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離心泵小知識

發布時間:2016/11/04 來源:www.kes-seminar.com 點擊量:

                             
    離心泵有立式、臥式、單級、多級、單吸、雙吸、自吸式等多種形式。其主要的工作原理有:離心是物體慣性的表現。比如雨傘上的水滴,當雨傘緩慢轉動時,水滴會跟隨雨傘轉動,這是因為雨傘與水滴的摩擦力做為給水滴的向心力使然。但是如果雨傘轉動加快,這個摩擦力不足以使水滴在做圓周運動,那麽水滴將脫離雨傘向外緣運動。就象用一根繩子拉著石塊做圓周運動,如果速度太快,繩子將會斷開,石塊將會飛出。這個就是所謂的離心離心泵就是根據這個原理設計的。高速旋轉的葉輪葉片帶動水轉動,將水甩出,從而達到輸送的目的。 

發展“十二五”期間,全國城鎮汙水處理及再生利用設施建設規劃投資近4300億元。其中,各類設施建設投資4271億元,設施監管能力建設投資27億元。設施建設投資中,包括完善和新建管網投資2443億元,新增城鎮汙水處理能力投資1040億元,升級改造城鎮汙水處理廠投資137億元,汙泥處理處置設施建設投資347億元,以及再生水利用設施建設投資304億元。

   《2013-2017年中國離心泵行業產銷需求預測與轉型升級分析報告》[1]數據顯示,在汙水處理設備投入中,水泵類約占機械設備總投資的15%,按照這一比例計算,“十二五”期間,城市汙水處理領域的泵類產品需求量將在600億元左右,未來三年還有近400億的市場需求,利好離心泵行業。前瞻網預計,到2020年,中國的離心泵進口額將達到50億美元,超過美國的49億美元成為世界上最大的離心泵進口國。
    泵是通用機械中應用十分廣泛的產品,而離心泵又是泵中重要的一類產品。近年來,在政策推動和政府鼓勵下,離心泵行業進入快速發展階段,通過科技攻關、消化吸收引進技術和技術改造,行業的自主創新能力和市場競爭力逐漸提高,形成了集設計、製造、科研、教學和技術服務等門類齊全、規模龐大的工業體係。經濟規模近年來處於高速發展階段,為國民經濟發展、基礎設施建設和國防建設提供了一批成套設備和重大產品。但無論是技術還是性能方麵相對發達國家而言,我國離心泵行業還比較落後,存在一定的差距。
     中國離心泵行業產銷需求預測與轉型升級分析報告指出,從市場應用前景分析,離心泵是一種消耗量大、應用麵廣的通用機械產品,廣泛應用於城市汙水處理、農田水利建設、石化、電力、船舶等領域。隨著我國經濟的發展、城市化率的提高,未來對於離心泵的需求將進一步增加。同時,我國在離心泵高端產品領域仍將會有較大的缺口,產品進口替代空間巨大。當前,我國離心泵產業正處於轉型升級的機遇期,部分地區如浙江溫州、溫嶺等地,地方政府積極扶持當地的離心泵產業轉型升級,提升產業的核心競爭力。

 

