水泵基礎知識大全

    **節(jié) 水泵用途及分類

    一、定義和用途

    泵是一種抽送能量液體的機械。就是把原動機的機械能轉(zhuǎn)換為所抽送液體位能的機器。它在動力機械的帶動下,能把液體從低處抽送到高處或遠處,為生產(chǎn)服務。

    泵能抽送水、油、酸堿溶液、液態(tài)金屬、紙漿、泥漿等。用于抽水的泵叫水泵,又叫抽水機。

    水泵用于農(nóng)業(yè)灌溉和排澇,提高了農(nóng)業(yè)抗御自然災害的能力,可增產(chǎn)、保收、并為農(nóng)業(yè)實現(xiàn)機械化、水利化提供了物質(zhì)條件。

    二、分類和型號

    泵的種類很多,以轉(zhuǎn)換能量的方式來分,通常分為有轉(zhuǎn)子泵和無轉(zhuǎn)子泵兩種。**類是靠高速旋轉(zhuǎn)或往復運動的轉(zhuǎn)子把動力機的機械能量轉(zhuǎn)變?yōu)樘嵘驂核土黧w的能量,如葉片泵、容積泵、漩渦泵;后一類則是靠工作流體把工作能量轉(zhuǎn)換為提升或壓送流體的能量,如水錘泵、射流泵、內(nèi)燃泵、空氣揚水機等。但在農(nóng)業(yè)排灌、排澇工作中,用得較多的還是葉片泵。

    三、型號表示方法

    我國大中型泵站,目前用到的水泵有:IS型單級離心泵、S(SH)型單級雙吸離心泵、1200LW型立式蝸殼離心泵、1700ZLB型立式軸流泵幾種型號。真空泵主要以SZ-1、2型為主。

    1單較單吸離心泵

    2單級雙吸中開離心清水泵

    3立式離心泵

    4立式軸流泵

    5真空泵

    *二節(jié) 水泵基本工作原理一、離心泵

    1離心泵的工作原理離心泵的種類很多,但工作原理相同,構造大同小異。其主要工作部件是旋轉(zhuǎn)葉輪和固定的泵殼。葉輪是離心泵直接對液體做功的部件,其上有若干后彎葉片,一般為4~8片。離心泵工作時,葉輪由電機驅(qū)動作高速旋轉(zhuǎn)運動(1000~3000r/min),迫使葉片間的液體也隨之作旋轉(zhuǎn)運動。同時因離心力的作用,使液體由葉輪中心向外緣作徑向運動。液體在流經(jīng)葉輪的運動過程獲得能量,并以高速離開葉輪外緣進入蝸形泵殼。在蝸殼內(nèi),由于流道的逐漸擴大而減速,又將部分動能轉(zhuǎn)化為靜壓能,達到較高的壓強,最后沿切向流入壓出管道。

    在液體受迫由葉輪中心流向外緣的同時,在葉輪中心處形成真空。泵的吸入管路一端與葉輪中心處相通,另一端則浸沒在輸送的液體內(nèi),在液面壓力(常為大氣壓)與泵內(nèi)壓力(負壓)的壓差作用下,液體經(jīng)吸入管路進入泵內(nèi),只要葉輪的轉(zhuǎn)動不停,離心泵便不斷地吸入和排出液體。由此可見離心泵主要是依靠高速旋轉(zhuǎn)的葉輪所產(chǎn)生的離心力來輸送液體,故名離心泵。

    離心泵若在起動前未充滿液體,則泵內(nèi)存在空氣,由于空氣密度很小,所產(chǎn)生的離心力也很小。吸入口處所形成的真空不足以將液體吸入泵內(nèi),雖起動離心泵,但不能輸送液體,此現(xiàn)象稱為“氣縛”。所以離心泵起動前必須向殼體內(nèi)灌滿液體,在吸入管底部安裝帶濾網(wǎng)的底閥。底閥為止逆閥,防止起動前灌入的液體從泵內(nèi)漏失。濾網(wǎng)防止固體物質(zhì)進入泵內(nèi)??拷贸隹谔幍膲撼龉艿郎涎b有調(diào)節(jié)閥,供調(diào)節(jié)流量時使用。

    單級單吸離心泵

    1、泵體 2、葉輪 3、泵蓋 4、機械密封 5、懸架部件 6、泵軸

    IS型臥式離心泵主要由泵體、泵蓋、葉輪、軸、密封環(huán)、軸套及懸架軸承不見等組成。IS型的泵體和泵蓋部分,是從葉輪背面處剖分的,即通常所說的后開門結(jié)構形式。其優(yōu)點是檢修方便,檢修時不動泵體,吸入管路,排出管路和電動機,只需拆下加長聯(lián)軸器的中間聯(lián)接件,即可退出轉(zhuǎn)子部分進行檢修。

