水泵工培训讲义

泵的定义与分类泵的定义：泵是用来把原动机的机械能转变为液体动能和压力能的一种设备。泵一般用来输送液体，可以从位置低的地方送到位置高的地方，或者从压力低的容器送到压力高的容器。泵的分类：叶片泵：离心泵、轴流泵、混流泵、自吸泵、旋涡泵容积泵：齿轮泵、螺杆泵、活塞泵其他型式泵：喷射泵、真空泵轴流泵的工作原理轴流泵的工作原理就是在泵内充满液体的情况下，叶轮旋转时对液体产生提升力，把能量传递给液体，使水沿着轴向前进，同时跟着叶轮旋转。典型轴流泵结构图1-叶轮2-导流器3-泵壳离心泵的工作原理离心泵的工作原理是在泵内充满水的情况下，叶轮旋转使叶轮内的水也跟着旋转，叶轮内的水在离心力的作用下获得能量，叶轮槽道中的水甩向外围流进泵壳，于是叶轮中心压力降低，低于进水管内压力，水就在这个压力差作用下流入叶轮。这样水泵就不断地吸水、供水。其优点是效率高、性能可靠、流量均匀、容易调节，应用最为广泛。离心泵有哪些种类离心泵按工作叶轮数目可分为：单级泵、多级泵。按工作压力可分为：低压泵、中压泵、高压泵。按叶轮进水方式可分为：单吸泵、双吸泵。按泵壳结合缝形式可分为：水平中开式泵、垂直结合面泵。按泵轴位置可分为：卧式泵、立式泵。按叶轮出来的水引向压出室的方式可分为：蜗壳泵、导叶泵。按泵的转速可否改变可分为：定速泵、调速泵。离心泵的基本结构离心泵的主要部件叶轮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叶轮有单吸和双吸两种吸液方式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。离心泵的主要部件泵壳作用是将叶轮封闭在一定的空间，以便由叶轮的作用吸入和压出液体。泵壳多做成蜗壳形，故又称蜗壳。由于流道截面积逐渐扩大，故从叶轮四周甩出的高速液体逐渐降低流速，使部分动能有效地转换为静压能。泵壳不仅汇集由叶轮甩出的液体，同时又是一个能量转换装置。轴封装置作用是防止泵壳内液体沿轴漏出或外界空气漏入泵壳内。常用轴封装置有填料密封和机械密封两种。填料一般用有石墨或石棉制成。机械密封主要的是靠装在轴上的动环与固定在泵壳上的静环之间端面作相对运动而达到密封的目的。填料密封带水封环的填料密封结构，如图所示。它由填料箱4、水封环5、填料3、压盖2和压紧螺栓等组成，是目前普通离心泵最常用的一种轴封结构,是目前普通离心泵最常用的一种轴封结构。填料密封的效果可用拧紧压盖螺栓进行调整，拧紧程度以一秒内有一滴水漏出即可。机械密封机械密封是无填料的密封装置，它是靠固定在轴上的动环和固定在泵壳上的静环，以及两个端面的紧密接近（由弹簧力滑推，同时又是缓冲补偿元件）达到密封的。在机械密封装置中，压力轴封水一方面顶住高压泄出水，另一方面窜进动静环之间，维持一层流膜，使动静环端面不接触。由于流动膜很薄，且被高压水作用着，因此泄出水量很少，这种装置只要设计得当，保证轴封水在动、静环端面上形成流动膜，也可满足“干转”下的运转。机械密封的摩擦耗功较少，一般为填料密封摩擦功率的10%～15%，且轴向尺寸不大，造价又低，被认为是一种很有前途的密封装置。泵轴作用是支撑和带动叶轮旋转，将原动机的旋转运动和扭矩传递给叶轮轴的材质一般是碳素钢或合金钢轴承轴承是支撑转子的部件，同时承受径向和轴向的载荷轴承可分为滚动轴承和滑动轴承联轴器联轴器是将泵轴和原动机轴连在一起，是泵和原动机成为一个整体，当原动机旋转时泵也同时旋转并传递扭矩的作用联轴器也叫靠背轮，用的较多的弹性联轴器离心泵的主要部件弹性柱销联轴器泵的主要性能参数流量Q：单位时间内泵提供的液体数量，有体积流量和质量流量。