一、幫浦的工作原理
幫浦按工作原理與效能可分為離心幫浦、軸流幫浦、容積幫浦、混流幫浦、旋渦式幫浦、真空幫浦、射水幫浦、水擊幫浦等。
一）離心幫浦
離心幫浦主要是靠葉輪旋轉時帶動周圍的水一起旋轉，使液體產生慣性離心力而工作的。所以叫離心幫浦，離心力與物體的質量m，旋轉半徑r，旋轉角度ω有關，若用f代表離心力，它們有這樣的關係：f=mω2r。
幫浦的主要工作部件有葉輪，其上有一定數目的葉片，葉輪固定於軸上，由軸帶動旋轉；幫浦殼為一螺殼形擴散室，稱為蝸殼，它靜止不動，幫浦吸入口與吸入管相連，排出口與排出閥相連線。
離心幫浦工作之前首先要在吸入管路和幫浦內充滿所輸送的液體，當葉輪旋轉時，拔動葉輪內的液體一起旋轉，液體就獲得了能量，因離心力而從葉輪內甩出。甩出的液體經過蝸殼，擴散管，再從排出管排走。與此同時，葉輪內產生真空，而吸入液面的液體在外壓（大氣壓或其他壓力）下，經過吸入管路被壓入葉輪內。
由於葉輪是連續而均勻地旋轉的，所以液體連續而均勻地被甩出和吸入。
離心幫浦工作時幫浦內不能有空氣存在。因為氣體重度小，旋轉時產生的離心力就小，在葉輪中難以造成必要的真空，也就無法將重度大液體吸入幫浦中。因此在幫浦啟動前，必須使幫浦和吸入系統充滿液體，工作中吸入系統也不能漏空氣，這是離心幫浦正常工作必須具備的條件。
離心幫浦按葉輪吸入方式可分為單吸式和雙吸式。前者為液體從一側進入葉輪。該幫浦結構簡單，製造容易，但葉輪兩邊所受液體的總壓力及受力面不等，存在軸向推力。
如電廠中常用的給水幫浦就屬於這一類。後者為液體從兩側進入葉輪。該幫浦構造複雜，製造困難，且固葉輪兩面吸入，在匯合處有衝擊現象。
離心幫浦按葉輪數目來分可分為單級和多級高心幫浦，前置幫浦只有乙個葉輪，屬單級幫浦，其揚程較低。給水幫浦由六級葉輪串聯工作，屬多級幫浦，它可獲得較高揚程。
二）軸流幫浦
軸流幫浦主要是利用葉輪旋轉時產生的推力來工作的。葉片轉動，使空氣向前推的力叫推力。
當流體繞過翼型時，在翼型的頭部a點處分離成兩股，分別繞過翼型的上下表面後在尾部b點匯合後流出去。由於沿翼型下表面的路程要以沿翼形上表面的路程長一些。因此流體沿著翼型下表面的流動速度要比沿翼型上表面的流動速度快些。
根據伯諾利定理，流速大的地方壓力必然小，流速小的地方壓力必然大，因此上表面的壓力大，下表面的壓力小，結果在翼型上產生了乙個向下的壓力p，這個力就是推力。當流體對翼型產生乙個推力時，由於作用力和反作用力大小相等方向相反的原理，翼型相對地給流體乙個反推力p′。
軸流幫浦在工作時，葉輪在水中旋轉，水流相對於葉片就產生了急速的繞流，這樣葉片的水流就產生乙個反推力p′，不斷地把水沿軸嚮往上推，水流得到葉輪的推力就產生了能量，通過導葉和出口彎管送到高處。
三）混流幫浦的工作原理
混流幫浦的葉輪形狀介於離心幫浦和軸流幫浦之間，因此葉輪在旋轉時，它的葉片對水既產生離心壓力，又產生推壓力。水流在進出葉輪時的方向是斜向的，故又稱斜流幫浦。離心力或推力所佔比例的大小取決於葉片的設計方法，當葉片用公升力法設計時，則主要為推力。
水離開葉輪後，通過出口導葉使部分速度能變成壓力能。壓力水再由水管流出去。另外，由於葉輪中的水在葉片上被壓至導葉，葉輪進口附近形成了相對的低壓區，在進水池液面上大氣壓力作用下，水源源不斷地被壓入葉輪，周而復始，水就被連續地送到需要的地方去。
二、幫浦的分類
一）幫浦的種類：
1、 葉片幫浦：離心幫浦、軸流幫浦、混流幫浦等
2、容積幫浦：齒輪幫浦、螺桿幫浦、活塞幫浦等
3、其他型別：噴射幫浦、真空幫浦等
二）離心幫浦的種類：
1、按工作葉輪的數目分：單級幫浦、多級幫浦。
2、按工作壓力分：低壓幫浦、中壓幫浦、高壓幫浦。
3、按葉輪的進水方式分：單吸幫浦、雙吸幫浦。
4、按幫浦軸的位置分：臥式幫浦、立式幫浦
5、按幫浦的轉速是否可變分：定速幫浦、調速幫浦。
三、幫浦的效能引數
幫浦的效能引數包括流量、揚程（壓頭）、轉速、功率、效率等。用它們就可以表徵—臺幫浦的的整體效能。
一）流量
