沉泵性能参数

性能参数主要有流量和扬程，此外还有轴功率、转速和必需汽蚀余量。流量是指单位时间内通过泵出口输出的液体量，一般采用体积流量；扬程是单位重量输送液体从泵入口至出口的能量增量 ，对于容积式泵，能量增量主要体现在压力能增加上，所以通常以压力增量代替扬程来表示。泵的效率不是一个独立性能参数，它可以由别的性能参数例如流量、扬程和轴功率按公式计算求得。反之，已知流量、扬程和效率，也可求出轴功率。

沉泵的各个性能参数之间存在着一定的相互依赖变化关系，可以通过对沉泵进行试验，分别测得和算出参数值，并画成曲线来表示，这些曲线称为泵的特性曲线，如右图《四种泵的性能曲线》所示。每一台泵都有特定的特性曲线，由泵制造厂提供。通常在工厂给出的特性曲线上还标明推荐使用的性能区段，称为该泵的工作范围。

沉泵的实际工作点由泵的曲线与泵的装置特性曲线的交点来确定。选择和使用泵，应使泵的工作点落在工作范围内，以保证运转经济性和安全。此外，同一台泵输送粘度不同的液体时，其特性曲线也会改变。通常，泵制造厂所给的特性曲线大多是指输送清洁冷水时的特性曲线。对于动力式泵，随着液体粘度增大，扬程和效率降低，轴功率增大，所以工业上有时将粘度大的液体加热使粘性变小，以提高输送效率。

叶轮安装在泵壳内，并紧固在沉泵轴上，泵轴由电机直接带动。泵壳中央有液体吸管。液体经底阀和吸入管进入泵内。泵壳上的液体排出口与排出管连接。

在沉泵启动前，泵壳内灌满被输送的液体；启动后，叶轮由轴带动高速转动，叶片间的液体也必须随着转动。在离心力的作用下，液体从叶轮中心被抛向外缘并获得能量，以高速离开叶轮外缘进入蜗形泵壳。在蜗壳中，液体由于流道的逐渐扩大而减速，又将部分动能转变为静压能，最后以较高的压力流入排出管道，送至需要场所。液体由叶轮中心流向外缘时，在叶轮中心形成了一定的真空，由于贮槽液面上方的压力大于泵入口处的压力，液体便被连续压入叶轮中。可见，只要叶轮不断地转动，液体便会不断地被吸入和排出。

在化工和石油部门的生产中，原料、半成品和成品大多是液体，而将原料制成半成品和成品，需要经过复杂的工艺过程，泵在这些过程中起到了输送液体和提供化学反应的压力流量的作用，此外，在很多装置中还用泵来调节温度。

在农业生产中，沉泵是主要的排灌机械。我国农村幅员广阔，每年农村都需要大量的泵，一般来说农用泵占泵总产量一半以上。

在矿业和冶金工业中，沉泵也是使用最多的设备。矿井需要用沉泵排水，在选矿、冶炼和轧制过程中，需用沉泵来供水等。

在电力部门，核电站需要核主泵、二级泵、三级泵、热电厂需要大量的锅炉给水泵、冷凝水泵、油气混输泵、循环水泵和灰渣泵等。

在国防建设中，飞机襟翼、尾舵和起落架的调节、军舰和坦克炮塔的转动、潜艇的沉浮等都需要用泵。高压和有放射性的液体，有的还要求泵无任何泄漏等。

总之，无论是飞机、火箭、坦克、潜艇、还是钻井、采矿、火车、船舶，或者是日常的生活，到处都需要用沉泵，到处都有沉泵在运行。正是这样，所以把沉泵列为通用机械，它是机械工业中的一类主要产品。

沉泵是企业不可缺少的重要设备之一，受工作条件影响，经常出现腐蚀、气蚀、冲刷、磨损等现象，导致设备失效。企业只能投入大量的资金购入新泵，而报费大量的部件，造成资金的大量浪费。 国内的沉泵的设计和制造基本上还是遵守“金属”思想，即采用不锈钢、碳钢材料作为主要的泵体材料，面对高腐蚀、强冲刷的环境，就需要高镍合金，甚至采用钛、锆、钽等优良的耐腐蚀材料，这些稀有金属材料价格昂贵且价格浮动大，并且制造成本高和制造工艺复杂等原因造成此类泵的价格昂贵，一般几万到几百万不等，也就造成了此类沉泵的采购成本高。伴随着国际先进泵体研究的发展和新材质泵体的应用，国内科研机构借鉴西方发达国家对泵体研究的发展思路，国内少数企业机构开始研制无机非金属材料如陶瓷、玻璃钢、石墨和碳素制品以及合成有机高分子材料如塑料、玻璃纤维或碳纤维增强的工程塑料等。这些国内的泵类的发展趋势迎合了国际趋势，并且很快在国内取得了良好的使用效果。

