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目前世界上各类工业中主要应用的杂质泵有三类：离心泵、隔离泵和隔膜泵。离心式杂质泵占绝大多数。离心式杂质泵按不同用途又分为污水泵、泥浆泵、砂泵、挖泥泵和砂砾泵等。 2石油及化学工业
电动潜油离心泵是应用较广泛的一种无杆抽油设备，把电动机和离心泵一起下到井下与油管相连，电动机通过电缆与地面电源相连接，塔尔井下机组由多组离心泵、保护器和潜油电动机组成。电动潜油离心泵特别适用于油田注水开发中的中后时油井的大排量抽油。
2.3.3航空航天和航海工程 1航空航天
空间科学技术包括大气层以内的航空科技和大气层以外的航天科技，是当代高技术的重要前言之一，是衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志，它强有力地带动相关学科领域的科学技术发展。离心泵在飞机的装备和地面后勤系统中得到广泛的应用。例如，为保证飞机发动机正常的运行的润滑系统中的润滑油泵及冷却水泵，飞机在地面注油用的加油泵和注水用的注水泵，以及飞机饮用水系统中的循环水泵等。航天诶及、宇宙飞船和空间站是进行空间科学研究的重要工具，它们要靠远程大推力运载火箭在发射装置上进行发射并将之送入预定轨道。液体火箭发动机是运载火箭的动力，决定着运载火箭的推力，即决定装载载荷的重量，而涡轮泵推进输送系统则是液体火箭发动机的动力部分，是液体火箭发动机的心脏。涡轮泵的主要功能是将贮箱里的推进剂抽出加压并将之输送到主推力室进行燃烧。涡轮泵主要由推进剂离心泵、涡轮、涡轮的动力源、传动部分及辅助系统所组成。 2航海工程
船舶动力中的离心泵多是滑油泵、汽轮机油循环泵、冷却系统中有淡水泵和海水泵、热水泵、船舶油水分离装置中的油污水泵、真空蒸发造水装置中的淡水冷却泵、凝水泵。
2.3.4 能源工程
1水力发电和抽水蓄能电站工程
水电站供水主要用于水轮发电机组、水冷变压器和水冷空压机等的冷却。用于水电站供排水系统的水泵有卧式离心泵、立式深井泵和潜水泵。离心泵适用于各种类型电站，但由于吸出高度限制，安装位置低，需要考虑防潮和防淹等问题。随着技术的发展，泵和水轮机合成简化为可逆式水泵水轮机，并成为现代抽水蓄能电站的主导机型。 2火电站
火电站是将煤、石油、天然气或其他化石燃料燃烧产生的热能最终转化为电能的工厂。火力发电是比较重要的发电形式，它的发电量占我国发电总量的70%左右。火力发电厂应用的离心泵有凝结水泵、增压泵、给水泵、疏水泵、补给水泵、生水泵、
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灰渣泵和冲灰水泵等，这些泵的制造技术均比较复杂。 3核电站
核电站是利用一座或若干座反应堆中核燃料裂变产生的热量发电的动力设施，是核能的一种和平利用方式，也是一种较为理想的发电形式。与一般火电站相比，投资高出两倍多，但运行费用约为1/5或更少。自从1954年诞生的第一座核电站至今，世界各国已运行的核电站已有300多座。我国已建成了秦山核电站和大亚核电站，均为压水堆型，其中秦山核电站是我国自行开发设计的第一个核电站。核电站的安全注射系统是为了在一回路冷却剂主管道发生不大可能的双端管道断裂事故时，能保证堆芯的冷却，并防止燃料包壳熔化。停堆冷却系统的主要作用是在停堆后带走堆芯内的衰变热。当发生中小等级的失水事故时，安全注射系统工作；失水较严重时，停堆冷却系统也开始起动。具体来说，在反应堆事故停堆后，发出安全注射信号，安全注射系统的高压安注泵迅速启动，从高位换料水箱吸水（含硼酸），注入堆芯吸热。如果必要的话，安注系统的备用系统，即安全壳喷淋系统中的安全喷淋泵也开始执行安全壳的喷淋冷却任务，若高压安注系统中仍不能保持压力时，停堆冷却系统的余热导出泵也接受负荷，换料水箱的水位降低到低液位时，改为从安全壳集水坑内吸水，形成再循环状态。化学和容积控制系统中的离心式上充泵也可作为高压注水泵用。 2.3.5车辆系统用离心泵
汽油机和柴油机的燃料供给方式是截然不同的：前者是利用汽油泵将汽油箱中的汽油抽入化油器，再与一定比例的空气混合送入燃烧室，电子点火使混合气燃烧；后者则采用高压喷射方式将柴油喷入燃烧室，借助汽缸压缩终了温度使其着火燃烧。汽油泵的作用是克服管道和滤清器阻力，将汽油从油箱中吸出，输送到化油器浮子室。汽油泵的形式有机械膜片式、真空膜片式、电磁柱塞式、晶体管柱塞式和电动式。电动式汽油泵是一种离心泵，它利用小型直流电动机直接驱动叶轮以输送燃料，送油料过剩时可通过内部泄油阀排出，并由压力控制器切断电源，工作较稳定。此外，用于汽车发动机其它系统的离心泵有水冷系统中的离心水泵?6?。
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3 离心泵设计参数
离心泵的工作状况通常用性能参数来表示，其主要性能参数有流量、扬程、转速、效率和空化余量等，空化余量是表示离心泵抗空化性能的主要参数。
3.1流量q
