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关于水泵的类型和用途及原理的讲解

时间:2017-05-23 19:21来源:互联网作者:中国泵网 点击:
通常把提升液体、输送液体或使液体增加压力 , 即把原动机的机械能变为液体能量从而达到抽送液体目的的机器统称为泵。

  关于水泵的原理分析如下

  通常把提升液体、输送液体或使液体增加压力 , 即把原动机的机械能变为液体能量从而达到抽送液体目的的机器统称为泵。

  2水泵的工作原理

  1 、 容积式泵: 利用工作腔容积周期变化来输送液体。

  2、 叶片泵: 利用叶片和液体相互作用来输送液体。

  3泵的具体用途

  泵具有不同的用途,不同的输送液体介质,不同的流量、扬程的范围,因此,它的结构形式当然也不一样, 材料也不同,概括起来,大致可以分为:

  1 、城市供水 2 、污水系统 3 、土木、建筑系统 4 、农业水利系统 5 、电站系统 6 、化工系统 7 、石油工业系统 8 、矿山冶金系统 9 、轻工业系统 10 、船舶系统

  4水泵类型分类

  (一) 根据泵的工作原理划分:

  1、离心泵 2、旋涡泵 3 混流泵、4、轴流泵、5、电动泵 6、蒸汽泵 7、齿轮泵 8、螺杆泵 9、罗茨泵、10、滑片泵 11、喷射泵 12、升液泵 13、电磁泵 14、潜水泵 等

  (二) 根据用途划分:

  1、清水泵、2、渣浆泵 3、排污泵 4、化工泵 5、输油泵等

  (三) 其他划分方法:

  水泵还有其他很多划分方法:根据叶轮是否串联分为单级和多级泵;根据水泵吸入口的是一个还是两个分为单吸泵和双吸泵等等。

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  【磁悬浮潜水电泵】

  磁悬浮潜水电泵它实现了世界潜水电泵领域重大突破,有效解决了传统潜水电泵的种种弊端:如转换效率偏低、耗电过高、扬程受限、轴承易损、检修频繁等。广泛应用于工矿企业的供排水、农田灌溉及高原、山区供水等领域。

  磁悬浮潜水电泵它以独有的专利技术改变了潜水电泵的制造工艺,转换效率达到令人震惊的新水平,创造了巨大节能降耗效益。

  磁悬浮潜水电泵解决了制约世界潜水电泵领域发展的轴向力问题,潜水电泵的扬程有了突破性提高,填补了超高扬程(单机扬程设计到上千米)和超大流量(高承载)潜水电泵的市场空白;扬程、流量曲线趋于平缓。其转换效率、单机最高扬程均居世界领先地位。

  磁悬浮潜水电泵是新一代潜水电泵,它实现了立轴磁悬浮(在不同工况下保持高效率)、不磨损,使用时间及检修周期延长数倍,省去频繁的定期检修工作,可连续运转数万小时,节省维修、检修费用。

  磁悬浮潜水电泵通过了国家级试验室、山东省泵类产品质量检测中心检测。试验数据证明,磁悬浮潜水电泵的转换效率超过传统潜水电泵,用户使用情况结合实验数据及领域内对比,进一步证明其高效节能、转换效率世界领先、单机扬程世界领先及高承载、超大流量、免检修、长寿命等特点!

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  水泵六大常见故障及解决方法

  1无法启动

  首先应检查电源供电情况:接头连接是否牢靠;开关接触是否紧密;保险丝是否熔断;三相供电的是否缺相等。如有断路、接触不良、保险丝熔断、缺相,应查明原因并及时进行修复。其次检查是否是水泵自身的机械故障,常见的原因有:填料太紧或叶轮与泵体之间被杂物卡住而堵塞;泵轴、轴承、减漏环锈住;泵轴严重弯曲等。排除方法:放松填料,疏通引水槽;拆开泵体清除杂物、除锈;拆下泵轴校正或更换新的泵轴。

