离心式水泵的结构
由泵壳、叶轮、泵轴、泵架等组成。 起动前应先往泵里灌满水,起动后旋转的叶轮带动泵里的水高速旋转,水作离心运动,向外甩出并被压入出水管。水被甩出后,叶轮附近的压强减小,在转轴附近就形成一个低压区。这里的压强比大气压低得多,外面的水就在大气压的作用下,冲开底阀从进水管进入泵内。冲进来的水在随叶轮高速旋转中又被甩出,并压入出水管。叶轮在动力机带动下不断高速旋转,水就源源不断地从低处被抽到高处。
泵的总扬程=吸水扬程+压水扬程,其中吸水扬程由大气压决定。
离心式水泵的抽水高度称为扬程。它是采用“吸进来”、“甩出去”,的方法来抽水的。
第一级扬程称为“吸水扬程”,靠叶片旋转形成一个低压区,靠大气压把水压入低压区,而1标准大气压能支持10.336米高的水柱,所以吸水扬程的极限值是10.336米;
第二级扬程称为“压水扬程”,靠叶片旋转把水甩出去,水甩出去的速度越大,这一级扬程也越大。
因此,离心式水泵的扬程是两级扬程之和,也就是它的抽水高度远远超过了10.336米。 离心式水泵使用中的误区
高扬程水泵用于低扬程抽水
很多机手认为抽水扬程越低,电机负荷越小。在这种错误认识的误导下,选购水泵时,常将水泵的扬程选得很高。其实对于离心式水泵而言,当水泵型号确定后,其消耗功率的大小是与水泵的实际流量成正比的。而水泵的流量会随扬程的增加而减小,因而扬程越高,流量越小,消耗功率也就越小。反之,扬程越低,流量越大,消耗的功率也就越大。因此,为了防止电机过载,一般要求水泵的实际抽水使用扬程不得低于标定扬程的60%。所以当高扬程用于过低扬程抽水时,电机容易过载而发热,严重时可烧毁电机。若应急使用,则必须在出水管上装一个用于调节出水量的闸阀(或用木头等物堵小出水口),以减小流量,防止电机过载。注意电机温升,若发现电机过热,应及时关小出水口流量或关机。这一点也容易产生误解,有些机手认为堵塞出水口,强制减少流量,会增加电机负荷。其实正好相反,正规的大功率离心泵排灌机组的出水管上都装有闸阀,为了减小机组启动时的电机负荷,应先关闭闸阀,待电机启动后再逐渐开启闸阀就是这个道理。
大口径水泵配小水管抽水
很多机手认为这样可以提高实际扬程,其实水泵的实际扬程=总扬程~损失扬程。当水泵型号确定后,总扬程是一定的;损失扬程主要来自于管路阻力,管径越小显然阻力越大,因而损失扬程越大,所以减小管径后,水泵的实际扬程非但不能增加,反而会降低,导致水泵效率下降。同理,当小管径水泵用大水管抽水时,也不会降低水泵的实际扬程,反而会因管路的阻力减小而减小了损失扬程,使实际扬程有所提高。也有机手认为小管径水泵用大水管抽水时,必然会大大增加电机负荷,他们认为管径增大后,出水管里的水对水泵叶轮的压力就大,因而会大大增加电机负荷。殊不知,液体压强的大小只与扬程高低有关,而与水管截面积大小无关。只要扬程一定,水泵的叶轮尺寸不变,无论管径多大,作用在叶轮上的压力都是一定的。只是管径增大后,水流阻力会减小,而使流量有所增加,动力消耗也有适当增加。但只要在额定扬程范围内,无论管径如何增加水泵都是可以正常工作的,并且还可以减小管路损耗,提高水泵效率。
安装进水管路时,水平段水平或向上翘
这样做会使进水管内聚集空气,降低水管和水泵的真空度,使水泵吸水扬程降低,出水量减少。正确的做法是:其水平段应向水源方向稍有倾斜,不应水平,更不得向上翘起。
进水管路上用的弯头多
如果在进水管路上用的弯头多,会增加局部水流阻力。并且弯头应在垂直方向转弯,不允许在水平方向转弯,以免聚集空气。
水泵进水口与弯头直接相连
这样会使水流经过弯头进入叶轮时分布不均。当进水管直径大于水泵进水口时,应安装偏心变径管。偏心变径管平面部分要装在上面,斜面部分装在下面。否则聚集空气,出水量减少或抽不上水,并有撞击声等。若进水管与水泵进水口直径相等时,应在水泵进水口和弯头之间加一直管,直管长度不得小于水管直径的2~3倍。
装有底阀的进水管最下一节不是垂直的
如这样安装,阀门不能自行关闭,造成漏水。正确安装方法是:装有底阀的进水管,最下一节最好是垂直的。如因地形条件限制不能垂直安装,则水管轴线与水平面夹角应在60°以上。