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泵的主要性能参数扬程H：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。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=10m1Mpa=10kg/cm2=100mH=(P2-P1)/ρ(P2=出口压力P1=进口压力)泵的主要性能参数转速n：泵每分钟的转数。单位n/min（npm），水泵的转速越高，泵所输送的流量与扬程也越大。反之转速降低，泵输送的流量与扬程也降低。汽蚀余量NPSH(Δh)：泵进口处液体所具有的能量超出液体发生汽蚀时具有能量的差值。必须汽蚀余量NPSHr(Δhr)：液体从泵的吸入口到叶道进口压力最低处的压力降。一般有水泵制造厂试验给出，泵汽蚀余量是由泵本身的特性决定的，是表示泵本身抗汽蚀性能的参数。欲提高泵本身的抗汽蚀性能，必须尽量降低汽蚀余量。有效汽蚀余量NPSHa(Δha)：泵在吸入口处，单位重量液体所具有的超过汽化压力的富裕能量。泵不发生汽蚀的条件是：NPSHa(Δha)NPSHr(Δhr)泵的主要性能参数轴功率P：原动机传给泵轴上的功率。单位Kw有效功率Pe：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)式中ρ——泵输送液体的密度（kg/m3）；Q——泵的流量（m3/s）；H——泵的扬程（m）；g——重力加速度(m/s2)。效率η：泵的有用功率和轴功率之比。η=Pe/P泵的主要性能参数轴功率计算：P=ρgQH/η（W）由于水的密度ρ=1000kg/m3，g=9.81m/s2，泵的流量Q用m3/h表示，以上公式变化为）（）（）（KW3600QH81.9W3600QH81.91000W3600gQHP泵的启动、运行和停止启动前的检查确认基础是否连接牢固联轴器的同轴度是否校正合格管路连接是否正确，无泄漏转子是否能盘动（至少一圈）安全装置是否齐全完好轴承润滑是否良好泵与管路的空气是否排尽填料或机械密封是否调整好，冷却水阀门打开泵的启动、运行和停止泵的启动注意事项第一次启动因检查泵的转动方向是否正确，可以看泵壳上标示的方向或通过蜗壳的形状来判断。泵不允许干转，入口阀门要打开并将泵及管道内注满引水泵启动后要及时调整水泵至合适出口压力，不可使水泵长时间憋压运行，也不能使流量太大造成过负荷水泵启动前应先将关闭压力表旋塞，水泵启动后再将旋塞打开，以保护压力表不被冲坏水泵启动前因关小泵出口阀（出口有水利控制阀的除外）以防启动过载泵的启动、运行和停止水泵运行中注意事项定期检查水泵运行参数是否正常轴承温度必须小于规定值，轴承体外部温度小于70℃，插入式温度探头温度小于90℃稀油润滑的轴承必须保证油位，脂润滑的轴承必须定期补加润滑脂填料泄漏可以适当压紧填料压盖至滴水为宜泵的启动、运行和停止泵的停止和倒换泵停止后应检查泵是否反转泵倒换时应做到先开后停泵停下如做备用应注好引水，以便随时可以启动长时间停用的泵应定期进行盘车，并转动180°，防止轴出现弯曲泵常见故障及排除方法泵不吸水注入的水不够——再往泵内注水管路或仪表漏气——拧紧堵塞漏气处底阀没打开或已淤塞——校正或更换底阀吸水管路的阻力太大——清洗或更换吸水管路吸水高度太高——降低吸水高度旋转方向不对——纠正电动机的旋转方向叶轮堵塞——清洗叶轮转速不够——检查电源电压，提高转速出水管路过小或杂物堵塞——加大吸入管径，消除堵塞物泵常见故障及排除方法泵流量不足。