卧式多级离心泵-长沙宏力水泵

四、管路特性曲线和工况点管路特性曲线：液体通过管路时所需的压头与流量间的函数关系曲线。2QkgppzhHHsrdrstHst-管路静压头h-管路阻力滤器脏污、阀门关小、液体粘度变大，k变大，曲线变陡。管路静压头变化，曲线上下平移。离心泵特性曲线和管路特性曲线的交点称为泵的工况点。Q-H向下倾斜的泵具有稳定工况点。船舶辅机第3章离心泵[CentrifugalPump]五、扬程和流量估算扬程估算公式：/h)(m5320DQ(m)222DKnH流量估算公式：K-系数(1-1.5)10-4n-转速(r/min)D2-叶轮外径(m)D0-泵吸口直径(inch)(1in25mm)问题：离心泵出口直径100mm，吸口直径125mm，叶轮外径300mm，额定流量约为()125m3/h涡壳泵在非设计工况及车削叶轮后效率变化小，高效率工作区宽，水力性能完善，但内表面不能加工，铸造精度和光洁度不宜保证。涡壳泵在非设计工况会产生不平衡径向力。单级泵多为涡壳泵，多级泵涡壳式和导轮式都有(3级以上的泵各级能量转换装置多为导轮式)。船舶辅机第3章离心泵[CentrifugalPump]问题：1.设平衡盘的离心泵工作压力减小后平衡盘的(轴向、径向)间隙(增大、减小)。2.离心泵关小排出阀时，其轴向力(增大、减小)。3.离心泵开大旁通阀时，其轴向力(增大、减小)。船舶辅机第3章离心泵[CentrifugalPump](2)填料密封填料是由植物纤维、人造纤维、石棉纤维等的编制物或以有色金属为基体，辅以浸渍材料或充填材料制成的绳状物，常见的是方形截面的石棉盘根。一般0.5MPa时3~4圈，0.5~1MPa时4~5圈。填料密封应该适当泄漏，不超过60滴/分钟，可通过轴封压盖调整压紧度。导轮泵理论上不产生径向力，但因误差会带来较小的径向力。危害：径向力是交变负荷，使泵轴疲劳破坏、产生挠度、磨损，使轴承负荷增加等。一、相似条件1.几何相似：两泵对应的尺寸比值相等，叶片数和对应的叶片角相等。2.运动相似：两泵对应点的相应速度方向相同，比值相等，即速度三角形相似。运动相似必然几何相似，同时满足几何相似和运动相似称为工况相似。3.动力相似：两泵对应点作用于流体质点上的同名力方向相同，比值相等。主要是惯性力和粘性力。只要工况相似，基本能满足动力相似。船舶辅机第3章离心泵[CentrifugalPump]三、离心泵的比转数CQDnQnDQI3232CHDnHDnHI222222QI-折引流量HI-折引扬程推导出1个只包含泵的设计参数Q、H、n，而不包括几何尺寸D2的相似准则，称为比转数ns。4365.3HQnns满足相似三条件的离心泵，比转数ns相等。注意量纲：n-r/min,Q-m3/s(双吸泵取1/2Q),H-m(多级泵取单级叶轮)二、相似定律1.流量相似关系：nnDDQQ3'222.扬程相似关系：2222nnDDHH3.功率相似关系：3252nnDDPP1.低比转数泵叶型“窄长”，叶片呈圆柱形；扬程相对较高，流量相对较小；Q-H线较平坦，Q-P线陡降，高效率区宽，适合节流调节，适合封闭起动。2.高比转数泵叶型“短宽”，叶片呈扭曲形；扬程相对较低，流量相对较大；Q-H线较陡降，Q-P线缓升。船舶辅机第3章离心泵[CentrifugalPump]关于比转数与性能关系的总结(★★★)窄长叶型ns小，流量不大扬程高，H线平功率陡，高效区宽宜节流。船舶辅机第3章离心泵[CentrifugalPump]一、汽蚀及危害二、汽蚀余量第五节离心泵的汽蚀三、汽蚀特性曲线四、防止汽蚀的措施离心泵的汽蚀现象与安装高度•离心泵的汽蚀现象离心泵的汽蚀现象是指被输送液体由于在输送温度下饱和蒸汽压等于或低于泵入口处(实际为叶片入口处的)的压力而部分汽化，引起泵产生噪音和震动，严重时，泵的流量、压头及效率的显著下降，显然，汽蚀现象是离心泵正常操作所不允许发生的。