Qt = 60kAe S n (m 3 / h)
Ae = 1 2 π 2 π 2 π 2 π 2 1 2 4 D + 4 D − 4 d = 4 D − 2 d
D
d
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第一章 往复泵
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第一章 往复泵
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7.空气室 (Air accumulator) 空气室和泵之间的流量 不均匀，空气室之外的 空气室之外的 管路流量均匀。 管路流量均匀。 排出空气室作用： 排出空气室作用：降低 流量和排压波动率。 流量和排压波动率。 吸入空气室作用： 吸入空气室作用：降低 吸压波动，防止气穴现 吸压波动， 象。 双缸四作用往复泵排出空气室容积应大于液缸行程容积的4倍。 排出空气室容积应大于液缸行程容积的4 排出空气室容积应大于液缸行程容积的
7
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第一节 往复泵的工作原理和特点 Section 1 Principle and characteristics of reciprocating pump 一、往复泵的工作原理 阀箱三层 上层通排出管 中层通泵缸 下层通吸入管
三缸三作用 曲柄夹角120 120° (曲柄夹角120°)
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Ballast pump of M/V Tianhuai
Reciprocating pump in MAM Lab.
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作用数 (Number of effective strokes)：往复泵泵轴每一转理论 ： 上排送液体的体积相当于泵缸(有连杆和无连杆)平均工作容积 的倍数。
单缸单作用
单缸双作用 双缸四作用 曲柄夹角90 90° (曲柄夹角90°)
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排出空气室空气量会减少(溶解) 必要时补气； 排出空气室空气量会减少(溶解)，必要时补气； 吸入空气室空气量会增加(逸出) 吸入空气室空气量会增加(逸出)。 改善往复泵流量不均匀性常用的方法是设置排出空气室。 设置排出空气室。 设置排出空气室
第一章 往复泵
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二、往复泵的特点 1.有自吸能力 (Self-priming)：自排除泵缸及吸入管路的空气， 自吸能力 ： 将液体从低于泵处吸上，并开始排送液体的能力。用自吸高度 和自吸时间衡量。自吸能力取决于泵结构形式和密封性。管理 上一般不使往复泵自吸。 2.理论流量与工作压力无关，取决于转速、泵缸内径、活塞杆 直径、行程、作用数。
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6.泵阀 (Suction and discharge valves)
Disc valve
Ring valve Cone valve Ball valve
对泵阀的要求：关得严、关得轻、关得快、阻力小。 (Tightly, gently, quickly, low resistance) (1)关闭严密：阀和阀座密封试验倒入煤油5min不漏。 阀和阀座密封试验倒入煤油5min不漏。 阀和阀座密封试验倒入煤油5min不漏 (2)阻力要小。可以提高水力效率，增大允许吸入真空度。
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三、往复泵的结构和管理 1.活塞和活塞环 (Piston, piston ring) 活塞是主要运动部件，设活塞环密封。活塞环是易损件， 有金属(灰铸铁、青铜、钢)和非金属(胶木、塑料)两类。 胶木环安装前用热水浸泡膨胀，注意检查安装间隙。 2.泵缸和缸套 (Cylinder, Cylinder liner) 缸套要检查圆度和圆柱度(内径千分尺)，活塞环装入后灯 光检查漏光情况。漏光不多于2处，距开口处圆周角不<30°， 每处弧长≯45°。 压盖螺栓 3.填料函 (Stuffing box) 软填料/油纱盘根(Packing)装 好后应有少量滴漏(润滑和冷 却)，泄漏太大时上紧压盖。 盘根要分段，搭口错开。
