離心泵
離心泵百科名片
離心泵有立式、臥式、單級(jí)、多級(jí)、單吸、雙吸、自吸式等多種形式。其主要的工作原理有:離心是物體慣性的表現(xiàn)。比如雨傘上的水滴,當(dāng)雨傘緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),水滴會(huì)跟隨雨傘轉(zhuǎn)動(dòng),這是因?yàn)橛陚闩c水滴的摩擦力做為給水滴的向心力使然。但是如果雨傘轉(zhuǎn)動(dòng)加快,這個(gè)摩擦力不足以使水滴在做圓周運(yùn)動(dòng),那么水滴將脫離雨傘向外緣運(yùn)動(dòng)。就象用一根繩子拉著石塊做圓周運(yùn)動(dòng),如果速度太快,繩子將會(huì)斷開(kāi),石塊將會(huì)飛出。這個(gè)就是所謂的離心離心泵就是根據(jù)這個(gè)原理設(shè)計(jì)的。高速旋轉(zhuǎn)的葉輪葉片帶動(dòng)水轉(zhuǎn)動(dòng),將水甩出,從而達(dá)到輸送的目的。
發(fā)展
“十二五”期間,全國(guó)城鎮(zhèn)污水處理及再生利用設(shè)施建設(shè)規(guī)劃投資近4300億元。其中,各類(lèi)設(shè)施建設(shè)投資4271億元,設(shè)施監(jiān)管能力建設(shè)投資27億元。設(shè)施建設(shè)投資中,包括完善和新建管網(wǎng)投資2443億元,新增城鎮(zhèn)污水處理能力投資1040億元,升級(jí)改造城鎮(zhèn)污水處理廠投資137億元,污泥處理處置設(shè)施建設(shè)投資347億元,以及再生水利用設(shè)施建設(shè)投資304億元。
《2013-2017年中國(guó)離心泵行業(yè)產(chǎn)銷(xiāo)需求預(yù)測(cè)與轉(zhuǎn)型升級(jí)分析報(bào)告》[1]數(shù)據(jù)顯示,在污水處理設(shè)備投入中,水泵類(lèi)約占機(jī)械設(shè)備總投資的15%,按照這一比例計(jì)算,“十二五”期間,城市污水處理領(lǐng)域的泵類(lèi)產(chǎn)品需求量將在600億元左右,未來(lái)三年還有近400億的市場(chǎng)需求,利好離心泵行業(yè)。前瞻網(wǎng)預(yù)計(jì),到2020年,中國(guó)的離心泵進(jìn)口額將達(dá)到50億美元,超過(guò)美國(guó)的49億美元成為世界上最大的離心泵進(jìn)口國(guó)。
泵是通用機(jī)械中應(yīng)用十分廣泛的產(chǎn)品,而離心泵又是泵中重要的一類(lèi)產(chǎn)品。近年來(lái),在政策推動(dòng)和政府鼓勵(lì)下,離心泵行業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展階段,通過(guò)科技攻關(guān)、消化吸收引進(jìn)技術(shù)和技術(shù)改造,行業(yè)的自主創(chuàng)新能力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力逐漸提高,形成了集設(shè)計(jì)、制造、科研、教學(xué)和技術(shù)服務(wù)等門(mén)類(lèi)齊全、規(guī)模龐大的工業(yè)體系。經(jīng)濟(jì)規(guī)模近年來(lái)處于高速發(fā)展階段,為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和國(guó)防建設(shè)提供了一批成套設(shè)備和重大產(chǎn)品。但無(wú)論是技術(shù)還是性能方面相對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家而言,我國(guó)離心泵行業(yè)還比較落后,存在一定的差距。
中國(guó)離心泵行業(yè)產(chǎn)銷(xiāo)需求預(yù)測(cè)與轉(zhuǎn)型升級(jí)分析報(bào)告指出,從市場(chǎng)應(yīng)用前景分析,離心泵是一種消耗量大、應(yīng)用面廣的通用機(jī)械產(chǎn)品,廣泛應(yīng)用于城市污水處理、農(nóng)田水利建設(shè)、石化、電力、船舶等領(lǐng)域。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、城市化率的提高,未來(lái)對(duì)于離心泵的需求將進(jìn)一步增加。同時(shí),我國(guó)在離心泵高端產(chǎn)品領(lǐng)域仍將會(huì)有較大的缺口,產(chǎn)品進(jìn)口替代空間巨大。當(dāng)前,我國(guó)離心泵產(chǎn)業(yè)正處于轉(zhuǎn)型升級(jí)的機(jī)遇期,部分地區(qū)如浙江溫州、溫嶺等地,地方政府積極扶持當(dāng)?shù)氐碾x心泵產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí),提升產(chǎn)業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
工作原理
離心其實(shí)是物體慣性的表現(xiàn),比如雨傘上的水滴,當(dāng)雨傘緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),水滴會(huì)跟隨雨傘轉(zhuǎn)動(dòng),這是因?yàn)橛陚闩c水滴的摩擦力做為給水滴的向心力使然。但是如果雨傘轉(zhuǎn)動(dòng)加快,這個(gè)摩擦力不足以使水滴在做圓周運(yùn)動(dòng),那么水滴將脫離雨傘向外緣運(yùn)動(dòng),就像用一根繩子拉著石塊做圓周運(yùn)動(dòng),如果速度太快,繩子將會(huì)斷開(kāi),石塊將會(huì)飛出.這個(gè)就是所謂的離心。
離心泵的主要工作原理
(1)葉輪被泵軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn),對(duì)位于葉片間的流體做功,流體受離心作用,由葉輪中心被拋向外圍。當(dāng)流體到達(dá)葉輪外周時(shí),流速非常高。
?。?)泵殼匯集從各葉片間被拋出的液體,這些液體在殼內(nèi)順著蝸殼形通道逐漸擴(kuò)大的方向流動(dòng),使流體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為靜壓能,減小能量損失。所以泵殼的作用不僅在于匯集液體,它更是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換裝置。
?。?)液體吸上原理:依靠葉輪高速旋轉(zhuǎn),迫使葉輪中心的液體以很高的速度被拋開(kāi),從而在葉輪中心形成低壓,低位槽中的液體因此被源源不斷地吸上。
氣縛現(xiàn)象:如果離心泵在啟動(dòng)前殼內(nèi)充滿(mǎn)的是氣體,則啟動(dòng)后葉輪中心氣體被拋時(shí)不能在該處形成足夠大的真空度,這樣槽內(nèi)液體便不能被吸上。這一現(xiàn)象稱(chēng)為氣縛。
