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管道离心泵

作者: 来源: 日期:2017-6-13 12:20:59 人气:101 加入收藏 评论:0 标签:

  管道离心泵是供输送清水及物理化学性质类似于清水的其它液体之用,适用于工业和城市给排水、高层建筑增压送水、园林喷灌、消防增压、远距离输送、暖通制冷循环、浴室等冷暖水循环增压及设备配套。

  构造组成

  管道离心泵的基本构造是由六部分组成的分别是叶轮,泵体,泵轴,轴承,密封环,填料函。

  叶轮

  是离心泵的核心部分,它转速高出力大,叶轮上的叶片又起到主要作用,叶轮在装配前要通过静平衡实验。叶轮上的内外表面要求光滑,以减少水流的摩擦损失。

  泵体

  也称泵壳,它是水泵的主体。起到支撑固定作用,并与安装轴承的托架相连接。

  泵轴

  泵轴的作用是借联轴器和电动机相连接,将电动机的转距传给叶轮,所以它是传递机械能的主要部件。

  轴承

  是套在泵轴上支撑泵轴的构件,有滚动轴承和滑动轴承两种。滚动轴承使用牛油作为润滑剂,加油要适当,一般为2/3~3/4的体积:太多会发热,太少又有响声并发热!滑动轴承使用的是透明油作润滑剂的,加油到油位线。太多油要沿泵轴渗出并且漂贱,太少轴承又要过热烧坏造成事故!在水泵运行过程中轴承的温度最高在85度一般运行在60度左右,如果高了就要查找原因(是否有杂质,油质是否发黑,是否进水)并及时处理!

  密封环

  又称减漏环。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!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0.25~1.10mm之间为宜。

  填料函

  主要由填料,水封环,填料筒,填料压盖,水封管组成。填料函的作用主要是为了封闭泵壳与泵轴之间的空隙,不让泵内的水流不流到外面来也不让外面的空气进入到泵内。始终保持水泵内的真空!当泵轴与填料摩擦产生热量就要靠水封管住水到水封圈内使填料冷却!保持水泵的正常运行。所以在水泵的运行巡回检查过程中对填料函的检查是特别要注意!在运行600个小时左右就要对填料进行更换。

  过流部件

  离心泵的过流部件有:吸入室,叶轮,压出室三个部分。叶轮室是泵的核心,也是流部件的核心。泵通过叶轮对液体的作功,使其能量增加。叶轮按液体流出的方向分为三类:

  (1)径流式叶轮(离心式叶轮)液体是沿着与轴线垂直的方向流出叶轮。

  (2)斜流式叶轮(混流式叶轮)液体是沿着轴线倾斜的方向流出叶轮。

  (3)轴流式叶轮液体流动的方向与轴线平行的。

  叶轮按吸入的方式分为二类:

  (1) 单吸叶轮(即叶轮从一侧吸入液体)。

  (2) 双吸叶轮(即叶轮从两侧吸入液体)。

  叶轮按盖板形式分为三类:

  (1) 封闭式叶轮。

  (2) 敞开式叶轮。

  (3) 半开式叶轮。

  其中封闭式叶轮应用很广泛,前述的单吸叶轮双吸叶轮均属于这种形式。

  工作原理

  离心泵的工作原理是:离心泵所以能把水送出去是由于离心力的作用。水泵在工作前,泵体和进水管必须罐满水形成真空状态,当叶轮快速转动时,叶片促使水很快旋转,旋转着的水在离心力的作用下从叶轮中飞去,泵内的水被抛出后,叶轮的中心部分形成真空区域。水原的水在大气压力(或水压)的作用下通过管网压到了进水管内。这样循环不已,就可以实现连续抽水。在此值得一提的是:离心泵启动前一定要向泵壳内充满水以后,方可启动,否则将造成泵体发热,震动,出水量减少,对水泵造成损坏(简称“气蚀”)造成设备事故!

  性能曲线

  水泵的性能参数如流量Q 扬程H 轴功率N 转速n效率η之间存在的一定的关系。他们之间的量值变化关系用曲线来表示,这种曲线就称为水泵的性能曲线。

  水泵的性能参数之间的相互变化关系及相互制约性:首先以该水泵的额顶转速为先决条件的。

  水泵性能曲线主要有三条曲线:流量—扬程曲线,流量—功率曲线,流量—效率曲线。

  特性曲线

  它是离心泵的基本的性能曲线。比转速小于80的离心泵具有上升和下降的特点(既中间凸起,两边下弯),称驼峰性能曲线。比转速在80~150之间的离心泵具有平坦的性能曲线。比转数在150以上的离心泵具有陡降性能曲线。一般的说,当流量小时,扬程就高,随着流量的增加扬程就逐渐下降。