【工作原理】
離心其實是物體慣性的表現,比如雨傘上的水滴,當雨傘緩慢轉動時,水滴會跟隨雨傘轉動,這是因為雨傘與水滴的摩擦力做為給水滴的向心力使然。但是如果雨傘轉動加快,這個摩擦力不足以使水滴在做圓周運動,那麽水滴將脫離雨傘向外緣運動,就像用一根繩子拉著石塊做圓周運動,如果速度太快,繩子將會斷開,石塊將會飛出.這個就是所謂的離心。
離心泵的主要工作原理
(1)葉輪被泵軸帶動旋轉,對位於葉片間的流體做功,流體受離心作用,由葉輪中心被拋向外圍。當流體到達葉輪外周時,流速非常高。
(2)泵殼匯集從各葉片間被拋出的液體,這些液體在殼內順著蝸殼形通道逐漸擴大的方向流動,使流體的動能轉化為靜壓能,減小能量損失。所以泵殼的作用不僅在於匯集液體,它更是一個能量轉換裝置。
(3)液體吸上原理:依靠葉輪高速旋轉,迫使葉輪中心的液體以很高的速度被拋開,從而在葉輪中心形成低壓,低位槽中的液體因此被源源不斷地吸上。
氣縛現象:如果離心泵在啟動前殼內充滿的是氣體,則啟動後葉輪中心氣體被拋時不能在該處形成足夠大的真空度,這樣槽內液體便不能被吸上。這一現象稱為氣縛。
為防止氣縛現象的發生,離心泵啟動前要用外來的液體將泵殼內空間灌滿。這一步操作稱為灌泵。為防止灌入泵殼內的液體因重力流入低位槽內,在泵吸入管路的入口處裝有止逆閥(底閥);如果泵的位置低於槽內液麵,則啟動時無需灌泵。
(4)葉輪外周安裝導輪,使泵內液體能量轉換效率高。導輪是位於葉輪外周的固定的帶葉片的環。這些葉片的彎曲方向與葉輪葉片的彎曲方向相反,其彎曲角度正好與液體從葉輪流出的方向相適應,引導液體在泵殼通道內平穩地改變方向,使能量損耗最小,動壓能轉換為靜壓能的效率高。
(5)後蓋板上的平衡孔消除軸向推力。離開葉輪周邊的液體壓力已經較高,有一部分會滲到葉輪後蓋板後側,而葉輪前側液體入口處為低壓,因而產生了將葉輪推向泵入口一側的軸向推力。這容易引起葉輪與泵殼接觸處的磨損,嚴重時還會產生振動。平衡孔使一部分高壓液體泄露到低壓區,減輕葉輪前後的壓力差。但由此也會引起泵效率的降低。
(6)軸封裝置保證離心泵正常、高效運轉。離心泵在工作是泵軸旋轉而殼不動,其間的環隙如果不加以密封或密封不好,則外界的空氣會滲入葉輪中心的低壓區,使泵的流量、效率下降。嚴重時流量為零——氣縛。通常,可以采用機械密封或填料密封來實現軸與殼之間的密封。
離心泵的工作原理介紹
離心泵的主要過流部件有吸水室、葉輪和壓水室。吸水室位於葉輪的進水口前麵,起到把液體引向葉輪的作用;壓水室主要有螺旋形壓水室(蝸殼式)、導葉和空間導葉三種形式;葉輪是泵的最重要的工作元件,是過流部件的心髒,葉輪由蓋板和中間的葉片組成。
離心泵工作前,先將泵內充滿液體,然後啟動離心泵,葉輪快速轉動,葉輪的葉片驅使液體轉動,液體轉動時依靠慣性向葉輪外緣流去,同時葉輪從吸入室吸進液體,在這一過程中,葉輪中的液體繞流葉片,在繞流運動中液體作用一升力於葉片,反過來葉片以一個與此升力大小相等、方向相反的力作用於液體,這個力對液體做功,使液體得到能量而流出葉輪,這時液體的動能與壓能均增大。
離心泵依靠旋轉葉輪對液體的作用把原動機的機械能傳遞給液體。由於離心泵的作用液體從葉輪進口流向出口的過程中,其速度能和壓力能都得到增加,被葉輪排出的液體經過壓出室,大部分速度能轉換成壓力能,然後沿排出管路輸送出去,這時,葉輪進口處因液體的排出而形成真空或低壓,吸水池中的液體在液麵壓力(大氣壓)的作用下,被壓入葉輪的進口,於是,旋轉著的葉輪就連續不斷地吸入和排出液體。
解決離心泵的汽蝕
離心泵發生汽蝕是由於液道入口附近某些局部低壓區處的壓力降低到液體飽和蒸汽壓,導致部分液體汽化所致。所以,凡能使局部壓力降低到液體汽化壓力的因素都可能是誘發汽蝕的原因。產生汽蝕的條件應從吸入裝置的特性,泵本身的結構以及所輸送的液體性質三方麵加以考慮。
1)結構措施:采用雙吸葉輪,以減小經過葉輪的流速,從而減小泵的汽蝕餘量;在大型高揚程泵前裝設增壓前置泵,以提高進液壓力;葉輪特殊設計,以改善葉片入口處的液流狀況;在離心葉輪前麵增設誘導輪,以提高進入葉輪的液流壓力。
2)泵的安裝高度,泵的安裝高度越高,泵的入口壓力越低,降低泵的安裝高度可以提高泵的入口壓力。因此,合理的確定泵的安裝高度可以避免泵產生汽蝕。
3)吸液管路的阻力,在吸液管路中設置的彎頭、閥門等管件越多,管路阻力越大,泵的入口壓力越低。因此,盡量減少一些不必要的管件或盡可能的增大吸液管直徑,減少管路阻力,可以防止泵產生汽蝕。
4)泵的幾何尺寸,由於液體在泵入口處具有的動能和靜壓能可以相互轉換,其值保持不變。入口液體流速高時,壓力低,流速低時,壓力高,因此,增大泵入口的通流麵積,降低葉輪的入口速度.可以防止泵產生汽蝕。
5)液體的密度。輸送密度越大的液體時泵的吸上高度就越小,當用已安裝好的輸送密度較小液體的泵改送密度較大的液體時,泵就可能產生汽蝕,但用輸送密度較大液體的泵改送密度較小的液體時,泵的入口壓力較高,不會產生汽蝕。
6)輸送液體的溫度。溫度升高時液體的飽和蒸氣壓升高。在泵的入口壓力不變的情況下,輸送液體的溫度升高時,液體的飽和蒸氣壓可能升高至等於或高於泵的入口壓力,泵就會產生汽蝕。
7)吸液池液麵壓力。吸液池液麵壓力較高時,泵的入口壓力也隨之升高,反之,泵的入口壓力則較低,泵就容易產生汽蝕。
8)輸送液體的易揮發性在相同的溫度下較易揮發的液體其飽和蒸汽壓較高,因此,輸送易揮發液體時的泵容易產生汽蝕。
9)其他措施:采用耐汽蝕破壞的材料製造泵的過流部分元件;降低泵的轉速。