进水管的进水口位置不对
(1)进水管的进水口离进水池底和池壁距离小于进水口直径。如果池底有泥沙等污物时,进水口离池底的距离小于直径的1.5倍时,会造成抽水时进水不畅或吸进泥沙杂物,堵塞进水口。
(2)进水管的进水口入水深度不够时,这样会引起进水管周围水面产生漩涡,影响进水,减少出水量。正确的安装方法是:中小型水泵入水深度不得小于300~600mm,大型水泵不得小于600~1000mm。
出水管口在出水池正常水位以上
如果出水口在出水池正常水位以上,虽增加了水泵扬程,但减少了流量。如因地形条件所限,出水口必须高出出水池水位,则应在管口加装弯头和短管,使水管成为虹吸式,降低出水口高度。
离心水泵主要由叶轮、泵体、泵盖、密封环、轴封装置、托架和平衡装置等组成。
衡量水泵性能的技术参数有流量、吸程、扬程、轴功率、水功率、效率等对叶片式水泵来说,还有转速和比转数。
①吸程。即水泵的吸水高度。指由泵体中心至水源水平面的垂直距离,利用泵体内真空度抽吸水流时,容许吸程一般不大于7.5米。
②扬程。即水泵的提水高度。指单位重量的水通过水泵后,能量增加的数值。一般将抽水站进、出水池水面的高度差称为实际扬程;
加上抽水站管路及其附件(如底阀、弯头、闸阀等)的水头损失称为总扬程。水泵铭牌上所标的扬程,是指水泵在一定转速条件下效率最高时的扬程,是实际扬程和损失扬程之和。
③流量。指水泵在单位时间内输水的数量,也称输水量。常用的流量单位有升/秒、米3/秒、米3/小时、千克/秒、吨/小时等几种。
④轴功率。指动力机械输送给水泵轴的功率,即水泵的输入功率。
⑤水功率。又称有效功率。指单位时间内水泵用于输水的实际功率,即水泵的输出功率。
⑥效率。水功率与轴功率的比值即为水泵效率,通常以百分数表示。它是用来衡量动力机械传送给水泵的能量利用情况的指标,反映出水泵效能的优劣。
⑦比转数。表示水泵特性的综合性参数。通常用nS来表示。nS=3.65nQ1/2H-3/4。式中n为转速(转/分),Q为流量(米3/秒),对双吸式水泵应以Q/2代入式内H为扬程(米)。水泵的比转数与水泵的各项参数密切相关。一般离心泵的比转数较小,因其叶轮直径大,出口宽度窄,扬程高而流量小;而轴流泵的比转数较大,因而扬程低而流量大;混流泵则介于两者之间。常用离心泵的比转数为30~300,混流泵为300~600,轴流泵为500~1800。两台几何相似的叶片泵,其比转数必然相等。因而可以利用几何相似模型的试验数据来预测大型泵的性能参数。
离心泵的基本构造是由六部分组成的分别是叶轮,泵体,泵轴,轴承,密封环,填料函。
1、叶轮是离心泵的核心部分,它转速高出力大,叶轮上的叶片又起到主要作用,叶轮在装配前要通过静平衡实验。叶轮上的内外表面要求光滑,以减少水流的摩擦损失。
2、泵体也称泵壳,它是水泵的主体。起到支撑固定作用,并与安装轴承的托架相连接。
3、泵轴的作用是借联轴器和电动机相连接,将电动机的转矩传给叶轮,所以它是传递机械能的主要部件。
4、滑动轴承使用的是透明油作润滑剂的,加油到油位线。太多油要沿泵轴渗出,太少轴承又要过热烧坏造成事故!在水泵运行过程中轴承的温度最高在85度,一般运行在60度左右。
5、密封环又称减漏环。
6、填料函主要由填料、水封环、填料筒、填料压盖、水封管组成。填料函的作用主要是为了封闭泵壳与泵轴之间的空隙,不让泵内的水流流到外面来也不让外面的空气进入到泵内。始终保持水泵内的真空!当泵轴与填料摩擦产生热量就要靠水封管住水到水封圈内使填料冷却!保持水泵的正常运行。所以在水泵的运行巡回检查过程中对填料函的检查是特别要注意!在运行600个小时左右就要对填料进行更换。
潜水电机轴上部装有迷宫式防砂器和两个返向装配的骨架油封,防止流砂进入电机。潜水电机采用水润滑轴承,下部装有橡胶调压膜、调压弹簧,组成调压室,调节由于温度引起的压力变化;电机绕组采用聚乙烯绝缘,尼龙户套耐水电磁线,电缆联结方式按电缆接头工艺,把接头绝缘脱去刮净漆层,分别接好,焊接牢固,用生橡胶绕一层。再用防水粘胶带缠2-3层,外面包上2-3层防水胶布或用水胶粘结包一层橡胶(自行车里胎)以防渗水。
