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文档简介
1、泵基础知识,1,讲 解 目 录,一 泵的操作原理、构造及分类二 泵的基本参数三 泵的选型四 泵的汽蚀五 常见及需要注意的问题,泵基础知识,2,泵的操作原理、构造及分类,泵属于流体机械的一种,流体机械是指以流体为工作介质和能量载体的机械设备。 流体机械根据能量传递的方向不同,可分为原动机(水轮机、汽轮机)和工作机(泵、风机、压缩机)。泵属于工作机,即消耗能量的机械。 根据流体与机械相互作用的方式,可将流体机械又分为容积式、叶片式和其它形式,泵的操作原理、构造及分类,水泵是输送液体或使液体增压的机械。它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体,使液体能量增加,主要用来输送液体包括水、油、酸碱液、乳
2、化液、悬乳液和液态金属等,也可输送液体、气体混合物以及含悬浮固体物的液体,泵基础知识,3,根据不同的工作原理可分为容积水泵、叶片泵等类型。容积泵是利用其工作室容积的变化来传递能量;叶片泵是利用回转叶片与水的相互作用来传递能量,有离心泵、轴流泵和混流泵等类型。 1 、容积式泵:利用工作腔容积周期变化来输送液体。 2 、叶片泵:利用叶片和液体相互作用来输送液体,泵基础知识,4,离心泵 1、离心泵的工作原理 水泵开动前,先将泵和进水管灌满水,水泵运转后,在叶轮高速旋转而产生的离心力的作用下,叶轮流道里的水被甩向四周,压入蜗壳,叶轮入口形成真空,水池的水在外界大气压力下沿吸水管被吸入补充了这个空间。继
3、而吸入的水又被叶轮甩出经蜗壳而进入出水管。由此可见,若离心泵叶轮不断旋转,则可连续吸水、压水,水便可源源不断地从低处扬到高处或远方。综上所述,离心泵是由于在叶轮的高速旋转所产生的离心力的作用下,将水提向高处的,故称离心泵。 2、离心泵的一般特点 (1)水沿离心泵的流经方向是沿叶轮的轴向吸入,垂直于轴向流出,即进出水流方向互成90。 (2)由于离心泵靠叶轮进口形成真空吸水,因此在起动前必须向泵内和吸水管内灌注引水,或用真空泵抽气,以排出空气形成真空,而且泵壳和吸水管路必须严格密封,不得漏气,否则形不成真空,也就吸不上水来。 (3)由于叶轮进口不可能形成绝对真空,因此离心泵吸水高度不能超过10米,
4、加上水流经吸水管路带来的沿程损失,实际允许安装高度(水泵轴线距吸入水面的高度)远小于10米。如安装过高,则不吸水;此外,由于山区比平原大气压力低,因此同一台水泵在山区,特别是在高山区安装时,其安装高度应降低,否则也不能吸上水来,泵基础知识,5,二)轴流泵的工作原理及特点 1、轴流泵的工作原理 轴流泵与离心泵的工作原理不同,它主要是利用叶轮的高速旋转所产生的推力提水。轴流泵叶片旋转时对水所产生的升力,可把水从下方推到上方。 轴流泵的叶片一般浸没在被吸水源的水池中。由于叶轮高速旋转,在叶片产生的升力作用下,连续不断的将水向上推压,使水沿出水管流出。叶轮不断的旋转,水也就被连续压送到高处,泵基础知识
5、,6,三)混流泵的工作原理及特点 1、混流泵的工作原理 由于混流泵的叶轮形状介于离心泵叶轮和轴流泵叶轮之间,因此,混流泵的工作原理既有离心力又有升力,靠两者的综合作用,水则以与轴组成一定角度流出叶轮,通过蜗壳室和管路把水提向高处。 2、混流泵的一般特点 (1)混流泵与离心泵相比,扬程较低,流量较大,与轴流泵相比,扬程较高,流量较低。适用于平原、湖区排灌。 (2)水沿混流泵的流经方向与叶轮轴成一定角度而吸入和流出的,故又称斜流泵,泵基础知识,7,泵基础知识,8,一、操作原理 由若干个弯曲的叶片组成的叶轮置于具有蜗壳通道的泵壳之内。叶轮紧固于泵轴上,泵轴与电机相连,可由电机带动旋转。吸入口位于泵壳
