水泵安装方法及要求有哪些

安装方法

1. 在地理环境许可的条件下，水泵应尽量靠近水源，以减少吸水管的长度。

水泵安装处的地基应牢固，对固定式泵站应修专门的基础。

2.进水管路应密封可靠，必须有专用支撑，不可吊在水泵上。装有底阀的进水管，应尽量使底阀轴线与水平面垂直安装，其轴线与水平面

的夹角不得小于45°。水源为渠道时，底阀应高于水底0.50米以上，且加网防止杂物进入泵内。

3. 机、泵底座应水平，与基础的联结应牢固。机、泵皮带传动时，皮带紧边在下，这样传动效率高，水泵叶轮转向应与箭头指示方向一

致；采用联轴器传动时，机、泵必须同轴线。

4. 水泵的安装位置应满足允许吸上真空高度的要求，基础必须水平、稳固，保证动力机械的旋转方向与水泵的旋转方向一致。

5. 若同一机房内有多台机组，机组与机组之间，机组与墙壁之间都应有800mm以上的距离。

6. 水泵吸水管必须密封良好，且尽量减少弯头和闸阀，加注引水时应排尽空气，运行时管内不应积聚空气，要求吸水管微呈上斜与水泵进

水口联接，进水口应有一定的淹没深度。

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。

我们最常用的是离心式水泵，离心式水泵的工作原理是：用原动机带动水泵叶轮转动，叶轮中的叶片对其中的流体做功，迫使它们旋转，旋转的流体在惯性离心力的作用下，从中心向边缘流去，其压力和速度不断提高，最后以很高的流速和压力流出叶轮进入泵壳内。

其优点是效率高、性能可靠、流量均匀、容易调节，应用最为广泛。

从专业的角度来说，水泵的组成：泵盖，叶轮，泵轴，泵密封设备四大部分组成；如果是普遍性来说，还要有电机，电机与泵的连接设备，另外有固定底座（主要是考虑安装的水平性）

目前，变频调速生活给水在建筑给水中应用越来越广，其主要原因是：

1、变频调速给水的供水压力可调，可以方便地满足各种供水 压力的需要。在设计阶段可以降低对供水压力计算准确度的要求，因为随时可以方便地改变供水压力。但在选泵时应注意 ，泵的扬程宜大一些，因为变频调速其最大压力受水泵限制 。最低使用压力也不应太小，因为水泵不允许在低扬程大流量下长期超负荷工作，否则应加大变频器和水泵电机的容量， 以防止发生过载。

2、目前，变频器技术已很成熟，在市场上有很多国内外品牌 的变频器，这为变频调速供水提供了充份的技术和物质基础。变频器已在国民经济各部门广泛使用。任何品牌的变频器与 变频供水控制器配合，即可实现多泵并联恒压供水。因为建 筑供水的应用广泛，有些变频器设计生产厂家把变频供水控制器直接做在供水专用变频器中；这种变频器具有可靠性好， 使用方便的优点。

3、变频调速恒压供水具有优良的节能效果。

由水泵－管道供水原理可知，调节供水流量，原则上有二 种方法；一是节流调节，开大供水阀，流量上升；关小供水阀 ，流量下降。调节流量的第二种方法是调速调节，水泵转速升高，供水流量增加；转速下降，流量降低，对于用水流量经 常变化的场合（例如生活用水），采用调速调节流量，具有优良 的节能效果。我国国家科委和国家经贸委在《中国节能技术 政策大纲》中把泵和风机的调速技术列为国家九五计划重点推广的节能技术项目。应当指出，变频恒压供水节能的效果主 要取决于用水流量的变化情况及水泵的合理选配，为了使变频 恒压供水具有优良的节能效果，变频恒压供水宜采用多泵并联的供水模式。由多泵并联恒压变频供水理论可知多泵并联恒 压供水，只要其中一台泵是变频泵，其余全是工频泵，可以实现恒压变量供水 。在变频恒压变量供水当中，变频泵的流量是变化的，当变频泵是各并联泵中最大，即可保证恒压供水。多泵并联恒压供 水，在设计上可做到在恒压条件下各工频泵的效率不变（因工况不变），并使之处于高效率区工作，变频泵的流量是变化的 ，其工作效率随流量而改变。因为采用多泵并联恒压供水，变频泵的功率降低，从而可以降低多泵并联变频恒压供水系统 的能耗，改善节能状况。

