一、什么是泵饵撑?
泵是輸送液體或使液體增壓的機(jī)械剑梳。它將原動機(jī)的機(jī)械能或其他外部能量傳送給液體,使液體能量增加肄梨。
泵主要用來輸送水阻荒、油挠锥、酸堿液众羡、乳化液、懸乳液和液態(tài)金屬等液體蓖租,也可輸送液粱侣、氣混合物及含懸浮固體物的液體。
泵通潮突拢可按工作原理分為容積式泵齐婴、動力式泵和其他類型泵三類。除按工作原理分類外稠茂,還可按其他方法分類和命名柠偶。如,按驅(qū)動方法可分為電動泵和水輪泵等睬关;按結(jié)構(gòu)可分為單級泵和多級泵诱担;按用途可分為鍋爐給水泵和計量泵等;按輸送液體的性質(zhì)可分為水泵电爹、油泵和泥漿泵等蔫仙。
泵的各個性能參數(shù)之間存在著一定的相互依賴變化關(guān)系,可以畫成曲線來表示丐箩,稱為泵的特性曲線摇邦,每一臺泵都有自己特定的特性曲線。
二屎勘、泵的定義與歷史來源
輸送液體或使液體增壓的機(jī)械施籍。廣義上的泵是輸送流體或使其增壓的機(jī)械,包括某些輸送氣體的機(jī)械概漱。泵把原動機(jī)的機(jī)械能或其他能源的能量傳給液體丑慎,使液體的能量增加。
水的提升對于人類生活和生產(chǎn)都十分重要犀概。古代已有各種提水器具立哑,如埃及的鏈泵(前17世紀(jì))、中國的桔槔(前17世紀(jì))姻灶、轆轤(前11世紀(jì))铛绰、水車(公元1世紀(jì)) ,以及公元前3世紀(jì)古希臘阿基米德發(fā)明的螺旋桿等产喉。公元前200年左右捂掰,古希臘工匠克特西比烏斯發(fā)明了最原始的活塞泵-滅火泵敢会。早在1588年就有了關(guān)于4葉片滑片泵的記載, 以后陸續(xù)出現(xiàn)了其他各種回轉(zhuǎn)泵 这嚣。1689年鸥昏,法國的D.帕潘發(fā)明了4葉片葉輪的蝸殼離心泵。1818年 姐帚,美國出現(xiàn)了具有徑向直葉片 吏垮、半開式雙吸葉輪和蝸殼的離心泵。1840~1850年罐旗,美國的H.R.沃辛頓發(fā)明了泵缸和蒸汽缸對置的蒸汽直接作用的活塞泵膳汪,標(biāo)志著現(xiàn)代活塞泵的形成。1851~1875年九秀,帶有導(dǎo)葉的多級離心泵相繼發(fā)明遗嗽,使發(fā)展高揚(yáng)程離心泵成為可能。隨后鼓蜒,各種泵相繼問世痹换。隨著各種先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用,泵的效率逐步提高都弹,性能范圍和應(yīng)用也日漸擴(kuò)大娇豫。
三、泵的分類依據(jù)
(一)工作原理
1)工作原理可分為又分為葉片式缔杉、容積式和其它形式锤躁。
①葉片式泵,依靠旋轉(zhuǎn)的葉輪對液體的動力作用或详,把能量連續(xù)地傳遞給液體系羞,使液體的動能(為主)和壓力能增加,隨后通過壓出室將動能轉(zhuǎn)換為壓力能霸琴,又可分為離心泵椒振、軸流泵、部分流泵和旋渦泵等梧乘。
②容積式泵澎迎,依靠包容液體的密封工作空間容積的周期性變化,把能量周期性地傳遞給液體选调,使液體的壓力增加至將液體強(qiáng)行排出夹供,根據(jù)工作元件的運(yùn)動形式又可分為往復(fù)泵和回轉(zhuǎn)泵。
③其他類型的泵仁堪,以其他形式傳遞能量哮洽。如射流泵依靠高速噴射的工作流體將需輸送的流體吸入泵后混合,進(jìn)行動量交換以傳遞能量弦聂;水錘泵利用制動時流動中的部分水被升到一定高度傳遞能量鸟辅;電磁泵是使通電的液態(tài)金屬在電磁力作用下產(chǎn)生流動而實(shí)現(xiàn)輸送氛什。另外匪凉,泵也可按輸送液體的性質(zhì)枪眉、驅(qū)動方法隐轩、結(jié)構(gòu)、用途等進(jìn)行分類。
2)按工作葉輪數(shù)目來分類
① 單級泵:即在泵軸上只有一個葉輪剩晴。
② 多級泵:即在泵軸上有兩個或兩個以上的葉輪锣咒,這時泵的總揚(yáng)程為n個葉輪產(chǎn)生的揚(yáng)程之和。
3)按工作壓力來分類
① 低壓泵:壓力低于100米水柱赞弥;