  流量

  轴功率是随着流量而增加的,当流量Q=0时,相应的轴功率并不等于零,而为一定值(约正常运行的60%左右)。这个功率主要消耗于机械损失上。此时水泵里是充满水的,如果长时间的运行,会导致泵内温度不断升高,泵壳,轴承会发热,严重时可能使泵体热力变形,我们称为“闷水头”,此时扬程为最大值,当出水阀逐渐打开时,流量就会逐渐增加,轴功率亦缓慢的增加。

  它的曲线象山头形状,当流量为零时,效率也等于零,随着流量的增大,效率也逐渐的增加,但增加到一定数值之后效率就下降了,效率有一个最高值,在最高效率点附近,效率都比较高,这个区域称为高效率区。

  分类

  离心泵的种类很多,分类方法常见的有以下几种方式

  1、按叶轮吸入方式分:单吸式离心泵 双吸式离心泵。

  2、按叶轮数目分:单级离心泵 多级离心泵。

  3、按叶轮结构分:敞开式叶轮离心泵 半开式叶轮离心泵 封闭式叶轮离心泵。

  4、按工作压力分:低压离心泵 中压离心泵 高压离心泵边 立式离心泵。

  5、按形式分:立式管道泵 卧式管道泵

  管道离心泵主要系列产品有管道离心泵、立式热水泵、立式高温离心泵、立式管道化工泵、立式管道油泵、立式不锈钢防爆型化工离心泵。

  应用

  1. 立式热水泵适用于冶金、化工、纺织、木材加工、造纸以及饭店、浴室、宾馆等锅炉高温热水增压循环输送以及城市住房采暖循环用泵,使用温度120℃以下。

  2. 立式高温离心泵广泛用于:能源、冶金、化工、纺织、造纸以及饭店、浴室、宾馆等锅炉高温热水增压循环输送以及城市住房采暖循环用管道泵,使用温度240℃以下。

  3. 立式管道化工泵,供输送不含固体颗粒,具有腐蚀性,粘度类似于水的液体,适用于石油、化工、冶金、电力、造纸、食品制药和合成纤维等部门,使用温度为-20℃ ~ 120℃。

  安装注意

  (1)安装的基座表面必须平整、清洁并能承受相应的载荷;
  (2)在需要固定的地方要使用地脚螺栓;

  (3)对于垂直安装的泵,地脚螺栓必须有足够的强度;

  (4)如果垂直安装,电机必须位于水泵上方;

  (5)当固定在墙上时,要注意找正,对中。
  一、离心泵的关键安装技术

  管道离心泵的安装技术关键在于确定水泵安装高度(即吸程)。这个高度是指水源水面到水泵叶轮中心线的垂直距离,它与允许吸上真空高度不能混为一谈,水泵产品说明书或铭牌上标示的允许吸上真空高度是指水泵进水口断面上的真空值,而且是在1标准大气压下、水温20摄氏度情况下,进行试验而测定得的。它并没有考虑吸水管道配套以后的水流状况。而水泵安装高度应该是允许吸上真空高度扣除了吸水管道损失扬程以后,所剩下的那部分数值,它要克服实际地形吸水高度。水泵安装高度不能超过计算值,否则,水泵将会抽不上水来。另外,影响计算值的大小是吸水管道的阻力损失扬程,因此,宜采用最短的管路布置,并尽量少装弯头等配件,也可考虑适当配大一些口径的水管,以减管内流速。

  应当指出,管道离心泵安装地点的高程和水温不同于试验条件时,如当地海拔300米以上或被抽水的水温超过20摄氏度,则计算值要进行修正。即不同海拔高程处的大气压力和高于20摄氏度水温时的饱和蒸汽压力。但是,水温为20摄氏度以下时,饱和蒸汽压力可忽略不计。

  从管道安装技术上,吸水管道要求有严格的密封性,不能漏气、漏水,否则将会破坏水泵进水口处的真空度,使水泵出水量减少,严重时甚至抽不上水来。因此,要认真地做好管道的接口工作,保证管道连接的施工质量。

  二、离心泵的安装高度Hg计算

  允许吸上真空高度Hs是指泵入口处压力p1可允许达到的最大真空度。

  而实际的允许吸上真空高度Hs值并不是根据式计算的值,而是由泵制造厂家实验测定的值,此值附于泵样本中供用户查用。位应注意的是泵样本中给出的Hs值是用清水为工作介质,操作条件为20℃及及压力为1.013×105Pa时的值,当操作条件及工作介质不同时,需进行换算。

