1 水泵的定義
通常把提升液體、輸送液體或使液體增加壓力 , 即把原動機的機械能變為液體能量從而達到抽送液體目的的機器統稱為泵。
2 水泵的工作原理
1 容積式泵: 利用工作腔容積周期變化來輸送液體。
2 葉片泵: 利用葉片和液體相互作用來輸送液體。
3 泵的具體用途
泵具有不同的用途,不同的輸送液體介質,不同的流量、揚程的范圍,因此,它的結構形式當然也不一樣, 材料也不同,概括起來,大致可以分為:
1 、城市供水 2 、污水系統 3 、土木、建筑系統 4 、農業水利系統 5 、電站系統 6 、化工系統 7 、石油工業系統 8 、礦山冶金系統 9 、輕工業系統 10 、船舶系統
4 水泵類型分類
(一) 根據泵的工作原理劃分:
1、離心泵 2、旋渦泵 3 混流泵、4、軸流泵、5、電動泵 6、蒸汽泵 7、齒輪泵 8、螺桿泵 9、羅茨泵、10、滑片泵 11、噴射泵 12、升液泵 13、電磁泵 14、潛水泵 等
(二) 根據用途劃分:
1、清水泵、2、渣漿泵 3、排污泵 4、化工泵 5、輸油泵等
(三) 其他劃分方法:
水泵還有其他很多劃分方法:根據葉輪是否串聯分為單級和多級泵;根據水泵吸入口的是一個還是兩個分為單吸泵和雙吸泵等等。
水泵六大常見故障及解決方法
1 無法啟動
首先應檢查電源供電情況:接頭連接是否牢靠;開關接觸是否緊密;保險絲是否熔斷;三相供電的是否缺相等。如有斷路、接觸不良、保險絲熔斷、缺相,應查明原因并及時進行修復。其次檢查是否是水泵自身的機械故障,常見的原因有:填料太緊或葉輪與泵體之間被雜物卡住而堵塞;泵軸、軸承、減漏環銹住;泵軸嚴重彎曲等。排除方法:放松填料,疏通引水槽;拆開泵體清除雜物、除銹;拆下泵軸校正或更換新的泵軸。
2 配套動力電動機過熱
原因有四。一是電源方面的原因:電壓偏高或偏低,在特定負載下,若電壓變動范圍應在額定值的+10%至-5%之外會造成電動機過熱;電源三相電壓不對稱,電源三相電電壓相間不平衡度超過5%,會引繞組過熱;缺相運行,經驗表明農用電動機被燒毀85%以上是由于缺相運行造成的,應對電動機安裝缺相保護裝置。二是水泵方面的原因:選用動力不配套,小馬拉大車,電動機長時間過載運行,使電動機溫度過高;啟動過于頻繁、定額為短時或斷續工作制的電動機連續工作。應限制啟動次數,正確選用熱保護,按電動機上標定的定額使用。三是電動機本身的原因:接法錯誤,將△形誤接成Y形,使電動機的溫度迅速升高;定子繞組有相間短路、匝間短路或局部接地,輕時電動機局部過熱,嚴重時絕緣燒壞;鼠籠轉子斷條或存在缺陷,電動機運行1至2小時,鐵芯溫度迅速上升;通風系統發生故障,應檢查風扇是否損壞,旋轉方向是否正確,通風孔道是否堵塞;軸承磨損、轉子偏心掃膛使定轉子鐵心相擦發出金屬撞擊聲,鐵芯溫度迅速上升,嚴重時電動機冒煙,甚至線圈燒毀。四是工作環境方面的原因:電動機繞組受潮或灰塵、油污等附著在繞組上,導致絕緣降低。應測量電動機的絕緣電阻并進行清掃、干燥處理;環境溫度過高。當環境溫度超過35℃時,進風溫度高,會使電動機的溫度過高,應設法改善其工作環境。如搭棚遮陽等。注意:因電方面的原因發生故障,應請獲得專業資格證書的電工維修,一知半解的人不可盲目維修,防止人身傷害事故的發生。
3 水泵發熱
