什么是水泵的背压?
水泵的背压就是水泵输出方水柱对水泵形成的压力。
水泵是有扬程的,也就是它能把水输送到一定高度,这个高度的水柱势必会给水泵造成压力,当水柱高于扬程时,背压就会超过水泵的排除压力,导致水泵无法工作。
背压的概念相当广泛,有水泵的背压,内燃机的背压,气轮机的背压,注塑机的背压等等,这些概念有细微的区别,但大体意思接近。
我们经常谈到的注塑机压力、背压,严格来说,相当于中学学的压强,即单位面积上承受的压力,国际上规定,在1平方米面积上承受1N(牛顿)的压力为1Pa(帕斯卡),只要知道倍数关系,就很容易导出各压力(强)单位的换算:1m=100cm=1000mm1kg≈10N1M(兆,百万)Pa=1MPa=1000k(千)Pa=1000000Pa所以1MPa=10kg/cm^2=1N/mm^2日常中我们经常会用到国际上用的非法定计量单位:如巴(bar)、托(Torr),换算关系如下:1bar=10^5Pa=1kg/cm^2=0.1MPa;1Torr=133Pa 在注塑机的压力表上,用得最多的单位是MPa、bar、kgf/cm^2,需要提醒的是,后面两个单位不是我们的法定计量单位,但国际上尤其是欧美国家经常用,由于注塑机的很多部件为进口元件,包括压力表,所以我们会经常见到非法定计量单位刻度盘的压力表。 在注塑机上,注塑机压力、背压的单位为MPa,速度(实际上指的是注射速率)单位为g/s,或cm^3/s
1、电动机方面原因,由于电动机转速不够,泵体内进液量不足,过滤缸堵塞了,建议检查下电动机是不是单相运行;
2、查看水泵压力表指示的数值是不是正确的,重新检测校验压力表;
3、检查水泵进口管路系统,用真空度做为参考值,查看是不是水泵进口弯管太多或者水泵吸口太高导致的水泵压力过低;
4、检查水泵的水封圈有没有由于过于太腐蚀而导致了水泵的压力过低;
5、在水泵长时间运行一段时间后,水泵里面的转子部件由于磨损严重而导致的水泵压力过低问题,建议检修水泵或者更换水泵转子部件零件,检修或更换水泵转子部件零件后可大大提高水泵使用性能,也可以提高水泵使用时间。
导致水泵出口压力低的原因有:1、电机反转:由于接线的原因会导致电机反转,启动前一般均需要检查泵的转向是否正确,如果反转了则将任意两根线交换一下接好即可。 2、转速降低:影响泵压力的重要因素是叶轮外径和泵的转速,在其他条件不变的情况下,泵的扬程与速度的二次方成正比关系,可见速度对扬程的影响是非常大的,因此泵转速降低会大大影响压力。 3、泵进口处发生汽蚀:如果泵的吸入口压力太低,低于泵送介质的饱和蒸汽压,就会形成汽蚀,此时应检查进口管路系统有无阻塞或进口阀门开度是否过小,或者提高吸入水池的液位高度。
(1)工作中特性与运作情况
背压的存有会促使磁流体发电造成不必要的耗损,负载扩大,排尽气体的总产量降低,唿吸口的真空值减少,真空泵抽真空速度缩小,进而减少了真空泵的工作效能,危害到真空泵的真空包装工作能力。
(2)耗能与合理性
出口背压可能耗费真空泵的一部分输出功率。在真空泵输出功率不会改变的前提条件下,背压扩大时,真空泵摆脱背压需要的动能就需要增加,用于做有用功的动能就减少了,这会造成 真空泵运行的合理性越差。
(3)预制构件与电机
实际上,过大的背压导致真空泵负荷的扩大,会对真空泵的电机转子等预制构件导致危害;真空泵输出功率负载也会导致电机超电流量跳电维护,比较严重时将会还会继续损坏电机。
(4)型号选择
过大的背压可能危害真空泵的型号选择,尤其是对电机输出功率的考虑到。背压高了,真空泵主要参数规定就需要往上调节。而背压的存有必然要耗费动能,那么电机的配备输出功率要适度增加。
(5)安全性与使用时间
型号选择时如未考虑到背压要素,一旦出现过大的背压,就非常容易导致真空泵极限情况运行,这时候最外在的主要表现就是说机器设备的震动和噪声大幅度增加,使用时间大幅度减少。还有,充分考虑将会出现电机超电流量运行的状况,电机以及连接电缆线的安全隐患也还应关心。