② 中壓泵:壓力在100~650米水柱之間毅整;
③ 高壓泵:壓力高于650米水柱。(多級離心泵可達(dá)2800m)
4)按葉輪進(jìn)水方式來分類
① 單側(cè)進(jìn)水式泵:又叫單吸泵绽左,即葉輪上只有一個進(jìn)水口悼嫉;
② 雙側(cè)進(jìn)水式泵:又叫雙吸泵,即葉輪兩側(cè)都有一個進(jìn)水口妇菱。它流量比單吸式泵大一倍承粤,可以近似看作是二個單吸泵葉輪背靠背地放在了一起暴区。
5)按泵殼結(jié)合縫形式來分類
① 水平中開式泵:即在通過軸心線的水平面上開有結(jié)合縫。(最常見的水平中開泵是雙吸泵)
② 垂直結(jié)合面泵:即結(jié)合面與軸心線相垂直辛臊。
6)按泵軸位置來分類
① 臥式泵:泵軸位于水平位置仙粱。
② 立式泵:泵軸位于垂直位置。
7)按葉輪出來的水引向壓出室的方式分類
① 蝸殼泵:水從葉輪出來后彻舰,直接進(jìn)入具有螺旋線形狀的泵殼伐割。
② 導(dǎo)葉泵:水從葉輪出來后,進(jìn)入它外面設(shè)置的導(dǎo)葉刃唤,之后進(jìn)下一級或流入出口管隔心。(常用于多級泵和軸流泵)
(二)、操作原理
由若干個彎曲的葉片組成的葉輪置于具有蝸殼通道的泵殼之內(nèi)尚胞。葉輪緊固于泵軸上硬霍,泵軸與電機(jī)相連,可由電機(jī)帶動旋轉(zhuǎn)笼裳。吸入口位于泵殼中央與吸入管路相連唯卖,并在吸入管底部裝一止逆閥。泵殼的側(cè)邊為排出口躬柬,與排出管路相連拜轨,裝有調(diào)節(jié)閥。
離心泵之所以能輸送液體允青,主要是依靠高速旋轉(zhuǎn)葉輪所產(chǎn)生的離心力橄碾,因此稱為離心泵。
離心泵的工作過程:
? ? 開泵前颠锉,先在泵內(nèi)灌滿要輸送的液體法牲。
開泵后,泵軸帶動葉輪一起高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力木柬。液體在此作用下皆串,從葉輪中心被拋向葉輪外周,壓力增高眉枕,并以很高的速度流入泵殼恶复。在泵殼中由于流道的不斷擴(kuò)大,液體的流速減慢速挑,使大部分動能轉(zhuǎn)化為壓力能谤牡。最后液體以較高的靜壓強(qiáng)從排出口流入排出管道。泵內(nèi)的液體被拋出后姥宝,葉輪的中心形成了真空翅萤,在液面壓強(qiáng)(大氣壓)與泵內(nèi)壓力(負(fù)壓)的壓差作用下,液體便經(jīng)吸入管路進(jìn)入泵內(nèi)腊满,填補(bǔ)了被排除液體的位置套么。
? ? 離心泵啟動時培己,如果泵殼內(nèi)存在空氣,由于空氣的密度遠(yuǎn)小于液體的密度胚泌,葉輪旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力很小省咨,葉輪中心處產(chǎn)生的低壓不足以造成吸上液體所需要的真空度,這樣玷室,離心泵就無法工作零蓉。為了使啟動前泵內(nèi)充滿液體,在吸入管道底部裝一止逆閥穷缤。此外敌蜂,在離心泵的出口管路上也裝一調(diào)節(jié)閥,用于開停車和調(diào)節(jié)流量津肛。
四章喉、泵在各個領(lǐng)域中的應(yīng)用
從泵的性能范圍看,巨型泵的流量每小時可達(dá)幾十萬立方米以上快耿,而微型泵的流量每小時則在幾十毫升以下囊陡;泵的壓力可從常壓到高達(dá)19.61Mpa(200kgf/cm2)以上;被輸送液體的溫度最低達(dá)-200攝氏度以下掀亥,最高可達(dá)800攝氏度以上。泵輸送液體的種類繁多妥色,諸如輸送水(清水搪花、污水等)、油液嘹害、酸堿液撮竿、懸浮液、和液態(tài)金屬等笔呀。
在化工和石油部門的生產(chǎn)中幢踏,原料、半成品和成品大多是液體许师,而將原料制成半成品和成品房蝉,需要經(jīng)過復(fù)雜的工藝過程,泵在這些過程中起到了輸送液體和提供化學(xué)反應(yīng)的壓力流量的作用微渠,此外搭幻,在很多裝置中還用泵來調(diào)節(jié)溫度。
