水泵基本構(gòu)造及工作原理

2017-07-26 16:30:48

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  一、水泵基本構(gòu)造及工作原理。上海凱泉是集設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售泵、給水設(shè)備及泵用控制設(shè)備于一體的大型綜合性泵業(yè)公司,是中國(guó)泵行業(yè)的龍頭企業(yè)。
  水泵的基本構(gòu)造是由六部分組成的分別是葉輪(指裝有動(dòng)葉的輪盤),泵體,泵軸,軸承,密封環(huán),填料函。
  1、葉輪是水泵的核心部分,它轉(zhuǎn)速高出力大,葉輪上的葉片又起到主要作用,葉輪在裝配前要通過(guò)靜平衡(balance)實(shí)驗(yàn)(experiment)。葉輪上的內(nèi)外表面要求光滑,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,并與安裝軸承的托架相連接。
  3、泵軸的作用是借聯(lián)軸器和電動(dòng)機(jī)相連接,將電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)距傳給葉輪(指裝有動(dòng)葉的輪盤),所以它是傳遞水能的主要部件。
  4、軸承是套在泵軸上支撐泵軸的構(gòu)件,有滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承兩種。滾動(dòng)軸承使用牛油作為潤(rùn)滑劑加油要適當(dāng)一般為2/3~3/4的體積太多會(huì)發(fā)熱,太少又有響聲并發(fā)熱!滑動(dòng)軸承使用的是透明油作潤(rùn)滑劑的,加油到油位線。太多油要沿泵軸滲出并且漂賤,太少軸承又要過(guò)熱燒壞造成事故!在水泵運(yùn)行過(guò)程中軸承的溫度最高在85度一般運(yùn)行在60度左右,如果高了就要查找原因(是否有雜質(zhì),油質(zhì)是否發(fā)黑,是否進(jìn)水)并及時(shí)處理!
  5、密封環(huán)又稱減漏環(huán)。葉輪進(jìn)口與泵殼間的間隙過(guò)大會(huì)造成泵內(nèi)高壓區(qū)的水經(jīng)此間隙流向低壓區(qū),影響泵的出水量,效率降低(reduce)!間隙過(guò)小會(huì)造成葉輪與泵殼摩擦產(chǎn)生磨損。為了增加回流阻力減少內(nèi)漏,延緩葉輪和泵殼的所使用壽命,在泵殼內(nèi)緣和葉輪外援結(jié)合處裝有密封環(huán),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(huán),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(nèi)的水流不流到外面來(lái)也不讓外面的空氣進(jìn)入到泵內(nèi)。始終保持水泵(water pump)內(nèi)的水!當(dāng)泵軸與填料摩擦產(chǎn)生熱量就要靠水封管住水到水封圈內(nèi)使填料冷卻!保持水泵的正常運(yùn)行。所以在水泵的運(yùn)行巡回檢查過(guò)程中對(duì)填料函的檢查是特別要注意!在運(yùn)行600個(gè)小時(shí)左右就要對(duì)填料進(jìn)行更換。
  二、水泵的過(guò)流部件。上海凱泉泵業(yè)集團(tuán)有限公司與上海交大、江蘇大學(xué)等近10所高等院校和研究所建立了長(zhǎng)期的戰(zhàn)略合作關(guān)系,形成了以自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)為核心的技術(shù)體系。
  水泵的過(guò)流部件有:吸入室,葉輪,壓出室三個(gè)部分。葉輪室是泵的核心,也是流部件的核心。泵通過(guò)葉輪對(duì)液體的作功,使其能量增加。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。上海凱泉每年以銷售總額的5%,用于技術(shù)創(chuàng)新和新產(chǎn)品研發(fā)。引進(jìn)了世界先進(jìn)的CFD流體力學(xué)專業(yè)內(nèi)流場(chǎng)分析、CAE有限元理論計(jì)算及CIMATRON三維CAD、CAM、CAE、FMS等研究設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)。
  (2)斜流式葉輪(指裝有動(dòng)葉的輪盤)(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(dòng)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(cè)吸入液體)。
  (2)雙吸葉輪(即葉輪從兩側(cè)吸入液體)。
  葉輪按蓋板形式分為三類:
  (1)封閉式葉輪。
  (2)敞開(kāi)式葉輪。
  (3)半開(kāi)式葉輪。
  其中封閉式葉輪應(yīng)用很廣泛,前述的單吸葉輪雙吸葉輪均屬于這種形式。
  三、水泵的工作原理。
  水泵的工作原理是:水泵所以能把水送出去是由于離心力的作用。水泵在工作前,泵體和進(jìn)水管必須罐滿水行成水狀態(tài),當(dāng)葉輪快速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),葉片促使水很快旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)著的水在離心力的作用下從葉輪中飛去,泵內(nèi)的水被拋出后,葉輪的中心部分形成水區(qū)域。水原的水在大氣壓力(或水壓(特指:壓強(qiáng)))的作用下通過(guò)管網(wǎng)壓到了進(jìn)水管內(nèi)。這樣循環(huán)不已,就可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)抽水。在此值得一提的是:水泵啟動(dòng)前一定要向泵殼內(nèi)充滿水以后,方可啟動(dòng),否則將造成泵體發(fā)熱,震動(dòng),出水量減少,對(duì)水泵造成損壞(簡(jiǎn)稱 ;氣蝕 ;)造成設(shè)備事故!