為防止氣縛現(xiàn)象的發(fā)生,離心泵啟動(dòng)前要用外來(lái)的液體將泵殼內(nèi)空間灌滿(mǎn)。這一步操作稱(chēng)為灌泵。為防止灌入泵殼內(nèi)的液體因重力流入低位槽內(nèi),在泵吸入管路的入口處裝有止逆閥(底閥);如果泵的位置低于槽內(nèi)液面,則啟動(dòng)時(shí)無(wú)需灌泵。
?。?)葉輪外周安裝導(dǎo)輪,使泵內(nèi)液體能量轉(zhuǎn)換效率高。導(dǎo)輪是位于葉輪外周的固定的帶葉片的環(huán)。這些葉片的彎曲方向與葉輪葉片的彎曲方向相反,其彎曲角度正好與液體從葉輪流出的方向相適應(yīng),引導(dǎo)液體在泵殼通道內(nèi)平穩(wěn)地改變方向,使能量損耗最小,動(dòng)壓能轉(zhuǎn)換為靜壓能的效率高。
?。?)后蓋板上的平衡孔消除軸向推力。離開(kāi)葉輪周邊的液體壓力已經(jīng)較高,有一部分會(huì)滲到葉輪后蓋板后側(cè),而葉輪前側(cè)液體入口處為低壓,因而產(chǎn)生了將葉輪推向泵入口一側(cè)的軸向推力。這容易引起葉輪與泵殼接觸處的磨損,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。平衡孔使一部分高壓液體泄露到低壓區(qū),減輕葉輪前后的壓力差。但由此也會(huì)引起泵效率的降低。
(6)軸封裝置保證離心泵正常、高效運(yùn)轉(zhuǎn)。離心泵在工作是泵軸旋轉(zhuǎn)而殼不動(dòng),其間的環(huán)隙如果不加以密封或密封不好,則外界的空氣會(huì)滲入葉輪中心的低壓區(qū),使泵的流量、效率下降。嚴(yán)重時(shí)流量為零——?dú)饪`。通常,可以采用機(jī)械密封或填料密封來(lái)實(shí)現(xiàn)軸與殼之間的密封。
離心泵的工作原理介紹
離心泵的主要過(guò)流部件有吸水室、葉輪和壓水室。吸水室位于葉輪的進(jìn)水口前面,起到把液體引向葉輪的作用;壓水室主要有螺旋形壓水室(蝸殼式)、導(dǎo)葉和空間導(dǎo)葉三種形式;葉輪是泵的最重要的工作元件,是過(guò)流部件的心臟,葉輪由蓋板和中間的葉片組成。
離心泵工作前,先將泵內(nèi)充滿(mǎn)液體,然后啟動(dòng)離心泵,葉輪快速轉(zhuǎn)動(dòng),葉輪的葉片驅(qū)使液體轉(zhuǎn)動(dòng),液體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)依靠慣性向葉輪外緣流去,同時(shí)葉輪從吸入室吸進(jìn)液體,在這一過(guò)程中,葉輪中的液體繞流葉片,在繞流運(yùn)動(dòng)中液體作用一升力于葉片,反過(guò)來(lái)葉片以一個(gè)與此升力大小相等、方向相反的力作用于液體,這個(gè)力對(duì)液體做功,使液體得到能量而流出葉輪,這時(shí)液體的動(dòng)能與壓能均增大。
離心泵依靠旋轉(zhuǎn)葉輪對(duì)液體的作用把原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能傳遞給液體。由于離心泵的作用液體從葉輪進(jìn)口流向出口的過(guò)程中,其速度能和壓力能都得到增加,被葉輪排出的液體經(jīng)過(guò)壓出室,大部分速度能轉(zhuǎn)換成壓力能,然后沿排出管路輸送出去,這時(shí),葉輪進(jìn)口處因液體的排出而形成真空或低壓,吸水池中的液體在液面壓力(大氣壓)的作用下,被壓入葉輪的進(jìn)口,于是,旋轉(zhuǎn)著的葉輪就連續(xù)不斷地吸入和排出液體。
解決離心泵的汽蝕
離心泵發(fā)生汽蝕是由于液道入口附近某些局部低壓區(qū)處的壓力降低到液體飽和蒸汽壓,導(dǎo)致部分液體汽化所致。所以,凡能使局部壓力降低到液體汽化壓力的因素都可能是誘發(fā)汽蝕的原因。產(chǎn)生汽蝕的條件應(yīng)從吸入裝置的特性,泵本身的結(jié)構(gòu)以及所輸送的液體性質(zhì)三方面加以考慮。
1)結(jié)構(gòu)措施:采用雙吸葉輪,以減小經(jīng)過(guò)葉輪的流速,從而減小泵的汽蝕余量;在大型高揚(yáng)程泵前裝設(shè)增壓前置泵,以提高進(jìn)液壓力;葉輪特殊設(shè)計(jì),以改善葉片入口處的液流狀況;在離心葉輪前面增設(shè)誘導(dǎo)輪,以提高進(jìn)入葉輪的液流壓力。
2)泵的安裝高度,泵的安裝高度越高,泵的入口壓力越低,降低泵的安裝高度可以提高泵的入口壓力。因此,合理的確定泵的安裝高度可以避免泵產(chǎn)生汽蝕。
3)吸液管路的阻力,在吸液管路中設(shè)置的彎頭、閥門(mén)等管件越多,管路阻力越大,泵的入口壓力越低。因此,盡量減少一些不必要的管件或盡可能的增大吸液管直徑,減少管路阻力,可以防止泵產(chǎn)生汽蝕。
4)泵的幾何尺寸,由于液體在泵入口處具有的動(dòng)能和靜壓能可以相互轉(zhuǎn)換,其值保持不變。入口液體流速高時(shí),壓力低,流速低時(shí),壓力高,因此,增大泵入口的通流面積,降低葉輪的入口速度.可以防止泵產(chǎn)生汽蝕。
5)液體的密度。輸送密度越大的液體時(shí)泵的吸上高度就越小,當(dāng)用已安裝好的輸送密度較小液體的泵改送密度較大的液體時(shí),泵就可能產(chǎn)生汽蝕,但用輸送密度較大液體的泵改送密度較小的液體時(shí),泵的入口壓力較高,不會(huì)產(chǎn)生汽蝕。
6)輸送液體的溫度。溫度升高時(shí)液體的飽和蒸氣壓升高。在泵的入口壓力不變的情況下,輸送液體的溫度升高時(shí),液體的飽和蒸氣壓可能升高至等于或高于泵的入口壓力,泵就會(huì)產(chǎn)生汽蝕。
7)吸液池液面壓力。吸液池液面壓力較高時(shí),泵的入口壓力也隨之升高,反之,泵的入口壓力則較低,泵就容易產(chǎn)生汽蝕。
8)輸送液體的易揮發(fā)性在相同的溫度下較易揮發(fā)的液體其飽和蒸汽壓較高,因此,輸送易揮發(fā)液體時(shí)的泵容易產(chǎn)生汽蝕。
9)其他措施:采用耐汽蝕破壞的材料制造泵的過(guò)流部分元件;降低泵的轉(zhuǎn)速。
基本構(gòu)造
離心泵的基本構(gòu)造是由八部分組成的,分別是:葉輪,泵體,泵蓋,擋水圈,泵軸,軸承,密封環(huán),填料函。
1、 葉輪是離心泵的核心部分,它轉(zhuǎn)速高輸出力大,葉輪上的葉片又起到主要作用,葉輪在裝配前要通過(guò)靜平衡實(shí)驗(yàn)。葉輪上的內(nèi)外表面要求光滑,以減少水流的摩擦損失。
2、 泵體也稱(chēng)泵殼,它是水泵的主體。起到支撐固定作用,并與安裝軸承的托架相連接。
3、 泵軸的作用是借聯(lián)軸器和電動(dòng)機(jī)相連接,將電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩傳給葉輪,所以它是傳遞機(jī)械能的主要部件。
4、軸承是套在泵軸上支撐泵軸的構(gòu)件,有滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承兩種。滾動(dòng)軸承使用牛油作為潤(rùn)滑劑加油要適當(dāng)一般為2/3~3/4的體積太多會(huì)發(fā)熱,太少又有響聲并發(fā)熱!
