水泵工作原理

第十六章常见泵的分类和工作原理

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，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；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。

第一节泵的分类及在电厂中的应用

一、泵的分类

（一）按照泵的工作原理来分类，泵可分为以下几类

1、容积式泵

容积式泵是指靠工作部件的运动造成工作容积周期性地增大和缩小而吸排液体，并靠工

作部件的挤压而直接使液体的压力能增加。

容积泵根据运动部件运动方式的不同又分为：往复泵和回转泵两类。

按运动部件结构不同有：活塞泵和柱塞泵，有齿轮泵、螺杆泵、叶片泵和水环泵。

2、叶轮式泵

叶轮式泵是靠叶轮带动液体高速回转而把机械能传递给所输送的液体。

根据泵的叶轮和流道结构特点的不同，叶轮式泵又可分为：

离心泵（centrifugalpump）

轴流泵（axialpump）

混流泵（mixed-flowpump）

旋涡泵（peripheralpump）

喷射式泵（jetpump）

（二）其它分类

1、泵还可以按泵轴位置分为：

（1）立式泵（verticalpump）

（2）卧式泵（horizontalpump）

2、按吸口数目分为：

（1）单吸泵(singlesuctionpump)

（2）双吸泵(doublesuctionpump)

3、按驱动泵的原动机来分：

（1）电动泵（motorpump）

（2）汽轮机泵（steamturbinepump）

（3）柴油机泵（dielpump）

（4）气动隔膜泵（diaphragmpump

如图16－1为泵的分类

图16－1泵的分类

二、各种类型泵在电厂中的典型应用

离心泵凝结水泵、给水泵、闭式水泵、凝补水泵、

定子冷却水泵、定排水泵、炉水循环泵

轴流泵循环水泵

往复泵EH油泵

齿轮泵送风机液压油泵、磨煤机液压油泵、引风机

电机润滑油泵

螺杆泵空预器导向轴承油泵、空预器支撑轴承油泵、

空侧交流密封油泵

喷射泵主机润滑油系统射油器、射水抽气器

水环式真空泵水环式真空泵

第二节离心泵的理论基础知识

离心泵主要包括两个部分：1.旋转的叶轮和泵轴（旋转部件）。2.由泵壳、填料函和轴

承组成的静止部件。正常运行时，叶轮高速旋转，在惯性力的作用下，位于叶轮中心的流体

被甩向外周并获得了能量，使流向叶轮外周的液体的静压强提高，流速增大。液体离开叶轮

进入蜗壳内，在蜗壳内液体的部分动能会转换成静压能。于是较高压强的液体从泵的排出口

进入排出管路，被输送到所需的管路系统。同时，叶轮中心由于液体的离开而形成真空，如

果管路系统合适，则外界的液体会源源不断地吸入叶轮中心，以满足水泵连续运行的要求。

如图16－2所示。

图16－2离心泵的工作原理

一、离心泵的性能参数

（一）流量指泵在单位时间内能抽出多少体积或质量的水。体积流量一般用m3/min、m3/h

等来表示。

（二）扬程又称水头，是指被抽送的单位质量液体从水泵进口到出口能量增加的数值，

除以重力加速度，用H表示，单位是m。

（三）功率是指水泵在单位时间（S）内所作功的大小，单位是KW。水泵的功率可分为有

效功率和轴功率。

1、有效功率又称输出功率:指泵内水流实际所得到的功率，用符号P0表示。

2、轴功率:轴功率又称输人功率，是指动力机传给泵轴的功率，用符号P表示。

轴功率和有效功率之差为泵内的损失功率，其大小可用泵的效率来计量。

（四）效率反映了水泵对动力机传来动力的利用情况。它是衡量水泵工作效能的一个重

要经济指标，用符号表示。

（五）转速指泵轴每分钟旋转的次数，用符号n表示，单位是r/min.

（六）汽蚀余量

汽蚀余量是指在泵吸入口处单位重量液体所具有的超过汽化压力的富余能量。单位用m标

注，用NPSH表示。

二、离心泵的性能曲线

泵的性能曲线，标志着泵的性能。泵各个性能参数之间的关系和变化规律，可以用一

组性能曲线来表达。对每一台泵来讲，当一台泵的转速一定时，通过试验的方法，可以绘制

出相应的一组性能曲线，即水泵的基本性能曲线。性能曲线一般以流量为横坐标，用扬程、

功率、效率和汽蚀余量为纵坐标来绘制曲线。

（一）流量与扬程曲线

图16－3离心泵的流量与扬程的曲线

如图16－3所示，水泵作为一种通过管道来提升或移动流体的机械。水泵能提升流体到

达垂直管道的A点，即流量为零，泵的作功只是与流体的重力与质量相等。（即流体的势能）

因此，A点也被称为关断水头（SHUTOFF-HEAD）；如果想象转动出水管从A点到F点，则水

管变为水平管，则泵出的流体的势能变为零而流量变为最大值。可以看出，调整出水管道的

倾斜角度（即调整出水管道的阻力），即可得到我们想要的流量和扬程。

(二)流量与效率曲线

如图16－4所示，离心泵效率曲线可以看作是一条弹道曲线，其效率表现为从其最高效

率点（BEP）向两侧下降的变化趋势。即泵的效率随流量的增加而增加，到达高效点后，其

效率随着流量的增加而减少。

图16－4泵的流量与效率曲线

(三)流量与功率曲线

一般来讲，离心泵的轴功率随流量的增加而逐渐增加，曲线有上升的特点。（但在一些

特殊的泵中，其功率会保持直线甚至会随流量的增加而下降）当流量为零时，轴功率最小。

因此，为便于离心泵的启动和防止超载，启动时，应将出水管路上的阀门关闭，启动后再逐

渐打开。轴流泵的启动与离心泵相反。如图16－5所示。

图16－5离心泵的流量与功率的曲线

(四)流量与汽蚀余量曲线

NPSHr(theNetPositiveSuctionHeadrequired)-即泵的必需汽蚀余量，它代表

了泵的最低运行要求，如果泵的入口压力未达到规定的NPSHr，则泵就会发生汽蚀不能

运行。

离心泵的汽蚀余量曲线一般设计为：当流量从零和高效区之间变化时，其NPSHr几

乎是一条直线或有很小的变化，但是通过高效区的范围后，则其NPSHr会以指数变化剧

增。如图16－6所示。

图16－6离心泵的流量与NPSHr的关系

图16－7离心泵的性能曲线

总结：如图16－7为离心泵的性能曲线。

（1）当泵运行在“A”点时，其对应的流量为“Q”，扬程为“H”；此时泵的效率最高，

其能耗也在中间水平，同时其必需汽蚀余量也处于将要剧升的边缘。

（2）当泵运行到“B”点时，其流量减少而压头升高。泵运行在高效率区的左边，其

效率下降损失增加。但其功率相应减少，NPSHr也相应减少。但是，由于效率的下降和流量

的减少，泵开始振动并加热泵内的流体。当热量不能被流体带走时，温度就会升高，达到对

应的饱和温度后，液体开始汽化，引起泵的振动和损坏。

（3）当泵运行在“C”点时，其流量增加而压头降低。同时泵的效率也下降。泵的功

率会升高甚至会过负荷。而泵的NPSHr迅速增加，离开泵的流量大于进入泵的流量，泵内压

力变低，当达到对应压力、温度下的饱和状态时，泵内的液体开始汽化沸腾，泵开始发生汽

蚀，引起泵的损坏。如图16－8所示。

图16－8泵的叶轮因汽蚀损坏图

图16－9泵的运行区域图

总之，对于泵的运行来讲，正常运行时泵应运行在“A”区，如图16－9所示。此时泵

的效率最高，能耗利用率最好。为了避免泵的损坏，泵的运行要避开“C”“D”区。而可以

短时间运行在“B”区。“B”区在“A”区的左边，即在高效区的左边，此时泵的效率较差，

损失较多。同时其轴向推力也较大，易造成推力轴承的损坏。所以为了保证泵的运行安全，

可以按照泵的相似定律来对泵进行改造或改变泵的转速，以达到在保证泵的安全运行的前提

下，满足系统流量和压力的要求。对于运行人员，我们要熟悉泵的运行曲线并熟练地应用它

们，只要泵运行在高效区内并很好地作好维护工作，它就能保证安全长期运行。

三、泵在系统中的运行

所有泵的设计都是为了满足系统运行要求的。这个要求即是系统的总动力水头(TDH)

