密封的優點：轉子轉動或靜止時，密封效果都好，安裝正確后能自動調整；軸向尺寸較小，摩擦功耗較少；使用壽命長等。在近代高溫、高壓和高轉速的給水泵上得到了廣泛的應用。其缺點是：結構較復雜，制造精度要求高，價格較貴，安裝技術要求高等一機械損失和機械效率機械損失主要包括軸與軸承、軸端密封的摩擦損失和葉輪圓盤與流體之間的摩擦損失兩部分。軸與軸承、軸端密封的摩擦損失與軸承的型式和結構有關，但這項損失的功率不大，約占

18、水泵軸功率的15，特別是目前在大中型泵中多采用機械密封結構，軸封的摩擦損失就更小。機械損失的主要部分是葉輪圓盤摩擦損失。產生葉輪圓盤摩擦損失的原因是：葉輪側與泵殼（蝸殼）間充滿液體，這些液體受到旋轉葉輪產生的離心力的作用后，形成了回流運動，此時液體和旋轉的葉輪發生摩擦而產生能量損失，這項損失的功率約為軸功率的2一10，是機械損失中的主要部分。機械損失的大小，用機械效率m來表示，離心泵的機械效率一般在0.900.98之間。圓盤摩擦損失與圓周速度的三次方成正比，與葉輪外徑的平方成正比。因為圓周速度與葉輪外徑與轉速成正比，所以圓盤摩擦損失也與轉速的三次方、葉輪外徑的五次方成正比。因此，圓盤摩擦損失隨

19、轉速和葉輪外徑的增加而急劇增加。如果提高單級揚程，采用加大葉輪外徑的方法，則圓盤摩擦損失與葉輪外徑成五次方關系增加，而采用提高轉速的方法，則成三次方關系增加，所以前者損失大于后者。反之，產生相同的揚程(全壓)時，提高轉速，葉輪外徑可以相應減小。因此，圓盤摩擦損失增加較小，甚至不增加，從而可提高機械效率水力損失與水力效率流體在泵內流動時，由于流體阻力的存在，總要消耗一部分能量，這部分能量損失稱為水力損失。水力損失的大小和流道的幾何形狀、壁面的粗糙程度、流體的粘度和流速有關。它主要有以下三部分組成。（1）摩擦阻力損失（2）旋渦阻力損失（3）沖擊損失水力損失的大小用水力效率h來衡量，離心泵的水力效率

20、一般在0.800.95之間 容積損失和容積效率在水泵的轉動部件與靜止部件之間不可避免的 存在間隙，當葉輪轉動時，部分在葉輪中獲得能量的流體從高壓側通過間隙向低壓側泄漏，這種損失稱為容積損失。離心泵的容積損失是由于泄漏所引起的，主要由以下幾種泄漏所造成：（1）葉輪入口處密封間隙的泄漏量（2）平衡裝置所引起的泄漏量（3）級間的泄漏量（4）軸封的泄漏量容積損失的大小，用容積效率v衡量，容積效率一般在0.900.95之間。容積損失和容積效率在旋轉與靜止的部件之間不可避免地有間隙存在,高壓區的流體回通過間隙流入低壓區,從高壓區流入低壓區的這部分流體,雖然在葉輪中獲得了能量,但卻消耗在流動阻力上,這種能量

21、損失叫容積損失.容積損失包括密封環泄漏損失,級間泄漏損失,平衡機構泄漏損失.離心泵的容積效率v一般在0.9.95離心泵轉速變化時引起泵流量、揚程、功率的變化關系Q/Q1=n/n1 H/H1=（n/n1）2 P/P1=（n/n1）3什么是離心泵的串聯運行？串聯運行有什么特點？液體依次通過兩臺以上離心泵向管道輸送的運行方式稱為串聯運行。串聯運行的特點是：每臺水泵所輸送的流量相等，總的揚程為每臺水泵揚程之和。串聯運行時，泵的總性能曲線是各泵的性能曲線在同一流量下各揚程相加所得點相連組成的光滑曲線，其工作點是泵的總性能曲線與管道特性曲線的交點。 離心泵的各種損失及效率離心水泵的損失可概括為機械損失、容