流量是泵在单位时间内通过泵出口截面的液体量（体积或质量）。
体积流量用qv表示，单位是m3/s,m3/h,L/s等。本书没有特别指明，用q表示体积流量。
质量用qm表示，单位是kg/s,kg/h等。 质量流量和体积流量的关系为
qm?pq (3.1)
3.2扬程h
扬程是泵出口截面（泵出口法兰处）和泵进口截面（泵进口法兰处）单位质量液体的能量差值，也就是单位质量液体通过泵获得的有效能量，按定义其单位是N?m/N?m,即被抽送液体的液柱高度，习惯简称为米。
用角标1表示泵出口截面单位质量的能量，用角标2表示为泵出口截面单位
22p1c1p2c2 e1?z1? ?,e2?z2???g2g?g2g根据定义，泵的扬程可以写完
p?p1c2?c1 h?e2?e1?(z2?z1)?2 (3.2) ??g2g式中 p2、p1------------泵出口、进口处截面液体的静压力；
c2、c1-------------泵出口、进口处截面液体的速度；
z2、z1-------------泵出口、进口截面到任选测量基准面的高度?7?。
泵的扬程表征泵本身的性能，只和泵进、出口法兰处液体的能量有关，而和 泵装置无直接关系，但利用能量方程，可以用泵装置中液体的能量表示泵的扬程?8?。
223.3转速n
转速是叶轮和轴单位时间内旋转的圈数，单位为转每分（r/min）。如果离心泵
由原动机直接驱动，转速与原动机转速相同。
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4 压水室的水力设计
压水室是指叶轮出口到泵出口法兰盘的过流部分。压水室叶轮一起构成泵的过流部件。压水室是固定的过流部件，其绝对速度的大小和过流段面积有关，方向与其几何形状有关?9?。
实践证明，压水室的水力损失是离心泵内水力损失的重要组成部分，非设计工况更为突出，离心泵的性能基本上是由叶轮和压水室共同决定的。因此，压水室设计的优劣，将在很大程度上决定泵的完善程度。
4.1压水室的作用
1.收集从叶轮中流出的液体，并输送到排出口或下一级叶轮吸入口。
2.保证流出叶轮的流动是轴对称的，从而使叶轮内具有稳定的相对运动，以减少叶轮内的水力损失。
3.降低液流速度，使动能转换成压力能。
4.消除液体从叶轮流出产生的旋转运动，以避免由此造成的水力损失。
流出叶轮中的液体，其绝对速度c3值很大，但液体通过压水室以后，绝对速度变小，旋转分量等于零或是很小的值，因而压水室也是将流体动能转换成压力能的过流部件。
压水室可分为螺旋形压水室（或称涡形体）、导叶和环形压水室?10?。
图4.1 压水室的基本形式
a)螺旋形压水室 b）导叶 c）带导叶的环形压水室
4.2螺旋形压水室
螺旋形压水室的流道由涡室和扩散部分构成，叶轮外缘与漩涡状泵壳体间的空间称为涡室。螺旋形压水室是离心泵中应用最为广泛的一种压水室，主要用于单级单吸式、单级双吸式离心泵和水平中开式多级泵。
螺旋形压水室具有比较完善的过流形状，水力性能好，其适应性较广，泵的高效率区较宽；但其过流部分不能进行机械加工，几何尺寸。几何形状和表面粗糙度完全要由铸造工艺保证?11?。
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4.2.1压水室的工作原理
为保证叶轮内具有稳定的相对运动，压水室内的液流应当是轴对称的流动。下面分析满足轴对称流动时压水室流道应该具有的形状。
所谓轴对称流动，就是在同一个圆周上速度大小相等、方向相同，即圆周速度和轴面速度在同一个圆周分别相等。假设液体从叶轮流出后，进入压水室的流动时平面流动，当忽略液体的黏性摩擦力时，这种液流不受任何外力的作用。根据速度矩保持定理，液流的速度矩应保持为常数，等于进口的速度矩，即
vmR?K2 (4.1)
图4.2螺旋形压水室工作原理
压水室的形状，最好应当按这种流动规律来设计。下面我们用数学公式来表示这种流动的轨迹（液体质点在不同时间走过的路径）。得到液体流动的轨迹之后，按此轨迹加做固体壁，就做出了符合流动的压水室。由图4.2
QvQ tg??m?2?Rb??const
Kvu2?bK22R因Q、b、K2为常数，所以流动的液流角保持不变，即是说液体从叶轮流出后的迹线是一条对数螺旋线，液体流动方向和圆周方向的夹角?保持不变，这就是螺旋形压水室名称的由来。
由图4.2，螺旋线上任意点的坐标可以表示为
dRdR、?tg?d? 设R=R3时，?=0、D?D3。积分得 tg??Rd?RdRR?tg?d?，lnR?lnR?tg??，ln?tg?3?，R?R3etg?3? 3?33?RR3R10R
?利用叶轮出口稍后的速度三角形求得tg?3，给定不同的?角（rad）。可求得相应的半径R，从而可作出这条对数螺旋线来?12?。
实践中所用的螺旋形压水室，为了减小径向尺寸，压水室宽度b多是扩散的。 这样可减小vm和?角，从而达到减小径向尺寸的目的。
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