泵類(lèi)基礎(chǔ)知識(shí)匯總

泵基礎(chǔ)知識(shí),.,2,講解目錄,一泵的操作原理、構(gòu)造及分類(lèi)二泵的基本參數(shù)三泵的選型四泵的汽蝕五常見(jiàn)及需要注意的問(wèn)題,.,3,泵的操作原理、構(gòu)造及分類(lèi),泵屬于流體機(jī)械的一種，流體機(jī)械是指以流體為工作介質(zhì)和能量載體的機(jī)械設(shè)備。流體機(jī)械根據(jù)能量傳遞的方向不同，可分為原動(dòng)機(jī)(水輪機(jī)、汽輪機(jī))和工作機(jī)（泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)）。泵屬于工作機(jī)，即消耗能量的機(jī)械。根據(jù)流體與機(jī)械相互作用的方式，可將流體機(jī)械又分為容積式、葉片式和其它形式。,.,4,一、操作原理由若干個(gè)彎曲的葉片組成的葉輪置于具有蝸殼通道的泵殼之內(nèi)。葉輪緊固于泵軸上，泵軸與電機(jī)相連，可由電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。吸入口位于泵殼中央與吸入管路相連，并在吸入管底部裝一止逆閥。泵殼的側(cè)邊為排出口，與排出管路相連，裝有調(diào)節(jié)閥。離心泵之所以能輸送液體，主要是依靠高速旋轉(zhuǎn)葉輪所產(chǎn)生的離心力，因此稱(chēng)為離心泵。,泵的操作原理、構(gòu)造及分類(lèi),.,5,離心泵的工作過(guò)程：開(kāi)泵前，先在泵內(nèi)灌滿(mǎn)要輸送的液體。開(kāi)泵后，泵軸帶動(dòng)葉輪一起高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力。液體在此作用下，從葉輪中心被拋向葉輪外周，壓力增高，并以很高的速度流入泵殼。在泵殼中由于流道的不斷擴(kuò)大，液體的流速減慢，使大部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓力能。最后液體以較高的靜壓強(qiáng)從排出口流入排出管道。泵內(nèi)的液體被拋出后，葉輪的中心形成了真空，在液面壓強(qiáng)（大氣壓）與泵內(nèi)壓力（負(fù)壓）的壓差作用下，液體便經(jīng)吸入管路進(jìn)入泵內(nèi)，填補(bǔ)了被排除液體的位置。離心泵啟動(dòng)時(shí)，如果泵殼內(nèi)存在空氣，由于空氣的密度遠(yuǎn)小于液體的密度，葉輪旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力很小，葉輪中心處產(chǎn)生的低壓不足以造成吸上液體所需要的真空度，這樣，離心泵就無(wú)法工作。為了使啟動(dòng)前泵內(nèi)充滿(mǎn)液體，在吸入管道底部裝一止逆閥。此外，在離心泵的出口管路上也裝一調(diào)節(jié)閥，用于開(kāi)停車(chē)和調(diào)節(jié)流量。,泵的操作原理、構(gòu)造及分類(lèi),.,6,二、基本部件和構(gòu)造1）葉輪將電動(dòng)機(jī)的機(jī)械能傳給液體,使液體的動(dòng)能有所提高。2）泵殼匯集液體，作導(dǎo)出液體的通道；使液體的能量發(fā)生轉(zhuǎn)換，一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能。3）軸封裝置為了防止高壓液體從泵殼內(nèi)沿軸的四周而漏出，或者外界空氣漏入泵殼內(nèi)。,泵的操作原理、構(gòu)造及分類(lèi),.,7,泵的操作原理、構(gòu)造及分類(lèi),填料密封和機(jī)械密封的比較,.,8,泵的操作原理、構(gòu)造及分類(lèi),.,9,三、泵的分類(lèi)：1)按工作葉輪數(shù)目來(lái)分類(lèi)單級(jí)泵：即在泵軸上只有一個(gè)葉輪。（NP、NPG系列，ASP系列，IL、BL系列等）多級(jí)泵：即在泵軸上有兩個(gè)或兩個(gè)以上的葉輪，這時(shí)泵的總揚(yáng)程為n個(gè)葉輪產(chǎn)生的揚(yáng)程之和。（MHI、MVI系列）二)按工作壓力來(lái)分類(lèi)低壓泵：壓力低于100米水柱；中壓泵：壓力在100650米水柱之間；高壓泵：壓力高于650米水柱。