    泵的殼體(即泵體和泵蓋)構成泵的工作室。葉輪、軸和滾動軸承等為泵的轉(zhuǎn)子。懸架軸承部件支撐著泵的轉(zhuǎn)子部分,滾動軸承受泵的徑向力和軸向力。為了平衡泵的軸向力,大多數(shù)泵的葉輪前、后均設有密封環(huán),并在葉輪后蓋板上設有平衡孔,由于有些泵軸向力不大,葉輪背面未設密封環(huán)和平衡孔。

    泵的軸向密封環(huán)是由填料壓蓋,填環(huán)和填料等組成,以防止進氣或大量漏水。泵的葉輪如有平衡,則裝有軟填料的空腔與葉輪吸入口相通,如葉輪入口處液體處于真空狀態(tài),則很容易沿著軸套表面進氣,故在填料腔內(nèi)裝有填料環(huán)通過泵蓋上的小孔,將泵室內(nèi)壓力水引至填料環(huán)進行密封。泵的葉輪如沒有平衡孔,由于葉輪背面液體壓力大于大氣壓,因而不存在漏氣問題,故可不裝填料環(huán)。為避免軸磨損,在軸通過填料腔的部位裝有軸套保護。軸套與軸之間準有O型密封圈,以防止沿著配合表面進氣或漏水。

    泵的傳動方式是通過加長彈性聯(lián)軸器與電動機聯(lián)接的,泵的旋轉(zhuǎn)方向,從驅(qū)動端看,為順時針方向旋轉(zhuǎn)。

    單級雙吸離心泵

    1、 泵體 2、泵蓋 3、葉輪 4、軸 5、雙吸密封環(huán) 6、軸套 7、聯(lián)軸軸器

    8、 軸承體 9、密封部件

    S、SH型單級雙吸泵的吸入口與吐出口均在水泵軸心線下方,水平方向與軸線成垂直位置、泵殼.中開,檢修時*拆卸進水,排出管路及電動機(或其他原動機)從聯(lián)軸器向泵的方向看去,水泵均為逆寸針方向旋轉(zhuǎn)。如根據(jù)用戶特殊訂貨需要也可改為順寸針旋轉(zhuǎn)。

    S、SH型單級雙吸泵的主要另件有:泵體、泵蓋、葉輪、軸、雙吸密封環(huán)、軸套、軸承等。除軸的材料為優(yōu)質(zhì)碳素鋼外, 其余多為鑄鐵制成。

    泵體與泵蓋構成葉輪的工作室,在進、出水法蘭上制有安裝真空表和壓力表的管螺孔,進出水法蘭的下部制有放水的管螺孔。

    葉輪經(jīng)過靜平衡校驗,用軸套和兩側(cè)的軸套螺母固定,其軸向位置可以通過軸套螺母進行調(diào)整,葉輪的軸向力利用其葉片的對稱布置達到平衡,可能還有一些剩余軸向力則同軸端的軸承承受。

    S型泵對于軸承處軸徑小于60mm的用滾動軸承支承,稱為甲式SH型泵;軸承處大于70mm的用巴氏合金滑動軸承支承,稱之為乙式SH型泵?,F(xiàn)在有很多大于70mm的泵也采用滾動軸承。甲式泵由兩個單列向心球軸承支承,軸承裝在泵體兩端的軸承體內(nèi),用黃油潤滑,雙吸密封環(huán)用以減少水泵壓水室的水漏回吸水室。

    水泵通過聯(lián)軸器由電動機直接傳動。

    軸封為軟填料密封,為了冷卻潤滑密封腔和防止空氣漏入泵內(nèi),在填料之間有水封環(huán),水泵工作時小量高壓水通過水封管流入填料腔起水封作用。

    二、真空泵

    0水環(huán)式真空泵工作原理真空是指在給定的空間內(nèi),**標準大氣壓的氣體狀態(tài)。

    利用機械、物理、化學或物理化學的方法對容器進行抽氣,以獲得真空的機器或器械,都叫做真空泵。

    真空泵種類很多,一般可分為容積真空泵、射流真空泵、和其它類型真空泵三大類,其中以容積真空泵應用較廣。

    水環(huán)真空泵(簡稱水環(huán)泵)是一種粗真空泵,它所能獲得的極限真空為2000~4000Pa,串聯(lián)大氣噴射器可達270~670Pa。水環(huán)泵也可用作壓縮機,稱為水環(huán)式壓縮機,是屬于低壓的壓縮機,其壓力范圍為1~2×105Pa表壓力。

