泵产品技术数据实用手册

本书构建了泵关键技术的评价方法，囊括了泵效率性能指标、汽蚀性能指标、振动性能指标、噪声性能指标和泵用铸件质量的分析与评价，还包含清水泵、石油化工泵、多级自吸旋涡泵等23类泵产品的主要性能参数。可解决设计人员对泵产品技术指标的计算难点，加强设计人员对泵分析方法的认识，改善泵产品的生产模式，为泵的设计研发和加工制造提供数据支撑。

泵具有转速高、体积小、质量小、效率高、结构简单、性能平稳、容易操作和便于维护等特点，广泛应用于制造业的各个领域。本书主要介绍了泵产品性能指标分析及试验方法，泵效率性能指标、汽蚀性能指标、振动性能指标、噪声性能指标和泵用铸件质量的分析与评价，以及泵产品主要性能参数。本书不仅囊括了泵产品关键技术评价方法，还给出了计算细节。
本书难易程度适中，适用读者广泛，可作为泵行业初学者的入门参考，也可供从事泵研究、设计、制造、试验、使用等方面工作的技术人员参考。

牟介刚
男，1963年4月生，吉林省辉南县人，博士、教授、教授级高工、博士生导师，现任中国计量大学流体装备与检测技术研究所所长、石油和化工行业流体装备智能测控技术重点实验室主任、智能流体装备及其数字测控技术浙江省工程研究中心主任。1981年至1985年本科于北京农业机械化学院水力机械专业读书，2002年至2005年于浙江大学化工过程机械专业在职攻读博士学位。1985年至2004年于沈阳水泵研究所工作，2004年至2019年5月于浙江工业大学工作，2019年6月至今于中国计量大学工作，近40年来一直从事泵类产品的研究、设计、检测、标准化、教学等工作。先后担任的职务为：沈阳水泵研究所副所长兼总工程师、中国机械工程学会泵专业委员会主任委员、全国泵标准化技术委员会副主任委员、全国泵产品节能中心主任、中国泵系统绿色节能产业联盟理事长、中国水利企业协会流体装备分会会长等各种职务。研究方向为泵类产品的基础理论及产品工程应用。
主要工作业绩：
科研方面：完成国家科技部、国家发改委、省部级各种科研项目20余项，全部通过验收。
产品方面：组织2个系列产品的全国行业联合设计，完成各种离心泵、混流泵等产品设计60余个规格，全部通过鉴定。
论文方面：在《农业机械学报》、《上海交通大学学报》、Journal of Central South University、World Pumps等国内外期刊上发表泵方面的学术论文200余篇。
著作方面：出版泵方面专著8部，其中4部为机械工业出版社出版，4部为泵行业内部出版。
标准方面：主持召开全国泵标准化行业会议10余次，组织编制、审查泵方面的国家标准、行业标准100余项，负责主持制定GB 19762—2007《清水离心泵能效限定值及节能评价值》强制性国家标准。
获奖方面：获浙江省科技进步一等奖、二等级等各种奖励和表彰20余项。
专利方面：获得授权的发明专利共计100余项，发明专利《新型高效节能泵》ZL200910154110.2于2014年被浙江省知识产权局评为十大具有价值的专利，获第十六届中国专利奖提名。
成果转化：科研成果广泛应用于泵行业领域中，近年来产业化产值达100余亿元。