当多泵并联恒压供水系统采用具有自动睡眠功能的变频器 ，当用水流量接近于零，变频泵能自动睡眠停泵，从而可以做 到不用水时自动停泵而没有能量损耗，具有最佳的节能效果。

多泵并联变频恒压变量供水的工作模式通常是这样的：当 用水流量小于一台泵在工频恒压条件下的流量，由一台变频泵 调速恒压供水；当用水流量增大，变频泵的转速自动上升；当变频泵的转速上升到工频转速，为用水流量进一步增大，由 变频供水控制器控制，自动启动一台工频泵投入，该工频泵 提供的流量是恒定的（工频转速恒压下的流量），其余各并联工 频泵按相同的原理投入。

在多泵并联变频恒压变量的供水情况下，当用水流量下降 ，变频调速泵的转速下降（变频器供电频率下降）；当频率下降 到零流量的时候，变频供水控制器发出一个指令，自动关闭一 台工频泵使之超出并联供水。为了减少工频泵自动投入或超出时的冲击（水力的或电流的冲击）。在投入时，变频泵的转速 自动下降，然后慢慢上升以满足恒压供水的要求。在超出时，变频泵的转速应自动上升，然后慢慢下降以满足恒压供水的 要求。上述频率自动上升，下降由供水变频控制器控制。

另一种变频供水模式通常叫做恒压变量循环状启动并先开 先停的工作模式。在这种供水模式中，当供水流量少于变频泵 在恒压工频下的流量时，由变频泵自动调速供水，当用水流量增大，变频泵的转速升高。当变频泵的转速升高到工频转速 ，由变频供水控制器控制把该台水泵切换到由工频电网直接 供电（不通过变频器供电）。变频器则另外启动一台并联泵投入 工作。随用水流量增大，其余各并联泵均按上述相同的方式软 启动投入。这就是循环软启动投入方式。

当用水流量减少，各并联工频泵按次序关泵超出，并泵超 出的顺序按先投入先关泵超出的原则由变频控制器单板计算机 控制。

由上述可见，对于变频恒压变量给水通常有两种工作模式 ，一是变频泵固定方式，二是变频循环软启动工作方式。在变 频泵固定方式中，各并联水泵是按工频方式自动投入或超出的。因为变频泵固定不变，当用水流量变化，变频泵始终处于 运行状态，因此变频泵的运行时间最长。为了均衡各水泵的 运行时间，对于变频泵固定运行方式，可以设计成变频泵定时轮换运行方式。即当某一台变频泵运行一定时间后，由变频 控制器控制变频泵自动进行轮换。例如：开始时1泵变频，2－ 3泵工频，当1泵变频运行T时间后（T可按序设定）自动轮换为2泵 变频，3－1泵工频；在此状态下运行T时间后自动轮换为3泵变 频，1－2工频，……。如此反覆进行定时轮换。

显然，具有变频泵自动轮换控制的变频恒压变量供水系统 ，变频泵是定时改变的，即任何一台并联泵都有可能成为变频 泵。由变频恒压变量供水理论可知，为了保证恒压供水，变频泵必须是各并联泵中的最大者。为此，对于变频恒压供水并 变频泵自动定时轮换的水机，各并联水泵的大小应相同以保 证恒压供水。

按变频器工作原理，在运行中的变频器不允许在其输出端 进行切换；否则在切换过程中会使变频器中的某些电子器件受 到大电流冲击而降低其寿命。在变频泵自动轮换过程中，要在变频器的输出端进行切换；为了保护变频器，在进行自动切 换之前应使变频器停止运行。在变频器停止运行的条件下， 在其输出端进行切换。在切换好后再重新启动变频器而恢复正常运行。因此，自动轮换控制的电路比较复杂，会增加变频 控制柜的造价并降低其使用可靠性。

当变频恒压变量供水系统具有变频泵自动轮换功能，其优 点是各并联泵可定时轮换到变频运行，使各并联泵的磨损均衡 。但是，在任一台泵变频运行时，万一水泵故障有可能使变频器保护跳闸而停止工作。各并联水泵是由变频器控制运行的 ；当变频器跳闸，必然使所有并联水泵停机而中断供水。