  2配套动力电动机过热

  原因有四。一是电源方面的原因:电压偏高或偏低,在特定负载下,若电压变动范围应在额定值的+10%至-5%之外会造成电动机过热;电源三相电压不对称,电源三相电电压相间不平衡度超过5%,会引绕组过热;缺相运行,经验表明农用电动机被烧毁85%以上是由于缺相运行造成的,应对电动机安装缺相保护装置。二是水泵方面的原因:选用动力不配套,小马拉大车,电动机长时间过载运行,使电动机温度过高;启动过于频繁、定额为短时或断续工作制的电动机连续工作。应限制启动次数,正确选用热保护,按电动机上标定的定额使用。三是电动机本身的原因:接法错误,将△形误接成Y形,使电动机的温度迅速升高;定子绕组有相间短路、匝间短路或局部接地,轻时电动机局部过热,严重时绝缘烧坏;鼠笼转子断条或存在缺陷,电动机运行1至2小时,铁芯温度迅速上升;通风系统发生故障,应检查风扇是否损坏,旋转方向是否正确,通风孔道是否堵塞;轴承磨损、转子偏心扫膛使定转子铁心相擦发出金属撞击声,铁芯温度迅速上升,严重时电动机冒烟,甚至线圈烧毁。四是工作环境方面的原因:电动机绕组受潮或灰尘、油污等附着在绕组上,导致绝缘降低。应测量电动机的绝缘电阻并进行清扫、干燥处理;环境温度过高。当环境温度超过35℃时,进风温度高,会使电动机的温度过高,应设法改善其工作环境。如搭棚遮阳等。 注意: 因电方面的原因发生故障,应请获得专业资格证书的电工维修,一知半解的人不可盲目维修,防止人身伤害事故的发生。

  3水泵发热

  原因:轴承损坏;滚动轴承或托架盖间隙过小;泵轴弯曲或两轴不同心;胶带太紧;缺油或油质不好;叶轮上的平衡孔堵塞,叶轮失去平衡,增大了向一边的推力。排除方法:更换轴承;拆除后盖,在托架与轴承座之间加装垫片;调查泵轴或调整两轴的同心度;适当调松胶带紧度;加注干净的黄油,黄油占轴承内空隙的60%左右;清除平衡孔内的堵塞物。

  4流量不足

  这是因为:动力转速不配套或皮带打滑,使转速偏低;轴流泵叶片安装角太小;扬程不足,管路太长或管路有直角弯;吸程偏高;底阀、管路及叶轮局部堵塞或叶轮缺损;出水管漏水严重。排除方法:恢复额定转速,清除皮带油垢,调整好皮带紧度;调好叶片角,降低水泵安装位置,缩短管路或改变管路的弯曲度;密封水泵漏气处,压紧填料;清除堵塞物,更换叶轮;更换减漏环,堵塞漏水处。

  5吸不上水

  原因是泵体内有空气或进水管积气,或是底阀关闭不严灌引水不满、真空泵填料严重漏气,闸阀或拍门关闭不严。排除方法:先把水压上来,再将泵体注满水,然后开机。同时检查逆止阀是否严密,管路、接头有无漏气现象,如发现漏气,拆卸后在接头处涂上润滑油或调合漆,并拧紧螺丝。检查水泵轴的油封环,如磨损严重应更换新件。管路漏水或漏气。可能安装时螺帽拧得不紧。若渗漏不严重,可在漏气或漏水的地方涂抹水泥,或涂用沥青油拌和的水泥浆。临时性的修理可涂些湿泥或软肥皂。若在接头处漏水,则可用扳手拧紧螺帽,如漏水严重则必须重新拆装,更换有裂纹的管子;降低扬程,将水泵的管口压入水下0.5m。

  6剧烈震动

  主要有以下几个原因:电动转子不平衡;联轴器结合不良;轴承磨损弯曲;转动部分的零件松动、破裂;管路支架不牢等原因。可分别采取调整、修理、加固、校直、更换等办法处理。