22、積損失和水力損失三種，軸功率減去這三種損失所消耗的功率就等于有效功率。離心泵的總效率離心水泵的總效率等于水力效率、容積效率和機械效率三者的乘積 水泵串聯運行的條件是什么？何時需采用水泵串聯？ 水泵串聯的條件是： 兩臺水泵的設計出水量應該相同，否則容量較小的一臺會發生嚴重的過負荷或限制了水泵的出力。 串聯在后面的水泵（即出口壓力較高的水泵）結構必須堅固，否則會遭到損壞。在泵裝置中，當一臺泵的揚程不能滿足要求或為了改善泵的汽蝕性能時，可考慮采用泵串聯運行方式。什么是離心泵的并聯運行？并聯運行有什么特點？  兩臺或兩臺以上離心泵同時向同一條管道輸送液體的運行方式稱為并聯運行。并聯

23、運行的特點是：每臺水泵所產生的揚程相等，總的流量為每臺泵流量之和。并聯運行時泵的總性能曲線是每臺泵的性能曲線在同一揚程下各流量相加所得的點相連而成的光滑曲線。泵的工作點是泵的總性能曲線與管道特性曲線的交點。離心泵的并聯運行有何要求？  特性曲線差別較大的泵并聯有何不？ 并聯運行的離心泵應具有相似而且穩定的特性曲線，并且在泵的出口閥門關閉的情況下，具有接近的出口壓力。特性曲線差別較大的泵并聯，若兩臺并聯泵的關死揚程相同，而特性曲線陡峭程度差別較大時，兩臺泵的負荷分配差別較大，易使一臺泵過負荷。若兩臺并聯泵的特性曲線相似，而關死揚程差別較大，可能出現一臺泵帶負荷運行，另一臺泵空

24、負荷運行，白白消耗電能，并且易使空負荷運行泵汽蝕損壞。 并聯工作的泵壓力為什么升高？而串聯工作的泵流量為什么會增加？水泵并聯時，由于總流量增加，則管道阻力增加，這就需要每臺泵都提高它的揚程來克服這個新增加的損失壓頭，故并聯運行時，壓力較一臺運行時高一些；而流量同樣由于管道阻力的增加而受制約，所以總是小于各臺水泵單獨運行下各輸出水量的總和，且隨著并聯臺數的增多，管路特性曲線愈陡直以及參與并聯的水泵容量愈小，輸出水量減少得更多。水泵串聯運行時，其揚程成倍增加，但管道的損失并沒有成倍的增加，故富余的揚程可使流量有所增加。但產生的總揚程小于它們單獨工作時的揚程之和。 離心泵的內外徑（進出口）壓力差 (

25、p2 p1)/g =（u22 u12）/2g流體在封閉的葉輪內作旋轉運動時,葉輪進出口的壓力差與葉輪轉動角速度的平方成正比關系變化；與進出口直徑有關，內徑越小，外徑越大則壓力差越大，但進出口直徑均受一定條件的限制；且與密度成正比關系變化，密度大的流體壓力差也越大。什么是離心泵的特性曲線?表示主要性能參數間關系的曲線稱為特性曲線或叫性能曲線.特性曲線包括 : 在一定轉速下的流量-揚程曲線 (Q-H)、流量-功率曲線 (Q-N) 和流量-效率曲線 (Q-).其中最重要的是Q-H曲線，其它曲線都是在它的基礎上繪制的。 在泵的特性曲線上可以查出每種流量下的揚程 H、 功率 N 和泵效率的數據.水泵的Q

26、-H性能曲線形狀有三種：a.平坦形狀：即流量變化較大時，揚程變化較小，適用于流量變化大而要求揚程變化小的情況，如電廠的鍋爐給水泵。b.陡降的性能曲線：流量變化不大時揚程變化較大，適用于揚程變化大而流量變化小的情況，如電廠的循環水泵。c.具有駝峰狀的性能曲線：在上升段工作是不穩定的，所以我們不希望性能曲線出現上升段，或者雖出現但上升段區域越窄越好。機械密封裝置的原理 機械密封裝置是無填料的密封裝置。它是靠固定在軸上的動環和固定在泵殼上的靜環以及兩個端面的緊密接近（由彈簧力滑推）達到密封的。在機械密封裝置中，泄漏返回水經動環座套上的高魯皮夫（Golubiev）反向螺旋槽提升壓力，經過通道強制進入動

