水泵技术讲座

1、 水泵概述1、 水泵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者其他能量转换为液体，使液体能量增加。主要可分为容积式泵、叶片式泵和其他形式泵，容积泵主要利用工作腔容积的周期性变化来实现能量传递，叶片泵利用叶轮和液体的相互作用来实现能量传递。针对于水电站设备，技术供水、排水系统和消防水系统中常使用叶片式水泵，其中离心泵应用非常广泛。2、 离心泵（1） 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相四周，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。继而吸入的水又被叶轮甩出经蜗壳而进入

2、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，将水提相高处的，故称离心泵。可分为单吸离心泵和双吸离心泵。双吸离心泵有两个背靠背的叶轮，轴向两面进水，径向出水。（2） 型号意义 200S63A 200 泵吸入口直径为200mm； S单级双吸离心泵； 63  扬程为63m； A   叶轮外径第一次切割。（3） 一般特点1 水流沿叶轮轴向流入，径向流出。2 离心泵吸水是利用真空吸水，所以启动前要先向泵和吸水管内中充入水，或用真空泵排气，形成真空，而且泵内和吸

3、水管路的密封必需良好，不能漏气。（江咀电站技术供水系统水泵之所以没有先向泵内充水，是因为泵以及管道内本身是一个封闭环境。）3 理论上讲离心泵的吸水高度可达10m，但泵的密封不可能达到完全真空的要求，再加上管路中的水力损失，所以离心泵的安装高度（水泵叶轮轴线与水源面的高度差）一般低于10m。此外，在大气压力较低的地区，水泵安装高度还应相应减小，否则水泵吸水效果不好。4 双吸泵的结构，可增大水流量，并可一定程度上抵消水流对泵的轴向水推力。（4） 离心泵的基本构造叶轮，泵体，泵盖，挡水圈，泵轴，轴承，密封环（叶轮进口与泵壳间的间隙过大会造成泵内高压区的水经此间隙流向低压区，影响泵的出水量，效率降低！

4、间隙过小会造成叶轮与泵壳摩擦产生磨损。为了增加回流阻力减少内漏，延缓叶轮和泵壳的所使用寿命，在泵壳内缘和叶轮外援结合处装有密封环，密封的间隙保持在0.251.10mm之间为宜），填料函。（5） 使用1 泵的试运转应符合下列要求：（1） 驱动机的转向应与泵的转向相同；（2） 各固定连接部位应无松动，各润滑部位加注润滑剂的规格和数量应符合设备技术文件的规定；（3） 有预润滑要求的部位应按规定进行预润滑；（4） 各指示仪表，安全保护装置均应灵敏、准确、可靠；（5） 盘车应灵活，无异常现象；（6） 高温泵在试运转前应进行泵体预热，温度应均匀上升，每小时温升不应大于50；泵体表面与有工作介质进口的工艺管

5、道的温差不应大于40；（7） 设置消除温升影响的连接装置，设置旁路连接装置提供冷却水源；（8） 关闭出口阀启动。2 离心泵操作时应注意以下几点：（1） 禁止无水运行，不要调节吸入口来降低排量（可加装变频器来实现流量调节），禁止在过低的流量下运行；（2） 监控运行过程，彻底阻止填料箱泄漏，更换填料箱时要用新填料；（3） 确保机械密封有充分冲洗的水流，水冷轴承禁止使用过量水流；（4） 润滑剂不要使用过多；（5） 按推荐的周期进行检查。建立运行记录，包括运行小时数，填料的调整和更换，添加润滑剂及其他维护措施和时间。对离心泵抽吸和排放压力，流量，输入功率，洗液和轴承的温度以及振动情况都应该定期测量记录