基本構造
離心泵的基本構造是由八部分組成的,分別是:葉輪,泵體,泵蓋,擋水圈,泵軸,軸承,密封環,填料函。
1、 葉輪是離心泵的核心部分,它轉速高輸出力大,葉輪上的葉片又起到主要作用,葉輪在裝配前要通過靜平衡實驗。葉輪上的內外表麵要求光滑,以減少水流的摩擦損失。
2、 泵體也稱泵殼,它是水泵的主體。起到支撐固定作用,並與安裝軸承的托架相連接。
3、 泵軸的作用是借聯軸器和電動機相連接,將電動機的轉矩傳給葉輪,所以它是傳遞機械能的主要部件。
4、軸承是套在泵軸上支撐泵軸的構件,有滾動軸承和滑動軸承兩種。滾動軸承使用牛油作為潤滑劑加油要適當一般為2/3~3/4的體積太多會發熱,太少又有響聲並發熱!
滑動軸承使用的是透明油作潤滑劑的,加油到油位線。太多油要沿泵軸滲出並且漂失,太少軸承又要過熱燒壞造成事故!在水泵運行過程中軸承的溫度最高在85℃一般運行在60度左右,如果高了就要查找原因(是否有雜質,油質是否發黑,是否進水)並及時處理!
5、 密封環又稱減漏環。葉輪進口與泵殼間的間隙過大會造成泵內高壓區的水經此間隙流向低壓區,影響泵的出水量,效率降低!間隙過小會造成葉輪與泵殼摩擦產生磨損。為了增加回流阻力減少內漏,延緩葉輪和泵殼的所使用壽命,在泵殼內緣和葉輪外援結合處裝有密封環,密封的間隙保持在0.25~1.10mm之間為宜。
6、 填料函主要由填料,水封環,填料筒,填料壓蓋,水封管組成。填料函的作用主要是為了封閉泵殼與泵軸之間的空隙,不讓泵內的水流流到外麵來也不讓外麵的空氣進入到泵內。始終保持水泵內的真空!當泵軸與填料摩擦產生熱量就要靠水封管注水到水封圈內使填料冷卻!保持水泵的正常運行。所以在水泵的運行巡回檢查過程中對填料函的檢查是特別要注意!在運行600個小時左右就要對填料進行更換。
7、軸向力平衡裝置 在離心泵運行過程中,由於液體是在低壓下進入葉輪,而在高壓下流出,使葉輪兩側所受壓力不等,產生了指向入口方向的軸向推力,會引起轉子發生軸向竄動,產生磨損和振動,因此應設置軸向推力軸承,以便平衡軸向力。

過流部件
簡介
離心泵的過流部件有:吸入室,葉輪,壓出室三個部分。葉輪室是泵的核心,也是流部件的核心。泵通過葉輪對液體的作功,使其能量增加。
葉輪分類
葉輪按液體流出的方向分為三類:
(1)徑流式葉輪(離心式葉輪)液體是沿著與軸線垂直的方向流出葉輪。
(2)斜流式葉輪(混流式葉輪)液體是沿著軸線傾斜的方向流出葉輪。
(3)軸流式葉輪液體流動的方向與軸線平行的。
葉輪按吸入的方式分為二類:
(1)單吸葉輪(即葉輪從一側吸入液體)。
(2)雙吸葉輪(即葉輪從兩側吸入液體)。
葉輪按蓋板形式分為三類:
(1)封閉式葉輪。
(2)敞開式葉輪。
(3)半開式葉輪。
其中封閉式葉輪應用很廣泛,前述的單吸葉輪雙吸葉輪均屬於這種形式。

種類
一、按葉輪數目來分類
1、單級泵:即在泵軸上隻有一個葉輪。
2、多級泵:即在泵軸上有兩個或兩個以上的葉輪,這時泵的總揚程為n個葉輪產生的揚程之和。
二、按工作壓力來分類
1、低壓泵:壓力低於100米水柱;
2、中壓泵:壓力在100~650米水柱之間;
3、高壓泵:壓力高於650米水柱。
三、按葉輪吸入方式來分類
1、單側進水式泵:又叫單吸泵,即葉輪上隻有一個進水口;
2、雙側進水式泵:又叫雙吸泵,即葉輪兩側都有一個進水口。它的流量比單吸式泵大一倍,可以近似看作是二個單吸泵葉輪背靠背地放在了一起。
四、按泵殼結合來分類
1、水平中開式泵:即在通過軸心線的水平麵上開有結合縫。
2、垂直結合麵泵:即結合麵與軸心線相垂直。
五、按泵軸位置來分類
1、臥式泵:泵軸位於水平位置。
2、立式泵:泵軸位於垂直位置。
六、按葉輪出方式分類
1、蝸殼泵:水從葉輪出來後,直接進入具有螺旋線形狀的泵殼。
2、導葉泵:水從葉輪出來後,進入它外麵設置的導葉,之後進入下一級或流入出口管。
七、按安裝高度分類
1、自灌式離心泵:泵軸低於吸水池池麵,啟動時不需要灌水,可自動啟動。
2、吸入式離心泵(非自灌式離心泵):泵軸高於吸水池池麵。啟動前,需要先用水灌滿泵殼和吸水管道,然後驅動電機,使葉輪高速旋轉運動,水受到離心力作用被甩出葉輪,葉輪中心形成負壓,吸水池中水在大氣壓作用下進入葉輪,又受到高速旋轉的葉輪作用,被甩出葉輪進入壓水管道。
另外,根據用途也可進行分類,如油泵、水泵、凝結水泵、排灰泵、循環水泵等。

