泵工作原理的分类

1容积泵容积泵是依靠工作元件在泵缸（壳）内做往复或回转运动，使工作容积来回交替增大和缩小，实现液体的吸入和排出

动力泵动力泵是依靠快速旋转的叶轮对液体的作用力将机械能传递给液体，使其动能和压力能增加，再通过泵缸将大部分动能转换为压力能而实现输送，动力泵又称为叶轮泵或者叶片泵。

泵运动方式的分类

1往复泵往复泵主要依靠活塞，柱塞或隔膜在泵缸内往复运动，使缸内工作容积交替增大或缩小来输送液体，使之增压的容积泵成为往复泵，根据往复原件不同分为活塞泵，柱塞泵和隔膜泵三种类型

2旋转泵旋转泵利用齿轮，螺杆，叶轮或滑片等工作元件的旋转作用，迫使液体从吸入侧转移到排出侧的容积泵称之为回转式容积泵

依靠叶轮旋转时产生的离心力来输送液体的离心泵和轴流泵是动力泵

3特殊泵（1）射流泵依靠一定压力的工作流体通过喷嘴高速喷出带走被输送流体的泵

水锤泵利用流通中的水被突然制动时所产生的能量，使其中一部份水压升到一定高度的一种泵

电磁泵处于磁场中的通电流体在电磁力的作用下向一定方向流通的泵。主要用于核动力装置中输送热载体的液态金属(钾或者钠)

气体升液泵通过导管将压缩空气或其他压缩气体送到液体的最低处，使之形成比液体轻的气液混合流体，再借管外抽吸的压力将混合流体压升上来

石油化工厂常见泵

1往复泵

主要是柱塞泵和隔膜泵

主要应用于以下场所

流量较低扬程较高

扬程特别高

需要比例泵的场所（催化剂定量）

粘度大的流体（沥青）

间断操作输送排量范围变化范围较宽和种类不同的液体

容许脉动性流动

旋转泵

主要是转子泵，螺杆泵和齿轮泵

旋转泵一般输送高粘度流体的液体，由于依靠精密的内部间隙来达到可靠的运行，通常不适用输送含有固体颗粒及及耐磨性的介质，旋转泵通常由电动机驱动

2动力泵

离心泵

应用最广泛的泵

离心泵几乎可用于工厂往复泵应用特殊场合以外所有介质和场所，可输送含有固体杂质，砂砾和腐蚀性流体，可输送低温，高温及各种易燃易爆介质

轴流泵

通常是单级一般为立式流量范围再180-360000m/h

离心泵

按照叶轮数目分类单级泵只有一个叶轮扬程最高只有120-150m多级泵有两个以上叶轮，扬程较高最高可达百米

吸入方式分类单吸式和双吸式

泵的扬程分类低压泵（扬程小于20m水）中压泵（扬程20-160m水）高压泵（扬程大于160m水）

叶轮构造分类敞开式（叶轮没有前后轮板用于输送污水）半开式（叶轮只有后轮板输送黏性液体或者含有固体颗粒的液体）蔽式叶轮（叶轮前后有轮板输送清洁流体）

泵体结构分类蜗壳泵泵的壳体成螺旋型透平泵即分段式多级泵叶轮外缘还有一个导轮类似于透平机结构

按泵轴位置分类立式泵卧式泵一个平放一个立放

输送介质分类水泵输送冷热水油泵输送各种油品按照油品温度高低分冷油泵《200℃热油泵》200℃耐腐蚀泵输送酸，碱等各种腐蚀性液体砂浆泵输送带固体颗粒的液体如泥浆等

气缚由于泵内存在气而使离心泵打不上液体的现象

诱导轮提高抗泵汽蚀性能

平衡装置平衡叶轮轴向推力

导论能量转换装置

放气孔保证充分排出泵腔内气体避免气体堆积导致泵膜失速或减少泵的扬程

级数增多泵的扬程增大可达到的压力也随之提高级数较多的泵体一般制成分段式结构特点泵体分为吸入段中段和压出段各段之间用拉紧螺栓紧固

叶轮唯一的能量传递组件叶轮采取铸造或精密铸造法整体制成离心泵多采用后弯式叶片

即叶片的弯曲方向与叶轮转动方向相反

吸入室吸入室在叶轮入口之前作用将吸入管的液体用最小能量损失导入叶轮吸入室三种形式锥形吸入室用于小型单级悬臂离心泵螺旋型吸入室多用于悬臂式离心油泵和中开式多级蜗壳泵圆环形吸入室常用多级分段式离心泵

泵体主要是压液室主要作用是收集液体和转换能量把从叶轮排出的液体收集起来导向排出管同时降低液体的速度使动能转化为压力能压液室指的是叶轮出口到泵出口法兰的过流部分常见有蜗壳和导叶（导论）两种形式