27、環和靜環的間隙中去，以帶走摩擦熱和沖掉汽泡雜質等。壓力密封水一方面頂住高壓泄出水，另一方面竄進動靜環之間，維持一層流動膜，使動靜環面不接觸。流動膜很薄，由于高壓水的作用，因此泄出水量很少。機械密封裝置運行過程中出現的問題及分析 機械密封裝置管系的焊接質量差嚴重影響給水泵的安全，當運行中管系輕微泄漏使機械密封液溫度緩慢升高（由于經熱交換器的機械密封液減少，或機械密封液得不到良好的冷卻）；當管系嚴重泄漏使機械密封液溫度急劇升高。這些都使機械密封動環和靜環及貼和面得不到很好的冷卻，使動靜環過熱而損壞。運行中多次發生由于機械密封管系泄漏導致給水泵跳閘，也加重了機械密封的磨損。因此對機械密封裝

28、置管系的焊接質量提出了更高的要求 給水水質對機械密封裝置的影響 由于機械密封裝置對水質的要求較高，當水質惡化時，由于機械密封裝置的循環管系比較細，使機械密封裝置急易堵塞造成機械密封液溫度升高；當給水泵在低轉速運行時，當水質惡化時，由于高魯皮夫（Golubiev）反向螺旋槽的提升壓力較低，使雜質不能被水及時帶走，導致雜質沉積在機械密封貼和面處，劃傷機械密封動靜環的貼和面，使機械密封泄漏。因此必須加強機組啟停機和正常運行的水質的監督 運行方式對機械密封裝置的影響 當機組處于經常性的負荷調整，使給水泵處于變工況狀態或給水泵經常處于啟停狀態時，導致給水泵泵軸的瞬間竄動，使給水泵動靜環間的貼和

29、面間隙過小，不足以形成流動膜，而造成動靜環的干摩擦，使機械密封裝置損壞。某廠#42給水泵曾出現由于泵組本身的平衡破壞，使推力軸承磨損，導致械密封裝置泄漏。因此在運行中盡量減少大幅度的調整泵組。防止機械密封裝置損壞。當給水泵處于正常備用狀態時，此時該泵靜止。由于該泵備用時必須投入暖泵裝置，這時雖然投入了機械密封裝置的冷卻水，但由于泵組未轉動，因此機械密封裝置中的水不可能流動，所以機械密封裝置的石墨環（靜環）處于100以上的高溫中，而當該備用泵聯啟立即帶負荷時，100以上水突然流動起來經過冷卻器后變成30以上的回水流過機械密封裝置的石墨環，使石墨環驟冷而產生裂紋，導致機械密封裝置泄漏。因此在泵組正

30、常備用時可加一個小的循環泵使機械密封裝置的水流動起來，避免上述現象的發生。NPSH和小流量運行NPSHa NPSHr當NPSHa=NPSHr，則對應的流量是泵運行時的最大流量，泵在等于或超過最大流量運行時必定會產生汽蝕，但泵在小流量工作時，泵的運轉也會不穩定，乃至于汽蝕，如當泵在1/3的額定流量小工作是，葉輪入口將會產生二次回流，這股回流在主六的沖刷下，有重回葉輪內往往會引起泵體和管路震動，有時還會在吸入側引起強烈的液柱喘振，同樣此時在葉輪出口也會產生二次流，形成出口壓力不穩定脈動，從而引起泵體和管道震動。泵在小流量工作時雖然流量低，但二次回流占據了較大的葉片入口通流面積，液流真正的過流截面積

31、很小，所以入口的絕對速度v和相對速度w不下降，反而增加，因此必須汽蝕余量也不下降反而增加泵在小流量工作，泵供給的揚程較大，而泵的效率較低，所以泵內的損失較大，泵內的水流幾乎在絕熱下壓縮，除了水流在泵中獲得一定能量外，其余的耗功都轉化為熱能，當泵流量較小是不能把熱量帶走時，就會導致水流溫度升高。何為水泵的允許吸上真空度？為什么要規定這個數值 A.水泵的允許吸上真空度指泵入口處真空允許數值：它是指在當地大氣壓力為10米水柱；輸送溫度為20的水時，在水泵人口處不出現汽蝕的條件下，允許水泵入口處形成真空的最大值。 B. 因為當泵人口處的真空過高時，泵入口處的液體就會汽化產生汽蝕，所以要明確規定水泵的允