因此，当水泵的可靠性一定，具有自动轮换控制功能的变 频恒压供水机的供水可靠性将低于不具备自动轮换控制功能的 变频恒压供水机。笔者认为，供水可靠性是主要矛盾。因此我们不主张采用具有自动轮换控制功能的变频恒压给水系统。 多泵并联，循环软启动的变频恒压给水系统，同样存在上 述变频恒压自动轮换工作模式的缺点。为了保证恒压供水，同样要求各并联泵的大小相同。

综上可述，为保证供水可靠性，笔者不主张采用自动轮换 和变频循环软启动的工作模式。清华紫光集团自动化工程部在 其《ABB恒压供水系统用户手册》中说，“循环软启动!这是一 个危险的诱惑，很多搞恒压供水的人热衷于发展此项技术，但我们的建议是否定的。……”我们赞同清华紫光集团自动化 工程部的上述学术见解，不热衷于搞变频循环软启动供水。

由水泵－管路供水原理可知，当节流损耗等于零，则供水 系统具有最佳的节能效果，此时水泵的供水扬程完全消耗在供 水高度和供水流阻损失上。这种变频调整供水称为理态的变压变量供水，这种供水系统的扬程－流量曲线和管路系统的流 阻—流量曲线重合。在理想的变压变量供水系统中，在用水 点，其扬程恒定，属于恒压供水。在实际建筑中，用水点是多处，不是一处，因此很难确定何处是恒压用水点。变压变量 供水系统没有通用性，在工程上很少应用。一种实用的变压变 量供水系统叫做准变压变量供水系统；在准变压变量供水系统中，其恒压值随用水流量增加而跃阶上升。

例如多泵并联恒 压供水，当一台泵工作，其恒压值为P1；当投入一台泵，其恒压值自动变为P1＋ΔP1；当二、三、四台泵投入，其恒压值分 别自动变为P1＋ΔP1＋ΔP2，P1＋ΔP1＋ΔP2＋ΔP3，P1＋ΔP1＋Δ P2＋ΔP3＋ΔP4，……。其中P1，ΔP1，ΔP2，ΔP3，ΔP4，…… 可按需要设定；因此，准变压变量系统（设备）的供水特性可以 十分接近理想的变压变量供水特性，具有优良的节能效果，这种供水系统（设备）具有通用性。例如国际上著名的ABB供水专用 变频器就具有上述的准变压变量供水控制功能。

事实上，在建筑供水当中，准变压变量供水模式也很少应 用，因为在实际使用当中，很难给出ΔP1，ΔP2，ΔP3……等等 的具体参数。

1、轴

轴很长的泵，易发生轴刚度不足，挠度太大，轴系直线度差的情况，造成动件(传动轴)与静件(滑动轴承或口环)之间碰摩，形成振动。另外，泵轴太长，受水池中流动水冲击的影响较大，使泵水下部分的振动加大。轴端的平衡盘间隙过大，或者轴向的工作窜动量调整不当，会造成轴低频窜动，导致轴瓦振动。旋转轴的偏心，会导致轴的弯曲振动。

2、基础及泵支架

驱动装置架与基础之间采用的接触固定形式不好，基础和电机系统吸收、传递、隔离振动能力差，导致基础和电机的振动都超标。水泵基础松动，或者水泵机组在安装过程中形成弹性基础，或者由于油浸水泡造成基础刚度减弱，水泵就会产生与振动相位差1800的另一个临界转速，从而使水泵振动频率增加，如果增加的频率与某一外在因素频率接近或相等，就会使水泵的振幅加大。另外，基础地脚螺栓松动，导致约束刚度降低，会使电机的振动加剧。

3、联轴器

联轴器连接螺栓的周向间距不良，对称性被破坏联轴器加长节偏心，将会产生偏心力联轴器锥面度超差联轴器静平衡或动平衡不好弹性销和联轴器的配合过紧，使弹性柱销失去弹性调节功能造成联轴器不能很好地对中联轴器与轴的配合间隙太大联轴器胶圈的机械磨损导致的联轴器胶圈配合性能下降联轴器上使用的传动螺栓质量互相不等。这些原因都会造成振动。