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因为液体中含有气体、泵阀关闭迟滞、泄漏，所以： Q 实际流量： = Qtηv 3.额定排出压力与泵尺寸、转速无关，取决于原动机功率、轴 承承载能力、强度、密封性能。所以必须设安全阀 (Safety 必须设安全阀 valve)，开排出阀起动。实际排压取决于管路阻力、排出液面 ，开排出阀起动。实际排压取决于管路阻力、 高度和压力。 高度和压力。 以上是容积式泵共有特点。 4.流量不均匀，排压波动。 瞬时流量 q = Ae v = Arω sin β
p2 − p1 1 (Gvs + Rs ) + Gvs jv = ρg ρ g Av g Av-阀盘底面积 Gvs-阀和弹簧在液体中的重力 Rs-弹簧力 Jry Machinery
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∆p =
qv h 参数分析★★★) (参数分析 阀的升程： = µ lv 2 g Hv
qv-阀隙流量 lv-阀隙周长 µ-流量系数 阀隙流量越大或比载荷越小，最大升程越大。 阀隙流量越大或比载荷越小，最大升程越大。
补充内容
h (3)关闭时应无撞击声。 max ⋅ n ≤ 600 ~ 650 (★★★★) (4)关闭迅速及时。否则降低自吸能力和容积效率，主要措施 是限制最大升程。
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单作用 双作用 三作用
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双缸四作用
曲柄角速度不均匀造成流量不均匀。 曲柄角速度不均匀 σ 不均匀程度用脉动率σQ (Pulsation ratio)表示： Q = (qmax − qmin ) / qm 三作用泵流量最均匀( 三作用泵流量最均匀 σQ最小)，单作用σQ最大。 解决流量不均匀的方法：采用多作用泵；设吸入或排出空气室。
The end of section 1
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第一节 往复泵的工作原理和特点 Section 1 Principle and characteristics of reciprocating pump 一、往复泵的工作原理
1-填料涵 2-泵缸体 3-活 塞杆 4-活塞环 5-泵缸套 6-活塞 7-螺帽 8-泵缸盖 9-吸口 10-吸入阀座 11阀箱 12-排出阀座 13-排 出阀 14-弹簧座 15-弹簧 16-排口 17-螺塞 18-阀箱 盖 19-阀导杆 20-吸入阀 21-填料函压盖 22-挡水板 23-十字头 24-连杆 25-球 轴承 26-偏心轮 27-曲轴 箱盖 28-油位镜 29-泵轴 30-曲轴箱 31-螺塞
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5.受泵阀工作性能限制(避免惯性水头太大、泵阀关闭滞后和 敲击严重)，转速不宜太高。 6.对液体污染程度不很敏感。但液体含固体杂质会磨损泵阀、 引起泄漏。做为舱底水泵 (Bilge water pump)，装吸入滤器 (Suction filter)。 7.结构复杂，易损件多。(活塞环、泵阀、填料) 问题：往复泵转速增加，则( A. 流量增加 C. 功率增加 )。 B. 工作压头增加 D. A+B+C
p2 − p1 1 (Gvs + Rs ) + Gvs jv = ρg ρ g Av g
重力 弹簧力 惯性力 阀的比载荷(Specific load)：单位阀盘面积上的重力和弹簧力。 重力和弹簧力。 阀的比载荷 ： 重力和弹簧力
Gvs + Rs Hv = ρ g Av
开启时加速度Jv，故开启阻力大。开启后阻力取决于Hv。
压盖
活塞杆 填料(盘根)
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4.润滑设施 (Lubrication device) 飞溅润滑 (Splash lubrication)，油位保持在油位镜中部。 压力润滑 (Pressurized lubrication)，0.08-0.12MPa。供油 供油 润滑曲轴轴承，连杆大、小端轴承，减速齿轮。 润滑曲轴轴承，连杆大、小端轴承，减速齿轮。 油温≯70°。大修后注意检查转向。 5.安全阀 (Safety valve) 容积式泵必须设安全阀，超压后使排出室和吸入室相通。 开启压力为额定排出压力的1.1 1.15倍 1.1开启压力为额定排出压力的1.1-1.15倍。全流压力不大于 额定排压+0.25MPa +0.25MPa。 额定排压+0.25MPa。 受压零件(泵缸、缸盖、安全阀阀体、阀箱)应进行水压试 验，压力为安全阀排放压力的1.5倍，5min应不渗漏。 压力为安全阀排放压力的1.5 应不渗漏。 压力为安全阀排放压力的1.5倍 5min应不渗漏