32、許吸上真空度數值。什么是水泵的汽蝕現象？有何危害？又如何防止汽蝕的發生？ A.由于葉輪入口處壓力低于工作水溫下飽和壓力，所以會引起一部分水發生汽化，而汽化后的汽泡進入泵內壓力較高的區域時，受壓突然凝結，于是四周的水就向此處補充，造成水擊，這種現象稱為泵的汽蝕。B.汽蝕的危害是：（1）泵體內連續的局部水擊，會使材料表面逐漸疲勞損壞刁1起金屬表面出現麻坑或剝蝕；另一方面，由于水的汽化，水中會分離出氧氣，對金屬部件產生氧化腐蝕。（2）汽蝕過程的不穩定，還會引起水泵產生振動和噪音；同時由于汽蝕時汽泡堵塞了葉輪流道，會造成流量和揚程的降低，嚴重時還會使輸水中斷。因此，泵在運行中應避免發生汽蝕現象。 水泵

33、發生倒轉由什原因引起的？為什么要防止水泵發生倒轉？ 當幾臺泵并列運行，或一臺泵單獨運行，當泵的出口有一段較高的水柱時，這時如一臺泵突然停止轉動，同時泵的逆止門不嚴時，就會引起泵的倒轉。泵倒轉時會造成母管壓力降低，容易引起葉輪串動、軸套松弛，嚴重時會使動靜部分摩擦而損壞。泵發生倒轉時，應關閉泵的出口閥門，使轉子靜止，禁止在出口門未關嚴情況下關閉進口門，防止泵人口側超壓。嚴禁在泵倒轉的情況下啟動這臺泵，否則不僅會引起系統沖擊，發生水錘現象，使設備損壞，而且會因啟動力矩過大，將電機燒毀。怎樣啟動離心水泵? 水泵在啟動前必須對泵組做全面仔細的檢查，正常后，當進水管和泵內全部充滿水后，停止灌水或關閉抽氣

34、管上閥門，調整好密封水，然后啟動動力機。離心泵應關閉出水管上閥門進行啟動，當泵組達到額定轉速時，應立即把閘閥打開出水，否則泵內水流就會因不斷地在泵內循環流動發熱，介質溫度升高，當泵體內液體溫度達到飽合溫度以上時，液體蒸發，就會造成事故。水泵進出口裝有真空表及壓力表時，啟動前應將表下旋塞打開進行測量，并注意真空表和壓力表讀數是否上升。為什么水泵啟動前，應先關閉出口門? 若水泵開啟出口門啟動水泵，會引起水泵啟動負荷過大，電流返回時間長，影響電機壽命，甚至燒電機；另外對系統有較大沖擊。所以水泵啟動前，應先關閉出口門。調速給水泵與定速給水泵相比較有哪些優點？（1）調速給水泵用改變泵的轉速來改變給水的壓

35、力、流量。出口管道上閥門全開，可以減少節流損失，避免閥門的沖蝕；（2）可以很方便地改變泵的特性曲線以適應工況變化的需要，尤其是滿足機組滑參數運行的需要；（3）調速給水泵的電動機是處于空載下啟動，比定速給水泵電動機的啟動沖擊電流小，因此可選用容量較小的電動機；（4）使用調速給水泵可以減化給水系統，節省管閥部件，減少運行人員的操作次數。給水泵設計暖泵系統的作用是什么？（1）由于給水溫度較高，啟動前若不充分暖泵，泵體溫度不均勻，存在上熱下涼的現象。上部膨脹多，下部膨脹少，出現“貓拱背”。會使內部某些動靜間隙消失，聯軸器中心破壞。在這種情況下啟動泵，不可避免地要出現振動，摩擦等。（2）由于給水溫度較高

36、，在不暖泵的情況下啟動，會使泵體受到較大的熱沖擊。另外，與水泵接觸的通流部件受熱快，不與水直接接觸的部分受熱慢。這種由于膨脹速度的不均，就必然產生了熱應力，使泵體變形，發生密封面、結合面不嚴而漏水等現象。為此，給水泵設計了暖泵系統。兩臺性能相同的離心泵并聯工作時的性能曲線 離心式水泵為什么不允許倒轉? 因為離心泵的葉輪是一套裝的軸套，上有絲扣擰在軸上，擰的方向與軸轉動方向相反，所以泵順轉時，就愈擰愈緊，如果反轉就容易使軸套退出，使葉輪松動產生摩擦。且倒轉時揚程很低，甚至打不出水。水泵汽化的原因是什么？ 水泵汽化的原因在于進口水壓過低或水溫過高，入口管閥門故障或堵塞使供水不足，水泵負荷太低或啟動