6、中央与吸入管路相连,并在吸入管底部装一止逆阀。泵壳的侧边为排出口,与排出管路相连,装有调节阀。 离心泵之所以能输送液体,主要是依靠高速旋转叶轮所产生的离心力,因此称为离心泵,泵的操作原理、构造及分类,泵基础知识,9,离心泵的工作过程: 开泵前,先在泵内灌满要输送的液体。 开泵后,泵轴带动叶轮一起高速旋转产生离心力。液体在此作用下,从叶轮中心被抛向叶轮外周,压力增高,并以很高的速度流入泵壳。在泵壳中由于流道的不断扩大,液体的流速减慢,使大部分动能转化为压力能。最后液体以较高的静压强从排出口流入排出管道。泵内的液体被抛出后,叶轮的中心形成了真空,在液面压强(大气压)与泵内压力(负压)的压差作用下,
7、液体便经吸入管路进入泵内,填补了被排除液体的位置。 离心泵启动时,如果泵壳内存在空气,由于空气的密度远小于液体的密度,叶轮旋转所产生的离心力很小,叶轮中心处产生的低压不足以造成吸上液体所需要的真空度,这样,离心泵就无法工作。为了使启动前泵内充满液体,在吸入管道底部装一止逆阀。此外,在离心泵的出口管路上也装一调节阀,用于开停车和调节流量,泵的操作原理、构造及分类,泵基础知识,10,二、基本部件和构造 1)叶轮 将电动机的机械能传给液体,使液体的动能有所提高。 2)泵壳 汇集液体,作导出液体的通道; 使液体的能量发生转换,一部分动能转变为静压能。 3)轴封装置 为了防止高压液体从泵壳内沿轴的四周而
8、漏出,或者外界空气漏入泵壳内,泵的操作原理、构造及分类,泵基础知识,11,泵的操作原理、构造及分类,填料密封和机械密封的比较,泵基础知识,12,泵的操作原理、构造及分类,泵基础知识,13,三、泵的分类: 1)按工作叶轮数目来分类 单级泵:即在泵轴上只有一个叶轮。(NP、NPG系列,ASP系列,IL、BL系列等) 多级泵:即在泵轴上有两个或两个以上的叶轮,这时泵的总扬程为n个叶轮产生的扬程之和。(MHI、MVI系列) 二)按工作压力来分类 低压泵:压力低于100米水柱; 中压泵:压力在100650米水柱之间; 高压泵:压力高于650米水柱。(多级离心泵可达2800m,泵的操作原理、构造及分类,泵
9、基础知识,14,三)按叶轮进水方式来分类 单侧进水式泵:又叫单吸泵,即叶轮上只有一个进水口; 双侧进水式泵:又叫双吸泵,即叶轮两侧都有一个进水口。它 流量比单吸式泵大一倍,可以近似看作是二个单吸泵叶轮背靠背 地放在了一起。(ASP系列泵,单级单吸泵 单级双吸泵,泵的操作原理、构造及分类,泵基础知识,15,四)按泵壳结合缝形式来分类 水平中开式泵:即在通过轴心线的水平面上开有结合缝。 (最常见的水平中开泵是双吸泵。ASP系列泵) 垂直结合面泵:即结合面与轴心线相垂直。 (NP、NPG系列泵,IL、BL系列泵等。)五)按泵轴位置来分类 卧式泵:泵轴位于水平位置。 立式泵:泵轴位于垂直位置,泵的操作
10、原理、构造及分类,泵基础知识,16,六)按叶轮出来的水引向压出室的方式分类 蜗壳泵:水从叶轮出来后,直接进入具有螺旋线形状的泵壳。 (NP、NPG系列泵最具代表性) 导叶泵:水从叶轮出来后,进入它外面设置的导叶,之后进 下一级或流入出口管。 (常用于多级泵和轴流泵,比如MHI、MWI系列,泵的操作原理、构造及分类,泵的分类,泵的种类较多,一般按工作原理,大致可分类如下; 单级单吸泵 (BA型) 离心泵 单级双吸泵 (SH型) 叶片式泵 混流泵 多级泵 轴流泵 注塞泵 往复泵 隔膜泵 泵 容积式泵 齿轮泵 回转泵 螺杆泵 真空泵 其它类型泵 射流泵,泵基,17,离心泵 离心泵型号、品种规格及其变
11、型产品在农用泵中是最多的。根据水流入叶轮的方式、叶轮多少、泵身能否自吸以及配套动力大小和动力品种等,离心泵有单级单吸离心泵、单级双吸离心泵、多级离心泵、自吸离心泵、电动机泵和柴油机泵等,泵基础知识,18,1、单级单吸离心泵 老的泵型号有BA、B型单级单吸离心泵,80年代,国根据国际标准和排灌机械实际情况,对离心泵产品进行更新换代研制工作,并生产IB型、IQ型单级离心泵系列产品,已列为国家专业标准和行业标准。 单级单吸离心泵,水由轴向单面进入叶轮,叶轮只有一个,因此称为单级单吸离心泵。其特点是,与混流泵、轴流泵相比,扬程较高,流量较小,结构简单,使用方便。 IQ型单级单吸离心泵(又称轻小型离心泵