潜水泵每级导流壳中装有一个橡胶承;叶轮用椎形套固定在泵轴上;导流壳采用螺纹或螺栓联成一体。高扬程潜水泵上部装有止回阀,避免停机水锤造成机组破坏。电机密闭,采用精密止口螺栓,电缆出口加胶垫进行密封。电机上端有一个注水孔,有一个放气孔,下部有个放水孔。电机下部装有上下止推轴承,止推轴承上有沟槽用于冷却,和它对磨的不锈钢推力盘,承受水泵的上下轴向力。
水泵有活塞式、离心式和轴流式。
离心泵分类:按叶轮吸入方式分:单吸式离心泵双吸式离心泵;按叶轮数目分:单级离心泵多级离心泵;按叶轮结构分:敞开式叶轮离心泵半开式叶轮离心泵封闭式叶轮离心泵;按工作压力分:低压离心泵中压离心泵高压离心泵;按泵轴位置分:卧式离心泵边立式离心泵。
扩展资料
1、水泵有任何小的故障切记不能让其工作。如果水泵轴的填料完磨损后要及时添加,如果继续使用水泵会漏气。
2、水泵在使用的过程中发生强烈的震动这时一定要停下来检查,否则同样会对水泵造成损坏。
3、水泵底阀漏水时,一定要拿去维修,如果很严重那就需要更换新的。
4、水泵使用后一定要注意保养,比如说当水泵用完后要把水泵里的水放干净,最好能把水管卸下来然后用清水冲洗。
5、水泵上的胶带也要卸下来,然后用水冲洗干净后在光照处晾干,不要把胶带放在阴暗潮湿的地方。水泵的胶带一定不能沾上油污,更不要在胶带上涂一些带粘性的东西。
6、要仔细检查叶轮上是否有裂痕,叶轮固定在轴承上是否有松动,如果有出现裂缝和松动的现象要及时维修,如果水泵叶轮上面有泥土的也要清理干净。
1. 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)。
2 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。
3 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。
填料一般用浸油或涂有石墨的石棉绳。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。
泵的种类繁多,结构各异,分类的方法也很多,常见的分类方法有:
(1)按泵工作原理分类
叶片泵
①离心泵:靠叶轮旋转形成的惯性离心力而抽送液体的泵。
②轴流泵:靠叶轮旋转产生的轴向推力而抽送液体的泵。属于低扬程、大流量泵型,一般的性能范围:扬程1-12m;流量0.3-65m3/s,比转数500-1600。
③混流泵:叶轮旋转既产生惯性离心力又产生轴向推力而抽送液体的泵。
2)容积泵:利用工作室容积周期性的变化来输送液体。有活塞泵、柱塞泵、隔膜泵、齿轮泵、螺杆泵等。
3)其他类型泵:有射流泵、水锤泵、电磁泵等。
1、单级单吸泵
单级单吸离心泵的用途很广,一般流量在5.5-300m3/h,扬程在8-150m范围内都用这种型式的离心泵。
单级单吸泵是由泵盖、泵体、叶轮、填料函、托架、轴承、联轴器等组成。其结构是:泵轴的一端在托架内用轴承支撑,加一端悬出,上装叶轮构成转子,所以这种泵为悬臂泵。
其老型号为B型或BA型;新型号为IS型。泵的固定部分由泵盖与泵体固定在托架上组成,它的进口在轴线上,吐出口与泵轴线成垂直方向,在使用安装时,可根据需要将泵体旋转
90°,180°,270°角后,再固定在托架上。
2、单级双吸泵
我国目前的单级双吸泵一般流量在120-20000m3/h,扬程在10-110m范围内。这种泵实际上等于将两个相同的叶轮背靠背地装在一根轴上并联工作。所以,它不但流量比较大,而且能自动平衡轴向力,因而在油田上也是运用广泛的一种泵。常用的单级双吸水平中开式离心泵,型号为S(旧型号为Sh)。
Sh型泵一般由泵体、泵盖、叶轮、泵轴、密封环、轴套、轴承、联轴器等组成。泵体及泵盖由铸铁制成,共同构成半螺旋形吸入室和螺旋形压出室。进水口和出水口均设在泵体上,进水口和出水口的法兰上分别有安装真空表和压力表的螺孔,泵体的两端为轴承支架,用以支撑轴承部件。
Sh型泵分甲式和乙式两种。对于轴承处的轴径等于或小于60mm的、用滚动轴承支承的,称为甲式Sh型泵。轴承处的轴径等于或大于70mm的、用滑动轴承支承的,称为乙式Sh型泵,但是目前我国有很多水泵厂将部分乙式的Sh型泵的滑动轴承改为滚动轴承,因此,现在有很多轴径大于70mm的也采用滚动轴承。