避免汽蚀现象发生的关键是泵的安装高度要正确，尤其是当输送温度较高的易挥发性液体时，更要注意。•离心泵的安装高度Hg允许吸上真空高度Hs是指泵入口处压力p1可允许达到的最大真空度根据Hs计算的安装高度公式为而实际的允许吸上真空高度Hs值并不是根据式计算的值，而是由泵制造厂家实验测定的值，此值附于泵样本中供用户查用。位应注意的是泵样本中给出的Hs值是用清水为工作介质，操作条件为20℃及及压力为1.013×105Pa时的值，当操作条件及工作介质不同时，需进行换算。一、汽蚀及危害泵在吸入真空度大于允许吸入真空度时，发生汽蚀现象。主要发生在叶轮外缘叶片及盖板、涡壳或导轮处，不会发生在叶片进口处。例如流量大于设计流量时发生在叶片进口靠近前盖板的叶片正面处(K1)。危害：①产生600~25000Hz的噪音和振动；②流量、扬程、效率降低；③金属疲劳破坏；④汽泡凝结放热引起化学腐蚀(出口压力升高使气泡溶解，所以泵出口液体不会带气泡)。船舶辅机第3章离心泵[CentrifugalPump]二、汽蚀余量汽蚀余量h：是指泵入口处液体所具有的总水头与液体汽化时的压力头(pv/g)之差。国外称净正吸上水头NPSH。船舶辅机第3章离心泵[CentrifugalPump]有效汽蚀余量ha：是泵工作时实际具有的汽蚀余量，取决于吸入条件和液体饱和压力，与泵无关。它表示液体在泵进口处水头超过汽化压头的富裕能量。mgpzgvgphvssa22必需汽蚀余量hr：是指泵为了避免汽蚀所必需的汽蚀余量。取决于泵进口部分的几何形状、转速和流量，反映液体进泵后压力进一步降低的程度，与吸入条件及所吸液体的pv值无关。hr越小，泵的汽蚀性能越好。船舶辅机第3章离心泵[CentrifugalPump]泵说明书给出hr值。由图可见，hr随Q的增大而增大，因为流量增大，液体进泵后的压降也增加。hr很难计算，用汽蚀试验确定：逐步增大吸入真空度，扬程或效率下降(2+K/2)%时的汽蚀余量称为临界汽蚀余量hc。hc加上不小于0.3m的余量定为必需汽蚀余量hr。使用时ha比hr具有大于10%(不小于0.5m)的余量。3.0crhhrahh%110(差值不小于0.5m)必需汽蚀余量hr和允许吸上真空高度[Hs]都是表示泵吸入性能好坏的性能参数，性质一样，只是表示方式不同。gpgvhgpgpgvgphvsasvssa2222asvasahgvgpgpgpgp22ha减小到等于hr时，吸上真空度达到[Hs]。rsvashgvgpgpH2][2船舶辅机第3章离心泵[CentrifugalPump]有效汽蚀余量ha下降接近hr但未降到很低时，汽蚀已经发生但尚未明显影响到泵性能的状态称为潜伏汽蚀。三、汽蚀特性曲线图中画斜线部分为不稳定汽蚀，最容易破坏部件。垂直线断裂工况，K为断裂点，断裂工况形成汽、水两相区，振动和噪音不强烈，破坏不明显，称为稳定汽蚀。吸高zs3zs2zs1，可见吸高越大，ha越小，断裂工况越向小流量方向移动，不发生汽蚀的流量范围越小。船舶辅机第3章离心泵[CentrifugalPump]中、低ns的泵叶片流道窄长，气泡容易布满流道，扬程、效率急剧下降，特性曲线有明显断裂点。低ns的泵发生汽蚀后很容易断流。高ns的泵叶片流道短宽，达到断裂点之前有较长的一段扬程和效率逐渐下降的部分。船舶辅机第3章离心泵[CentrifugalPump]四、防止汽蚀的措施容易发生汽蚀的泵(ha小)：1.输送高温液体的泵：锅炉给水泵、热水循环泵2.流注吸高显著降低的泵：货油泵3.吸入液面真空度较大的泵：凝水泵预防措施：(★★★★)①提高ha；②减小hr；③用抗汽蚀材料制造叶轮，提高光洁度管理中的措施：(★★★★)①降低温度；②减小吸高或增加流注高度；③减小吸入阻力(清洗滤器)；④关小排出阀(不能关小吸入阀)或降低转速减小流量。