12、)是针对国国情并满足用户提出结构简单、重量轻、价格低、性能好和配套方便的要求而设计的,共有84种产品,分3个派生系列,413个规格型号,泵基础知识,19,2、单级双吸离心泵 它是从叶轮两面进水的单级双吸离心泵,因泵盖和泵体是采用水平接缝进行装配的,又称为水平中开式离心泵。与单级单吸离心泵相比,效率高、流量大、扬程较高。但体积大,比较笨重,一般用于固定作业。适用于丘陵、高原中等面积的灌区,也适用于工厂、矿山、城市给排水等方面。 单级双吸离心泵有S型、Sh型、SA型、SLA型几种型号,S型与Sh型的区别是,从驱动端看,S型泵为顺时针方向旋转,Sh型为逆时针方向旋转。SLA型为立式单级双吸离心泵。
13、3 多级离心泵 D型,泵基础知识,20,4、自吸离心泵 自吸泵是靠泵自身的特殊结构而产生自吸作用的单级单吸离心泵,称为自吸离心泵。和普通离心泵相比,在泵体结构上有显著差别:一是泵进口位置提高,有时还装上吸入阀;二是在出水侧设置了一个气水分离室。 泵外自吸泵,是在泵外加有自吸装置,如带有旋涡泵、水环真空泵、射流泵以及手动泵等。 自吸泵与普通离心泵相比,具有结构紧凑、使用操作简单,不但省去了起动前灌大量引水的麻烦,也省去了进水管低阀,减少了进水阻力,增加泵的出水量,但与同规格的普通离心泵的效率相比要低3%5%。自吸泵较多的是应用在轻小型喷灌机组和管道灌机组上,泵基础知识,21,潜水电泵 磁悬浮潜水
14、电泵它实现了世界潜水电泵领域重大突破,有效解决了传统潜水电泵的种种弊端:如转换效率偏低、耗电过高、扬程受限、轴承易损、检修频繁等。 潜水排污泵 采用高分子复合材料 高分子复合材料质是高分子聚合物,具有抗化学腐蚀性,可以提高泵的抗腐蚀性,能大大增强泵抵抗冲蚀和抗腐蚀能力。 太阳能水泵亦称光伏水泵,是当今世界上阳光丰富地区,尤其是缺电无电的边远地区最具吸引力的供水方式,泵基础知识,22,泵基础知识,23,流量,扬程,性能曲线,最大工作压力 (NP,轴功率,相似定律,功率计算公式,泵的基本参数,泵基础知识,24,泵的基本参数,泵基础知识,25,泵的基本参数,泵基础知识,26,泵的基本参数,泵基础知识
15、,27,泵的基本参数,泵基础知识,28,泵的基本参数,泵基础知识,29,泵的基本参数,泵基础知识,30,泵的基本参数,泵基础知识,31,泵的基本参数,泵的并联运行,泵基础知识,32,水泵并联示意图,泵的并联运行,水泵的并联是指两台或两台以上的离心泵各自从水源抽水,向共同的管路系统供水。 水泵并联运行的目的是: 1)增加流量:单台量不够,故用多台并联。 2)调节流量:用水量较多时,多开几台泵,用水量较少时,少开几台泵。 3)安全供水:在不允许断水的系统中,可互相切换,互为备用。 水泵并联运行也并不是随便几台泵都能并联工作的。水泵并联运行的条件是,并联运行的几台水泵的扬程应基本相等,并且扬程曲线是
16、下降的,不然的话,扬程低的水泵不能发挥作用,甚至会导致扬程低的那台泵倒转,泵基础知识,33,泵的串联运行,泵基础知识,34,泵串联示意图,泵的串联运行,泵串联运行的目的是为了获得较高的扬程。有时一台泵的扬程不够,更换一台扬程高一点的泵又没有合适的,这时我们可以用两台扬程较低的水泵串联起来工作。所谓两台泵串联就是将第一台水泵的出口接到第二台水泵的入口。水泵的串联运行并不是随便两台泵都能串联工作的,必须具备以下条件:1)两台泵的流量基本上相等,至少是两台泵的最大流量基本上相等才能串联。 后一台泵的强度应能承受两台泵的压力总和。串联运行后的总扬程是两台泵扬程的总和,流量还是一台泵的流量。若是两台流量
17、不相等的泵串联时,流量应等于流量小的那台泵的流量,流量大的那台泵发挥不出来。所以,最好是两台流量基本相等的泵串联。在两台泵流量不相等串联时,就将流量大的那一台放在前面,泵基础知识,35,泵基础知识,36,泵的基本参数,泵基础知识,37,泵的基本参数,泵基础知识,38,泵的基本参数,泵基础知识,39,泵的基本参数,泵基础知识,40,泵的基本参数,泵基础知识,41,泵的基本参数,泵基础知识,42,泵的基本参数,泵基础知识,43,Q1/Q2 = N1/N2 H1/H2 = (N1/N2)2 P1/P2 = (N1/N2)3,注意:如果叶轮直径改变或水泵转速改变,NPSH将发生变化,泵的基本参数,泵基
