水动力驱动泵的工作原理

水泵的基本工作原理分为以下几类：

一、离心泵

1离心泵的工作原理

离心泵的种类很多，但工作原理相同，构造大同小异。其主要工作部件是旋转叶轮和固定的泵壳。叶轮是离心泵直接对液体做功的部件，其上有若干后弯叶片，一般为4~8片。离心泵工作时，叶轮由电机驱动作高速旋转运动（1000~3000r/min），迫使叶片间的液体也随之作旋转运动。同时因离心力的作用，使液体由叶轮中心向外缘作径向运动。液体在流经叶轮的运动过程获得能量，并以高速离开叶轮外缘进入蜗形泵壳。在蜗壳内，由于流道的逐渐扩大而减速，又将部分动能转化为静压能，达到较高的压强，最后沿切向流入压出管道。

在液体受迫由叶轮中心流向外缘的同时，在叶轮中心处形成真空。泵的吸入管路一端与叶轮中心处相通，另一端则浸没在输送的液体内，在液面压力（常为大气压）与泵内压力（负压）的压差作用下，液体经吸入管路进入泵内，只要叶轮的转动不停，离心泵便不断地吸入和排出液体。由此可见离心泵主要是依靠高速旋转的叶轮所产生的离心力来输送液体，故名离心泵。

离心泵若在起动前未充满液体，则泵内存在空气，由于空气密度很小，所产生的离心力也很小。吸入口处所形成的真空不足以将液体吸入泵内，虽起动离心泵，但不能输送液体，此现象称为“气缚”。所以离心泵起动前必须向壳体内灌满液体，在吸入管底部安装带滤网的底阀。底阀为止逆阀，防止起动前灌入的液体从泵内漏失。滤网防止固体物质进入泵内。靠近泵出口处的压出管道上装有调节阀，供调节流量时使用。

二、真空泵

零水环式真空泵工作原理

真空是指在给定的空间内，低于标准大气压的气体状态。

利用机械、物理、化学或物理化学的方法对容器进行抽气，以获得真空的机器或器械，都叫做真空泵。

真空泵种类很多，一般可分为容积真空泵、射流真空泵、和其它类型真空泵三大类，其中以容积真空泵应用最广。

水环真空泵（简称水环泵）是一种粗真空泵，它所能获得的极限真空为2000~4000Pa，串联大气喷射器可达270~670Pa。水环泵也可用作压缩机，称为水环式压缩在泵体中装有适量的水作为工作液。当叶轮按图中指示的方向顺时针旋转时，水被叶轮抛向四周，由于离心力的作用，水形成了一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭圆环。水环的上部分内表面恰好与叶轮轮毂相切，水环的下部内表面刚好与叶片顶端接触（实际上叶片在水环内有一定的插入深度）。此时叶轮轮毂与水环之间形成一个月牙形空间，而这一空间又被叶轮分成叶片数目相等的若干个小腔。如果以叶轮的上部0°为起点，那么叶轮在旋转前180°时小腔的容积由小变大，且与端面上的吸气口相通，此时气体被吸入，当吸气终了时小腔则与吸气口隔绝；当叶轮继续旋转时，小腔由大变小，使气体被压缩；当小腔与排气口相通时，气体便被排出泵外。

总之，水环泵是靠泵腔容积的变化来实现吸气、压缩和排气的，因此它属于容积式真空泵。

5.1 消防水泵

5.1.1 消防水泵宜根据可靠性、安装场所、消防水源、消防给水设计流量和扬程等综合因素确定水泵的型式，水泵驱动器宜采用电动机或柴油机直接传动，消防水泵不应采用双电动机或基于柴油机等组成的双动力驱动水泵。

