空气增压泵工作原理

介绍

又叫“吸取式抽水机”。机体下部的进水管插入水中，抽水机是一个圆筒，筒内装一个可以上下滑动而且跟筒壁紧密配合的活塞，筒底和活塞上各有一个只能向上开的活门v1和v2。使用时，若活塞向上移动，活门v2受到大气压的作用而关闭，因此活塞的下面空气稀薄，气压小于外界的大气压。于是，低处的水受到大气压的作用推开活门v1进入筒内。当压下活塞时，筒底活门v1被水的压迫而关闭，水被阻不能向下流动，于是冲开活门v2向上，水进入筒的上部。再提起活塞时，活塞上面的水将活门v2关闭，水即从侧管流出，与此同时，井里的水又在大气压的作用下推开活门v1而进入圆管中。这样，活塞不停地上下移动，水就从管口连续不断的流出。这种抽水机的结构简单，操作方便，但出水量小，提水的高度最多也只能达到10.3米，效率较低。

活塞式抽水机的工作原理

活塞式抽水机也叫汲取式抽水机，是利用活塞的移动来排出空气，活塞有个阀门，下部还有个阀门造成内外气压差而使水在气压作用下上升抽出，当活塞压下时，进水阀门关闭而排气阀门打开；当活塞提上时，排气阀门关闭，进水阀门打开，在外界大气压的作用下，水从进水管通过进水阀门从上方的出水口流出．这样活塞在圆筒中上下往复运动，不断地把水抽出来．

离心式水泵的工作原理

水泵在起动前，先往泵壳内灌满水，排出泵壳内的空气，使泵内中心部分压强小于外界大气压强，当起动后，叶轮在电动机的带动下高速旋转，泵壳里的水也随叶轮高速旋转，同时被甩入出水管中，这时叶轮附近的压强减小，大气压使低处的水推开底阀，沿进水管泵壳，进来的水又被叶轮甩入出水管，这样一直循环下去，就不断把水抽到了高处．  （吸水+压水=实际扬程）

按压式抽水泵原理：电机的圆周运动，通过机械装置使泵内部的隔膜做往复式运动，从而对固定容积的泵腔内的空气进行压缩、拉伸形成真空（负压），在泵抽气口处与外界大气压产生压力差，在压力差的作用下，将气体压（吸）入泵腔，再从排气口排出。

实际上是个活塞式水泵，是由外壳（缸套）、按管（活塞），其中主要靠套装在按管上的橡胶密封环作用，在按管下按时进水阀关闭，水在按管及橡胶环共同作用下，顺着出水阀将水推出了出水口。

当手松开后，按管内的助力弹簧将按管上推，泵内体积变大产生负压，出水阀被关闭，进水打开、水在泵体负压状态下抽进泵内，如此往返水就会源源不断地流出来，从而实现了抽水的目的。

扩展资料：

抽水泵既具有了微型真空泵的特点，也具有了微型自吸水泵的优越性，所以它可以长期空转、干转等等场合，不像一般的水泵空转，或者干转就会损坏泵。而且体积小巧、噪音低、免维护，可以连续24小时运转等优点，所以微型真空水泵在医疗、卫生、科研、环保等领域得到了广泛的应用。

真空水泵----水气两用，小体积，低噪音水泵

1.主要特点：可耐高温(100度)；体积超小(比手掌还小)；可长时间空转、干转，有水抽水，有气抽气；

2.抽吸力强劲（自吸高达3米），流量大（1.3L/Min），噪音小。

3.可24小时连续运转；长期空转属正常工作，不会损坏泵；特别适合于有气有水的场合。

4.无油、不污染工作介质，免维护、任意方向安装；

5.用途：抽取水、气混合型介质，也或可直接抽水；

通常把提升液体、输送液体或使液体增加压力 , 即把原动机的机械能变为液体能量从而达到抽送液体目的的机器统称为水泵。

水泵一般组成形式为驱动部分+泵体，泵体上有一进一出两个接口，水从入水口进，排水口出，凡是采用这种形式，且体积远小于大型水泵的，都叫微型水泵。

水泵工作时，线圈和换向器旋转，磁钢和碳刷不转，线圈电流方向的交替变化是随着电机转动的换向器和电刷来完成。因为一通电转子开始旋转，就会磨损碳刷，这两种形式的低档产品，一般最多运转几百小时碳刷就磨完了，就会出现故障。