（TotalDynamicHead).泵的运行状态随着系统的改变而改变。如系统所需的流量改变，则

对应的泵的工作点也会改变，即泵的压头、效率、NPSHr都随着变化。如果变化太大，则就

会影响泵的安全经济运行。

(一)系统的总动力水头(TDH)包括以下四个方面：

静压头（thestatichead)。是指泵送液体的来源和目的地之间的高度差，当泵入口的液体

表面位置不同时，其静压头是不同的。

压力水头（thepressurehead)。它表示液体表面的压力之差。

速度水头（thevelociythead)。它表示液体流过系统时的能量消耗。.式中v-液体

流经管道时的速度。

g-重力加速度。

摩擦水头（frictionhead).它表示液化流经系统时的摩擦损失。

（1）对于管道：

（16－1）

式中：Kf-每种材料直径管道每一百米的摩擦常数。（可通过查表获得）

L-实际管道的长度

（2）对于阀门和异型件：

（16－2）

式中：K-各种阀门及异型件的摩擦常数。（可通过查表获得）

综上所述：总动力水头(TDH)=Hs+Hp+Hv+Hf

（二）泵的工作点

如图16－10所示：当泵在一个系统中正常运行时，泵对液体的耗功与系统对液体的总

动力水头（TDH）是相平衡的。但是强调的是，随着系统的变化，如阀门的开闭，由TDH也

发生的变化，其平衡就会打破，泵的工作点也就发生了变化。所以在设计之初，我们必须计

算好系统的TDH，并选择合适的泵，使总动力水头（TDH）与最高效率点（BEP）相匹配。

图16－10泵的运行曲线

四.泵的相似定律与变转速运行

在电力生产中，变转速的泵随处可见，如由液力偶合器带的给水泵或由小汽轮机接带的

水泵、风机等等。特别是近年来变频装置的成熟与普及，使得变速泵的运行越来越多。它可

以减少管道的节流损失，更加节能。所以我们应掌握变频泵的运行规律。

（一）泵的相似定律的前提条件：

1.几何相似—两台水泵在结构上完全相仿，对应尺寸的比值相同，叶片数、对应角

相等；

2.运动相似—两台水泵内对应点的液体流动相仿，速度大小的比值相同、方向一致

（即速度三角形相似）；

3.动力相似—两台水泵内对应点的液体惯性力、黏性力等的比值相同

(二)符合相似条件的两台水泵，以下各式成立：

=（16－3）

（16－4）

（16－5）

式中:

Q1，Q2—泵1、泵2的流量；

n1，n2—泵1、泵2的泵轴转速；

D1、D2—泵1、泵2叶轮外径；

P1，P2—泵1、泵2、的轴功率；

ρ1、ρ2—泵1、泵2、输送介质的密度

（两相似泵可以近似地认为容积率、水力效率、机械效率相等。）

对于同一台泵来讲，相似定律则可写成：

（16－6）

（16－7）

（16－6）

式中：

Q----泵的流量，m3/s

H----泵的扬程,m

P----泵的功率,kw

n----泵的转速,r/min

从上式看出，对于变转速泵，其流量的变化与转速的一次方而正比；扬程与转速的二

次方成正比；功率与转速的三次方成正比。

当叶轮的直径变化时，流量与直径的三次方成正比；扬程与直径的二次方成正比；功

率与直径的五次方成正比。此时也叫切削定律。

当泵转速在20%左右变化时，其效率可认为变化不大。

相似定律同样适用于离心式风机。

（三）泵与风机的曲线群

知道了某一转速下的泵的性能曲线，根据相似定律，我们可以得到不同转速下的泵的

性能曲线，也能得到不同叶轮直径下的泵的性能曲线。如图16－11，16－12所示。

图16－11不同直径下泵的特性曲线

图16－12不同转速下泵的性能曲线

五、泵与风机的运行调整

当泵与风机运行在系统中的时候，其主要有两个任务，一个是要满足系统的要求，保证

系统所需要的流量和压力。同时为了保证自身的运行安全，需要对泵的运行区域进行设定，

防止泵的损坏。主要包括：泵的入口有保证足够的有效汽蚀余量（NPSHa）>必须汽蚀余量

（NPSHr）；泵应该运行在高效区域内；泵的流量不能小于最小流量；泵的流量不能高于泵的

最大流量。而当系统的需求变化时，系统所需的流量、压力发生了变化，为了保证泵的运行

安全和满足系统需要，要求我们要对泵的工作点进行调整。

（一）定转速泵的运行调整

如图16－13所示，只需改变泵的性能曲线或者改变系统曲线，就能改变泵的工作点。

对于定转速泵来讲，改变泵的性能曲线较难，一般改变系统的曲线来改变泵的工作点。系统

的总动力水头(TDH)=静压头（Hs）+压力水头（Hp）+速度水头（Hv）+摩擦水头（Hf).