37、時遲遲不開再循環門，入口管路或閥門盤要漏入空氣等。吸上真空高度臥式泵軸心線距液面的垂直距離稱作水泵的幾何安裝高度，用Hg表示，是影響泵工作性能的一個重要因素。有些泵由于安裝高度較大，以至于泵內汽蝕，甚至安裝高度過大造成吸不上液體，使泵無法工作。水泵吸入口處的真空值，稱為泵的吸上真空高度，用Hs表示，泵的吸上真空高度對于汽蝕是一個重要的因素。泵的吸上真空高度與泵的幾何安裝高度、泵吸入口流速、吸入口阻力損失及吸入液面壓力有關。倘若吸入液面壓力不變，吸上真空高度隨著幾何安裝高度的增加而增大。如果Hs增大到某一數值時，泵內開始氣化，繼而影響泵的工作。對應于這一工況的吸上真空高度，稱為最大吸上真空高度,

38、以Hsmax表示。為保證泵內不發生汽蝕，一般規定留有一定的安全量0.3m，即Hs=Hsmax0.3，泵在運行時入口的真空度不能超過允許的吸上真空高度Hs。為了獲得足夠的允許的幾何安裝高度，吸入管路內的液體的流速不能太高，管道阻力損失不能太大，管路內產生局部阻力的裝置應盡可能減少。另外，為保證離心泵運轉的可靠性，離心泵的幾何安裝高度應該以水泵運行時可能出現的最大工況流量進行計算。當增加泵的幾何安裝高度時，會在更小的流量下發生汽蝕，如圖54 所示。對某一臺水泵來說，盡管其性能可以滿足使用要求，但是如果幾何安裝高度不合適，由于汽蝕的原因，會限制流量的增力，從而導致性能達不到設計要求。因此，確定泵的幾

39、伺安裝高度是保證泵在設計工況下工作時不發生汽蝕的重要條件泵的汽蝕余量分為有效汽蝕余量和必需汽蝕余量。有效汽蝕余量亦稱裝置汽蝕余量，它表示液體由吸入液面流至泵吸入口處，單位重量具有的超過飽和蒸汽壓力的富余能量用ha表示，或以符號NPSHs表示。影響有效汽蝕余量的因素有吸入液面的表面壓力，被吸液體的密度，泵的幾何安裝高度，還有管路的阻力損失等。總之，有效汽蝕余量由泵吸入側管路系統決定，與泵本身無關，在給定的吸入條件下，有效汽蝕余量是可以計算得到的。有效汽蝕余量越大，說明泵吸入口處單位重量液體所具有的超過飽和蒸汽壓力的富余能量越大，這樣出現汽蝕的可能性不會太大。必需汽蝕余量有效汽蝕余量的大小并不能說

40、明泵是否產生氣泡，發生汽蝕。因為有效汽蝕余量僅指液體從吸入液面流至泵吸入口處所具有的超過飽和蒸汽壓力的富余能量，但泵吸入口處的液體壓力并不是泵內壓力最低處的液體壓力。液體從泵吸入口流至葉輪進口的過程中，能量沒有增加，它的壓力還要繼續降低。這一方面是由于過流斷面的逐漸收縮，流速增大而造成；另一方面由于泵吸入口到葉片入口處的流動阻力也會造成液體壓力的進一步降低。所以我們把單位重量的液體從泵吸入口流至葉片進口壓力最低處的壓力降，稱為必需汽蝕余量，用hr表示，或用符號NPSHr表示。必需汽蝕余量與吸入管路裝置系統無關，它只與泵吸入室的結構、液體在葉輪進口處的流速等因素有關，所以必需汽蝕余量由泵入口各因

41、素決定。必需汽蝕余量，是液體從泵吸入口流至葉片進口壓力最低處的壓力降，所以hr越大，則表示壓力降也大，泵的抗汽蝕能力越差，反之抗汽蝕能力就高。P1/g+v12/2g- hr Pv/g P1/g+v12/2g- Pv/g hr 有效汽蝕余量ha= P1/g+v12/2g- Pv/g 不發生汽蝕條件 ha hr ha= Pa/g-H1 - hw -Pv/g hr 高泵抗汽蝕性能的措施改善泵的吸入性能，提高泵的抗汽蝕性能的措施，主要從提高有效汽蝕余量和降低必需汽蝕余量兩個方面入手。1提高有效汽蝕余量的措施（1）降低管路的阻力損失（2）降低泵的幾何安裝高度（3）設置前置泵（4）裝設誘導輪2降低必需汽蝕