    水環(huán)泵較初用作自吸水泵,而后逐漸用于石油、化工、機械、礦山、輕工、醫(yī)藥及食品等許多工業(yè)部門。在工業(yè)生產(chǎn)的許多工藝過程中,如真空過濾、真空引水、真空送料、真空蒸發(fā)、真空濃縮、真空回潮和真空脫氣等,水環(huán)泵得到廣泛的應用。由于真空應用技術的飛躍發(fā)展,水環(huán)泵在粗真空獲得方面一直被人們所重視。由于水環(huán)泵中氣體壓縮是等溫的,故可抽除易燃、易爆的氣體,此外還可抽除含塵、含水的氣體,因此,水環(huán)泵應用日益增多。

    水環(huán)式真空泵工作原理如原理圖:在泵體中裝有適量的水作為工作液。當葉輪按圖中指示的方向順時針旋轉(zhuǎn)時,水被葉輪拋向四周,由于離心力的作用,水形成了一個決定于泵腔形狀的近似于等厚度的封閉圓環(huán)。水環(huán)的上部分內(nèi)表面恰好與葉輪輪轂相切,水環(huán)的下部內(nèi)表面剛好與葉片*接觸(實際上葉片在水環(huán)內(nèi)有一定的插入深度)。此時葉輪輪轂與水環(huán)之間形成一個月牙形空間,而這一空間又被葉輪分成葉片數(shù)目相等的若干個小腔。如果以葉輪的上部0°為起點,那么葉輪在旋轉(zhuǎn)前180°時小腔的容積由小變大,且與端面上的吸氣口相通,此時氣體被吸入,當吸氣終了時小腔則與吸氣口隔絕;當葉輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時,小腔由大變小,使氣體被壓縮;當小腔與排氣口相通時,氣體便被排出泵外。

    總之,水環(huán)泵是靠泵腔容積的變化來實現(xiàn)吸氣、壓縮和排氣的,因此它屬于容積式真空泵。

    *三節(jié) 泵的基本參數(shù)

    表征泵主要性能的參數(shù)有以下幾個:

    1、流量Q

    流量是泵在單位時間內(nèi)輸送出去的液體量(體積或質(zhì)量)。

    流量用Q表示,單位是:m3/s,m3/h,L/s。

    2、揚程H

    揚程又叫“水頭”。揚程是泵所抽送的單位重量液體從泵進口處到出口處能量的增值。通常用H表示,單位為m。

    泵的揚程表征泵本身的性能,只和泵進出口法蘭處的液體的能量有關,而和泵裝置無直接關系。但是,利用能量方程,可以用泵裝置中液體的能量表示泵的揚程。

    一般情況下,臥式離心泵的揚程是以泵軸中心線為界,軸線一側(cè)是吸水管,把水吸上來,軸線另一側(cè)通過出水管把水壓出去。水泵把水吸上來的高度,叫吸水揚程,簡稱吸程,用符號H吸表示;水泵能把水壓出去的高度,叫做壓水揚程,或稱出揚程,用符號H出表示。所以水泵揚程是吸水揚程和出水揚程之和。

    即H=H吸+H出

    3、轉(zhuǎn)速n

    轉(zhuǎn)速是泵軸單位時間的轉(zhuǎn)速,用符號n表示,單位是r/min。一般來說,口徑小的泵轉(zhuǎn)速高,口徑大的泵轉(zhuǎn)速低。

    4、功率

    泵的功率Pa通常指輸入功率,即原動機傳到泵軸上的功率,故又稱軸功率,用Pa表示。

    泵的軸功率Pa應通過測定轉(zhuǎn)速和扭轉(zhuǎn)力矩得出,或由測量與泵直接連接的已知效率η的電動機(原動機)的輸入功率Pa來確定。已知電動機效率ηmot泵的軸功率Pa為:

    Pu = Pa X η

    泵的有效功率又稱輸出功率,用Pu表示。它是單位時間內(nèi)從泵中輸送出去的液體在泵中獲得的有效能量。

    因為揚程是泵輸出的單位重量液體從泵中獲得的有效能量,所以揚程和質(zhì)量流量及重力加速度的積,就是單位時間內(nèi)從泵中輸出液體所獲得的有效能量----泵的有效功率。

    Pu=γQH/1000=ρgQH

    式中若液體重度的單位為Kgf/m3,則Pu=γQH/102

    5、效率

    效率是標志水泵傳遞功率的有效程度,它是水泵有效功率與軸功率的比值。效率是水泵的一項重要技術經(jīng)濟指標。用符號η表示。

    因為水泵存在著機械、容積、水力等各種損失,所以水泵的有效功率總是比軸功率小。因此,泵內(nèi)損失功率越小,泵的效率就越高,相反,泵內(nèi)損失功率越大,泵的效率就越低。計算功式為η=Pu/Pa


    廣州市浩雄泵業(yè)有限公司專注于深圳無負壓變頻供水設備等

  • 詞條

    詞條說明

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