水泵是輸送液體或使液體增壓的機械。它將原動機的機械能或其他外部能量傳送給液體，使液體能量增加。水泵的技術(shù)參數(shù)主要有流量、吸程、揚程、軸功率、水功率、效率等。水泵類型較多，根據(jù)不同的工作原理可分為容積式水泵、動力式水泵等類型。容積泵是利用其工作室容積的變化來傳遞能量，有隔膜泵、往復(fù)泵等。動力式泵又稱葉輪式泵或葉片式泵，靠快速旋轉(zhuǎn)的葉輪對液體的作用力，將機械能傳遞給液體，使其動能和壓力能增加，然后再通過泵缸，將大部分動能轉(zhuǎn)換為壓力能而實現(xiàn)輸送。離心泵是zui常見的動力式泵。應(yīng)根據(jù)裝置的工藝參數(shù)、輸送介質(zhì)的物理和化學(xué)性質(zhì)、操作周期、泵的結(jié)構(gòu)特性、購置和使用成本等因素合理選擇泵的類型。

    在很多場合，比如需要自動啟停泵、要頻繁啟動水泵、水泵入口可能吸入氣體、要移動工作的水泵、灌泵不方便等，人們很需要具有自吸能力的泵。沒有自吸能力的泵，每次吸水前都要加“引水(引導(dǎo)用的水)”，將抽水管灌滿水，就很麻煩。自吸式水泵能在抽水管內(nèi)是空氣的情況下，利用泵工作時形成的負壓，在大氣壓的作用下將低于抽水口的水吸上來，再從水泵的排水端排出。這個過程是不需要加“引水”的。自吸的高度就叫吸程，單位一般是米,也叫zui大自吸高度。即泵在不加“引水”的情況下，能自動將水吸上來的zui大高度(泵抽水口中心距離待抽液面的垂直距離)。吸程的高低，跟泵的功率、流量、結(jié)構(gòu)等有關(guān)系。吸程的理論極限值是當(dāng)?shù)卮髿鈮?。但由于密封性等原因，吸程一般只有?shù)米。在水泵入口斷面安裝一只真空表，讀出真空表的讀數(shù)，其單位為 MPa, 與標(biāo)準(zhǔn)大氣壓相比換算成水柱就是水泵的吸程，單位為m。在實際操作中，人們常常也把水泵的允許安裝高度叫做吸程，吸程 = 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(10.33 m) - 汽蝕余量 - 安全量(0.5 m)。自吸式水泵實際的安裝高度要考慮到吸水管道的阻力、當(dāng)?shù)睾０魏退疁?。一般在海拔超過300m或水溫大于20℃時要對廠家的實驗值進行修正。除了合理選擇自吸泵的型號外，選擇合適的阻力較小的管道、減少進水管彎頭閥門等阻力件、減小水平距離、在條件允許的情況下盡量將泵安裝在離液面較近的位置也是提高自吸能力，縮短自吸時間的有效方法。

    具備自吸能力的泵有：容積式泵如齒輪泵、螺桿泵、活塞泵、隔膜泵等，動力式泵中的自吸旋渦泵、射流泵。一些本身不能自吸的泵經(jīng)特殊設(shè)計，增添必要的機構(gòu)，亦可具備自吸能力，如自吸式離心泵。螺桿泵運送液體的種類和粘度范圍寬廣，適合輸送含有顆?；蚶w維的介質(zhì)，壓力和流量范圍寬闊，壓力高而均勻，流量均勻連續(xù)，噪音低，吸入性能好，但尺寸較大。這里主要介紹生產(chǎn)、環(huán)保、醫(yī)療和科研等領(lǐng)域常用的具有自吸能力的微型小型水泵。微型小型水泵的型號較多，每分鐘流量從小于1升到一百多升，重量從小于1公斤到幾十公斤不等。