原因:軸承損壞;滾動軸承或托架蓋間隙過小;泵軸彎曲或兩軸不同心;膠帶太緊;缺油或油質不好;葉輪上的平衡孔堵塞,葉輪失去平衡,增大了向一邊的推力。排除方法:更換軸承;拆除后蓋,在托架與軸承座之間加裝墊片;調查泵軸或調整兩軸的同心度;適當調松膠帶緊度;加注干凈的黃油,黃油占軸承內空隙的60%左右;清除平衡孔內的堵塞物。
4 流量不足
這是因為:動力轉速不配套或皮帶打滑,使轉速偏低;軸流泵葉片安裝角太小;揚程不足,管路太長或管路有直角彎;吸程偏高;底閥、管路及葉輪局部堵塞或葉輪缺損;出水管漏水嚴重。排除方法:恢復額定轉速,清除皮帶油垢,調整好皮帶緊度;調好葉片角,降低水泵安裝位置,縮短管路或改變管路的彎曲度;密封水泵漏氣處,壓緊填料;清除堵塞物,更換葉輪;更換減漏環,堵塞漏水處。
5 吸不上水
原因是泵體內有空氣或進水管積氣,或是底閥關閉不嚴灌引水不滿、真空泵填料嚴重漏氣,閘閥或拍門關閉不嚴。排除方法:先把水壓上來,再將泵體注滿水,然后開機。同時檢查逆止閥是否嚴密,管路、接頭有無漏氣現象,如發現漏氣,拆卸后在接頭處涂上潤滑油或調合漆,并擰緊螺絲。檢查水泵軸的油封環,如磨損嚴重應更換新件。管路漏水或漏氣。可能安裝時螺帽擰得不緊。若滲漏不嚴重,可在漏氣或漏水的地方涂抹水泥,或涂用瀝青油拌和的水泥漿。臨時性的修理可涂些濕泥或軟肥皂。若在接頭處漏水,則可用扳手擰緊螺帽,如漏水嚴重則必須重新拆裝,更換有裂紋的管子;降低揚程,將水泵的管口壓入水下0.5m。
6 劇烈震動
主要有以下幾個原因:電動轉子不平衡;聯軸器結合不良;軸承磨損彎曲;轉動部分的零件松動、破裂;管路支架不牢等原因。可分別采取調整、修理、加固、校直、更換等辦法處理。
上述情況是造成水泵故障的常見原因,并不是全部原因,實踐中處理故障,因實際分析,應遵循先外后里的原則,切莫盲目操作。
水泵的汽蝕現象
水泵的汽蝕是由水的汽化引起的,所謂汽化就是水由液態轉化為汽態的過程。水的汽化與溫度和壓力有一定的關系,在一定壓力下,溫度升高到一定數值時,水才開始汽化;如果在一定溫度下,壓力降低到一定數值時,水同樣也會汽化,把這個壓力稱為水在該溫度下的汽化壓力。如果在流動過程,某一局部地區的壓力等于或低于與水溫相對應的汽化壓力時,水就在該處發生汽化。汽化發生后,就會形成許多蒸汽與氣體混合的小汽泡。當汽泡隨同水流從低壓區流向高壓區時,汽泡在高壓的作用下破裂,高壓水以極高的速度流向這些原汽泡占有的空間,形成一個沖擊力。金屬表面在水擊壓力作用下,形成疲勞而遭到嚴重破壞。因此我們把汽泡的形成、發展和破裂以致材料受到破壞的全部過程,稱為汽蝕現象。
水泵振動原因
水泵振動原因分析導致機組和泵房建筑物產生振動的原因較多,有些因素之間既有聯系又相互作用,概括起來主要有以下四個方面的原因。
1 電氣方面
電機是機組的主要設備,電機內部磁力不平衡和其它電氣系統的失調,常引起振動和噪音。如異步電動機在運行中,由定轉子齒諧波磁通相互作用而產生的定轉子間徑向交變磁拉力,或大型同步電機在運行中,定轉子磁力中心不一致或各個方向上氣隙差超過允許偏差值等,都可能引起電機周期性振動并發出噪音。
2 機械方面