6、。（6） 离心泵的主机是依靠大气压将低处的水抽到高处的，而大气压最多只能支持约10.3m的水柱，所以离心泵的主机离开水面10米无法工作。（6） 维护1 检查离心泵管路及结合处有无松动现象。用手转动离心泵，试看离心泵是否灵活。2 向轴承体内加入轴承润滑机油，观察油位应在油标的中心线处，润滑油应及时更换或补充。3 拧下离心泵泵体的引水螺塞，灌注引水。4 关好出水管路的闸阀和出口压力表。5 开动电机，试看电机转向是否正确。6 开动电机，当离心泵正常运转后，打开出口压力表视其显示出适当压力后，逐渐打开闸阀，同时检查电机负荷情况。7 尽量控制离心泵的流量和扬程在标牌上注明的范围内，以保证离心泵在最高效率

7、点运转，才能获得最大的节能效果。8 离心泵在运行过程中，轴承温度不能超过环境温度35，最高温度不得超过80。9 如发现离心泵有异常声音应立即停车检查原因。10 离心泵要停止使用时，先关闭闸阀、压力表，然后停止电机。11 离心泵在工作第一个月内，经100小时更换润滑油，以后每个500小时，换油一次。12 经常调整填料压盖，保证填料室内的滴漏情况正常。13 定期检查轴套的磨损情况，磨损较大后应及时更换。14 离心泵在寒冬季节使用时，停车后，需将泵体下部放水螺塞拧开将介质放净。防止冻裂。离心泵长期停用，需将泵全部拆开，擦干水分，将转动部位及结合处涂以油脂装好，妥善保管。 （7） 不出水故障原因1 进

8、水管和泵体内有气体2 水泵转速过低3 吸水扬程太大4 水流进出水管阻力损失过大5 其他原因：（1） 底阀打不开。通常是水泵搁置时间太长，底阀垫圈被粘死，无垫圈底阀可能会锈死。（2） 底阀滤器网被堵塞；或底阀潜水中污泥层中造成滤网堵塞。（3） 叶轮磨损严重。叶轮叶片经长期使用而磨损，影响了水泵性能。（4） 闸阀或止回阀有故障或堵塞会造成流量减小抽不上水。（5） 出口管道泄漏也会影响提水量。（8） 解决离心泵的汽蚀离心泵发生汽蚀是由于液道入口附近某些局部低压区处的压力降低到液体饱和蒸汽压，导致部分液体汽化所致。所以，凡能使局部压力降低到液体汽化压力的因素都可能是诱发汽蚀的原因。反之，凡是能增大进口

9、水流压力的方法都能有助于解决气蚀问题。产生汽蚀的条件应从吸入装置的特性，泵本身的结构以及所输送的液体性质三方面加以考虑。1 结构措施：采用双吸叶轮，以减小经过叶轮的流速，从而减小泵的汽蚀余量；在大型高扬程泵前装设增压前置泵，以提高进液压力；叶轮特殊设计，以改善叶片入口处的液流状况；在离心叶轮前面增设诱导轮，以提高进入叶轮的液流压力。2 泵的安装高度，泵的安装高度越高，泵的入口压力越低，降低泵的安装高度可以提高泵的入口压力。因此，合理的确定泵的安装高度可以避免泵产生汽蚀。3 吸液管路的阻力，在吸液管路中设置的弯头、阀门等管件越多，管路阻力越大，泵的入口压力越低。因此，尽量减少一些不必要的管件或尽

10、可能的增大吸液管直径，减少管路阻力，可以防止泵产生汽蚀。4 泵的几何尺寸，由于液体在泵入口处具有的动能和静压能可以相互转换，其值保持不变。入口液体流速高时，压力低，流速低时，压力高，因此，增大泵入口的通流面积，降低叶轮的入口速度可以防止泵产生汽蚀。5 液体的密度。输送密度越大的液体时泵的吸上高度就越小，当用已安装好的输送密度较小液体的泵改送密度较大的液体时，泵就可能产生汽蚀，但用输送密度较大液体的泵改送密度较小的液体时，泵的入口压力较高，不会产生汽蚀。6 输送液体的温度。温度升高时液体的饱和蒸气压升高。在泵的入口压力不变的情况下，输送液体的温度升高时，液体的饱和蒸气压可能升高至等于或高于泵的入

