泵与泵站第七讲

1、第七讲第二章211泵吸水性能 212使用维护2-11离心泵的吸水性能。 水泵在运行中，它的吸口是处于低于大气压的环境下工作的。它的压力是一个负值，压力过低就会造成气蚀（即冷沸）。因此，在设计泵站时，应让水泵的吸口具有一定的压力。一 、气穴和气蚀1. 气穴的形成：由水的相图可知：温度不变，降低压力，当压力降到临界曲线，水就会由液相转变成气相（沸腾）由于其温度低于1000C，我们把这种现象称为“冷沸”。不同的水温，沸腾的压力不同，（饱和气压随水温而变化）。 2.气泡的成份： 溶解在水中的气体，首先析出。 然后是水蒸气。3.气泡的危害：气蚀 气泡在叶片入口处形成 进入叶片中 压力突然增大 气泡在四周

2、压力的作用下被（压灭）湮灭（转化成水）。气泡四周的水向气泡中心以很高的速度冲击，在气泡中心造成强烈的局部水锤现象，瞬间局部压力可达几十兆帕（可听到啪啪的噪声）称为气穴现象。 叶轮的金属表面受这种水击，其频率高达23万次/s，造成叶轮表面剥落和裂缝。在加上化学腐蚀。使叶轮破坏。叶轮进口端产生的这种效应叫“气蚀”。 4.气蚀的两个阶段：第一阶段：有轻噪声和轻振动。水泵扬程，效率有所下降。第二阶段气穴区迅速扩大，扬程，功率、效率急剧下降。产生气蚀的原因：水泵吸水口压力过低；吸水口进气。 二、吸水管中的压力变化及计算：1.吸水池水面水泵吸水口的能量方程：VO水池液面流速， VO=0 2、由水泵的吸水口

3、（安装压力表）泵内叶轮入口背面边缘（压力最低点）的压力降h。 还有压力降低、1-1断面叶轮入口0-0由于流速变化压力下降， 、0-0断面K点（叶轮背水面边缘）由于流速变化使压力下降，h2比较大，一般不小于3米。 、其它：入口摩擦损失，叶轮进口冲击损失，h3 h=h1+h2+h3 （注Ck2书中WK2）注：h实验测定出来的。 3、气蚀临界状态：临界状态 相界时的状态 （趋于还没达到）。P11-1截面的要求临界压力，凡临界都加“”表示。 4、临界安装高度 由（1）代入（）式： （理论公式） 三、水泵最大安装高度：一般吸水面都低于自然地坪，泵安装低，则泵房空间大 泵房造价高。泵安装高，则泵房空间小

4、泵房造价低。 所以水泵安装除特殊要求外，尽量安装高一些。1.水泵厂的允许吸水口的压力 ：是由实验得来的，实验条件：水温200C，大气压10.33mH2O。pk临界压力 。 式中的(1.21.3)，是把泵内的压力降取了一个2030%的安全系数。2.水泵最大安装高度： 列：吸水口水池水面能量方程： HV水泵泵壳吸口的测压孔的真空值（mH20）。水泵样本的允许吸上真空高度HS就是HV的最大限值。即: 水泵最大安装高度Hss ： 3.水泵厂提供的允许吸上真空高度HS的表示法。（1）数字表示法：水泵最高效率点的工况值，即最高效率工况流量Q所对应的允许吸上真空高度HS。（2）曲线表示法：厂家给出一个与流量

5、相关的吸水性能曲线， 应取高效段内最低值。 4、 环境变化时的换算： HS的使用条件：水温20，大气压10.33mH20如果在高原地区，或抽升的是高于20的水。不加以修正，则可能造成气蚀。表28：海拔高度与大气压（ ）的关系。 表27：水温与饱和蒸气压（hva）的关系。 Hs修正后的允许吸上真高度。Hs样本的最大允许吸上真空高度。ha安装地点的大气压（ ）mH2O，由表29查出。 hva实际水温的饱和蒸汽压（ mH2O ）由表2-查出。 考试常有内容四、气蚀余量（NPSH） （Net Positve(正压) Suction （吸水） Head）净正吸水口水头有些水泵需要在低于水面下工作，常用气

6、蚀余量这个词来衡量其吸水性能。气蚀余量hSv指水泵进口处，单位重量液体所具有的超过饱和蒸汽压（200C水温）的富裕能量。（压能）1、泵吸水口叶轮压力最低点的方程： 临近发生气蚀时，即PK临近汽化压力 PK PVa由PVa代入（1）中： 令：称为总气蚀余量或称临界气蚀余量。（泵入口叶轮背面气蚀可能发生点的最低要求余量） HSV水泵入口处单位重量的水，所具有超过汽化压力的余裕压能在加上 。 它们的大小通常换算到泵轴基准面上（卧式泵），如果是立式泵，则换算到叶片进水边的中点。水泵厂提供的气蚀余量（NPSH；HSV；hsv） 水泵厂为了防止气蚀，增加了一个0.3mH20的安全裕度。即：我们设计泵站时，