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中逞盆,泵是主要的排灌機(jī)械檀蹋。我國農(nóng)村幅原廣闊,每年農(nóng)村都需要大量的泵云芦,一般來說農(nóng)用泵占泵總產(chǎn)量一半以上俯逾。
在礦業(yè)和冶金工業(yè)中贸桶,泵也是使用最多的設(shè)備。礦井需要用泵排水桌肴,在選礦刨啸、冶煉和軋制過程中,需用泵來供水先等识脆。
在電力部門设联,核電站需要核主泵、二級泵灼捂、三級泵离例、熱電廠需要大量的鍋爐給水泵、冷凝水泵悉稠、循環(huán)水泵和灰渣泵等宫蛆。
在國防建設(shè)中,飛機(jī)襟翼的猛、尾舵和起落架的調(diào)節(jié)耀盗、軍艦和坦克炮塔的轉(zhuǎn)動、潛艇的沉浮等都需要用泵卦尊。高壓和有放射性的液體叛拷,有的還要求泵無任何泄漏等。
在船舶制造工業(yè)中岂却,每艘遠(yuǎn)洋輪上所用的泵一般在百臺以上忿薇,其類型也是各式各樣的。其它如城市的給排水躏哩、蒸汽機(jī)車的用水署浩、機(jī)床中的潤滑和冷卻、紡織工業(yè)中輸送漂液和染料扫尺、造紙工業(yè)中輸送紙漿筋栋,以及食品工業(yè)中輸送牛奶和糖類食品等,都需要有大量的泵正驻。
總之弊攘,無論是飛機(jī)、火箭拨拓、坦克肴颊、潛艇、還是鉆井渣磷、采礦婿着、火車、船舶,或者是日常的生活竟宋,到處都需要用泵提完,到處都有泵在運(yùn)行。正是這樣丘侠,所以把泵列為通用機(jī)械徒欣,它是機(jī)械工業(yè)中的一類生要產(chǎn)品。
五蜗字、泵的基本參數(shù)
表征泵主要性能的基本參數(shù)有以下幾個:
1打肝、流量Q
流量是泵在單位時間內(nèi)輸送出去的液體量(體積或質(zhì)量)。
體積流量用Q表示挪捕,單位是:m3/s粗梭,m3/h,l/s等级零。
質(zhì)量流量用Qm表示断医,單位是:t/h,kg/s等奏纪。
質(zhì)量流量和體積流量的關(guān)系為:
Qm=ρQ
式中 ρ——液體的密度(kg/m3鉴嗤,t/m3),常溫清水ρ=1000kg/m3序调。
2醉锅、揚(yáng)程H
揚(yáng)程是泵所抽送的單位重量液體從泵進(jìn)口處(泵進(jìn)口法蘭)到泵出口處(泵出口法蘭)能量的增值。也就是一牛頓液體通過泵獲得的有效能量炕置。其單位是N·m/N=m荣挨,即泵抽送液體的液柱高度,習(xí)慣簡稱為米朴摊。
3、轉(zhuǎn)速n
轉(zhuǎn)速是泵軸單位時間的轉(zhuǎn)數(shù)此虑,用符號n表示甚纲,單位是r/min。
4朦前、汽蝕余量NPSH
汽蝕余量又叫凈正吸頭介杆,是表示汽蝕性能的主要參數(shù)。汽蝕余量國內(nèi)曾用Δh表示韭寸。
5春哨、功率和效率
泵的功率通常是指輸入功率,即原動機(jī)傳支泵軸上的功率恩伺,故又稱為軸功率赴背,用P表示;
泵的有效功率又稱輸出功率,用Pe表示凰荚。它是單位時間內(nèi)從泵中輸送出去的液體在泵中獲得的有效能量燃观。
因?yàn)閾P(yáng)程是指泵輸出的單位重液體從泵中所獲得的有效能量,所以便瑟,揚(yáng)程和質(zhì)量流量及重力加速度的乘積缆毁,就是單位時間內(nèi)從泵中輸出的液體所獲得的有效能量——即泵的有效功率:
Pe=ρgQH(W)=γQH(W)
式中 ρ——泵輸送液體的密度(kg/m3);
γ——泵輸送液體的重度(N/m3)到涂;
Q——泵的流量(m3/s)脊框;
H——泵的揚(yáng)程(m);
g——重力加速度(m/s2)践啄。
軸功率P和有效功率Pe之差為泵內(nèi)的損失功率浇雹,其大小用泵的效率來計量。泵的效率為有效功率和軸功率之比往核,用η表示箫爷。
舉例:
流量 200 l/s,揚(yáng)程37.5m ,選用水泵型號ASP200B ,葉輪直徑360mm 轉(zhuǎn)速 1450RPM,效率87% 工況點(diǎn)軸功率 84.5kW.