前言
第1章　产品性能指标分析及试验方法1
1.1　泵的类型与应用1
1.2　试验准备及实施4
1.2.1　试验的组织4
1.2.2　试验设备4
1.2.3　试验条件5
1.3　试验结果分析7
1.3.1　试验结果换算7
1.3.2　测量不确定度8
1.3.3　规定特性的获得11
1.4　流量的测量方法13
1.4.1　流量测量方法及系统不确定度13
1.4.2　原始（初级）测量方法14
1.4.3　压差装置15
1.4.4　涡轮流量计16
1.4.5　电磁流量计17
1.4.6　其他方法18
1.5　扬程的测量18
1.5.1　测量方法与原理19
1.5.2　液位的测量20
1.5.3　压力（压差）的测量21
1.5.4　测量的不确定度25
1.6　转速的测量26
1.7　输入功率的测量26
1.7.1　电功率的测量27
1.7.2　转矩的测量27
1.7.3　特殊情况28
1.7.4　泵机组总效率的测量29
1.8　汽蚀试验29
1.8.1　汽蚀余量29
1.8.2　改变泵汽蚀余量的方法30
1.8.3　泵必需汽蚀余量（NPSH3）的确定31
第2章　效率性能指标分析与评价35
2.1　水力损失与水力效率35
2.1.1　水力损失种类35
2.1.2　水力损失分布36
2.1.3　水力效率36
2.2　机械损失与机械效率38
2.2.1　机械损失计算38
2.2.2　机械效率估算39
2.3　容积损失与容积效率39
2.3.1　容积损失计算40
2.3.2　容积效率估算42
2.4　泵总效率43
2.5　效率评价44
2.5.1　评价范围45
2.5.2　高效率点45
2.5.3　低效率点45
2.5.4　其他情况效率点45
2.6　实例分析51
第3章　汽蚀性能指标分析与评价53
3.1　泵汽蚀现象概述53
3.1.1　泵汽蚀的发生过程53
3.1.2　泵汽蚀的危害53
3.2　汽蚀基本计算方程55
3.3　泵汽蚀余量的计算方法60
3.3.1　汽蚀余量的分类60
3.3.2　泵汽蚀余量计算公式61
3.3.3　汽蚀相似定律62
3.3.4　汽蚀比转速63
3.3.5　托马汽蚀系数65
3.3.6　关于汽蚀相似的修正66
3.3.7　捷诺特公式68
3.4　装置汽蚀余量的计算方法69
3.5　汽蚀余量NPSH3的确定方法71
3.6　汽蚀余量的应用方法81
第4章　振动性能指标分析与评价83
4.1　泵振动分析83
4.1.1　引起振动的原因83
4.1.2　泵部件的振动分析85
4.1.3　振动分类87
4.2　泵振动的危害、预防和消除88
4.2.1　泵振动的危害88
4.2.2　泵振动的预防措施88
4.2.3　泵振动的消除90
4.3　泵振动的测量91
4.3.1　测量相关参数91
4.3.2　泵的安装与固定93
4.3.3　泵的运行工况94
4.3.4　测量与测量方向95
4.4　环境振动评价99
4.5　测量仪器99
4.6　振动评价100
4.6.1　振动烈度的尺度评价100
4.6.2　泵的分类101
4.6.3　评价泵的振动级别102
4.6.4　振动速度与位移幅值的换算102
4.7　泵的振动测试报告内容104
第5章　噪声性能指标分析与评价105
5.1　泵噪声分析105
5.1.1　噪声的产生及分类105
5.1.2　噪声的危害106
5.1.3　降低噪声的措施106
5.2　噪声相关参数106
5.3　噪声测试环境108
5.3.1　测试环境合适性评判标准108
5.3.2　环境条件 108
5.3.3　测试场所鉴定方法108
5.3.4　背景噪声110
5.4　测量仪器111
5.5　泵安装及工作条件111
5.5.1　安装111
5.5.2　工作条件112
5.6　声压级测量112
5.6.1　测量表面的选择112
5.6.2　半球测量表面113
5.6.3　平行六面体测量表面115
5.6.4　选择传声器位置的附加方法118
5.6.5　测量119
5.7　A计权表面声压级、声功率计算119
5.7.1　测量表面平均A计权声压级的计算119
5.7.2　声功率级的计算120
5.7.3　任选量的测定120
5.8　泵声压级测定方法121
5.9　泵的噪声级别评价方法125
5.9.1　评价表面125
5.9.2　计算评价表面上的声压级126
5.9.3　划分泵的噪声级别的限值126
5.9.4　泵的噪声评价方法示例128
第6章　泵用铸件质量分析与评价131
6.1　泵铸件基本规定131
6.2　泵铸件过流部位尺寸公差技术要求135
6.3　泵用灰铸铁件技术要求137
6.4　泵用灰铸铁件试验方法144
6.5　泵用灰铸铁件检验规则151
6.6　泵用铸钢件技术要求153
6.7　泵用铸钢件试验方法164
6.8　泵用铸钢件检验规则168
第7章　泵产品主要性能参数171
7.1　清水泵产品性能参数171
7.1.1　IS型单级单吸清水离心泵171
7.1.2　IT型单级单吸清水泵176
7.1.3　IR型热水离心泵178
7.1.4　S型单级双吸离心泵181
7.1.5　G型管道式离心泵186
7.1.6　D、DG型多级离心泵188
7.1.7　D型低扬程节段式多级离心泵197
7.1.8　DL型多级立式离心泵200
7.1.9　JC型长轴离心深井泵203
7.2　石油化工泵产品性能参数210
7.2.1　Y型离心油泵210
7.2.2　DY型多级离心油泵215
7.2.3　MPH型流程泵217
7.2.4　IH型化工离心泵218
7.2.5　IHB型保温泵227
7.2.6　CQ型小型磁力传动离心泵230
7.2.7　FY型耐腐蚀液下离心泵232
7.2.8　DF型耐腐蚀多级离心泵234
7.3　其他泵产品性能参数239
7.3.1　N型凝结水泵239
7.3.2　W型旋涡泵240
7.3.3　WX型离心旋涡泵242
7.3.4　WZ型多级自吸旋涡泵242
7.3.5　G型单螺杆泵244
7.3.6　SZ型水环真空泵245
参考文献247