7、一般还须再加0.40.6mH20的安全量。由（3）可得： 3、工程设计：列：1-1断面吸水井水面的能量方程： 代入（4）式： 用 （泵轴高于吸水面） HVa该水温下的气化压力（mH2O）查表2-7Ha吸水井表面大气压（mH2O）查表2-8若泵轴低于吸水面则: HSV=hahvahs+HSS工称应用中，我们求出HSS，再考虑 0.40.6 mH2O的安全量。 分析图：2-12离心泵机组的使用及维修 一、泵启动前的准备工作：1.检查：各螺栓，轴承中的润滑油。出水阀门（关），压力表（正常），和压力表的旋塞阀。2.盘车：用手转动联轴器，转动是否均匀，有无正常声响，是否有杂物，是否冻结，填料的松紧，轴承

8、是否缺油，轴是否弯曲变形。3.灌水：（灌泵）当泵轴高于吸水面时，停泵后，泵中水由于渗漏漫漫流空。 空气密度是水密度的1/800。泵中液体的离心力J（N）式中：r半径（m）; W体积（m3）；角速度（1/s）；密度（kg/m3）；g重力加速度（m/s2）。 空气的密度约为水的1/800所以：J水1/800=J气 灌泵：吸口的真空值可达600mmHg空转时，仅为0.75mmHg。当HSS较大时，不能抽上水来。所以，要灌泵才能启动。 4.新装水泵检查：电机转向，应与水泵要求一致。如不一致，换接三相电源线的任意两条。5.启动：闭闸启动（轻载启动）水泵转速均匀后，应即刻打开真空表和压力表上的阀门，压力表

9、上升至零流量的扬程时，打开压力阀；真空表读数增加；压力表逐渐下降；电流表读数逐渐增大。（水泵闭闸运行时间不超23min，否则水发热。） 启动程序：关闭所有闸阀 开泵 开压力表；真空阀 开吸水管阀 开压水管阀。二、运行中应注意的问题：（1）检查各种仪表工作是否正常。 电流表：过大；过小都应停车。（2）流量计是否正常：无流量计时，看真空表、压力表、压差、电流。（可估算流量） （3）检查填料盒是否发热，滴水是否正常。（4）电机轴承和机壳温升。（5）注意油环，应自由的随泵轴作不同步转动随时听机组声响是否正常。（6）定期记录水泵的流量扬程，电流、电压、功率等有关数据，严格执行岗位责任制和安全操作规程。三

10、、水泵停车（停泵）关出水闸停泵（实行闭闸停车）关真空表压力表阀擦拭泵和电机。冬季可能冰冻时，应放空泵中的水。为什么实行闭闸停车：防止发生水锤。四、水泵的故障和排除 （书见P87表29 ） 离心泵常见的故障及其排除故障产生原因排除方法启动后水泵不出水或出水不足1.泵壳内有空气，灌泵工作没做好。1.继续灌水或抽气。2.吸水管路及填料有漏气。2.堵塞漏气，适当压紧填料。3.水泵转向不对。3.对换一对接线、改变转向。4.水泵转速太低。4.检查电路，是否电压太低。5.叶轮进水口及流道堵塞。5.揭开泵盖，清除杂物。6.底阀堵塞或漏水。6.清除杂物或修理。7.吸水井水位下降，水泵安装高度太大。7.核算吸水高

11、度，必要时降低安装高度。8.减漏环及叶轮磨损。8.更换磨损零件。9.水面产生漩涡，空气带入泵内。9.加大吸水口淹没深度或采取防止措施。10.水封管堵塞。10.拆下清通。离心泵常见的故障及其排除故障产生原因排除方法水泵开启不动或启动后轴功率过大1.填料压得太死，泵轴弯曲，轴承磨损。1松一点压力，矫直泵轴，更换轴承2.多级泵中平衡孔堵塞或回水管堵塞。2清除杂物，疏通回水管路3.靠背轮间隙太小，运行中两轴相项。3.调整靠背轮间隙4.电压太低。4二检查电路，向电力部门反映情况5.实际液体的比重远大于设计液体的比重。5更换电动机，提高功率6.流量太大，超过使用范围太多。6关小出水闸阀离心泵常见的故障及其

12、排除故障产生原因排除方法水泵机组振动和噪1.地脚螺栓松动或没填实。1.拧紧并填实地脚螺栓。2.安装不良，联轴器不同心或泵轴弯曲。2.扰正联轴器不同心度，矫直或换轴。3.水泵产生气蚀。3.降低吸水高度，减少水头损失。4.轴承损坏或磨损。4.更换轴承。5.基础松软。5.加固基础。6.泵内有严重摩擦。6.检查咬住部位。7.出水管存留空气。7.在存留空气处，加装排气阀。离心泵常见的故障及其排除故障产生原因排除方法轴承发热1.轴承损坏。1.更换轴承。2.动轴承缺油或油太多（使用黄油时）2.按规定油面加油，去掉多余黄油。3.油质不良，不干净。3.更换合格润滑油。4.轴弯曲或联轴器没找正。4.矫直或更换泵轴的正联轴器。5.滑动轴承的甩油环不起作用。5.放正油环位置或更换油环。6.叶轮平衡孔堵塞，使泵的轴向力不能平衡。6.清除平衡孔上堵塞的杂物。7.多级泵平衡轴向力装置失去作用。7.检查回水管是否堵塞，联轴器是否相碰，平衡盘是否损坏。离心泵常见的故障及其排除故障产生原因排除方法电动机过载1.转速高于额定转速