如果轉(zhuǎn)速變?yōu)?000RPM,根據(jù)相似定律此時流量和揚(yáng)程及功率為多少聂儒?
N1 = 1450RPM,? N2 = 1000RPM
Q1= 200l/s Q2 = Q1 x N2/N1 = 200×1000/1450= 138l/s
H1 = 37.5m H2 = H1 x (N2/N1)2 =37.5 ×(1000/1450)2 = 17.8m
P1 = 84.5kW P2 = P1 x (N2/N1)3= 84.5×(1000/1450)3 = 27.7kW
六虎锚、什么叫流量?用什么字母表示衩婚?如何換算窜护?
單位時間內(nèi)泵排出液體的體積叫流量,流量用Q表示非春,計量單位:立方米/小時(m3/h),升/秒(l/s), L/s=3.6 m3/h=0.06 m3/min=60L/min
G=Qρ G為重量 ρ為液體比重
例:某臺泵流量50 m3/h柱徙,求抽水時每小時重量?水的比重ρ為1000公斤/立方米奇昙。
解:G=Qρ=50×1000(m3/h·kg/ m3)=50000kg / h=50t/h
七护侮、什么叫揚(yáng)程?用什么字母表示储耐?用什么計量單位羊初?和壓力的換算及公式?
單位重量液體通過泵所獲得的能量叫揚(yáng)程什湘。泵的揚(yáng)程包括吸程在內(nèi)长赞,近似為泵出口和入口壓力差。揚(yáng)程用H表示闽撤,單位為米(m)得哆。泵的壓力用P表示,單位為Mpa(兆帕)哟旗,H=P/ρ.如P為1kg/cm2贩据,則H=(lkg/ cm2)/(1000kg/ m3) H=(1kg/ cm2)/(1000公斤/m3)=(10000公斤/m2)/1000公斤/m3=10m
1Mpa=10kg/c m2,H=(P2-P1)/ρ (P2=出口壓力 P1=進(jìn)口壓力)
八栋操、什么叫汽蝕余量?什么叫吸程乐设?各自計量單位表示字母讼庇?
泵在工作時液體在葉輪的進(jìn)口處因一定真空壓力下會產(chǎn)生汽體,汽化的氣泡在液體質(zhì)點(diǎn)的撞擊運(yùn)動下近尚,對葉輪等金屬表面產(chǎn)生剝蝕蠕啄,從而破壞葉輪等金屬,此時真空壓力叫汽化壓力戈锻,汽蝕余量是指在泵吸入口處單位重量液體所具有的超過汽化壓力的富余能量歼跟。單位用米標(biāo)注,用(NPSH)r格遭。吸程即為必需汽蝕余量Δh:即泵允許吸液體的真空度哈街,亦即泵允許的安裝高度,單位用米拒迅。
吸程=標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(10.33米)-汽蝕余量-安全量(0.5米)
標(biāo)準(zhǔn)大氣壓能壓管路真空高度10.33米骚秦。
例如:某泵必需汽蝕余量為4.0米,求吸程Δh璧微?