特點
按吸入方式
單吸泵液體從一側流入葉輪,存在軸向力
雙吸泵液體從兩側流入葉輪,不存在軸向力,泵的流量幾乎比單吸泵增加一倍
按級數
單級泵泵軸上隻有一個葉輪
ISG管道離心泵(7張)多級泵同一根泵軸上裝兩個或多個葉輪,液體依次流過每級葉輪,級數越多,揚程越高
按泵軸方位
臥式泵軸水平放置
立式泵軸垂直於水平麵
按殼體型式
分段式泵殼體按與軸垂直的平麵部分,節段與節段之間用長螺栓連接
中開式泵殼體在通過軸心線的平麵上剖分
蝸殼泵裝有螺旋形壓水室的離心泵,如常用的端吸式懸臂離心泵
透平式泵裝有導葉式壓水室的離心泵
特殊結構
管道泵泵作為管路一部分,安裝時無需改變管路
潛水泵泵和電動機製成一體浸入水中
液下泵泵體浸入液體中
屏蔽泵葉輪與電動機轉子聯為一體,並在同一個密封殼體內,不需采用密封結構,屬於無泄漏泵
磁力泵除進、出口外,泵體全封閉,泵與電動機的聯結采用磁鋼互吸而驅動
自吸式泵泵啟動時無需灌液
高速泵由增速箱使泵軸轉速增加,一般轉速可達10000r/min以上,也可稱部分流泵或切線增壓泵立式筒型泵進出口接管在上部同一高度上,有內、外兩層殼體,內殼體由轉子、導葉等組成,外殼體為進口導流通道,液體從下部吸入。
ISG生活給水泵,生活用泵,小區水泵,生活給排水設備,根據 IS、IR型離心泵性能參數和立式泵的獨特結構組合設計,並嚴格按照 ISO2858 要求進行設計製造,采用國內優質水力模型進行設計而成,是最理想的新一代臥式泵產品。該產品一律采用硬質合金機械密封。 應用範圍: ISW 型泵適用於工業和城市給排水,如高層建築增壓送水,園林噴灌,消防增壓,遠距離輸送,暖通製冷循環、浴室等增壓及設備配套,使用溫度不超過85℃。ISWR 型泵廣泛適用於:冶金、化工、紡織、造紙、以及賓飯館店等鍋爐熱源水增壓、輸送、及城市采暖係統,SGWR型使用溫度不超過120℃。