流量是指幫浦在單位時間內輸送流體的何種或質量。體積流量常用符號q表示，單位為公尺3/時，立昇/秒或公尺3/秒。重量流量常用符號g表示，單位為千牛/時、牛/秒。它們之間的關係為：
g=rq 牛/秒
式中r——流體高度，牛/公尺3 。
q——體積流量，公尺3/秒。
二）壓頭
壓頭是指單位物量（重量或體積）的流體通過幫浦所獲得的能量。幫浦的壓頭也叫揚程。它僅僅與幫浦本身有關，而與進出口管路無關。
換名話說是幫浦在理論上所能提公升的液體高度，它不是實際的揚水高度。通常用符號h表示，單位是液柱。
通常所指的幫浦的揚程是指它的全揚程。所謂全揚程是吸上揚程（幫浦能將液體吸上的高度）與壓出揚程（幫浦能將液體壓出的高度）之和，但是，水幫浦在管路系統中工作時，由於液體克服吸入管路阻力要損失一部分能量hw1，克服壓出管路阻力也要損失一部分能量hw2，同時考慮到吸水池液於至壓水池液面的靜水頭ht，兩液面之間的壓力水頭差hp，如果考慮到進出水管的直徑不同時，在進出口之間還有速度水頭差
。由此，水幫浦的揚程應為上述各項之和，即：
h=ht+hp+hd+hw m液柱（4-1）
式中ht——靜壓水頭，ht=hj±hg m，當吸水池在幫浦軸中心線以上時，hg取「—」號，在軸中心線以下時，hg取「+」號；
hj——靜壓出水頭，m；
hg——靜吸入水頭（幾何安裝高度），m；
hw——管路阻力損失水頭，hw= hw1+ hw2，m；
hp——壓力水頭差，
，m；其中pe2——排水池液面壓力，pa（絕對壓力）；
pe1——吸水池液面壓力，pa（絕對壓力）；
v——流體重度，n/m3；
通常在水幫浦的進出口法蘭處分別裝有真空表和壓力表（如果進口壓力高於大氣壓力時，如給水幫浦那樣，進口也裝壓力表）。將它們的讀數換算成水柱高度，就可以根據其值和速度水頭算出水幫浦的揚程。
當幫浦入口壓力p小於大氣壓力pa時，稱為真空，可用下式表示：
m三）功率
功率是指單位時間內作功的大小。
幫浦的輸入功率是指從原動機側通過軸傳送過來的功率，通常稱為軸功率，以符號n表示，單位為千瓦。考慮到運轉過程中可能會起負荷，因此與幫浦配套的原動機的功率應比軸功率大。
幫浦的輸出功率是指單位時間內通過幫浦的流體所獲得的能量，也稱有效功率。用符合ne表示。若幫浦的揚程為h公尺水柱，幫浦的容積流量是q公尺3/秒，則幫浦的有效功率可用下式計算：
kw （4-2）
由於幫浦運轉過程中內部有各種損失，它們包括軸承，密封填料與軸間的摩擦損失，葉輪與幫浦殼密封環間不正常的摩擦損失。葉輪前後蓋板與液體的摩擦損失，液體通過密封環之間的洩漏損失，液體流經吸入口、葉輪、殼體等沿程摩擦阻力和區域性阻力損失等。所以輸入的軸功率不可能全部轉換成流體的能量，也即有效功率始終小於軸功率。
如果與幫浦配套的原動機的功率用符號ng表示，則它們之間有如下關係：
ng>n>ne
四）效率
效率是衡量水幫浦效能好壞的一項重要技術經濟指標。如前所述，由於存在各種損失，要消耗一部分能量，輔功率不可能全部變為有效功率。幫浦的有效功率與軸功率的比值為總數率，用符號η表示，即
（4-3）
五）轉速
轉速是指幫浦的轉子在每分鐘內旋轉的轉數，用符號n表示，單位為轉/分，對同一臺幫浦而言，轉速改變後，流量、壓頭、功率都要隨之變化，它們有如下的變化關係：流量與轉速的一次方成正比，壓頭與轉速的平方成正比，功率與轉速的三次方成正比。在流量與壓頭相同的前提下，若採用高轉速，則可以縮小水幫浦葉輪尺寸或減少葉輪級數。
現代大型電廠給水幫浦就是利用這一關係來達到減少葉輪級數，縮短長度的目的。
六）幫浦的效能曲線
幫浦的效能曲線是指在一定的轉速下壓頭h，功率n（一般指軸功率），效率η與流量q的關係曲線，另外還有表示幫浦的汽蝕效能的允許汽蝕餘量（△h）或允許吸上真空高度（hs）與流量q的關係性曲線，這些曲線指明了各引數隨流量變化的關係，從而確定了幫浦的工作範圍。幫浦在設計時是在給定的一組引數下進行的，這一組引數所組成的工況稱為設計工況。當幫浦在設計工況下執行時，應該具有最高效率。
但隨著外界條件的改變，幫浦的工況也要相應的變化，即幫浦的工況點會偏離設計工況，造成效率下降。為了不使水幫浦的效率下降太多，所以對各種型式的幫浦都確定了乙個工作範圍。掌握這些效能曲線就能夠正確地選擇，經濟合理地使用水幫浦。