解:Δh=10.33-4.0-0.5=5.83米
九作箍、什么是水泵的汽蝕現(xiàn)象以及其產(chǎn)生原因
1、汽蝕
液體在一定溫度下前硫,降低壓力至該溫度下的汽化壓力時胞得,液體便產(chǎn)生汽泡。把這種產(chǎn)生氣泡的現(xiàn)象稱為汽蝕屹电。
2阶剑、汽蝕潰滅
汽蝕時產(chǎn)生的氣泡,流動到高壓處時危号,其體積減小以致破滅牧愁。這種由于壓力上升氣泡消失在液體中的現(xiàn)象稱為汽蝕潰滅。
3外莲、產(chǎn)生汽蝕的原因及危害
泵在運(yùn)轉(zhuǎn)中递宅,若其過流部分的局部區(qū)域(通常是葉輪葉片進(jìn)口稍后的某處)因?yàn)槟撤N原因,抽送液體的絕對壓力降低到當(dāng)時溫度下的液體汽化壓力時苍狰,液體便在該處開始汽化,產(chǎn)生大量蒸汽烘绽,形成氣泡淋昭,當(dāng)含有大量氣泡的液體向前經(jīng)葉輪內(nèi)的高壓區(qū)時,氣泡周圍的高壓液體致使氣泡急劇地縮小以至破裂安接。在氣泡凝結(jié)破裂的同時翔忽,液體質(zhì)點(diǎn)以很高的速度填充空穴,在此瞬間產(chǎn)生很強(qiáng)烈的水擊作用,并以很高的沖擊頻率打擊金屬表面沖擊應(yīng)力可達(dá)幾百至幾千個大氣壓歇式,沖擊頻率可達(dá)每秒幾萬次驶悟,嚴(yán)重時會將壁厚擊穿。
4材失、汽蝕過程
在水泵中產(chǎn)生氣泡和氣泡破裂使過流部件遭受到破壞的過程就是水泵中的汽蝕過程痕鳍。水泵產(chǎn)生汽蝕后除了對過流部件會產(chǎn)生破壞作用以外,還會產(chǎn)生噪聲和振動龙巨,并導(dǎo)致泵的性能下降笼呆,嚴(yán)重時會使泵中液體中斷,不能正常工作旨别。
十诗赌、什么是泵的特性曲線?
通常把表示主要性能參數(shù)之間關(guān)系的曲線稱為離心泵的性能曲線或特性曲線秸弛,實(shí)質(zhì)上铭若,離心泵性能曲線是液體在泵內(nèi)運(yùn)動規(guī)律的外部表現(xiàn)形式,通過實(shí)測求得递览。特性曲線包括:流量-揚(yáng)程曲線(Q-H)叼屠,流量-效率曲線(Q-η),流量-功率曲線(Q-N)非迹,流量-汽蝕余量曲線(Q-(NPSH)r)环鲤,性能曲線作用是泵的任意的流量點(diǎn),都可以在曲線上找出一組與其相對的揚(yáng)程憎兽,功率冷离,效率和汽蝕余量值,這一組參數(shù)稱為工作狀態(tài)纯命,簡稱工況或工況點(diǎn)西剥,離心泵最高效率點(diǎn)的工況稱為最佳工況點(diǎn),最佳工況點(diǎn)一般為設(shè)計工況點(diǎn)亿汞。一般離心泵的額定參數(shù)即設(shè)計工況點(diǎn)和最佳工況點(diǎn)相重合或很接近瞭空。在實(shí)踐選效率區(qū)間運(yùn)行,即節(jié)能疗我,又能保證泵正常工作咆畏,因此了解泵的性能參數(shù)相當(dāng)重要。
十一吴裤、什么叫泵的效率旧找?公式如何?
指泵的有效功率和軸功率之比麦牺。η=Pe/P
泵的功率通常指輸入功率钮蛛,即原動機(jī)傳到泵軸上的功率鞭缭,故又稱軸功率,用P表示魏颓。
有效功率即:泵的揚(yáng)程和質(zhì)量流量及重力加速度的乘積岭辣。
Pe=ρg QH (W) 或Pe=γQH/1000 (KW)
ρ:泵輸送液體的密度(kg/m3)
γ:泵輸送液體的重度 γ=ρg (N/ m3)
g:重力加速度(m/s)
質(zhì)量流量 Qm=ρQ (t/h 或 kg/s)
十二、什么是泵的全性能測試臺甸饱?
能通過精密儀器準(zhǔn)確測試出泵的全部性能參數(shù)的設(shè)備為全性能測試臺沦童。國家標(biāo)準(zhǔn)精度為B級。流量用精密蝸輪流量計測定柜候,揚(yáng)程用精密壓力表測定搞动。吸程用精密真空表測定。功率用精密軸功率機(jī)測定渣刷。轉(zhuǎn)速用轉(zhuǎn)速表測定鹦肿。效率根據(jù)實(shí)測值:n=rQ102計算。
十三辅柴、泵的選型
選型依據(jù):我們要選擇什么樣的泵箩溃,需要哪些條件依據(jù) ?