从上式看出，只要改变四个水头中任意一个，即可改变系统曲线，从而调整泵的工作点。

1.调整管道的阀门来调整流量

当运行泵为定转速时，通过调整阀门的开度，即使系统的阻力损失发生变化（即调整了

摩擦水头），改变了系统的曲线，从而使泵的工作点发生的转移，流量、压力发生变化。如

图16－13所示。系统的流量由Q1调整为Q2，使泵的工作点由a变为b，同时由于阀门的节

流损失及泵偏离高效区，使得泵的效率下降，能耗增加。如果继续调小流量的话，还有可能

进入泵的最小流量区内，造成泵的汽化，使泵损坏，所以节流调整必须在一定的范围内进行。

同时，对于离心泵来讲，为了防止发生汽蚀，节流调整一般放在泵的出口管道进行研究。

因为入口管道节流后，会使泵的有效汽蚀余量NPSHa

图16－13调整阀门开度后泵性能的变化

2、泵的汽蚀调整，也叫泵的自动调整。即通过改变系统的入口水面的水位，即通过改变静

压头（Hs）的方法，也可使泵的工作点转移。

例如：凝结水泵的汽蚀调节就是把水泵出门水门开足，当汽轮机负荷变化(凝汽量相应

变化)时，通过凝汽器水位(即凝结水泵的倒灌高度发生变化)来调节泵的出水量，使其和汽

轮机的排汽量相平衡

3、改变泵的性能曲线来进行调整。如有的泵与风机可在运行中改变叶片的角度，从而改变

了泵与风机的性能曲线，以此也可调整泵与风机的工作点。

4、如果泵的正常工作点远离系统的要求，长期使泵处于低效区甚至影响泵的安全。可以通

过切削定律，在泵停运后对泵的叶轮直径进行调整，以期调整泵的工作区到高效区。

（二）变转速泵的运行调整。

如图16－14所示，通过调整泵的转速之后，通过相似定律即可得到泵的变转速性能曲

线，而系统曲线未发生变化。这样泵的工作点由“a”转移至“c”，实现了泵流量的变化。

泵的变转速调整有如下特点：

1.变转速调整没有阀门的节流损失，较为节能。

2.变转速调整由于泵的性能曲线变化，使得泵的工作点脱离高效区不远，效率较高。

3.变转速调整后，根据相似定律，泵的功率与转速的三次方成正比，使泵的功率大大降低。

4.变转速调整可以实现转机的柔性启动，提高的转机的安全性。

5.变转速后的NPSHr大大降低，提高了泵的抗汽蚀能力。

6.变转速泵的调整需要特殊的原动机或电气变频装置，投资较高。甚至会带来振动、轴承

润滑不良等问题。

图16－14离心泵的变转速调整

六、泵的并联与串联运行

（一）泵的并联运行

为了提高系统运行的灵活性、可靠性及经济性。一般电厂水泵设置两台同样泵与风机为

并联运行方式。如凝结水泵、循环水泵、送风机、引风机等。

图16－15泵的并联运行简图

如图16－15，16－16所示，由于并联运行泵的管路是为两台泵运行设计的，当一台泵

运行时，其工作点是在泵的性能曲线高效区的右边，易发生汽蚀。即同样压力下，单独运行

时其流量会偏大一些。

图16－16相同性能泵并联运行时的工作曲线

1.相同性能泵并联运行的特点

（1）两台泵并联运行时，其在同样转速下的流量要较泵单独运行时流量之和较小。

（2）对于并联运行系统，当只有一台泵运行时，其易受到汽蚀的威胁，应引起注

意。

（3）由于泵单独运行时其工作点在BEP的右边，意味着此时泵的功率较大，易引

起过负荷，应引起注意。

2.不同性能泵的并联运行特点

不同性能泵并联运行时，出力较低（如变频泵）的泵，则其在启动或者运行中，有

可能打不开出口逆止阀，造成泵的流量为零，长期运行会造成泵的汽化而损坏。所以此

种情况下运行，系统的总的流量不能太低，并且在启动时，应优先启动出力较低的水泵。

如图16－17所示。

图16－17两台不同性能泵运行曲线

（二）泵的串联运行

图16－18泵的串联运行

图16－19同性能泵的串联运行性能曲线

有些场合，为了得到较高压力的液体，会使用串联泵运行。同理，对于多级离心泵

来讲，也相当于单级泵的串联运行。如图16－19

1.同性能泵的串联运行

（1）如图16－18，串联泵运行后，将得到两倍左右的扬程（但较单独泵运行时扬程的

两倍较小）；同时流量基本是单独泵运行时的流量（较单独泵运行时的流量较小）。

（2）串联泵运行时，如果有一台泵跳闸，由于较高的阻力，易使运行泵工作点左移，泵

易造成汽化而损坏。

2.不同性能泵的串联

将不同性能泵的性能曲线迭加，即可得到其运行性能曲线。如图16－20所示，在这

种情况下，当流量增加到一定范围，则只有一台泵出力，另一台泵处于相对大流量工况，

其NPSHr会剧增，引起泵的汽蚀。

图16－20不同性能泵串联运行性能曲线

3.定速泵与变速泵的串联

图16－21定速泵与变速泵的串联

如图16－21所示，在一些高压、大流量的场合，为了实现上述目的，常采用定速泵与

变速泵相结合的方式上水，如锅炉给水泵。定速泵置于变速泵之前，这样定速泵可以为变速

泵提供足够的汽蚀余量，变速泵改变转速为变化的系统提供稳定供水。

4.变速给水泵的工作区

为了保证给水泵的运行和系统的供水安全，在任何工况下，给水泵应运行在工作区范围

内，如图16－22所示，其主要包括六条曲线：

（1）泵的最高转速曲线nmax。即泵的机械性能决定的最高转速性能曲线。

（2）泵的最低转速曲线nmin。即泵的机械性能决定的最低转速性能曲线。

（3）泵的上限特性曲线。即由不同转速下泵的最小流量点形成的曲线，正常运行时，泵

只能运行在上限特性曲线的右侧。如运行在其左侧，则将使泵的流量不足冷却泵产生的

热量，从而引起泵的汽化，造成泵的损坏。目前，为防止在低流量，高压力时泵的工作

点落入上限特性曲线之右，设计了泵的再循环管道，当泵的工作点接近上限特性曲线时，

再循环管道上的阀门打开，以增加给水流量。当工作点向左远离上限特性曲线后，其阀

门关闭。

（4）泵的下限特性曲线。即由不同转速下泵的最大流量点形成的曲线，正常运行时，泵

只能运行在下限特性曲线的左侧。如超过下限，则泵的在某一转速下的流量太大，超过

了泵的最高效率区范围，使泵效率下降；同时，泵的NPSHr大增，泵易发生汽蚀，造成

出力下降和泵的振动等故障。故在泵运行在大流量、低压头工况时，适当关小泵的出口

调节阀，抬高泵的出口压力，使泵重新回到工作区内。

（5）系统的最低给水压力Pmin。即变速给水泵还必须满足系统对水压的最低要求，防

止系统里的设备出故障。如对于锅炉如果上水压力太低，则会造成水循环的破坏，造成

水冷壁的爆破。

（6）系统的最高给水压力Pmax。即变速泵还必须满足系统对水压的最高要求。如对于

锅炉来讲，如果压力过高，会造成安全门启动，甚至管道破裂。

图16－22变速给水泵的工作区

第三节各种泵的设备结构及工作原理

一、离心泵

（一）离心泵的结构

离心泵的结构型式多种多样，分类方式也较多，表16－1中列出了离心泵的基本结构型

式，

表16-1离心泵的结构型式

结构特征形式编码说明

悬

臂

式

挠性联轴

器传动

卧式底脚安装方式QH1

中心线安装方

式

QH2泵安装在底座上且由挠性

联轴器连接到驱动机上

有轴承架的立

式管道泵

OH3与泵成一体的轴承箱

刚性联轴

器传动

立式管道泵OH4刚性联轴器传动

共轴式传

动

立式管道泵OH5叶轮直接安装在驱动机轴

上

与高速齿轮箱

成一整体

OH6叶轮直接安装在驱动机轴

上

两

端

单级和双

级

轴向剖分式BB1

径向剖分式BB2

支

承

式

多级轴向剖分式BB3

径向剖分式单壳式BB4

双壳式BB5筒型泵

立

式

悬

吊

式

单壳式通过扬水管排

出

导流壳式VS1

蜗壳式VS2

轴流式VS3

独立排液管长轴式VS4

悬臂式VS5

双壳式导流壳式VS6内层为导流壳

蜗壳式VS7内层为蜗壳

1、单级离心泵

单级离心泵是指只有一级叶轮的离心泵，其主要由以下零部件组成(见图16－23)：

(1)泵壳

泵壳有轴向剖分式和径向剖分式两种。大多数单级离心泵的壳体都是蜗壳式的，多

级泵径向剖分壳体一般为环形壳体或圆形壳体。一般蜗壳式泵壳内腔呈螺旋型流道，用

以收集从叶轮中流出的液体，并引向扩散管至泵出口。泵壳承受全部的工作压力和液体

的热负荷。

(2)叶轮

如图16－23所示，叶轮是唯一的做功部件，泵通过叶轮对液体做功。叶轮的结构

型式有闭式、开式、半开式三种。闭式叶轮由叶片、前盖板、后盖板组成。半开式叶轮

由叶片和后盖板组成。开式叶轮只有叶片，无前后盖板。闭式叶轮效率较高，开式叶轮

效率较低。

图16－23叶轮的形式

(3)密封环

密封环的作用是防止泵的内泄漏和外泄漏．由耐磨材料制成的密封环，镶于叶轮前后盖极

和泵壳上，磨损后可以更换。

(4)轴和轴承

泵轴一端固定叶轮，一端装联轴器。根据泵的大小，轴承可选用滚动轴承和滑动轴承。按

作用力方向可分为径向轴承和推力轴承。

(5)轴封

轴封一般有机械密封和填料密封两种。一般泵均设计成既能装填料密封，又能装机

械密封。

单级离心泵结构示意图，如图16－24所示。

图16－24单级离心泵结构图

2、双吸离心泵

双吸泵的叶轮可以视为由两个单吸叶轮背靠背地组成，就像两个叶轮对称布置，因此可

以认为工作时不会产生轴向力。但由于制造和装配上的原因，总有尺寸偏差，不可能做到绝

对对称，加之液流也不可能绝对对称．因而必然还有残余轴向力，因此一般双吸泵上均装有

径向滚动轴承，以承受剩余轴向力。

应着重指出的是，卧式单级双吸泵(图3-4)多采用中开式结构，其泵体和泵盖结合面一

般是通过轴心线的水平面，通常称之为中开面。由于采用这种结构，可以揭开泵盖即可检修

泵内各零件，且无需拆卸迸、出管路和移动电机或其他原动机，检修极为方便。

与单吸泵想比,双吸离心泵有较大的流量,较好的吸上性能;与混流泵相比,有较高的扬

程。

如图16－25，双吸离心泵结构示意图

图16－25单级双吸式离心泵结构示意图

多级离心泵是指有两个或两个以上叶轮的泵。通常的结构有蜗壳式多级泵和分段式多级

泵。

蜗壳式多级泵的结构特点(图16－26)一般采用中开式结构以便于检修，且有利于叶轮

对称布置，减，作用在转子上的轴向力。但这种结构的工艺性较差，级数越多，泵体和系盖

的形状越复，泵的外形尺寸越大，特别是级与级之间需要配置一些级间流道，使泵的外形比

较复杂。

而且当级数较多、扬程较高时，中开面的密封难度较大。基于这些因素，这种结构应用

的广泛性受到一定的限制。

分段式多级泵的结构特点(图16－27)结构紧凑，有利于提高标准化、通用化程度。由

于这种结构的扬程取决于泵的级数，所以这种多级泵的扬程范围较宽.