11、口压力，泵就会产生汽蚀。7 吸液池液面压力。吸液池液面压力较高时，泵的入口压力也随之升高，反之，泵的入口压力则较低，泵就容易产生汽蚀。8 输送液体的易挥发性在相同的温度下较易挥发的液体其饱和蒸汽压较高，因此，输送易挥发液体时的泵容易产生汽蚀。9 其他措施：采用耐汽蚀破坏的材料制造泵的过流部分元件；降低泵的转速。3、 轴流泵（1） 工作原理设将叶片悬挂在流体中，流体以一定的速度流过时，叶面发生负压，叶背发生正压，其正、负压力的大小与叶形及迎角(叶背与液流方向之倾角）以及流体速度的大小有关。如果流体不动，而叶片以相等速度在流体中运动时，则叶背和叶面受到与前相同的正压和负压，即叶面为负，叶背为正压。

12、在此压力作用下叶片将获得升力。如果将叶片固定在转轴上，形成螺旋桨，并使之不能沿轴向移动，则当转轴高速旋转时，叶面（螺旋桨下侧）因负压而有吸流作用，叶背因正压而有排流作用，如此一吸一排造成了液体(或气体）的流动。这就是轴流泵的工作原理。（2） 工作过程轴流泵的叶片一般浸没在被吸水源的水池中，如果叶片在水面以上，则需要真空泵制造真空。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，在经过泵叶片后方导向叶片使水流速度变为轴向，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。（3） 一般特点1 水流沿叶轮轴向进入，轴向流出。2 扬程低（113米）、流量大、效益高，适于平原、

13、湖区、河网区排灌。3 起动前不需灌水，操作简单。（4） 使用注意事项1 轴流泵不能随便将流量减小，否则，水泵将会出现不稳定工作状态，且产生剧烈的振动和噪音，效率也急剧地下降，这对水泵工作是很不利的。 2 为了减少动力机起动功率，轴流泵应开阀启动，因为此时功率最小，对动力机最安全。否则，电动机起动功率过大，以致烧毁电机。3 轴流泵不宜采用变阀来调节水泵性能。 一般采用变速（改变叶轮转速）和变角（改变叶片安装角度）调节。（5） 水泵不出水原因及解决办法1 水泵安装高度过高，降低水泵安装高程；2 水泵旋转方向不对，调整水泵旋转方向 ；3 水泵转速太低，改变传动速比，增加水泵转速 ；4 叶轮与叶片之间

14、断裂或叶片固定，重新安装叶轮，紧固螺帽，或更换叶轮螺帽松掉，叶片走动 ；5 叶片绕有大量杂物，停机回水冲杂几次，仍不出水，则需拆泵去杂。4、 混流泵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。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。5、 潜水泵潜水泵由于其使用范围广泛，故对其使用与维护做重点介绍。（1） 影响潜水泵正常

15、运行的主要原因1 漏电问题。潜水泵的特点是机泵一体，并一起没入水中，所以漏电问题是影响潜水泵正常运行的重要因素之一。2 堵转。潜水泵堵转时，定子绕组上将产生57倍于正常满载电流的堵转电流，如无保护措施，潜水泵很快烧毁。造成潜水泵堵转的原因很多，如叶轮卡住、机械密封碎片卡轴、污物缠绕等。 3 电源电压过低或频率太低。4 磨损和锈蚀。磨损将大大降低电泵性能，流量、扬程及效率均随之降低，叶轮与泵盖锈住了还将引起堵转。潜水泵零件的锈蚀不仅会影响水泵的性能，而且会缩短使用寿命。5 电缆线破裂、折断。电缆线破裂、折断不仅容易造成触电事故，而且水泵运行时极有可能处于两相工作的状态，既不出水又易损坏电动机。（