滑動(dòng)軸承使用的是透明油作潤(rùn)滑劑的,加油到油位線(xiàn)。太多油要沿泵軸滲出并且漂失,太少軸承又要過(guò)熱燒壞造成事故!在水泵運(yùn)行過(guò)程中軸承的溫度最高在85℃一般運(yùn)行在60度左右,如果高了就要查找原因(是否有雜質(zhì),油質(zhì)是否發(fā)黑,是否進(jìn)水)并及時(shí)處理!
5、 密封環(huán)又稱(chēng)減漏環(huán)。葉輪進(jìn)口與泵殼間的間隙過(guò)大會(huì)造成泵內(nèi)高壓區(qū)的水經(jīng)此間隙流向低壓區(qū),影響泵的出水量,效率降低!間隙過(guò)小會(huì)造成葉輪與泵殼摩擦產(chǎn)生磨損。為了增加回流阻力減少內(nèi)漏,延緩葉輪和泵殼的所使用壽命,在泵殼內(nèi)緣和葉輪外援結(jié)合處裝有密封環(huán),密封的間隙保持在0.25~1.10mm之間為宜。
6、 填料函主要由填料,水封環(huán),填料筒,填料壓蓋,水封管組成。填料函的作用主要是為了封閉泵殼與泵軸之間的空隙,不讓泵內(nèi)的水流流到外面來(lái)也不讓外面的空氣進(jìn)入到泵內(nèi)。始終保持水泵內(nèi)的真空!當(dāng)泵軸與填料摩擦產(chǎn)生熱量就要靠水封管注水到水封圈內(nèi)使填料冷卻!保持水泵的正常運(yùn)行。所以在水泵的運(yùn)行巡回檢查過(guò)程中對(duì)填料函的檢查是特別要注意!在運(yùn)行600個(gè)小時(shí)左右就要對(duì)填料進(jìn)行更換。
7、軸向力平衡裝置 在離心泵運(yùn)行過(guò)程中,由于液體是在低壓下進(jìn)入葉輪,而在高壓下流出,使葉輪兩側(cè)所受壓力不等,產(chǎn)生了指向入口方向的軸向推力,會(huì)引起轉(zhuǎn)子發(fā)生軸向竄動(dòng),產(chǎn)生磨損和振動(dòng),因此應(yīng)設(shè)置軸向推力軸承,以便平衡軸向力。
過(guò)流部件
簡(jiǎn)介
離心泵的過(guò)流部件有:吸入室,葉輪,壓出室三個(gè)部分。葉輪室是泵的核心,也是流部件的核心。泵通過(guò)葉輪對(duì)液體的作功,使其能量增加。
葉輪分類(lèi)
葉輪按液體流出的方向分為三類(lèi):
?。?)徑流式葉輪(離心式葉輪)液體是沿著與軸線(xiàn)垂直的方向流出葉輪。
?。?)斜流式葉輪(混流式葉輪)液體是沿著軸線(xiàn)傾斜的方向流出葉輪。
?。?)軸流式葉輪液體流動(dòng)的方向與軸線(xiàn)平行的。
葉輪按吸入的方式分為二類(lèi):
(1)單吸葉輪(即葉輪從一側(cè)吸入液體)。
?。?)雙吸葉輪(即葉輪從兩側(cè)吸入液體)。
葉輪按蓋板形式分為三類(lèi):
?。?)封閉式葉輪。
(2)敞開(kāi)式葉輪。
?。?)半開(kāi)式葉輪。
其中封閉式葉輪應(yīng)用很廣泛,前述的單吸葉輪雙吸葉輪均屬于這種形式。
種類(lèi)
一、按葉輪數(shù)目來(lái)分類(lèi)
1、單級(jí)泵:即在泵軸上只有一個(gè)葉輪。
2、多級(jí)泵:即在泵軸上有兩個(gè)或兩個(gè)以上的葉輪,這時(shí)泵的總揚(yáng)程為n個(gè)葉輪產(chǎn)生的揚(yáng)程之和。
二、按工作壓力來(lái)分類(lèi)
1、低壓泵:壓力低于100米水柱;
2、中壓泵:壓力在100~650米水柱之間;
3、高壓泵:壓力高于650米水柱。
三、按葉輪吸入方式來(lái)分類(lèi)
1、單側(cè)進(jìn)水式泵:又叫單吸泵,即葉輪上只有一個(gè)進(jìn)水口;
2、雙側(cè)進(jìn)水式泵:又叫雙吸泵,即葉輪兩側(cè)都有一個(gè)進(jìn)水口。它的流量比單吸式泵大一倍,可以近似看作是二個(gè)單吸泵葉輪背靠背地放在了一起。
四、按泵殼結(jié)合來(lái)分類(lèi)
1、水平中開(kāi)式泵:即在通過(guò)軸心線(xiàn)的水平面上開(kāi)有結(jié)合縫。
2、垂直結(jié)合面泵:即結(jié)合面與軸心線(xiàn)相垂直。
五、按泵軸位置來(lái)分類(lèi)
1、臥式泵:泵軸位于水平位置。
2、立式泵:泵軸位于垂直位置。
六、按葉輪出方式分類(lèi)
1、蝸殼泵:水從葉輪出來(lái)后,直接進(jìn)入具有螺旋線(xiàn)形狀的泵殼。
2、導(dǎo)葉泵:水從葉輪出來(lái)后,進(jìn)入它外面設(shè)置的導(dǎo)葉,之后進(jìn)入下一級(jí)或流入出口管。
七、按安裝高度分類(lèi)
1、自灌式離心泵:泵軸低于吸水池池面,啟動(dòng)時(shí)不需要灌水,可自動(dòng)啟動(dòng)。
2、吸入式離心泵(非自灌式離心泵):泵軸高于吸水池池面。啟動(dòng)前,需要先用水灌滿(mǎn)泵殼和吸水管道,然后驅(qū)動(dòng)電機(jī),使葉輪高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),水受到離心力作用被甩出葉輪,葉輪中心形成負(fù)壓,吸水池中水在大氣壓作用下進(jìn)入葉輪,又受到高速旋轉(zhuǎn)的葉輪作用,被甩出葉輪進(jìn)入壓水管道。
另外,根據(jù)用途也可進(jìn)行分類(lèi),如油泵、水泵、凝結(jié)水泵、排灰泵、循環(huán)水泵等。
特點(diǎn)
按吸入方式
單吸泵液體從一側(cè)流入葉輪,存在軸向力
雙吸泵液體從兩側(cè)流入葉輪,不存在軸向力,泵的流量幾乎比單吸泵增加一倍
按級(jí)數(shù)
單級(jí)泵泵軸上只有一個(gè)葉輪
ISG管道離心泵(7張)多級(jí)泵同一根泵軸上裝兩個(gè)或多個(gè)葉輪,液體依次流過(guò)每級(jí)葉輪,級(jí)數(shù)越多,揚(yáng)程越高
按泵軸方位
臥式泵軸水平放置
立式泵軸垂直于水平面
按殼體型式
分段式泵殼體按與軸垂直的平面部分,節(jié)段與節(jié)段之間用長(zhǎng)螺栓連接