图16－26蜗壳式多级离心泵的结构示意图

图16－27分段式多级离心泵结构示意图

3、离心泵的优点和缺点

离心泵的优点:

（1）结构简单而紧凑，对于同一输送量，离心泵所占面积小，重量轻，材料耗用较

少，对基础要求无住复泵高，故制造安装费用少。

（2）可高速运行，可以采取2极或4极电动机直联，传动结构简单易安装。

（3）离心泵内无活门，故适于输送悬浮液，特殊的设计还能输送大块固体的悬浮液

可用耐化学腐蚀的材料制造泵，适用输送腐蚀溶液。

（4）因结构简单、零件少、故障少、经久耐用、维修费用少、管理方便、工作可靠。

（5）输出量可由排出阀门任意调节甚至全关，不会出现压头无限上升的危险。

（6）对于被输送的液体量大．而压头不要求大时，离心泵最适宜。

（7）排液均匀无脉冲现象。

离心泵的缺点

（1）运行前，必须使泵体内充满液体

（2）对于供应小流量、大压头的不适宜、效率低、受到限制。

（3）遇到设计不完善或操作不当时，如牛奶，则易产生泡沫，影响下一工序生产。

（4）安装不妥．会出现”气缚”现象。

（5）效率也比往复泵低。

二、轴流泵

（一）轴流泵的结构

轴流泵有立式、卧式和斜式三种。目前多用立式，其外形如图16－28所示。它的转动

部分也是一根泵轴，轴的下端安装有叶轮，上端装有联轴器，不动部分的主要零部件有进水

喇叭管、导叶体和出水弯管。

图16－28立式轴流泵结构示意图

1、叶轮

叶轮由叶片、轮毂、导水锥等三个主要部件组成，如图16－28所示。叶片一般有

2-6片，用铸钢或铸铁制成。叶片安装在轮毂上，轮毂上开有与叶片数目相等的孔，每个

孔里安装一个叶片。叶片有固定式、半调节式和全调节式三种。固定式叶片与轮毂浇铸为

一整体；半调节式和全调节式可根据扬程变化情况调整叶片的安装角度。如果需要提高扬

水高度，可把叶片安装角度改小。这样，在维持水泵高效率的前提下，适当减少出水量，

在动力机不致超载的情况下提高了扬水高度；反之，如果要降低扬水高度，则把叶片安装

角度调大。由于全调节式水泵构造复杂，价格贵，因此，中水型排灌站多使用半调节式轴

流泵。半调节式泵要在停机时才能调节叶片，调节时要注意以下几个问题：

(1)轴流泵出厂时，叶片的安装角度一般放在“零度”，这个“零度”是指叶片设计安装

角度，如叶片的设计安装角度为15度，就把15度作为“零度”。小于设计安装角度为负；

大于设计安装角度为正，叶片根部刻有基准线，在轮毂上刻有相对应的安装角度线，如

+4°、+2°、0°、-2°、-4°等。当需要调节角度时，将紧叶片的螺母松开，转动叶片，

使基准线与需要的安装角度线对准，再拧紧螺母即可。也有用定位销来调节的，当松开螺

母后，对好调整角度，变更定位销位置，再拧紧螺母。

(2)调节叶片安装角度，要使各片的安装角度相等，否则水泵抽水时会有振动或杂声。

(3)调换叶片时，要防止把叶片装反。若个别叶片损坏需要更换时，最好更换全部叶片，

以求各叶片平衡一致。若只更换一个叶片，也要保持各叶片平衡一致。

2、进水喇叭管

为了使水以最小的损失均匀地流向叶轮，在中小型轴流泵的叶轮进口前装有进水喇叭

管，其管口直径约为叶轮直径的倍。进水喇叭管用铸铁制造。

3、导叶体

它是由导叶、导叶毂和外壳组成的整体，铸造而成，其主要作用是将从叶轮中流出的水

流的旋转运动变为轴向运动。导叶的片数一般为6-12片。

4、出水弯管

其断面一般为等圆截面，內曲率半径约为弯管出口半径的倍，弯管转弯角度通常为60

度。

5、泵轴

中小型水泵的泵轴是实心的，大型泵的泵轴是空心的。泵轴一般采用优质碳索钢制成。

两端各有螺母，分别固紧叶轮轮毂和联轴器。从轴的上端俯视，泵轴为顺时针方向旋转，因

此，固紧联轴器的螺母为左旋螺纹(倒牙)。

6、轴承

立式轴流泵的轴承有导轴承和推力轴承两种类型。导轴承主要是用来承受经向力，起径

向定位作用。中小型轴流泵大多数都采用水润滑橡胶导轴承，它有上下两只，內表面开有轴

向槽，使水能进入轴瓦与轴之间进行润滑和冷却。推力轴承主要是用来承受轴向力，包括轴

向水压力及轴上所有零部件的重量。对于中小型立式轴流泵，当采用电动机直接传动时，一

般是在电动机座內装有轴承体，轴承体內装有推力滚动轴承和一个径向滚动轴承；当采用皮

带传动时，一般则是在皮带轮座內装有推力滚动轴承和两个滚珠轴承。

（二）轴流泵的优点和缺点

轴流泵是一种高比转速的泵，一般比转速在500～1000之间。由于比较速越大，则扬程

越低，流量越大。由于轴流泵的qv-H性能曲线很陡降，在起动时不应将排出管路上阀门关

闭，否则起动功率过大，会造成电动机过载而损坏。轴流泵采用可调节式叶片泵来调节流量。

其主要优点有：

1、轴流泵的最大优点是流量大、结构简单、重量轻、外形尺寸小、占地面积小；

2、对调节式轴流泵，当工作条件变化时，只要改变叶片角度，仍然可保持在较高效率下工

作，但由于扬程太低，其应用范围受到限制；

3、为提高扬程，轴流泵也可做成多级的。

轴流泵的缺点：

1、气蚀性能较差，一般允许吸上真空高度仅为4～5mH2O（40～50kPa）；

2、轴流泵的压头低。

由于轴流泵本身具有的特点，因此大流量是轴流泵的发展方向之一。目前国内已成系列

地大量发展大口径的巨型轴流泵，在结构上也趋向于采用调节式叶片泵的方向发展。

（三）轴流泵的工作原理

轴流泵是根据机翼原理制成的。

图16－29为机翼的截面，设将此机翼悬挂在流体中，流体以一定的速度M流过时，翼

面发生负压，翼背发生正压，其正、负压力的大小与翼形及迎角((翼背与液流方向之倾角）

以及流体速度的大小有关。如果流体不动，而机翼以相等速度在流体中运动时，则翼背和翼

面受到与前相同的正压和负压，即翼面（机翼上面）为负翼背为正压。在此压力作用下机翼

将获得升力。如果将机翼形的桨叶固定在转轴上，形成螺旋桨，如图2-2-21b所示，并使之

不能沿轴向移动，则当转轴高速旋转时，翼面（螺旋桨下侧）因负压而有吸流作用，翼背因

正压而有排流作用，如此一吸一排造成了液体(或气体）的流动。这就是轴流泵和轴流式风

机的工作原理。

图16－29轴流泵原理图

(a)机翼截面；（b)轴流泵示意图

三、往复泵

（一）往复泵的结构

往复泵的结构

图16－30往复泵的原理图

往复泵的结构如图16－30所示，主要部件包括：泵缸；活塞；活塞杆；吸入阀、排出

阀。其中吸入阀和排出阀均为单向阀。

往复泵按往复元件不同分为活塞泵、柱塞泵和隔膜泵3种类型。

1、活塞泵

活塞泵适用于压头较低时的输送。活塞上的活塞杆经十字头与曲柄连杆机构连接。当原

动机带动曲柄旋转一周时，活塞在泵缸内作一次来回移动。活塞移动的最大距离称为行程。

如果活塞往复一次时，只有泵缸的一侧各吸入和排出一次液体，这种泵称为单作用泵。

单作用泵的排液是间断的，吸液时不排液，排液时不吸液。同时，由于匀速圆周运动转变而

来的活塞直线运动的非匀速性，即使排液时，流量也是不均匀的。

为了消除单作用泵排液的间断性，就出现了双作用泵。双作用泵至少有4个阀门，分别

安设在泵缸两侧，并且吸入管和排出管分别为两侧共有。如此，当原动机运转时，一侧的吸

液、排液与另一侧的捧液、吸液交叉，吸人管和排出管内的液体就保持不断地流动。

2、柱塞泵

泵的活塞以柱式代替盘式主要出于机械强度的原因。因为泵在高压头下送液时，不仅要

考虑泵缸的强度，而且要考虑活塞的强度，所以柱塞泵一般用于高压泵和中压泵，活塞泵则

用于低压泵。

三柱塞式高压泵是一种三联泵。三联泵是由共用一根曲轴的3个单作用泵所组成。3个

单作用泵的曲柄互相错开120°，其吸液管和排液管也是3个泵共用。这样，在曲轴旋转一

周的周期里，各泵的吸液、排液依次相差1/3周期，大大地提高排液管内流量的均匀性。

3、隔膜泵

当输送腐蚀性料液或悬浮液时，为了不使活塞受到损伤，多采用隔膜泵，即用一弹性薄

膜将柱塞和被输送液体隔开的往复泵。隔膜左边所有部分可由耐酸材料制成，或衬以耐酸物

质。隔膜右边则盛有水或油。当柱毫作往复运动时，迫使隔膜交替地向两侧弯曲，使隔膜起

着和活塞同样的吸液和排液的作用，而被输送液体则始终不与柱塞相接触。

（二）往复泵的优点和缺点

往复泵的优点：1.可获得很高的排压，且流量与压力无关，吸入性能好，效率较高，其

中蒸汽往复泵可达80%~95%；2.原则上可输送任何介质，几乎不受介质的物理或化学性质的

限制；3．泵的性能不随压力和输送介质粘度的变动而变动。

往复泵的缺点：1.流量不是很稳定。同流量下比离心泵庞大；2.机构复杂；3.资金用量

大；4.不易维修等。

（三）往复泵的工作原理

活塞由电动的曲柄连杆机构带动，把曲柄的旋转运动变为活塞的往复运动；或直接由蒸

汽机驱动，使活塞做往复运动；当活塞从右向左运动时，泵缸内形成低压，排出阀受排出

管内液体的压力而关闭；吸入阀受缸内低压的作用而打开，储罐内液体被吸入缸内；当活

塞从左向右运动时，由于缸内液体压力增加，吸入阀关闭，排出阀打开向外排液。

由此可见，往复泵是依靠活塞的往复运动直接以压力能的形式向液体提供能量的。

往复泵是容积泵的一种，它依靠活塞在泵缸中往复运动，使泵缸工作容积呈周期性的扩

大与缩小来吸排液体。往复系具有自吸能力，且在压力剧烈变化下仍能维持几乎不变的流量，

它特别适用于小流量、高扬程情况下输送粘性较大的液体。在油库中，往复泵的主要用途是

输送专用燃料油和润滑油用泵，还可以作为锅炉给水泵或为离心泵抽真空引油、抽罐车底油

等。由于往复泵结构复杂、易损件多、流量有脉动，大流量时机器笨重，所以在许多场合为

离心泵所代菩。但对于高压力、小流量、输送粘度大的液体，要求精确计量和流量随压力变

化小的工厂仍采用各种往复泵。

图16－31活塞泵外形图

图16－32柱塞泵外形图

图16－33隔膜泵外形图

图16－34柱塞泵结构示意图

图16－35隔膜泵结构示意图

四、齿轮泵

（一）齿轮泵的结构

图16－36外啮合齿轮泵结构示意图

图16－37外啮合齿轮泵结构示意图

外啮合齿轮泵是应用最广泛的一种齿轮泵，一般齿轮泵通常指的就是外啮合齿轮泵。它

的结构如图16－36所示，主要由主动齿轮、从动齿轮、泵体、泵盖和安全阀等组成。泵体、

泵盖和齿轮构成的密封空间就是齿轮泵的工作室。两个齿轮的轮轴分别装在两泵盖上的轴承

孔内，主动齿轮轴伸出泵体，由电动机带动旋转。外啮合齿轮泵结构简单、重量轻、造价低、

工作可靠、应用范围广。图16－37所示为内啮合齿轮泵，它由一对相互啮合的内齿轮、及

它们中间的月牙形件、泵壳等构成。月牙形件的作用是将吸入室和排出室隔开。当主动齿轮

旋转时，在齿轮脱开啮合的地方形成局部真空，液体被吸入泵内充满吸入室各齿间，然后沿

月牙形件的内外两侧分两路进入排出室。在轮齿进入啮合的地方，存在于齿间的液体被挤压

而送进排出管。

（二）齿轮泵的优点和缺点

齿轮泵的优点:

1、结构简单,工艺性较好,成本较低。

2、与同样流量的其他各类泵相比,结构紧凑,体积小。

3、自吸性能好.无论在高、低转速甚至在手动情况下都能可靠地实现自吸。

4、转速范围大.因泵的传动部分以及齿轮基本上都是平衡的,在高转速下不会产生较大

的惯性力。

5、油液中污物对其工作影响不严重,不易咬死。

齿轮泵的缺点:

1、工作压力较低.轴及轴承上受的压力不平衡,径向负载大,限制了它压力的提高。

2、容积效率较低。

3、流量脉动大,引起压力脉动大,使管道、阀门等产生振动,噪声大。

（三）齿轮泵的工作原理

图16－38齿轮泵工作原理图

如图16－38所示，当齿轮泵主动齿轮转动，吸油腔齿轮脱开啮合，齿轮的轮齿退出齿

间，使密封容积增大，形成局部真空，油箱中的油液在外界大气压的作用下，经吸油管路、

吸油腔进入齿间。随着齿轮转动，吸入齿间的油液被带到另一侧，进入压油腔。这是齿轮进

入啮合，使密封性逐渐减小，齿轮间部分的油液被挤出，形成了齿轮的压油过程。齿轮啮合

时齿向接触线把吸油腔和压油腔分开，起配油作用。当齿轮泵的主动齿轮有电机带动不断转

动时，齿轮脱开啮合一侧，由于密封容积变大，则不断从油箱中吸油，轮齿进入啮合的一侧，

由于密封容积减小则不断地排油，形成一个不断循环的过程。

图16－39外啮合式齿轮泵

图16－40内啮合式齿轮泵

五、螺杆泵

（一）螺杆泵的结构

螺杆泵按螺杆数量分为

单螺杆泵——单根螺杆在泵体的内螺纹槽中啮合转动的泵。

双螺杆泵——由两个螺杆相互啮合输送液体的泵。

多螺杆泵——由多个螺杆相互啮合输送液体的泵。

图16－41型双螺杆泵结构简图

如图16－41所示，螺杆泵主要由齿轮箱盖、齿轮、滚动轴承、前支架、后支架、泵体

等组成。

（二）螺杆泵的优点和缺点

螺杆泵有以下优点：

1、压力和流量范围宽阔；

2、运送液体的种类和粘度范围宽广；

3、因为泵内的回转部件惯性力较低，故可使用很高的转速；

4、吸入性能好，具有自吸能力；

5、流量均匀连续，振动小，噪音低；

6、与其它回转泵相比，对进入的气体和污物不太敏感；

7、结构坚实，安装保养容易。

螺杆泵的缺点是：螺杆的加工和装配要求较高；泵的性能对液体的粘度变化比较敏感。

（三）螺杆泵的工作原理

图16－42三螺杆泵结构简图

如图16－42螺杆泵是利用螺杆的回转来吸排液体的。上图表示三螺杆泵的剖视图。图

中，中间螺杆为主动螺杆，由原动机带动回转，两边的螺杆为从动螺杆，随主动螺杆作反向

旋转。主动螺杆从动螺杆的螺纹均为双头螺纹。

由于各螺杆的相互啮合以及螺杆与衬筒内壁的紧密配合，在泵的吸入口和排出口之间，

就会被分隔成一个或多个密封空间。随着螺杆的转动和啮合，这些密封空间在泵的吸入端不

断形成，将吸入室中的液体封入其中，并自吸入室沿螺杆轴向连续地推移至排出端，将封闭

在各空间中的液体不断排出，犹如一螺母在螺纹回转时被不断向前推进的情形那样，这就

是螺杆泵的基本工作原理。

图16－43双螺杆泵结构图

六、喷射泵

（一）喷射泵的结构

图16－44喷射泵结构原理图

如图16－44所示：喷射泵主要由喷嘴、吸入室、混合室、扩压室以及进出口管道组成。

喷嘴由收缩的圆锥形或流线形的管加上出口处一小段圆柱形管道所构成，一般采用螺纹与泵

体相连接,以便拆换。混合室又称作喉管，常做成圆柱形，中、低扬程泵也可将混合室做成

圆锥形与圆柱形相结合，以减少混合时的能量损失。扩压室是一段扩张的锥管，它可以使液

流在其中降低流速，增加压力，从而将动能转化为压力能。实验证明，扩压室的扩张角做成

8°-10°时,扩压过程的能量损失最小。

（二）喷射泵的优点和缺点

喷射泵的优点：1．没有运动部件，结构紧凑，工作方便可靠；2.自吸能力较强。3.结构简

单，体积较小，造价低廉；4.可运送污浊液体；5.使用寿命长。

喷射泵的缺点：能量损失较大，效率较低，约在15%-30%之间。

（三）喷射泵的工作原理

工作流体从动力源沿压力管路引入喷嘴，在喷嘴出口处由于工作流体与空气之间的粘滞作

用，把喷嘴附近的空气带走，使喷嘴附近形成一定真空度，在外界大气压作用下，水源的水

从吸入管路被吸上来，并随同高速工作流体一起进入喉管，在喉管内两股介质发生动量变换，

工作流体将一部分能量传递给空气，这样工作流体速度减慢，被抽送的空气速度加快，到达

喉管末端两股流体的速度渐趋一致，混合过程完成，混合液进入扩散管，降低压力后排出，

完成引水过程，如图16－45所示。

图16－45喷射泵工作原理图

喷射泵引水排气量与工作流体流量、压力、喷嘴面积、喉管面积等有关系，计算比较复杂。

七、水环式真空泵

（一）水环式真空泵的结构

水环泵是由泵轴、叶轮、分配器、泵体、轴承、支持架、进水壳体、泵盖、吸排气盘、

水在泵体内壁形成的水环、吸气口、排气口等组成的。叶轮是由叶片和轮毂构成的。壳体内

部形成一个圆柱体的空间，叶轮偏心的安装在这个空间内，同时在壳体沿轴向两侧上开设有

吸气口和排汽口，吸气口和排气口开设在叶轮侧面壳体的气体分配器上，形成吸气和排气的

轴向通道。泵轴端密封用盘根密封。

（二）水环式真空泵的优点和缺点

水环式真空泵有以下优点：1、结构简单，制造精度要求不高，容易加工。2、结构紧凑，

泵的转数较高，一般可与电动机直联，无须减速装置。故用小的结构尺寸，可以获得大的排

气量，占地面积也小。3、压缩气体基本上是等温的，即压缩气体过程温度变化很小。4、由

于泵腔内没有金属磨擦表面，无须对泵内进行润滑，而且磨损很小5、。转动件和固定件之

间的密封可直接由水封来完成。6、吸气均匀，工作平稳可靠，操作简单，维修方便。

水环式真空泵有以下缺点：1、效率低，一般在30%左右，较好的可达50%。2、真空度

低，这不仅是因为受到结构上的限制，更重要的是受工作液饱和蒸气压的限制。用水作工作

液，极限压强只能达到2000~4000Pa。用油作工作液，可达130Pa。

总之，由于水环泵中气体压缩是等温的，故可以抽除易燃、易爆的气体。由于没有排气

阀及摩擦表面，故可以抽除带尘埃的气体、可凝性气体和气水混合物。有了这些突出的特点，

尽管它效率低，仍然得到了广泛的应用。

（三）水环式真空泵的工作原理

如图16－46所示，真空泵的壳体内有一个圆柱体空间，叶轮偏心地装在这个空间内，

同时在壳体侧面的适当位置上开有吸气口和排气口，实现轴向吸气和排气。水环泵工作之前

需要向泵内灌注一定数量的水，这些水起着传递能量的媒介作用，故也把这些水成为工质。