1、介質(zhì)的特性:介質(zhì)名稱碌嘀、密度涣旨、粘度、腐蝕性股冗、毒性等霹陡。
a. 介質(zhì)名稱:清水、污水止状、石油等烹棉。當(dāng)介質(zhì)含氣量>75%時,最好選用齒輪泵或者螺桿泵怯疤。
b. 密度:
離心泵的流量與密度無關(guān)浆洗;
離心泵的揚(yáng)程與密度無關(guān);
離心泵的效率不隨密度改變集峦;
當(dāng)密度≠1000Kg/m3時伏社,電機(jī)的功率應(yīng)該為一般功率與介質(zhì)相對清水密度比的乘積,以防電機(jī)過載超流塔淤。
c. 粘度:
? 介質(zhì)的粘度對泵的性能影響很大摘昌,粘度過大時,泵的壓頭(揚(yáng)程)減小高蜂,流量減小产禾,效率下降涛贯,泵的軸功率增大丸卷。
? 當(dāng)粘度增加時弱恒,泵的揚(yáng)程曲線下降,最佳工況的揚(yáng)程和流量均隨之下降烘跺,而功率則隨之上升湘纵,因而效率降低。一般樣本上的參數(shù)均為輸送清水時的性能滤淳,當(dāng)輸送粘性介質(zhì)時應(yīng)進(jìn)行換算梧喷。
d. 腐蝕性:介質(zhì)有腐蝕時,采用抗腐蝕性能好的材料脖咐。
e. 毒性:考慮密封方式铺敌,可采用干氣密封等。
2屁擅、介質(zhì)中所含固體的顆粒直徑偿凭、含量多少。
? ? 根據(jù)顆粒直徑派歌、含量多少弯囊,可選擇采用單流道、雙流道胶果、多流道形式的葉輪匾嘱。顆粒含量>60%時,考慮采用渣漿泵早抠。
3霎烙、介質(zhì)溫度:(℃)
? ? 高溫介質(zhì)需考慮密封材料的選擇及材料的熱膨脹系數(shù)。介質(zhì)溫度偏低時蕊连,考慮采用低溫潤滑油和低溫電機(jī)悬垃。
4、所需要的流量(Q)
a咪奖、如果生產(chǎn)工藝中已給出最小盗忱、正常、最大流量羊赵,應(yīng)按最大流量考慮趟佃。
b、如果生產(chǎn)工藝中只給出正常流量昧捷,應(yīng)考慮留有一定的余量闲昭。
c、如果基本數(shù)據(jù)只給質(zhì)量流量靡挥,應(yīng)換算成體積流量序矩。
5、揚(yáng)程:
? 水泵的揚(yáng)程大約為提水高度的1.15~1.2倍(使用于補(bǔ)水泵只給出系統(tǒng)圖需要計算揚(yáng)程的狀況) 跋破。
? 如遇到只給出最小流量簸淀、最大流量及相對應(yīng)的揚(yáng)程瓶蝴,應(yīng)盡可能按大流量選擇。
因?yàn)椋?/p>
? a租幕、高揚(yáng)程的泵用于低揚(yáng)程舷手,便會出現(xiàn)流量過大,導(dǎo)致電機(jī)超載劲绪,若長時間運(yùn)行男窟,電機(jī)溫度升高,甚至燒毀電機(jī)贾富。
? b歉眷、小流量泵在大流量下運(yùn)行時,會產(chǎn)生汽蝕颤枪,泵長時間汽蝕汗捡,影響水泵過流部件的壽命。
十四汇鞭、泵的汽蝕
1凉唐、汽蝕形成
泵在運(yùn)轉(zhuǎn)中,抽送液體的絕對壓力降低到當(dāng)時溫度下的該液體汽化壓力時霍骄,液體便在該處開始汽化台囱,形成氣泡,當(dāng)含有大量氣泡的液體流進(jìn)葉輪內(nèi)的高壓區(qū)時读整,氣泡周圍的高壓液體致使氣泡急劇地縮小以至破裂簿训。在氣泡破裂的同時,液體質(zhì)點(diǎn)以很高的速度填充空穴米间,在此瞬間產(chǎn)生很強(qiáng)烈的水擊作用强品,并以很高的沖擊頻率打擊金屬表面,沖擊應(yīng)力可達(dá)幾百至幾千個大氣壓屈糊,沖擊頻率可達(dá)每秒幾萬次的榛,嚴(yán)重時會將壁擊穿。
2.汽蝕的危害
? a逻锐、葉輪上留下打擊狀的坑夫晌;影響葉輪的使用壽命。
? b昧诱、設(shè)備產(chǎn)生振動晓淀。
? c、增加噪音盏档。
