水泵的分类、原理及选型.pdf

水泵的分类，原理及选型 一、水泵的分类 水泵一般多以泵的结构和作用原理来分类，有时根据需要也按使用部门、用途、动力类 型和泵的水力性能等进行分类。 （1）按使用部门分 有农业用泵（农用泵） 、工作用泵（工业泵）和特殊用泵等。 （2）按用途分 有水泵、砂泵、泥浆泵、污水泵、污物泵、井用泵、潜水电泵、喷灌泵、 家用泵、消防泵等。 （3）按动力类型分 有手动泵、畜力泵、脚踏泵、风力泵、太阳能水泵、电动泵、机动 泵、水轮泵、内燃水泵、水锤泵等。 （4）按工作原理分 有离心泵、混流泵、轴流泵、旋涡泵、射流泵、容积泵（螺杆泵、 活塞泵、隔膜泵） 、链条泵、电磁泵、液环泵、脉冲泵等。 二、水泵的工作原理 （一）离心泵的工作原理及特点 1、离心泵的工作原理 水泵开动前，先将泵和进水管灌满水，水泵运转后，在叶轮高速旋转而产生的离心力的 作用下，叶轮流道里的水被甩相四周，压入蜗壳，叶轮入口形成真空，水池的水在外界大气 压力下沿吸水管被吸入补充了这个空间。继而吸入的水又被叶轮甩出经蜗壳而进入出水管。 由此可见，若离心泵叶轮不断旋转，则可连续吸水、压水，水便可源源不断地从低处扬到高 处或远方。综上所述，离心泵是由于在叶轮的高速旋转所产生的离心力的作用下，将水提相 高处的，故称离心泵。 2、离心泵的一般特点 （1）水沿离心泵的流经方向是沿叶轮的轴向吸入，垂直于轴向流出，即进出水流方向互 成 90。 （2）由于离心泵靠叶轮进口形成真空吸水，因此在起动前必须相泵内和吸水管内灌注引 水， 或用真空泵抽气， 以排出空气形成真空， 而且泵壳和吸水管路必须严格密封， 不得漏气， 否则形不成真空，也就吸不上水来。 （3）由于叶轮进口不可能形成绝对真空，因此离心泵吸水高度不能超过 10 米，加上水 流经吸水管路带来的沿程损失，实际允许安装高度（水泵轴线距吸入水面的高度）远小于 10 米。如安装过高，则不吸水；此外，由于山区比平原大气压力低，因此同一台水泵在山 区，特别是在高山区安装时，其安装高度应降低，否则也不能吸上水来。 （二）轴流泵的工作原理及特点 1、轴流泵的工作原理 轴流泵与离心泵的工作原理不同，它主要是利用叶轮的高速旋转所产生的推力提水。轴 流泵叶片旋转时对水所产生的升力，可把水从下方推到上方。 轴流泵的叶片一般浸没在被吸水源的水池中。由于叶轮高速旋转，在叶片产生的升力作 用下，连续不断的将水向上推压，使水沿出水管流出。叶轮不断的旋转，水也就被连续压送 到高处。 2、轴流泵的一般特点 （1）水在轴流泵的流经方向是沿叶轮的轴相吸入、轴相流出，因此称轴流泵。 （2）扬程低（1～13 米） 、流量大、效益高，适于平原、湖区、河网区排灌。 （3）起动前不需灌水，操作简单。 （三）混流泵的工作原理及特点 1、混流泵的工作原理 由于混流泵的叶轮形状介于离心泵叶轮和轴流泵叶轮之间，因此，混流泵的工作原理既 有离心力又有升力，靠两者的综合作用，水则以与轴组成一定角度流出叶轮，通过蜗壳室和 管路把水提向高处。 2、混流蹦的一般特点 （1）混流泵与离心泵相比，扬程较低，流量较大，与轴流泵相比，扬程较高，流量较低。 适用于平原、湖区排灌。 （2）水沿混流泵的流经方向与叶轮轴成一定角度而吸入和流出的，故又称斜流泵。 三、常用的农用泵 （一）离心泵 离心泵型号、品种规格及其变型产品在农用泵中是最多的。根据水流入叶轮的方式、叶 轮多少、泵本身能否自吸以及配套动力大小和动力品种等，离心泵有单级单吸离心泵、单级 双吸离心泵、多级离心泵、自吸离心泵、电动机泵和柴油机泵等。 1、单级单级离心泵 老的泵型号有 BA、B 型单级单吸离心泵，80 年代，我国根据国际标准和排灌机械实际 情况，对离心泵产品进行更新换代研制工作，并生产 IB 型、IQ 型单级离心泵系列产品，已 列为国家专业标准和行业标准。 单级单吸离心泵，水由轴向单面进入叶轮，叶轮只有一个，因此称为单级单吸离心泵。 其特点是，与混流泵、轴流泵相比，扬程较高，流量较小，结构简单，使用方便。 IQ 型单级单吸离心泵（又称轻小型离心泵）是针对我国国情并满足用户提出结构简单、 重量轻、价格低、性能好和配套方便的要求而设计的，共有 84 种产品，分 3 个派生系列， 413 个规格型号。 （1）性能范围 泵口径 50～200 毫米，流量 12.5～400 立方米/时，扬程 8～125 米，配套 动力有柴油机直联、皮带传动，电动机直联，功率 1.1～110 千瓦，转速 1450～2900 转/分。 （2）结构型式 轻小型离心泵为轴向吸入单级单吸悬架式离心泵，泵体后开门，出口位 于中心向上， 后盖为压嵌式， 轴承体与泵体直接联结， 泵脚位于泵体下方， 轴承用黄油润滑， 轴封分为软填料、机械密封、橡胶油封三种。叶轮均为闭式，传动分为联轴器传动和皮带传 动两种。泵叶轮转向从泵进口方向看，叶轮转向为顺时针，当泵与柴油机直联传动时，为 逆时针。泵出口可装置手动泵，可去掉底阀，减少水力损失，并能使泵自吸。 2、单级双吸离心泵 它是从叶轮两面进水的单级双吸离心泵，因泵盖和泵体是采用水平接缝进行装配的，又 称为水平中开式离心泵。与单级单吸离心泵相比，效率高、流量大、扬程较高。但体积大， 比较笨重，一般用于固定作业。适用于丘陵、高原中等面积的灌区，也适用于工厂、矿山、 城市给排水等方面。 单级双吸离心泵有 S 型、Sh 型、SA 型、SLA 型几种型号，S 型与 Sh 型的区别是，从驱 动端看，S 型泵为顺时针方向旋转，Sh 型为逆时针方向旋转。SLA 型为立式单级双吸离心 泵。 S 型泵性能范围流量 160～18000 立方米/时，扬程 12～125 米，进水口直径 150～1400 毫 米，转速 2950、1450、970、730、585、485、360 转/分。 3、多级离心泵 多级与单级泵相比，其区别在于多级泵有两个以上的叶轮，能分段地多级次地吸水和压 水，从而将水扬到很高的位置，扬程可根据需要而增减水泵叶轮的级数。多级泵主要用于矿 山排水、城市及工厂供水，农业灌溉用的很少，仅适用于高扬程、小流量的高山区提水来解 决人畜饮水的困难。多级高心泵有立式和卧式两种型式，主要型号有 D 型、DL 型多级离心 泵，DW、DWL 型小型多级离心泵。 （1）D 型泵性能范围 流量 6.3～720 立方米/时，扬程 16～600 米，进水口径50、75、 100、125、150、200 毫米，其中 50～125 毫米泵型为高转速 2950 转/分，150～200 毫米泵 型转速为 1480 转/分。 （2）结构型式 D 型多级离心泵为卧式多级（2～12 级） ，叶轮为单吸，泵体为分段式。 当首级叶轮为双吸时，用 DS 表示，当同时规定有两种转速时，低速用 DA 表示，用于锅炉 给水的多级离心泵，用 DG 表示。 4、自吸离心泵 自吸泵是靠泵自身的特殊结构而产生自吸作用的单级单吸离心泵，称为自吸离心泵。和 普通离心泵相比，在泵体结构上有显著差别一是泵进口位置提高，有时还装上吸入阀；二 是在出水侧设置了一个气水分离室。 泵外自吸泵，是在泵外加有自吸装置，如带有旋涡泵、水环真空泵、射流泵以及手动泵 等。 自吸泵与普通离心泵相比，具有结构紧凑、使用操作简单，不但省去了起动前灌大量引 水的麻烦，也省去了进水管低阀，减少了进水阻力，增加泵的出水量，但与同规格的普通离 心泵的效率相比要低 3～5。自吸泵较多的是应用在轻小型喷灌机组和管道灌机组上。 自吸离心泵品种规格较多，有 ZX 型、TC 型、BPZ 型和 ZB 型等。 （1）ZB 型性能范围 流量 2～200 米 3/时，扬程 8～100 米，配套功率 0.25～45 千瓦。 （2） 结构型式特点 按泵的配套动力机类型分为电动机配套自吸泵和柴油机配套自吸泵。 按实现自吸功能的结构与工作特点可分为内滑式、外滑式、水环轮式和其他型式。传动方式 有直联传动（包括内轴）和皮带传动。进口直径 25～200 毫米，共 10 个口径，54 个规格。 5、管道输水灌溉机组 由动力机、 农用泵、 管路等组成的可移动输水灌溉机组称为轻小型管道输水灌溉机组 （简 成为灌溉机） 。它是近年来灌溉方法上新兴的一种灌溉机械，有 G 型轻小型管道输水机组和 CB 型轻小型柴油机-泵直联机组。 （1）G 型管道输水灌溉机组 动力柴油机、电动机（2.2～11.03 千瓦） ；移动方式手 抬式、手推车式、拖拉机拖动式；配套管道主管道内径 65～125 毫米，总长度 100～250 米。