安裝
一、關鍵安裝技術
管道離心泵的安裝技術關鍵在於確定離心泵安裝高度即吸程。這個高度是指水源水麵到離心泵葉輪中心線的垂直距離,它與允許吸上真空高度不能混為一談,水泵產品說明書或銘牌上標示的允許吸上真空高度是指水泵進水口斷麵上的真空值,而且是在1標準大氣壓下、水溫20℃情況下,進行試驗而測定得的。它並沒有考慮吸水管道配套以後的水流狀況。而水泵安裝高度應該是允許吸上真空高度扣除了吸水管道損失揚程以後,所剩下的那部分數值,它要克服實際地形吸水高度。水泵安裝高度不能超過計算值,否則,離心泵將會抽不上水來。另外,影響計算值的大小是吸水管道的阻力損失揚程,因此,宜采用最短的管路布置,並盡量少裝彎頭等配件,也可考慮適當配大一些口徑的水管,以減管內流速。
應當指出,管道離心泵安裝地點的高程和水溫不同於試驗條件時,如當地海拔300米以上或被抽水的水溫超過20℃,則計算值要進行修正。即不同海拔高程處的大氣壓力和高於20℃水溫時的飽和蒸汽壓力。但是,水溫為20℃以下時,飽和蒸汽壓力可忽略不計。
從  管道安裝技術上,吸水管道要求有嚴格的密封性,不能漏氣、漏水,否則將會破壞離心泵進水口處的真空度,使離心泵出水量減少,嚴重時甚至抽不上水來。因此,要認真地做好管道的接口工作,保證管道連接的施工質量。
二、安裝高度Hg計算
允許吸上真空高度Hs是指泵入口處壓力p1可允許達到的最大真空度。
而實際的允許吸上真空高度Hs值並不是根據式計算的值,而是由泵製造廠家實驗測定的值,此值附於泵樣本中供用戶查用。位應注意的是泵樣本中給出的Hs值是用清水為工作介質,操作條件為20℃及壓力為1.013×105Pa時的值,當操作條件及工作介質不同時,需進行換算。
1 輸送清水,但操作條件與實驗條件不同,可依下式換算Hs1=Hs+Ha-10.33 - Hυ+0.24
2 輸送其它液體當被輸送液體及操作條件均與實驗條件不同時,需進行兩步換算:第一步依上式將由泵樣本中查出的Hs1;第二步依下式將Hs1換算成Hg
2汽蝕餘量Δh
對於油泵,計算安裝高度時用汽蝕餘量Δh來計算,即泵允許吸液體的真空度,亦即泵允許的安裝高度,單位用米。用汽蝕餘量Δh由油泵樣本中查取,其值也用20℃清水測定。若輸送其它液體,亦需進行校正,詳查有關書籍。
吸程=標準大氣壓(10.33米)-汽蝕餘量-安全量(0.5米)
標準大氣壓能壓管路真空高度10.33米。
例如:某泵必需汽蝕餘量為4.0米,求吸程Δh?
解:Δh=10.33-4.0-0.5=5.83米
從安全角度考慮,泵的實際安裝高度值應小於計算值。當計算之Hg為負值時,說明泵的吸入口位置應在貯槽液麵之下。
例2-3 某離心泵從樣本上查得允許吸上真空高度Hs=5.7m。已知吸入管路的全部阻力為1.5mH2O,當地大氣壓為9.81×104Pa,液體在吸入管路中的動壓頭可忽略。試計算:
1 輸送20℃清水時離心泵的安裝。
2 改為輸送80℃水時離心泵的安裝高度。
解:1 輸送20℃清水時泵的安裝高度。
已知:Hs=5.7m
Hf0-1=1.5m
u12/2g≈0
當地大氣壓為9.81×104Pa,與泵出廠時的實驗條件基本相符,所以泵的安裝高度為Hg=5.7-0-1.5=4.2 m。
2 輸送80℃水時泵的安裝高度
輸送80℃水時,不能直接采用泵樣本中的Hs值計算安裝高度,需按下式對Hs時行換算,即
Hs1=Hs+Ha-10.33 - Hυ+0.24
已知Ha=9.81×104Pa≈10mH2O,由附錄查得80℃水的飽和蒸汽壓為47.4kPa。
Hv=47.4×103 Pa=4.83 mH2O
Hs1=5.7+10-10.33-4.83+0.24=0.78m
將Hs1值代入 式中求得安裝高度
Hg=Hs1-Hf0-1=0.78-1.5=-0.72m
Hg為負值,表示泵應安裝在水池液麵以下,至少比液麵低0.72m
單級雙吸離心泵
單級雙吸離心泵為新型高效節能水泵,同等用能條件下,其運行效率可高出原水泵近20%
1. 結構緊湊 外形美觀,穩定性好,便於安裝。
2. 運行平穩 優化設計的雙吸葉輪使軸向力減小到最低限度,且有優異水力性能的葉型,並經精密鑄造,泵殼內表麵及葉輪表麵極其光華具有顯著的抗汽蝕性能和高效率。
3. 軸 承 選用SKF及NSK軸承保證運行平穩,噪音低,使用壽命長。
4. 軸 封 選用BURGMANN機械密封或填料密封。能保證8000小時運行無泄漏。
5. 安裝形式 裝配時不需調整,可根據現場使用條件。分立式或臥式安裝。
6. 加裝自吸裝置,可實現自動吸水,即不需安裝底閥,不需真空泵,不需倒灌,泵可以啟動。
三、離心泵安裝注意事項
離心泵基礎安裝應注意以下幾點問題:
(1)安裝的基座表麵必須平整、清潔並能承受相應的載荷。
(2)在需要固定的地方要使用地腳螺栓。
(3)對於垂直安裝的泵,地腳螺栓必須有足夠的強度。
(4)如果垂直安裝,電機必須位於水泵上方。
(5)當固定在牆上時,要注意找正,對中。

選擇安裝
離心泵應該按照所輸送的液體進行選擇,並校核需要的性能,分析抽吸,排出條件,是間歇運行還是連續運行等。離心泵通常應在或接近製造廠家設計規定的壓力和流量條件下運行。泵安裝時應進行以下複查:
①基礎的尺寸,位置,標高應符合設計要求,地腳螺栓必須恰當和正確地固定在混凝土地基中,機器不應有缺件,損壞或鏽蝕等情況;
②根據泵所輸送介質的特性,必要時應該核對主要零件,軸密封件和墊片的材質;
③泵的找平,找正工作應符合設備技術文件的規定,若無規定時,應符合現行國家標準《機械設備安裝工程施工及驗收通用規範》的規定;
④所有與泵體連接的管道,管件的安裝以及潤滑油管道的清洗要求應符合相關國家標準的規定。

使用
泵的試運轉應符合下列要求:
①驅動機的轉向應與泵的轉向相同;
②查明管道泵和共軸泵的轉向;
③各固定連接部位應無鬆動,各潤滑部位加注潤滑劑的規格和數量應符合設備技術文件的規定;
④有預潤滑要求的部位應按規定進行預潤滑;
⑤各指示儀表,安全保護裝置均應靈敏,準確,可靠;
⑥盤車應靈活,無異常現象;
⑦高溫泵在試運轉前應進行泵體預熱,溫度應均勻上升,每小時溫升不應大於50℃;泵體表麵與有工作介質進口的工藝管道的溫差不應大於40℃;
⑧設置消除溫升影響的連接裝置,設置旁路連接裝置提供冷卻水源。
離心泵操作時應注意以下幾點:
①禁止無水運行,不要調節吸入口來降低排量,禁止在過低的流量下運行;
②監控運行過程,徹底阻止填料箱泄漏,更換填料箱時要用新填料;
③確保機械密封有充分衝洗的水流,水冷軸承禁止使用過量水流;
④潤滑劑不要使用過多;
⑤按推薦的周期進行檢查。建立運行記錄,包括運行小時數,填料的調整和更換,添加潤滑劑及其他維護措施和時間。對離心泵抽吸和排放壓力,流量,輸入功率,洗液和軸承的溫度以及振動情況都應該定期測量記錄。
⑥離心泵的主機是依靠大氣壓將低處的水抽到高處的,而大氣壓最多隻能支持約10.3m的水柱,所以離心泵的主機離開水麵12米無法工作。