4、水泵自身的因素

叶轮旋转时产生的非对称压力场吸水池和进水管涡流叶轮内部以及涡壳、导流叶片漩涡的发生及消失阀门半开造成漩涡而产生的振动由于叶轮叶片数有限而导致的出口压力分布不均叶轮内的脱流喘振流道内的脉动压力汽蚀水在泵体中流动，对泵体会有摩擦和冲击，比如水流撞击隔舌和导流叶片的前缘(公众号:泵管家)，造成振动输送高温水的锅炉给水泵易发生汽蚀振动泵体内压力脉动，主要是泵叶轮密封环,泵体密封环的间隙过大，造成泵体内泄漏损失大，回流严重，进而造成转子轴向力的不平衡和压力脉动，会增强振动。另外，对于输送热水的热水泵，如果启动前泵的预热不均，或者水泵滑动销轴系统的工作不正常，造成泵组的热膨胀，会诱发启动阶段的剧烈振动泵体来自热膨胀等方面的内应力不能释放，则会引起转轴支撑系统刚度的变化，当变化后的刚度与系统角频率成整倍数关系时，就发生共振。

5、电机

电机结构件松动，轴承定位装置松动，铁芯硅钢片过松，轴承因磨损而导致支撑刚度下降，会引起振动。质量偏心，转子弯曲或质量分布问题导致的转子质量分布不均，造成静、动平衡量超标川。另外，鼠笼式电动机转子的鼠笼笼条有断裂，造成转子所受的磁场力和转子的旋转惯性力不平衡而引起振动，电机缺相，各相电源不平衡等原因也能引起振动。电机定子绕组，由于安装工序的操作质量问题，造成各相绕组之间的电阻不平衡，因而导致产生的磁场不均匀，产生了不平衡的电磁力，这种电磁力成为激振力引发振动。

6、水泵选型和变工况运行

每台泵都有自己的额定工况点，实际的运行工况与设计工况是否符合，对泵的动力学稳定性有重要的影响。水泵在设计工况下运行比较稳定，但在变工况下运行时，由于叶轮中产生径向力的作用，振动有所加大单泵选型不当，或是两种型号不匹配的泵并联。这些都会造成泵的振动。

7、轴承及润滑

轴承的刚度太低，会造成第一临界转速降低，引起振动。另外，导轴承性能闭不良导致耐磨性差,固定不好，轴瓦间隙过大，也容易造成振动而推力轴承和其他的滚动轴承的磨损，则会使轴的纵向窜动振动以及弯曲振动同时加剧。润滑油选型不当、变质、杂质含量超标及润滑管道不畅而导致的润滑故障,都会造成轴承工况恶化，引发振动。电动机滑动轴承油膜的自激也会产生振动。

8、管道及其安装固定

泵的出口管道支架刚度不够，变形太大，造成管道下压在泵体上，使得泵体和电机的对中性破坏管道在安装过程中较劲太大，进出口管路与泵连接时内应力大进、出口管线松动，约束刚度下降甚至失效出口流道部分全部断裂，碎片卡人叶轮管路不畅，如出水口有气囊出水阀门掉板，或没有开启进水口有进气，流场不均，压力波动。这些原因都会直接或者间接地导致泵和管路的振动。

9、零部件间的配合

电机轴和泵轴同心度超差电机和传动轴的连接处使用了联轴器，联轴器同心度超差动、静零部件之间(如叶轮毅和口环之间)的设计间隙的磨损变大中间轴承支架与泵筒体间隙超标密封圈间隙不合适，造成了不平衡密封环周围的间隙不均匀，比如口环未人槽或者隔板未人槽，就会发生这种情况。这些不利因素都能造成振动。

10、叶轮

离心泵叶轮质量偏心。叶轮制造过程中质量控制不好，比如，铸造质量、加工精度不合格或者输送的液体带有腐蚀性，叶轮流道受到冲刷腐蚀，导致叶轮产生偏心。离心泵叶轮的叶片数、出口角、包角、喉部隔舌与叶轮出口边的径向距离是否合适等。使用中叶轮口环与离心泵的泵体口环之间、级间衬套与隔板衬套之间，由最初的碰摩，逐渐变成机械摩擦磨损，这些将会加剧离心泵的振动。