蜗壳因流道做成螺旋型液体沿着螺线流动随着流道截面的扩大而降低速度之后有一段扩压段起降速扩压作用

导叶是离心泵的转能装置，用于分段式多级离心泵，它的作用是把叶轮甩出来的液体收集起来，使液体的流速降低，把部分速度能头转变为压力能头后，再均匀地引入下一级或者经过扩散管排出。导叶按其结构形式可分为径向式导叶和流道式导叶。流道式导叶的正向导叶和反向导叶是铸在一起的，中间有一连续流道，使液体在连续的流道内流动，不易形成死角和突然扩散，速度变化比较均匀，水力性能较好，但结构复杂，制造工艺性差。

轴向力一般自叶轮背面指向叶轮入口

1采取双吸叶轮适用于流量较大的场所

2开平衡孔或接平衡管叶轮轮盘上开若干孔液相从平衡孔流到进口使两侧压力相同这种情况要在叶轮背后和泵壳之间增设密封环

3平衡叶片在叶轮背后装有径向叶片叶片推动叶轮背面中心处压力下降轴向力减少此法还能减少轴封负荷防止固体颗粒进入轴封的作用

多级泵

1叶轮对称布置一般用于双数叶轮数若为奇数第一级叶轮要做成双吸叶轮

2平衡鼓（卸荷盘）末级叶轮后端有一个圆柱形平衡鼓注意轴向力发生变化时平衡鼓不能平衡让要安装止推轴承平衡鼓多用于离心压缩机轴向力的平衡，工作流体为气态。但这也不是绝对，例如压缩机、鼓风机中它是气体介质但是也叫平衡盘。平衡鼓通常位于末级叶轮后面，用键或螺纹固定在轴上，平衡室和进口用管线相连。平衡鼓的漏量取决于压差和平衡鼓的敬香间隙，一班漏量较大。通过平衡鼓直径的选择，可平衡90-95%的轴向力，但不能自动平衡轴向力。

3平衡盘

平衡盘多用于多级离心泵轴向力的平衡，工作流体为液态。平衡盘的特点是本身具有自动平衡能力；多用于中型的多级泵、离心压缩机、鼓风机、整体齿式压缩机上。平衡盘有轴向间隙，平衡室和进口用管线相连，平衡盘的直径应选择成使两面的压差足以平衡轴向力。轴向推力大使间隙变小降低了背压，达到自动平衡。为防止过大的平衡流量，可在平衡管线上加孔板。平衡盘的缺点是平衡室压力的变化会引起填料箱压力的变化。平衡盘结构的漏量小，但平衡盘容易磨损。

径向力不平衡主要出现蜗壳式泵平衡措施有两种

1双层蜗室或双蜗室

2相邻俩蜗室旋转180度布置（只应用在多级泵里）

“气蚀”：由于泵的吸上高度过高，使泵内压力等于或低于输送液体温度下的饱和蒸汽压时，液体气化，气泡形成，破裂等过程中引起的剥蚀现象，称“气蚀”现象，“气蚀”发生时液体因冲击而产生噪音、振动、使流量减少，甚者无液体排出。为防止“气蚀”现象发生；泵的实际安装高度应不高于允许吸上高度。

平衡轴向力

1利用对称性平衡轴向力背对背安装面对面安装

2改造叶轮减小或者平衡轴向力平衡孔越靠近密封环平衡轴向力的作用越好

3采取专门平衡装置止推轴承高压的用平衡鼓（静态）或平衡盘（动态）

1耐腐蚀泵

一般采用电位差较小的材料现在非金属材料制作的及带衬里的耐腐蚀泵正在广泛采用

2离心式油泵按照输送油品温度低于200℃的冷油泵和高于200℃的热油泵两类由于油品挥发性强易燃易爆炸温度高有特殊要求

1）工作可靠采取双端面密封防爆或者隔爆电机

2）必须适应输送油品的性质和特点

3）保证各部分热变形相等多采取中心支撑的方式

4）过流部件必须采用耐高温材料热膨胀系数相同的材料

5）保证轴承支座密封等有良好的冷却

6）大型高温泵的耐用性和可靠性

3高速离心泵筒形多级离心泵部分流泵

4齿轮泵工作部件是一对相互啮合的齿轮有内齿外齿直齿斜齿应用多是外啮合圆柱直齿齿轮泵多用于输送润滑油和密封油用的油泵

齿轮泵右侧（吸油腔）齿轮脱开啮合，齿轮的轮齿退出齿间，使密封容积增大，形成局部真空，油箱中的油液在外界大气压的作用下，经吸油管路、吸油腔进入齿间。随着齿轮的旋转，吸入齿间的油液被带到另一侧，进入压油腔。这时轮齿进入啮合，使密封容积逐渐减小，齿轮间部分的油液被挤出，形成了齿轮泵的压油过程。齿轮啮合时齿向接触线把吸油腔和压油腔分开，起配油作用。当齿轮泵的主动齿轮由电动机带动不断旋转时，轮齿脱开啮合的一侧，由于密封容积变大则不断从油箱中吸油，轮齿进入啮合的一侧，由于密封容积减小则不断地排油，