配套水彭流量 20～100 米 3/时，扬程 19～31 米。 （2）CB 型柴油机-泵直联机组 该机组主要由柴油机和泵组成，按配套泵类型分为自吸 式机组和非自吸式机组； 按机组移动方式分为手抬式机组和手推式机组。 泵与柴油机安装在 同一机架上，动力传动方式为直联传动或同轴。泵的叶轮旋转方向，从泵的进口看为逆时针 旋转。 其性能范围如下流量 8～170 米 3/时，扬程 7～60 米，配套功率（柴油机）2.21～11.03 千瓦。 生产离心泵、自吸泵的主要工厂有 （离心泵、自吸离心泵、多级离心泵） 、山东省威海 水泵厂（离心泵、多级离心泵） 、江苏省镇江喷灌机厂（自吸泵、离心泵） 、江苏省泰州喷灌 机厂（自吸泵、离心泵） 、浙江省钱江水泵厂（自吸泵、离心泵、双吸离心泵） 、江西省高安 县水泵厂（离心泵） 、广州市第一水泵厂（离心清水泵）等。 （二）混流泵 混流泵有我市混流泵、立式混流泵和导叶式混流泵等产品。农用上常用的是卧式混流泵。 卧式混流泵为单级、单吸悬臂式窝壳泵，具有结构简单、使用可靠、安装维修方便、效 益高、体积小、重量轻等特点。适用于输送温度不超过 50C 的清水或其他类似介质，主要 用于农田排灌、工业和城市给排水等。其产品有 HB 型和 HW 型两个系列产品，HW 型是在 HB 型基础上研制的节能型产品。 （1）HW 型性能范围 流量 90～3600 米 3/时，扬程 3～12.5 米，转速有 580、730、970、 1450 和 2900 转/分多种，配套动力可用电动机，也可用柴油机直联或皮带传动。泵可以通过 转速的调整来满足使用要求，调速范围为其规定转速的20。进水口径 100～700 毫米，共 10 个型号、33 个规格。 （2）结构特点 混流泵由泵体、泵盖、叶轮、泵轴和轴承体等构成。泵盖端面与叶轮之 间应留有规定的轴向端面间隙，并可用增减纸垫的方法进行调整。密封装置由填料环、填料 压盖和铅粉（或油浸）石棉盘根组成，它的作用是防止起动时空气进入泵内及运行介质大量 渗出。轴套代替运转的轴与填料直接摩擦。若轴套磨损过多时应及时更换。轴承内应有适量 的油脂，轴承上的防水圈可防止水进入轴承体内。 生产混流泵的主要工厂有；无锡水泵厂、山东博兴水泵厂、泰安水泵厂、安徽巢湖水泵 厂等。 （三）轴流泵 轴流泵为单级叶轮，水沿泵轴轴线流动。叶轮象螺旋桨，故又成螺桨式水泵。轴流泵安 装可分为立式、斜式、卧式三种。叶轮叶片有固定、半调节和全调节三种型式，改变叶片 的安装角可调节水泵的出水量和扬程。工作时，叶轮须浸在水中进行，输送液体温度不超过 50。起动时无须加水，不可关闸起动。轴流泵分为小型、大型、特大型轴流泵几种。 1、中小型轴流泵 中小型轴流泵广泛应用于农田排灌，也可作为城市排水、热电站输送循环水、船坞升降 水位或其它水利工程等方面。其产品有 ZLB 型、ZLD 型、ZXB 型、ZWB 型等多种，叶轮 直径不大于 1 米的轴流泵称为中小型轴流泵。 （1）性能范围 流量 50～3740 升/秒，扬程 1.02～13.8 米。 （2）结构特点 轴流泵主要有导叶体、叶轮外壳、叶片泵轴等部件组成。导叶体、叶轮 外壳、叶片用铸铁或铸钢制成，泵轴由碳素钢制成。如输送有腐蚀性的介质，上述零件可换 用铜或不锈钢等材质制造，以满足用户之需。 轴流泵的配套动力根据泵型之不同，可选用相应的立式或卧室电机采用直联或与皮带转 动等传送型式。 2、大型、特大型轴流泵 大型轴流泵指叶轮直径大于 1 米，小于 1.6 米的轴流泵。有 ZLQ 型、ZLB 型、GWB 型、 ZGQ 型等多种立式轴流泵、贯流式轴流泵。 特大型轴流泵是叶轮直径 1.6 以上，叶片可全调节或半调节的立式、卧式、斜式轴流泵。 主要用于大面积农田排灌和跨流域调水，特别是低洼地区和湖区的排水。机组运行期间，可 根据需要用液压或机械系统调节叶片角度，充分发挥水泵的效能，使其在泵的高效区运行。 其性能范围如下流量 5～60 米 3/时，扬程 1.3～9 米，功率 300～6000 千瓦。 生产轴流泵的主要工厂有；无锡水泵厂（轴流泵、特大型轴流泵） 、高邮水泵厂（轴流泵） 、 上海水泵厂（轴流泵、特大型轴流泵） 、武汉水泵厂（轴流泵、特大型轴流泵）等。 （四）长轴深井泵 长轴深井泵是一种单吸多级立式长轴离心泵，可供城市工矿企业给排水及农田灌溉从深 井中提水之用。 长轴深井泵的动力（通常为立式三相电机）位于地面，通过长轴驱动水泵，故使用可靠、 维修也比较方便。在无电地区，也可采用柴油机驱动（需在泵轴上加装皮带轮或通过齿轮箱 传动） 。 长轴深井泵有 JC 型、JC/Q 型（浅井用） 、JC/S、JC/K 型等系列产品。下面重点介绍 JC 型长轴深井离心泵。 （1）使用条件 水泵第一级叶轮必须在动水位以下 1～3 米，一般以 2～3 米为宜；井水 应不含油类，含砂量不大于 0.01，水质中性，不含过量的腐蚀性矿物质；深井井壁应正、 直。 （2）性能范围 流量 5～1500 米 3/时，扬程 20～235 米，适用井径 100～750 毫米，叶轮 为闭式叶轮。 JC/K 型长轴深井泵叶轮为半开式叶轮。 （3）结构特点 水泵传动方式分为直接传动与间接传动两种型式。直接传动是采用 TLB2 系列深井泵用立式三相异步电动机直接联接；间接传动是通过传动装置（皮带轮、齿轮箱） 将泵与动力（柴油机）间接连结。水泵机组有带有滤水管的泵体部分、装有传动轴的扬水管 部分、泵座与电动机或间接传动装置三部分组成。前两部分位于井下，后一部分位于井上。 泵体部分主要包括滤水管、叶轮、进水节、导流壳、上导流壳、叶轮轴、锥形套、橡胶轴承 等零部件。扬水管部分包括扬水管、传动轴、轴承、轴承支架、联管器及联轴器等。泵座部 分包括泵座、进水法兰、填料压盖和填料衬套等，并用四个地脚螺栓桨泵座固定与水泥基础 上 。 电 动 机 或 间 接 传 动 装 置 安 装 在 泵 座 上 。 水 由 泵 座 之 间 的 弯 管 输 出。 生产长轴深井泵的主要工厂有上海深井泵厂、济南水泵厂、 成都水泵厂、上海深井机械厂、南京古尔兹制泵有限公司等。 （五）井用潜水电泵 井用潜水电泵是将水泵和电机做成一体一同置于井水中，在地面通过电缆使电机与电源 接通，驱动水泵叶轮旋转。它结构简单、体积小、重量轻、安装维修方便、运行安全可靠、 性能良好， 是一种效益高、 投资少的新型扬水机具， 可广泛用于工矿企业给排水、 城市供水、 农田灌溉和缺水地区人畜饮水等。 井用潜水电泵目前有 QJ 系列、QJ（R）系列（引进国外技术） 、QFB 型压力充油式系列、 QJC 系列及 RS 系列产品。 （1）QJ 型性能范围 流量 2～500 米 3/时，扬程 14 ～336 米，配套功率 0.55～160 千瓦， 适用井径 100～400 毫米，共 8 种，有 83 个 YQS 型潜水异步电动机的规格，组成 QJ 型潜 水电泵系列共 338 个系列型号。 （2）使用条件 电源为 50 赫兹、380 伏的三相交流电源；水温不超过 20C；井水含砂 量 9 重量比）不超过 0.01；井水酸碱 PH 值为 6.5～8.5；电机和泵应全部浸入水中运行。 （3）结构特点 水泵位于电泵上端，为离心式或混流式，采用水润滑轴承，与电机轴用 联轴器刚性联接。上端设有逆止阀体，以放水泵停机时倒流引起的超速反转。电机位于电泵 下端， 为密封式充水湿式结构。 定子绕组采用耐水的聚乙烯绝缘的尼龙护套多层结构电磁线。 电机导轴承几推力轴承为水润滑轴承。电机内部充满清水，用以冷却机体和轴承，并装有橡 胶调压摸以调整电机温升引起的机体内部清水的胀缩压差。 在电机的上端装有防砂机构， 防 止砂泥进入电机内部。 生产井用潜水电泵的主要工厂有沈阳潜水电泵厂、吉林水泵厂 石家庄潜水电泵厂、 博潜水电泵厂、解州潜水电泵厂等。 （六）小型潜水电泵 小型潜水电泵是一种机泵一体化的泵型。具有体积小、重量轻、安装使用方便、运行安 全可靠，用途很广泛（又称作业面潜水电泵） ，使用于从机井、浅井、河流湖泊、水库及水 渠中提水灌溉，也可用于工厂、矿山给排水和农村人畜饮水等方面。 该泵可是用三相和单相交流电源，水泵有离心泵、混流泵、轴流泵，以及螺杆泵、双流 道泵、旋流泵等，根据电机结构及泵的配置方式不同，可分为单相赶式下泵型（QDX 型） 、 干式下泵型（QX 型） 、干式上泵型（Q 型） 、充油上泵型（QY 型） 、充水上泵型（QS 型） 等。 