中開(kāi)式泵殼體在通過(guò)軸心線(xiàn)的平面上剖分
蝸殼泵裝有螺旋形壓水室的離心泵,如常用的端吸式懸臂離心泵
透平式泵裝有導(dǎo)葉式壓水室的離心泵
特殊結(jié)構(gòu)
管道泵泵作為管路一部分,安裝時(shí)無(wú)需改變管路
潛水泵泵和電動(dòng)機(jī)制成一體浸入水中
液下泵泵體浸入液體中
屏蔽泵葉輪與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子聯(lián)為一體,并在同一個(gè)密封殼體內(nèi),不需采用密封結(jié)構(gòu),屬于無(wú)泄漏泵
磁力泵除進(jìn)、出口外,泵體全封閉,泵與電動(dòng)機(jī)的聯(lián)結(jié)采用磁鋼互吸而驅(qū)動(dòng)
自吸式泵泵啟動(dòng)時(shí)無(wú)需灌液
高速泵由增速箱使泵軸轉(zhuǎn)速增加,一般轉(zhuǎn)速可達(dá)10000r/min以上,也可稱(chēng)部分流泵或切線(xiàn)增壓泵立式筒型泵進(jìn)出口接管在上部同一高度上,有內(nèi)、外兩層殼體,內(nèi)殼體由轉(zhuǎn)子、導(dǎo)葉等組成,外殼體為進(jìn)口導(dǎo)流通道,液體從下部吸入。
ISG生活給水泵,生活用泵,小區(qū)水泵,生活給排水設(shè)備,根據(jù) IS、IR型離心泵性能參數(shù)和立式泵的獨(dú)特結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì),并嚴(yán)格按照 ISO2858 要求進(jìn)行設(shè)計(jì)制造,采用國(guó)內(nèi)優(yōu)質(zhì)水力模型進(jìn)行設(shè)計(jì)而成,是最理想的新一代臥式泵產(chǎn)品。該產(chǎn)品一律采用硬質(zhì)合金機(jī)械密封。 應(yīng)用范圍: ISW 型泵適用于工業(yè)和城市給排水,如高層建筑增壓送水,園林噴灌,消防增壓,遠(yuǎn)距離輸送,暖通制冷循環(huán)、浴室等增壓及設(shè)備配套,使用溫度不超過(guò)85℃。ISWR 型泵廣泛適用于:冶金、化工、紡織、造紙、以及賓飯館店等鍋爐熱源水增壓、輸送、及城市采暖系統(tǒng),SGWR型使用溫度不超過(guò)120℃。
安裝
一、關(guān)鍵安裝技術(shù)
管道離心泵的安裝技術(shù)關(guān)鍵在于確定離心泵安裝高度即吸程。這個(gè)高度是指水源水面到離心泵葉輪中心線(xiàn)的垂直距離,它與允許吸上真空高度不能混為一談,水泵產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)或銘牌上標(biāo)示的允許吸上真空高度是指水泵進(jìn)水口斷面上的真空值,而且是在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下、水溫20℃情況下,進(jìn)行試驗(yàn)而測(cè)定得的。它并沒(méi)有考慮吸水管道配套以后的水流狀況。而水泵安裝高度應(yīng)該是允許吸上真空高度扣除了吸水管道損失揚(yáng)程以后,所剩下的那部分?jǐn)?shù)值,它要克服實(shí)際地形吸水高度。水泵安裝高度不能超過(guò)計(jì)算值,否則,離心泵將會(huì)抽不上水來(lái)。另外,影響計(jì)算值的大小是吸水管道的阻力損失揚(yáng)程,因此,宜采用最短的管路布置,并盡量少裝彎頭等配件,也可考慮適當(dāng)配大一些口徑的水管,以減管內(nèi)流速。
應(yīng)當(dāng)指出,管道離心泵安裝地點(diǎn)的高程和水溫不同于試驗(yàn)條件時(shí),如當(dāng)?shù)睾0?00米以上或被抽水的水溫超過(guò)20℃,則計(jì)算值要進(jìn)行修正。即不同海拔高程處的大氣壓力和高于20℃水溫時(shí)的飽和蒸汽壓力。但是,水溫為20℃以下時(shí),飽和蒸汽壓力可忽略不計(jì)。
從 管道安裝技術(shù)上,吸水管道要求有嚴(yán)格的密封性,不能漏氣、漏水,否則將會(huì)破壞離心泵進(jìn)水口處的真空度,使離心泵出水量減少,嚴(yán)重時(shí)甚至抽不上水來(lái)。因此,要認(rèn)真地做好管道的接口工作,保證管道連接的施工質(zhì)量。
二、安裝高度Hg計(jì)算
允許吸上真空高度Hs是指泵入口處壓力p1可允許達(dá)到的最大真空度。
而實(shí)際的允許吸上真空高度Hs值并不是根據(jù)式計(jì)算的值,而是由泵制造廠家實(shí)驗(yàn)測(cè)定的值,此值附于泵樣本中供用戶(hù)查用。位應(yīng)注意的是泵樣本中給出的Hs值是用清水為工作介質(zhì),操作條件為20℃及壓力為1.013×105Pa時(shí)的值,當(dāng)操作條件及工作介質(zhì)不同時(shí),需進(jìn)行換算。
1 輸送清水,但操作條件與實(shí)驗(yàn)條件不同,可依下式換算Hs1=Hs+Ha-10.33 - Hυ+0.24
2 輸送其它液體當(dāng)被輸送液體及操作條件均與實(shí)驗(yàn)條件不同時(shí),需進(jìn)行兩步換算:第一步依上式將由泵樣本中查出的Hs1;第二步依下式將Hs1換算成Hg
2汽蝕余量Δh
對(duì)于油泵,計(jì)算安裝高度時(shí)用汽蝕余量Δh來(lái)計(jì)算,即泵允許吸液體的真空度,亦即泵允許的安裝高度,單位用米。用汽蝕余量Δh由油泵樣本中查取,其值也用20℃清水測(cè)定。若輸送其它液體,亦需進(jìn)行校正,詳查有關(guān)書(shū)籍。
吸程=標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(10.33米)-汽蝕余量-安全量(0.5米)
標(biāo)準(zhǔn)大氣壓能壓管路真空高度10.33米。
例如:某泵必需汽蝕余量為4.0米,求吸程Δh?
