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      水泵原始的活塞泵的起源和應(yīng)用介紹
      


      作者：tnbf   更新時(shí)間：2019-09-06 14:22:12   
      




      


              泵主要用來(lái)輸送液體包括水
      、油
      、酸堿液
      、乳化液
      、懸乳液和液態(tài)金屬等，也可輸送液體
      、氣體混合物以及含懸浮固體物的液體
      。     水的提升對(duì)于人類生活和生產(chǎn)都十分重要。古代就已有各種提水器具
      ，例如埃及的鏈泵（公元前17世紀(jì)）
      ，zg****的桔槔（公元前17世紀(jì)）、轆轤（公元前11世紀(jì)）和水車（公元1世紀(jì)）
      。比較******的還有公元前三世紀(jì)
        ，阿基米德發(fā)明的螺旋桿，可以平穩(wěn)連續(xù)地將水提至幾米高處
        ，其原理仍為現(xiàn)代螺桿泵所利用
        。
          公元前200年左右，古希臘工匠克特西比烏斯發(fā)明的滅火泵是一種原始的活塞泵
        ，已具備典型活塞泵的主要元件
        ，但活塞泵只是在出現(xiàn)了蒸汽機(jī)之后才得到迅速發(fā)展。
          1840～1850年
        ，美國(guó)沃辛頓發(fā)明泵缸和蒸汽缸對(duì)置的
        ，蒸汽直接作用的活塞泵，標(biāo)志著現(xiàn)代活塞泵的形成
        。19世紀(jì)是活塞泵發(fā)展的高潮時(shí)期
        ，當(dāng)時(shí)已用于水壓機(jī)等多種機(jī)械中。然而隨著需水量的劇增
        ，從20世紀(jì)20年代起
        ，低速的、流量受到很大限制的活塞泵逐漸被高速的離心泵和回轉(zhuǎn)泵所代替
        。但是在高壓小流量領(lǐng)域往復(fù)泵仍占有主要地位
        ，尤其是隔膜泵、柱塞泵******優(yōu)點(diǎn)
        ，應(yīng)用日益增多
        。
          回轉(zhuǎn)泵的出現(xiàn)與工業(yè)上對(duì)液體輸送的要求日益多樣化有關(guān)。早在1588年就有了關(guān)于四葉片滑片泵的記載
        ，以后陸續(xù)出現(xiàn)了其他各種回轉(zhuǎn)泵
        ，但直到19世紀(jì)回轉(zhuǎn)泵仍存在泄漏大、磨損大和效率低等缺點(diǎn)。20世紀(jì)初
        ，人們解決了轉(zhuǎn)子潤(rùn)滑和密封等問(wèn)題
      ，并采用高速電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，適合較高壓力
      、中小流量和各種粘性液體的回轉(zhuǎn)泵才得到迅速發(fā)展
      。回轉(zhuǎn)泵的類型和適宜輸送的液體種類之多為其他各類泵所不及
      。
          利用離心力輸水的想法早出現(xiàn)在列奧納多&bull;達(dá)芬奇所作的草圖中
      。1689年，法國(guó)物理學(xué)家帕潘發(fā)明了四葉片葉輪的蝸殼離心泵
      。但更接近于現(xiàn)代離心泵的
      ，則是1818年在美國(guó)出現(xiàn)的具有徑向直葉片、半開(kāi)式雙吸葉輪和蝸殼的所謂馬薩諸塞泵
      。1851～1875年
      ，帶有導(dǎo)葉的多級(jí)離心泵相繼被發(fā)明，使得發(fā)展高揚(yáng)程離心泵成為可能
      。
          盡管早在1754年
      ，瑞士數(shù)學(xué)家歐拉就提出了葉輪式水力機(jī)械的基本方程式，奠定了離心泵設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)
      ，但直到19世紀(jì)末
      ，高速電動(dòng)機(jī)的發(fā)明使離心泵獲得理想動(dòng)力源之后，它的******性才得以充分發(fā)揮
      。在英國(guó)的雷諾和德國(guó)的普夫萊德雷爾等許多學(xué)者的理論研究和實(shí)踐的基礎(chǔ)上
      ，離心泵的效率大大提高，它的性能范圍和使用領(lǐng)域也日益擴(kuò)大
      ，已成為現(xiàn)代應(yīng)用廣
      、產(chǎn)量大的泵。
          泵通常按工作原理分容積式泵
      、動(dòng)力式泵和其他類型泵
      ，如射流泵、水錘泵
        、電磁泵
        、氣體升液泵
        。泵除按工作原理分類外
        ，還可按其他方法分類和命名。例如
        ，按驅(qū)動(dòng)方法可分為電動(dòng)泵和水輪泵等
        ；按結(jié)構(gòu)可分為單級(jí)泵和多級(jí)離心泵；按用途可分為鍋爐給水泵和計(jì)量泵等；按輸送液體的性質(zhì)可分為水泵
        、油泵和泥漿泵等
      。
          容積式泵是依靠工作元件在泵缸內(nèi)作往復(fù)或回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使工作容積交替地增大和縮小
      ，以實(shí)現(xiàn)液體的吸入和排出
      。工作元件作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的容積式泵稱為往復(fù)泵，作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的稱為回轉(zhuǎn)泵
