0101往复泵

第一章 往复泵

第一节 往复泵的工作原理和特点 属容积式泵（靠泵内容积的变化产生吸排） 基本组成 活塞、活塞杆、泵缸、泵阀、曲柄连杆机构 一、往复泵的工作原理 ★★★1 往复泵吸排原理： 吸入过程——活塞移动，泵缸内容积增大，形成低压，这时排出阀关闭，液体经吸入阀吸入； 排出过程——活塞移动，泵缸内容积减小，压力提高，关闭吸入阀而顶开排出阀，排出液体。 1.单作用往复泵 活塞往复一次，吸排液体一次； 仅活塞的一端腔室工作，吸排阀各一个。 作用数K：活塞每一往复行程(曲轴每一转)吸排液体的次数。 2. 双作用往复泵 活塞往复一次，吸排液体两次； 活塞的两端腔室均工作，吸排阀各两个。 三缸三作用(曲柄夹角120°) 双缸四作用(曲柄夹角90°) 二、往复泵的流量 1.理论流量：活塞的有效工作面在单位时间内所扫过的容积。 Qt =60 K AeS n m3/h K——泵的作用数； S——活塞行程，m； n——泵的转速，r／min； Ae——活塞平均有效工作面积，m2。 往复泵的实际流量Q＜理论流量Qt的原因 (1)泵吸入的液体可能含有气泡； (2)活塞换向时，由于泵阀关闭迟滞造成液体流失； (3)活塞环、活塞杆填料等处由于存在一定的间隙以及泵阀关闭不严等会产生漏泄。 2.瞬时流量：任一时刻泵的理论流量。 q?Av?Ar?sin? 活塞速度不均匀造成流量不均匀。 电动往复泵是通过曲柄连杆机构将电动机的回转运动转换为活塞的往复运动，活塞速度是周期性地变化的，故其瞬时流量也将周期性地变化。 不均匀程度用脉动率?Q表示。 ?流量。 Q??qmax?qmin?/qm qqqmax,min,m 分别为表示最大、最小和平均理论多作用往复泵流量的均匀程度显然要比单作用泵强； 作用数K越大，流量越均匀；

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奇数K的往复泵比偶数K的往复泵的流量均匀。 三作用泵流量最均匀(?Q最小) ，单作用?Q最大。 泵的正常工作条件 一、泵的正常吸入条件[Normal Suction Condition] 必须能产生足够的真空度(能吸入)，但不能大于允许吸上真空度(不汽化)。 ??vs2?能吸入 ps?psr??z???hs??g ?s2g??不汽化 psmin?pv 注：ps:泵的吸入口压力； psr:吸入液面上的压力； pv:液体对应温度下的饱和压力。 (1)吸入液面压力psr越小则ps越小，吸入条件越差。 (2)吸高zs越大则ps越小，吸入条件越差。一般许用吸高5~6m，有时为流注吸高。 (3)吸入管流速vs和?hs越大则ps越小。(管径、长度；沿程阻力、局部阻力) (4)油温低，?和?hs大ps小；水温高， pv大要求ps大,否则易气蚀。 (5) 液体种类影响?越大则ps越小。 (6)液体不稳定流动产生惯性水头，与液段长度和加速度成正比，使吸入条件变差。吸入行程开始，缸内压力最低。 二、泵的正常排出条件[Normal Discharge Condition] 必须能产生足够大的排出压力(能排出)， 容积式泵不能大于额定排出压力(不过载)， 叶轮式泵不超过封闭扬程并接近封闭扬程(高效率)。 pd?pdr??zd??hd??g 注：pd:泵的排出口处压力； pdr:排出液面上的压力。 一﹑单选题: 1. 往复泵的作用数一般是指活塞在 的排水次数。