電機和水泵轉動部件質量不平衡、粗制濫造、安裝質量不良、機組軸線不對稱、擺度超過允許值,零部件的機械強度和剛度較差、軸承和密封部件磨損破壞,以及水泵臨界轉速出現與機組固有頻率一直引起的共振等,都會產生強烈的振動和噪音。
3 水力方面
水泵進口流速和壓力分布不均勻,泵進出口工作液體的壓力脈動、液體繞流、偏流和脫流,非定額工況以及各種原因引起的水泵汽蝕等,都是常見的引起泵機組振動的原因。水泵啟動和停機、閥門啟閉、工況改變以及事故緊急停機等動態過渡過程造成的輸水管道內壓力急劇變化和水錘作用等,也常常導致泵房和機組產生振動。
4 水工及其它方面
機組進水流道設計不合理或與機組不配套、水泵淹沒深度不當,以及機組啟動和停機順序不合理等,都會使進水條件惡化,產生漩渦,誘發汽蝕或加重機組及泵房振動。采用破壞虹吸真空斷流的機組在啟動時,若駝峰段空氣挾帶困難,形成虹吸時間過長;拍門斷流的機組拍門設計不合理,時開時閉,不斷撞擊拍門座;支撐水泵和電機的基礎發生不均勻沉陷或基礎的剛性較差等原因,也都會導致機組發生振動。
水泵的選擇
用戶選擇水泵時,最好是到農機部門認可的銷售點,一定要認清生產廠家。建議優先考慮購買充水式潛水電泵,并且看清牌號和產品質量合格證。千萬不能購買"三無"(即無生產廠家、無生產日期、無生產許可證)產品,否則出現了問題,用戶將束手無策。
作為用戶,由于受到專業知識的局限,很難定奪,最好的方法是咨詢水泵方面的行家,還不妨去咨詢一些老的水泵用戶,尤其是那些與自己使用條件相近者,買這些用戶信得過、質量可靠而又比較成熟的產品,不失為一種明智的選擇。同時,應根據當地的電源情況來決定用單相泵或三相泵。
選擇滿足揚程要求的水泵
所謂揚程是指所需揚程,而并不是提水高度,明確這一點對選擇水泵尤為重要。水泵揚程大約為提水高度的1.15~1.20倍。如某水源到用水處的垂直高度20米,其所需揚程大約為23~24米。
選擇水泵時應使水泵銘牌上的揚程最好與所需揚程接近,一般偏差不超過20%,這樣的情況下,水泵的效率最高,也比較節能,使用會更經濟。如果銘牌上揚程遠遠小于所需揚程,水泵往往不能滿足用戶的需要,即便能抽上水來,水量也小得可憐。但反過來,高揚程的水泵用于低揚程時,便會出現流量過大,導致電機超載,若長時間運行,電機溫度升高,繞組絕緣層便會逐漸老化,甚至燒毀電機。
選擇流量合適的水泵
水泵的流量,即出水量,一般不宜選得過大,否則會增加購買水泵的費用。應按需選用,如用戶家庭使用的自吸式水泵,流量應盡量選小一些的;如用戶灌溉用的潛水泵,就可適當選擇流量大一些的。
農用水泵的選購關鍵
1)要因地制宜選購水泵。常用的農用水泵有3種類型,即離心泵、軸流泵和混流泵。離心泵揚程較高,但出水量不大,適用于山區和井灌區;軸流泵出水量較大,但揚程不太高,適用于平原地區使用;混流泵的出水量和揚程介于離心泵和軸流泵之間,適用于平原和丘陵地區使用。用戶要根據本地的地況、水源和提水高度進行選購。
2)要適當超標選水泵。確定水泵類型后,要考慮其經濟性能,特別要注意水泵的揚程和流量及其配套動力的選擇。必須注意,水泵標牌上注明的揚程(總揚程)與使用時的出水揚程(實際揚程)是有差別的,這是由于水流通過輸水管和管路附近時會有一定的阻力損失。所以,實際揚程一般要比總揚程低10%-20%,出水量也相應減少。因此,實際使用時,只能按標牌所注揚程和流量的80%~90%估算,水泵配套動力的選擇,可按標牌上注明的功率選擇,為了使水泵啟動迅速和使用安全,動力機的功率也可略大于水泵所需功率,一般高出10%左右為宜;如果已有動力,選購水泵時,則可按動力機的功率選購與之相配套的水泵。