維護
3.1、離心泵機械密封失效的分析
離心泵停機主要是由機械密封的失效造成的。失效的表現大都是泄漏,泄漏原因有以下幾種:
①動靜環密封麵的泄漏,原因主要有:端麵平麵度,粗糙度未達到要求,或表麵有劃傷;端麵間有顆粒物質,造成兩端麵不能同樣運行;安裝不到位,方式不正確。
②補償環密封圈泄漏,原因主要有:壓蓋變形,預緊力不均勻;安裝不正確;密封圈質量不符合標準;密封圈選型不對。
實際使用效果表明,密封元件失效最多的部位是動,靜環的端麵,離心泵機封動,靜環端麵出現龜裂是常見的失效現象,主要原因有:
①安裝時密封麵間隙過大,衝洗液來不及帶走摩擦副產生的熱量;衝洗液從密封麵間隙中漏走,造成端麵過熱而損壞。
②液體介質汽化膨脹,使兩端麵受汽化膨脹力而分開,當兩密封麵用力貼合時,破壞潤滑膜從而造成端麵表麵過熱。
③液體介質潤滑性較差,加之操作壓力過載,兩密封麵跟蹤轉動不同步。例如高轉速泵轉速為20445r/min,密封麵中心直徑為7cm,泵運轉後其線速度高達75 m/s,當有一個密封麵滯後不能跟蹤旋轉,瞬時高溫造成密封麵損壞。
④密封衝洗液孔板或過濾網堵塞,造成水量不足,使機封失效。
另外,密封麵表麵滑溝,端麵貼合時出現缺口導致密封元件失效,主要原因有:
①液體介質不清潔,有微小質硬的顆粒,以很高的速度滑人密封麵,將端麵表麵劃傷而失效。
②機泵傳動件同軸度差,泵開啟後每轉一周端麵被晃動摩擦一次,動環運行軌跡不同心,造成端麵汽化,過熱磨損。
③液體介質水力特性的頻繁發生引起泵組振動,造成密封麵錯位而失效。
液體介質對密封元件的腐蝕,應力集中,軟硬材料配合,衝蝕,輔助密封0形環,V形環,凹形環與液體介質不相容,變形等都會造成機械密封表麵損壞失效,所以對其損壞形式要綜合分析,找出根本原因,保證機械密封長時間運行。
3.2、離心泵停止運轉後的要求
①離心泵停止運轉後應關閉泵的人口閥門,待泵冷卻後再依次關閉附屬係統的閥門。
②高溫泵停車應按設備技術文件的規定執行,停車後應每偏20一30min盤車半圈,直到泵體溫度降至50℃為止。
③低溫泵停車時,當無特殊要求時,泵內應經常充滿液體;吸入閥和排出閥應保持常開狀態;采用雙端麵機械密封的低溫泵,液位控製器和泵密封腔內的密封液應保持泵的灌漿壓力。
④輸送易結晶,易凝固,易沉澱等介質的泵,停泵後應防止堵塞,並及時用清水或其他介質衝洗泵和管道。⑤排出泵內積存的液體,防止鏽蝕和凍裂。
3.3、離心泵的保管
①尚未安裝好的泵在未上漆的表麵應塗覆一層合適的防鏽劑,用油潤滑的軸承應該注滿適當的油液,用脂潤滑的軸承應該僅填充一種潤滑脂,不要使用混合潤滑脂。
②短時間泵人幹淨液體,衝洗,抽吸管線,排放管線,泵殼和葉輪,並排淨泵殼,抽吸管線和排放管線中的衝洗液。
③排淨軸承箱的油,再加注幹淨的油,徹底清洗油脂並再填充新油脂。
④把吸人口和排放口封起來,把泵貯存在幹淨,幹燥的地方,保護電機繞組免受潮濕,用防鏽液和防蝕液噴射泵殼內部。
⑤泵軸每月轉動一次以免凍結,並潤滑軸承。