1、单相潜水电泵 单相潜水电泵分为 QDX 干式下泵型和 QDS 湿式下泵型两种，具有结构简单、体积小、 重量轻、移动方便等优点。QDX 型泵装有自动保护装置，能确保电机安全运行。 （1）使用条件 电泵潜入水下深度为 0.5～5 米；水温不超过 40C；水中所含固体杂质 的体积不超过 0.1，PH 值 6.5～8；电源为 50 赫兹、220 伏单相交流电源。 （2）使用范围 流量 3～25 米 3/时；扬程 3～30 米；电动功率 0.18～0.75 千瓦。 （3）结构特点 QDX 型单相潜水电泵有电动机、水泵、密封三部分组成。电动机位于水 泵上端，干式结构。内装热保护开关，当电动机过载或温升过高时能自动切断电源，以避免 电机损坏（QDS 型电机为湿式结构） 。水泵位于电泵下方，叶轮为半开式或闭式。叶轮及泵 体材料为铸铁或铝合金。 采用单端面或双端面机械密封， 其主要作用是防止水进入电机内部。 2、充油上泵型潜水电泵 QY 型潜水电泵广泛使用于农业灌溉、排涝和塔供水等场合。他最显著的优点是在严重失 压或过载、特别是在二相电压下电机不易被烧毁。 （1） 使用条件 潜水电泵应完全潜入水中运行， 深度不小于 0.5 米； 环境温度不超过 40C； 工作介质为无腐蚀性的清水，含砂量不大于 0.024PH 值 5～9；电源为 50 赫兹、380 伏三 相交流电源。 （2）使用范围 流量 8～180 米 3/时；扬程 3～50 米；功率 2.2～3 千瓦。 （3） 结构特点 QY 型潜水电泵由电动机、 水泵和密封三部分组成。 电动机位于电泵下端， 为三相鼠笼型立式异步电动机。在电动机的定、转子及所有空隙中都充满 5 号机械油，便于 电动机绕组散热。从而，克服了因电网电压泼动过大和电缆过长、接头过多引起的电压严重 降低、 导致电动机过热乃至烧毁的现象。 同时也解决了轴承的润滑及电动机内部防腐蚀的问 题。为使油和不耐油的电缆线隔绝，在电动机出线和盖的接头处加以密封。水泵有离心式、 混流式及轴流式三种，位于电泵上端。电泵密封分静密封和动密封，静密封是在潜水泵各零 件（主要是电动机部分）的止口配合处一般用“O”形橡胶密封环进行密封。动密封是在电动 机的出轴带动水泵叶轮转动部分装有整体式密封盒（双端面轴机械密封） 。 3、充水上泵型潜水电泵 QS 型潜水电泵电动机为湿式三相异步电动机，与水泵一起潜入水中工作。维修方便，运 转可靠。用于农田排灌、浅井提水、喷灌、工矿排水及生活饮水等。 （1）使用条件 电泵应完全潜入水中运行，潜入深度不小于 0.5 米；水温不高于 20C； 工作介质为无腐蚀性的清水，含砂量不大于 0.024，PH 值 6.5～7.5。 （2）适用范围 流量 10～250 米 3/时；扬程 5～65 米；电动机功率 3～7.5 千瓦。 （3）结构特点 QS 型潜水电泵由电动机、水泵、扬水管和起动保护器等组成。电动机 位于电泵下端，为密封充水湿式结构。定子绕组用耐水电磁线制成。采用水润滑轴承。电动 机上部装有骨架油封和防砂环组成的防砂机构， 防砂性较好。 电动机上下两端各有一轴承室， 装有滚动轴承和机械密封装置。 电动机外壳设有两排进出水孔， 使电动机工作时内部充满清 水，确保电动机正常运行。水泵有叶轮、泵壳、进水段组成，有离心式、混流式、轴流式三 种。原材料均为铸铁。水泵位于电动机外伸轴上端。 4、干式下泵型潜水电泵 QX 型干式下泵型潜水电泵设计新颖，外型美观，密封可靠。电动机内装有热保护开关和 电子自动保护器。水泵位于整机下端，故可将积水吸干。广泛应用于灌溉和工矿企业、建筑 工地的地下水道排水作业等。 （1）使用条件 电泵潜入水下深度为 0.5～5 米；水温和环境温度均不超过 40C；水所含 固体杂质的体积比小于 0.1，PH 值 6.5～8；电源为 50 赫兹、380 伏三相交流电。 （2）适用范围 流量 3～100 米 3/时；扬程 6～55 米；电动机功率 0.55～7.5 千瓦。 （3）结构特点 QX 型电泵结构分为电动机、机械密封、水泵三部分。电动机位于电泵 上端，干式结构，内装热保护器。为使电动机工作时散热良好，应将其全部浸入水中。水泵 位于电泵下端，叶轮有半开式、闭式离心型或混流型。