18、础知识,44,流量 200 l/s,扬程37.5m ,选用水泵型号ASP200B ,叶轮直径360mm 转速 1450RPM,效率 87% 工况点轴功率 84.5kW. 如果转速变为1000RPM,根据相似定律此时流量和扬程及功率为多少? N1 = 1450RPM, N2 = 1000RPM Q1= 200l/s Q2 = Q1 x N2/N1 = 200 x 1000/1450 = 138l/s H1 = 37.5m H2 = H1 x (N2/N1)2 = 37.5 x (1000/1450)2 = 17.8m P1 = 84.5kW P2 = P1 x (N2/N1)3 = 84.5 x
19、 (1000/1450)3 = 27.7kW,举例,泵的基本参数,泵基础知识,45,泵的基本参数,泵基础知识,46,泵的基本参数,泵基础知识,47,选型依据 : 我们要选择什么样的泵,需要哪些条件依据 ,水泵流量。 运行水泵台数及备用水泵台数。 水泵扬程。 水泵吸入口压力。 水泵数量。 NPSHA 供货范围。 供电条件 (频率,电压). 是否配有变频设备。 介质类型 (如:清水or乙二醇?冷冻水?冷却水?河水?海水? ). 介质温度,泵 的 选 型,泵基础知识,48,泵 的 选 型,泵基础知识,49,尽可能按照买方要求的参数、型式、材料等选型,其他的解决方法可做为选择。 如果买方对水泵的转速和
20、噪音要求不高,那么综合考虑扬程、流量、NPSH值满足的情况下选择最便宜的和高转速的泵型。 选择的水泵应在高效区范围内工作 。 选型时注意设计扬程与实际运行扬程差异,可以适当微调(下调)设计 扬程值,至我们水泵的高效点,这样更安全,泵 的 选 型,泵基础知识,50,泵 的 选 型,1、介质的特性:介质名称、密度、粘度、腐蚀性、毒性等。 a. 介质名称:清水、污水、石油等。当介质含气量75%时,最好选用齿轮泵或者螺杆泵。 b. 密度: 离心泵的流量与密度无关; 离心泵的扬程与密度无关; 离心泵的效率不随密度改变; 当密度1000Kg/m3时,电机的功率应该为一般功率与介质相对清水密度比的乘积,以防
21、电机过载超流,泵基础知识,51,c. 粘度: 介质的粘度对泵的性能影响很大,粘度过大时,泵的压头(扬程)减小,流量减小,效率下降,泵的轴功率增大。 当粘度增加时,泵的扬程曲线下降,最佳工况的扬程和流量均随之下降,而功率则随之上升,因而效率降低。一般样本上的参数均为输送清水时的性能,当输送粘性介质时应进行换算。 d. 腐蚀性:介质有腐蚀时,采用抗腐蚀性能好的材料。e. 毒性:考虑密封方式,可采用干气密封等,泵 的 选 型,泵基础知识,52,泵 的 选 型,2、介质中所含固体的颗粒直径、含量多少。 根据颗粒直径、含量多少,可选择采用单流道、双流道、多流道形式的叶轮。颗粒含量60%时,考虑采用渣浆泵
22、。3、介质温度:() 高温介质需考虑密封材料的选择及材料的热膨胀系数。介质温度偏低时,考虑采用低温润滑油和低温电机。 4、所需要的流量(Q)a、如果生产工艺中已给出最小、正常、最大流量,应按最大流量考虑。 b、如果生产工艺中只给出正常流量,应考虑留有一定的余量。 c、如果基本数据只给质量流量,应换算成体积流量,泵基础知识,53,5、扬程: 水泵的扬程大约为提水高度的1.151.2倍(使用于补水泵只给出系统图需要计算扬程的状况) 。 如遇到只给出最小流量、最大流量及相对应的扬程,应尽可能按大流量选择。 因为: a、高扬程的泵用于低扬程,便会出现流量过大,导致电机超载,若长时间运行,电机温度升高,
23、甚至烧毁电机 。 b、小流量泵在大流量下运行时,会产生汽蚀,泵长时间汽蚀,影响水泵过流部件的寿命,泵 的 选 型,泵基础知识,54,1、汽蚀形成 泵在运转中,抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的该液体汽化压力时,液体便在该处开始汽化,形成气泡,当含有大量气泡的液体流进叶轮内的高压区时,气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。在气泡破裂的同时,液体质点以很高的速度填充空穴,在此瞬间产生很强烈的水击作用,并以很高的冲击频率打击金属表面,冲击应力可达几百至几千个大气压,冲击频率可达每秒几万次,严重时会将壁击穿,泵 的 汽 蚀,泵基础知识,55,2.汽蚀的危害 a、叶轮上留下打击状的坑;影响叶轮
