发布时间:2023-04-03 点此:29次
水的提升对于人类生活和生产都十分重要。古代就已有各种提水器具,例如埃及的链泵(公元前17世纪),中国的桔槔(公元前17世纪)、辘轳(公元前11世纪)和水车(公元1世纪)。
比较著名的还有公元前三世纪,阿基米德发明的螺旋杆,可以平稳连续地将水提至几米高处,其原理仍为现代螺杆泵所利用。
公元前200年左右,古希腊工匠克特西比乌斯发明的灭火泵是一种最原始的活塞泵,已具备典型活塞泵的主要元件,但活塞泵只是在出现了蒸汽机之后才得到迅速发展。1840-1850年,美国沃辛顿发明泵缸和蒸汽缸对置的,蒸汽直接作用的活塞泵,标志着现代活塞泵的形成。1851-1875年,带有导叶的多级离心泵相继发明,使发展高扬程离心泵成为可能。19世纪是活塞泵发展的高潮时期,当时已用于水压机等多种机械中。
然而随着需水量的剧增,从20世纪20年代起,低速的、流量受到很大限制的活塞泵逐渐被高速的离心泵和回转泵所代替。但是在高压小流量领域往复泵仍占有主要地位,尤其是隔膜泵、柱塞泵独具优点,应用日益增多。
广义上的泵是输送流体或使其增压的机械,包括某些输送气体的机械。泵把原动机的机械能或其他能源的能量传给液体,使液体的能量增加。
水的提升对于人类生活和生产都十分重要。
古代已有各种提水器具,各种泵的起源国家是不同的。如: 埃及的链泵(前17世纪),中国的桔槔(前17世纪)、辘轳(前11世纪)、水车(公元1世纪),公元前3世纪古希腊阿基米德发明的螺旋杆等。 公元前200年左右,古希腊工匠克特西比乌斯发明了最原始的活塞泵-灭火泵。早在1588年就有了关于4叶片滑片泵的记载,以后陆续出现了其他各种回转泵 。
1689年,法国的D.帕潘发明了4叶片叶轮的蜗壳离心泵。 1818年 ,美国出现了具有径向直叶片 、半开式双吸叶轮和蜗壳的离心泵。 1840~1850年,美国的H.R.沃辛顿发明了泵缸和蒸汽缸对置的蒸汽直接作用的活塞泵,标志着现代活塞泵的形成。
1851~1875年,带有导叶的多级离心泵相继发明,使发展高扬程离心泵成为可能。随后,各种泵相继问世。
水泵是一种以冷凝器放出的热量对被调节环境进行供热的一种制冷系统。就水泵系统的热物理过程而言,从工作原理或热力学的角度看,它是制冷机的一种特殊使用型式。
它与一般制冷机的主要区别在于: ①使用的目的不同。
水泵的目的在于制热,研究的着眼点是工质在系统高压侧通过换热器与外界环境之间的热量交换;制冷机的目的在于制冷或低温,研究的着眼点是工质在系统低压侧通过换热器与外界之间的换热; ②系统工作的温度区域不同。水泵是将环境温度作为低温热源,将被调节对象作为高温热源;制冷机则是将环境温度作为高温热源,将被调节对象作为低温热源。因而,当环境条件相当时,水泵系统的工作温度高于制冷系统的工作温度。 2。
水泵的由来 随着工业革命的发展,19世纪初,人们对能否将热量从温度较低的介质“泵”送到温度较高的介质中这一问题发生了浓厚的兴趣。英国物理学家J.P.Joule提出了“通过改变可压缩流体的压力就能够使其温度发生变化”的原理。1854年,W.Thomson教授(即大家熟知的LordKelvin勋爵)发表论文,提出了热量倍增器(HeatMultiplier)的概念,首次描述了水泵的设想。
当时,水泵供暖的对象主要是民用,供暖需求总量小,特别是对由于采暖方式及其对环境的影响尚没有足够的意识。人们采暖的方式主要是燃煤和木材,因而,热泵的发展长期明显滞后于制冷机的发展。 上世纪30年代,随着氟利昂制冷机的发展,水泵有了较快的发展。
特别是二战以后,工业经济的长足发展带来的对供热的大量需求及相对能源短缺,促进了大型供热及工业用水泵的发展。1973年的全球性能源危机,进一步促进了水泵在全世界范围内的发展。
泵摘要:本文主要介绍了泵的发展历史,泵的分类及生活中常用泵的工作原理及相关应用,并大胆展望了泵的发展方向。关键词:发展史,分类,原理,应用,方向。