解:Δh=10.33-4.0-0.5=5.83米
從安全角度考慮,泵的實(shí)際安裝高度值應(yīng)小于計(jì)算值。當(dāng)計(jì)算之Hg為負(fù)值時(shí),說(shuō)明泵的吸入口位置應(yīng)在貯槽液面之下。
例2-3 某離心泵從樣本上查得允許吸上真空高度Hs=5.7m。已知吸入管路的全部阻力為1.5mH2O,當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?.81×104Pa,液體在吸入管路中的動(dòng)壓頭可忽略。試計(jì)算:
1 輸送20℃清水時(shí)離心泵的安裝。
2 改為輸送80℃水時(shí)離心泵的安裝高度。
解:1 輸送20℃清水時(shí)泵的安裝高度。
已知:Hs=5.7m
Hf0-1=1.5m
u12/2g≈0
當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?.81×104Pa,與泵出廠時(shí)的實(shí)驗(yàn)條件基本相符,所以泵的安裝高度為Hg=5.7-0-1.5=4.2 m。
2 輸送80℃水時(shí)泵的安裝高度
輸送80℃水時(shí),不能直接采用泵樣本中的Hs值計(jì)算安裝高度,需按下式對(duì)Hs時(shí)行換算,即
Hs1=Hs+Ha-10.33 - Hυ+0.24
已知Ha=9.81×104Pa≈10mH2O,由附錄查得80℃水的飽和蒸汽壓為47.4kPa。
Hv=47.4×103 Pa=4.83 mH2O
Hs1=5.7+10-10.33-4.83+0.24=0.78m
將Hs1值代入 式中求得安裝高度
Hg=Hs1-Hf0-1=0.78-1.5=-0.72m
Hg為負(fù)值,表示泵應(yīng)安裝在水池液面以下,至少比液面低0.72m
單級(jí)雙吸離心泵
單級(jí)雙吸離心泵為新型高效節(jié)能水泵,同等用能條件下,其運(yùn)行效率可高出原水泵近20%
1. 結(jié)構(gòu)緊湊 外形美觀,穩(wěn)定性好,便于安裝。
2. 運(yùn)行平穩(wěn) 優(yōu)化設(shè)計(jì)的雙吸葉輪使軸向力減小到最低限度,且有優(yōu)異水力性能的葉型,并經(jīng)精密鑄造,泵殼內(nèi)表面及葉輪表面極其光華具有顯著的抗汽蝕性能和高效率。
3. 軸 承 選用SKF及NSK軸承保證運(yùn)行平穩(wěn),噪音低,使用壽命長(zhǎng)。
4. 軸 封 選用BURGMANN機(jī)械密封或填料密封。能保證8000小時(shí)運(yùn)行無(wú)泄漏。
5. 安裝形式 裝配時(shí)不需調(diào)整,可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)使用條件。分立式或臥式安裝。
6. 加裝自吸裝置,可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)吸水,即不需安裝底閥,不需真空泵,不需倒灌,泵可以啟動(dòng)。
三、離心泵安裝注意事項(xiàng)
離心泵基礎(chǔ)安裝應(yīng)注意以下幾點(diǎn)問(wèn)題:
(1)安裝的基座表面必須平整、清潔并能承受相應(yīng)的載荷。
(2)在需要固定的地方要使用地腳螺栓。
(3)對(duì)于垂直安裝的泵,地腳螺栓必須有足夠的強(qiáng)度。
(4)如果垂直安裝,電機(jī)必須位于水泵上方。
(5)當(dāng)固定在墻上時(shí),要注意找正,對(duì)中。
選擇安裝
離心泵應(yīng)該按照所輸送的液體進(jìn)行選擇,并校核需要的性能,分析抽吸,排出條件,是間歇運(yùn)行還是連續(xù)運(yùn)行等。離心泵通常應(yīng)在或接近制造廠家設(shè)計(jì)規(guī)定的壓力和流量條件下運(yùn)行。泵安裝時(shí)應(yīng)進(jìn)行以下復(fù)查:
?、倩A(chǔ)的尺寸,位置,標(biāo)高應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,地腳螺栓必須恰當(dāng)和正確地固定在混凝土地基中,機(jī)器不應(yīng)有缺件,損壞或銹蝕等情況;
?、诟鶕?jù)泵所輸送介質(zhì)的特性,必要時(shí)應(yīng)該核對(duì)主要零件,軸密封件和墊片的材質(zhì);
③泵的找平,找正工作應(yīng)符合設(shè)備技術(shù)文件的規(guī)定,若無(wú)規(guī)定時(shí),應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《機(jī)械設(shè)備安裝工程施工及驗(yàn)收通用規(guī)范》的規(guī)定;
?、芩信c泵體連接的管道,管件的安裝以及潤(rùn)滑油管道的清洗要求應(yīng)符合相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
使用
泵的試運(yùn)轉(zhuǎn)應(yīng)符合下列要求:
?、衮?qū)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向應(yīng)與泵的轉(zhuǎn)向相同;
②查明管道泵和共軸泵的轉(zhuǎn)向;
?、鄹鞴潭ㄟB接部位應(yīng)無(wú)松動(dòng),各潤(rùn)滑部位加注潤(rùn)滑劑的規(guī)格和數(shù)量應(yīng)符合設(shè)備技術(shù)文件的規(guī)定;
?、苡蓄A(yù)潤(rùn)滑要求的部位應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行預(yù)潤(rùn)滑;
?、莞髦甘緝x表,安全保護(hù)裝置均應(yīng)靈敏,準(zhǔn)確,可靠;
⑥盤(pán)車(chē)應(yīng)靈活,無(wú)異?,F(xiàn)象;
?、吒邷乇迷谠囘\(yùn)轉(zhuǎn)前應(yīng)進(jìn)行泵體預(yù)熱,溫度應(yīng)均勻上升,每小時(shí)溫升不應(yīng)大于50℃;泵體表面與有工作介質(zhì)進(jìn)口的工藝管道的溫差不應(yīng)大于40℃;
⑧設(shè)置消除溫升影響的連接裝置,設(shè)置旁路連接裝置提供冷卻水源。
離心泵操作時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
?、俳篃o(wú)水運(yùn)行,不要調(diào)節(jié)吸入口來(lái)降低排量,禁止在過(guò)低的流量下運(yùn)行;
②監(jiān)控運(yùn)行過(guò)程,徹底阻止填料箱泄漏,更換填料箱時(shí)要用新填料;
?、鄞_保機(jī)械密封有充分沖洗的水流,水冷軸承禁止使用過(guò)量水流;
?、軡?rùn)滑劑不要使用過(guò)多;
?、莅赐扑]的周期進(jìn)行檢查。建立運(yùn)行記錄,包括運(yùn)行小時(shí)數(shù),填料的調(diào)整和更換,添加潤(rùn)滑劑及其他維護(hù)措施和時(shí)間。對(duì)離心泵抽吸和排放壓力,流量,輸入功率,洗液和軸承的溫度以及振動(dòng)情況都應(yīng)該定期測(cè)量記錄。
