水泵原理介绍

       是利用离心力的作用增加水体压力并使之流动的一种泵。由泵壳、叶轮、 转轴等组成。动力机带动转轴,转轴带动叶轮在泵壳内高速旋转,泵内水体被迫随叶轮转动而产生离心力。离心力迫使液体自叶轮周边抛出,汇成高速高压水流经泵壳排出泵外,叶轮中心处形成低压,从而吸入新的水流,构成不断的水流输送作用。叶轮具有逆旋转方向弯曲的叶片,其结构型式有封闭式、半封闭式和敞开式3种,农用的多为封闭式叶轮,叶片两侧由圆盘封闭。泵体沿出水管方向逐渐扩张成蜗壳形。水流自叶轮一面吸入的称单吸,自叶轮两面吸入称双吸。为增加扬程,可将多个叶轮装在同一轴上成为多级离心泵。由前一叶轮排出的水进入后一叶轮的进水口,增压后再从后一叶轮排出,因而叶轮数愈多,压力愈高。有的带有能自动排除吸水管和泵体内空气的装置,在起动前无需向泵体灌水,称自吸离心泵,但其效率常低于一般。

       在农田排灌和农牧业供水中应用最广。多用于扬程高而流量小的场合。单级的扬程为5~125米,排出的流量均匀,一般为6.3~400米3/小时,效率约可达86~94%。

        混流泵构造和工作原理兼有离心泵和轴流泵两种类型的特点的一种水泵。叶轮被动力机械带动旋转时,叶片一方面推动着水体,同时又驱使水体旋转产生离心作用。水体在叶片的推力和离心力的作用下产生流动和提高压力。水流由轴向流入叶轮后沿叶片斜向流出,常用于输送排量较大而压力中等的场合。通常有蜗壳式和导叶式两种类型。蜗壳式混流泵的结构同相似,利用蜗壳形流道将水流通过叶轮后获得的动能转换为压力能,一般中、小型混流泵多采用蜗壳式结构。导叶式混流泵也称斜流泵,其结构与轴流泵相似,具有径向尺寸较小,结构简单轻便等特点。大型混流泵以导叶式居多,其叶片的安装角度一般也能调节。混流泵的扬程范围一般为 3~10.5米,起动功率较低,能适应水位的变化,流量为0.1~50米3/秒;效率可达64~86%。20世纪70年代以来,大型混流泵的发展速度较快,在许多场合有取代大型轴流泵的趋势。

         长轴多数是一个立式单吸,其叶轮装在井中动水位以下,动力机设置在井上,通过传动长轴驱动叶轮在导流壳内旋转,水流沿导流壳与叶轮之间的流道,经输水管向上提升到地面。扬程高时可采用多个叶轮串联的多级离心泵。由于传动长轴的制造和安装精度要求较高,效率随井深的增加而显著降低,因而一般只用于不超过100米的深井。

       潜水电泵泵体叶轮和驱动叶轮的电机都潜入水中工作的一种水泵,有深井用和作业面用两种。深井用潜水电泵通过伸入井中的电缆向电机供电,免去了传动长轴,因而结构紧凑,重量轻,安装、使用和转移方便,在有电源地区有取代长轴深井泵的趋势,但对含沙量大的水井和无电源地区不适用。潜水电泵用的电动机有干式(电机全部密封)、半干式(电机的定子密封,而转子在水中运转)、充油式(电机内部充油以防水分侵入绕组)和湿式(电机内部充水,定子和转子都在水中运转)等类型。前3种都需要密封且制造安装精度要求较高,因而农用深井潜水电泵通常采用湿式电动机,其定子绕组采用耐水绝缘导线或在定子绕组端部及槽内浇注合成树脂,水进入电机内部影响不大,密封结构可大大简化,只要求防砂。有的深井潜水电泵扬程高达1400米,{zd0}流量达1.4米3/秒。

        射流式通常是由射流泵和配以相应套管组成。用于从30米以内的深井中提水。射流泵的工作原理是使压力通过喷嘴喷射到喉管的入口处,由于射流的横向紊动扩散作用,带走吸水管内的空气,使管内形成真空,井水被吸入并与射流水在喉管内混合,进行能量交换。在喉管的出口处二者的流速趋近一致,再通过扩散管将大部分动能转换为压力能,使水压进一步提高,{zh1}从排水管排出。

       射流式有两种组合类型:①将射流泵同并联,离心泵通过管路将压力水送入射流泵,射流泵将这部分水与被吸水一同向上提升,从而使小流量的高压水转换成大流量的低压水,主要用于地面灌溉和渠道清淤等;②将射流泵和串并联,使射流泵给加压,提高其吸程,而将的出水量分出一部分提供给射流泵,其余部分送入压水池或压力管路,其出水压力较高,主要用于喷灌设备和农牧业供水。同潜水电泵和长轴相比,射流式具有结构简单、工作可靠、制造方便、成本低等特点;但效率较低,相同工况下的电耗较高。

        依靠螺杆转动时泵腔容积的变化吸入和输送水体的一种容积泵。有单螺杆、双螺杆和多螺杆等类型。在农业中使用的是单,其泵腔由钢制螺杆和固定安装在泵壳内的橡胶套管组成。具有单螺距的螺杆在具有双螺距内螺旋的套管内转动,两者间形成的空腔由吸入端移动到出口端,从而形成连续的水流。由于其结构简单、体积小、拆装容易、工作可靠,自吸性能好,多用于移动式喷灌系统。

        手动用于低扬程、小流量的提水作业,由泵体、 进出水管、进出水阀门、 隔膜和推拉杆等组成。泵体可由一个或两个泵腔组成。具有两个泵腔的,其隔膜设置在泵体的中央,或两个隔膜分别装在分隔的两个泵腔外侧。工作时由两人用手操纵与隔膜相连的推拉杆,推动隔膜作压进和张开的往复运动,使两个泵腔的容积交替扩大和缩小。当泵腔扩大时,压力减小,进水阀开启出水阀关闭,水从进水管流入泵腔;当泵腔缩小时,压力加大,进水阀关闭,出水阀开启,泵腔内的水从排水管流出,两个泵腔交替吸水和排水,每小时可提水10~20吨。

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