引言:泵是输送液体或使液体增压的机械。
它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体,使液体能量增加。泵主要用来输送液体包括水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等,也可输送液体、气体混合物以及含悬浮固体物的液体。生活及工业生产中我们已经离不开泵。泵的发展史水的提升对于人类生活和生产都十分重要。
古代就已有各种提水器具,例如埃及的链泵(公元前17世纪),中国的桔槔(公元前17世纪)、辘轳(公元前11世纪)和水车(公元1世纪)。比较著名的还有公元前三世纪,阿基米德发明的螺旋杆,可以平稳连续地将水提至几米高处,其原理仍为现代螺杆泵所利用。公元前200年左右,古希腊工匠克特西比乌斯发明的灭火泵是一种最原始的活塞泵,已具备典型活塞泵的主要元件,但活塞泵只是在出现了蒸汽机之后才得到迅速发展。
1840-1850年,美国沃辛顿发明泵缸和蒸汽缸对置的,蒸汽直接作用的活塞泵,标志着现代活塞泵的形成。19世纪是活塞泵发展的高潮时期,当时已用于水压机等多种机械中。然而随着需水量的剧增,从20世纪20年代起,低速的、流量受到很大限制的活塞泵逐渐被高速的离心泵和回转泵所代替。
但是在高压小流量领域往复泵仍占有主要地位,尤其是隔膜泵、柱塞泵独具优点,应用日益增多。回转泵的出现与工业上对液体输送的要求日益多样化有关。早在1588年就有了关于四叶片滑片泵的记载,以后陆续出现了其他各种回转泵,但直到19世纪回转泵仍存在泄漏大、磨损大和效率低等缺点。
20世纪初,人们解决了转子润滑和密封等问题,并采用高速电动机驱动,适合较高压力、中小流量和各种粘性液体的回转泵才得到迅速发展。回转泵的类型和适宜输送的液体种类之多为其他各类泵所不及。利用离心力输水的想法最早出现在列奥纳多•达芬奇所作的草图中。1689年,法国物理学家帕潘发明了四叶片叶轮的蜗壳离心泵。
但更接近于现代离心泵的,则是1818年在美国出现的具有径向直叶片、半开式双吸叶轮和蜗壳的所谓马萨诸塞泵。1851~1875年,带有导叶的多级离心泵相继被发明,使得发展高扬程离心泵成为可能。尽管早在1754年,瑞士数学家欧拉就提出了叶轮式水力机械的基本方程式,奠定了离心泵设计的理论基础,但直到19世纪末,高速电动机的发明使离心泵获得理想动力源之后,它的优越性才得以充分发挥。在英国的雷诺和德国的普夫莱德雷尔等许多学者的理论研究和实践的基础上,离心泵的效率大大提高,它的性能范围和使用领域也日益扩大,已成为现代应用最广、产量最大的泵。
泵的分类泵通常按工作原理分容积式泵、动力式泵和其他类型泵,如射流泵、水锤泵、电磁泵、气体升液泵。泵除按工作原理分类外,还可按其他方法分类和命名。例如,按驱动方法可分为电动泵和水轮泵等;按结构可分为单级泵和多级泵;按用途可分为锅炉给水泵和计量泵等;按输送液体的性质可分为水泵、油泵和泥浆泵等。泵的工作原理3.1容积式泵容积式泵在一定转速或往复次数下的流量是一定的,几乎不随压力而改变;往复泵的流量和压力有较大脉动,需要采取相应的消减脉动措施;回转泵一般无脉动或只有小的脉动;具有自吸能力,泵启动后即能抽除管路中的空气吸入液体;启动泵时必须将排出管路阀门完全打开;往复泵适用于高压力和小流量;回转泵适用于中小流量和较高压力;往复泵适宜输送清洁的液体或气液混合物。
总的来说,容积泵的效率高于动力式泵。 动力式泵靠快速旋转的叶轮对液体的作用力,将机械能传递给液体,使其动能和压力能增加,然后再通过泵缸,将大部分动能转换为压力能而实现输送。动力式泵又称叶轮式泵或叶片式泵。
离心泵是最常见的动力式泵。3.2动力式泵动力式泵在一定转速下产生的扬程有一限定值,扬程随流量而改变;工作稳定,输送连续,流量和压力无脉动;一般无自吸能力,需要将泵先灌满液体或将管路抽成真空后才能开始工作 ;适用性能范围广;适宜输送粘度很小的清洁液体,特殊设计的泵可输送泥浆、污水等或水输固体物。动力式泵主要用于给水、排水、灌溉、流程液体输送、电站蓄能、液压传动和船舶喷射推进等。