16、2） 潜水泵的运行维护1 使用以前的准备工作（1） 检查电缆线有无破裂、折断现象。使用前既要观察电缆线的外观，又要用万用表或兆欧表检查电缆线是否通路。电缆出线处不得有漏油现象。（2） 新泵使用前或长期放置的备用泵启动之前，应用兆欧表测量定子对外壳的绝缘不低于1M，否则应对电机绕组进行烘干处理提高绝缘等级。（3） 检查潜水电泵是否漏油。潜水电泵的可能漏油途径有电缆接线处、密封室加油螺钉处的密封及密封处0形封环。检查时要确定是否真漏油。造成加油螺钉处漏油的原因是螺钉没旋紧，或是螺钉下面的耐油橡胶衬垫损坏。如果确定O形封环密封处漏油，则多是因为O形封环密封失效，此时需拆开电泵换掉密封环。（4） 长期

17、停用的潜水电泵再次使用前，应拆开最上一级泵壳，盘动叶轮后再行启动，防止部件锈死启动不出水而烧坏电动机绕组。这对充水式潜水电泵更为重要。2 潜水泵运行中的注意事项（1） 潜污泵在无水的情况下试运转时，运转时间严禁超过额定时间。吸水池的容积能保证潜水泵开启时比运行中水位较高，以确保电机的冷却效果和避免因水位波动太大造成的频繁启动和停机，大中型潜污泵的频繁启动对泵的性能影响很大。（2） 当湿度传感器或温度传感器发出报警时，或泵体运转时振动、噪声出现异常时；或输出水量水压下降、电能消耗显著上升时，应当立即对潜污泵停机进行检修。（3） 有些密封不好的潜水泵长期浸泡在水中时，即使不使用，绝缘值也会逐渐下降

18、，最终无法投用，甚至在比连续运转的潜污泵在水中的工作时间还短的时间内发生绝缘消失现象。因此潜水泵在吸水池内备用有时起不到备用的作用，如果条件许可，可以在池外干式备用，等运行中的某台潜水泵出现故障时，立即停机提升上来后，将备用泵再放下去。（4） 潜水泵不能过于频繁开、停，否则将影响潜水泵的使用寿命。潜水泵停止时，管路内的水产生回流，此时立即再启动则引起电泵启动时的负载过重，并承受不必要的冲击载荷；另外，潜水泵过于频繁开、停将损坏承受冲击能力较差的零部件，并带来整个电泵的损坏。（5） 停机后，在电机完全停止运转前，不能重新启动。（6） 检查电泵时必须切断电源。（7） 潜水泵工作时，不要在附近洗涤物

19、品、游泳或放牲畜下水，以免电泵漏电时发生触电事故。3 潜水电泵的维护和保养（1） 经常加油，定期换油。潜水电泵每工作l000h，必须调换一次密封室内的油，每年调换一次电动机内部的油液。对充水式潜水电泵还需定期更换上下端盖、轴承室内的骨架油封和润滑油，确保良好的润滑状态。（2） 对带有机械密封的小型潜水电泵，必须经常打开密封室加油螺孔加满润滑油，使机械密封处于良好的润滑状态，使其工作寿命得到充分保证。（3） 及时更换密封盒。如果发现漏入电泵内部的水较多时(正常泄漏量为每小时0.1 mL)，应及时更换密封盒，同时测量电机绕组的绝缘电阻值。若绝缘电阻值低于0.5 M时，需进行干燥处理，方法与一般电动

20、机的绕组干燥处理相同。更换密封盒时应注意外径及轴孔中O形封环的完整性，否则水会大量漏人潜水泵的内部而损坏电机绕组。（4） 经常测量绝缘电阻值。用500V或1000V的兆欧表测量电泵定子绕组对机壳的绝缘电阻数值，在1M以上者(最低不得小于0.5M)方可使用，否则应进行绕组维修或干燥处理，以确保使用安全性。（5） 合理保管。长期不用时，WQ潜水排污泵不宜长期浸泡在水中，应在于燥通风的室内保管。对充水式潜水泵应先清洗，除去污泥杂物后再放在通风干燥的室内。潜水泵的橡胶电缆保管时要避免太阳光的照射，否则容易老化，表面将产生裂纹，严重时将引起绝缘电阻的降低或使水通过电缆护套进入潜水泵的出线盒，造成电源线的

