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船用泵,话你知

在船舶上,经常需要输送水和油等液体。例如;为保证船舶安全及卫生需要,必须定期地将积存在舱底的污水排到舷外;要不断地向主机及发电机输送燃油,以保证机器的连续运转;要及时地向锅炉供水,才能保证锅炉持续地产生蒸汽,为保证机器的正常 工作,需不断地提供润滑油及冷却循环水;船在航行中为提高稳性,必须用调驳压载舱水来完成;此外,在油船上还应完成货油的调驳。而完成这些液体的输送, 通常都是通过一种专用设备——“泵”来完成。所以某种船用泵的基本功用就是输送所需的某种液体。从这个意义来说,泵是一种输送液体的机械.

1.泵输送液体的基本原理

机械能使液体流动和输送。一般情况下液体是由高处向低处流。在船舶中,舷外海水可以经管路流入压载舱,而舱底污水却不能自行流出舷外;锅炉排污时,打开排污阀, 压力大于外界的炉水会经排污管流出,但小于地炉水压力的锅炉补给水却不能自行沿着给水管流进炉内.在船舶上为提高稳性和安全的要求,常把燃油、滑油及谈水等液体储存在低位船舱内,而要把这些液体随时送到高位的主机、发电机及锅炉上去,就必须对液体作功,使液体具有一定的机械能,才能达到输送的目的。

2.泵的吸排原理

在内燃机作主机的船上,泵的原动机一般采用电动机。泵之所以能连续输送液体,主要是不断地吸液、排液,对液体作功。泵的吸入过程是利用一定的方法,在泵内不断地建立真空度,而液体靠泵内外的大气压力差作用被吸入泵腔内。大气压通常是指地球大气层对海平面的压力,为一个大气压。真空是指比大气压力低的压力,一般用真空度即百分数表示,如50% 真空度是指那里的压力只有大气压力的一半。真空度愈高,则泵腔内外压力差越大,泵的吸力就越大。若形成不了真空度,泵腔内外压力差为零,泵就不能吸入液体。如果泵的真空度达到100%,则泵吸入管内外的压力差为一个大气压。如不计其他损失,泵可把液体吸上10米的高度。这也叫泵的吸高.而实际上任何一台船用泵的真空度很难达到100%, 加上吸入管中流阻损失,因而船用泵的吸高均达不到10m,一般为6——7m泵的排液过程是靠泵的运动部件对液体施加压力,把液体推出泵腔。施加压力愈大,作功越大,而液体所获得的能量也越大。反之则越小。这种挤压力的大小因泵的结构与用途不同而异。

3.泵的性能参数

各种船用泵均有表示其基本特征的物理量,如泵的流量、压头、功率、转速、效率 及气蚀余量等,统称为泵的性能参数。通常由泵的名牌上标出,以备在工作中正确的选择和使用。

往复泵

往复泵是指利用活塞在泵缸中作往复运动造成泵缸容积变化, 而产生吸排液体作用的一种泵,种泵。目前船舶应用的有蒸汽动力往复泵和电动往复泵,后者虽然经济性较前者差,但内燃机作主机的船上普遍采用。

齿轮泵

齿轮泵、 螺杆泵、叶片泵及轴向柱塞泵等,均是利用回转部件的转动,造成泵的工 作容积变化, 从而达到吸排并输送液休的目的。 所以以上几种泵又称回转泵。也和往复 泵一样,均属容积式泵。回转泵与往复泵相比,同样具有干吸力,而且泵的排量与压头之间无特定关系。但回转泵转速较高,可直接由原动机驱动,且结构尺寸小,易损件少,供液趋向均匀,因 而,与往复泵相比船舶中回转泵应用更加广泛。因回转泵内部摩擦副较多,目前在船上回转泵多采用于作滑油泵、低压燃油输送泵以及液压传动中的供油泵等。根据回转部件的不同,船上常用的回转泵有齿轮泵、 螺杆泵、叶片泵及轴向柱塞泵等。

螺杆泵

螺杆泵是利用螺杆旋转时,充满螺杆齿间的液体产生轴向位移,来达到吸、排作用。

叶片泵

叶片泵又叫滑片泵或刮片泵,也是一种回转型容积式泵。在船舶中比较广泛采用,主要用来作为液压系统的工作油泵。

轴向柱塞泵

回转泵中的柱塞泵, 主要分径向柱塞泵和轴向柱塞泵。由于结构和布置上原因,前者已被后者所取代。回转柱塞泵具有流量,功率及工作压力的范围大,结构紧凑体积小,操纵灵活,特别是具有在不改变原动机转速和转向情况下,能实现变向、变量的功能,是其他泵所无法相比的。因此,在液压舵机中,回转柱塞泵的应用相当广泛。

离心泵

离心泵是利用叶轮在泵壳中做等速回转,使处于叶轮中的液体随叶轮一起转动,产生离心惯力,飞离叶轮,从而达到吸排液体的一种泵。从结构和运转型式来看,离心泵与回转泵基本相同,不同之处是离心泵的转子叶轮没有金属摩擦;在工作原理上,离心泵与回转泵完全不一样,回转泵的吸排是靠容积变化,而离心泵则靠液体在叶轮的回转运动中受离心力作用, 使叶轮中心与泵腔外产生压力差而能吸排液体的。

离心旋涡泵

旋涡泵是离心泵的一种特殊形式。由于旋涡泵具有结构简单,体积小,可作成自吸和抽送气液混合物的型式,因而在小流量、高压头和小功率场合应用离心旋涡泵具有独特的优点。 在船舶上已得到广泛采用。如设在大型主机高位上增压器的冷却水泵或滑油泵等,均采用离心旋涡泵。

船用喷射泵

喷射泵是一种依靠高压工作水经喷嘴后产生高速射流,与被抽吸的液体进行动量交换,并使其能量增加,从而达到吸排液体的泵。喷射泵因采用工作流体以致效率低,但其结构简单、体积小、重量轻,无需任何运动部件,且使用、维护、修理均较为方便,并能输送含有一定杂质的液体,吸入能力强,可造成高度真空。因此船舶上常用作锅炉给水泵或辅助水泵、冷凝装置和真空造水装置内的真空泵。特别适用于舱底排污泵。

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