幫浦的效能曲線主要有：流量與揚程（q-h）曲線，流量與功率（q-n）曲線，流量與效率（q-η）曲線，流量與允許汽蝕餘量（或允許吸上真空高度）（q-[△h]）曲線。幫浦的工作效能曲線都是通過試驗的方法求得的。
試驗時是在一定的轉速下改變流量，則可在不同的流量下測出不同的揚程、功率，並可根據式（4-3）計算出效率。整理這些資料可繪製出q-h、q-n、q-η等關係曲線。其中q-h最主要，q-h曲線的形狀反映了水幫浦執行的穩定性。
q曲線為平坦的效能曲線，這種效能曲線適應於流量調節範圍較大，而壓力要求變化較小的系統中，b曲線為陡降的效能曲線，這種效能曲線適用於在流量變化不大時，要求壓力變化較大的系統中。曲線c是有駝峰的效能曲線，若具有這種曲線的幫浦在極大值a點以左工作，則會出現不穩定工況。因此，幫浦在工作時應該避免在a點以左工作。
幫浦工作點的揚程一般應該小於流量為零時的揚程。
需指出的是，以上討論的效能曲線是對一定的轉速而言。對變轉速水幫浦，如小汽輪機帶動的給水幫浦或通過液力聯軸器帶動的給水幫浦，當幫浦的轉速由n變為n1時，流量、揚程和功率都相應地變為q1、h1、n1，它們有如下的關係：
（4-4）
按照上述關係，就可以根據某一轉速下的特性曲線求出變轉速下的特性曲線。已知轉速n時的q-h曲線，要求n1時的q1-h1曲線，可在q-h曲線上選取若干點a、b、c、d，將每個點上的q、h值換算成相應的q1、h1值，就得到a′、b′、c′、d′，將它們連成光滑曲線便得到q1—h1曲線。同理也可得出q1、—n1曲線。
在電廠有時需要改變幫浦的效能來滿足實際的需要，可以採取將幫浦葉輪外徑由d2車小至d2′，而其他幾何尺寸和轉速保持不變的情況下來達到。若原來的流量為q，揚程為h1，軸功率為n1，葉輪直徑改變後，幫浦的流量將變為q1，揚程為h1，軸功率為n1，它們之間有如下關係：
（4-5）
根據上述公式，用同樣方法可作出改變葉輪直徑後的效能曲線，如圖4-22所示（陽邏教材p284，7-7圖）。
一、汽蝕現象
液、汽在一定的溫度和壓力下可以互相轉化，這是液體所固有的物理特性。例如將水在乙個大氣壓下加熱至100℃，水就開始汽化，或者保持水的溫度為一定值，而逐漸減小水面上的壓力，當降低到某一值時，水同樣也會汽化，這個壓力叫做水在該溫度下的汽化壓力，用符號pv表示。如20℃的水，其汽化壓力為2.
4kpa，如果水在該流動過程中，某一區域性地區等於或低於該水溫所對應的汽化壓力時，水就在該處發生汽化。此時就有大量的蒸汽及溶解於水中的氣體逸出，形成許多蒸汽與氣體混合的小汽泡。當汽泡隨著流體從低壓區流向高壓區時，汽泡在高壓作用下迅速凝結而破裂，與此同時，汽泡周圍的液體以極高的速度流向原汽泡所有的空間，形成乙個衝擊力。
由於汽泡中部分氣體和蒸汽來不及在瞬間全部溶解和凝結。在衝擊力衝擊下又分成小汽泡，再被高壓壓縮、凝結，如此形成多次的往反。因此在極微小的面積小，可使區域性壓力高達幾百甚至上千大氣壓，衝擊頻率可達每秒幾萬次。
材料表面在水擊壓力作用下，形成疲勞而遭到嚴重破壞，從開始的點蝕到嚴重的蜂窩狀空洞，最後甚至把材料壁面蝕穿，通常把這種破壞稱為機械剝蝕。另外，在所產生的汽泡中，某些活潑氣體，如氧氣等，借助汽泡凝結時放出的熱量，對金屬起化學腐蝕作用，一般把汽泡的形成發展和破裂以致材料受到破壞的全過程，稱為汽蝕現象。
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潛水幫浦是一種用途非常廣泛的水處理工具，與普通的抽水機不同，潛水幫浦是電機與水幫浦直聯一體潛入水中工作在水下，潛水幫浦可分為井用潛水幫浦 作業面潛水幫浦 潛汙幫浦 排沙潛水幫浦 礦用立幫浦等。本文結合我校多年的維修經驗，論述深井潛水幫浦使用過程中的常見故障現象及分析處理。1 潛水幫浦的工作原理及效能...
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