而高档产品，因为碳刷工艺、含铜量等关键技术过硬，寿命多在几千小时以上。比如国外高档水泵、国内某些专门做中高端微型水泵厂家，大多属于是这种情况。不过成本也较低档的高了不少。

参考资料：百度百科——抽水泵

题号 一 二 三 四 五 六 总 计

得分

一、 名词解释（4小题，每小题2.5分，共计10分）：

1.水泵

它是一种水力机械。它把动力机的机械能传递给所输送的水流，使水流的能量增加，从而把水流从低处抽提到高处，或从一处输送到另一处。

2.流量

单位时间内水泵所抽提的水体体积。

3.有效功率

水流流经水泵时，实际得到的功率。

4.汽蚀

由于某种原因，使水力机械低压侧的局部压力降低到该温度下的汽化压力以下，引起气泡的发生、发生和溃灭，从而造成过流部件损坏的全过程。

二、填空题(本题共 20个空，每空0.5分，共 10分)：

1．常见叶片泵的叶轮形式有封闭式 、 半开式 、 敞开式 。

2．离心泵的工作原理是 利用装有叶片的叶轮的高速旋转所产生的离心力来工作的 。

3．轴流泵主要与离心泵不同的构件有 进水喇叭管 、 导叶体 、 出水弯管 。

4．叶片泵的性能曲线主要有 基本性能曲线、相对性能曲线 、

通用性能曲线 、 全面性能曲线、 综合（或系列）型谱 。

5．离心泵工况点的调节方法有 变径 、 变速 、变角 、 变阀 等。

6．叶片泵按其叶片的弯曲形状可分为 后弯式 、 前弯式 和 径向式 三种。而离心泵大都采用 后弯式 叶片。

三、单项选择题（四选一，每小题1分,共10分）

1.下列泵中， 不是叶片式泵 【 B 】

A 混流泵 B 活塞泵 C 离心泵 D 轴流泵。

2.与低比转数的水泵相比,高比转数的水泵具有 【 C 】

A 流量小、扬程高 B流量小、扬程低 C 流量大、扬程低 D 流量大、扬程高

3.离心泵的叶轮一般都制成 【 D 】

A 敞开式 B 半开式C 半闭封式D闭封式

4.叶片泵在一定转数下运行时,所抽升流体的容重越大(流体的其它物理性质相同),其理论扬程【 C 】

A 越大B 越小 C 不变 D 不一定

5.水泵铭牌参数（即设计或额定参数）是指水泵在 时的参数【 B 】

A 最高扬程 B 最大效率 C 最大功率 D 最高流量

6. 当水泵站其它吸水条件不变时，随当地海拔的增高水泵的允许安装高度 【 A 】

A 将下降B 将提高 C 保持不变 D 不一定

7.定速运行水泵从水源向高水池供水,当水源水位不变而高水池水位逐渐升高时,水泵的流量 【 B 】

A 保持不变 B 逐渐减小 C 逐渐增大 D 不一定

8． 固定式轴流泵只能采用 【 C 】

A 变径调节 B 变角调节 C 变速调节 D 变阀调节

9．上凸管处危害最大的水击是 【 D 】

A 启动水击 B 关阀水击C 正水击D 负水击

10．轴流泵的叶轮一般安装在水面 【 A 】

A 以下 B 以上 C 位置 D 不一定

四、判断题（对的，在题后的括号内打“√”，错的打“×”。每小题2分，共10分）

1.并联的目的是为了提高水泵的扬程，串联的目的是为了增加水泵的流量。 【 × 】

2.水泵的比转数越大，其扬程越高。 【 × 】

3.离心泵大都是立式机组，一般安装在水面以上。 【 × 】

4.两台水泵的比转数必定相等，则其几何形状相似。 【 × 】

5.压力管道常用的敷设方式有镇墩、支墩和管床。 【 × 】

五、问答题(4小题，每题5分，共20分)：

1.给出下列水泵型号中各符号的意义：

① 60—50—250 ②14 ZLB—70

答：① 60——水泵的进口直径，单位mm；50——水泵的出口直径，单位mm； 250——叶轮标称直径，单位mm；单级单吸悬臂式离心泵。

② 14 ——水泵的出口直径，单位英寸；Z——轴流泵；L——立式；B——半调节；70——比转速为700。

2.为什么离心式水泵要关阀启动，而轴流式水泵要开阀启动？

答：①离心泵的功率性能曲线，是一条缓慢上升的近似直线，其关死功率最小，为了轻载启动和停机，固在启动和停机前应首先关闭出水管闸阀。