24、的使用寿命。 b、设备产生振动。 c、增加噪音。 d、轻微的汽蚀只会造成水泵效率或扬程的降低。低比转速泵 随汽蚀性能下降明显,高比转速泵,当汽蚀达到一定程度时,性能开始下降。 e、 严重的汽蚀会产生很强的噪音,并缩短水泵的使用寿。 f、 估算来讲,损失最大占设计扬程的3%。 g、 对于多级水泵, 汽蚀只会对第一级叶轮产生影响,泵 的 汽 蚀,泵基础知识,56,3、泵汽蚀的基本关系式为:NPSHcNPSHrNPSHNPSHa式中 NPSHa装置汽蚀余量又叫有效汽蚀余量,是指在现场条件下的汽蚀余量。它可也根据系统的设计图纸计算出来,越大越不易汽蚀; NPSHr泵汽蚀余量,又叫必需的汽蚀余量,是指水
25、泵的一个特性数据,它是由水泵制造厂商提供的。该数值在水泵的性能图表中已经被标示出来,越小泵抗汽蚀性能越好; NPSHc临界汽蚀余量,是指对应泵性能下降一定值的汽蚀量; NPSH许用汽蚀余量,是确定泵使用条件用的汽蚀余量。 为保证系统的安全运行:实际汽蚀余量值(NPSHa)必须 要 高于 设计汽蚀余量值(NPSHr)。 即:NPSHa NPSHr,泵 的 汽 蚀,泵基础知识,57,泵 的 汽 蚀,5.实际汽蚀余量(NPSHa)的计算公式 NPSHa = (Hz-Hf) +(Hp Hvp)其中:Hp = 水泵入口处液体表面的绝对压力 (m)Hz = 液体距离水泵中心线的静态高差 (m) 注: 对于
26、立式水泵 以第一级叶轮的中心线为准。Hf = 管路系统入口处摩擦和入口损失包括动压头。(m)Hvp = 在水泵工作温度下的液体蒸汽压力。 (m) 如果NPSHA数值很小,建议选择: 更大一些型号的水泵或转速更慢一些的水泵,泵基础知识,58,Hz = 5 mHf = 1.5m(摩擦阻力损失)Hp = 1.01325bar (大气压力)= 10.7m Hvp = 0.7011bar(90oC蒸汽压力)=7.4mNPSHA = (Hz-Hf) +(Hp -Hvp) = (5-1.5)+(10.7-7.4) = 6.8 m,泵 的 汽 蚀,泵基础知识,59,Hz = -0.5 m ; Hf = 1.5
27、m(摩擦阻力损失); Hp = 1.01325bar (大气压力)= 10.7m ; Hvp = 0.7011bar(90oC蒸汽压力)= 7.4m 。 NPSHA = (Hz-Hf) +(Hp -Hvp) = (-0.5-1.5)+(10.7-7.4) = 1.3 m,泵 的 汽 蚀,泵基础知识,60,4、防止汽蚀的措施 防止泵发生汽蚀从两方面考虑,即增大NPSHa和减小NPSHr,常用的以下几种方法。 a、减小几何吸上高度hg(或增加几何倒灌高度); h=10m- NPSH-h h:管路阻力,也叫安全系数,取:0.51.0m水柱 h:吸程 b、增加管径,尽量减小管路长度,弯头和附件等;c、
28、尽量调小流量,防止泵长时间在大流量下运行,泵 的 汽 蚀,泵基础知识,61,d、在同样转速和流量下,采用双吸泵,因减小进口流速、泵不易发生汽蚀;e、加诱导轮或增加叶轮进口处的光洁度。 f、对于在苛刻条件下运行的泵,为避免汽蚀破坏,可使用耐汽蚀材料,泵 的 汽 蚀,泵基础知识,62,1、电机的选择 电机的选择要留有一定的安全余量。 国内厂家经验做法: 轴功率 余量0.12-0.55kw 1.3-1.5倍0.75-2.2kw 1.2-1.4倍3.0-7.5 kW 1.15-1.25倍11 kW以上 1.1-1.15倍,常见及需要注意的问题,泵基础知识,63,2、离心泵启动时要关闭出口阀,轴流泵启动