（多級(jí)離心泵可達(dá)2800m）,泵的操作原理、構(gòu)造及分類(lèi),.,10,三)按葉輪進(jìn)水方式來(lái)分類(lèi)單側(cè)進(jìn)水式泵：又叫單吸泵，即葉輪上只有一個(gè)進(jìn)水口；雙側(cè)進(jìn)水式泵：又叫雙吸泵，即葉輪兩側(cè)都有一個(gè)進(jìn)水口。它流量比單吸式泵大一倍，可以近似看作是二個(gè)單吸泵葉輪背靠背地放在了一起。（ASP系列泵）,單級(jí)單吸泵單級(jí)雙吸泵,泵的操作原理、構(gòu)造及分類(lèi),.,11,四)按泵殼結(jié)合縫形式來(lái)分類(lèi)水平中開(kāi)式泵：即在通過(guò)軸心線的水平面上開(kāi)有結(jié)合縫。（最常見(jiàn)的水平中開(kāi)泵是雙吸泵。ASP系列泵）垂直結(jié)合面泵：即結(jié)合面與軸心線相垂直。（NP、NPG系列泵，IL、BL系列泵等。）五)按泵軸位置來(lái)分類(lèi)臥式泵：泵軸位于水平位置。立式泵：泵軸位于垂直位置。,泵的操作原理、構(gòu)造及分類(lèi),.,12,六)按葉輪出來(lái)的水引向壓出室的方式分類(lèi)蝸殼泵：水從葉輪出來(lái)后，直接進(jìn)入具有螺旋線形狀的泵殼。（NP、NPG系列泵最具代表性）導(dǎo)葉泵：水從葉輪出來(lái)后，進(jìn)入它外面設(shè)置的導(dǎo)葉，之后進(jìn)下一級(jí)或流入出口管。（常用于多級(jí)泵和軸流泵，比如MHI、MWI系列）七)按泵的比轉(zhuǎn)速分類(lèi)離心泵30ns300混流泵300ns500軸流泵50060%時(shí)，考慮采用渣漿泵。3、介質(zhì)溫度：（）高溫介質(zhì)需考慮密封材料的選擇及材料的熱膨脹系數(shù)。介質(zhì)溫度偏低時(shí)，考慮采用低溫潤(rùn)滑油和低溫電機(jī)。4、所需要的流量（Q）a、如果生產(chǎn)工藝中已給出最小、正常、最大流量，應(yīng)按最大流量考慮。b、如果生產(chǎn)工藝中只給出正常流量，應(yīng)考慮留有一定的余量。c、如果基本數(shù)據(jù)只給質(zhì)量流量，應(yīng)換算成體積流量。,.,40,5、揚(yáng)程：水泵的揚(yáng)程大約為提水高度的1.151.2倍（使用于補(bǔ)水泵只給出系統(tǒng)圖需要計(jì)算揚(yáng)程的狀況）。如遇到只給出最小流量、最大流量及相對(duì)應(yīng)的揚(yáng)程，應(yīng)盡可能按大流量選擇。因?yàn)椋篴、高揚(yáng)程的泵用于低揚(yáng)程，便會(huì)出現(xiàn)流量過(guò)大，導(dǎo)致電機(jī)超載，若長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，電機(jī)溫度升高，甚至燒毀電機(jī)。b、小流量泵在大流量下運(yùn)行時(shí)，會(huì)產(chǎn)生汽蝕，泵長(zhǎng)時(shí)間汽蝕，影響水泵過(guò)流部件的壽命。,泵的選型,.,41,1、汽蝕形成泵在運(yùn)轉(zhuǎn)中，抽送液體的絕對(duì)壓力降低到當(dāng)時(shí)溫度下的該液體汽化壓力時(shí)，液體便在該處開(kāi)始汽化，形成氣泡，當(dāng)含有大量氣泡的液體流進(jìn)葉輪內(nèi)的高壓區(qū)時(shí)，氣泡周?chē)母邏阂后w致使氣泡急劇地縮小以至破裂。在氣泡破裂的同時(shí)，液體質(zhì)點(diǎn)以很高的速度填充空穴，在此瞬間產(chǎn)生很強(qiáng)烈的水擊作用，并以很高的沖擊頻率打擊金屬表面，沖擊應(yīng)力可達(dá)幾百至幾千個(gè)大氣壓，沖擊頻率可達(dá)每秒幾萬(wàn)次，嚴(yán)重時(shí)會(huì)將壁擊穿。,泵的汽蝕,.,42,2.汽蝕的危害a、葉輪上留下打擊狀的坑；影響葉輪的使用壽命。b、設(shè)備產(chǎn)生振動(dòng)。c、增加噪音。d、輕微的汽蝕只會(huì)造成水泵效率或揚(yáng)程的降低。低比轉(zhuǎn)速泵隨汽蝕性能下降明顯，高比轉(zhuǎn)速泵，當(dāng)汽蝕達(dá)到一定程度時(shí)，性能開(kāi)始下降。e、嚴(yán)重的汽蝕會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的噪音，并縮短水泵的使用壽。f、估算來(lái)講，損失最大占設(shè)計(jì)揚(yáng)程的3%。g、對(duì)于多級(jí)水泵,汽蝕只會(huì)對(duì)第一級(jí)葉輪產(chǎn)生影響。