3)要嚴格手續購水泵。選購時要審驗"三證",即農業機械推廣許可證、生產許可證和產品檢驗合格證,只有三證齊全方能避免購置淘汰產品及劣質產品。
水泵的參數
1、流量Q
流量是泵在單位時間內輸送出去的液體量(體積或質量)。
體積流量用Q表示,單位是:m3/s,m3/h,l/s等。
質量流量用Qm表示,單位是:t/h,kg/s等。
質量流量和體積流量的關系為:
Qm=ρQ
式中 ρ--液體的密度(kg/m3,t/m3),常溫清水ρ=1000kg/m3。
2、揚程H
揚程是水泵所抽送的單位重量液體從泵進口處(泵進口法蘭)到泵出口處(泵出口法蘭)能量的增值。也就是一牛頓液體通過泵獲得的有效能量。其單位是N.m/N=m,即泵抽送液體的液柱高度,習慣簡稱為米。
3、轉速n
轉速是泵軸單位時間的轉數,用符號n表示,單位是r/min。
4、汽蝕余量NPSH
汽蝕余量又叫凈正吸頭,是表示汽蝕性能的主要參數。汽蝕余量國內曾用Δh表示。
5、功率和效率
水泵的功率通常是指輸入功率,即原動機傳支泵軸上的功率,故又稱為軸功率,用P表示;
泵的有效功率又稱輸出功率,用Pe表示。它是單位時間內從泵中輸送出去的液體在泵中獲得的有效能量。
因為揚程是指泵輸出的單位重液體從泵中所獲得的有效能量,所以,揚程和質量流量及重力加速度的乘積,就是單位時間內從泵中輸出的液體所獲得的有效能量--即泵的有效功率:
Pe=ρgQH(W)=γQH(W)
式中ρ--泵輸送液體的密度(kg/m3);
γ--泵輸送液體的重度(N/m3);
Q--泵的流量(m3/s);
H--泵的揚程(m);
g--重力加速度(m/s2)。
軸功率P和有效功率Pe之差為泵內的損失功率,其大小用泵的效率來計量。泵的效率為有效功率和軸功率之比,用η表示。
什么叫流量?用什么字母表示?如何換算?
單位時間內泵排出液體的體積叫流量,流量用Q表示,計量單位:立方米/小時(m3/h),升/秒(l/s), L/s=3.6 m3/h=0.06 m3/min=60L/min
G=Qρ G為重量 ρ為液體比重
例:某臺泵流量50 m3/h,求抽水時每小時重量?水的比重ρ為1000公斤/立方米。
解:G=Qρ=50×1000(m3/h.kg/ m3)=50000kg / h=50t/h
什么叫揚程?用什么字母表示?用什么計量單位?和壓力的換算及公式?
單位重量液體通過泵所獲得的能量叫揚程。泵的揚程包括吸程在內,近似為泵出口和入口壓力差。揚程用H表示,單位為米(m)。泵的壓力用P表示,單位為MPa(兆帕),H=P/ρ.如P為1kg/cm2,則H=(lkg/ cm2)/(1000kg/ m3) H=(1kg/ cm2)/(1000公斤/m3)=(10000公斤/m2)/1000公斤/m3=10m 1MPa=10kg/c m2,H=(P2-P1)/ρ (P2=出口壓力 P1=進口壓力)
什么叫汽蝕余量?什么叫吸程?各自計量單位表示字母?
