增压泵原理（泵的工作原理）

增压泵原理(泵的工作原理)

泵是输送流体或加压流体的机器，主要用于输送水、油、浆、酸碱液、乳液、悬浮乳液、气体混合物和液态金属等。它是采矿、化工、冶金等行业常用的输送设备。这里有19种泵(齿轮泵、离心泵、螺杆泵、往复泵、活塞泵、液压活塞泵、泥浆泵、气动隔膜泵、轴流式管道泵、自吸泵、旋涡泵、水环式true 空泵、罗茨true 空泵、旋叶式true 空泵)。

一个

齿轮旋转泵

工作原理:齿轮泵的两个齿轮的齿相互分离，形成低压。液体被吸进去，沿着壳壁送到另一边。另一边两个齿轮闭合形成高压排出液体。

优点:结构简单紧凑，体积小，重量轻，工艺性好，价格低，自吸性强，对油污不敏感，转速范围宽，耐冲击负荷，维修方便，工作可靠。

缺点:径向力不平衡，流量脉动大，噪音大，效率低，零件互换性差，磨损后不易修复，不能作为变量泵使用。

2

离心泵

工作原理:离心泵工作时，液体充满泵壳，叶轮高速旋转，液体在离心力的作用下产生高速。高速液体通过逐渐扩大的泵壳通道，动压头转化为静压头。

性能特点:

高效节能:该泵水力特性高，工作效率高。

安装维护方便:立式管道结构，泵的进出口可以像阀门一样安装在管道的任何位置和任何方向，安装维护极为方便。

运行平稳，安全可靠:电机轴与水泵轴同轴直接连接，同心度高，运行平稳，安全可靠。

不锈钢轴套:轴的机械密封位置比较容易被腐蚀。直联泵的轴一旦腐蚀，很容易造成机械密封失效。不锈钢轴衬用于防止腐蚀，延长轴的使用寿命，降低运行和维护成本。

轴承:泵配电机的下轴伸端轴承采用封闭式轴承，正常使用时电机轴承免维护。

机械密封:机械密封的基础一般采用橡胶波纹管结构。传统机械密封的轴上密封由O形圈的线密封改为橡胶的双面密封，提高了在清水中的密封效果。

三

多级离心泵

工作原理:与单级泵相比，多级离心泵的不同之处在于它有两个以上的叶轮，可以分阶段地吸压水，从而将水提升到很高的位置。扬程可以根据需要增加或减少泵叶轮的级数。

多级离心泵有两种类型:立式和卧式。多级离心泵的泵轴装有两个串联的叶轮，可以达到比一般单级离心泵更高的扬程。

特点:多级泵主要用于矿山排水、城市和工厂供水。与活塞泵、隔膜泵等往复泵相比，它还能泵出更大的流量。多级离心泵效率高，能满足高扬程、大流量工况的需要，已广泛应用于石化、化工、电力、建筑、消防等行业。

由于其特殊性，与单级离心泵相比，多级离心泵在设计、使用和维护方面有着不同的、更高的技术要求。

四

螺杆泵

工作原理:双螺杆泵与齿轮泵非常相似。一个螺杆旋转并驱动另一个螺杆。液体在啮合室内被拦截，沿轴向被推动，然后被挤压到中心排出。

螺杆泵的优点:

压力和流量范围宽。压力约为3.4-340 kgf /cm2，流量可达100c m3/min；

输送液体的种类和粘度很广，浓缩器可用于输送捕收剂、絮凝剂等。

因为泵中转动部件的惯性力较低，所以可以采用较高的转速；

良好的吸入性能和自吸能力；

流量均匀连续，振动小，噪音低；

与其他旋转泵相比，它对进入的气体和污物不太敏感；

结构坚固，安装维修方便。

螺杆泵的缺点:螺杆的加工装配要求高；泵的性能对液体的粘度变化很敏感。

五

循环泵

工作原理:往复泵工作时，活塞向右移动，腔内压力下降。上阀下压，下阀上推，液体吸入；当活塞向左移动时，腔内压力增大，上阀被上推，下阀被下压，液体被排出。

往复泵的优点:

可获得较高的排出压力，流量与压力无关，吸入性能好，效率高，其中蒸汽往复泵可达80% ~ 95%；

原则上可以输送任何介质，几乎不受介质物理或化学性质的限制；

泵的性能不随输送介质的压力和粘度的变化而变化。

往复泵的缺点:流量不是很稳定。相同流量下，比离心泵大；复杂的组织；资金量大；不易维护等。

六

双作用往复泵

工作原理:双作用往复泵工作时，活塞向右移动，左下吸入液体，右上排出液体。活塞向左移动，在右下方吸入液体，在左上方排出液体。活塞往复一次，吸排两次，流量更均匀。

七

活塞泵

工作原理:活塞泵又称电动往复泵，在结构上分为单缸和多缸。活塞泵工作时，通过活塞在缸内的往复运动，使缸内容积反复变化，以吸入和排出流体。

活塞泵的性能特征:

活塞泵适用于高压低流量的场合，特别是当流量小于100m3/h，排出压力大于9.8mpa时，显示出其高效率和良好的运行性能。

具有良好的吸入性能，可泵送不同介质和粘度的液体，可用于油田和煤层注水、注油和采油。如果过流元件是不锈钢的，可以输送腐蚀性液体。此外，还可输送高温焦油、煤泥、高浓度砂浆、高粘度液体等。根据不同的结构材料。

活塞泵广泛应用于石油化工、机械制造、造纸、食品加工、医药生产等领域。

八

液压柱塞泵

工作原理:液压柱塞泵或固体泵，液压动力组驱动液压缸，液压缸推动输送缸，将输送缸内的物料输出到管道。

一般分为单柱塞和双柱塞。柱塞泵的基本原理很简单。这种泵利用相对较大的水流动量，将相对较小的水量抽到高处。

液压活塞泵广泛应用于污水处理、固体废物处理、矿山冶金、疏浚、石油化工、电厂、水泥工业等领域。

九

污泥泵

工作原理:常用的泥浆泵有活塞式或柱塞式。动力机带动泵的曲轴转动，曲轴通过十字头带动活塞或柱塞在泵缸内往复运动。在吸入阀和排出阀的交替作用下，实现了冲洗液的压力进给和循环的目的。

泥浆泵是指在钻井过程中向钻孔内输送泥浆或水等冲洗液的机械，是钻井设备的重要组成部分。

在正循环钻井中，地面冲洗介质──清水、泥浆或聚合物冲洗液在一定压力下通过高压软管、水龙头和钻柱中心孔直接送到钻头底部，从而达到冷却钻头、清除岩屑并将其输送到地面的目的。

10

气动隔膜泵

工作原理:气动隔膜泵工作时，为了防止柱塞与腐蚀性物质和液体直接接触，用隔膜将缸腔与液体物质隔开，本质上就是往复泵的原理。气动隔膜泵由四种材料制成:工程塑料、铝合金、铸铁和不锈钢。

气动隔膜泵的性能特点

压缩空气体作为动力源，可用于各种腐蚀性液体。根据不同的液体介质可以使用不同的材料，以满足不同用户的需求。

泵不会过热:以压缩空气体为动力，排气时是膨胀吸热的过程。气动泵工作时，温度降低，无有害气体排出。

不会产生电火花:气动隔膜泵不用电作动力，接地后防止静电火花。

能通过含有颗粒的液体:由于工作在正排量模式，入口是球阀，所以不容易被堵塞。

对物料的剪切力极低:工作时怎么吸进去怎么吐出来，所以对物料的搅动最小，适合输送不稳定的物料。

流量可调，出料口可安装节流阀调节流量。

具有自吸功能。

能空无危险的跑。

你可以潜水。

可输送的流体范围极广，从低粘度到高粘度，从腐蚀性到粘性。

没有复杂的控制系统，没有电缆，保险丝等。

体积小，重量轻，便于移动。

不需要润滑，所以维护简单，工作环境不会因滴漏而受到污染。

泵能始终保持高效率，不会因磨损而降低。

能量利用率100%，出口关闭，泵自动停止，设备移动，磨损，过载，发热。

无动密封，维修方便，避免泄漏。工作时没有死点。

11

轴流式管道泵

工作原理:轴流式管道泵的叶轮设计成轴流式，转速很高。如果电机功率、叶轮直径、管道直径足够大，流量可以很大。

轴流泵的性能特点:

管道泵结构紧凑，泵机一体，体积小。其立式结构具有安装面积小、运行稳定、安装无需调整等优点。

泵的进出口设计为同规格的法兰，且位于同一中心和线上，可以像阀门一样直接安装在管道上，中心较低，便于管道布置和安装。

泵与电机同轴，轴向尺寸短，使泵运行更平稳，噪音低。

取消了传统的轴封方式，避免了输送介质的泄漏，因此具有完全无泄漏的显著特点。

12

自吸泵

工作原理:泵启动前，将泵壳注满水(或泵壳本身有水)。叶轮开始高速旋转后，叶轮通道内的水流向蜗壳，然后入口形成真空，使进水逆止门打开，吸入管内的空气体进入泵内，通过叶轮通道到达外缘。

自吸泵的性能特点:

自吸泵是一种自吸离心泵，具有结构紧凑、操作方便、运行稳定、易维护、效率高、使用寿命长、自吸能力强等优点。

不需要在管道中安装底阀，只需要保证泵体有固定量的排液量就可以工作。由不同材料制成的自吸泵可用于不同的液体。

13

旋涡泵

工作原理:旋涡泵叶片槽内的液体被离心力甩向转轮，一次加压；通道内的液体被甩出槽外，形成低压，然后再次进入槽内，再次被加压；很多时候，沟槽流通过沟槽的涡流运动，从而获得较高的压头。

旋涡泵的优点:

w型单级直联旋涡泵用于吸送洁净的水或物理化学性质与水相似的液体，所用液体温度不超过60℃。常用于锅炉供水，广泛应用于造船、纺织、化工、冶金、机械制造、水产养殖、固定消防稳压、换热器组、农业远程喷灌等部门。

旋涡泵体积小、重量轻，在船用装置中具有很大的优势。自吸能力或借助简单装置自吸。

它具有陡峭的压头特性曲线，因此对系统中的压力波动不敏感。有些旋涡泵可以实现气液混合输送。这对泵送含有气体的挥发性液体和汽化压力高的高温液体具有重要意义。

旋涡泵结构简单，铸造加工容易实现，有些旋涡泵零件也可以用非金属材料制造，如塑料和尼龙模压叶轮。

旋涡泵的缺点:

效率较低，最高可达55%，大部分旋涡泵效率在20-40%，阻碍了其向大功率发展。

旋涡泵的汽蚀性能较差。

旋涡泵不能用于泵送粘性介质。随着液体粘度的增加，泵的扬程和效率将急剧下降，介质的粘度将被限制在114厘沲。

旋涡泵叶轮与泵体之间的径向间隙和轴向间隙要求严格，给加工和装配过程带来一定困难。

泵送介质限于纯液体。当液体中含有固体颗粒时，轴向和径向间隙会因磨损而增大，从而降低泵的性能或使旋涡泵无法工作。

14

环型真空泵

工作原理:水环式true 空泵叶片的叶轮偏心安装在圆柱形泵壳内。一定量的水被注入泵中。叶轮转动时，水被甩到泵壳上形成水环，水环的内表面与叶轮轮毂相切。由于泵壳与叶轮不同心，右轮毂与水环之间的进气空室4逐渐扩大，形成真空，使气体通过进气管进入泵内的进气空室。然后气体进入左半部，由于轮毂圈之间的容积逐渐压缩，压力增大，于是气体通过排气室空和排气管排到泵外。

环式true 空泵的优点:

结构简单，制造精度低，易于加工。

结构紧凑、转速高的泵，一般可直接与电机相连，无需减速器。因此，用小的结构尺寸，可以获得大的位移，并且占用的面积也小。

被压缩的气体基本上是等温的，即在压缩气体的过程中温度变化很小。

由于泵腔内没有金属摩擦面，所以不需要对泵进行润滑，磨损很小。旋转部分和固定部分之间的密封可以直接通过水封来完成。

吸力均匀，工作稳定可靠，操作简单，维修方便。

环型true 空泵的缺点:

效率较低，一般在30%左右，好一点的能达到50%。

真空度低，不仅受结构限制，更重要的是受工质饱和蒸汽压的限制。以水为工质时，极限压力只能达到2000~4000Pa。以油为工质，可达130Pa。

简而言之，由于水环泵中的气体压缩是等温的，所以可以将易燃易爆气体抽出。由于没有排气阀和摩擦面，含尘气体、可凝性气体、气水混合物都可以抽出。由于这些突出的特点，尽管它的效率很低，却得到了广泛的应用。

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罗茨空泵

工作原理:罗茨泵的工作原理与罗茨鼓风机类似。由于转子的不断转动，泵送的气体从进气口被吸入转子与泵壳之间的空室v0，然后通过出气口排出。因为吸气后v0空是完全封闭的，泵腔内的气体没有被压缩膨胀。但当转子顶部绕排气口边缘转动，v0空与排气侧相通时，由于排气侧气体压力较高，一部分气体在空之间冲回v0，使气体压力突然升高。当转子继续旋转时，气体从泵中排出。

罗茨泵具有以下特点:

在较宽的压力范围内，有较大的抽气速度；

快速启动，可以立即工作；

对泵送气体中包含的灰尘和水蒸气不敏感；

转子不需要润滑，泵腔内没有油；

振动小，转子动平衡条件好，无排气阀；

驱动功率低，机械摩擦损失小；

结构紧凑，占地面积小；

运行和维护成本低。

因此，罗茨泵广泛应用于冶金、石化、造纸、食品、电子等行业。

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旋转叶片式真空泵

工作原理:旋片泵的旋片将转子、泵室和两个端盖围成的月牙形空分成A、B、c三部分，当转子按箭头方向转动时，与吸入口相连的空的容积逐渐增大，处于吸入过程中。但是空室C与排气口相通的容积在逐渐减小，处于排气过程中。中间的B空的体积也在逐渐减小，处于压缩过程中。