5.1.2 消防水泵机组应由水泵、驱动器和专用控制柜等组成；一组消防水泵可由同一消防给水系统的工作泵和备用泵组成。

5.1.3 消防水泵生产厂商应提供完整的水泵流量扬程性能曲线，并应标示流量、扬程、气蚀余量、功率和效率等参数。

5.1.4 单台消防水泵的最小额定流量不应小于10L/s，最大额定流量不宜大于320L/s。

5.1.5 当消防水泵采用离心泵时，泵的型式宜根据流量、扬程、气蚀余量、功率和效率、转速、噪声，以及安装场所的环境要求等因素综合确定。

5.1.6 消防水泵的选择和应用应符合下列规定：

1 消防水泵的性能应满足消防给水系统所需流量和压力的要求；

2 消防水泵所配驱动器的功率应满足所选水泵流量扬程性能曲线上任何一点运行所需功率的要

求；

3 当采用电动机驱动的消防水泵时，应选择电动机干式安装的消防水泵；

4 流量扬程性能曲线应无驼峰、无拐点的光滑曲线，零流量时的压力不应超过设计压力的140%，且不宜小于设计额定压力的120%；

5 当出流量为设计流量的150%时，其出口压力不应低于设计压力的65%；

6 泵轴的密封方式和材料应满足消防水泵在低流量时运转的要求；

7 消防给水同一泵组的消防水泵型号宜一致，且工作泵不宜超过3 台；

8 多台消防水泵并联时，应校核流量叠加对消防水泵出口压力的影响。

5.1.7 消防水泵的主要材质应符合下列规定：

1 水泵外壳宜为球墨铸铁；

2 叶轮宜为青铜或不锈钢。

5.1.8 当采用柴油机消防水泵时应符合下列规定：

1 柴油机消防水泵应采用压缩式点火型柴油机；

2 柴油机的额定功率应校核海拔高度和环境温度对柴油机功率的影响；

3 柴油机消防水泵应具备连续工作的性能，试验运行时间不应小于24h；

4 柴油机消防水泵的蓄电池应保证消防水泵随时自动启泵的要求；

5 柴油机消防水泵的供油箱应根据火灾延续时间确定，且油箱最小有效容积应按1.5L/kW 配置，柴油机消防水泵油箱内储存的燃料不应小于50%的储量。

5.1.9 轴流深井泵宜安装于水井、消防水池和其他消防水源上，并应符合下列规定：

1 轴流深井泵安装于水井时，其淹没深度应满足其可靠运行的要求，在水泵出流量为150%额定流量时，其最低淹没深度应是第一个水泵叶轮底部水位线以上不少于3.2m，且海拔高度每增加300m，深井泵的最低淹没深度应至少增加0.3m；

2 轴流深井泵安装在消防水池等消防水源上时，其第一个水泵叶轮底部应低于消防水池的最低有效水位线，且淹没深度应根据水力条件经计算确定，并应满足消防水池等消防水源有效储水量或有效水位能全部被利用的要求；当水泵额定流量大于125L/s 时，应根据水泵性能确定淹没深度，并应满足水泵气蚀余量的要求；

3 轴流深井泵的出水管与消防给水管网连接应符合应符合本规范第5.1.13 条第3 款的有关规定；

4 轴流深井泵出水管的阀门设置应符合本规范第5.1.13 条第5、6 款的有关规定；

5 当消防水池最低水位低于离心水泵出水管中心线或水源水位不能保证离心水泵吸水时，可采用轴流深井泵，并应采用湿式深坑的安装方式安装于消防水池等消防水源上；

6 当轴流深井泵的电动机露天设置时，应有防雨功能；

7 其他应符合现行国家标准《室外给水设计规范》GB50013 的有关规定。

5.1.10 消防水泵应设置备用泵，其性能应与工作泵性能一致，但下列情况除外：

1 除建筑高度超过50m的其他建筑室外消防给水设计流量小于等于25L/s时；

2 室内消防给水设计流量小于等于10L/s时。

5.1.11 一组消防水泵应在消防水泵房内设置流量和压力测试装置，并应符合下列规定：

1 单台消防给水泵的流量不大于20L/s、压力不大于0.50MPa 时，泵组应预留流量计和压力计接口，其他泵组宜设置泵组流量和压力测试装置；

2 消防水泵流量检测装置的计量精度应为0.4 级，最大量程的75%不应低于最大一台消防给水泵额定流量的175%；

3 消防水泵压力检测装置的计量精度应为0.5 级，最大量程的75%不应低于最大一台消防给水泵额定压力的165%；

4 每台消防水泵出水管上应设置DN65 的试水管，并应安装DN65 的消火栓。

5.1.12 消防水泵吸水应符合下列规定：

1 消防水泵应采取自灌式吸水；

2 消防水泵从市政管网直接抽水时，应在消防水泵出水管上设置减压型倒流防止器；

3 当吸水口处无吸水井时，吸水口处应设置旋流防止器。

5.1.13 离心式消防水泵吸水管、出水管和阀门等，应符合下列规定：

1 一组消防水泵，吸水管不应少于两条，当其中一条损坏或检修时，其余吸水管应仍能通过全部消防给水设计流量；

2 消防水泵吸水管布置应避免形成气囊；

3 一组消防水泵应设不少于两条的输水干管与消防给水环状管网连接，当其中一条输水管检修

时，其余输水管应仍能供应全部消防给水设计流量；

4 消防水泵吸水口的淹没深度应满足消防水泵在最低水位运行安全的要求，吸水管喇叭口在消防水池最低有效水位下的淹没深度应根据吸水管喇叭口的水流速度和水力条件确定，但不应小于600mm，当采用旋流防止器时，淹没深度不应小于200mm；