水泵在工作時液體在葉輪的進口處因一定真空壓力下會產生汽體,汽化的氣泡在液體質點的撞擊運動下,對葉輪等金屬表面產生剝蝕,從而破壞葉輪等金屬,此時真空壓力叫汽化壓力,汽蝕余量是指在泵吸入口處單位重量液體所具有的超過汽化壓力的富余能量。單位用米標注,用(NPSH)r。吸程即為必需汽蝕余量Δh: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。
吸程=標準大氣壓(10.33米)-汽蝕余量-安全量(0.5米)
標準大氣壓能壓管路真空高度10.33米。
例如:某泵必需汽蝕余量為4.0米,求吸程Δh?
解:Δh=10.33-4.0-0.5=5.83米
多功能水泵控制閥標準
現將標準技術要求介紹如下:
1 壓力--溫度度級
多功能水泵控制閥的壓力--溫度等級由殼體、內件及控制管系統材料的壓力--溫度等級確定。多功能水泵控制閥在某一溫度下的最大允許工作壓力取殼體、內件及控制管系統材料在該溫度下最大允許工作壓力值中的小值。
1.1 鐵制殼體的壓力--溫度等級應符合GB/T17241.7的規定。
1.2 鋼制殼體的壓力--溫度等級應符合GB/T9124的規定。
1.3 對于GB/T17241.7、GB/T9124未規定壓力--溫度等級的材料,可按有關標準或設計的規定。
2 閥體
2.1 閥體法蘭
法蘭應與閥體整體鑄成。鐵制法蘭的型式和尺寸應符合GB/T17241.6的規定,技術條件應符合GB/T17241.7的規定;鋼制法蘭的型式和尺寸應符合GB/T9113.1的規定,技術條件應符合GB/T9124的規定。
2.2 閥體的最小壁厚
鑄鐵件閥體的最小壁厚應符合GB/T13932-1992中表3的規定,鑄鋼件閥體的最小壁厚應符合JB/T8937-1999中表1的規定。
3 閥蓋 膜片座
3.1 閥蓋與膜片座、膜片座與閥體的連接型式應采用法蘭式。
3.2 膜片座與閥體的連接螺栓數量不得少于4個。
3.3 閥蓋與膜片座的最小壁厚按2.3的要求。
3.4 閥蓋與膜片座的法蘭應為圓形。法蘭密封面的型式可采用平面式、突面式或凹凸式。
4 閥桿、緩閉閥板、主閥板
4.1 緩閉閥板與閥桿應連接緊固、可靠。
4.2 緩閉閥板與主閥板的密封型式應采用金屬密封的型式。
4.3 主閥板與閥桿必須滑動靈活、可靠。
4.4 主閥板與主閥板座的密封可采用金屬密封和非金屬密封兩種型式。
5 膜片
5.1 膜片的外觀質量應符合HG/T3090的規定。
5.2 當應用于生活飲用水時,膜片材料的安全性應符合GB/T17219的規定。
6 控制管系統
控制管系統的各元件應能承受閥門的最高工作壓力,各部位不得發生泄漏。
7 材料
7.1 主要零部件材料的選用宜按JB/T5300的規定。
7.2 銅合金鑄件應符合GB/T12225的規定;灰鑄鐵鑄件應符合GB/T12226的規定,其抗拉強度應不小于200MPa;球墨鑄鐵鑄件應符合GB/T12227的規定;碳素鋼鑄件應符合GB/T12229的規定;奧氏體鋼鑄件應符合GB/T12230的規定。
7.3 鋼制多功能水泵控制閥鑄件外觀質量應符合JB/T7927的規定,鐵制多功能水泵控制閥鑄件外觀質量參照JB/T7927的規定。
8 殼體強度
多功能水泵控制閥的殼體強度應符合GB/T13927的規定。
9 密封性能
多功能水泵控制閥的密封性能應符合GB/T13927的規定。
10 清潔度
多功能水泵控制閥的清潔度應符合JB/T7748的規定。
11 涂裝
當應用于生活飲用水時,多功能水泵控制閥內腔涂裝材料的安全性應符合GB/T17219的規定。外表面涂裝不作規定,特殊要求在訂貨合同中注明。