啟動
一、離心泵啟動前的準備工作
a.離心泵啟動前檢查
潤滑油的名稱、型號、主要性能和加注數量是否符合技術文件的要求;
軸承潤滑係統、密封係統和冷卻係統是否完好,軸承的油路、水路是否暢通;
盤動泵的轉子1~2轉,檢查轉子是否有摩擦或卡住現象;
在聯軸器附近或皮帶防護裝置等處,是否有妨礙轉動的雜物;
泵、軸承座、電動機的基礎地腳螺栓是否鬆動;
泵工作係統的閥門或附屬裝置均應處於泵運轉時負荷最小的位置,應關閉出口調節閥;
點動泵,看其葉輪轉向是否與設計轉向一致,若不一致,必需使葉輪完全停止轉動後,調整電動機接線後,方可再啟動。
b.離心泵充水
水泵在啟動以前,泵殼和吸水管內必須先充滿水,這是因為有空氣存在的情況下,泵吸入口真空無法形成和保持。
c.離心泵暖泵
輸送高溫液體的多級離心泵,如電廠的鍋爐給水泵,在啟動前必須先暖泵。這是因為給水泵在啟動時,高溫給水流過泵內,使泵體溫度從常溫很快升高到100~200℃,這會引起泵內外和各部件之間的溫差,若沒有足夠長的傳熱時間和適當控製溫升的措施,會使泵各處膨脹不均,造成泵體各部分變形、磨損、振動和軸承抱軸事故。
二、注意的事項
離心泵是一種葉片泵,依靠旋轉的葉輪在旋轉過程中,由於葉片和液體的相互作用,葉片將機械能傳給液體,使液體的壓力能增加,達到輸送液體的目的。離心泵的啟動要注意四點:
①離心泵泵在一定轉速下所產生的揚程有一限定值。工作點流量和軸功率取決於與泵連接的裝置係統的情況(位差、壓力差和管路損失)。揚程隨流量而改變。
②工作穩定,輸送連續,流量和壓力無脈動。
③一般無自吸能力,需要將泵先灌滿液體或將管路抽成真空後才能開始工作。
④離心泵在排出管路閥門關閉狀態下啟動,旋渦泵和軸流泵在閥門全開狀態下啟動,以減少啟動功率。
因為離心泵是靠葉輪離心力形成真空的吸力把水提起,所以,離心泵啟動時,必須先把閘閥關閉,灌水。水位超過葉輪部位以上,排出離心泵中的空氣,才可啟動。啟動後,葉輪周圍形成真空,把水向上吸,其閘閥可自動打開,把水提起。因此,必須先閉閘閥。

不出水故障
離心式水泵以其結構簡單、使用維修方便、效率較高而成為農業上應用最廣泛一種水泵,但也因提不上水而令人倍感煩惱。現就提不上水這一故意障原因加以分析。
一、進水管和泵體內有空氣
1、有些用戶水泵啟動前未灌滿足夠水;看上去灌水已從放氣孔溢出,但未轉動泵軸交空氣完全排出,致使少許空氣還殘留進水管或泵體中。
2、與水泵接觸進水管水平段逆水流方向應用0.5%以上下降坡度,連接水泵進口一端為最高,不要完全水平。向上翹起,進水管內會存留空氣,降低了水管和水泵中真空度,影響吸水。
3、水泵填料因長期使用已經磨損或填料壓過鬆,造成大量水從填料與泵軸軸套間隙中噴出,其結果是外部空氣就從這些間隙進入水泵內部,影響了提水。
4、進水管因長期潛水下,管壁腐蝕出現孔洞,水泵工作後水麵不斷下降,當這些孔洞露出水麵後,空氣就從孔洞進入了進水管。
5、進水管彎管處出現裂痕,進水管與水泵連接處出現微小間隙,都有可能使空氣進入進水管。
二、水泵轉速過低
1、人為因素。有相當一部分用戶因原配電動機損壞,就隨意配上另一台電動機帶動,結果造成了流量少、揚程低抽不上水後果。
2、傳動帶磨損。有許多大型離水泵采用帶傳,因長期使用,傳動帶磨損而鬆也,出現打滑現象,降低了水泵轉速。
3、安裝不當。兩帶輪中心距太小或兩軸不太平行,傳動帶緊邊安裝到上麵,致使包角太小,兩帶輪直徑計算差錯以及聯軸傳動水泵兩軸偏心距較大等,均會造成水泵轉速變化。
4、水泵本身機械故障。葉輪與泵軸緊固螺母鬆脫或泵軸變形彎曲,造成葉輪多移,直接與泵體摩擦,或軸承損壞,都有可能降低水泵轉速。
5、動力機維修不錄。電動機因繞組燒毀,而失磁,維修中繞組匝數、線徑、接線方法改變,或維修中故障未徹底排除因素也會使水泵轉速改變。
三、吸程太大
有些水源較深,有些水源外圍勢較平坦處,而忽略了水泵容許吸程,產生了吸水少或根本吸不上水結果。要知道水泵吸水口處能建立真空度是有限度,絕對真空時吸程約為10米水柱高,而水泵不可能建立絕對真空。真空度過大,易使泵內水氣化,對水泵工作不利。各離心泵都有其最大容許吸程,一般3~8.5米之間,安裝水泵時切不可隻圖方便簡單。
四、水流進出水管中阻力損失過大
有些用戶測量,蓄水池或水塔到水源水麵垂直距離還略小於水泵揚程,但提水量小或提不上水。其原因常是管道太長、水管彎道多,水流管道中阻力損失過大。一般情況下90度彎管比120度彎管阻力大,每一90度彎管揚程損失約0.5~1米,每20米管道阻力可使揚程損失約1米。此外,有部分用戶還隨意水泵進、出管管徑,這些對揚程也有一定影響。
五、其他因素影響
(1)底閥打不開。通常是水泵擱置時間太長,底閥墊圈被粘死,無墊圈底閥可能會鏽死。
(2)底閥濾器網被堵塞;或底閥潛水中汙泥層中造成濾網堵塞。
(3)葉輪磨損嚴重。葉輪葉片經長期使用而磨損,影響了水泵性能。
(4)閘閥或止回閥有故障或堵塞會造成流量減小抽不上水。
(5)出口管道匯漏也會影響提水量。

