轮机概论教案.省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx
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1、第五章第五章 船用泵船用泵 楼海军第1页第一节 船用泵概述n一、泵功用和分类:一、泵功用和分类:1.作用:在船上经常需要输送水、油和其它各种液体,这些输送任务都是经过一个称为泵设备来完成,所以泵是用来输送液体一个机械。液体不可能自发地从压力比较低处流入压力比较高处,而需要向输送液体提供足够机械能才能到达输送液体目标,从这种意义讲,泵是用来提升液体机械能一个设备。第2页n2.种类:1)按用途可分为:船舶通用泵:是为船舶营运及船上人员生活需要而设置,是机动船舶都须装备泵,主要有压载水泵、舱底水泵、消防水泵、卫生水泵和淡水泵等。船舶动力装置用泵:是为船舶动力装置工作需要而设置。柴油机船舶主要有燃油驳
2、运泵、燃油输送泵、主机缸套和活塞冷却泵、海水循环泵、润滑油泵、润滑油驳运泵、柴油发电机冷却水泵和海水泵等。船舶辅助机械用泵:主要是为船舶辅助机械提供服务。船舶专用泵:是用来满足特殊船舶需要,如油船上货油泵、挖泥船上吸泥泵、破冰船上压载泵、深水打捞船上打捞泵、消防船上消防泵以及油船上货油泵等。第3页n2)按工作原理能够分为:容积式泵:主要是经过运动部件位移,使泵工作空间容积发生改变来吸排液体,从而把机械能传给液体,到达输送液体目标。容积式泵可依据吸排液体部件运动特点分为往复泵和回转泵。叶片式泵:主要是经过工作叶片带动液体高速转动,使液体能量增加,然后再将动能转换为压力能,从而完成吸排作用。属于这
3、种类型泵有各种离心泵、轴流泵和旋涡泵等。第4页n喷射泵:是经过喷射工作流体所产生高速射流,吸引周围流体,进行动量交换,把动能传给输送流体,然后再将动能转换为压力能,从而到达输送流体目标。有水射水泵、水射真空泵、蒸汽喷射泵和空气喷射泵等。电磁泵:是利用电磁力来输送液态金属一个泵,这种泵无任何运动部件,仅在原子能船上用作原子锅炉循环泵。第5页n二二 泵性能参数:泵性能参数:为了表征泵性能和完善程度,方便选取和比较,通常把流量、压头、转速、功率和效率等主要工作参数称为泵性能参数。1.流量:是指泵在单位时间内所输送液体量,可用容积或质量来度量,分别称为容积流量Q(m3s)或质量流量G(kgs)。质量流
4、量与容积流量之间关系为:GQ kgs式中:液体密度,kgs。第6页n2扬程(压头):是指单位重液体经过泵后所增加机械能,即每单位重力作用液体经过泵后其能量增加值。压头惯用H来表示,单位是 m。依据水力学知识,单位重量液体机械能称为水头,它包含位能、动能和压力能。所以,泵扬程即泵使液体所增加水头,如全部转换为位能,即表示液体所能上升高度。泵铭牌上所标注是额定扬程,即设计工况扬程。第7页n泵工作扬程取决于系统工作条件,能够用下式计算(参看图4-1):H(pc-pa)/g+Z+h (m)。式中:pc排出液面压力,Pa;pa吸入液面压力,Pa;Z排出液面与吸入液面高度差,m;h吸排管中水力损失,m;排
5、送液体密度,kgm3;g重力加速度,98ms2。假如知道泵排出压力pd(Pa)和吸入压力ps(Pa),其压头即可近似地表示为:H(pdps)g (m)。第8页n容积式泵往往不标注额定扬程而是额定排出压力,它是按照试验标准连续工作所允许最高排出压力。容积式泵工作时实际排出压力不允许超出额定排出压力。3转速:是指泵轴每分钟回转数,用n表示,单位是rmin。往复泵因为结构上特点,它转速也可用活塞在每分钟所完成双行程数来表示。铭牌上所标出是泵轴额定转速。第9页n4功率和效率:泵功率有输出功率和输入功率。输出功率又称为有效功率,指泵单位时间内实际传给液体能量,用Pe表示,可由下式求得:Peg Q H (
6、W)。泵输入功率也称轴功率,是指泵轴所接收功率,用P表示。因为泵在实际工作中总存在各种能量损失,所以泵有效功率总小于轴功率,可用效率来衡量。输出功率和输入功率之比称为泵效率,即Pe/P 。效率表示泵性能好坏以及动力利用程度,效率越高说明泵工作越经济。第10页第二节 容积式泵n一、往复泵:一、往复泵:属于容积式泵,它是利用活塞或柱塞在泵缸中作往复运动,从而引发工作腔室容积改变来产生吸排作用。所以,可称为活塞泵或柱塞泵。第11页n1往复活塞泵:1)工作原理:当活塞从下止点向上止点移动时,活塞下部泵缸容积增大,压力降低,当吸入阀上、下形成压差足以顶开吸入阀时而使其开启,使吸人管与泵缸相通。所以,吸入
7、管内空气即因泵缸中活塞位移容积增加而膨胀,使其压力降低,于是,吸入管中液面就会在吸入液面压力作用下上升。当活塞抵达上止点时活塞下部空间不再增大,压力也不再降低,吸入阀在泵本身重量及弹簧张力作用而下落关闭。当电动机经过曲柄连杆机构带动活塞从上止点向下移动时,活塞下部空间空气被压缩,压力升高,这么既把吸入阀压紧又能够顶开排出阀,使空气从排出管排出。第12页n当活塞下行到下止点时,排出阀因为本身重量和弹簧张力而关闭。当活塞再次抵达下止点时,又重复以上过程,吸入管内液体液位就会继续上升。活塞在电动机带动下经过数次上下往复运动后,吸入管和活塞下部空间空气就会全部排出,紧接着便是液体不停吸入和排出,进入正
8、常吸排液体工作中。在上述往复泵中,活塞在一个往复行程中只吸排一次,这种泵因为只有一个工作空间,吸入和排出过程是交替进行,我们把这么往复泵称为单作用泵,它排出过程是断续进行,其流量极不均匀。为了提升往复泵流量并使其流量更均匀,往往采取多作用泵。第13页n如图4-3所表示,在一个泵缸中有两个工作空间,每个空间都有自己吸人阀和排出阀,这么,活塞在一个往复行程中各完成两次吸、排,我们称它为双作用往复泵。当转速、泵缸尺寸相同时,双作用往复泵流量比单作用往复泵大约增加一倍,输液也比较均匀。另外还有三作用往复泵和双缸四作用往复泵等。第14页n2)往复泵特点:(1)有自吸能力。(2)能够产生很高压头。(3)理
9、论流量与压头无关。(4)输送液体不均匀。(5)转速不能太高。(6)当输送液体含有固体杂质时,泵阀轻易摩擦和垫起。所以,在吸入口常设滤器。(7)结构比较复杂,易损件多。因为含有以上特点,在流量相同时往复泵比其它泵粗笨,造价较高,管理和维护工作比较繁琐,所以在许多场所已经被离心泵所取代。但在工作中轻易吸入气体,在需要有比很好自吸能力场所,如舱底水泵、锅炉给水泵和油轮扫舱泵,经常采取往复泵;另外,有时还用于其它小流量高压头场所。第15页n2柱塞泵:主要用于船舶液压系统中作为变向变量油泵:即在不改变原动机转向时,泵吸排方向和流量皆能够改变。柱塞式变向泵依据运动部件运动特点,能够分为径向柱塞泵和轴向柱塞
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