29、时要打开出口阀。 因离心泵启动时,泵的出口管路内还没水,因此还不存在管路阻力和提升高度阻力,在泵启动后,泵扬程很低,流量很大,此时泵电机(轴功率)输出很大(据泵性能曲线),很容易超载,就会使泵的电机及线路损坏,因此启动时要关闭出口阀,才能使泵正常运行。 离心泵在零流量时,轴功率为额定工况下轴功率的3090。 轴流泵在零流量时,轴功率为额定工况下轴功率的140200。 所以轴流泵要开阀启动,常见及需要注意的问题,泵基础知识,64,3、泵启动前要检查泵轴运动是否正常,是否有卡死想象。点动电机,看运转方向是否正确。 4、泵安装时,泵进出口管路上不能承重。泵轴对中要在注满水的 条件下进行。 5、潜水排
30、污泵长期不用时,应清洗并吊起置于通风干燥处,注意防冻。若置于水中,每15天至少运转30min(不能干磨),以检查其功能和适应性,常见及需要注意的问题,泵基础知识,65,常见及需要注意的问题,泵基础知识,66,常见及需要注意的问题,泵基础知识,67,常见及需要注意的问题,常见及需要注意的问题,离心式水泵运转中,可能发生种种故障,现把可能发生故障原因和处理办法分别介绍如下。 一、水泵启动时不出水 1启动前未注水或未注满水。应停泵重新将水注满。 2吸水高度过大p应降低吸水高度,使不超过6米。 3吸水管漏气或有气泡,应检查吸水管,消灭漏气。 4水龙头堵塞,应清理水龙头。 5转数太低,检查动力情况。 二
31、、启动后,水泵排水量很小 1叶轮进水口被杂物堵塞,叶轮损坏或被堵塞;检查水泵第一段,清理杂物或更换叶轮。 2水龙头局部被堵塞;检查清理。 3吸水管路接头不严密;检查接头对口,上紧或换垫。 4叶轮筋磨损,口环密封圈磨损过大;检查确认后,更换口环密封圈。 5盘绠箱漏气;更换盘绠箱,泵基础知识,68,常见及需要注意的问题,三、水龙头突然掉水 1水龙头露出水面;停泵。 2水龙头被堵塞;停泵清理。 四、电动机电流过大 1启动时排水闸门末关严;启动时注意。 2平衡环板倾斜太大或零件有卡住现象;检查内部,把不正常部分修好。 3转动部分调整不正确,向吸水方向串,动过大,使叶轮抵住口环;先将叶轮转子推到进水侧顶
32、点,并应刻线检查。 4对轮接合不正或皮圈过紧;找正处理,泵基础知识,69,常见及需要注意的问题,五、乏水管泄水太多跑高压水 1平衡盘尾套与串水套间隙扩大;检查处理,必要时更换其中一个零件。 2橡胶平衡环装配不适当,未被支架或加紧圈压住,加紧圈下未加橡皮绳;取下支架,重新装配平衡环。 六、运转时泵有震动 1水泵和电动机中心未对好;检查调整。 2水管固定不正确;检查调整。 3支架轴承间隙大;检查调整。 4轴弯曲;检修,更换新轴。 5叶轮或平衡盘歪斜;检修。 6脚螺丝松弛,基础不紧固;拧紧脚螺栓或研究解决基础问题,泵基础知识,70,常见及需要注意的问题,七、轴承发热 1油不干净或油量不足;清洗轴承,
33、换油或加油。 2油圈不转或不灵活;检查处理。 3轴瓦间隙太小;适当调整(加垫或刮瓦)。 八、盘根发热 盘根装太紧或未浸透油;重新调整或更换。 九、平衡盘发热 乏水管内太脏或管上阀门未开启;清理或打开阀门。 十、水泵外壳发热 闸门关闭或无水情况下,水泵工作时间过长;停泵冷却,再开动时注意。 另外,水泵运转过程中,还会出现电动机故障,这里就不再介绍,泵基础知识,71,常见及需要注意的问题,二、水泵的使用(一)水泵的起动1 水泵起动前应检查各紧固处螺栓有无松动,有无异常响声,润滑部位油量是否充足等,尽早排除可能发生的问题,以免造成损失。2 水泵起动前应先灌引水。灌水前拧开放气螺塞,然后加水,直到从放
34、气孔向外冒水,再转动几下泵轴,如继续冒水,表明水已充满,然后关闭放气螺塞,准备起动,泵基础知识,72,常见及需要注意的问题,二)水泵的运行及停车1 水泵运行时注意事项。注意动力机运转情况,观察水温、油温是否正常;注意机组声响和振动,当机组振动过大或有杂音,往往是水泵发出故障的信号,必须停机检修排除隐患;进水口处有无漂浮物,底阀淹没深度是否足够;各紧固处是否松动,进水管各接头是否严密不漏气。2 水泵的停车。离心泵停车时,应慢慢关闭出水阀,逐渐降低动力机转速,使其处于轻载状态,最后停止动力机,泵基础知识,73,常见及需要注意的问题,三、水泵的维护和保养1 经常清洁水泵表面。2 用机油润滑的,每使用