一、工况调节工况调节：改变泵的流量，即调节泵的工况点，通过改变泵的特性或管路特性。1.节流调节法2.回流调节法3.变速调节法4.汽蚀调节法1.节流调节法关小排出阀，泵流量减小，功率降低，效率降低，工作扬程增加，允许吸上真空度增大；原管路所利用的扬程为H1，H1-H1为关小排出阀的节流损失。特点：方法简单，经济性差，节流引起发热。泵特性曲线平坦(ns小)且管路特性曲线平坦(阻力小)时，节流损失小。一般不用关小吸入阀的方法调节。船舶辅机第3章离心泵[CentrifugalPump]2.回流调节法改变旁通回流阀的开度，调节主管路的流量的方法。不开旁通阀，A1(Q1,H1)。开旁通阀，同样扬程下，两并联管路流量相加：泵A(QA,HA)，主管路(Q3,HA)，回流管(Q4,HA)。关小回流阀，泵流量减小，主管路流量增加。特点：泵经济性差(管路流量减小时，泵流量和功率增加，用于回流)。泵流量增大，允许吸入真空度降低而实际吸入真空度增大，有可能汽蚀。一般用作辅助手段；回流管不宜通泵吸口，否则发热。3.变速调节法改变转速来改变泵的特性的方法。若输送液体不变，改变转速前后满足相似三定律，并称为比例定律：3''2'''')(;)(;nnPPnnHHnnQQ将泵在不同转速下的特性曲线画在同一坐标图上，并将等效率点连成线，得到通用特性曲线。2KQH特点：经济性最好，不会引起汽蚀。但须配可变速原动机，初投资和控制成本高。船舶辅机第3章离心泵[CentrifugalPump]4.汽蚀调节法使泵在稳定汽蚀状况下工作来调节流量的方法。凝水水位越低，流注吸高越小，有效汽蚀余量越小，断裂工况线左移，流量减小。要求：设计良好的管路特性；水位应在一定范围波动(设蓄水室)；设回流管以防水位过低。起动过程会经过不稳定汽蚀区，叶轮采用抗汽蚀材料制造；第1级叶轮小，汽泡易破裂。船舶辅机第3章离心泵[CentrifugalPump]二、并联、串联工作1.并联工作：为提高流量原则：扬程相等，流量相加)(2121QQQQQQQ若工况点落在KL段，泵2将向泵1倒灌，或泵1无排量引起发热，所以应采用同型号泵或扬程接近的泵并联。船舶辅机第3章离心泵[CentrifugalPump]2.串联工作：为提高扬程原则：流量相等，扬程相加)(21HHH泵型号不一定相同，但额定流量应相近，否则效率低。三、叶轮切割如泵流量和压力超出需要，可切割叶轮外径，降低特性曲线，改变工况参数，节省功率。最大切割量有要求。中低ns叶轮等外径车削，也可把盖板车掉；高ns叶轮倾斜车削；导轮式泵不车削盖板。五、使用和检修1.使用(启动、运行、停车)(1)盘车(2)润滑：采用润滑油[Lub.Oil]润滑，油环浸没15mm；采用润滑脂[Grease]润滑，润滑脂占轴承室容积1/2~1/3。500Workinghrs换油。轴承温升不超过35C，外表面温度不超过75C。(3)冷却：填料函水封管、水冷轴承、水冷机械轴封、平衡管或平衡盘的冷却管路通畅。(4)封闭起停：功率最低，对电网冲击最小。封闭运转时间不超过2~3min，否则发热。(5)转向：反转不能建立排压，检查电机接线。(6)避免干转：干转导致发热。自吸泵初次也引水，自带真空泵的应限制自吸时间。(7)防冻防锈：冬季长期停用放空，外露金属加工面涂防锈油。(1)叶轮[Impeller]：换新或修理[ReneworRepair]2.检修修理方法：补焊[Welding]、打磨[Polish]、光车[Lathing]，静平衡试验[StaticBalanceTest]①出现裂纹无法补焊；②较多孔眼(腐蚀或汽蚀)；③盖板或叶片变薄；④安密封环处严重损坏。换新(2)泵轴[Shaft]：裂纹、磨损、弯曲严重时换新，弯曲不严重可校直[Alignment]。使用手动螺杆校直机使用铜棒打轴的凹部(3)泵