当叶轮在原动机带动下旋转时，工质在叶片的推动下获得圆周速度，由于离心力的作用，将

水甩向外径形成一个贴在圆柱体内表面的水环。由于叶轮与壳体是偏心的，水环的内表面也

就与叶轮偏心。壳体内的水形成了一个与圆柱体同心的圆筒形水环，其结果是水环内表面、

叶轮的内表面、轮毂表面和壳体的两个端面围成了许多互不相同的小空间。由于叶轮与水环

是偏心的，所以处于不同位置的小空间，其容积是不同的。也就是说，对于某一指定的小空

间，随着叶轮的转动，它的容积也是不断由小变大，再由大变小。在小空间由小变大的区段，

壳体端面开有吸气口，使之与吸气管相通，于是气体不断被吸入；在小空间由大变小的大部

分区段，使它密封，这样吸进来的气体随着小空间容积的缩小而被压缩。当小空间的容积减

小到一定程度，也即气体被压缩到一定程度时，它从壳体侧面的开口处与排气管相通，排出

已被压缩的气体。此时，水环泵就完成了吸气、压缩、排气的全部工作过程。由于水环式真

空泵是利用水作为工质进行工作的，所以泵体内的水温决定了各小室内空间在旋转过程中所

能达到的真空。也就是说，最高真空是由水的汽化压力所决定的，而水的汽化压力就是当时

当地水温下的饱和蒸气压。因此，作为工质的水应当及时予以冷却，使其尽可能地保持能够

达到的最低温度。

真空泵的工作水与被压缩气体是一起排出的。因此水环需用新的冷水连续补水，以保证

稳定的水环厚度和温度。水环除了起到“液体活塞”的作用，还有散热（对压缩过程）、密

封（叶轮和配气板之间）、冷却（轴封件）等作用。因此泵的工作转速（对应一定的水环厚

度），实际工作水温和配气孔布置是几个主要影响因素，对抽汽量、工作效率和压缩比（包

括可达真空度）起决定性作用。

图16－46水环真空泵工作示意图

图16－47水环真空泵结构示意图

八、泵类常见异常及故障

（一）离心泵常见异常及故障

故障原因和处理故障原因和处理

泵在启动后

短期内性能

发生恶化

(1)空气渗入泵内；(2)吸人管

路中的气囊慢慢地移入泵内；

(3)吸液池中有漏斗状吸入漩

涡，将空气带入泵内；(4）输

送的液体中空气或其他气体

的含量过高；(5)流人吸液池

的瀑布状液将空气带入泵内

泵压力达不

到规定值，

伴有间歇抽

空现象

(1)电动机转速不够，进油量不

足：应检查电动机是否单相运

行，调节油罐的液面高度；(2）

过滤缸堵塞：应清理过滤缸；

(3)泵体内各间隙过大，压力表

指示不准确：应检查调节各部

位配合间隙，重新检测、校正

压力表；(4)平衡机构磨损严

重，油温过高产生汽化：应调

节平衡盘的间隙，降低油温；

(5)叶轮流道堵塞：应检查、清

理叶轮流道人口，或更换叶轮

泵的轴承

温度过高，

声音异常

(1)缺油或油过多：应加油或利

用下排污口把油位调节到规定

值；(2）润滑油回油槽堵塞：

应拆开端盖清理回油槽；(3）

轴承跑内圆或外圆：应停泵检

查，跑外圆时要更换轴承体或

轴承，跑内圆时要更换泵轴或

轴承；(4）轴承间隙过小，严

重磨损：应更换、挑选合适间

隙的轴承；(5）轴弯曲，轴承

倾斜：应校正或更换泵轴；

(6）润滑油内有机械杂质：应

更换清洁的润滑油

轴承寿命过

短

(1)轴承受到了不正常的外力，

如平衡机构失效使轴向推力过

大、双吸叶轮两侧不对称引起

轴向力过大、泵的使用性能超

出规定，引起径向力过大；(2）

泵轴的振动过大，如泵转子未

平衡好、转子的对中性（包括

电动机的转子对定子、泵对电

动机）不好、泵的基础不牢等

都会引起泵轴的振动过大；

(3)轴承本身不正常，如润滑油

不足或油中含杂质较多引起轴

承发热、缩短寿命

泵体振动，

伴有异常声

音

(1)对轮胶垫或胶圈损坏：应检

查更换对轮胶垫或胶圈，紧固

销钉；(2）电动机与泵轴不同

心：应校正机泵同心度；(3)

泵吸液抽空效果不好：应在泵

进口过滤缸和出口处放气，控

制提高油罐液面；(4）基础不

牢，地脚螺栓松动：应加固基

础，紧固地脚螺栓；(5)泵轴弯

曲：应校正泵轴；(6）轴承间

隙大或沙架坏：应更换符合要

求的轴承；（7）泵转动部分

静平衡不好：应拆泵重新校正

转动部分（叶轮、对轮）的静

平衡；(8)泵体内各部件间隙

不合适：应调整泵内各部件的

间隙

泵汽蚀导致

泵体振动，

噪声强烈，

压力表波

动，电流波

动

(1)吸入压力降低：应提高罐

位，增加吸入口压力；(2)吸

入高度过高：应降低泵吸入高

度；(3)吸入管阻力增大：应

检查流程，清理过滤网，增大

阀门的开启度，减小吸入管的

阻力；(4）输送液体粘度增大：

应加温降粘；(5）抽吸液体温

度过高：应降温防止汽蚀

泵抽空导

致泵体振

动，泵和电

动机声音异

常，压力表

无指示

(1)泵进口管线堵塞，流程未倒

通，泵进口阀门没开：应清除

或用高压泵车顶通泵进口管

线，启泵前全面检查流程；(2）

泵叶轮堵塞：应清除泵叶轮入

口的堵塞物；(3）泵进口密封

填料漏气严重：应调整密封填

料压盖，使密封填料漏失量在

规定范围内；(4）油温过低，

吸阻过大：用伴热提高来油温

度；(5）泵进口过滤缸堵塞：

应检查、清理泵入口过滤缸；

密封填料发

热

(1)密封填料压盖偏磨轴套，轴

套表面不光滑，密封填料加得

过多，压得过紧：应调整密封

填料压盖不偏，使其对称不磨

轴套；用砂纸磨光轴套或更换

轴套，以密封填料压盖压入

5mm为准，调整压盖松紧度；

(2）水封环位置装得不对，水

封管的开口被填料堵塞，使压

力水不能进人填料函润滑冷

却：应使水封管小孔通畅或重

新安装密封填料，使水封环的

(6）泵内气体未放净：应在泵

出口处放净泵内气体，在过滤

缸处放净泵进口处的气体

位置正好对准水封管口

叶轮和泵

壳寿命过

短

（1)输送液体与过流零件材料

发生化学反应造成腐蚀；(2）

因过流零件所采用的材料不

同，产生电化学势差，引起电

化学腐蚀；(3）输送液体因含

有固体杂质而引起磨蚀；(4)