    動力式泵中的射流泵是一種原理*，利用工作流體的射流來輸送流體的設(shè)備，需要與其他泵或高壓流體來源配合使用。根據(jù)工作介質(zhì)和被輸送流體介質(zhì)的性質(zhì)是液體還是氣體，而分別稱為噴射器、引射器、射流泵等不同名稱，但結(jié)構(gòu)型式和工作原理基本相同。通常把工作液體和被抽送液體是同一種液體的設(shè)備稱為射流泵。射流泵的工作原理是工作流體從噴嘴高速噴出時，在喉管入口處因周圍的空氣被射流卷走而形成真空，被輸送的流體即被吸入。兩股流體在喉管中混合并進行動量交換，使被輸送流體的動能增加，zui后通過擴散管將大部分動能轉(zhuǎn)換為壓力能。射流泵具有內(nèi)部無運動部件，結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，無泄漏，有自吸能力，加工容易等優(yōu)點。射流泵可輸送液體、氣體和固體。射流泵*的工作原理決定了它的應(yīng)用。在很多領(lǐng)域，采用射流泵技術(shù)可以使整個工藝流程和設(shè)備大為簡化，并提高工作可靠性。特別是在高溫、高壓、真空、強輻射及水下等特殊工作條件下，更顯示出其*的*性。它還能利用帶壓的廢水、廢汽(氣)作為工作流體，從而節(jié)約能源。由于射流泵是依靠液體質(zhì)點間的相互撞擊來傳遞能量的，因此在很合過程中產(chǎn)生大量旋渦、在喉管內(nèi)壁產(chǎn)生摩擦損失以及在擴散管中產(chǎn)生擴散損失都會引起大量的水力損失，因此射流泵的效率較低，一般不超過30%。

    旋渦泵出現(xiàn)于1920年。旋渦泵的種類很多，按其結(jié)構(gòu)主要可分為一般旋渦泵、多級旋渦泵和自吸旋渦泵等。一般旋渦泵通常采用閉式葉輪和開式流道，它的吸入口和排出口是直接連通的，因此這種泵不能自吸，往往在排出口加一自吸附加裝置后才能自吸。自吸旋渦泵的開式葉輪和泵的入口及出口不直接相通，組成閉式流道，或者流道末端做成向心式的向心流道，便能自吸。自吸旋渦泵根據(jù)葉輪數(shù)目不同，通常還有單級的和多級的結(jié)構(gòu)形式。自吸旋渦泵既可以自吸，又可以汽液混合輸送，所以使用范圍較廣。微型、小型自吸旋渦泵是常見的一種自吸水泵，它的葉輪高速旋轉(zhuǎn)時排出部分泵中的存水，形成真空，吸入進水管中的空氣，空氣與存水混合。氣液混合體進入氣液分離室，氣體從泵出口逸出，液體比重大，從回流孔回到流道，周而復(fù)始直到將進水管中的空氣排除干凈，實現(xiàn)自吸。旋渦泵內(nèi)部的流動過程十分復(fù)雜，目前存在幾種假說，設(shè)計還主要依靠模型換算和經(jīng)驗系數(shù)方法。

    旋渦泵結(jié)構(gòu)緊湊，內(nèi)部部件間歇多小于1mm，對加工和裝配精度要求很高。旋渦泵的密封間隙越小，自吸高度越大，在間隙增大時，除自吸高度下降外，泵的揚程、效率均降低。旋渦泵很適用于小流量、高揚程、易揮發(fā)、易汽化的液體的輸送，成為離心泵在小流量范圍的延續(xù)，但抗氣蝕能力不如離心泵。旋渦泵具有較陡的揚程-流量和功率-流量曲線，因此對系統(tǒng)的壓力波動不敏感。旋渦泵只能輸送非粘性液體，隨著液體粘性上升，揚程和效率會急劇下降。如果液體中含有雜質(zhì)，會磨損部件增大間隙，降低旋渦泵的性能。部分旋渦泵可以實現(xiàn)氣液混輸。旋渦泵的缺點是效率較低，一般為20～40%，zui高不超過50%。自吸旋渦泵的進口一般要安裝止回閥，還多了一個氣液分離室和回流孔，造成能量損失，效率比一般旋渦泵還要低。微型、小型自吸旋渦泵的流量可小于10L/min，但效率只有10～20%。