5 消防水泵的吸水管上应设置明杆闸阀或带自锁装置的蝶阀，但当设置暗杆阀门时应设有开启刻度和标示；当管径超过DN300 时，宜设置电动阀门；

6 消防水泵的出水管上应设止回阀、明杆闸阀；当采用蝶阀时，应带有自锁装置；当管径大于

DN300 时，宜设置电动阀门；

7 消防水泵吸水管的直径小于DN250 时，其流速宜为1.0m/s～1.2m/s；直径大于DN250 时，宜为1.2m/s～1.6m/s；

8 消防水泵出水管的直径小于DN250 时，其流速宜为1.5m/s～2.0m/s；直径大于DN250 时，宜为2.0m/s～2.5m/s；

9 吸水井的布置应满足井内水流顺畅、流速均匀、不产生涡漩的要求，并应便于安装施工；

10 消防水泵的吸水管、出水管道穿越外墙时，应采用防水套管；当穿越墙体和楼板时，应符合本规范第12.3.19 条第5 款的要求；

11 消防水泵的吸水管穿越消防水池时，应采用柔性套管；采用刚性防水套管时应在水泵吸水管上设置柔性接头，且管径不应大于DN150。

5.1.14 当有两路消防供水且允许消防水泵直接吸水时，应符合下列规定：

1 每一条市政给水应满足消防给水设计流量和消防时必须保证的其他用水；

2 消防时室外给水管网的压力从地面算起不应小于0.10MPa；

3 消防水泵扬程应按室外给水管网的最低水压计算，并应以室外给水的最高水压校核消防水泵的工作工况。

5.1.15 消防水泵吸水管可设置管道过滤器，管道过滤器的过水面积应大于管道过水面积的4 倍，且孔径不宜小于3mm。

5.1.16 临时高压消防给水系统应采取防止消防水泵低流量空转过热的技术措施。

5.1.17 消防水泵吸水管和出水管上应设置压力表，并应符合下列规定：

1 消防水泵出水管压力表的最大量程不应低于水泵额定工作压力的2 倍，且不应低于.60MPa；

2 消防水泵吸水管宜设置真空表、压力表或真空压力表，压力表的最大量程应根据工程具体情况

确定，但不应低于0.70MPa，真空表的最大量程宜为-0.10MPa；

3 压力表的直径不应小于100mm，应采用直径不小于6mm 的管道与消防水泵进出口管相接，并应设置关断阀门。

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。

水泵性能的技术参数有流量、吸程、扬程、轴功率、水功率、效率等。

水泵根据不同的工作原理可分为容积水泵、叶片泵等类型。

容积泵是利用其工作室容积的变化来传递能量；叶片泵是利用回转叶片与水的相互作用来传递能量，有离心泵、轴流泵和混流泵等类型。

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，将水提向高处的，故称离心泵。轴流泵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。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。

防爆水轮驱动输转泵动力源为消防高压水源．安全防爆。外壳PuR涂层保护．内带驱动装置。高压水流注入泵体内．带动水轮机工作形成负压．从而抽吸各种液体，特别是易燃易爆液体，如：燃油、机油、废水、泥浆、易燃化工危险液体、放射性废料等

防爆水轮输转泵接触液体部分采用不锈钢和PTFE材质，具有良好的耐腐蚀及耐高温特性，适应于-40℃~+120℃的各种腐蚀及易燃易爆性介质的输送、安全转移

一． 技术参数

工作压力：2~14 bar

耗压力水量：9.54~14L/s

流量：最大20m³/h

输出压力（扬程）：最大2bar

自吸高度：5.5m

操作温度：最大120℃

持续工作时间：≤8小时

外型尺寸：800mmX400mmX395mm

1.进水口规格：50快速接口；出水口规格：可变（可根据客户的具体使用情况来定）。

防坠落辅助部件系列：速差防坠器、日本one-two-three大O型安全钩、日本螺旋救助绳、手式上升器、胸式上升器、脚式上升器、手控下降器、日本抢险救援手套 、静力安全绳、D型安全钩、8字环、安全吊带

攻坚器材系列：气动切割刀、金属撞门器、黑鹰破拆工具、撬斧工具、手动破拆工具、多功能腰斧、TRK应急救援战术包、多功能刀具、手动破拆工具9件套、韩式手动破拆工具组、美式手动破拆工具组、无火花工具、多功能挠钩、便携式防盗门破拆工具组（A)、防盗门微型破拆工具组、以色列背负式组合破拆套装、微型液压破拆工具组、连发毁锁枪、德国便携式毁锁器、美式背负式液压破拆工具组、双动力撞门器、