35、 1 个月更换 1 次机油;用黄油润滑的,每半年更换 1 次黄油。3 避免抽排含泥沙过多的浑水,否则叶轮、口环、填料等处易磨损。4 水泵在冬季保存前,应进行全面检修,其范围包括动力机、传动设备及电气设备,泵基础知识,74,常见及需要注意的问题,故障现象 产生故障原因 排除措施启动后不上量 1、泵的运转方向不对2、启动前灌液不足3、泵体没有放空,内存有空气4、吸入管线或仪表漏气 1、停车检查电机转向2、停车重新灌泵3、重新放空4、检修不严密处,消除泄漏,泵基础知识,75,常见及需要注意的问题,运转过程中输液量减少 1、转速降低2、叶轮阻塞3、叶轮密封环磨损4、吸入空气5、排出管线阻力增加 1、检
36、查电压是否降低2、检查清洗叶轮3、检查更换密封环4、更换密封5、检查管线是否阻塞,泵基础知识,76,常见及需要注意的问题,轴功率过大(即电机运行电流过大) 1、填料(密封)压盖拧得太紧2、叶轮和泵体可能有磨擦3、泵轴与电机轴不同心4、泵的口环有磨损5、润滑情况不好6、泵内吸入杂物 1、调整压盖松紧度2、解体检查3、重新找正同心度4、更换口环(密封环)5、更换润滑油6、拆缸清理,泵基础知识,77,常见及需要注意的问题,振动大声音不正常 1、叶轮磨损或阻塞造成不平衡2、泵轴弯曲,泵零件发生磨擦3、联轴器不同心4、泵内发生气蚀现象5、轴承损坏6、地脚螺栓松动 1、清洗叶轮找平衡2、解体检查,更换轴
37、3、重新找正同心度4、检查并消除气蚀原因5、更换轴承6、拧紧地脚螺栓,泵基础知识,78,常见及需要注意的问题,轴承过热 1、轴承损坏2、轴承安装不当3、润滑油油质不良4、轴弯曲或联轴器不同心 1、更换轴承2、重新安装3、更换润滑油4、更换轴、找正同心度,泵基础知识,79,常见及需要注意的问题,端面泄漏 1、泵抽空机械密封损坏2、压盖螺丝松动3、动、静环磨损4、密封圈损坏5、操作条件改变,密封比压不够 1、更换密封2、上紧压盖螺丝 3、更换动、静环4、更换密封圈5、重新设计密封泵设备定期试运行及切换制度,泵基础知识,80,常见及需要注意的问题,电机、水泵及泵房振动的常见原因及消除措施。 1、电动
38、机振动常见原因及消除措施 1)轴承偏磨:机组不同心或轴承磨损。 消除措施:重校机组同心度,调整或更换轴承。 2)定转子摩擦:气隙不均匀或轴承磨损。 消除措施:重新调整气隙,调整或更换轴承。 3)转子不能停在任意位置或动力不平衡。 消除措施:重校转子静平衡和动平衡。 4)轴向松动:螺丝松动或安装不良。 消除措施:拧紧螺丝,检查安装质量。 5)基础在振动:基础刚度差或底角螺丝松动。 消除措施:加固基础或拧紧底角螺丝。 6)三相电流不稳:转矩减小,转子笼条或端环发生故障。 消除措施:检查并修理转子笼条或端环,泵基础知识,81,常见及需要注意的问题,2、水泵振动常见原因及消除措施 1)手动盘车困难:泵
39、轴弯曲、轴承磨损、机组不同心、叶轮碰泵壳。 消除措施:校直泵轴、调整或更换轴承、重校机组同心度、重调间隙。 2)泵轴摆度过大:轴承和轴颈磨损或间隙过大。 消除措施:修理轴颈、调整或更换轴承。 3)水力不平衡:叶轮不平衡、离心泵个别叶槽堵塞或损坏。 消除措施:重校叶轮静平衡和动平衡、消除堵塞,修理或更换叶轮。 4)轴流泵轴功率过大:进水池水位太低, 叶轮淹没深度不够,杂物缠绕叶轮,泵汽蚀损坏程度不同,叶轮缺损。 消除措施:抬高进水池水位,降低水泵安装高程消除杂物,并设置栏污栅,修理或更换叶轮。 5)基础在振动:基础刚度差或底角螺丝松动或共振。 消除措施:加固基础、拧紧地脚螺丝。 6)离心泵机组效
40、率急剧下降或轴流泵机组效率略有下降,伴有汽蚀噪音。 消除措施:改变水泵转速,避开共振区域,查明发生汽蚀的原因,采取措施消除汽蚀,泵基础知识,82,常见及需要注意的问题,水泵型号意义: Q:潜水, W:排污 ,G:管道, N:泥浆, Z:自吸, L:立式, D多级,IS 卧式单级 SH双吸,B:防爆,R 热水。 常用水泵种类 LG-高层建筑给水泵 DL-多级立式清水泵 BX-消防固定专用水泵 ISG-单级立式管道泵 IS -单级卧式清水泵 DA-多级卧式清水泵 QJ-潜水电泵,泵基础知识,83,常见及需要注意的问题,举例说明: 1、IS80-65-160 IS单级单吸清水离心泵 80进出口直径(