21、相间短路或绕组对地绝缘电阻为零等严重后果。（6） 及时进行潜水泵表面的防锈处理。潜水泵使用一年后应根据潜水泵表面的腐蚀情况及时地进行涂漆防锈处理。其内部的涂漆防锈应视泵型和腐蚀情况而定。一般情况下内部充满油时是不会生锈的，此时内部不必涂漆。（7） 潜水泵每年(或累计运行2500h)应维护保养一次，内容包括：拆开泵的电动机，对所有部件进行清洗，除去水垢和锈斑，检查其完好度，及时整修或更换损坏的零部件；更换密封室内和电动机内部的润滑油；密封室内放出的润滑油若油质浑浊且水含量超50mL，则需更换整体式密封盒或动、静密封环。（8） 气压试验。经过检修的电泵或更换机械密封后，应该以0.2MPa的气压试验

22、检查各零件止口配合面处0形封环和机械密封的两道封面是否有漏气现象，如有漏气现象必须重新装配或更换漏气零部件。然后分别在密封室和电动机内部加入N7(或N10)机械油，或用Nl5机械油，缝纫机油，10号、15号、25号变压器油代用。（3） 潜水泵的常见故障及排除故障现象    原因分析排除方法      启动后不出水    (1) 叶轮卡住(2) 水泵扬程过低(3) 电源电压过低(4) 电源断电或断相(5) 电缆线断裂(6) 插头损坏(7) 电缆线压降过大(8) 定子绕

23、组损坏；电阻严重不平衡；其中一相或两相断路；对地绝缘电阻为零(1)清除杂物，然后用手盘动叶轮看其是否能够转动。若发现叶轮的端面同口环相擦，则须用垫片将叶轮垫高一点(2)改用高扬程水泵，或降低电泵的扬程(3)逐级检查电源的保险丝和开关部分，发现并消除故障；检查三相温度继电器触点是否接通，并使之正常工作(4)查出断点并连接好电缆线(5)更换或修理插头(6)根据电缆线长度，选用合适的电缆规格，增大电缆的导电面积，减小电缆线压降(7)对定子绕组重新下线进行大修，最好按原来的设计数据进行重绕   出水量过少   (1)扬程过高(2)过滤网阻塞(

24、3)叶轮流通部分堵塞(4)叶轮转向不对(5)叶轮或口环磨损(6)潜水泵的潜水深度不够(7)电源电压太低(1)根据实际需要的扬程高度，选择泵的型号，或降低扬程高度(2)清除潜水泵格栅外围的水草等杂物(3)拆开潜水泵的水泵部分，清除杂物(4)更换电源线的任意两根非接地线的接法(5)更换叶轮或口环(6)加深潜水泵的潜水深度(7)降低扬程   电泵突然不转   (1)保护开关跳闸或保险丝烧断(2)电源断电或断相(3)潜水泵的出线盒进水，连接线烧断(4)定子绕组烧坏 (1)查明保护开关跳闸或保险丝烧断的具体原因，然后对症下药，予以调整

25、和排除(2)接通电线(3)打开线盒，接好断线包上绝缘胶带，消除出线盒漏水原因，按原样装配好(4)对定子绕组重新下线进行大修。除及时更换或检修定子绕组外，还应根据具体情况找到产生故障的根本原因，消除故障        定子绕组烧坏       (1)接地线错接电源线(2)断相工作，此时电流比额定值大得多，绕组温升很高，时间长了会引起绝缘老化而损坏定子绕组(3)机械密封损坏而漏水，降低定子绕组绝缘电阻而损坏绕组(4)叶轮卡住，水泵处于三相制动状态，此时电流为六倍左右的额定电流，如无开关保护，