3.3其他其他类型的泵是指以另外的方式传递能量的一类泵。例如射流泵是依靠高速喷射出的工作流体 ,将需要输送的流体吸入泵内,并通过两种流体混合进行动量交换来传递能量;水锤泵是利用流动中的水被突然制动时产生的能量,使其中的一部分水压升到一定高度;电磁泵是使通电的液态金属在电磁力作用下 ,产生流动而实现输送;气体升液泵通过导管将压缩空气或其他压缩气体送至液体的最底层处,使之形成较液体轻的气液混合流体,再借管外液体的压力将混合流体压升上来。4. 泵在生产生活中的应用4.1不锈钢冲压离心泵在用水系统中的应用不锈钢冲压离心泵 ,液控阀门校验泵站 ,主要用于小流量、高扬程的用水系统,如饮用水供应系统、压力锅炉供水系统、高纯度净水系统以及医药、食品、精细化工、造纸等行业的冲洗、喷洒等工艺过程。国家经贸委节能信息传播中心最近将不锈钢冲压离心泵列入“最佳节能实践案例研究”,并对该设备的应用及效益进行了分析。
据了解,传统铸造泵是通过制模、灌模、机械加工等复杂工艺制造,耗电、耗料、劳动强度大,严重污染环境,并且无法铸造出口宽度窄的小流量的叶轮。不锈钢冲压离心泵是采用冲压、焊接工艺制造,取代了传统的铸造工艺。泵体生产可节省材料70%以上,效率提高3%-5%,较易实现机械化与自动化批量生产,减少环境污染,减轻劳动强度。
对于冲压离心泵生产厂家,生产2082台不锈钢冲压离心泵,新工艺比传统工艺节约不锈钢材料3.47吨,降低铸造电耗7634千瓦小时。对于洗瓶灌装机的用户,在满足生产要求的情况下,水泵的实际运行功率也从原来的2.18千瓦下降到2.11千瓦,每台节电3.2%。此外,由于该泵的重量轻、体积小、整体结构合理、维护方便,也减少了维护费用。根据国家统计局和中国机械工业联合会的统计数据,全国铸造泵类年需求量为457万台,合金铸造小流量泵每年需求在38万台以上。
不锈钢冲压离心泵因其外形轻巧美观、效率高且价格比铸造泵低,是进口泵的一半,具有显著的经济效益,应用范围广,市场前景广阔。4.2液压水锤泵原理及推广应用实例4.2.1液压水锤泵的工作原理和提水性能液压水锤泵自动供水设备是利用液压冲击原理和液压传动原理设计制造的水力能量升级转换装置,主机设备由脉冲发生器、能量耦合器和蓄能器三个组件构成。它是一种新式微型水力站的主机设备,这种水力泵实质上是利用水力能量传输特性的特种往复泵或泵组,在整体上构成特殊型式的变容式水力机械。
在液压系统中,由于某种原因,液体压力瞬间突然升高,产生很高的压力峰值,这种现象称为液压冲击。液压冲击的峰值压力往往比正常压力高出许多倍。水锤泵利用的就是液压冲击原理,即水流在正常流动。
古希腊的工匠“科特西比乌斯”发明了最早的灭火泵,是一种活塞泵。沃辛顿发明了泵缸和蒸汽缸对置的蒸汽直接作用的活塞泵,标志着现代活塞泵的形成。
1851~1875年,带有导叶的多级离心泵相继发明,使发展高扬程离心泵成为可能。
随后,各种泵相继问世。1788年,瓦特发明了离心调速器和节气阀;1790年,他又发明了汽缸示工器,至此瓦特完成了蒸汽机发明的全过...1763-1765年瓦特在修理纽科门泵时,设计冷凝器解决效率低的问题。
世界第一辆消防车是1518年受德国奥格斯堡市的委托,由制作金属工艺品的手艺人安特尼-布拉特纳制造的。据《奥格斯堡市工艺史》一书记载,这辆消防车是把用杠杆操作的大型水泵装在车子上形成的,由马拉或人力推动。
1666年英国伦敦发生了一场大火,烧了4天,将1300座房屋烧毁了,包括著名的圣保罗教堂。
一些中世纪的建筑物在这场火灾中一扫而光。灾后,英国开始重视城市消防工作,不久,英国人发明了世界第一辆用手摇水泵的消防车,并且使用上了水龙带来灭火。18世纪以前的消防车多数为放在推车上的手动水泵,用作把泵水救火。随着城市发展及防火需求提高,19世纪中段起出现蒸汽机发动之水泵,并开始以马车运载。