  水泵(water pump)的種類很多,分類方法常見(jiàn)的有以下幾種方式1按葉輪吸入方式分:?jiǎn)挝剿秒p吸式水泵。2按葉輪數(shù)目分:?jiǎn)渭?jí)水泵
  多級(jí)水泵(water pump)。3按葉輪結(jié)構(gòu)分:敞開(kāi)式葉輪水泵半開(kāi)式葉輪水泵封閉式葉輪水泵。4按工作壓力(yā lì)分:低壓水泵中壓水泵高壓水泵邊立式水泵。
  四、下面介紹水泵的幾條重要(zhòng yào)的性能曲線。
  水泵的性能(function)參數(shù)如流量Q揚(yáng)程H軸功率N轉(zhuǎn)速n效率η之間存在的一定的關(guān)系。他們之間的量值變化關(guān)系用曲線來(lái)表示,這種曲線就稱為水泵的性能曲線。
  水泵的性能參數(shù)之間的相互變化關(guān)系及相互制約性:首先以該水泵的額頂轉(zhuǎn)速為先決條件的。
  水泵性能曲線(Curve)主要有三條曲線:流量—揚(yáng)程曲線,流量—功率曲線,流量—效率曲線。
  A、流量—揚(yáng)程特性曲線
  它是水泵的基本的性能曲線。上海凱泉泵業(yè)集團(tuán)有限公司與上海交大、江蘇大學(xué)等近10所高等院校和研究所建立了長(zhǎng)期的戰(zhàn)略合作關(guān)系,形成了以自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)為核心的技術(shù)體系。比轉(zhuǎn)速小于80的水泵具有上升和下降的特點(diǎn)(既中間凸起,兩邊下彎),稱駝峰性能曲線。比轉(zhuǎn)速在80~150之間的水泵具有平坦的性能曲線。比轉(zhuǎn)數(shù)在150以上的水泵具有陡降性能曲線。一般的說(shuō),當(dāng)流量小時(shí),揚(yáng)程就高,隨著流量的增加揚(yáng)程就逐漸下降。
  B、流量—功率曲線
  軸功率是隨著流量而增加的,當(dāng)流量Q=0時(shí),相應(yīng)的軸功率并不等于零,而為一定值(約正常(zhèng cháng)運(yùn)行的60%左右)。上海凱泉泵業(yè)集團(tuán)有限公司以自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)為核心的技術(shù)體系。擁有專利近二百項(xiàng)(其中國(guó)家發(fā)明專利5項(xiàng)),全國(guó)建設(shè)行業(yè)科技成果推廣項(xiàng)目2項(xiàng),國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)一項(xiàng)。這個(gè)功率主要消耗于水損失上。此時(shí)水泵里是充滿水的,如果長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行,會(huì)導(dǎo)致(使產(chǎn)生,促成)泵內(nèi)溫度不斷升高,泵殼,軸承會(huì)發(fā)熱,嚴(yán)重時(shí)可能(maybe)使泵體熱力變形,我們稱為 ;悶水頭 ;此時(shí)揚(yáng)程為最大值,當(dāng)出水閥逐漸打開(kāi)時(shí),流量就會(huì)逐漸增加,軸功率亦緩慢的增加。
  C、流量—效率(efficiency)曲線
  它的曲線象山頭形狀,當(dāng)流量為零時(shí),效率也等于零,隨著流量的增大,效率也逐漸的增加,但增加到一定數(shù)值之后效率就下降了,效率有一個(gè)最高值,在最高效(指效能高的)率(efficiency)點(diǎn)附近,效率都比較高,這個(gè)區(qū)域稱為高效率區(qū)。
  五、合理配置、安全運(yùn)行、優(yōu)質(zhì)供水。
  以上四個(gè)方面了解了水泵構(gòu)造,工作原理、特性曲線以后,如何合理配置電機(jī)水泵的功率,是保證水泵的安全運(yùn)行,優(yōu)質(zhì)供水,降低生產(chǎn)成本的關(guān)鍵,合理配置水泵功率,發(fā)揮水泵最佳工作區(qū)域的安全運(yùn)行,我廠供水的實(shí)際情況,足已說(shuō)明設(shè)備合理配置的重要性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。
  1、機(jī)泵設(shè)備合理配置的重要性。水廠的主要任務(wù)是保證全市人民的生產(chǎn)和生活用水,南廠原來(lái)日最大供水量90萬(wàn)噸,進(jìn)水量、出水量能滿足地區(qū)壓力,但最近十年時(shí)間,隨著市政動(dòng)遷,用水大戶的遷移,供水量日趨減少,隨著人民生活質(zhì)量提高(tí gāo),對(duì)水質(zhì)的需求越來(lái)越高,出廠水達(dá)到0.3NTU,
