水泵是什么?它的工作过程是什么?
水泵是输送液体或使液体增压的机械。
它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体,使液体能量增加,主要用来输送液体等。
也可输送液体、气体混合物以及含悬浮固体物的液体。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;根据不同的工作原理可分为容积水泵、叶片泵等类型。容积泵是利用其工作室容积的变化来传递能量;叶片泵是利用回转叶片与水的相互作用来传递能量,有离心泵、轴流泵和混流泵等类型。
循环水泵启动前应对设备及管路系统进行全面检查和清洁工作,确认检修工作已结束,设备管道系统完整良好,表计齐全,符合启动条件才可进行启动。循环水泵进口平板闸门应在开启位置,进口二道滤网应完好清洁,其中一道在运行位置,一道滤网在备用位置,如启动#4、#5泵时还需确认旋转滤网无卡死。
水泵轴承油量充足,电机上下机架油位正常,油质良好,油温不低于15℃。
测量水泵及阀门电机绝缘,合格后送上电源位置,指示绿灯亮。
(1)认真检查泵的出入口管线、阀门、法兰、压力表接头是否安装安全,符合要求,流程是否正确,地脚螺栓及其它连接部分有无松动。
(2)向轴承箱加入润滑油,油面处于轴承箱液面计的三分之二。
(3)盘车检查转子是否轻松灵活,检查泵体内是否有金属撞击声或摩擦声。
(4)装好靠背轮防护罩,严禁护罩和靠背轮接触。
(5)清理泵体机座,搞好卫生工作。
(6)开启入口阀,使液体充满泵体,打开放空阀,将空气排净后关闭。若是热油泵,则不允许开放空阀排空气,防止热油窜出自燃,如有专门放空管线及油罐,可以向放空管线排空气和冷油。
(7)热油泵在启动前要缓慢预热,特别在冬天应使泵体与管道同时预热,使泵体与输送介质的温差在50℃以下。
(8)封油引入油泵前必须充分脱水。
二、离心泵的启动
(1)泵入口阀全开,出口阀全关,启动电机,全面检查机泵的运转情况。
(2)当泵出口压力高于操作压力时,逐步打开出口阀,控制泵的流量、压力。
(3)检查电机电流是否在额定值以内,如泵在额定流量运转而电机超负荷时应停泵检查。
这是两电动机的控制电路,电动机M1采用Y-Δ降压起动,M2采用直接起动。M2只有在M1起动过程中才可以起动运行。工作原理如下:
按下SB2→接触器KM1线圈得电吸合→KM1动合触点闭合,动断触点断开→电动机M1星形起动
↓→时间继电器KT线圈得电吸合→接触器KM3线圈得电吸合↑ KM1自锁。
(在KT延时时间内,按下SB4,KM4线圈得电吸合,KM4动合触点闭合,动断触点断开,M2电动机直接起动并运行。一旦M1进入三角形运行,将不能起动M2电动机))
延时KT设置时间后,KT延时断开触点断开,延时闭合触点闭合,KM3线圈失电释放,KM3动断触点闭合,KM2线圈得电吸合,KM2动合触点闭合并自锁。电动机M1进入三角形运行。
按SB1,则使M1电动机停止。
按SB2,则M2电动机停止。
教师演示实验:活塞式抽水机。
人类的生活处处离不开水,最多见的是农田灌溉、农村的食用水、工业生产用水等都需要从河里和地下才层抽取,所以抽水机是常用的设备。
抽水机的原理就是利用大气压强把水压上来,就如刚才的实验。问题是需要 把水从活塞下面设法移到上面,这个问题是这样解决的。
1.观察抽水机的模型。这是个抽水机的模型,我们把它的细管伸到水面下,提起活塞,水随活塞上升,这是大气压的作用(边讲解边演示),反复上提活塞,水从活塞上边的出水管流出。
2.我们来看看它的构造。抽水机的圆筒底部有一个阀门,它只能向上开启。活塞上也有一个阀门,也只能向上开启。大家再来观察它的工作过程(演示)。
3.请大家看书第168页的图,并填好图旁的说明。
4.活塞式抽水机的工作原理是利用大气压强,所以抽水高度是有限的。从理论上讲,当水上升大约10米高时,水柱产生的压强等于大气压强,要把水抽得再高些,大气压就无能为力了,必须改用离心式水泵。
学生虚拟实验:进入《初中物理在线》虚拟实验室(活塞式抽水机和离心式水泵)
三、离心式水泵
离心式水泵的主要部分是泵壳和壳内的叶轮(配合虚拟实验离心式水泵图解),叶轮的机轴跟电动机相连。水泵起动前,须先在泵壳内灌满水,使壳内的空气排出。起动后,叶轮在电动机的带动下高速旋转,泵壳里的水也随叶轮高速旋转。这样,由于水的惯性被甩入出水管内,叶轮周围的压强大大减小,大气压将低处的水压上来,推开底阀进入泵壳。如此循环下去,可以不断地把水抽上来并甩向高处。
离心式水泵的工作原理跟抽水机大体相同,都是大气压的作用。但是区别在于活塞式抽水机只是单一的大气压的作用,而离心式水泵是在抽水(大气压压水)的同时再用高速将水甩向高处。
离心式水泵中,靠大气压的作用将水吸上来的高度叫吸水扬程,高速旋转将水甩上去的高度叫压水扬程,二者之和是水泵的实际扬程。