蒸汽机动力消防车是1829年在伦敦出现的,发明人是蒸汽机工程师约翰·布雷斯韦特。这是一种以煤为燃料,并装有一根软水龙带,用10马力双缸蒸汽机驱动的消防车。但这种消防车在英国却到1860年代才得到广泛使用。
20世纪内燃机发明以后,逐渐出现现时所见的现代消防车。1872年,德国研制出云梯消防车。云梯是靠手工操作的。
1901年,英国利物浦的洛亚尔-卡利迪公司也生产出消防汽车,被利物浦市消防队所采用。中国于1916年出现了用汽车改装的消防车,但直到20世纪30年代,很多城市还在使用马拉消防车。泵车是消防车中最常见的。
车上主要设备为消防泵(水泵)及各式消防瞄子。泵车到达火场时会被接到消防栓,为救火供水。通常车上还会有水缸储存一定容量的水,以便在离开水源时可短暂使用。其他搭载的设备包括有烟帽,爆,破工具等等。
最早的泵是在大约于公元前300年左右出现的,阿基米德发明了一种泵,称为阿基米德式螺旋抽水机,至今仍有厂家在生产。希腊人克特西比乌斯(公元前285-222年)发明的压力泵是一种最原始的活塞泵。主要用来生产水柱以及从井口举起水。(至今还保存在古罗马时代的遗址上,如在英国的西尔切斯特)。
中国历史上南北朝时期出现的方板链泵作为一种链泵是泵类机械的一项重要发明。1475年,意大利文艺复兴时期的工程师弗朗西斯科·迪·乔治·马丁尼在论文中提出了离心泵原始模型。 1588年,意大利人阿戈斯蒂诺·拉梅利自费出版了《阿戈斯蒂诺·拉梅利上尉的各种精巧的机械装置》(Le Diverse t Artificiose Machine delCapitano Agostino Ramelli)。(这部著作详细描述了许多二三百年以后制造成功并成为商品的工具和机械设备)。
其中有关于链泵、水泵、滑片泵的描述。 大约在1590-1600年,齿轮泵被发明。 1635年,德国学者Daniel Schwenter描述了齿轮泵。
1650年,德国马德堡市市长奥托·冯·格里克发明第一台空气泵,不断改进后于1654年设计出真空泵。 1658年,爱尔兰化学,物理学家罗伯特·波义耳和英国博物学家,发明家罗伯特·胡克进行空气泵实验。 1675年,英国国王查理二世的御用机械师塞缪尔·莫兰爵士,获得柱塞泵专利,他设计制造的水泵被当时英国国内众多的工业,船舶应用,以及如水井,池塘排水和灭火。
1680年,约旦出现简单的离心泵。 1685年,法国物理学家丹尼斯帕潘进行空气压缩泵高压实验。 1689年,丹尼斯·帕潘发明了直叶片的蜗壳离心泵,而弯曲叶片是由英国发明家John Appold于1851年发明的。 1720年,在伦敦城市的供水系统中开始使用柱塞泵。
1732年,英国人戈塞特和德维尔发明隔膜泵。 1738年,荷兰人丹尼尔·伯努利的《Hydrodynamique》(流体力学)出版,提出白努利定律;1755年,瑞士人莱昂哈德·欧拉著作《General principles on the movement of fluids》(流体运动的一般原理)出版,提出理想流体基本方程和连续方程。奠定了离心泵设计的理论基础。
1746年,H.A.Wirtz设计出使用阿基米德螺旋用于提升水的螺旋泵。 1768年,威廉·科尔在船舶舱底中改进和引入链泵。 1772年,瑞典学者伊曼纽·斯威登堡提出汞真空泵设计。 大约在1781-1782年,绳泵的发明被首次描述。
1818年,在美国出现的具有径向直叶片、半开式双吸叶轮和蜗壳的马萨诸塞泵。 1849年,美国人亨利·沃辛顿发明蒸汽直接作用的蒸汽泵,是一种最简单的活塞泵。 1852年,英国开尔文勋爵威廉·汤姆森提出了热泵的设想。
1857至1859年,亨利·沃辛顿发明水平、复式、直接作用,用于锅炉给水全双工蒸汽泵。 1857年,英国查尔斯·亨利·穆雷获得链泵专利。 1865年,汞真空泵发明,用于解决碳。
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