背压(Back Pressure),指的是后端的压力,通常用于描述系统排出的流体在出口处或二次侧受到的与流动方向相反的压力(大于当地大气压)。
一、通常是指运动流体在密闭容器中沿其路径(譬如管路或风通路)流动时,由于受到障碍物或急转弯道的阻碍而被施加的与运动方向相反的压力。
二、通常用于描述系统排出的流体在出口处或二次侧的压力(大于当地大气压)。
与注塑相关的背压:
在塑料熔融、塑化过程中,熔料不断移向料筒前端(计量室内),且越来越多,逐渐形成一个压力,推动螺杆向后退。为了阻止螺杆后退过快,确保熔料均匀压实,需要给螺杆提供一个反方向的压力,这个反方向阻止螺杆后退的压力称背压 。
背压亦称塑化压力,它的控制是通过调节注射油缸之回油节流阀实现的。预塑化螺杆注塑机注射油缸后部都设有背压阀,调节螺杆旋转后退时注射油缸泄油的速度,使油缸保持一定的压力全电动机的螺杆后移速度(阻力)是由 AC伺服阀控制的。
背压阀的工作原理是通过内置弹簧的弹力来实现动作:当系统压力比设定压力小时,膜片在弹簧弹力的作用下堵塞管路;当系统压力比设定压力大时,膜片压缩弹簧,管路接通,液体通过背压阀。背压阀结构同单向阀相似,但开启压力大于单向阀,在0.2到1.6兆帕间。
出口管道上的单向阀用于防止液体回流,背压阀用于保持泵出口有一恒定压力。在要求不是很严格的系统中可作为安全阀使用。
保证水泵出水流量的稳定性,如某些泵的流量随压力变化较大,可在泵的出口处设置背压阀,使泵的输出流量稳定,这时一般选择背压阀的压力为泵的实际使用压力或略小于泵的使用压力。
在管路或是设备容器压力不稳的状态下,能保持管线所需压力,使泵能正常输出流量。
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在出口管路中,背压阀应和脉动阻尼器同时使用,用脉动阻尼器吸收泵和背压阀之间的流量峰值。没有脉动阻尼器时,背压阀将随着每次泵冲程的进行而快速打开和关闭。有脉动阻尼器时,背压阀将在半开和半关的位置上振荡,因而脉动阻尼器可以减少背压阀的磨损速度。
对于大流量的泵,且出口管路长而细,背压阀的安装位置应靠近加注点,以减小虹吸的趋势。
当输送含有悬浮状固体的介质,在背压阀入口端应安装带管堵的三通(或四通),使管路在不拆卸的情况下能够进行清洗。
背压阀只是一种管路元件,只有与其它管路元件(如脉动阻尼器、安全阀、止回阀、截止阀、过滤器)配合使用才能发挥最大效用。
对背压阀进行任何维护以前,应停止运转设备,释放压力,关闭背压阀与系统相联的阀门,同时确认脉动阻尼器内没有压力。维修时注意防止被输送液体伤害人体。
参考资料来源:百度百科-背压阀
(2)工况点向大流量低扬程偏移
一般情况下,离心泵都具有连续向下的性能曲线,流量随着扬程的降低逐渐变大。在操作过程过程中,由于某种原因导致泵背压减少,泵的工作点被动地随着装置曲线向低扬程大流量点偏移,这样就会造成扬程降低,其实这是由于外界因素如装置的改变而造成的,与泵本身没有特别的关系。这时只要增加泵背压,如关闭一点出口阀等即可解决问题。
(3)转速降低
影响泵扬程的重要因素是叶轮外径和泵的转速,在其他条件不变的情况下,泵的扬程与速度的二次方成正比例关系,可见速度对扬程的影响是非常大的,有时因为外部的某种原因使得泵的转速降低,就会相应的降低泵的扬程。此时应检查泵的转速,如果确实转速不够,应检查原因,合理解决。
(4)入口发生汽蚀
如果泵的吸入口压力太低,低于泵送介质的饱和蒸汽压,就会形成汽蚀。此时应检查进口管路系统有无阻塞或进口阀门开度是否过小,或者提高吸入水池的液位高度。
(5)发生内泄漏
当泵内的转动部分与静止部分间隙超过了设计范围,将导致内部产生泄漏,体现为泵的排出压力下降,如叶轮口环间隙、多级泵的级间间隙。此时应进行相应的拆检,对造成间隙过大的零部件进行维修或更换。
(6)叶轮流道堵塞
如果叶轮部分流道堵塞,将影响叶轮的做功,导致出口压力下降。因此需要拆泵检查清除异物。为防止再次出现该问题,必要时可在泵进口前加设过滤装置。
01过流部件腐蚀
腐蚀原因有两个:
一是由于气泡破灭时产生高频(600~25000HZ)冲击,压力高达49Mpa,致使金属表面出现机械剥蚀;
二是由于汽化时放出热量,并有温差电池作用产生水解,产生的氧气使金属氧化,发生化学腐蚀。
02泵性能下降
泵汽蚀时叶轮内的能量交换受到干扰和破坏,在外特性上的表现是Q-H曲线,Q-P、Q-η曲线下降,严重时会使泵中的液流中断,不能工作。
对于低比转速,由于叶片间流道窄而长,一旦发生汽蚀,气泡充满整个流道,性能曲线会突降。
对于中高比转速,流道短而宽,因而气泡从发生发展到充满整个流道需要一个过渡过程,相应的性能曲线开始是缓慢下降,之后增加到某一流量时才急剧下降。
离心泵最易发生汽蚀的部位
叶轮曲率最大的前盖板处,靠近叶片进口边缘的低压侧;
压出室中蜗壳隔舌和导叶的靠近进口边缘低压侧;
无前盖板的高比转数叶轮的叶梢外圆与壳体之间的密封间隙以及叶梢的低压侧;
多级泵中第一级叶轮。
提高抗气蚀措施
01提高离心泵本身抗气蚀性能的措施
改进泵的吸入口至叶轮附近的结构设计。增大过流面积;增大叶轮盖板进口段的曲率半径,减小液流急剧加速与降压;适当减少叶片进口的厚度,并将叶片进口修圆,使其接近流线型,也可以减少绕流叶片头部的加速与降压;提高叶轮和叶片进口部分表面光洁度以减小阻力损失;将叶片进口边向叶轮进口延伸,使液流提前接受作功,提高压力。
采用前置诱导轮,使液流在前置诱导轮中提前作功,以提高液流压力。
采用双吸叶轮,让液流从叶轮两侧同时进入叶轮,则进口截面增加一倍,进口流速可减少一倍。
设计工况采用稍大的正冲角,以增大叶片进口角,减小叶片进口处的弯曲,减小叶片阻塞,以增大进口面积;改善大流量下的工作条件,以减少流动损失。但正冲角不宜过大,否则影响效率。
采用抗气蚀的材料。实践表明,材料的强度、硬度、韧性越高,化学稳定性越好,抗气蚀的性能越强。
保证水泵出水流量的稳定性,使泵能正常输出流量。
在泵的出水常会出现自流或虹吸现象,背压阀能消减由于虹吸产生的流量及压力的波动。
背压阀的作用是控制空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品、液态金属和放射性介质等各种类型流体的流动。
背压阀通过内置弹簧的弹力来实现动作:当系统压力比设定压力小时,膜片在弹簧弹力的作用下堵塞管路;当系统压力比设定压力大时,膜片压缩弹簧,管路接通,液体通过背压阀。背压阀结构同单向阀相似,但开启压力大于单向阀,在0.2到1.6兆帕间。
在管路或是设备容器压力不稳的状态下,背压阀能保持管路所需压力,使泵能正常输出流量。另在泵的出端由于重力或其它作用常会出现虹吸现象,此时背压阀能消减由于虹吸产生的流量及压力的波动。而对于计量泵等容积泵在低系统压力下工作时,都会出现过量输送。为防止类似问题,必须使计量泵的出口至少有0.7Bar的背压,一般通过在计量泵出口安装背压阀来达到目的。
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注意事项:
1、 安装应避免与系统发生共振,否则将对背压阀工作产生严重影响,并可能损坏背压阀发生危险。
2、 与脉动阻尼器同时使用时,脉动阻尼器应安在泵与背压阀间,以吸收泵与背压阀间的流量峰值。减缓背压阀的磨损速度。
3、 室外使用应加防护棚或防护罩。
4、 对背压阀进行任何维护以前,应停止运转设备,释放压力,关闭背压阀与系统相联的阀门,同时确认脉动阻尼器内没有压力。维修时注意防止被输送液体伤害人体。
5、 背压阀具有方向性。若背压阀进出口接反,背压将会成倍增加,给系统带来危害并可能发生危险。
2、内部泄漏,体现为泵的排除压力下降,如叶轮口环间隙、多级泵的级间间隙过大;
3、入口发生汽蚀,吸入口压力太低,低于泵送介质的饱和蒸汽压,就会形成汽蚀;
4、转速降低,影响泵扬程的重要因素是叶轮外径和泵的转速,在其他条件不变的情况下,泵的扬程与速度的二次方成正比例关系,可见速度对扬程的影响是非常大的,有时因为外部的某种原因使得泵的转速降低,就会相应的降低泵的扬程。