离心泵基本构件功能材料

3.泵浦(Pump)

Photo:www.kubota-kikou.co.jp-1スクリューポンプ-2泵的分類

分類

型式

特點

動能式

離心泵

輸送率大，價廉，低揚程

正位移式

往復泵

產生高壓

旋轉泵

輸送高黏性液體

特殊式

酸泵

輸送腐蝕性、危險性液體

氣升泵

輸送腐蝕性、危險性液體-3泵浦種類離心式渦卷泵浦透平泵浦混流泵浦軸流泵浦迴轉式

齒輪泵浦外齒輪泵浦內齒輪泵浦螺旋泵浦單軸式雙軸式三軸式輪葉泵浦定容積式非定容積式-4泵浦種類往復式

徑向柱塞泵浦定容積式非定容積式迴轉式柱塞泵浦軸向柱塞泵浦徑向柱塞泵浦-5ポンプの性能容量ポンプの流量であり体積／時間の単位を持つ。揚程、ヘッド

吸込みと吐出の圧力差を水頭に換算して長さの単位で表示するものである。ターボ形ポンプでは液体の密度が異なっても揚程はほぼ一定に保たれる。軸動力ポンプを駆動するのに必要な仕事率である。-6ポンプの性能効率軸動力のうち流体の機械的エネルギーに変換された割合のことをいう。損失分は主として熱エネルギーに転化し流体やポンプ自体を加熱することとなる。NPSH、有効吸込みヘッド

キャビテーションの発生しにくさを示す。吸込み圧力と液体の蒸気圧の差を水頭に換算したもので、この値の最小必要量を所要NPSHという。ポンプの運転条件におけるNPSHが所要NPSHを上回らないと、キャビテーションによる振動、効率低下、機械的損傷などが起こる可能性がある。-7ポンプの性能性能曲線各種性能値をグラフとして表現したものである。ターボ形ポンプでは横軸に容量、縦軸に揚程を取った性能曲線が最も良く使用される。-8離心式抽水機離心式泵在農場抽水灌溉及排水使用上極為普遍，水中含有少量泥沙也可以運轉，構造簡單操作容易，具有機體小、佔地少、耐用性高、故障少、性能好、效率高等優點。-9離心泵離心泵的揚程不高，一般單級的揚程約僅數十公尺，而多級式者可達數百公尺。但輸送量可從數m3/hr至數千m3/hr。從離心泵的特性曲線中有一效率最高點稱為能率點，可獲得較少的摩擦及震動，使泵浦能較平順的操作。-10離心泵的葉輪型式

型式

特點

葉片形狀

徑流式

(radialflowtype)

流體從葉輪的直徑方向流出。流量較小，揚程較高。

軸流式

(axialflowtype)葉片的方向呈螺旋槳狀，使流體從葉輪的軸心方向流出。流量較大，揚程較低。

混流式

(mixedflowtype)

介於徑流式與軸流式之間的型式。

-11流體的性質對離心泵的影響

黏性液體：由於離心泵為動力式泵浦，對黏度大於40cP的流體會有揚程降低、馬力增大及流量減少的不良影響。而若黏度更大於100cP則影響非常嚴重，而不適合輸送，此時應改用旋轉泵。揮發性流體：汽油、煤油、酒精等揮發性液體的蒸氣壓很高，必須考慮是否會發生空洞現象。-12流體的性質對離心泵的影響懸浮性固體粒子的液體：為避免懸浮固粒與泵殼之間發生摩擦而損壞，一般以橡皮被覆的方式，將泵殼與葉輪之表面包覆。腐蝕性液體：酸鹼等腐蝕性液體須選用鎳合金、石墨或碳化矽內襯的離心泵。-13往復式抽水機往復式抽水機速度慢，容量小，液體可以升舉得很高，適合抽清潔的液體，如舊式的抽水機。然而此種抽水機原理，更早之應用又如農村社會手壓式唧水器為多。-14旋轉式抽水機主要在給水體加壓，轉軸由馬達帶動，速度高，早期多運用在家庭或田間低流量抽水區域使用，亦有應用於黏稠的液體如石油之抽取。由於此型設計能量損失較大，機械效率較後期研發之離心式抽水機差，故目前較少應用於抽水。-15壓氣式抽水機利用壓力將空氣注入管中，使管中水與空氣混合降低密度與壓力而產生之壓力差而將管中水位抬升而把水抽出。-16沉水式泵浦故障排除法不能啟動原因1.電源開關接觸不良