  上述情况是造成水泵故障的常见原因,并不是全部原因,实践中处理故障,因实际分析,应遵循先外后里的原则,切莫盲目操作。

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  水泵的汽蚀现象

  水泵的汽蚀是由水的汽化引起的,所谓汽化就是水由液态转化为汽态的过程。水的汽化与温度和压力有一定的关系,在一定压力下,温度升高到一定数值时,水才开始汽化;如果在一定温度下,压力降低到一定数值时,水同样也会汽化,把这个压力称为水在该温度下的汽化压力。如果在流动过程,某一局部地区的压力等于或低于与水温相对应的汽化压力时,水就在该处发生汽化。汽化发生后,就会形成许多蒸汽与气体混合的小汽泡。当汽泡随同水流从低压区流向高压区时,汽泡在高压的作用下破裂,高压水以极高的速度流向这些原汽泡占有的空间,形成一个冲击力。金属表面在水击压力作用下,形成疲劳而遭到严重破坏。因此我们把汽泡的形成、发展和破裂以致材料受到破坏的全部过程,称为汽蚀现象。

  水泵振动原因分析导致机组和泵房建筑物产生振动的原因较多,有些因素之间既有联系又相互作用,概括起来主要有以下四个方面的原因。

  1电气方面

  电机是机组的主要设备,电机内部磁力不平衡和其它电气系统的失调,常引起振动和噪音。如异步电动机在运行中,由定转子齿谐波磁通相互作用而产生的定转子间径向交变磁拉力,或大型同步电机在运行中,定转子磁力中心不一致或各个方向上气隙差超过允许偏差值等,都可能引起电机周期性振动并发出噪音。

  2机械方面

  电机和水泵转动部件质量不平衡、粗制滥造、安装质量不良、机组轴线不对称、摆度超过允许值,零部件的机械强度和刚度较差、轴承和密封部件磨损破坏,以及水泵临界转速出现与机组固有频率一直引起的共振等,都会产生强烈的振动和噪音。

  3水力方面

  水泵进口流速和压力分布不均匀,泵进出口工作液体的压力脉动、液体绕流、偏流和脱流,非定额工况以及各种原因引起的水泵汽蚀等,都是常见的引起泵机组振动的原因。水泵启动和停机、阀门启闭、工况改变以及事故紧急停机等动态过渡过程造成的输水管道内压力急剧变化和水锤作用等,也常常导致泵房和机组产生振动。

  4水工及其它方面

  机组进水流道设计不合理或与机组不配套、水泵淹没深度不当,以及机组启动和停机顺序不合理等,都会使进水条件恶化,产生漩涡,诱发汽蚀或加重机组及泵房振动。采用破坏虹吸真空断流的机组在启动时,若驼峰段空气挟带困难,形成虹吸时间过长;拍门断流的机组拍门设计不合理,时开时闭,不断撞击拍门座;支撑水泵和电机的基础发生不均匀沉陷或基础的刚性较差等原因,也都会导致机组发生振动。

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  水泵的选择

  用户选择水泵时,最好是到农机部门认可的销售点,一定要认清生产厂家。建议优先考虑购买充水式潜水电泵,并且看清牌号和产品质量合格证。千万不能购买"三无"(即无生产厂家、无生产日期、无生产许可证)产品,否则出现了问题,用户将束手无策。

  作为用户,由于受到专业知识的局限,很难定夺,最好的方法是咨询水泵方面的行家,还不妨去咨询一些老的水泵用户,尤其是那些与自己使用条件相近者,买这些用户信得过、质量可靠而又比较成熟的产品,不失为一种明智的选择。同时,应根据当地的电源情况来决定用单相泵或三相泵。

  2.选择满足扬程要求的水泵

  所谓扬程是指所需扬程,而并不是提水高度,明确这一点对选择水泵尤为重要。水泵扬程大约为提水高度的1.15~1.20倍。如某水源到用水处的垂直高度20米,其所需扬程大约为23~24米。

  选择水泵时应使水泵铭牌上的扬程最好与所需扬程接近,一般偏差不超过20%,这样的情况下,水泵的效率最高,也比较节能,使用会更经济。如果铭牌上扬程远远小于所需扬程,水泵往往不能满足用户的需要,即便能抽上水来,水量也小得可怜。但反过来,高扬程的水泵用于低扬程时,便会出现流量过大,导致电机超载,若长时间运行,电机温度升高,绕组绝缘层便会逐渐老化,甚至烧毁电机。

  3.选择流量合适的水泵

  水泵的流量,即出水量,一般不宜选得过大,否则会增加购买水泵的费用。应按需选用,如用户家庭使用的自吸式水泵,流量应尽量选小一些的;如用户灌溉用的潜水泵,就可适当选择流量大一些的。