正是通过像此类细节问题的有效解决，才实现了欧美日韩企业生产成本低，竞争力强的优势。国内企业在不断引进先进设备、高薪聘请管理人员的同时，却忽略了此类日常设备管理细节，只是片面的通过降低工人工资、减少福利待遇等措施来降低成本，造成工人劳动积极性低、管理混乱的状况也就在所难免。

显而易见，此类材料的使用极大降低了生产费用，无需采购高价值金属，无需特殊设备和专业人员制作，而且使用效果良好、寿命更长、修复更简单，其巨大优势绝非传统泵体材料能比。泵体新材料的应用，极大降低了泵体材料费用和维修维护费用。

沉砂间按其池厢的平面形状可分为厢式沉砂间、曲线形沉砂间及条渠沉砂间等几种形式。

沉砂间厢式沉砂间

厢式（又称直线形）沉砂间。它是一种规则整齐的厢槽沉沙设施，按沉沙室的多少可分为单室、双室、多室及有侧渠等四种。

单室沉砂间是最简单的一种，在池的末端设冲沙底孔，用以冲洗沉淀在池中的泥沙。单室沉砂间冲沙时，必须停止供水，以免冲沙时将大量泥沙带入渠道。

图1（b）是带有侧渠的沉砂间，冲沙时可由侧渠供水，但这时供水的含沙量是比较大的。为了减少入渠泥沙量，尽量选在需水量小的时候进行冲洗。

当引水流量大于15～20 m³/s时，单室沉砂间的尺寸较大，其冲洗时间较长，效果不好，这时可采用双室或多室沉砂间。

双室沉砂间的设计一般有两种情况：一是沉砂间中每个沉淀室都能通过总干渠的全部流量，可以轮流冲洗，连续供水；二是沉砂间的每个沉淀室只通过总干渠流量的一半。当一个沉淀室冲洗时，另一个沉淀室则通过超额流量。多室沉砂间的每个沉淀室通过的流量可以平均分配。一室冲洗时，其余各室共同通过全部流量。多室沉砂间不但可以连续供水，而且冲沙流量也小。

沉砂间曲线形沉砂间

这种沉砂间是利用弯道环流的原理，将沉砂间做成具有90°内角的弯曲渠道。使干渠中含泥沙的水流经过沉砂间时，将泥沙淤积在弯道的凸岸，并由冲沙廊道冲走。它不仅结构简单，施工方便，造价低廉，且沉沙效率高，可达90%以上。

沉砂间条渠沉砂间

利用天然洼地作为沉沙区，在沉沙区内用围堤或格堤分成若干个条渠，使粗沙沉积。每一条渠淤满后，即可用来耕种，不必清淤。这种形式的沉砂间不仅简单、经济，而且可以与放淤改土、改良沙荒、盐碱以及淤背固堤结合起来，使河流的水沙资源得到综合利用，在黄河下游的引水工程中应用较多。

水电站沉砂间的设置主要是为了减轻水泵和水轮机的磨损，保证水电站不受泥沙影响正常运行。水利灌溉沉砂间大部分应用在引水渠首或引水渠道中，以减轻渠道等输水系统的淤积，沉淀推移质泥沙和部分悬移质泥沙；另外在引用地表水的喷微灌工程中，一般在输水系统和灌溉系统之问再设一沉砂间，即喷微灌沉砂间，对输水系统所含的超过喷微灌系统指标的以悬移质为主的泥沙进行处理，从而减少进入喷微灌系统的泥沙含量，防止喷微灌系统的堵塞，减轻后续泥沙处理设备（如过滤器等）的负担。工业用沉砂间主要应用在城市供排水和工业供排水中。随着国家建设发展和社会进步，沉砂间已逐渐在河道整治、预培固堤、水沙资源调度、淤滩造地和水环境整治等方面得到应用和发展。