?、揠x心泵的主機(jī)是依靠大氣壓將低處的水抽到高處的,而大氣壓最多只能支持約10.3m的水柱,所以離心泵的主機(jī)離開(kāi)水面12米無(wú)法工作。
維護(hù)
3.1、離心泵機(jī)械密封失效的分析
離心泵停機(jī)主要是由機(jī)械密封的失效造成的。失效的表現(xiàn)大都是泄漏,泄漏原因有以下幾種:
?、賱?dòng)靜環(huán)密封面的泄漏,原因主要有:端面平面度,粗糙度未達(dá)到要求,或表面有劃傷;端面間有顆粒物質(zhì),造成兩端面不能同樣運(yùn)行;安裝不到位,方式不正確。
②補(bǔ)償環(huán)密封圈泄漏,原因主要有:壓蓋變形,預(yù)緊力不均勻;安裝不正確;密封圈質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn);密封圈選型不對(duì)。
實(shí)際使用效果表明,密封元件失效最多的部位是動(dòng),靜環(huán)的端面,離心泵機(jī)封動(dòng),靜環(huán)端面出現(xiàn)龜裂是常見(jiàn)的失效現(xiàn)象,主要原因有:
①安裝時(shí)密封面間隙過(guò)大,沖洗液來(lái)不及帶走摩擦副產(chǎn)生的熱量;沖洗液從密封面間隙中漏走,造成端面過(guò)熱而損壞。
?、谝后w介質(zhì)汽化膨脹,使兩端面受汽化膨脹力而分開(kāi),當(dāng)兩密封面用力貼合時(shí),破壞潤(rùn)滑膜從而造成端面表面過(guò)熱。
?、垡后w介質(zhì)潤(rùn)滑性較差,加之操作壓力過(guò)載,兩密封面跟蹤轉(zhuǎn)動(dòng)不同步。例如高轉(zhuǎn)速泵轉(zhuǎn)速為20445r/min,密封面中心直徑為7cm,泵運(yùn)轉(zhuǎn)后其線(xiàn)速度高達(dá)75 m/s,當(dāng)有一個(gè)密封面滯后不能跟蹤旋轉(zhuǎn),瞬時(shí)高溫造成密封面損壞。
?、苊芊鉀_洗液孔板或過(guò)濾網(wǎng)堵塞,造成水量不足,使機(jī)封失效。
另外,密封面表面滑溝,端面貼合時(shí)出現(xiàn)缺口導(dǎo)致密封元件失效,主要原因有:
?、僖后w介質(zhì)不清潔,有微小質(zhì)硬的顆粒,以很高的速度滑人密封面,將端面表面劃傷而失效。
②機(jī)泵傳動(dòng)件同軸度差,泵開(kāi)啟后每轉(zhuǎn)一周端面被晃動(dòng)摩擦一次,動(dòng)環(huán)運(yùn)行軌跡不同心,造成端面汽化,過(guò)熱磨損。
?、垡后w介質(zhì)水力特性的頻繁發(fā)生引起泵組振動(dòng),造成密封面錯(cuò)位而失效。
液體介質(zhì)對(duì)密封元件的腐蝕,應(yīng)力集中,軟硬材料配合,沖蝕,輔助密封0形環(huán),V形環(huán),凹形環(huán)與液體介質(zhì)不相容,變形等都會(huì)造成機(jī)械密封表面損壞失效,所以對(duì)其損壞形式要綜合分析,找出根本原因,保證機(jī)械密封長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行。
3.2、離心泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)后的要求
?、匐x心泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)后應(yīng)關(guān)閉泵的人口閥門(mén),待泵冷卻后再依次關(guān)閉附屬系統(tǒng)的閥門(mén)。
?、诟邷乇猛\?chē)應(yīng)按設(shè)備技術(shù)文件的規(guī)定執(zhí)行,停車(chē)后應(yīng)每偏20一30min盤(pán)車(chē)半圈,直到泵體溫度降至50℃為止。
③低溫泵停車(chē)時(shí),當(dāng)無(wú)特殊要求時(shí),泵內(nèi)應(yīng)經(jīng)常充滿(mǎn)液體;吸入閥和排出閥應(yīng)保持常開(kāi)狀態(tài);采用雙端面機(jī)械密封的低溫泵,液位控制器和泵密封腔內(nèi)的密封液應(yīng)保持泵的灌漿壓力。
④輸送易結(jié)晶,易凝固,易沉淀等介質(zhì)的泵,停泵后應(yīng)防止堵塞,并及時(shí)用清水或其他介質(zhì)沖洗泵和管道。⑤排出泵內(nèi)積存的液體,防止銹蝕和凍裂。
3.3、離心泵的保管
?、偕形窗惭b好的泵在未上漆的表面應(yīng)涂覆一層合適的防銹劑,用油潤(rùn)滑的軸承應(yīng)該注滿(mǎn)適當(dāng)?shù)挠鸵?,用脂?rùn)滑的軸承應(yīng)該僅填充一種潤(rùn)滑脂,不要使用混合潤(rùn)滑脂。
?、诙虝r(shí)間泵人干凈液體,沖洗,抽吸管線(xiàn),排放管線(xiàn),泵殼和葉輪,并排凈泵殼,抽吸管線(xiàn)和排放管線(xiàn)中的沖洗液。
③排凈軸承箱的油,再加注干凈的油,徹底清洗油脂并再填充新油脂。
?、馨盐丝诤团欧趴诜馄饋?lái),把泵貯存在干凈,干燥的地方,保護(hù)電機(jī)繞組免受潮濕,用防銹液和防蝕液噴射泵殼內(nèi)部。
?、荼幂S每月轉(zhuǎn)動(dòng)一次以免凍結(jié),并潤(rùn)滑軸承。
啟動(dòng)
一、離心泵啟動(dòng)前的準(zhǔn)備工作
a.離心泵啟動(dòng)前檢查
潤(rùn)滑油的名稱(chēng)、型號(hào)、主要性能和加注數(shù)量是否符合技術(shù)文件的要求;
軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)、密封系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)是否完好,軸承的油路、水路是否暢通;
盤(pán)動(dòng)泵的轉(zhuǎn)子1~2轉(zhuǎn),檢查轉(zhuǎn)子是否有摩擦或卡住現(xiàn)象;
在聯(lián)軸器附近或皮帶防護(hù)裝置等處,是否有妨礙轉(zhuǎn)動(dòng)的雜物;
泵、軸承座、電動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)地腳螺栓是否松動(dòng);
泵工作系統(tǒng)的閥門(mén)或附屬裝置均應(yīng)處于泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)負(fù)荷最小的位置,應(yīng)關(guān)閉出口調(diào)節(jié)閥;
點(diǎn)動(dòng)泵,看其葉輪轉(zhuǎn)向是否與設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向一致,若不一致,必需使葉輪完全停止轉(zhuǎn)動(dòng)后,調(diào)整電動(dòng)機(jī)接線(xiàn)后,方可再啟動(dòng)。
b.離心泵充水
水泵在啟動(dòng)以前,泵殼和吸水管內(nèi)必須先充滿(mǎn)水,這是因?yàn)橛锌諝獯嬖诘那闆r下,泵吸入口真空無(wú)法形成和保持。