A.每秒钟内 B.每分钟内 C.电动机每转 D.曲轴每转 2. 往复泵阀箱被吸入阀和排出阀分隔为三层，中层通 。

A.吸入管 B.排出管 C.泵缸 D.空气室

3. 双缸四作用往复泵漏装一个泵阀，如不计活塞杆体积，理论上流量

将 。

A.减少1/2 B.减少1/4 C.减少1/8 D.为零

提示：往复泵漏装一个泵阀则使用该阀的泵缸工作空间失效。双缸四作用往复泵共有四个工作空间（每个泵缸的活塞两侧）。 4. 影响往复泵理论流量的因素有 。

A.泵的排出压力 B.泵的作用次数 C.泵的强度 D.泵的内漏量 5. 电动往复泵排量不均匀的直接原因在于 。

A.活塞运动速度不均 B.转速太慢

C.液体的惯性力大 D.活塞作往复运动

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6. 往复泵的转速不能太高，主要是由于 的限制。

A.泵的结构强度 B.泵阀工作性能 C.泵的输出功率 D.允许吸入真空度 7. 往复泵转速增加时则 。

A.流量增加 B.工作 压头增加 C.功率增加 D.A+B+C

8. 双缸四作用往复泵如丢失一个泵阀，则少装 阀对流量影响最小。

A.吸入 B.排出 C.为带活塞杆的泵缸空间工作的 D.与C相反

提示：丢失一个泵阀则使用该阀的工作空间失效，带活塞杆的泵缸工作空间流量相对较小。

9. 往复泵如果反转 。

A.不能排液 B.吸、排方向不变 C.安全阀顶开 D.原动机过载

提示：如果不考虑润滑问题，往复泵正、反转工作没有什么不同。 10. 下列往复泵中流量最均匀的是 泵。

A.单作用 B.双作用 C.三作用 D.双缸四作用 11. 往复泵流量（单位为m3/h）估算式是 。（K为泵作用数；A为活塞

有效工作面积，单位为m2；S为活塞行程，单位为m；n为曲轴转速，单位为r/min；η是泵的效率；ηv是泵的容积效率）。 A.Q=KASnηv B.Q=KASnη C.Q=60KASnη D.Q=60KASnηv

12. 为保证水泵工作时不发生汽蚀，水泵的吸入压力Ps与泵所输送液体温度下

对应的饱和蒸气压力Pv之间的关系必须是 。 A.PSPV D. PS≥PV 13. 电动往复泵流量不均匀是因为 。

A.转速太快 B.转速太慢 C.转速不均匀 D.都不是 14. 提高往复泵的 可避免产生“气穴”。

A.转速 B.功率 C.吸入压力 D.排出压力 15. 双缸四作用电动往复泵曲柄互成 。

A.90° B.120° C.180° D.0°

提示:如互成180°则两缸活塞同时到达上、下止点，泵流量脉动地很大。 16. 三作用电动往复泵曲柄互成 。

A.90° B.120° C.180° D.0° 提示：互成120°流量脉动最小。

参考答案

1. D 2. C 3. B 4. B 5. A 6. B 7. D 8. C 9. B 10. C 11. D 12. C 13. D 14. C 15. A 16. B

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三、往复泵的特点[Characteristics] ★★★1 1. 强自吸能力[Self-priming]：自身可抽出吸入段内的空气而吸排液体的能力，取决于泵的密封性能。用自吸高度和自吸时间衡量。 2. 理论流量取决于作用数、泵缸内径、行程、转速，与工作压力无关。 3. 额定排出压力与泵尺寸、转速无关，取决于原动机功率、轴承承载能力、强度、密封性能。所以必须设安全阀[Safety Valve]，开排出阀起动。实际排压取决于管路阻力、排出液面高度和压力。 以上是容积式泵共有特点。 4. 流量不均匀，排压波动。(多作用泵、空气室) 5. 受泵阀工作性能限制(避免惯性水头太大、泵阀关闭滞后和敲击严重)，转速不宜太高。 6. 液体含固体杂质会磨损泵阀、泄漏。(滤器) 7. 结构复杂，易损件多。 (活塞环、泵阀、填料) 第三节 往复泵的空气室和泵阀 ★★★1 一、空气室[Air Vessel/Accumulator] 由于活塞的变速运动，造成吸、排液体时流量和吸、排压力的波动。恶化了原动机的工作条件，会引起管路振动，降低了装置和仪表的工作可靠性。吸排压力的剧烈波动还可能造成活塞和液流的暂时脱离，引起液击，而且使泵的吸入性能变差，并限制了泵转速的提高。 1. 空气室的原理和作用 往复泵的空气室是一个充有空气的容器，装设在泵的吸人口或排出口附近，分别称为吸人空气室和排出空气室。 当瞬时流量q小于平均流量时qm,排出管流动阻力 较小，排出压力pd较低，空气室内的气体膨胀， 一部分液体中从空气室流向排出管，从而使排出 管路中的流量接近均匀。 当往复泵的瞬时流量q大于平均流量qm时，排出管 流动阻力较大，泵的排出压力pd较高，空气室内 气体被压缩，泵缸所排液体一部分(超出按平均流 量供应的部分，进入空气室储存; 空气室和泵之间的流量不均匀，空气室之外的管路流量均匀。 排出空气室作用：降低流量和排压波动率。 吸入空气室作用：降低因惯性水头引起的 吸压波动，防止气穴现象。 船用往复泵一般排出管路较长，为了减排出压力和流量的脉动，常装设排出空气室。而吸入端只要压力波动不致使吸入真空度超过允许吸上真空度，一般不装设吸入空气室。 规定双缸四作用电动往复泵排出空气室容积大于液缸行程容积的4倍。 2. 空气室的安装和管理 4