叶轮或进水管路阻塞——清洗叶轮或管路双吸密封环磨损过多，或叶轮损坏——更换损坏的零件转速低于规定值——调正至额定转速进口或出口阀没充分打开——充分开启在吸入管路中漏入空气——把泄漏处封死管道中有堵塞——消除堵物泵常见故障及排除方法泵的功率过大泵流量过大——调整至合适工况转动部分和固定部分有摩擦——检修泵或改善使用情况填料压的过紧或机封卡死——调整填料压紧力或检查机封介质密度与泵要求不符合——重新核算或更换合适功率的电动机泵常见故障及排除方法泵振动大泵发生了汽蚀——调节出水闸阀，使之在规定的性能范围内运转叶轮不平衡——叶轮校正静平衡泵轴与电机轴不同心——校正泵轴与电动机轴的同心度底脚螺钉松动——拧紧底脚螺钉轴弯曲——更换新轴轴承磨损——更换轴承转动部分和固定部分有摩擦——检修泵或改善使用情况关小了进口——打开进口阀，调节出口泵常见故障及排除方法轴承过热轴承内没有油——检查并清洗轴承体；加润滑油润滑油变质——排去并清洗油池再加新油泵轴与电机轴不在同一中心线上——校正两轴的同心度使在同一中心线上振动大——检查转子的平衡度或在较小的流量处运转油脂过多——重新清洗加油离心泵的特性曲线表示泵主要性能参数间关系的曲线称为特性曲线或叫性能曲线.特性曲线包括:在一定转速下的流量-----扬程曲线(Q---H)、流量----功率曲线(Q---N)和流量----效率曲线(Q---η).其中最重要的是Q-H曲线，其它曲线都是在它的基础上绘制的。离心泵的特性曲线H—Q曲线，离心泵的扬程曲线流量Q增加；扬程H下降。N—Q曲线，离心泵的功率曲线流量Q增加；功率增加。流量为零；功率最小。η—Q曲线，离心泵的效率曲线曲线有最高效率点，此点为设计点。一般离心泵的使用效率不能低于最高效率点的92%.离心泵的特性曲线离心泵特性曲线的影响因素叶轮转速的影响输送粘度与水相近的流体，转速变化不大于20%时，可认为其效率不变，则：叶轮转速的影响2121nnQQ222121nnHH323121nnNNDDDQQ121222121DDHH323121DDNN离心泵的工作点及流量调节离心泵工作点的确定管路特性方程反映管路所需外加功的大小与流量的关系离心泵特性方程反映离心泵所能提供的能量的大小与流量的关系则管路特性方程与离心泵特性方程的交点所对应的流量与扬程的关系既符合管路特性方程，又符合离心泵特性方程。称该交点为离心泵的工作点离心泵的工作点及流量调节离心泵工作点的调节管路特性曲线的形状主要决定于K值，K值意味着流体在管路中的流动阻力，阻力越大，K值越大。由图中可以看到：K值增大→管路所需的扬程随流量增加较快→管路特性曲线变陡→工作点沿离心泵特性曲线上移（左移）→扬程增加；流量减小。K值减小→管路所需的扬程随流量增加较慢→管路特性曲线变平→工作点沿离心泵特性曲线下移（右移）→扬程减小；流量增加。离心泵的工作点及流量调节改变K值的途径：在离心泵出口处安装调节阀门，改变管路局部阻力。优点：操作简单、灵活、方便。缺点：增加局部阻力将增加能量损失。改变输送管路管径，改变管路沿程阻力。因为：，即所以：管径d↘；K值↗↗。管径d↗；K值↘↘。52)(8dgllKe51dK离心泵的工作点及流量调节改变离心泵的特性曲线离心泵的工作点及流量调节改变离心泵的特性曲线的途径：改变离心泵转速n转速n增加→离心泵特性曲线上移→离心泵工作点上移（右移）→扬程增加；流量增加。转速n减小→离心泵特性曲线下移→离心泵工作点下移（左移）→扬程减小；流量