  4.农用水泵的选购关键

  1)要因地制宜选购水泵。常用的农用水泵有3种类型,即离心泵、轴流泵和混流泵。离心泵扬程较高,但出水量不大,适用于山区和井灌区;轴流泵出水量较大,但扬程不太高,适用于平原地区使用;混流泵的出水量和扬程介于离心泵和轴流泵之间,适用于平原和丘陵地区使用。用户要根据本地的地况、水源和提水高度进行选购。

  2)要适当超标选水泵。确定水泵类型后,要考虑其经济性能,特别要注意水泵的扬程和流量及其配套动力的选择。必须注意,水泵标牌上注明的扬程(总扬程)与使用时的出水扬程(实际扬程)是有差别的,这是由于水流通过输水管和管路附近时会有一定的阻力损失。所以,实际扬程一般要比总扬程低10%-20%,出水量也相应减少。因此,实际使用时,只能按标牌所注扬程和流量的80%~90%估算,水泵配套动力的选择,可按标牌上注明的功率选择,为了使水泵启动迅速和使用安全,动力机的功率也可略大于水泵所需功率,一般高出10%左右为宜;如果已有动力,选购水泵时,则可按动力机的功率选购与之相配套的水泵。

  3)要严格手续购水泵。选购时要审验"三证",即农业机械推广许可证、生产许可证和产品检验合格证,只有三证齐全方能避免购置淘汰产品及劣质产品。

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  水泵的参数

  1、流量Q

  流量是泵在单位时间内输送出去的液体量(体积或质量)。

  体积流量用Q表示,单位是:m3/s,m3/h,l/s等。

  质量流量用Qm表示,单位是:t/h,kg/s等。

  质量流量和体积流量的关系为:

  Qm=ρQ

  式中 ρ--液体的密度(kg/m3,t/m3),常温清水ρ=1000kg/m3。

  2、扬程H

  扬程是水泵所抽送的单位重量液体从泵进口处(泵进口法兰)到泵出口处(泵出口法兰)能量的增值。也就是一牛顿液体通过泵获得的有效能量。其单位是N.m/N=m,即泵抽送液体的液柱高度,习惯简称为米。

  3、转速n

  转速是泵轴单位时间的转数,用符号n表示,单位是r/min。

  4、汽蚀余量NPSH

  汽蚀余量又叫净正吸头,是表示汽蚀性能的主要参数。汽蚀余量国内曾用Δh表示。

  5、功率和效率

  水泵的功率通常是指输入功率,即原动机传支泵轴上的功率,故又称为轴功率,用P表示;

  泵的有效功率又称输出功率,用Pe表示。它是单位时间内从泵中输送出去的液体在泵中获得的有效能量。

  因为扬程是指泵输出的单位重液体从泵中所获得的有效能量,所以,扬程和质量流量及重力加速度的乘积,就是单位时间内从泵中输出的液体所获得的有效能量--即泵的有效功率:

  Pe=ρgQH(W)=γQH(W)

  式中ρ--泵输送液体的密度(kg/m3);

  γ--泵输送液体的重度(N/m3);

  Q--泵的流量(m3/s);

  H--泵的扬程(m);

  g--重力加速度(m/s2)。

  轴功率P和有效功率Pe之差为泵内的损失功率,其大小用泵的效率来计量。泵的效率为有效功率和轴功率之比,用η表示。

  什么叫流量?用什么字母表示?如何换算?

  单位时间内泵排出液体的体积叫流量,流量用Q表示,计量单位:立方米/小时(m3/h),升/秒(l/s), L/s=3.6 m3/h=0.06 m3/min=60L/min

  G=Qρ G为重量 ρ为液体比重

  例:某台泵流量50 m3/h,求抽水时每小时重量?水的比重ρ为1000公斤/立方米。

  解:G=Qρ=50×1000(m3/h.kg/ m3)=50000kg / h=50t/h

  什么叫扬程?用什么字母表示?用什么计量单位?和压力的换算及公式?