因泵偏离设计工况点运转而

引起迅速的磨蚀；(5）热冲击、

振动引起过流零件的疲劳；

(6)汽蚀引起过流零件冲蚀；

(7）泵的运转温度过高；(8）

管路荷载对泵壳造成的应力过

大

密封填料

漏失成流

(1)密封填料压盖松动、未压

紧，密封填料不合格：应适当

对称调紧密封填料压盖，更换

密封填料；(2）密封填料切口

在同一方向：密封填料切口应

错开900＿1200；(3）轴套胶

圈与轴密封不严，轴套磨损严

重，加不住密封填料：应更换

轴套的0形密封胶圈及轴套

泵不上液(1)泵内或管路中存在气囊；

(2)吸人管路堵塞；(3）过滤

器被固体颗粒，如砂粒等充塞；

(4）泵转速太低或泵的转向不

对；(5)输送液体内气体含量

过多

多级离心泵

平衡室压力

过高

(1)平衡盘与套筒盘的径向间

隙过大：应更换、调整；(2）

平衡管堵塞：应及时停泵检修

（二）轴流泵常见异常及故障

故障现象故障原因消除方法

轴功率接近或超过电机额定

功率

1.蒸发室液位降低；

2.加热管结晶或晶块脱落堵

塞加热管；

3.选泵流量过大，泵在小流

1.液位升到正常值；

2.清洗蒸发器；

3.降低泵转速；

4.检查蒸发系统液固分离设

量下运行；

4.蒸发器内料液固相浓度增

加，介质度超过设计值。

备及蒸发操作情况

运行流量低于设计要求

1.加热管结晶，晶块堵塞蒸

发器循环管、加热管；

2.泵转速不够；

3.叶片磨损严重；

4.叶轮与泵体间的径向间隙

过大；

5.蒸发器循环阻力大于泵设

计扬程（选泵不合理）

1.蒸发器进行洗灌；

2.皮带是否打滑，上紧皮带

3.更换叶片；

4.堆焊叶片外沿处，再加工，

或更换叶轮；

5.加大叶片安装角，或增加

转速，如电机功率不够，则更

换之。

轴封泄露过大

1.结晶体进入机封摩擦面，动

静环磨损过大

1.加大内冲洗液压力，如动静

环密封面已磨损应修理或更

换。

泵振动或噪声过大

1.蒸发器液面过低；

2.2.切向进料蒸发室中的旋

涡夹带蒸汽进入降液循环管；

3.叶片松动，叶轮不平衡；

4.泵入口侧被晶块或异物部

分堵塞。

1.提高蒸发器液位；

2.蒸发室下锥入加消涡挡板

或增大消涡挡板直径；

3.调整各叶片安装角并固定

牢，叶轮进行静平衡；

4.打开蒸发器入孔进行调

查，进行洗灌操作。

轴承温度过高

1.外侧径向止推轴承的轴向

游隙过小；

2.内外侧轴承盖内侧回油沟

未安放在下方；

3.润滑油位过高或过低；

4.润滑油进水或变质。

1.减小外侧轴承盖处的垫片

厚度，轴向游隙调到规定值；

2.内外侧轴承盖上的箭头应

在正上方；

3.检查恒位油杯有无堵塞；

4.试压检查水冷夹套有无砂

眼更换润滑油。

（三）往复泵常见异常及故障

故障类型故障原因故障类型故障原因

达不到规定

的流量和压

力

1.进口管线内有空气或蒸汽聚

集

2.泵进口管线连接螺栓松脱

3.电动机或驱动机速度低

4.缸盖或阀盖漏

5.阀座和阀磨损

6.安全阀部分打开，或不能保

持压力

7.活塞环，柱塞或缸套磨损

8.旁通阀开启或不能保持压力

不足

10.液体介质在内部回流

11.外部杂物堵漏泵内通道

泵运转时噪

声大

1.活塞或柱塞松脱

2.阀门噪声

3.汽蚀.进口管进入空气进

口总管螺栓松弛

4.进口总管螺栓松弛

5.连杆大头连接螺栓松弛，

十字头销及套磨损或松脱

6.连杆轴承磨损，十字头磨

损

7.主轴承端部窜量过大

8.泵配管系统有冲击，管线

支撑不正确

9.配管对中不良，误差过大.

或配管尺寸过小

NPSHA过低1.进口管线部分堵塞，进口管

线过长，有缩口，或过细

2.介质蒸汽压过高

3.介质温度过高

4.大气压太低

泵不排出液

体

1.未灌泵，进口管线有气体

2.进口管线堵塞

3.进口阀开度不合适

4.进口总管螺栓松脱

5.泵缸阀门速度过高

汽蚀过低

2.盘根处漏泄过多太高

4.液体未进人入口管线

缸盖或阀盖

漏

1.超过规定压力

2.垫片或0形环损坏

3.缸盖式阀盖连接螺栓松脱

曲轴箱油中

进水

1.空气中水分凝结

2.曲轴箱盖密封坏

3.空气呼吸器堵塞

4.连杆的盘根漏

曲轴箱漏油1.油面和油温过高

2.连杆盘根坏

3.曲轴箱盖松，密封件坏

泵驱动机过1.泵转速太高盘根(活塞杆1.活塞杆或柱塞磨损

负荷2.低电压或其他电气故障

3.出口压力过高，出口管线堵

塞，出口管线上阀门关闭或节

流

4.活塞或柱塞的规格不合适

5.盘根压盖压得过紧

或柱塞)泄漏2.盘根损坏

3.盘根规格不对

泵阀门噪音

过大

1.阀弹簧断裂

2.水泵汽蚀

3.空气进入进口管线或泵进口

总管螺栓松弛

进出口管线

振动

1.进口管线过长或过细.进

口管线弯头过多

2.管线支撑不正确

3.操作压力和转速，超过额

定值

4.盘根磨损

不足

曲轴断裂、

弯曲，及其

他重大事故

1.泵启动时出口阀门关闭

2.油位低或油含杂质

3.主轴承损坏.活塞或柱塞撞

缸

4.空气进入管线系统.液缸中

液体结冰

柱塞故障1.热冲击(如冷水浇在陶瓷

柱塞上)

2.盘根太紧

3.介质太脏

4.盘根压盖和柱塞摩擦

（四）齿轮泵常见异常及故障

故障类型故障原因故障类型故障原因

泵不出油1、旋转方向相反；

2、吸入或排出阀关闭；

3、入口无料或压力过低；

4、粘度过高，泵无法咬料

泵流量不足1、进油滤芯太脏，吸油不足。

2、泵的安装高度高于泵的自

吸高度。

3、齿轮泵的吸油管过细造成

吸油阻力大。

4、吸油口接头漏气造成油泵

吸油不足。通过观察油箱里

是否有气泡即可判断系统是

否漏气。

声音异常1、联轴节偏心大或润滑不良

2、电动机故障；

3、减速机异常；

4、轴封处安装不良；

5、轴变形或磨损

电流过大1、出口压力过高；

2、熔体粘度过大；

3、轴封装配不良；

4、轴或轴承磨损；

5、电动机故障

发热1、系统超载，主要表现在压力

或转速过高。

2、油液清洁度差，内部磨损加

剧，使容积效率下降，油从内

部间隙泄漏节流而产生热量。

3、出油管过细，油流速过高

（五）螺杆泵常见异常及故障

故障现象可能产生的原因排除方法

振动噪音大1)、吸入管路或泵吸入端漏气

或堵塞

2、吸上高度超过泵的吸上真

空高度

3、轴承损坏。

1、消除漏气或堵塞

2、降低吸上高度减少管路阻

力

3、更换轴承

压力波动大1、吸入管路或泵吸入端漏气

或堵塞

2、吸上高度超过泵的吸上真

空高度

1、消除漏气或堵塞

2、降低吸上高度减少管路阻

力

流量下降1、吸入管路或泵吸入端漏气

或堵塞

2、吸上高度超过泵的吸上真

1、消除漏气或堵塞

2、降低吸上高度减少管路阻

力

空高度

3、转速过低

4、螺旋套泵衬套磨损

5、轴封泄漏。

3、提高转速

4、更换磨损件

5、检修更换轴封元件。

泵不上量1、吸入管路或泵吸入端漏气

或堵塞

2、吸上高度超过泵的吸上真

空高度

3、螺旋套、泵衬套磨损

4、轴转向反向。

1、消除漏气或堵塞

2、降低吸上高度减少管路阻

力

3、更换磨损件

4、调整电机转向。

功率增大1、输送介质粘度变大

2、泵内严重磨损

3、泵与电机不同心

4、出口管路堵塞。

1、升温降低粘度

2、检修更换有关磨损件

3、校正同心度

4、消除堵塞。

泵体发热1、螺杆套磨损

2、泵内严重磨损

3、泵与电机不同心

4、出口管路堵塞。

1、更换磨损件

2、更换磨损件

3、校正同心度

4、消除堵塞。

机械密封发热1、机械密封冲洗管堵塞

2、机械密封压缩量太大。

1、疏通清洗管

2、调整机封压缩量。

机械密封泄漏1、机械密封压缩量太小

2、机械密封磨损密封元件

损坏。

1、调整机封压缩量

2、更换密封

（六）喷射泵常见异常及故障

故障类型故障原因

水喷射泵

“返水”