振動分析
1.離心泵的的轉子不平衡與不對中。這個問題在離心泵的振動問題中所占比例較大,約為80%的比例。造成離心泵轉子不平衡的原因:材料阻止不均勻、零件結構不合格,造成轉子質量中心線與轉軸中心線不重合產生偏心據形成的不平衡。校正離心泵的轉子不平衡又可分為兩。靜平衡與動平衡,一般也稱為單麵平衡和雙麵平衡。其區別就是:單麵平衡是在一個校正麵進行校正平衡,而雙麵平衡是在兩個校正麵上進行校正。
2.安裝原因:基礎螺栓鬆脫、校調的水平度沒有調整好,在離心泵工作之前,要檢查一下其基礎螺栓是否有鬆動的現象,以及離心泵的安裝是否水平。這些也會造成離心泵在工作的時候發生振動的情況。
3.離心泵內有異物。在離心泵工作之前,要檢查下泵內部,由於長期使用,在離心泵的內部可能存在一些例如水中的雜草等異。
4.由於長時間的使用造成離心泵內部的氣蝕穿孔。
5.離心泵的設計方麵存在不合理的情況,例如零件大小尺寸等問題。不過這種情況相對較少。離心泵在出場之前,都會在車間內部進行多次的檢測工作,以保證出廠離心泵的合格率。

主要性能
一、離心泵功率與效率
泵在運轉過程中由於存在種種損失,使泵的實際(有效)壓頭和流量均較理論值為低,而輸入泵的功率較理論值為高,設
H______ 泵的有效壓頭,即單位量液體在重力場中從泵獲得的能 量,m;
Q ______ 泵的實際流量,m3/s;
ρ ______ 液體密度,kg/ m3;
Ne______ 泵的有效功率,即單位時間內液體從泵處獲得的機械能,W。
有效功率可寫成 Ne = QHρg
由電機輸入離心泵的功率稱為泵的軸功率,以N表示。有效功率與軸功率之比定義為泵的總效率η,即
η=Ne/N
二、泵內損失
離心泵內的各種損失有:
(1)容積損失
由於泵的泄漏所造成的損失稱為容積損失。無容積損失時泵的功率與有容積損失時泵的功率之比稱為泵的容積效率ηv。
(2)水力損失
流體流過葉輪、泵殼時,流速大小和方向的改變以及逆壓強梯度的存在引起了環流和旋渦,造成了能量損失,這種損失稱為水力損失。額定流量下離心泵的水力效率ηh一般為0.8到0.9。
(3)機械損失
高速轉動的葉輪與液體間的摩擦以及軸承、軸封等處的機械摩擦造成的損失稱為機械損失。機械效率ηM一般為0.96到0.99。
注意:
1、在離心泵的銘牌上標明的主要性能參數是以20℃清水作實驗在最高效率條件下測得的數值。
2、了解並熟練掌握特性曲線中各曲線的含義及使用條件,注意最高效率區的範圍(η=92%ηmax)及用途。

優點
緊湊式結構
寬範圍 流量和揚程範圍寬
適用於輕度腐蝕性液體液體
多種控製選擇
流量均勻、運轉平穩、振動小。不需要特別減震的基礎。
設備安裝、維護檢修費用較低。

離心泵可廣泛用於電力、冶金、煤炭、建材等行業輸送含有固體顆粒的漿體。如火電廠水力除灰、冶金選礦廠礦漿輸送、洗煤廠煤漿及重介輸送等。離心泵工作時,泵需要放在陸地上,吸水管放在水中,還需要灌泵啟動。泥漿泵和液下離心泵由於受到結構的限製,工作時電機需要放在水麵之上,泵放入水中,因此必須固定,否則,電機掉到水中會導致電機報廢。而且由於長軸長度一般固定,所以泵安裝使用較麻煩,應用的場合受到很多的限製。

工作流量
一、工作點
離心泵的特性曲線是泵本身固有的特性,它與外界使用情況無關。但是,一旦泵被安排在一定的管路係統中工作時,其實際工作情況就不僅與離心泵本身的特性有關,而且還取決於管路的工作特性。所以,要選好和用好離心泵,就還要同時考慮到管路的特性。
在特定管路中輸送液體時,管路所需壓頭He隨著流量Qe的平方而變化。將此關係繪在坐標紙上即為相應管路特性曲線。
若將離心泵的特性曲線與其所在管路特性曲線繪於同一坐標紙上,如上圖所示,此兩線交點M稱為泵的工作點。選泵時,要求工作點所對應的流量和壓頭既能滿足管路係統的要求,又正好是離心泵所提供的,即Q = Qe,H = He。
二、流量調節
(1)改變閥門的開度
改變離心泵出口管線上的閥門開關,其實質是改變管路特性曲線。如下圖所示,當閥門關小時,管路的局部阻力加大,管路特性曲線變陡,工作點由M移至M1,流量由QM減小到QM1。當閥門開大時,管路阻力減小,管路特性曲線變得平坦一些,工作點移至M2,流量加大到QM2。
用閥門調節流量迅速方便,且流量可以連續變化,適合化工連續生產的特點。所以應用十分廣泛。缺點是閥門關小時,阻力損失加大,能量消耗增多,不很經濟。
(2)改變泵的轉速
改變泵的轉速實質上是改變泵的特性曲線。泵原來轉速為n,工作點為M,如下圖所示,若把泵的轉速提高到n1,泵的特性曲線 H——Q往上移,工作點由M移至M1,流量由QM加大到QM1。若把泵的轉速降至n2,工作點移至M2,流量降至QM2。



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