,泵的汽蝕,.,43,3、泵汽蝕的基本關(guān)系式為：NPSHcNPSHrNPSHNPSHa式中NPSHa裝置汽蝕余量又叫有效汽蝕余量，是指在現(xiàn)場(chǎng)條件下的汽蝕余量。它可也根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)圖紙計(jì)算出來(lái)，越大越不易汽蝕；NPSHr泵汽蝕余量，又叫必需的汽蝕余量，是指水泵的一個(gè)特性數(shù)據(jù)，它是由水泵制造廠商提供的。該數(shù)值在水泵的性能圖表中已經(jīng)被標(biāo)示出來(lái)，越小泵抗汽蝕性能越好；NPSHc臨界汽蝕余量，是指對(duì)應(yīng)泵性能下降一定值的汽蝕量；NPSH許用汽蝕余量，是確定泵使用條件用的汽蝕余量。為保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行：實(shí)際汽蝕余量值（NPSHa）必須要高于設(shè)計(jì)汽蝕余量值(NPSHr)。即：NPSHaNPSHr,泵的汽蝕,.,44,泵的汽蝕,5.實(shí)際汽蝕余量（NPSHa)的計(jì)算公式NPSHa=(Hz-Hf)+(HpHvp)其中：Hp=水泵入口處液體表面的絕對(duì)壓力(m)Hz=液體距離水泵中心線的靜態(tài)高差(m)注:對(duì)于立式水泵以第一級(jí)葉輪的中心線為準(zhǔn)。Hf=管路系統(tǒng)入口處摩擦和入口損失包括動(dòng)壓頭。(m)Hvp=在水泵工作溫度下的液體蒸汽壓力。(m)如果NPSHA數(shù)值很小，建議選擇：更大一些型號(hào)的水泵或轉(zhuǎn)速更慢一些的水泵。,.,45,Hz=5mHf=1.5m(摩擦阻力損失）Hp=1.01325bar(大氣壓力）=10.7mHvp=0.7011bar(90oC蒸汽壓力)=7.4mNPSHA=(Hz-Hf)+(Hp-Hvp)=(5-1.5)+(10.7-7.4)=6.8m,泵的汽蝕,.,46,Hz=-0.5m;Hf=1.5m(摩擦阻力損失）;Hp=1.01325bar(大氣壓力）=10.7m;Hvp=0.7011bar(90oC蒸汽壓力)=7.4m。NPSHA=(Hz-Hf)+(Hp-Hvp)=(-0.5-1.5)+(10.7-7.4)=1.3m,泵的汽蝕,.,47,4、防止汽蝕的措施防止泵發(fā)生汽蝕從兩方面考慮，即增大NPSHa和減小NPSHr，常用的以下幾種方法。a、減小幾何吸上高度hg（或增加幾何倒灌高度）；h=10m-NPSH-hh：管路阻力，也叫安全系數(shù)，?。?.51.0m水柱h：吸程b、增加管徑，盡量減小管路長(zhǎng)度，彎頭和附件等；c、盡量調(diào)小流量，防止泵長(zhǎng)時(shí)間在大流量下運(yùn)行；,泵的汽蝕,.,48,d、在同樣轉(zhuǎn)速和流量下，采用雙吸泵，因減小進(jìn)口流速、泵不易發(fā)生汽蝕；e、加誘導(dǎo)輪或增加葉輪進(jìn)口處的光潔度。f、對(duì)于在苛刻條件下運(yùn)行的泵，為避免汽蝕破壞，可使用耐汽蝕材料。,泵的汽蝕,.,49,1、電機(jī)的選擇電機(jī)的選擇要留有一定的安全余量。經(jīng)驗(yàn)做法：軸功率余量0.12-0.55kw1.3-1.5倍0.75-2.2kw1.2-1.4倍3.0-7.5kW1.15-1.25倍11kW以上1.1-1.15倍,常見(jiàn)及需要注意的問(wèn)題,.,50,2、離心泵啟動(dòng)時(shí)要關(guān)閉出口閥，軸流泵啟動(dòng)時(shí)要打開(kāi)出口閥。因離心泵啟動(dòng)時(shí)，泵的出口管路內(nèi)還沒(méi)水，因此還不存在管路阻力和提升高度阻力，在泵啟動(dòng)后，泵揚(yáng)程很低，流量很大，此時(shí)泵電機(jī)（軸功率）輸出很大（據(jù)泵性能曲線），很容易超載，就會(huì)使泵的電機(jī)及線路損壞，因此啟動(dòng)時(shí)要關(guān)閉出口閥，才能使泵正常運(yùn)行。離心泵在零流量時(shí)，軸功率為額定工況下軸功率的3090。軸流泵在零流量時(shí)，軸功率為額定工況下軸功率的140200。所以軸流泵要開(kāi)閥啟動(dòng)。,常見(jiàn)及需要注意的問(wèn)題,.,51,3、泵啟動(dòng)前要檢查泵軸運(yùn)動(dòng)是否正常，是否有卡死想象。點(diǎn)動(dòng)電機(jī)，看運(yùn)轉(zhuǎn)方向是否正確。