泵具有转速高、体积小、质量小、效率高、结构简单、性能平稳、容易操作和便于维护等特点，广泛应用于制造业的各个领域。泵产品的设计制造不仅涉及专业技术，还涉及许多方面的技术评价方法及产品性能要求，例如，泵试验方法及结构分析、泵效率评价、汽蚀余量评价等。这些评价方法对产品的质量、生产成本、技术水平、运行可靠性、使用寿命等方面都有着非常重要的影响，将这些技术评价方法与泵产品的设计制造完美地结合起来，是一件非常具有实际意义的工作。因此，进一步深入研究分析泵产品技术水平，对泵行业相关技术的提高具有非常重要的指导意义。
本书主要介绍了泵产品性能指标分析及试验方法，泵效率性能指标、汽蚀性能指标、振动性能指标、噪声性能指标和泵用铸件质量的分析与评价，以及泵产品主要性能参数。本书不仅囊括了泵产品关键技术评价方法，还给出了计算细节。
本书难易程度适中，适用读者广泛，可作为泵行业初学者的入门读本，也可作为从事泵研究、设计、制造、试验、使用等方面工作的技术人员的参考资料，还可作为流体机械及相关学科本科生、研究生的教材。
本书的出版获得了浙江省科技计划项目（2021C01052）资助、浙江省自然科学基金项目（LY22E050015、LY21E060004）资助、浙江省基础公益研究计划项目（LGG21E090002、LGG21E090003、LGG22E090001）资助、国家市场监督管理总局科技计划项目（2020MK192）资助、中国计量大学重点教材建设项目资助、中国计量大学2021年校级研究生课程思政建设项目（2021YJSKC15）资助、2021年第二批产学合作协同育人项目（202102108017）资助。此外，本书还得到了“智能流体装备及其数字测控技术浙江省工程研究中心”“石油和化工行业流体装备智能测控技术重点实验室”的大力支持。
由于编者水平有限，书中难免有错误和不当之处，敬请读者批评指正。