警戒排烟系列：机动排烟机、水驱动排烟机、方位指示灯、全方位升降照明灯、固态照明灯、闪光警示灯、闪光警示灯、警戒标志杆、隔离警示带、路锥

韩国金正破拆系列：液压扩张器、液压剪切器、液压手动泵、机动泵、便携式液压多功能钳、液压救援顶杆

美国ICS系列：ICS-633GC内燃混凝土链锯、ICS-680GC混凝土链锯

双轮异向切割锯系列：电动双轮异向救援锯、机动双轮异向切割锯、

堵漏器材系列：注入式堵漏工具、外封式堵漏工具、磁压式堵漏工具、捆绑式堵漏袋、小孔堵漏工具、粘贴式堵漏工具、金属堵漏套管

灭火设备系列：高倍数泡沫发生器、橡胶水带护桥、手动水带卷盘机、浮艇泵、手提式风力灭火机、背负式风力灭火机、背负式风水灭火机、超细水雾灭火机

洗消输转系列：防爆输转泵、防爆水轮驱动输转泵、手动隔膜泵、围油栏、洗消供水泵、有毒物质密封桶、粘稠液体抽吸泵、强酸碱洗消器、防化服清洗烘干机、六氟灵、围油栏

侦检类器材系列：法国雷德尔音频生命探测仪、雷达生命探测仪、美国TAC漏电探测仪、测温仪、电子气象仪、可燃气体检测仪、有毒气体检测仪

消防破拆工具系列：液压扩张器、液压剪切器、液压手动泵、机动泵、开缝器、边缘抬升器、便携式液压多功能钳、液压救援顶杆、液压千斤顶套组、

破拆工具系列：MULTIPLAZ 3500等离子切割机、CS-150手持式切割机、救援三角架、90 KITS 气动凿岩机、BK20S液压破碎镐、YN27C内燃破碎镐、BH55德国威克内燃破碎镐 、QGB-30便携式汽油金属切割器、美国快达气体切割机、德国SOLO消防无齿锯、JK90电动剪扩钳 JQ90电动剪切器 CD360电动撑顶器（电动顶杆）、BC350电动剪扩钳

救生器材系列：美国救生抛投器、韩式救生抛投器、救援三角架、高空救生缓降器、肢体固定气囊、救生照明线、躯体固定气囊、救生气垫、

个人装备系列：防蜂服、消防员灭火指挥服、抢险救援服、消防员灭火防护靴、电绝缘服、防化靴、消防头盔、抢险救援手套、避火服、隔热服、重型防化服、消防目镜

德国乐凯破拆装备系列： S 700 E电动液压剪断器 SP 300 E电动液压扩张器 R 411 E电动液压救援顶杆 S 510型剪断器、SP 510型扩张器 S 510型剪断器 SP 310型扩张器 R 420型双级救援顶杆 R 424型双级救援顶杆 P 650 型双输出机动泵

瑞典富世华/胡斯华纳系列 ：深度切割锯 K760、机动链锯 K970 、无齿锯 K970、木材链锯 450、环锯 K970、K760 无齿锯、液压环锯 K3600 、无齿锯 K1260、消防专用无齿锯 K970、消防专用无齿锯 K760、无齿锯 K3000

德国威特起重/堵漏工具：8巴起重气垫、10巴起重气垫、1巴起重软垫、法兰排流袋、内封式堵漏袋、泄漏密封袋组套、金属堵漏套管、泄漏密封胶

输送泵、循环泵、消防泵、试压泵、排污泵、计量泵、卫生泵、加药泵、糊化泵、输液泵、消泡泵、流程泵、输油泵、给水泵、排水泵、疏水泵、挖泥泵、喷灌泵、增压泵、高压泵、保温泵、高温泵、低温泵、冷凝泵、热网泵、冷却泵、暖通泵、深井泵、止痛泵、化疗泵、抽气泵、血液泵、抽料泵、除硫泵、剪切泵、研磨泵、燃油泵、吸鱼泵、浴缸泵、源热泵、过滤泵、增氧泵、洗发泵、注射泵、充气泵、燃气泵、美工泵、加臭泵、切碎泵、