采用单端面或双端面机械密封。其内 部充满 5 号机油，用以动、静块间的润滑。静块用陶瓷制成，动块材质为不锈钢，使用寿命 较长。 5、干式上泵型潜水电泵 Q 型潜水电泵是由干式三相异步电动机和水泵同轴加机械密封、电器保护装置组成的潜 水电泵，水泵部分置于电动机上方，具有机组效率高、价格便宜、使用方便等特点，适用农 田排灌、浅井提水和其它排水作业。其性能范围如下流量 6～250 立方米/时，扬程 3～40 米，配套动力 1.5～7.5 千瓦。 6、污水污物型潜水电泵 该泵是输送含纤维、纸屑、粪便、泥浆及其它固态悬浮物等超一般清水含义的常温介质。 适用于城市、矿山输送废水、污水等，以及水利建筑工地排水等场合，也可以用在农业上的 污水排灌。 具有泵与电动机装成整体结构， 潜入在介质中工作的特点。 与其它潜水电泵相比， 主要区别在泵的结构形式和材质不同。污水泵多采用开式叶轮、单流道或双流道叶轮，污物 泵采用旋流式叶轮。 （1）WQ 型污物潜水电泵 1）使用条件和结构特点 该产品由水泵和干式三相异步电动机组成，下吸式结构，可抽 吸污物含量小于 4、不溶性固体颗粒直径小于 9 毫米的污水。采用了优质密封磨块，电 动机内设有热保护器，超载、过热时能自动停机，使寿命较长。 2）性能范围 流量 2～50 立方米/时；扬程 5～20 米，配套功率 0.12～3 千瓦。 （2）QWD 型潜水式无堵塞泵 1）使用条件 介质温度不超过 40℃，比重不超过 1.24，pH 值 6～9；介质颗粒及纤 维长度与出水口径有关；电动机不得露出液面工作，但潜入最大深度不超过 5 米。 2）性能范围 流量 18～200 立方米/时，扬程 10～35 米，配套功率 2.2～37 千瓦， 出水口径 65～150 毫米，允许通过异物球状直径 65～150 毫米，纤维长度 450～1000 毫米。 上述潜水电泵主要生产厂有上海人民电机厂、杭州水泵总厂、渐江诸暨水泵厂、杭州 西湖潜水泵厂、平江潜水泵厂、蚌埠潜水电机厂、泰州潜水电机厂、安庆潜水电机厂、湘南 电机厂等。 （七）大型潜水电泵 大型潜水电泵是正在兴起的、有发展前途的、机泵一体化并潜入水中工作的提水机械。 它是泵叶轮直接装在电动机的轴伸端，机泵一体，也称为同轴潜水电泵。其特点是结构紧 凑，安装方便，不需泵房，占地面积小，可实现远距离操作或自动控制，安全可靠，维修简 便，节省泵站建设投资，并能解决泵站的防洪等优点。可用于可田排灌和城市矿山的供水、 排水等方面。 该泵是一种新产品，在农业、工业都已开始使用，但时间不长，实践经验已证明，采用 这种泵型可降低泵房水工建筑投资的 40～50，虽然目前机电设备投资增加 30～ 50，整个工程投资（包括机电设备）可节省 40左右。 QSH、QSZ 型潜水电泵QSZ 型轴流式潜水电泵及 QSH 型混流式潜水电泵主要用于 平原地区，扬程 3～8 米，流量 800～1400 立方米/时，排灌面积在 1000 亩左右的中小 型机电排灌站上。 （1）使用条件 电源为频率 50 赫兹、电压 380 伏三相交流电源；水温不高于 40C； 水的 pH 值应在 5.5～8.5 范围内；电泵须完全潜入水中，淹没深度不得少于 0.8 米。 （2）性能范围 流量 450～1250 立方米/时，扬程 3～8 米，配套功率 11～30 千瓦。 主要生产厂有江苏省徐州水泵总厂。 （八）水轮泵 水轮泵是以水轮机转轮和水泵叶轮为核心部件，两者同轴或非同轴联成一体潜没在水中 工作，转轮是水轮泵的动力部件，在一定水头作用下，它能将水的势能转变为驱动水泵叶轮 转动的动能，将水由低处扬至高处。如果在水轮泵顶部接出输出轴，则可驱动发电机发电或 驱动其它机械如农副产品加工机械等。 水轮泵结构简单，管理方便，是一种利用自然水利资源为动力的成本低廉的提水机械。 水轮泵的型式按水轮机和水泵主轴联结方式可分为同轴和非同轴两种； 按转轮类型有轴流型 和混流型两种；按工作所需水分为低水头、中水头和高水头；按使用要求分为提水型和动力 输出型。 选用水轮泵应根据建站地区的水文和地质资料确定建站地点、可能取用的水头和过水流 量； 由机械灌区的地理分布求出经济合理的几何扬程； 根据作物种类和土质及其它水源情况 定出灌区的需水量，再确定合适的机型。 