1.1 结构及工作原理泵、风机及离心压缩机等通过叶轮对流体介质做功的机械可统称为叶轮机械。
通常由叶轮、轴、蜗壳及密封机构等组成。
其工作时，由原动机带动轴和叶轮旋转，流体介质随叶轮作圆周运动，在离心力的作用下自叶轮中心向外抛出，从叶轮获得了压能和速度能，流体介质在蜗壳(或扩压器)等静止部件中将部分速度能转变为静压能。
此外，流体自叶轮中心被抛出的同时在叶轮中心部分形成低压区，与流体进口形成压力差，从而保证流体能够源源不断被吸入，并以一定的压力和速度被排出。
1.1.1 叶轮叶轮是将原动机的能量传给流体介质的部件，通常叶轮由前盖板、后盖板、叶片和轮毂组成。
如果没有前盖板则称为半开叶轮，同时没有前盖板和后盖板则称为开式叶轮，前、后盖板都有的叶轮成为闭式叶轮。
此外按照叶片的弯曲方向是否与叶轮的旋转方向相同，可分为前向叶轮（可获得更大的压比）、后向叶轮（可获得更大的静压能）和径向叶轮（在牺牲效率的条件下可获得更平直的扬程曲线）。
1.1.2 泵体泵体通常包括吸入段、中段和吐出段，需要有一定的强度和密封性，为保证在运转过程中不变形需要有一定的刚度。
泵体是由许多零件组成，为此在安装过程中要确保各零件的同心度和接触面的垂直度。
泵壳可分为轴向剖分和径向剖分两种，单级泵的壳体都是蜗壳式的，多级泵径向剖分壳体一般为环形或圆形。
蜗壳式泵壳内腔呈螺旋式液道，用以收集从叶轮中甩出的液体，并引向扩散管至泵出口，蜗壳承受全部工作压力和液体的热负荷。
1.1.3 密封环密封环的作用是防止泵的内泄漏和外泄漏，由耐磨材料制成的密封环，镶于叶轮前后盖板和泵壳上，磨损后可以更换。
1.1.4 轴和轴承泵轴一端固定叶轮、一端安装联轴器。
根据泵的大小，轴承可选用滚动轴承和滑动轴承。
1.1.5 轴封轴封一般有机械密封和填料密封两种。
一般泵设计成既可装填料密封又可装机械密封结构。
1.2 性能参数和特性曲线1.2.1 流量又称排量、扬水量等，是指在单位时间内排出流体的数量，有体积单位和质量单位两种表示方法。
体积流量用Q表示，单位为：m³/s、m³/h和L/s。
质量流量用G表示，单位为：t/h，kg/h。
G=ρ·Q；ρ：流体的密度：kg/m³。
1.2.2 扬程单位质量流体所获得的能量，又称总扬程或全扬程，用H表示，单位为kg·m/kg=m。
对于高压泵，也可近似用泵的入口压力和出口压力差(P2-P1)表示扬程的大小，此时则有：H=104(P2-P1)/ ρP2：泵的出口压力kg/cm2；P1：泵的入口压力kg/cm2；1.2.3 转数通常指泵轴每分钟的转数，用n表示，单位rpm；1.2.4 功率指泵的轴功率，即原动机传给泵的功率用N表示，单位kW，也即泵的质量流量乘以扬程：kg/s×m=G×H=ρ·Q·H。
1.2.5 性能曲线性能曲线是反映在恒定转数下各项性能参数的的曲线，国产泵一般包括有：H-Q、N-Q、η-Q、NPSHr-Q曲线。
国外泵和部分引进泵通常提供包括不同叶轮直径的全性能曲线(见图1-1)。
图1-1 水泵的全性能曲线1.2.6 汽蚀现象叶轮机械通过旋转叶轮做功，如输送的流体介质为液体，则使液体能量(动能和压能)增加，在叶轮与流体相互作用的过程中，速度和压力是相互转化的，通常入口处压力最低，速度最大，如果在这个地方液体的压力等于或低于在该温度下液体的气化压力，就会有蒸汽及溶解在液体中的气体从液体中大量溢出，形成蒸汽与气体的混合物（如LNG泵中则为甲烷和溶解在LNG中的轻烃组分或氮气的混合物）小气泡，在到达高压区时，由于气泡内是气化压力，而气泡周围大于气化压力，产生了压差，在此压差的作用下，气泡破裂而重新凝结。
在凝结的过程中，液体质点从四周向气泡中心加速运动，质点间相互碰撞，产生很高的局部压力，从而引发运行过程中的噪音和振动，并伴随流量、扬程和效率的降低，同时降低泵的使用寿命。
1.3 管网运行及流量调节方法1.3.1 管网特性曲线H=(P2-P1)/ ρ+Hz+h1=H1+SQ2(P2-P1)/ ρ+Hz：用于客服管路系统两端面的压差和高程差；SQ2：流体在管路中的流动阻力和由管道排除时的动压头(v2/2g)，与流量的平方成正比，S：阻抗，与管路系统的沿程阻力与局部阻力及几何形状有关，单位：s2/ m5。
1.3.2 流量调节方法(1)减少或增加管网的阻力损失。
增大或减小管径（不得已时刻关小阀门），使管网特性改变，见图1-2 a；(2)更换泵或者风机，这时管网特性没有改变，见图4-2 b；(3)改变转数，见图1-2 c，可通过改变供电频率、皮带轮传动转数比等方法；图1-2 管网特性曲线1.4 运行维护与检测技术1.4.1 泵的运行特性序号运行特性速度型容积型1开车除自吸式外其他泵需先灌泵；开泵时须关闭排出阀；可自吸，首次加入少量流体起润滑和密封作用；开泵时必须打开排出系统的所有阀门；2运转可短时间关闭排出阀运转；管道堵塞时泵不易损坏；不允许关闭排出阀运转；管道堵塞时损坏泵；3流量调节调节排出阀；调节转数；个别情况采用开启旁路调节；调节旁路；调节转数；4工作压力调节随流量的增大工作压力降低；调节转数调整安全阀改变原动机的功率5粘度对性能的影响适用于低粘度介质；输送粘性介质时效率迅速降低甚至不能工作；适合输送粘性介质，对效率影响不大；齿轮泵输送粘度低的介质时效率降低；6吸入系统的影响少量泄露可使工作中断；基本不影响；7停车先关闭排出阀；停止后方可关排出阀门；1.4.2 故障处理(1)腐蚀与磨损腐蚀的主要原因是选材不当，应从介质和材料两方面入手解决。
磨损的主要原因是介质中有固体颗粒，除应保证过流部件采用耐磨损材料外，轴封应采用清洁液体清洗，此外还应对易损件进行及时更换。
(2)机械故障振动和噪声是主要的机械故障，振动的主要原因是轴承损坏，或发生气蚀和装配不良，如：泵与原动机不同轴，基础刚度不够或下沉，配管憋劲等。
(3)性能故障主要指流量、扬程不足，泵气蚀和原动机超载等意外事故。
(4)轴封故障主要指密封处发生泄漏，填料密封泄漏的主要原因是填料选用不当，轴套磨损。
机械密封泄漏的主要原因是端面损坏或辅助密封圈被划伤或折皱。