42、余量的措施（1）首級葉輪采用雙級葉輪，使葉輪吸入口的液體流速降低一半（2）增大首級葉輪的進口直徑和增大葉輪葉片進口寬度，以降低葉輪入口部分液體流速（3）選擇合適的葉片數和沖角，以改善葉輪的汽蝕性能（4）適當放大葉輪前蓋板處液流轉彎半徑，降低葉片入口的局部阻力損失。軸向力及其平衡離心泵在運行時，由于作用在葉輪兩側的壓力不相等，尤其是高壓水泵，會產生一個很大的壓差作用力，此作用力的方向與離心泵轉軸的軸心線相平行，故稱為軸向力.軸向力產生的原因,作用在葉輪上的推力，作用在后蓋板上的動反力,對于立式水泵，轉子的重量是軸向的，也是軸向力的一部分軸向力的平衡1.采用雙吸葉輪和對稱排列的方式平衡軸向力2.采

43、用平衡孔和平衡管平衡軸向力3.采用平衡盤平衡軸向力,在單吸多級泵中迭加的軸向力很大，一般采用平衡盤或平衡鼓的方法來平衡軸向力給水泵的推力盤的作用如何？在正常運行中如何平衡軸向推力？給水泵的推力盤的作用是平衡泵在運行中產生的部分軸向推力。給水泵軸向推力由帶平衡盤的平衡鼓與雙向推力軸承共同來平衡，限制轉軸的軸向位移。正常運行時，平衡盤基本上能平衡大部分的軸向推力，而雙向推力軸承一般只承擔軸向推力的5左右。在正常運行時，泵的軸向推力是從高壓側推向低壓側的，同時也帶動了平衡盤向低壓側移動。當平衡盤向低壓側移動后，固定于轉子軸上的平衡盤與固定于定子泵殼上的平衡圈之間的間隙就變小，從末級葉輪出口通過間隙、

44、流到給水泵入口的泄漏量就減少，因此平衡盤前的壓力隨之升高，而平衡盤后的壓力基本不變，因為平衡盤后的腔室有管道與給水泵入口相通。平衡盤前后的壓力差正好抵消葉輪軸向推力的變化。隨著給水泵負荷的增加，葉輪上的軸向推力隨之增加，而平衡盤抵消軸向推力的作用也隨之增加。在給水泵啟、停或工況突然改變時，平衡盤能抵抗軸向推力的變化和沖擊。離心泵的平衡盤裝置的構造和工作原理如何？平衡盤裝置的構造由平衡盤、平衡座和調整套（有的平衡盤和調整套為一體）組成。     平衡盤裝置的工作原理是：從末級葉輪出來的帶有壓力的液體，經平衡座與調整套間的徑向間隙流入平衡盤與平衡座間的水室中

45、，使水室處于高壓狀態。平衡盤后有平衡管與泵的入口相連，其壓力近似為泵的入口壓力。這樣在平衡盤兩側壓力不相等，就產生了向后的軸向平衡力。軸向平衡力的大小隨軸向位移變化、調整平衡盤與平衡座間的軸向間隙（即改變平衡盤與平衡座間水室壓力）而變化，從而達到平衡的目的。但這種平衡經常是動態平衡。 水泵平衡盤運行工況的調節泵與風機運行時，由于外界負荷的變化而要求改變其工況，用人為的方法改變工況點則稱為調節。工況點的調節就是流量的調節，而流量的大小取決于工作點的位置，因此，工況調節就是改變工作點的位置。通常有以下方法，一是改變泵與風機本身性能曲線；二是改變管路特性曲線；三是兩條曲線同時改變。改變泵與風機性能曲

46、線的方法有變速調節、動葉調節和汽蝕調節等。改變管路特性曲線的方法有出口節流調節，。介于二者間的有進口節流調節節流調節就是在管路中裝設節流部件(各種閥門，擋板等)，利用改變閥門開度，使管 路的局部阻力發生變化來達到調節的目的。節流調節可分為出口端節流和吸人端節流兩種。多采用出口端調節 將節流部件裝在泵或風機出口管路上的調節方法稱為出口端節流調節,這種調節方式不經濟，而且只能在小于設計流量范圍內調節。但這種調節力法可靠、簡單易行，故仍廣泛的應用于中小功率的泵上。用改變安裝在進口管路上的閥門的開度來改變輸出流量，稱為人口端節流調節。它不僅改變管路的特性曲線，同時也改變了泵與風機本身的性能曲線，因流體