随着A between 空的体积逐渐增大(即膨胀)，气体压力降低，泵入口处的外部气体压力大于A between 空内的压力，于是气体被吸入。当一个between 空与进气口隔绝后，移动到between 空的位置，气体开始被压缩，体积逐渐减小，最后与出气口相通。当压缩气体超过排气压力时，排气阀被压缩气体推开，气体通过油箱内的油层排入大气。通过泵的连续运转，达到连续泵送的目的。如果排出的气体通过气道转移到另一级(低真空级)，由低真空级抽出，再由低真空级压缩排入大气，就构成了两级泵。此时总压缩比由两级承担，从而增加了最终的真空度。

旋片式true 空泵的性能特点:

旋片真空泵是一种油封式机械真空泵，属于低真空泵，可单独使用，也可作为其他高真空泵或超高真空泵的前泵。广泛应用于冶金、机械、军工、电子、化工、轻工、石油和医药等生产和科研部门。

体积小、重量轻、噪音低；

配有压载阀，可抽出少量水蒸气；

配有自动防回流止回阀，启动方便；

进气口应在大气中连续平稳运行不超过一分钟；

不适于抽出腐蚀金属、与泵油发生化学反应、含有颗粒状粉尘的气体，以及含氧量超标、具有爆炸性和毒性的气体。

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气体增压泵

工作原理:气体增压泵以压缩空气体为动力，将压力升高后的低压气体连续输出，最终输出压力可提高到动力源压力的两倍甚至几十倍。它是一种无污染的气体增压器。

根据输出压力和结构，分为低压泵和高压泵。

低压泵主要用于在现场供气压力不足或不稳定，不能保证气动装置最低运行压力时，维持气动装置的正常运行，满足设备局部高压用气需求。

高压泵主要用于加压非普通压缩空气体，如加压氮气、氦气、氩气等。到几十兆帕，然后装入高压储气罐。

气体增压泵的性能特点:

工作压力范围大，所以选择不同类型的泵可以得到不同的压力区域，从而可以调节输入气压和输出气压。可以达到极高的压力，气体为90Mpa。

流量范围广，各种型号的泵只需0.1Kg气压就能顺利工作。此时可以得到最小流量，通过调节进气量可以得到不同的流量。

易于控制，从简单的手动控制到完全的自动控制都能满足要求。

自动重启，无论什么原因导致保压回路压力下降，都会自动重启补充泄漏压力，保持回路压力恒定。

操作安全，气体驱动，无电弧和火花，可用于危险场合。

最大节能可达70%，因为保压不消耗任何能量。

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气液增压泵

工作原理:由单向阀控制的高压柱塞从气液增压泵中连续排出液体，增压泵出口压力与空气驱压力有关。当驱动部分和输出液体部分的压力达到平衡时，增压泵将停止运行，不再消耗空气体。当输出压力下降或空气体驱动压力增加时，增压泵将自动开始运行，直到再次达到压力平衡，然后自动停止。

采用单个气控不平衡配气阀实现泵的自动往复运动，泵体的气体驱动部分采用铝合金材料。液体连接部分根据介质不同采用碳钢或不锈钢材质，泵的所有密封件均为进口优质产品，保证了气液增压泵的性能。

液体增压泵的性能特点:

输出压力高:液泵可达640MPa，气泵可达200MPa。

应用范围广:工作介质可为液压油、水及大多数化学腐蚀性液体，可靠性高，使用寿命长，无需维护。

输出流量范围广:所有型号的泵都可以在较小的驱动气压下顺利工作。此时可以获得较小的流量，通过调节驱动进气口可以获得不同的流量。

灵活的应用:不同类型的泵可以用来获得不同的压力面积。

调节方便:在泵的压力范围内，调节调节阀来调节入口压力，输出液压可相应无级调节。

自动保压:无论什么原因导致保压回路压力下降，都会自动启动，补充泄漏压力，保持回路压力恒定。

安全:由气体驱动，无电弧和火花，可在危险场所使用。

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蒸汽喷射泵

工作原理:蒸汽喷射泵工作时，蒸汽进入喷嘴，然后高速喷出，产生低压。气体被吸入，在混合室中混合，管道膨胀后动能转化为压力能。如果吸入的气体来自一个容器，并且该容器被减压，则它可以被称为jet true 空泵。

蒸汽喷射泵的性能特点:

该泵没有机械运动部件，不受摩擦、润滑、振动等条件的限制，因此可以制成泵送能力很大的泵。只要泵的结构材料选择得当，对消除腐蚀性气体、含有机械杂质的气体和水汽是极为有利的。

结构简单，重量轻，占地面积小。

工作蒸汽压力为4 ~ 9× 105 Pa，一般冶金、化工、制药企业都有。

来源煤化工999

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