  单位重量液体通过泵所获得的能量叫扬程。泵的扬程包括吸程在内,近似为泵出口和入口压力差。扬程用H表示,单位为米(m)。泵的压力用P表示,单位为Mpa(兆帕),H=P/ρ.如P为1kg/cm2,则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=出口压力 P1=进口压力)

  什么叫汽蚀余量?什么叫吸程?各自计量单位表示字母?

  水泵在工作时液体在叶轮的进口处因一定真空压力下会产生汽体,汽化的气泡在液体质点的撞击运动下,对叶轮等金属表面产生剥蚀,从而破坏叶轮等金属,此时真空压力叫汽化压力,汽蚀余量是指在泵吸入口处单位重量液体所具有的超过汽化压力的富余能量。单位用米标注,用(NPSH)r。吸程即为必需汽蚀余量Δh: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。

  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

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  多功能水泵控制阀标准

  现将标准技术要求介绍如下:

  1 压力--温度度级

  多功能水泵控制阀的压力--温度等级由壳体、内件及控制管系统材料的压力--温度等级确定。多功能水泵控制阀在某一温度下的最大允许工作压力取壳体、内件及控制管系统材料在该温度下最大允许工作压力值中的小值。

  1.1 铁制壳体的压力--温度等级应符合GB/T17241.7的规定。

  1.2 钢制壳体的压力--温度等级应符合GB/T9124的规定。

  1.3 对于GB/T17241.7、GB/T9124未规定压力--温度等级的材料,可按有关标准或设计的规定。

  2 阀体

  2.1 阀体法兰

  法兰应与阀体整体铸成。铁制法兰的型式和尺寸应符合GB/T17241.6的规定,技术条件应符合GB/T17241.7的规定;钢制法兰的型式和尺寸应符合GB/T9113.1的规定,技术条件应符合GB/T9124的规定。

  2.2 阀体结构长度见表1。

  2.3 阀体的最小壁厚

  铸铁件阀体的最小壁厚应符合GB/T13932-1992中表3的规定,铸钢件阀体的最小壁厚应符合JB/T8937-1999中表1的规定。

  3 阀盖 膜片座

  3.1 阀盖与膜片座、膜片座与阀体的连接型式应采用法兰式。

  3.2 膜片座与阀体的连接螺栓数量不得少于4个。

  3.3 阀盖与膜片座的最小壁厚按2.3的要求。

  3.4 阀盖与膜片座的法兰应为圆形。法兰密封面的型式可采用平面式、突面式或凹凸式。

  4 阀杆、缓闭阀板、主阀板

  4.1 缓闭阀板与阀杆应连接紧固、可靠。

  4.2 缓闭阀板与主阀板的密封型式应采用金属密封的型式。

  4.3 主阀板与阀杆必须滑动灵活、可靠。

  4.4 主阀板与主阀板座的密封可采用金属密封和非金属密封两种型式。

  5 膜片

  5.1 膜片性能应符合表2(见下页)的规定。

  5.2 膜片的外观质量应符合HG/T3090的规定。

  5.3 当应用于生活饮用水时,膜片材料的安全性应符合GB/T17219的规定。

  6 控制管系统

  控制管系统的各元件应能承受阀门的最高工作压力,各部位不得发生泄漏。

  7 材料

  7.1 主要零部件材料的选用宜按JB/T5300的规定。

  7.2 铜合金铸件应符合GB/T12225的规定;灰铸铁铸件应符合GB/T12226的规定,其抗拉强度应不小于200MPa;球墨铸铁铸件应符合GB/T12227的规定;碳素钢铸件应符合GB/T12229的规定;奥氏体钢铸件应符合GB/T12230的规定。

  7.3 钢制多功能水泵控制阀铸件外观质量应符合JB/T7927的规定,铁制多功能水泵控制阀铸件外观质量参照JB/T7927的规定。

  8 壳体强度

  多功能水泵控制阀的壳体强度应符合GB/T13927的规定。

  9 密封性能

  多功能水泵控制阀的密封性能应符合GB/T13927的规定。

  10 清洁度

  多功能水泵控制阀的清洁度应符合JB/T7748的规定。

  11 涂装

  当应用于生活饮用水时,多功能水泵控制阀内腔涂装材料的安全性应符合GB/T17219的规定。外表面涂装不作规定,特殊要求在订货合同中注明。

 

(责任编辑:中国泵网)
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