特点

流量和排出压力无关

啮合时齿间容积变化不均匀产生流量和压力的脉动

与往复泵相比不需要吸排油阀

适合不含固体杂质的高黏度液体

困油现象

齿轮泵要能连续地供油，就要求齿轮啮合的重叠系数ε大于1，也就是当一对齿轮尚未脱开啮合时，另一对齿轮已进入啮合，这样，就出现同时有两对齿轮啮合的瞬间，在两对齿轮的齿向啮合线之间形成了一个封闭容积，一部分油液也就被困在这一封闭容积中〔见图3-5(a)〕，齿轮连续旋转时，这一封闭容积便逐渐减小，到两啮合点处于节点两侧的对称位置时〔见图3-5(b)〕，封闭容积为最小，齿轮再继续转动时，封闭容积又逐渐增大，直到图3-5(c)所示位置时，容积又变为最大。在封闭容积减小时，被困油液受到挤压，压力急剧上升，使轴承上突然受到很大的冲击载荷，使泵剧烈振动，这时高压油从一切可能泄漏的缝隙中挤出，造成功率损失，使油液发热等。当封闭容积增大时，由于没有油液补充，因此形成局部真空，使原来溶解于油液中的空气分离出来，形成了气泡，油液中产生气泡后，会引起噪声、气蚀等一系列恶果。以上情况就是齿轮泵的困油现象。这种困油现象极为严重地影响着泵的工作平稳性和使用寿命。

为了解决困油现象采取卸荷办法使闭死容积与吸油腔或压油腔联通但为了容积效率最好在压油时与压油腔联通吸油时和吸油腔联通

协合方法

开卸荷槽

开卸荷孔

其他措施

平衡径向力

由于存在高压压油腔和低压吸油腔产生不平衡的径向力太大会导致泵轴变形消除方式如下

使压油腔孔道尺寸比吸油腔小和加大径向间隙

在轴承座圈上开压力平衡槽

在泵体上开压力平衡槽

内啮合和外啮合的特点

在相同流量下内啮合齿轮泵尺寸比外啮合齿轮泵的尺寸小

内啮合比外啮合齿轮泵的流量均匀性高

内啮合齿轮泵比外啮合齿轮泵复杂

真空泵

用于设备抽取气体产生负压的机器称为真空泵

水环真空泵适用于抽吸带液体的气体可以避免气体在抽吸过程中发生泄露或者发热

水环真空泵

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。

水环式真空泵的优点：

结构简单，制造精度要求不高，容易加工。

结构紧凑，泵的转数较高，一般可与电动机直联，无须减速装置。故用小的结构尺寸，可以获得大的排气量，占地面积也小。

压缩气体基本上是等温的，即压缩气体过程温度变化很小。

由于泵腔内没有金属磨擦表面，无须对泵内进行润滑，而且磨损很小。转动件和固定件之间的密封可直接由水封来完成。

吸气均匀，工作平稳可靠，操作简单，维修方便。水环式真空泵的缺点：

效率低，一般在30%左右，较好的可达50%。

真空度低，这不仅是因为受到结构上的限制，更重要的是受工作液饱和蒸气压的限制。用水作工作液，极限压强只能达到2000~4000Pa。用油作工作液，可达130Pa。

总之，由于水环泵中气体压缩是等温的，故可以抽除易燃、易爆的气体。由于没有排气阀及摩擦表面，故可以抽除带尘埃的气体、可凝性气体和气水混合物。有了这些突出的特点，尽管它效率低，仍然得到了广泛的应用

旋涡泵是指叶轮为外缘部分带有许多小叶片的整体轮盘，液体在叶片和泵体流道中反复做旋涡运动的泵。旋涡泵虽属于叶片式机械的范畴，但其工作过程、结构以及特性曲线的形状等与离心泵和其他类型泵都不太相同。

旋涡泵与其他类型的泵比较具有以下几个特点：

(1)旋涡泵是结构最简单的高扬程泵。与相同尺寸的离心泵相比，它的扬程比离心泵高2～4倍；与相同扬程的容积泵相比，它的尺寸要小得多，结构也简单得多。

(2)旋涡泵的效率很低（由于液体在流道内撞击损失较大），最高不超过45%，通常为15%～40%。因此，它难做成大功率的泵。从如今生产的旋涡泵来看，功率一般不超过30kw。但低比转数的离心泵效率比它还低，因此，旋涡泵代替低比转数的离心泵使用的场合是很多的。

(3)大多数旋涡泵都具有自吸能力，有些旋涡泵还可以抽气或抽送汽液混合物，这是一般离心泵无能为力的。如果和离心泵配套使用既可以扬程提高又可以改善吸入条件

(4)漩涡泵不适用输送高黏度液体＜15°E

(5)制造加工容易形状不复杂

具体来说，对于闭式叶轮旋涡泵，只要设置一个简单的附加装置即可以自吸。对于开式叶轮、闭式流道的旋涡泵来说，它具有自吸能力，通常用于抽气；而开式叶轮、开式流道的旋涡泵则用作输送液体，不能自吸。通常这两种泵组装在一起，前者作为抽真空泵，后者作为工作泵。例如，加油车的旋涡泵，还有其他结构的旋涡泵。