2.電壓下降

3.電源線斷路

4.葉輪卡住

5.單相運轉排除方法1.檢查電源及保險絲

2.調整電壓線路避免過長

3.電源線檢修

4.清理葉輪

5.檢查電源揚水量少原因1.葉輪磨損

2.吸入口底板磨損

3.排水管堵塞

4.電壓下降

5.排水管路破裂漏水

6.馬達逆向運轉(三相者)排除方法1.更換葉輪

2.調整底板與葉輪之間隙

3.排出管路清理

4.調整電壓線路檢查

5.修換排水管

6.更換其中的二相異常之噪音原因1.葉輪破損

2.軸承損壞

3.馬達逆向運轉(三相者)排除方法1.葉輪更換

2.軸承換新

3.更換其中的二相Source:.tw-17離心泵的分類

依葉輪型式可分為徑流式(radialflowtype)、軸流式(axialflowtype)及混流式(mixedflowtype)依主軸方向可分為垂直式與水平式

依葉輪數目可分為單級式與多級式

依吸入口的不同可分為單吸式與雙吸式

-18離心泵基本構件

功能材料

葉輪帶動液體作高速轉動，以產生離心力使流體獲得動能。

青銅、不鏽鋼316SS、鎳合金

外殼扁圓形，與葉輪間空隙為渦形室，引導流體流動，並使流體的動能轉變成壓力。

鑄鐵

主軸連接馬達及葉輪，使馬達帶動葉輪轉動。

不銹鋼

填料箱(防止液體滲漏的構件)packing

為最簡單的防滲組件，適用於水泵等滲漏時無危險性者。

石棉、teflon

gland將襯墊加壓使主軸緊密。

不鏽鋼

水封或油封此種密封的內部有通孔連接水或密封油，這些密封液體壓力高過泵的輸送液體，所以可阻止滲漏。

機械密封活動式的機械組件，原理是接觸主軸的一面隨軸轉動，另一面則靜止不動。是最有效的軸封裝置。

軸承減少主軸的摩擦，並且使主軸的位置精確的固定。

鋼質球軸承

外架將泵的各部分構件，牢固的固定在基地上。

碳鋼

-19ポンプの種類ポンプの構造及び特徴についてポンプの構造及び特徴について出典(p.19-p.41)：田口博之(2005),ポンプの構造及び特徴について,月刊浄化槽.-20（１）ターボ形ポンプ遠心ポンプ揚水する高さは、低揚程から高揚程まで幅広い揚程範囲（数mから数百m程度）で使用される。図-1渦巻ポンプ-21（１）ターボ形ポンプ斜流ポンプ斜流ポンプの揚水高さは低揚程から中揚程に適している。（数mから３０m程度）図-2斜流ポンプ-22（１）ターボ形ポンプ軸流ポンプ揚水高さは、低揚程に適している（１mから６m程度）図-3軸流ポンプ-23（２）容積形ポンプ往復動ポンプピストンの往復動でシリンダ内に液体を吸込み、圧力を加え吐出するポンプであり、注射器の基本原理と同様である。プランジャーポンプも同原理であるが、ピストンとシリンダの隙間のシールがピストン側に付いているのがピストンポンプといい、シリンダ側に付いているのがプランジャーポンプと言う。-24（２）容積形ポンプ往復動ポンプポンプ特性は、高圧力・小水量であり、洗浄用ポンプとして多く利用されている。ダイヤフラムポンプは、ゴムなどの隔膜を往復動させることにより揚水するもので、小水量で粘性の高いものを送る場合に利用され、汚水処理などの薬品注入用に多く使用されている。-25（２）容積形ポンプ往復動ポンプ図-4ピシトン（プランジャー）ポンプ図-5ダイヤフラムポンプ-26（２）容積形ポンプ回転ポンプ２個の歯車を組み合わせて、回転させる事により揚送する構造で、オイル、重油など粘性の高い液体を送るのに多く使用されている。図-6ギヤーポンプ-27（２）容積形ポンプ回転ポンプスクリュー（ねじ）ポンプは、回転運動を前進運動に変換する構造で、粘性物の揚送に適している。汚水処理では、汚泥の移送に多く使用されている。図-7スクリュー（ねじ）ポンプ-28（２）容積形ポンプ回転ポンプベーンポンプは、ケーシングと回転体が偏心しておりケーシングに沿って送り出す構造で、ゴム製羽根車のものは汚泥の移送に使用されている。-29

図-8ベーンポンプ図-9ラバーベーンポンプ（２）容積形ポンプ回転ポンプ-30（３）特殊形ポンプ渦流ポンプ（カスケードポンプ）小水量・高揚程のポンプ特性で家庭用の浅井戸ポンプに多く使われている。図-10渦流（カスケード）ポンプ-31（３）特殊形ポンプ気泡ポンプ（エアリフトポンプ）両端の開放された管を液中に入れ、管の下部から圧縮空気を送り、管内液の見掛け比重を小さくすることにより、管外側の液体比重の差で揚送する。汚水処理場の返送汚泥に多く利用されている。図-11気泡（エアリフト）ポンプ-32（３）特殊形ポンプジェットポンプ吸込み全揚程が高い場合に使用されるポンプで、吐出水を吸込管へ返送し、ジェット噴流として水を吸上げる。井戸ポンプで地下水位が低い場合に利用される。-33（３）特殊形ポンプジェットポンプまた流入調整槽の撹拌目的に、水中ポンプでジェット噴流を発生させて空気を吸込み、好気撹拌を行う目的で利用されている。図-12ジェットポンプ-34

図-13自吸式陸上ポンプ据付図-35