水轮泵的主要零件有转轮、主轴、导水座、叶轮、泵体、泵盖、导轴承、滚动轴承等。 转轮为四叶片定桨式，由铸铁制成。主轴材料为优质碳素钢，其一端固定转轮，另一端固定 叶轮，叶轮由铸铁制成。导水管、泵体、泵盖的材料均为铸铁。在靠近转轮的橡胶导轴承内 表面有浸润的沟槽，导轴承直接安装在泵体的轴承座内，磨损后可以现场更换。装在泵盖内 的滚动轴承为两个单列相心球轴承。 生产水轮泵的主要工厂有福建尤溪水轮泵厂。 （九）手动泵 以人力为动力驱动的活塞泵、隔膜泵及螺杆泵等提水工具，统称手动泵。手动泵分为浅 井动泵和深井手动泵。 浅井活塞泵的流量为 0.34～4.214 立方米/时，适应吸程 2～7 米。深井活塞泵的流量 为 0.056～0.601 立方米/时，扬程 15～40 米。隔膜泵的流量为 0.8～6.01 立方米/时， 螺杆泵的流量为 0.056～0.671 立方米/时。 （十）水泵的易损件 1、泵壳一般都是铸铁件，它受机械力或热应力的作用易出现裂纹。当泵在工作中因受 汽蚀作用的冲击或在冬季没有放掉泵壳内积水而受冰冻时也易破裂， 如损坏较重不能修理时 应更换新泵壳。 2、泵轴一般为碳钢件，但由于制造质量、使用或安装等原因也易损坏。泵轴可能出现 裂纹、弯曲、轴颈磨损、螺纹损坏等，也可能出现断裂事故。如损坏严重不能修理时，应更 换新轴。 3、叶轮是水泵的重要工作部件，为铸铁制成。由于制造质量和使用等原因也易损坏。 叶轮可能会出现裂纹，因汽蚀作用表面形成窝眼或穿孔，长期被冲磨使叶片变薄或偏磨，甚 至被杂物击碎。有些缺陷可以修复；有些缺陷不能修复，即应更换新叶轮。 4、滑动轴承的轴瓦是铜氏锡合金铸成的，耐磨性很差，是最易磨损和烧坏的易损件之 一，轴瓦一般都可以修复，也可更换新件。滚动轴承一般平均使用寿命为 5000 小时，但安 装不当，使用时间长或保养不良，也易磨损或毁坏。滚动轴承除其中的个别零件可以调换新 的外，一般均要更换整体件。 5、口环也称减漏或减磨环，它是水泵中最容易磨损的零件之一。磨损后可以修理也可 以更换新的。 当更换新减漏环时， 其内径应按叶轮入口外径来配置。 如叶轮进水口外径磨损， 可进行车削加工，以消除沟痕和椭圆，然后再配置内径缩小的减漏环，叶轮进水口外径一般 可车削三次。 6、填料用久后会变硬而失去弹性，会使水泵漏气、漏水，一般应更换新填料。 7、油封是橡胶制品，易磨损和老化，一般都要更换新件。 五、水泵的参数及性能 （1）水泵的主要参数 水泵参数是指泵工作性能的主要技术数据，包括流量、扬程、转速、效率和比转数等。 1、流量（Q） 泵的流量是指单位时间内所排出的液体的数量。通常泵的流量用体积计算，以 Q 表示， 单位为米 3/时（m3/h）、米 3/秒（m3/s）、升/秒（1/s），也可用重量计，以 G 表示， 单位为吨/时（t/h）、吨/秒（t/s）、千克/秒（kg/s）。 G 与 Q 的关系 GrQ r-液体重度（千克/米 3） 因水的重量近似 1000 千克/米 3，故 1 升/秒3.6 米 3/时3.6 吨/时 2、扬程（H） 泵的扬程是指单位重量的液体通过泵所增加的能量。以 H 表示，实质上就是水泵能够扬 水的高度，又叫总扬程或全扬程。单位为米液柱高度，习惯上省去“液柱”，以米（m）表示。 泵的总扬程由吸水扬程与出水扬程两部分组成，因此 总扬程吸水扬程出水扬程 但由于水流经过管路时受到各种阻力而减少了泵的吸水扬程和出水扬程，因此 吸水扬程实际吸水扬程吸水损失扬程 出水扬程实际出水扬程出水损失扬程 损失扬程吸水损失扬程出水损失扬程 总扬程实际扬程损失扬程 由于水泵铭牌上标明的扬程是上述水泵的总扬程，因此不能误认为铭牌上的扬程是实际 扬程数值，水泵的实际扬程都比水泵铭牌上的扬程数值小。因此在确定水泵扬程时，这一点 要特别注意。否则，如果只按实际扬程来确定水泵的扬程，订购来的水泵扬程就低了，那可 能会降低水泵的效率， 甚至打不上水来。 损失扬程与管路上的水管和附件种类 （低阀、 闸阀、 逆止阀、直管、弯管）、数量、水管内径、管长、水管内壁粗糙程度以及水泵流量等都有密 切关系，这一点在管路设计和选配水管和附件时也应注意。 