47、進入泵與風機前，流體壓力已下降或產生預旋，使性能曲線相應的發生變化。雖然入口端節流損失小于出口端節流損失，但由于入口節流調節會使進口壓力降低，對于泵來說有引起汽蝕的危險，因而入口端調節僅在風機上使用，水泵則不采用。汽蝕調節通常泵的運行不希望產生汽蝕，但凝結水泵卻利用泵的汽蝕特性來調節流量，實踐證明，采用汽蝕調節對泵的通流部件損壞并不嚴重，相反地，可使泵自動地調節流量，減少運行人員，降低水泵耗電約3040，故在中小型發電廠的凝結水泵上已被廣泛采用。凝結水泵的汽蝕調節，就是把泵的出口調節閥全開，當汽輪機負荷變化時，借凝汽器熱井水位的變化引起汽蝕來調節泵的出水量，達到汽輪機排汽量的變化與泵輸水量的相

48、應變化自動平衡為了使泵在采用汽蝕調節時，汽蝕情況不致太嚴重，確保泵運行的穩定性，則在汽蝕調節時應注意：凝結水泵的性能曲線與管路特性曲線的配合要適當，泵的出口壓力不應過份大于管路所需克服的阻力，即管路特性稍平坦為好，對于泵的性能曲線也宜乎坦型，以便負荷變化時有較大的流量變化范圍。如汽輪機負荷經常變化，特別是長期在低負荷下運行時，采用汽蝕調節會使泵的使用壽命大大降低，為此可考慮開啟凝結水泵的再循環門，讓部分凝水返回凝汽器熱井，使熱井水位不致過低，以減少汽蝕程度。變速調節變速調節是在管路特性曲線不變時，用變轉速來改變泵與風機的性能曲線，從而改變它們的工作點，變速調節的主要優點是大大減少附加的節流損失

49、，在很大變工況范圍內保持較高的效率。但變速裝置及變速原動機投資昂貴，故一般中小型機組很少采用。而現代高參數大容量電站中，泵與風機常采用變速調節。電廠中通常采用變速調節的方法有：直接變速：交流電動機變速，小汽輪機變速；間接變速：液力聯軸器變速，油膜滑差離合器變速，電磁滑差離合器變速等。可動葉片調節大型的軸流式、混流式泵與風機采用可動葉片調節日益廣泛。可動葉片調節，即動葉安裝角可隨不同工況而改變，這樣使泵與風機在低負荷時的效率大大提高泵性能曲線，只能說明泵自身的性能，但泵在管路中工作時，不僅取決于其本身的性能，而且還取決于管路系統的性，即管路特性曲線。由這兩條曲線的交點來決定泵在管路系統中的運行工

50、況暖泵隨著機組容量的增加，鍋爐給水泵啟動前暖泵已成為最重要的啟動程序之一。高壓給水泵無論是冷態或熱態下啟動，在啟動前都必須進行暖泵。如果暖泵不充分，將由于熱膨脹不均，會使上下殼體出現溫差而產生拱背變形。在這種情況下一旦啟動給水泵，就可能造成動靜部分的嚴重磨損，使轉子的動平衡精度受到破壞，結果必然導致泵的振動，并縮短軸封的使用壽命。采用正確的暖泵方式，合理的控制金屬升溫和溫差，是保證給水泵平穩啟動的重要條件。暖泵方式分為正暖(低壓暖泵)和倒暖(高壓暖泵)兩種形式。在機組試啟動或給水泵檢修后啟動時，一般采用正暖，即順水流方向暖泵,如給水泵處于熱備用狀態下啟動，則采用倒暖，即逆原水流方向暖泵，從逆止閥出口的水由出水段下部暖泵管引入泵體內，再從吸人管返回除氧器，這兩種暖泵方式均可避免泵體下部產生死區，以達到泵體受熱均勻之目的。泵體溫度在55以下為冷態，暖泵時間為152h。泵體溫度在90以上(如臨時故障處理后)為熱態，暖泵時間為115h。暖泵結束時，泵的吸入口水