Sh型泵由于叶轮是对称的,理论上没有轴向推力,但由于制造上不可能严格做成水泵两侧水流通过部分及密封环间隙完全一样,所以还是可能产生一些轴向力的。
3、分段式多级泵
分段式多级泵用途很广,我国生产的这种泵一般流量在5-720m3/h,扬程在100-2800m范围内。此类泵实际上等于将几个叶轮装在一根轴上,串联工作,所以泵的扬程较高。而且可以根据使用需要,增加或减少泵的级数来改变它的扬程。
分段式多级泵的型号较多,各水泵厂没有统一,但结构基本一样。我们来介绍油田注水用的D155-170x11型离心泵,是沈阳水泵厂制造的,其主要结构可分为定子和转子两部分。定子部分主要由:前段、中段、后段、导翼、填料函体、轴承体等零件用螺栓连接而成。前段的吸水口成水平方向,后段的出水口垂直向上。转子部分主要由:轴及装在轴上的数个叶轮(个数依级数而定)、挡套、一个用来平衡轴向推力的平衡盘、轴套、锁紧螺母等组成。整个转子由两端的轴承来支撑。前段、中段以及后段共同组成了泵的工作室。它还起着承受液体压力的作用,因此,必须保证一定的强度和密封性。
导翼用销子定位后,靠穿杠螺栓的压紧力固定,在导翼与挡套的配合部位,镶有导翼衬套,起保护导翼作用,它磨损后可以及时更换,保证级间有一定密封间隙。密封环分别固定在前段和中段上,与叶轮前盖板形成密封间隙,磨损后可以更换。泵轴在两个填料函处都装有轴套,起固定叶轮位置和保护轴的作用,是易损零件,磨损后用备件更换。
D155-170x11型泵把一般多级泵叶轮轮毂部分独立出来,成为叶轮挡套,它受磨损时可以替换,可以减少价格昂贵的叶轮的更换。轴承采用材料为锡基巴氏合金的滑动轴承,借助油环的旋转自行带油润滑。填料部分由前段和后段上的填料室、填料环、填料、填料压盖及填料压紧螺丝组成,冷却水通过外部冷却管接入填料环流入填料室,起水封、冷却和润滑作用。
平衡装置由动平衡盘、静平衡盘、卸压套、回水管和后段与尾盖共同构成的平衡室等组成。卸压套的间隙大小直接影响注水泵效率和平衡性能,因此在装配时要严格按设计要求进行。
1、 叶轮是离心泵的核心部分,它转速高输出力大,叶轮上的叶片又起到主要作用,叶轮在装配前要通过静平衡实验。叶轮上的内外表面要求光滑,以减少水流的摩擦损失。
2、 泵体也称泵壳,它是水泵的主体。起到支撑固定作用,并与安装轴承的托架相连接。离心泵结构图
3、 泵轴的作用是借联轴器和电动机相连接,将电动机的转矩传给叶轮,所以它是传递机械能的主要部件。
4、轴承是套在泵轴上支撑泵轴的构件,有滚动轴承和滑动轴承两种。滚动轴承使用牛油作为润滑剂加油要适当一般为2/3~3/4的体积太多会发热,太少又有响声并发热!
滑动轴承使用的是透明油作润滑剂的,加油到油位线。太多油要沿泵轴渗出并且漂失,太少轴承又要过热烧坏造成事故!在水泵运行过程中轴承的温度最高在85℃一般运行在60度左右,如果高了就要查找原因(是否有杂质,油质是否发黑,是否进水)并及时处理!
5、 密封环又称减漏环。叶轮进口与泵壳间的间隙过大会造成泵内高压区的水经此间隙流向低压区,影响泵的出水量,效率降低!间隙过小会造成叶轮与泵壳摩擦产生磨损。为了增加回流阻力减少内漏,延缓叶轮和泵壳的所使用寿命,在泵壳内缘和叶轮外援结合处装有密封环,密封的间隙保持在0.25~1.10mm之间为宜。
6、 填料函主要由填料,水封环,填料筒,填料压盖,水封管组成。填料函的作用主要是为了封闭泵壳与泵轴之间的空隙,不让泵内的水流流到外面来也不让外面的空气进入到泵内。始终保持水泵内的真空!当泵轴与填料摩擦产生热量就要靠水封管注水到水封圈内使填料冷却!保持水泵的正常运行。所以在水泵的运行巡回检查过程中对填料函的检查是特别要注意!在运行600个小时左右就要对填料进行更换。
7、轴向力平衡装置 在离心泵运行过程中,由于液体是在低压下进入叶轮,而在高压下流出,使叶轮两侧所受压力不等,产生了指向入口方向的轴向推力,会引起转子发生轴向窜动,产生磨损和振动,因此应设置轴向推力轴承,以便平衡轴向力。