c.離心泵暖泵
輸送高溫液體的多級(jí)離心泵,如電廠的鍋爐給水泵,在啟動(dòng)前必須先暖泵。這是因?yàn)榻o水泵在啟動(dòng)時(shí),高溫給水流過(guò)泵內(nèi),使泵體溫度從常溫很快升高到100~200℃,這會(huì)引起泵內(nèi)外和各部件之間的溫差,若沒(méi)有足夠長(zhǎng)的傳熱時(shí)間和適當(dāng)控制溫升的措施,會(huì)使泵各處膨脹不均,造成泵體各部分變形、磨損、振動(dòng)和軸承抱軸事故。
二、注意的事項(xiàng)
離心泵是一種葉片泵,依靠旋轉(zhuǎn)的葉輪在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,由于葉片和液體的相互作用,葉片將機(jī)械能傳給液體,使液體的壓力能增加,達(dá)到輸送液體的目的。離心泵的啟動(dòng)要注意四點(diǎn):
①離心泵泵在一定轉(zhuǎn)速下所產(chǎn)生的揚(yáng)程有一限定值。工作點(diǎn)流量和軸功率取決于與泵連接的裝置系統(tǒng)的情況(位差、壓力差和管路損失)。揚(yáng)程隨流量而改變。
?、诠ぷ鞣€(wěn)定,輸送連續(xù),流量和壓力無(wú)脈動(dòng)。
?、垡话銦o(wú)自吸能力,需要將泵先灌滿(mǎn)液體或?qū)⒐苈烦槌烧婵蘸蟛拍荛_(kāi)始工作。
④離心泵在排出管路閥門(mén)關(guān)閉狀態(tài)下啟動(dòng),旋渦泵和軸流泵在閥門(mén)全開(kāi)狀態(tài)下啟動(dòng),以減少啟動(dòng)功率。
因?yàn)殡x心泵是靠葉輪離心力形成真空的吸力把水提起,所以,離心泵啟動(dòng)時(shí),必須先把閘閥關(guān)閉,灌水。水位超過(guò)葉輪部位以上,排出離心泵中的空氣,才可啟動(dòng)。啟動(dòng)后,葉輪周?chē)纬烧婵?,把水向上吸,其閘閥可自動(dòng)打開(kāi),把水提起。因此,必須先閉閘閥。
不出水故障
離心式水泵以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用維修方便、效率較高而成為農(nóng)業(yè)上應(yīng)用最廣泛一種水泵,但也因提不上水而令人倍感煩惱?,F(xiàn)就提不上水這一故意障原因加以分析。
一、進(jìn)水管和泵體內(nèi)有空氣
1、有些用戶(hù)水泵啟動(dòng)前未灌滿(mǎn)足夠水;看上去灌水已從放氣孔溢出,但未轉(zhuǎn)動(dòng)泵軸交空氣完全排出,致使少許空氣還殘留進(jìn)水管或泵體中。
2、與水泵接觸進(jìn)水管水平段逆水流方向應(yīng)用0.5%以上下降坡度,連接水泵進(jìn)口一端為最高,不要完全水平。向上翹起,進(jìn)水管內(nèi)會(huì)存留空氣,降低了水管和水泵中真空度,影響吸水。
3、水泵填料因長(zhǎng)期使用已經(jīng)磨損或填料壓過(guò)松,造成大量水從填料與泵軸軸套間隙中噴出,其結(jié)果是外部空氣就從這些間隙進(jìn)入水泵內(nèi)部,影響了提水。
4、進(jìn)水管因長(zhǎng)期潛水下,管壁腐蝕出現(xiàn)孔洞,水泵工作后水面不斷下降,當(dāng)這些孔洞露出水面后,空氣就從孔洞進(jìn)入了進(jìn)水管。
5、進(jìn)水管彎管處出現(xiàn)裂痕,進(jìn)水管與水泵連接處出現(xiàn)微小間隙,都有可能使空氣進(jìn)入進(jìn)水管。
二、水泵轉(zhuǎn)速過(guò)低
1、人為因素。有相當(dāng)一部分用戶(hù)因原配電動(dòng)機(jī)損壞,就隨意配上另一臺(tái)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng),結(jié)果造成了流量少、揚(yáng)程低抽不上水后果。
2、傳動(dòng)帶磨損。有許多大型離水泵采用帶傳,因長(zhǎng)期使用,傳動(dòng)帶磨損而松也,出現(xiàn)打滑現(xiàn)象,降低了水泵轉(zhuǎn)速。
3、安裝不當(dāng)。兩帶輪中心距太小或兩軸不太平行,傳動(dòng)帶緊邊安裝到上面,致使包角太小,兩帶輪直徑計(jì)算差錯(cuò)以及聯(lián)軸傳動(dòng)水泵兩軸偏心距較大等,均會(huì)造成水泵轉(zhuǎn)速變化。
4、水泵本身機(jī)械故障。葉輪與泵軸緊固螺母松脫或泵軸變形彎曲,造成葉輪多移,直接與泵體摩擦,或軸承損壞,都有可能降低水泵轉(zhuǎn)速。
5、動(dòng)力機(jī)維修不錄。電動(dòng)機(jī)因繞組燒毀,而失磁,維修中繞組匝數(shù)、線(xiàn)徑、接線(xiàn)方法改變,或維修中故障未徹底排除因素也會(huì)使水泵轉(zhuǎn)速改變。
三、吸程太大
有些水源較深,有些水源外圍勢(shì)較平坦處,而忽略了水泵容許吸程,產(chǎn)生了吸水少或根本吸不上水結(jié)果。要知道水泵吸水口處能建立真空度是有限度,絕對(duì)真空時(shí)吸程約為10米水柱高,而水泵不可能建立絕對(duì)真空。真空度過(guò)大,易使泵內(nèi)水氣化,對(duì)水泵工作不利。各離心泵都有其最大容許吸程,一般3~8.5米之間,安裝水泵時(shí)切不可只圖方便簡(jiǎn)單。
四、水流進(jìn)出水管中阻力損失過(guò)大
有些用戶(hù)測(cè)量,蓄水池或水塔到水源水面垂直距離還略小于水泵揚(yáng)程,但提水量小或提不上水。其原因常是管道太長(zhǎng)、水管彎道多,水流管道中阻力損失過(guò)大。一般情況下90度彎管比120度彎管阻力大,每一90度彎管揚(yáng)程損失約0.5~1米,每20米管道阻力可使揚(yáng)程損失約1米。此外,有部分用戶(hù)還隨意水泵進(jìn)、出管管徑,這些對(duì)揚(yáng)程也有一定影響。
五、其他因素影響
(1)底閥打不開(kāi)。通常是水泵擱置時(shí)間太長(zhǎng),底閥墊圈被粘死,無(wú)墊圈底閥可能會(huì)銹死。
?。?)底閥濾器網(wǎng)被堵塞;或底閥潛水中污泥層中造成濾網(wǎng)堵塞。
?。?)葉輪磨損嚴(yán)重。葉輪葉片經(jīng)長(zhǎng)期使用而磨損,影響了水泵性能。
?。?)閘閥或止回閥有故障或堵塞會(huì)造成流量減小抽不上水。
?。?)出口管道匯漏也會(huì)影響提水量。
振動(dòng)分析
1.離心泵的的轉(zhuǎn)子不平衡與不對(duì)中。這個(gè)問(wèn)題在離心泵的振動(dòng)問(wèn)題中所占比例較大,約為80%的比例。造成離心泵轉(zhuǎn)子不平衡的原因:材料阻止不均勻、零件結(jié)構(gòu)不合格,造成轉(zhuǎn)子質(zhì)量中心線(xiàn)與轉(zhuǎn)軸中心線(xiàn)不重合產(chǎn)生偏心據(jù)形成的不平衡。校正離心泵的轉(zhuǎn)子不平衡又可分為兩。靜平衡與動(dòng)平衡,一般也稱(chēng)為單面平衡和雙面平衡。其區(qū)別就是:?jiǎn)蚊嫫胶馐窃谝粋€(gè)校正面進(jìn)行校正平衡,而雙面平衡是在兩個(gè)校正面上進(jìn)行校正。