  (1) 输送清水,但操作条件与实验条件不同,可依下式换算

  Hs1=Hs+(Ha-10.33) -(Hυ-0.24)

  (2) 输送其它液体当被输送液体及反派人物条件均与实验条件不同时,需进行两步换算:第一步依上式将由泵样本中查出的Hs1;第二步依下式将Hs1换算成H?s

  2 汽蚀余量Δh

  对于油泵,计算安装高度时用汽蚀余量Δh来计算,即泵允许吸液体的真空度,亦即泵允许的安装高度,单位用米。用汽蚀余量Δh由油泵样本中查取,其值也用20℃清水测定。若输送其它液体,亦需进行校正,详查有关书籍。

  吸程=标准大气压(10.33米)-汽蚀余量-安全量(0.5米)

  标准大气压能压管路真空高度10.33米。

  例如:某泵必需汽蚀余量为4.0米,求吸程Δh?

  解:Δh=10.33-4.0-0.5=5.83米

  从安全角度考虑,泵的实际安装高度值应小于计算值。当计算之Hg为负值时,说明泵的吸入口位置应在贮槽液面之下。

  例2-3  某离心泵从样本上查得允许吸上真空高度Hs=5.7m。已知吸入管路的全部阻力为1.5mH2O,当地大气压为9.81×104Pa,液体在吸入管路中的动压头可忽略。试计算:

  (1) 输送20℃清水时泵的安装;

  (2) 改为输送80℃水时泵的安装高度。

  解:(1) 输送20℃清水时泵的安装高度

  已知:Hs=5.7m

  Hf0-1=1.5m

  u12/2g≈0

  当地大气压为9.81×104Pa,与泵出厂时的实验条件基本相符,所以泵的安装高度为Hg=5.7-0-1.5=4.2 m。

  (2) 输送80℃水时泵的安装高度

  输送80℃水时,不能直接采用泵样本中的Hs值计算安装高度,需按下式对Hs时行换算,即

  Hs1=Hs+(Ha-10.33) -(Hυ-0.24)

  已知Ha=9.81×104Pa≈10mH2O,由附录查得80℃水的饱和蒸汽压为47.4kPa。

  Hv=47.4×103 Pa=4.83 mH2O

  Hs1=5.7+10-10.33-4.83+0.24=0.78m

  将Hs1值代入式中求得安装高度

  Hg=Hs1-Hf0-1=0.78-1.5=-0.72m

  Hg为负值,表示泵应安装在水池液面以下,至少比液面低0.72m。

  产品特点

  1、水力模型先进:效率高,性能范围广。

  2、安装、维修方便:管道式安装、进出口能象阀门一样安装在管道的任何位置及任何方向,安装维修极为方便。

  3、外形美观:采用优质不锈钢外套,外形美观。

  4、更少的运行、维修费用:采用优质机械密封,耐磨损、无泄漏、使用寿命长,故障率低,具有更少的运行维修费用。

  5、独特部件、降低噪音:独特的水力部件设计,良好的过流性能,最大地减少流动噪音。

  6、立式结构,占地面积小。

  气缚现象

  当泵壳内存有空气,因空气的密度比液体的密度小得多而产生较小的离心力。从而,贮槽液面上方与泵吸入口处之压力差不足以将贮槽内液体压入泵内,即离心泵无自吸能力,使离心泵不能输送液体,此种现象称为“气缚现象”。为了使泵内充满液体,通常在吸入管底部安装一带滤网的底阀,该底阀为止逆阀,滤网的作用是防止固体物质进入泵内损坏叶轮或妨碍泵的正常操作。

  叶轮形式

  叶轮的作用是将原动机的机械能直接传给液体,以增加液体的静压能和动能主要增加静压能。叶轮一般有6~12片后弯叶片。叶轮有开式、半闭式和闭式三种,开式叶轮在叶片两侧无盖板,制造简单、清洗方便,适用于输送含有较大量悬浮物的物料,效率较低,输送的液体压力不高;半闭式叶轮在吸入口一侧无盖板,而在另一侧有盖板,适用于输送易沉淀或含有颗粒的物料,效率也较低;闭式叶轮在叶轮在叶片两侧有前后盖板,效率高,适用于输送不含杂质的清洁液体。一般的离心泵叶轮多为此类。叶轮有单吸和双吸两种吸液方式。有一个进水口的是单吸,可以从两面一起进水的为双吸。

  卧式泵简介

  卧式管道离心泵,是在吸收国内外同类产品先进技术的基础上,采用国内通用离心泵之性能参数,自行研制开发的新一代节能、环保卧式离心泵。该系列泵性能优、可靠性高、寿命长、结构合理、 外形美观,具有行业领先水平。