? d凶掰、輕微的汽蝕只會造成水泵效率或揚(yáng)程的降低。低比轉(zhuǎn)速泵隨汽蝕性能下降明顯,高比轉(zhuǎn)速泵懦窘,當(dāng)汽蝕達(dá)到一定程度時前翎,性能開始下降。
? e奶赠、 嚴(yán)重的汽蝕會產(chǎn)生很強(qiáng)的噪音鱼填,并縮短水泵的使用壽。
? f毅戈、 估算來講,損失最大占設(shè)計揚(yáng)程的3%愤惰。
? g苇经、 對于多級水泵, 汽蝕只會對第一級葉輪產(chǎn)生影響。
3宦言、泵汽蝕的基本關(guān)系式為:
NPSHc≤NPSHr≤[NPSH]≤NPSHa
式中:
NPSHa—裝置汽蝕余量又叫有效汽蝕余量扇单,是指在現(xiàn)場條件下的汽蝕余量。它可也根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計圖紙計算出來奠旺,越大越不易汽蝕蜘澜;
NPSHr—泵汽蝕余量,又叫必需的汽蝕余量响疚,是指水泵的一個特性數(shù)據(jù)鄙信,它是由水泵制造廠商提供的。該數(shù)值在水泵的性能圖表中已經(jīng)被標(biāo)示出來忿晕,越小泵抗汽蝕性能越好装诡;
NPSHc—臨界汽蝕余量,是指對應(yīng)泵性能下降一定值的汽蝕量践盼;
[NPSH]—許用汽蝕余量鸦采,是確定泵使用條件用的汽蝕余量。
為保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行:實(shí)際汽蝕余量值(NPSHa)必須要 高于 設(shè)計汽蝕余量值(NPSHr)咕幻。即:NPSHa > NPSHr渔伯。
4.實(shí)際汽蝕余量(NPSHa)的計算公式 :NPSHa = (Hz-Hf) +(Hp–Hvp)
其中:
Hp = 水泵入口處液體表面的絕對壓力 (m)
Hz = 液體距離水泵中心線的靜態(tài)高差 (m)
注: 對于立式水泵 以第一級葉輪的中心線為準(zhǔn)。
Hf = 管路系統(tǒng)入口處摩擦和入口損失包括動壓頭肄程。(m)
Hvp = 在水泵工作溫度下的液體蒸汽壓力锣吼。(m)
如果NPSHA數(shù)值很小,建議選擇:
更大一些型號的水泵或轉(zhuǎn)速更慢一些的水泵绷耍。
5吐限、防止汽蝕的措施
? 防止泵發(fā)生汽蝕從兩方面考慮,即增大NPSHa和減小NPSHr褂始,常用的以下幾種方法诸典。
a、減小幾何吸上高度hg(或增加幾何倒灌高度);
h=10m- NPSH-∑h
∑h:管路阻力狐粱,也叫安全系數(shù)舀寓,取:0.5~1.0m水柱
h:吸程
b肌蜻、增加管徑互墓,盡量減小管路長度,彎頭和附件等蒋搜;
c篡撵、盡量調(diào)小流量,防止泵長時間在大流量下運(yùn)行豆挽;
d育谬、在同樣轉(zhuǎn)速和流量下,采用雙吸泵帮哈,因減小進(jìn)口流速膛檀、泵不易發(fā)生汽蝕;
e娘侍、加誘導(dǎo)輪或增加葉輪進(jìn)口處的光潔度咖刃。
f、對于在苛刻條件下運(yùn)行的泵憾筏,為避免汽蝕破壞嚎杨,可使用耐汽蝕材料。
十五踩叭、常見及需要注意的問題
1磕潮、電機(jī)的選擇
? 電機(jī)的選擇要留有一定的安全余量。國內(nèi)廠家經(jīng)驗(yàn)做法:
軸功率
余量
0.12-0.55kw
1.3-1.5倍
0.75-2.2kw
1.2-1.4倍
3.0-7.5kW
1.15-1.25倍
11kW以上
1.1-1.15倍
2容贝、離心泵啟動時要關(guān)閉出口閥自脯,軸流泵啟動時要打開出口閥。
? 因離心泵啟動時斤富,泵的出口管路內(nèi)還沒水膏潮,因此還不存在管路阻力和提升高度阻力,在泵啟動后满力,泵揚(yáng)程很低焕参,流量很大,此時泵電機(jī)(軸功率)輸出很大(據(jù)泵性能曲線)油额,很容易超載叠纷,就會使泵的電機(jī)及線路損壞,因此啟動時要關(guān)閉出口閥潦嘶,才能使泵正常運(yùn)行涩嚣。