2.安裝原因:基礎(chǔ)螺栓松脫、校調(diào)的水平度沒(méi)有調(diào)整好,在離心泵工作之前,要檢查一下其基礎(chǔ)螺栓是否有松動(dòng)的現(xiàn)象,以及離心泵的安裝是否水平。這些也會(huì)造成離心泵在工作的時(shí)候發(fā)生振動(dòng)的情況。
3.離心泵內(nèi)有異物。在離心泵工作之前,要檢查下泵內(nèi)部,由于長(zhǎng)期使用,在離心泵的內(nèi)部可能存在一些例如水中的雜草等異。
4.由于長(zhǎng)時(shí)間的使用造成離心泵內(nèi)部的氣蝕穿孔。
5.離心泵的設(shè)計(jì)方面存在不合理的情況,例如零件大小尺寸等問(wèn)題。不過(guò)這種情況相對(duì)較少。離心泵在出場(chǎng)之前,都會(huì)在車(chē)間內(nèi)部進(jìn)行多次的檢測(cè)工作,以保證出廠離心泵的合格率。
主要性能
一、離心泵功率與效率
泵在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中由于存在種種損失,使泵的實(shí)際(有效)壓頭和流量均較理論值為低,而輸入泵的功率較理論值為高,設(shè)
H______ 泵的有效壓頭,即單位量液體在重力場(chǎng)中從泵獲得的能 量,m;
Q ______ 泵的實(shí)際流量,m3/s;
ρ ______ 液體密度,kg/ m3;
Ne______ 泵的有效功率,即單位時(shí)間內(nèi)液體從泵處獲得的機(jī)械能,W。
有效功率可寫(xiě)成 Ne = QHρg
由電機(jī)輸入離心泵的功率稱(chēng)為泵的軸功率,以N表示。有效功率與軸功率之比定義為泵的總效率η,即
η=Ne/N
二、泵內(nèi)損失
離心泵內(nèi)的各種損失有:
(1)容積損失
由于泵的泄漏所造成的損失稱(chēng)為容積損失。無(wú)容積損失時(shí)泵的功率與有容積損失時(shí)泵的功率之比稱(chēng)為泵的容積效率ηv。
(2)水力損失
流體流過(guò)葉輪、泵殼時(shí),流速大小和方向的改變以及逆壓強(qiáng)梯度的存在引起了環(huán)流和旋渦,造成了能量損失,這種損失稱(chēng)為水力損失。額定流量下離心泵的水力效率ηh一般為0.8到0.9。
?。?)機(jī)械損失
高速轉(zhuǎn)動(dòng)的葉輪與液體間的摩擦以及軸承、軸封等處的機(jī)械摩擦造成的損失稱(chēng)為機(jī)械損失。機(jī)械效率ηM一般為0.96到0.99。
注意:
1、在離心泵的銘牌上標(biāo)明的主要性能參數(shù)是以20℃清水作實(shí)驗(yàn)在最高效率條件下測(cè)得的數(shù)值。
2、了解并熟練掌握特性曲線(xiàn)中各曲線(xiàn)的含義及使用條件,注意最高效率區(qū)的范圍(η=92%ηmax)及用途。
優(yōu)點(diǎn)
緊湊式結(jié)構(gòu)
寬范圍 流量和揚(yáng)程范圍寬
適用于輕度腐蝕性液體液體
多種控制選擇
流量均勻、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、振動(dòng)小。不需要特別減震的基礎(chǔ)。
設(shè)備安裝、維護(hù)檢修費(fèi)用較低。
技術(shù)參數(shù)
流量
揚(yáng)程
泵送液體溫度范圍
系統(tǒng)承壓
軸功率
應(yīng)用范圍
液體輸送
冷卻系統(tǒng)
工業(yè)清洗系統(tǒng)
水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)
施肥系統(tǒng)
計(jì)量系統(tǒng)
工業(yè)設(shè)備
離心泵可廣泛用于電力、冶金、煤炭、建材等行業(yè)輸送含有固體顆粒的漿體。如火電廠水力除灰、冶金選礦廠礦漿輸送、洗煤廠煤漿及重介輸送等。離心泵工作時(shí),泵需要放在陸地上,吸水管放在水中,還需要灌泵啟動(dòng)。泥漿泵和液下離心泵由于受到結(jié)構(gòu)的限制,工作時(shí)電機(jī)需要放在水面之上,泵放入水中,因此必須固定,否則,電機(jī)掉到水中會(huì)導(dǎo)致電機(jī)報(bào)廢。而且由于長(zhǎng)軸長(zhǎng)度一般固定,所以泵安裝使用較麻煩,應(yīng)用的場(chǎng)合受到很多的限制。
工作流量
一、工作點(diǎn)
離心泵的特性曲線(xiàn)是泵本身固有的特性,它與外界使用情況無(wú)關(guān)。但是,一旦泵被安排在一定的管路系統(tǒng)中工作時(shí),其實(shí)際工作情況就不僅與離心泵本身的特性有關(guān),而且還取決于管路的工作特性。所以,要選好和用好離心泵,就還要同時(shí)考慮到管路的特性。
在特定管路中輸送液體時(shí),管路所需壓頭He隨著流量Qe的平方而變化。將此關(guān)系繪在坐標(biāo)紙上即為相應(yīng)管路特性曲線(xiàn)。
若將離心泵的特性曲線(xiàn)與其所在管路特性曲線(xiàn)繪于同一坐標(biāo)紙上,如上圖所示,此兩線(xiàn)交點(diǎn)M稱(chēng)為泵的工作點(diǎn)。選泵時(shí),要求工作點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的流量和壓頭既能滿(mǎn)足管路系統(tǒng)的要求,又正好是離心泵所提供的,即Q = Qe,H = He。
二、流量調(diào)節(jié)
?。?)改變閥門(mén)的開(kāi)度
改變離心泵出口管線(xiàn)上的閥門(mén)開(kāi)關(guān),其實(shí)質(zhì)是改變管路特性曲線(xiàn)。如下圖所示,當(dāng)閥門(mén)關(guān)小時(shí),管路的局部阻力加大,管路特性曲線(xiàn)變陡,工作點(diǎn)由M移至M1,流量由QM減小到QM1。當(dāng)閥門(mén)開(kāi)大時(shí),管路阻力減小,管路特性曲線(xiàn)變得平坦一些,工作點(diǎn)移至M2,流量加大到QM2。
用閥門(mén)調(diào)節(jié)流量迅速方便,且流量可以連續(xù)變化,適合化工連續(xù)生產(chǎn)的特點(diǎn)。所以應(yīng)用十分廣泛。缺點(diǎn)是閥門(mén)關(guān)小時(shí),阻力損失加大,能量消耗增多,不很經(jīng)濟(jì)。
?。?)改變泵的轉(zhuǎn)速
改變泵的轉(zhuǎn)速實(shí)質(zhì)上是改變泵的特性曲線(xiàn)。泵原來(lái)轉(zhuǎn)速為n,工作點(diǎn)為M,如下圖所示,若把泵的轉(zhuǎn)速提高到n1,泵的特性曲線(xiàn) H——Q往上移,工作點(diǎn)由M移至M1,流量由QM加大到QM1。若把泵的轉(zhuǎn)速降至n2,工作點(diǎn)移至M2,流量降至QM2。
這種調(diào)節(jié)方法需要變速裝置或價(jià)格昂貴的變速原動(dòng)機(jī),且難以做到連續(xù)調(diào)節(jié)流量,故化工生產(chǎn)中很少采。