造成“返水”的原因可分两类:新泵“返水”和旧泵返水。新泵“返水”主要原因是设

计、加工或装配的问题。例如.扩压器喉部直径过小即喉部截面积与喷嘴出口截面积

比值过小;喷嘴加工精度太低水从喷嘴喷出之后有少址不能定向喷走;安装时喷嘴与

扩压器不同心;循环水泵压力头偏低从喷嘴喷出的水流速过慢等。如果新泵一切正常

使用过一段时间之后出现“返水”现象的原因可能有:设备和管道密封不严。如密封

垫老化、破损、管子破裂、螺栓松动等:喷嘴磨损严重尺寸改变扩压器喉部堵塞;

水泵压头不稳等

真空度下

降

喷嘴或扩压器喉部磨损太大;设备或管道有泄露之处;喷射泵水温太高造成水的饱和

压力偏高;被抽空间中的物料负荷过大.以至于产生的气体不能及时抽除。

真空度不

稳

被抽空间中物料放气址随时间变化不稳定均匀;喷嘴、管道或扩压器有随机性堵塞;

喷射泵下端尾管插入贮水箱内水的深度不稳大气中的空气有时从尾管水封处翻入;水

泵的电压不稳水泵叶轮松动;设备振动严重等。

（七）水环式真空泵常见异常及故障

故障类型故障原因故障类型故障原因

泵体振动大1、阀片断裂：当阀片断裂时，

泵体振动强烈，噪音很大，一

般表现为轴向振动大。

2、转子叶片结垢：叶片结垢后，

造成转子质量不平衡，旋转时

产生振动。此种因素一般影响

较小。

3、水环变化：若水环内径变大

（供水不足所致），则叶片顶端

将与水环内壁发生碰撞，产生

振动。若水环内径变小（供水

过量所致），则叶轮的扰流及阻

力损失增加，引发振动，同时

功耗增加。工作中，要保证气

水分离器正常水位，不能发生

水位过低或过高现象

轴承过热1、阀片断裂：当阀片断裂时，

转子产生轴向推力，使轴承负载

加重，长时间运行回引起轴承温

度升高。

2、轴端密封失效：当轴端密封

盘根损坏或密封水孔道被堵塞

后，有空气经盘根与轴套的间隙

被吸入到泵内，影响泵的吸气及

排气性能。若单侧密封失效，会

造成叶轮两侧的压力不平衡，转

子产生轴向推力，使轴承负载加

重，长时间运行回引起轴承温度

升高。

运行中要保证盘根密封及水封

的工作性能良好，一般以密封水

的泄漏量5-10滴/min比较合

适。

3、轴承预紧力过大：轴承预紧

力调整不当，使轴承的游隙减小

或无游隙，容易引起轴承发热。

预紧力的调整不宜过大。

4、振动影响：一般泵体及轴承

振动较大时都伴随轴承发热现

象，消除振动，轴承温度可恢复

正常。

5、润滑不当：润滑脂添加量过

大或过小、润滑脂型号不符、润

滑脂使用时间较长变质及润滑

脂被污染都能造成轴承发热。更

换润滑油脂。

6、轴承损坏：轴承滚珠或珠架

损坏后都能引起轴承发热。更换

新轴承。

抽吸能力下

降、真空度

下降

1、工作水量不足：供水量不足

直接影响到泵内液环的形成，

叶轮两叶片之间无法产生密闭

的容腔，更无容腔大小变换形

成真空。要确保真空泵补水正

常。

2、工作水温度高：过高的水温

使水汽化蒸发，使泵体内产生

过多的水蒸气。这样，泵在吸

气时吸入的是过多的水蒸气，

对外吸气量减少，真空下降。

防止工作水温高的措施：

定期对换热器进行清理；使用

轴功率升

高

1、阀片断裂；阀片断裂将导致

部分排出的气体回流，反复压

缩、排放，导致轴功率升高。

2、盘根压紧力过大；有时候发

生密封水泄漏量偏大，误认为盘

根压紧力不足，于是对盘根进行

压紧，导致摩擦力增大，轴功率

升高。

3、真空系统有泄漏：真空严密

性差，负压系统泄漏（非泵组引

起），实际吸入压力高于设计压

力，将产生过压缩现象，导致轴

功率升高。

除盐水等温度较低的水作为真

空泵补水水源。

3、真空泄漏：主要有管路系统

泄漏和填料密封泄漏两个方

面。管路系统泄漏是指管道上

阀门连接法兰泄漏，主管道泄

漏真空直接下降；在轴端密封

失效或密封不良的情况下，将

有外部空气吸入泵内，泵的有

效做功减少，真空下降。运行

中加强检查，发现问题及时处

理。

4、备用泵入口单向阀损坏，关

不到位，导致从备用泵吸入空

气，式泵功耗增加。

真空泵水温

高

1、循环冷却水温度高。

2、汽水分离器水位低。

3、真空泵冷却器结垢。

真空泵汽

水分离器

液位不正

常

1、真空泵或分离器放水门误开。

2、补水电磁阀误开、误关或补

水旁路门误开。

3、汽水分离器补水总门误关。

4、汽水分离器补水器故障。

第四节事故预案及演练

一、演练题目：离心泵(以凝结水泵为例)汽蚀

（一）事故前可能出现的征兆、事故特征及现象

1)凝结水泵电流摆动且呈下降趋势。

2)凝结水压力、凝结水流量不正常的下降或者摆动。

3)凝结水泵剧烈振动且伴有异音。

4)凝汽器疏扩温度上升，低负荷时排汽温度上升。

5)除氧器水位下降，凝汽器水位有所升高。

（二）事故可能发生的原因及危害程度

原因危害程度

凝结水泵入口滤网堵塞。滤网堵塞严重时,凝泵吸不上水,凝泵入口压力急剧下降,造成

凝泵汽蚀

凝泵入口滤网排空、放水

门误开或管道法兰泄漏。

大量空气进入凝泵内,导致凝泵汽蚀

凝结水泵入口管道积存空

气，或凝泵泵体排空气门

误关或管道法兰泄漏。

凝泵内积存的空气无法排出,造成凝泵汽蚀

凝泵入口门故障关闭。凝泵吸不上水,凝泵入口压力急剧下降,造成凝泵汽蚀

凝泵入口诱导轮工作失

常。

凝结水温度过高。温度过高,达到此处压力对应下的饱和温度,造成凝结水汽化,

引起凝泵汽蚀

凝汽器水位低。凝泵吸不上水,凝泵入口压力急剧下降,造成凝泵汽蚀

另一台凝泵检修时布置措

施不当，造成凝泵入口管

路漏空。

大量空气进入凝泵内,导致凝泵汽蚀

（三）事故现场应急处置措施

1、值长立即向上级调度汇报，通知应急组织机构各相关负责人；负责一、二期公用系统运

行方式的调度指挥。

2、单元长立即查明凝泵汽蚀原因，根据具体原因组织事故处理。

3、操盘人员立即查看凝汽器液位，如液位低于正常值，立即加大补水至液位正常。如凝汽

器液位正常，则应启动备用凝泵，停运汽化凝泵。如由于凝泵入口管道、法兰漏真空或滤网

放水排空漏真空引起汽化，应在停运凝泵后关闭其入口电动门。如由于凝泵排空气门误关引

起应立即开启。由于凝结水的扰动造成低加振动应切除低加运行。若备用凝泵无法启动，除

氧器液位低时应适当降低机组负荷，必要时启动锅炉上水泵向除氧器上水，若短时间内凝泵

无法运行，立即打闸停机。若机组带旁路启动时，如凝泵汽化造成低旁减温水压力低，造成

旁路跳闸，则立即采取措施恢复凝结水压力，投入旁路系统运行，防止汽机跳闸。

4、就地人员检查备用凝泵启动正常，维持除氧器水位正常。立即派巡检就地检查补水系统

正常。检查汽化凝泵入口管道是否有漏真空的地方。检查凝泵抽空气门是否被误关，若误关

则立即开启。

（四）注意事项及预防

1.细心监盘，密切监视凝汽器水位、凝泵入口压力、凝泵电机电流、出口压力、流量等重要

参数的变化。

2.注意滤网差压的变化，及时清理滤网。

3.加强就地巡检，注意备用凝泵的抽空气门在开启状态。

4.机组运行中，凝泵停运检修时，凝泵入口电动门和抽空气门关闭严密后，稍开凝泵入口滤

网排空门，检查是否有吸气现象，真空有无变化，若有立即关闭，并重新校严凝泵入口电动

门和抽空气门。