    普通離心泵沒有自吸能力，需要對離心泵結(jié)構(gòu)進行特殊設(shè)計。有的在吸水管路上設(shè)置真空泵，水泵啟動前，真空泵先啟動，使水泵吸水管內(nèi)先充滿水，保證水泵自動、迅速啟動。這種吸水方式需要有完善的自動控制系統(tǒng)以保證正常工作。有的在進水管安裝止回閥。止回閥使水流只能由水池進入吸水管而不能倒流，可使吸水管內(nèi)一直都充滿水，保證離心泵能迅速啟動，快速上水。這種吸水方式的可靠性受吸水底閥質(zhì)量的影響，比如關(guān)閉不嚴(yán)、漏水，吸水管內(nèi)的水就會慢慢流失，時間長了，吸水管內(nèi)就沒有水，導(dǎo)致水泵啟動時仍需人工灌水。從節(jié)能的觀點看，底閥的阻力很大，對節(jié)能非常不利。有的設(shè)置泵前吸水罐，水泵在*次運行前，罐內(nèi)應(yīng)人工灌滿水，*次運行停止后，因為吸水罐的進水管高度高于罐內(nèi)水面高度，罐內(nèi)的水不會倒流，吸水罐內(nèi)能儲存一定的水，保證水泵的吸水管內(nèi)充滿水，以后水泵再運行時，罐內(nèi)出現(xiàn)負壓，水池中的水在大氣壓力的作用下補充到吸水罐內(nèi)。小型的自吸式離心泵的流量約為50L/min，揚程可達20m以上，功率較大，多采用交流電機。離心泵一般流量較大，小功率的離心泵效率較低。小型離心泵的效率為50%－70%，大型泵可高達90%。小流量的離心泵制造困難成本較高。

    活塞泵依靠活塞往復(fù)運動，使得泵腔工作容積周期變化，實現(xiàn)吸入和排出液體。活塞泵分為單、雙作用式；單、雙、多缸式。活塞泵的流量一般為0.7～6000m3/h，排出壓力≤40MPa，大多數(shù)情況下≤25MPa?；钊玫牧髁坑杀酶字睆健⒒钊谐碳盎钊糠昼姷耐鶑?fù)次數(shù)確定的。揚程取決于裝置管路特性，同一臺活塞泵流量不變，而揚程可隨著裝置管路特性變化?；钊眠m用于高壓、小流量的場合，特別是流量小于100m3/h，排出壓力大于9.8MPa時，顯示出較高的效率和良好的運行性能。它吸入性能好，能抽吸各種不同介質(zhì)、不同粘度的液體。其缺點是有脈動、價格較高、維護困難、活塞與輸送介質(zhì)接觸、在一些介質(zhì)中活塞磨損非?？臁Ｔ陔妱訖C、內(nèi)燃機這些高速原動機問世之前，往復(fù)活塞泵是水泵的主導(dǎo)產(chǎn)品，往復(fù)活塞結(jié)構(gòu)作為變?nèi)莘e泵的基本結(jié)構(gòu)，原理簡單，高壓。但隨著電動機的出現(xiàn)，離心泵因其結(jié)構(gòu)簡單，與電機配接使用方便，可以在廣泛的流量和揚程范圍內(nèi)工作，離心泵技術(shù)迅速地得到發(fā)展。往復(fù)式活塞泵工作方式與旋轉(zhuǎn)動力連接不方便，結(jié)構(gòu)復(fù)雜體、積大，高速運行受限制，且流量較小，因而離心泵取代活塞泵成為水泵的主導(dǎo)產(chǎn)品。離心泵進入全盛時期已持續(xù)了一個世紀(jì)?；钊靡云涓邏旱奶攸c一直應(yīng)用在追求高性能的特殊水泵以及內(nèi)燃機結(jié)構(gòu)中。近年來還出現(xiàn)了一些應(yīng)用范圍較廣的新型結(jié)構(gòu)的微型、小型活塞泵。