3、允许吸上真空高度（Hs） 允许吸上真空高度是指真空表读数吸水扬程，也就是泵的吸水扬程（简称泵的吸程）， 包括实际吸水扬程与吸水损失扬程之和。以 Hs 表示，单位为米（m）。 允许吸上真空高度是安装水泵高度的重要参数，安装水泵时，应使水泵的吸水扬程小于 允许吸上真空高度值，否则安装过高，就吸不上水或生产气蚀现象。如生产气蚀，不仅水泵 性能变坏，而且也可能使叶轮损坏。 4、转速（n） 转速是指泵叶轮每分钟的转数，以 n 表示，单位为转/分（r/min）。每台泵都有一定的 转速，不能随意提高或降低，这个固定的转素称为额定转速，水泵铭牌上标定的转速即为额 定转速。如泵运转超过额定转速，不但会引起动力机超载或转不动，而且泵的零部件也容易 损坏；转速降低，泵的效率就会降低，影响水泵的正常工作。 5、比转数（ns） 在前述水泵型号中， 有些型号的组成部分有比转数这个参数。 比转数与转速是两个概念， 水泵的比转数，简称比速，常用符号为 ns。水泵的比转数是指一个假想的所谓标准水泵叶 轮的转数，这个假想的水泵与真实水泵的叶轮各部分都几何相似，而在消耗功率为 0.735 千瓦、扬程为 1 米、流量为 0.075 立方米/秒时所具有的转数。叶轮形状相同或相似的水泵 比转数相同，叶轮形状不相同或不相似的水泵比转数不相同。如轴流泵比转数比混流泵大， 混流泵比转数也是反映水泵特性的综合性指标。此外，要注意比转数大的水泵，其转速不一 定高；比转数小的，转速不一定低。大流量、低扬程的水泵，比转数大，反之则小。一般比 转数较低的离心泵，其流量小、扬程高；而比转数较高的轴流泵，其流量大、扬程低。 6、功率 功率是指机组在单位时间内作功的大小。水泵功率可分为有效功率、轴功率和配套功率 三种。 （1）有效功率 它是除掉水泵内部分损失功率后，纯用于扬水所消耗的功率，因此又称 为净功率、输出功率或水马力。常用符号为 N 效，单位为千瓦（或马力）。有效功率值可 用水泵的流量和扬程计算得出 流量（千克/秒）总扬程（米） 有效功率率（千瓦） 102 （2）轴功率 它是动力机传给水泵轴上的功率，因此称为轴功率或输入功率。常用符号 为 N 轴。它是水泵有效功率与水泵损失功率之和。水泵的损失功率主要包括泵体内轴承的 摩擦、水泵轴与填料的摩擦、水与叶轮、泵壳间的摩擦，以及泵内高压水的回漏等所消耗的 功率。 （3）配套功率 它是指水泵应选配的动力机的功率，因此又称用功率。常用符号为 N 配，它比轴功率大。这是因为动力机把动力传递给水泵的过程中，有传动损失；同时还要考 虑水泵工作时， 流量及扬程有波动而可能出现动力机超载， 因此动力机需有比水泵轴功率大 的功率储备。配套功率可按下式求得 动力安全系数（千克/秒）扬程（米） 配套功率（千瓦） 102水泵效率传动效率 动力安全系数（或称备用系数）可根据水泵轴功率大小确定，轴功率小时取大值。 传动交率要根据传动类型和传动方式确定。采用联轴器直接传动时，取 0.99。采用皮 带传动时，开口式传动取 0.98，交叉传动取 0.9，半交叉传动取 0.92～0.94；三角带传 动取 0.96。 7、效率（n） 效率是指有效功率与轴功率的比值，因此它是反映泵对动力所给予的功率利用程度的技 术经济指标。常用符号为 n，其大小用百分数表示。可用下式表达 有效效率 水泵效率100 轴功率 由于有效功率小于轴功率，因此水泵效率永远小于 1。但水泵效率值越大说明有效功率 越大，泵内损失功率越小。我们选择水泵时，应尽量选择效率高的水泵。铭牌上的效率是指 水泵可能达到的最高效率，一般农用水泵的最高效率为 60～80，有些大型水泵超过了 80。 （二）水泵性能参数之间关系 水泵的参数较多，但它们都不是孤立存在而是相互关联相互影响的。掌握它们之间的关 系，对正确选购和使用水泵具有一定的指导意义。 1、水泵转速一定时，流量与扬程、功率、效率的关系，即其扬程、功率和效率均随流 量变化而按一定规律变化。 以离心泵和轴流泵为例，它们的变化规律是不相同的。这两种泵的扬程虽然都随流量的 增大而降低，随流量的减少而增高，但轴流泵变化更为显著。而且当流量为零时（相当于出 水管闸阀关闭），它的扬程比正常值升高很多。而离心泵扬程升高并不显著。 两种水泵的功率与流