離心泵在零流量時,軸功率為額定工況下軸功率的30%~90%。
軸流泵在零流量時航厚,軸功率為額定工況下軸功率的140%~200%顷歌。
所以軸流泵要開閥啟動。
3幔睬、泵啟動前要檢查泵軸運(yùn)動是否正常眯漩,是否有卡死想象。點(diǎn)動電機(jī)麻顶,看運(yùn)轉(zhuǎn)方向是否正確赦抖。
4、泵安裝時辅肾,泵進(jìn)出口管路上不能承重摹芙。泵軸對中要在注滿水的
條件下進(jìn)行。
5宛瞄、潛水排污泵長期不用時,應(yīng)清洗并吊起置于通風(fēng)干燥處交胚,注意防凍份汗。若置于水中,每15天至少運(yùn)轉(zhuǎn)30min(不能干磨)蝴簇,以檢查其功能和適應(yīng)性杯活。
決定機(jī)械密封壽命長短的關(guān)鍵點(diǎn)
水泵設(shè)計 (軸是否偏移, 軸承負(fù)載和軸承座的同心度…)
安裝? (軸對中是否保持… )
工作點(diǎn) (是否在高效區(qū), 如在可延長機(jī)械密封壽命)
表面材料 (適合介質(zhì),碳化硅熬词、碳化鎢)
密封潤滑 (潤滑不好可縮短密封壽命)
應(yīng)用場合 (如果在高溫旁钧、高壓場合, 密封壽命縮短)
軸承
軸承壽命與其承受負(fù)荷有關(guān)。
通常情況下軸承壽命為 50,000 hrs (大約6年 24 x 7)
高負(fù)荷軸承設(shè)計壽命可達(dá)10萬小時
決定軸承壽命長短的關(guān)鍵點(diǎn)
軸承荷載在設(shè)計點(diǎn)
水泵是否在高效區(qū)工作 (在高效區(qū)工作可延長軸承壽命).
安裝/水泵軸對中/泵室
由汽蝕或其他系統(tǒng)原因引起水泵振動將縮短軸承壽命
十六互拾、空調(diào)水泵的變頻控制原理
(1) 定壓差控制:控制供歪今、 回水干管壓差保持恒定的控制方法稱為定壓差控制。供颜矿、 回水干管壓差不變時水泵提供的揚(yáng)程保持恒定寄猩,故定壓差控制又稱為定揚(yáng)程控制。此做法是:根據(jù)冷熱水循環(huán)泵前后的集水器和分水器的靜壓差骑疆,控制冷熱水循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速田篇,使此靜壓差始終穩(wěn)定在設(shè)定值附近。
(2) 定末端壓差控制:控制末端(最不利)環(huán)路壓差保持恒定的控制方法稱為末端壓差控制箍铭。此做法是:根據(jù)空調(diào)水系統(tǒng)中處于最不利環(huán)路中空調(diào)設(shè)備前后的靜壓差泊柬,控制冷熱水循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速,使此靜壓差始終穩(wěn)定在設(shè)定值附近诈火。
(3) 最小阻力控制:最小阻力控制是根據(jù)空調(diào)冷熱水循環(huán)系統(tǒng)中各空調(diào)設(shè)備的調(diào)節(jié)閥開度兽赁,控制冷熱水循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速,使這些調(diào)解閥中至少有一個處于全開狀態(tài)的控制方法。
(4) 溫差控制:控制供闸氮、回水干管水溫差保持恒定的控制方法剪况,稱為溫差控制。當(dāng)負(fù)荷下降時蒲跨,如流量保持不變译断,則回水溫度下降,溫差相應(yīng)變小或悲,要保持溫差不變孙咪,可通過控制溫差控制器、變頻器來降低水泵轉(zhuǎn)速巡语,減少水流量翎蹈,此時水泵能耗以轉(zhuǎn)速三次方的關(guān)系遞減。
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