    齒輪泵的原理是兩個尺寸相同的齒輪在一個緊密配合的殼體內(nèi)相互嚙合旋轉(zhuǎn)，這個殼體的內(nèi)部類似8字形，兩個齒輪裝在里面，齒輪的外徑及兩側(cè)與殼體緊密配合。當(dāng)齒輪轉(zhuǎn)動時，齒輪脫開側(cè)的空間的體積從小變大，形成真空，將液體吸入，齒輪嚙合側(cè)的空間的體積從大變小，而將液體擠入管路中去。齒輪泵結(jié)構(gòu)簡單,工藝性較好,成本低；與同樣流量的其他泵相比,結(jié)構(gòu)緊湊,體積?。挥凶晕芰?；對工作介質(zhì)清潔度要求低，能輸送腐蝕性、高溫的液體。缺點是工作壓力較低；存在泄漏問題，容積效率較低；流量脈動大。由于腐蝕原因，齒輪泵多用于輸油，針對水介質(zhì)需要專門設(shè)計。

    微型薄膜水泵是通過薄膜的往復(fù)振動來泵送流體。膜片向后運動時，泵腔體積增大，腔內(nèi)壓力降低，在壓差作用下，進口閥打開，吸入流體；當(dāng)膜片向前運動時，泵腔體積減小，腔內(nèi)壓力升高，在壓差作用下，出口閥打開，排出流體；如此循環(huán)往復(fù)。它的驅(qū)動原理多種多樣，有靜電、壓電、電磁、熱、氣動、電液、行波傳遞、凝膠致動和光熱致動等。薄膜泵的特點是效率高；運動機構(gòu)與輸送介質(zhì)*隔離、對介質(zhì)無污染；非動密封，無泄漏；可靠性好；體積小、重量輕；具有自吸能力；不怕空轉(zhuǎn)；無需潤滑保養(yǎng)；自身噪音低。微型薄膜泵作為真空水泵使用時，無需灌泵，啟動后立即吸水排水。它既能抽氣又能抽水，無水時不怕干轉(zhuǎn)。微型薄膜泵的優(yōu)點尤其是小巧、無污染性、自吸性使它在儀器儀表行業(yè)得到了廣泛運用。薄膜泵的主要缺點是輸送介質(zhì)溫度受薄膜性能限制，一些薄膜泵不適于高粘度流體，出口壓力波動幅度大，有時需安裝緩沖設(shè)備。不同規(guī)格的薄膜泵流量差別大，從小于1升/分鐘到數(shù)百升/分鐘。由于薄膜泵具有自吸能力，儀器儀表行業(yè)常用的微型薄膜泵也稱為微型真空泵、微型采樣泵。

近年來技術(shù)的微型真空泵生產(chǎn)商在電機、隔膜材質(zhì)上取得了突破性的進展，薄膜泵的使用在發(fā)達國家得到了很大發(fā)展，正逐步占領(lǐng)其它泵的一些領(lǐng)域。相信隨著技術(shù)的進步，薄膜泵在我國的運用必將日益廣泛。目前國內(nèi)低端的微型真空泵多為國貨，進口品牌不占優(yōu)勢。微型真空泵主要有進口的KNF、THOMAS等品牌和成都“氣海”品牌。國產(chǎn)“氣海”泵在技術(shù)上已經(jīng)可與進口泵媲美，所有型號都經(jīng)過了連續(xù)運轉(zhuǎn)考驗。在性價比、服務(wù)上國產(chǎn)品牌更占優(yōu)勢。氣海zui先推出了既能抽氣又能抽水的微型真空水泵系列。特別是他在WKA系列基礎(chǔ)上進行了全面革新，推出了長壽命的WKY系列、可調(diào)速的WNY、WPY系列產(chǎn)品這些泵配置了*的無刷電機，性能提升很大。

自吸式微型、小型水泵的種類較多，總的來說，容積泵的效率高于動力式泵，而且效率曲線的區(qū)較寬。(ZX20120223)