  如何確保優(yōu)質(zhì)供水,企業(yè)采取了一系列措施:(a)調(diào)整機(jī)泵設(shè)備的合理配置,實(shí)行人機(jī)最佳組合。(b)加大科技創(chuàng)新,投入大量的資金改造原來(lái)落后的凈水設(shè)備。(C)投入資金、改造舊設(shè)備、老管網(wǎng),提高水力條件,安裝靜態(tài)(static)混合器等。(D)安裝四十臺(tái)儀表,運(yùn)用現(xiàn)代化監(jiān)測(cè)系統(tǒng),對(duì)水質(zhì)進(jìn)行全過(guò)程(guò chéng)的監(jiān)測(cè)和控制,確保優(yōu)質(zhì)水。這些措施充分說(shuō)明了機(jī)泵設(shè)備和凈水設(shè)備合理配置的重要性。
  2、機(jī)泵設(shè)備安全運(yùn)行的可靠性。為了確保機(jī)泵設(shè)備安全運(yùn)行,企業(yè)對(duì)機(jī)泵設(shè)備管理(manage)更加標(biāo)準(zhǔn),每年一次的大檢修,每月一次的二級(jí)保養(yǎng),每日一次的一級(jí)保養(yǎng)制度,這些ISO9002質(zhì)量管理,是保證機(jī)泵設(shè)備安全運(yùn)行的各項(xiàng)措施(指針對(duì)問(wèn)題的解決辦法),為了保證安全運(yùn)行的可靠性,操作工人的技術(shù)素質(zhì)的培訓(xùn)(作用:知識(shí)傳遞、技能傳遞、標(biāo)準(zhǔn)傳遞)、提高,安全操作規(guī)程執(zhí)行都要嚴(yán)格執(zhí)行,這些安全操作制度的落實(shí),是確保機(jī)泵設(shè)備運(yùn)行的可靠性的保證。
  3、機(jī)泵設(shè)備(shè bèi)安全運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。一談到經(jīng)濟(jì)性就是企業(yè)制水的成本,包括電、礬、氯、氨,要以最安全的運(yùn)行方式,最佳的調(diào)度模式,最低的制水成本,來(lái)控制企業(yè)的經(jīng)濟(jì)活動(dòng),提高經(jīng)濟(jì)效益(benefit),在這方面企業(yè)已經(jīng)積累了一定經(jīng)驗(yàn)。如:最安全的運(yùn)行方式,上海的城市供水管網(wǎng)是互通的,有公司中心調(diào)度室來(lái)控制地區(qū)的供水壓力,過(guò)高容易造成爆管,給人民、國(guó)家造成財(cái)產(chǎn)損失,水壓過(guò)低,影響部分用戶的用水,造成企業(yè)的不良形象。因此,白天保持地區(qū)的壓力是30—35千帕左右,夜間地區(qū)壓力保持在30以下千帕。根據(jù)管網(wǎng)壓力的要求,白天開(kāi)高揚(yáng)程機(jī)泵,夜間開(kāi)高、低揚(yáng)程組合,有效地控制了出廠水壓力,保證了地區(qū)管網(wǎng)和賓館高樓的用水,采用這些最佳的機(jī)泵組合,既節(jié)約了電耗,又合理地控制了壓力,這些方法保證了機(jī)泵設(shè)備安全運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。
  隨著科技的不斷發(fā)展,水泵的現(xiàn)代化程度也不斷提高,減少了許多的人為管理(manage)操作。現(xiàn)在大多采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控的自動(dòng)操作模式,這也就對(duì)操作人員的自身素質(zhì)提出了更高的要求。因?yàn)橐慌_(tái)水泵的異常狀況會(huì)影響到整各供水系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò),造成嚴(yán)重的后果。經(jīng)過(guò)幾年的實(shí)際工作和理論的學(xué)習(xí),把所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐工作中去,合理安排好水量的分配和調(diào)度,利用各臺(tái)水泵的特性使用最少的功率達(dá)到水泵的最大出水量,達(dá)到最佳運(yùn)行狀態(tài)。并做到安全,優(yōu)質(zhì),低耗供水!




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