按行业分类

石油泵、冶金泵、化工泵、渔业泵、矿业泵、电力泵、水利泵、水处理泵、食品泵、酿造泵、制药泵、饮料泵、炼油泵、调料泵、造纸泵、纺织泵、印染泵、制陶泵、油漆泵、农药泵、化肥泵、制糖泵、酒精泵、环保泵、制盐泵、啤酒泵、淀粉泵、供水泵、供暖泵、农用泵、园林泵、水族泵、锅炉泵、医用泵、船舶泵、航空泵、汽车泵、消防泵、水泥泵、空调泵、核电泵、机械泵、燃气泵、油气混输泵

按原理分类

往复泵、柱塞泵、活塞泵、隔膜泵、转子泵、螺杆泵、液环泵、齿轮泵、滑片泵、罗茨泵、滚柱泵、凸轮泵、蠕动泵、扰性泵、叶片泵、离心泵、轴流泵、混流泵、漩涡泵、射流泵、喷射泵、水锤泵、真空泵、旋壳泵、软管泵、蜗杆泵

按介质分类

清水泵、污水泵、海水泵、热水泵、热油泵、稠油泵、机油泵、重油泵、渣油泵、沥青泵、杂质泵、渣浆泵、沙浆泵、灰浆泵、灰渣泵、泥浆泵、水泥泵、混凝土泵、粉末泵、酸碱泵、空气泵、蒸汽泵、氧气泵、氨气泵、煤气泵、血液泵、泡沫泵、乳液泵、涂料泵、硫酸泵、盐酸泵、胶体泵、酒精泵、啤酒泵、葡萄酒泵、巧克力泵、奶泵、淀粉泵、麦汁泵、牙膏泵、盐卤泵、卤水泵、碱液泵、熔盐泵、油脂泵、农药泵、化肥泵、药剂泵、气液泵、油剂泵、化纤泵、纺丝泵、剂量泵、油漆泵、果浆泵、纸浆泵、胰岛素泵、浓浆泵、气泵、水泵、油泵

(1)发动机前置、后轮驱动。

(2)发动机前置、前轮驱动。

(3)发动机后置、后轮驱动。

(4)全轮驱动。

(1)发动机前置、后轮驱动：这种驱动形式主要应用在大、中型载货汽车上，但是在部分高级轿车及微型和轻型客货车上也有采用。它将发动机、离合器和变速器连成一个整体安装在汽车前部，而主减速器、差速器和半轴则安装在汽车后部的后桥壳中，两者之间通过万向传动轴相连。优点是前后轮的重量分配比较合理，可提高推动力；缺点是需要一根较长的传动轴，这不仅增加了重量，也影响了传动效率，而且在较滑的路面上行驶稳定性较差。

(2)发动机前置、前轮驱动：这种驱动形式主要用在轿车上，它将发动机、离合器、变速器、减速器及差速器等装配成十分紧凑的整体，安装在汽车前部。发动机可以纵向安装或横向安装，前轮具有转向和驱动两种功能。优点是传动系统布置最紧凑，使操纵比较简单；省去很长的传动轴，减少了功率传递损失，也使车身重心降低，提高稳定性；后座安稳舒适、噪声小。缺点是最大牵引力不及后轮驱动，上坡时由于重量后移，前驱动轮的附着重量减小，而下坡时重量前移，使前轮负荷过重。由于前轮具有转向和驱动两种功能，所以结构复杂，造价较高。

(3)发动机后置、后轮驱动：这种驱动形式主要用在大、中型客车上，少数微型车和轿车也有采用。发动机、离合器和变速器都横置于驱动桥之后，驱动桥采用非独立悬架。优点是大、中型客车采用这种形式可使汽车总重员能较合理地分配到前后两桥上，前桥不易过载；可降低车身地板高度，便于乘客上下；能减少车厢内的噪声，提高车辆利用面积。缺点是由于发动机在汽车后部，使散热受到一定影响；因驾车人离发动机较远，难以根据发动机的响声判断工况；远距离操纵，使操纵杆件和管路等都比较复杂。

(4)全轮驱动：这种驱动形式主要用在越野车、特种车和军用车上，有的高级轿车和跑车为了提高牵引力和稳定性，采用了全时全驱。对于需要通过坏路或无路区域的越野车，为了充分利用所有车轮与地面之间的附着力，以得到尽可能大的抓地力，一般把全部车轮都做成驱动轮，其前桥既是转向桥又是驱动桥。为了将发动机传给变速器的动力分配给前后两驱动桥，在变速器后端增设了分动器，并相应地增设了从分动器通向前后驱动桥之间的万向传动轴。有些车型前驱动桥可根据路况需要，操纵分动挡杆接通或断开。优点是驱动力强劲，通过性能良好，稳定性提高。缺点是传动系统结构复杂，制造成本高。