② 轴流泵的功率性能曲线，是一条快速下降的上凸抛物线，其关死功率最大，为了避免错误的操作方式引起的动力机严重超载，轴流泵的抽水装置上不允许设置任何阀门。

3.压力管道的选线原则是什么？

答：① 垂直等高线、线短弯少损失小；

② 在压力示坡线以下；

③ 减少挖方、避开填方、禁遇塌方；

④ 躲开山崩、雪崩、泥石流、滑坡和山洪；

⑤ 便于运输、安装、检修和巡视，利于今后的发展

4.用图解法如何确定两台同型号泵并联运行的工作点？

答：方法一：把单泵的扬程性能曲线Q1～H1横向放大

一倍得到两台同型号泵并联运行的扬程性能曲线Q～H，与

抽水装置特性曲线R的交点A就是两台同型号泵并联运行

的工作点，过该点作水平线，与单泵扬程性能曲线的交点

A1就是两台同型号泵并联运行单泵的工作点。

或方法二：绘制出两台同型号泵并联运行单泵的抽水

装置特性曲线R1，与单泵的扬程性能曲线Q1～H1的交点

A1就是两台同型号泵并联运行单泵的工作点。

（备注：两种方法，答一个即可以）

六、计算题 (4小题，共50分)：

1.已知某12SH型离心泵的额定参数为Q=730 m3/h ，H=10m ，n=1450 r/min 。试计算其比转数。（本小题10分）

解：

答：（略）

2. 如图所示取水泵站，水泵由河中直接抽水输入表压为196KPa的高地密闭水箱中。已知水泵流量Q=160 L/s ，吸水管：直径D1=400mm ，管长L1=30m ，摩阻系数λ1=0.028；压水管：直径D2=350mm ，管长L2=200m ，摩阻系数λ2=0.029 。假设吸、压水管路局部水头损失各为1m ，水泵的效率η=70％，其他标高见图。试计算水泵扬程H及轴功率N 。（本小题15分）

解：吸水管计算：

（2分）

压水管计算：

（2分）

总水头损失为：（2分）

（2分）

（2分）

（2分）

答：（略）

3. 12SH-19A型离心水泵，设计流量为Q=220L/s，在水泵样本中查得相应流量下的允许吸上真空高度为[HS]=4.5m，水泵吸水口直径为D=300mm，吸水管总水头损失为∑hS=1.0m,当地海拔高度为1000m,水温为40Co，试计算最大安装高度Hg. (海拔1000m时的大气压为ha=9.2mH2O，水温40Co时的汽化压强为hva=0.75mH2O) （10分）

[解]: 水泵吸水口流速为

= ……………………………（4分）

列吸水井水面（0—0）与水泵进口断面（1—1）能方程：

。…………………（6分）

答： 米。

4.已知某变径运行水泵装置的管道系统特

性曲线 和水泵在转速为

时的( ～ )曲线如图。

试图解计算：(1).该抽水装置工况点的

与 值，(2).若保持静扬程不变，流量

下降 时其直径 应降为多少? （要求

详细写出图解步骤，列出计算表，画出相应

的曲线，计算结果不修正）（15分）

[解]: (1)、根据管道系统特性曲线方程绘制管道系统特性曲线：

图解得交点A（40.2，38.28）即QA=40.2L/s HA=38.28m………（4分）

(2)、流量下降33.3%时，功况点移动到B点，

QB=（1-0.333），Q=26.93L/s由图中查得HB=22.69m，………（3分）

抽水装置特性曲线计算表

流量Q（L/s） 0 10 20 26.93 30 40 40.2 50

扬程H（m） 10.00 11.75 17.00 22.69 25.75 38.00 38.28 53.75

相似功况抛物线方程为

………（2分）

(3)、绘制H=KQ2曲线：

相似工况抛物线计算表

流量Q（L/s） 0 10 20 30 35.75 40

扬程H（m） 0.00 3.13 12.52 28.16 39.99 50.06

H=KQ2曲线与（Q—H）曲线的交点为

A1（35.75，39.99）即QA1=35.75L/s，HA1=39.99m………（2分）

则根据比例律有

………（4分）