活塞泵及其他类型泵

本书为高等学校交流讲义《活塞泵及其他类型泵》，丛庄远、董国华、查森编译，第一机械工业部教材编审委员会编辑，中国工业出版社出版。据版权页，本书开本787×1092 1/16，印张8 5/8，字数207,000，1962年4月北京第一版、1962年4月北京第一次印刷，印数0,001—2,120，定价1.05元，编号K15165·1429（一机-273）；封面及书名页题“高等学校交流讲义 活塞泵及其它类型泵”，并注“只限学校内部使用”。卷首有前言，末署“编者 1961.6”。

前言说明，本交流讲义共分四部分：活塞泵、射流泵、水环泵及旋涡泵。书中介绍这几种不同类型泵的一般原理、结构及其计算方法，其中着重讲解有关泵工作过程中的水力问题。前言指出，目前在工业中主要采用的活塞泵，是以旋转原动机带动的传动式活塞泵和蒸汽直接作用泵，因此活塞泵部分只介绍这两部分内容。随着我国经济建设事业的不断发展，对各种类型泵的需要不仅在数量上，而且在品种及质量上都提出了更高要求，所以水力机械专业，特别是水泵专业的学生，都必须掌握本交流讲义所介绍的内容。前言还交代，本书活塞泵部分由丛庄远编写，其他类型泵由查森及董国华编写；本书主要按照苏联专家O.B.巴依巴柯夫副教授（1955—1956年）及布达耶夫副教授（1957年）在动力系水力机械专业讲学的内容加以整理、补充而编成。选编过程中因时间仓促，未及参考有关各方面资料，加之业务水平限制，缺点错误在所难免，敬希读者批评指正。

从目次可见，全书分四部分。第一部分“活塞泵”包括泵的基本概念、活塞泵的工作原理、特点和使用范围、活塞泵的平均流量、瞬时流量和流量不均匀系数、在工作过程中泵缸中压力的变化、活塞泵的空气室、活塞泵阀门的基本理论、活塞泵基本尺寸的选择、泵体及其强度的计算、活塞、柱塞及其密封、阀门的设计和结构、曲柄连杆机构的计算，以及蒸汽直接作用泵概述、活塞和阀门运动特点、阀门计算、泵缸计算、汽动部分计算、耗汽量、活塞泵的效率和试验等。第二部分“射流泵”包括射流泵的工作原理、分类及用途、基本参数及特性曲线、相似律、工作过程及其特性曲线、能量平衡和效率、计算特性曲线时考虑速度的不均匀度、综合特性曲线、计算基本尺寸和作出有因次特性曲线、通用特性曲线，以及汽蚀问题和汽蚀计算、根据给定工作状况设计射流泵、基本构件结构设计、改进道路、深井射流装置、射流抽水装置在管路网中的工作等。第三部分“水环泵”包括泵壳尺寸及排气量、压出口及吸入口尺寸、保证给定临界压缩比的泵转速、特性曲线、功率和效率、相似定律、计算顺序、抽送液体、结构等。第四部分“旋涡泵”包括应用、分类、能量平衡、工作过程、计算理论、以统计数据为基础的计算、给水量调节、汽蚀、抽送气体时的自吸能力、抽送液体与气体混合物时的工作状况、结构等。

本次所见前20页已进入第一部分“活塞泵”的正文。§1-1“泵的基本概念”说明，泵是一种用来增加液体机械能的机器：城市供水系统中泵把水从低处压到高处，提高其位能；火力发电站中泵把水压入高压锅炉，使压力势能增加；水力采煤矿井中泵射出的高速水流以巨大动能击碎煤层。书中介绍泵的基本参数：流量Q，单位升/秒、米³/秒、米³/小时；扬程H，即通过泵后单位重量液体机械能的增值，单位为米，并给出排出压力与扬程关系P=γH；效率η为有效功率与输入功率之比；转数n为泵在单位时间内的工作循环次数，往复式活塞泵常称行程数。§1-2说明活塞泵工作部分由泵缸、活塞、吸水阀门、压水阀门、吸水管和压水管组成，活塞在泵缸内往复运动，左腔体积扩大形成低压区，液体冲开吸水阀门进入泵缸，为吸水过程；活塞返回时液体被挤压，压力升高，吸水阀门关闭，压水阀门打开，液体沿压水管排出。书中指出活塞泵特点：流量只与泵本身几何尺寸和转数有关，而与扬程无关；扬程与泵本身无关，只取决于泵在其中工作的水力装置特性。活塞泵与叶片式泵根本区别在于，活塞泵扬程和流量的独立性在特性曲线上表现为垂直线，而叶片式泵流量和压力以一定关系变化。活塞泵是低速机器，需要把原动机旋转运动转变成往复运动的机构，庞大笨重、结构复杂，但在小流量、高扬程下比离心泵经济，广泛应用于石油工业、化学工业、地质钻探、水压机设备及锅炉给水等部门。§1-3讨论平均流量、瞬时流量和流量不均匀系数，给出平均理论流量Q_T=iFSn/60、实际平均流量Q_cp=iFSnη_0/60，瞬时流量Q=FV，活塞速度按正弦规律变化，瞬时流量亦按正弦规律变化；单缸泵流量不均匀系数约3.14，双缸泵约1.57，三缸泵约1.04，四缸泵约1.1，四缸泵并不比三缸泵均匀；多缸泵总趋势使流量均匀，但均匀程度随缸数增加呈波浪式变化；目前广泛采用四缸泵的双缸双作用泵和三缸泵，高压时宜用柱塞泵。§1-4研究泵缸中压力变化，推导不稳定流动伯努利方程式，引入惯性水头h_j=(1/g)∫(∂V/∂t)dS，分析吸水过程中活塞表面压力变化，指出由于流动不稳定尤其惯性水头影响，吸水过程开始产生尖峰真空，过大压力降低会导致汽蚀、容积效率下降和局部水击，因此必须限制转数，给出极限转数n_kp公式，并说明活塞泵是低速机器的原因之一；压水过程中同样产生尖峰压力和压力波动，使泵和管路振动，甚至共振，原动机工作条件恶化，水力损失增加。§1-5讨论活塞泵空气室，说明吸水管路和压水管路都可安装空气室，空气室起缓冲作用，使吸水管路和压水管路中液体流动连续均匀，并讨论空气室计算及压力不均匀系数。本次仅见前20页，后续内容待补。