41、mm)65排出口直径(mm) 160叶轮直径(mm) 2、200QJ20-108/8 200-表示机座号200 QJ-潜水电泵 20流量20m3h 108-扬程108M 8-级数8级 3、3DA89: 3吸入管口径为3英寸; DA单吸多级分段式离心泵 8比转数被10除后化为整数的商; 9叶轮级数,9级,泵基础知识,84,常见及需要注意的问题,消防恒压切线泵具有变流稳压的特点,即在全流量范围内,压力变化不大,泵从零流量到所需最大流量范围内变化时,其压力变化在5%范围内,且小流量或零流量时不超压,从而避免了普通离心泵在消防现场中小流量时超压而大流量时供水不上的现象,泵基础知识,85,常见及需要注意
42、的问题,变流恒压切线泵和离心泵结构与性能的区别 1.叶轮 (1)叶轮结构和性能的区别 离心泵的叶轮为有前后盖板的扭曲叶片结构,切线泵的叶轮为全开式直叶片结构,如图1所示。叶轮在水力机械中作为核心部件对外特性起决定性的作用.(2)叶轮外径的差异 离心泵叶轮出口圆周速度相同的设计流量扬程的情况下,切线泵的叶轮外径比离心泵小,即达到同样的性能参数,切线泵的外形体积比离心泵小,这在一定程度上降低了生产制造成本 扬程流量曲线的形状也不同,如图2所示。离心泵的扬程曲线陡降,切线泵的扬程曲线比较平坦 2.泵体 (1)泵体压出室的差异 (2)泵体喉部的差异,泵基础知识,86,常见及需要注意的问题,变流恒压切线
43、泵和离心泵结构与性能的共性 尽管切线泵和离心泵两种泵存在着许多差异,但也有一些共同的特性,主要表现为: (1)从作用原理来看,都属于叶片式泵,符合动量矩原理,有别于容积式泵。 (2)在用叶轮切割法改变扬程曲线时,切线泵同离心泵一样,也符合切割定律公式: (3)压出室出口断面后的扩散管的作用是将液体的动能转化为压力能。试验结果表明,切线泵的扩散角可取=68,最大不宜超过l0。这与常规离心泵的设计方法是一致的,泵基础知识,87,泵基础知识,88,泵基础知识,89,常见及需要注意的问题,供水系统是国民生产生活中不可缺少的重要一环。传统的恒压供水方式是采用水塔、高水位箱、气压罐等设施实现的。 变频调速
44、技术是一种新型成熟的交流电机无极调速技术,它以其独特优良的控制性能被广泛应用于速度控制领域,特别是供水行业中。 恒压供水方式技术先进、水压恒定、操作方便、运行可靠、节约电能、自动化程度高,在泵站供水中可完成以下功能: (1)维持水压恒定; (2)控制系统可手动/自动运行变频恒压供水控制柜 (3)多台泵自动切换运行; (4)系统睡眠与唤醒,当外界停止用水时,系统处于睡眠状态,直至有用水需求时自动唤醒; (5)在线调整PID参数; (6)泵组及线路保护检测报警,信号显示等。 将管网的实际压力经反馈后与给定压力进行比较,当管网压力不足时,变频器增大输出频率,水泵转速加快,供水量增加,迫使管网压力上升
45、。反之水泵转速减慢,供水量减小,管网压力下降,保持恒压供水,泵基础知识,90,常见及需要注意的问题,变频应用方式 通常在同一路供水系统中,设置多台常用泵,供水量大时多台泵全开,供水量小时开一台或两台。在采用变频调速进行恒压供水时,就用两种方式,其一是所有水泵配用一台变频器;其二是每台水泵配用一台变频器。后种方法根据压力反馈信号,通过PID运算自动调整变频器输出频率,改变电动机转速,最终达到管网恒压的目的,泵基础知识,91,常见及需要注意的问题,PID控制原理 恒压供水设备 根据反馈原理:要想维持一个物理量不变或基本不变,就应该引这个物理量与恒值比较,形成闭环系统。我们要想保持水压的恒定,因此就必须引入水压反馈值与给定值比较,从而形成闭环系统。但被控制的系统特点是非线性、大惯性的系统,控制和PID相结合的方法,在压力波动较大时使用模糊控制,以加快响应速度;在压力范围较小时采用PID来保持静态精度。这通过PLC加智能仪表可时现该算法,同时对PLC的编程来时现泵的工频与变频之间的切换,泵基
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