      。前者的吸入和排出過(guò)程在同一泵缸內(nèi)交替進(jìn)行
      ，并由吸入閥和排出閥加以控制；后者則是通過(guò)齒輪
      、螺桿
      、葉形轉(zhuǎn)子或滑片等工作元件的旋轉(zhuǎn)作用，迫使液體從吸入側(cè)轉(zhuǎn)移到排出側(cè)
      。
          容積式泵在一定轉(zhuǎn)速或往復(fù)次數(shù)下的流量是一定的,幾乎不隨壓力而改變
      ；往復(fù)泵的流量和壓力有較大脈動(dòng)，需要采取相應(yīng)的消減脈動(dòng)措施
      ；回轉(zhuǎn)泵一般無(wú)脈動(dòng)或只有小的脈動(dòng)
      ；具有自吸能力，泵啟動(dòng)后即能抽除管路中的空氣吸入液體
      ；啟動(dòng)泵時(shí)須***將排出管路閥門******打開(kāi)
      ；往復(fù)泵適用于高壓力和小流量；回轉(zhuǎn)泵適用于中小流量和較高壓力
      ；往復(fù)泵適宜輸送清潔的液體或氣液混合物
      。總的來(lái)說(shuō)
      ，容積泵的效率高于動(dòng)力式泵
      。
          動(dòng)力式泵靠快速旋轉(zhuǎn)的葉輪對(duì)液體的作用力，將機(jī)械能傳遞給液體,使其動(dòng)能和壓力能增加
      ，然后再通過(guò)泵缸
      ，將大部分動(dòng)能轉(zhuǎn)換為壓力能而實(shí)現(xiàn)輸送。動(dòng)力式泵又稱葉輪式泵或葉片式泵
      。離心泵是常見(jiàn)的動(dòng)力式泵
      。
          動(dòng)力式泵在一定轉(zhuǎn)速下產(chǎn)生的揚(yáng)程有一限定值,揚(yáng)程隨流量而改變；工作穩(wěn)定
      ，輸送連續(xù)
      ，流量和壓力無(wú)脈動(dòng)；一般無(wú)自吸能力
      ，需要將泵先灌滿液體或?qū)⒐苈烦槌烧婵蘸蟛拍荛_(kāi)始工作 
      ；適用性能范圍廣
      ；適宜輸送粘度很小的清潔液體，特殊設(shè)計(jì)的泵可輸送泥漿
      、污水等或水輸固體物
      。動(dòng)力式泵主要用于給水、排水
      、灌溉
      、流程液體輸送、電站蓄能
      、液壓傳動(dòng)和船舶噴射推進(jìn)等
      。
          其他類型的泵是指以另外的方式傳遞能量的一類泵。例如噴射泵是依靠高速噴射出的工作流體 
      ，將需要輸送的流體吸入泵內(nèi)
      ，并通過(guò)兩種流體混合進(jìn)行動(dòng)量交換來(lái)傳遞能量；水錘泵是利用流動(dòng)中的水被突然制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的能量
      ，使其中的一部分水壓升到一定高度
      ；電磁泵是使通電的液態(tài)金屬在電磁力作用下 ，產(chǎn)生流動(dòng)而實(shí)現(xiàn)輸送
      ；氣體升液泵通過(guò)導(dǎo)管將壓縮空氣或其他壓縮氣體送至液體的底層處
      ，使之形成較液體輕的氣液混合流體，再借管外液體的壓力將混合流體壓升上來(lái)
      。
          泵的性能參數(shù)主要有流量和揚(yáng)程
      ，此外還有軸功率、轉(zhuǎn)速和必需汽蝕裕量
      。流量是指單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)泵出口輸出的液體量
      ，一般采用體積流量；揚(yáng)程是單位重量輸送液體從泵入口至出口的能量增量 
      ，對(duì)于容積式泵
      ，能量增量主要體現(xiàn)在壓力能增加上，所以通常以壓力增量代替揚(yáng)程來(lái)表示
      。泵的效率不是一個(gè)獨(dú)立性能參數(shù)
      ，它可以由別的性能參數(shù)例如流量、揚(yáng)程和軸功率按公式計(jì)算求得
      。反之
      ，已知流量、揚(yáng)程和效率
      ，也可求出軸功率
      。
          泵的各個(gè)性能參數(shù)之間存在著一定的相互依賴變化關(guān)系，可以通過(guò)對(duì)泵進(jìn)行試驗(yàn)
      ，分別測(cè)得和算出參數(shù)值
      ，并畫成曲線來(lái)表示
      ，這些曲線稱為泵的特性曲線
      。每一臺(tái)泵都有特定的特性曲線
      ，由泵制造廠提供。通常在工廠給出的特性曲線上還標(biāo)明推薦使用的性能區(qū)段
      ，稱為該泵的工作范圍
      。
          泵的實(shí)際工作點(diǎn)由泵的曲線與泵的裝置特性曲線的交點(diǎn)來(lái)確定。選擇和使用泵
      ，應(yīng)使泵的工作點(diǎn)落在工作范圍內(nèi)
      ，以保證運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)濟(jì)性和安全。此外
      ，同一臺(tái)泵輸送粘度不同的液體時(shí)
      ，其特性曲線也會(huì)改變。通常
      ，泵制造廠所給的特性曲線大多是指輸送清潔冷水時(shí)的特性曲線
      。對(duì)于動(dòng)力式泵，隨著液體粘度增大
      ，揚(yáng)程和效率降低
      ，軸功率增大，所以工業(yè)上有時(shí)將粘度大的液體加熱使粘性變小