  分类

  卧式管道离心泵按照叶轮进液方式分为(IS系列)单级单吸离心泵和(S系列)单级双吸离心泵。

  优点

  运行平稳:泵轴的绝对同心度及叶轮优异的动静平衡,保证平稳运行,绝无振动。

  滴水不漏:不同材质的硬质合金密封,保证了不同介质输送均无泄漏。

  噪音低:两个低噪音轴承支撑下的水泵,运转平稳,除电机微弱声响,基本无噪音。

  故障率低:结构简单合理,关键部分采用国际一流品质;配套,整机无故障工作时间大大提高。

  维修方便:更换密封、轴承,简易方便。

  占地更省:出口可向左、向右、向上三个方向,便于管道布置安装,节省空间。

  基本故障分析与排除

  管道离心泵供输送清水及物理化学性质类似于清水的其他液体(不含固体颗粒),适用于工业 和城市给排水、高层建筑增压送水、园林喷灌、消防增压、远距离输送、暖通制冷循环、浴 室等冷暖水循环增压及设备配套,是无污染水源输送的理想设备。 故障 产 生 原 因 排 除 方 法

  1. 泵壳内有空气,灌泵工作没做好

  2. 吸水管路及填料有漏气 3. 水泵转向不对 启动后管道离心泵不出水或

  3. 继续灌水或抽气 2. 堵塞漏气,适当压紧填料 3. 对换一对接线,改变转向

  4. 检查电路,电压是否太低

  5. 揭开泵盖,清除杂物

  6. 清除杂物或修理

  7. 核算吸水高度, 必要时降低安装 高度

  8. 更换磨损零件

  9. 加大吸水口淹没深度或采取防止 措施

  10. 拆下清通

  11. 水泵转速太低

  12. 叶轮进水口及流道堵塞

  13. 底阀堵塞或漏水

  14. 吸水井水位下降,水泵安装高度 太大

   15. 减漏环及叶轮磨损 9. 水面产生漩涡,空气带入泵内

  16. 水封管堵塞

  出水不足

  1. 填料压得太死,泵轴弯曲,轴承 磨损

  2. 多级泵中平衡孔堵塞或回水管堵管道离心泵开

  1. 松一点压盖,矫直泵轴,更换轴 承

  2. 清除杂物,疏通回水管路

  3. 调整靠背轮间隙

  4. 检查电路, 向电力部门反映情况

  5. 更换电动机,提高功率

  6. 关水出水闸阀塞

  3. 靠背轮间隙太小,运行中二轴相 顶

  4. 电压太低 5. 实际液体的密度远大于设计液体 的密度

  6. 流量太大,超过使用范围很多

  1. 地脚螺栓松动或没填实

  2. 安装不良,联轴器不同心或泵轴弯曲

  启不动或 启动 后轴功率过大

  1. 拧紧并填实地脚螺栓

  2. 找正联轴器不同心度, 矫直或换油

  3. 降低吸水高度,减少水头损失

  4. 更换轴承

  5. 加固基础

  6. 检查咬住部位

  管道离心泵机

  1. 水泵产生气蚀
  2. 轴承损坏或磨损
  3. 基础松软
  4. 泵内有严重摩擦
组振动和噪音

  5. 出水管存留空气

  6. 在存留空气处,安装排气阀

  1. 轴承损坏 2. 轴承缺油或油太多(使用黄油时) 3. 油质不良,不干净 轴承发热 4. 轴弯曲或联轴承器没找正 5. 滑动轴承的甩油环不起作用 6. 叶轮平衡孔堵塞,使泵轴向力不 能平衡 7. 多级泵平衡轴向力装置失去作用 1. 转速高于额定转速 2. 水泵流量过大,扬程低 电动机过载 3. 电动机或水泵发生机械损坏 1. 填料压得太紧 2. 填料环装的位置不对 填料处发热, 漏 渗 水过少 或没 有 3. 水封管堵塞 4. 填料盒与轴不同心。

  1. 更换轴承 2. 按规定油面加油, 去掉多余黄油 3. 更换合格润滑油 4. 矫直或更换泵油,找正联轴器 5. 放正油环位置或更换油环 6. 清除平衡孔上堵塞的杂物 7. 检查回水管是否堵塞, 联轴器是 否相碰,平衡盘是否损坏 1. 检查电路及电动机 2. 关小闸阀 3. 检查电动机及水泵 1. 调整松紧度, 使滴水呈滴状连续 渗出 2. 调整填料环位置, 使它正好对准 水封管管口 3. 疏通水封管 4. 检修,改正不同心地方。


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