泵類基礎(chǔ)知識匯總

泵基礎(chǔ)知識,.,2,講解目錄,一泵的操作原理、構(gòu)造及分類二泵的基本參數(shù)三泵的選型四泵的汽蝕五常見及需要注意的問題,.,3,泵的操作原理、構(gòu)造及分類,泵屬于流體機械的一種，流體機械是指以流體為工作介質(zhì)和能量載體的機械設(shè)備。流體機械根據(jù)能量傳遞的方向不同，可分為原動機(水輪機、汽輪機)和工作機（泵、風機、壓縮機）。泵屬于工作機，即消耗能量的機械。根據(jù)流體與機械相互作用的方式，可將流體機械又分為容積式、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，泵軸與電機相連，可由電機帶動旋轉(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，因此稱為離心泵。,泵的操作原理、構(gòu)造及分類,.,5,離心泵的工作過程：開泵前，先在泵內(nèi)灌滿要輸送的液體。開泵后，泵軸帶動葉輪一起高速旋轉(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大，液體的流速減慢，使大部分動能轉(zhuǎn)化為壓力能。最后液體以較高的靜壓強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（大氣壓）與泵內(nèi)壓力（負壓）的壓差作用下，液體便經(jīng)吸入管路進入泵內(nèi)，填補了被排除液體的位置。離心泵啟動時，如果泵殼內(nèi)存在空氣，由于空氣的密度遠小于液體的密度，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，離心泵就無法工作。為了使啟動前泵內(nèi)充滿液體，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，用于開停車和調(diào)節(jié)流量。,泵的操作原理、構(gòu)造及分類,.,6,二、基本部件和構(gòu)造1）葉輪將電動機的機械能傳給液體,使液體的動能有所提高。2）泵殼匯集液體，作導出液體的通道；使液體的能量發(fā)生轉(zhuǎn)換，一部分動能轉(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,.,7,泵的操作原理、構(gòu)造及分類,填料密封和機械密封的比較,.,8,泵的操作原理、構(gòu)造及分類,.,9,三、泵的分類：1)按工作葉輪數(shù)目來分類單級泵：即在泵軸上只有一個葉輪。（NP、NPG系列，ASP系列，IL、BL系列等）多級泵：即在泵軸上有兩個或兩個以上的葉輪，這時泵的總揚程為n個葉輪產(chǎn)生的揚程之和。（MHI、MVI系列）二)按工作壓力來分類低壓泵：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。（多級離心泵可達2800m）,泵的操作原理、構(gòu)造及分類,.,10,三)按葉輪進水方式來分類單側(cè)進水式泵：又叫單吸泵，即葉輪上只有一個進水口；雙側(cè)進水式泵：又叫雙吸泵，即葉輪兩側(cè)都有一個進水口。它流量比單吸式泵大一倍，可以近似看作是二個單吸泵葉輪背靠背地放在了一起。（ASP系列泵）,單級單吸泵單級雙吸泵,泵的操作原理、構(gòu)造及分類,.,11,四)按泵殼結(jié)合縫形式來分類水平中開式泵：即在通過軸心線的水平面上開有結(jié)合縫。（最常見的水平中開泵是雙吸泵。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)按泵軸位置來分類臥式泵：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,.,12,六)按葉輪出來的水引向壓出室的方式分類蝸殼泵：水從葉輪出來后，直接進入具有螺旋線形狀的泵殼。（NP、NPG系列泵最具代表性）導葉泵：水從葉輪出來后，進入它外面設(shè)置的導葉，之后進下一級或流入出口管。（常用于多級泵和軸流泵，比如MHI、MWI系列）七)按泵的比轉(zhuǎn)速分類離心泵30ns300混流泵300ns500軸流泵50060%時，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，考慮采用低溫潤滑油和低溫電機。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、揚程：水泵的揚程大約為提水高度的1.151.2倍（使用于補水泵只給出系統(tǒng)圖需要計算揚程的狀況）。如遇到只給出最小流量、最大流量及相對應(yīng)的揚程，應(yīng)盡可能按大流量選擇。因為：a、高揚程的泵用于低揚程，便會出現(xiàn)流量過大，導致電機超載，若長時間運行，電機溫度升高，甚至燒毀電機。b、小流量泵在大流量下運行時，會產(chǎn)生汽蝕，泵長時間汽蝕，影響水泵過流部件的壽命。,泵的選型,.,41,1、汽蝕形成泵在運轉(zhuǎn)中，抽送液體的絕對壓力降低到當時溫度下的該液體汽化壓力時，液體便在該處開始汽化，形成氣泡，當含有大量氣泡的液體流進葉輪內(nèi)的高壓區(qū)時，氣泡周圍的高壓液體致使氣泡急劇地縮小以至破裂。在氣泡破裂的同時，液體質(zhì)點以很高的速度填充空穴，在此瞬間產(chǎn)生很強烈的水擊作用，并以很高的沖擊頻率打擊金屬表面，沖擊應(yīng)力可達幾百至幾千個大氣壓，沖擊頻率可達每秒幾萬次，嚴重時會將壁擊穿。,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。c、增加噪音。d、輕微的汽蝕只會造成水泵效率或揚程的降低。低比轉(zhuǎn)速泵隨汽蝕性能下降明顯，高比轉(zhuǎn)速泵，當汽蝕達到一定程度時，性能開始下降。e、嚴重的汽蝕會產(chǎn)生很強的噪音，并縮短水泵的使用壽。f、估算來講，損失最大占設(shè)計揚程的3%。g、對于多級水泵,汽蝕只會對第一級葉輪產(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)場條件下的汽蝕余量。它可也根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計圖紙計算出來，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)被標示出來，越小泵抗汽蝕性能越好；NPSHc臨界汽蝕余量，是指對應(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)的安全運行：實際汽蝕余量值（NPSHa）必須要高于設(shè)計汽蝕余量值(NPSHr)。即：NPSHaNPSHr,泵的汽蝕,.,44,泵的汽蝕,5.實際汽蝕余量（NPSHa)的計算公式NPSHa=(Hz-Hf)+(HpHvp)其中：Hp=水泵入口處液體表面的絕對壓力(m)Hz=液體距離水泵中心線的靜態(tài)高差(m)注:對于立式水泵以第一級葉輪的中心線為準。Hf=管路系統(tǒng)入口處摩擦和入口損失包括動壓頭。(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，盡量減小管路長度，彎頭和附件等；c、盡量調(diào)小流量，防止泵長時間在大流量下運行；,泵的汽蝕,.,48,d、在同樣轉(zhuǎn)速和流量下，采用雙吸泵，因減小進口流速、泵不易發(fā)生汽蝕；e、加誘導輪或增加葉輪進口處的光潔度。f、對于在苛刻條件下運行的泵，為避免汽蝕破壞，可使用耐汽蝕材料。,泵的汽蝕,.,49,1、電機的選擇電機的選擇要留有一定的安全余量。經(jīng)驗做法：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,常見及需要注意的問題,.,50,2、離心泵啟動時要關(guān)閉出口閥，軸流泵啟動時要打開出口閥。因離心泵啟動時，泵的出口管路內(nèi)還沒水，因此還不存在管路阻力和提升高度阻力，在泵啟動后，泵揚程很低，流量很大，此時泵電機（軸功率）輸出很大（據(jù)泵性能曲線），很容易超載，就會使泵的電機及線路損壞，因此啟動時要關(guān)閉出口閥，才能使泵正常運行。離心泵在零流量時，軸功率為額定工況下軸功率的3090。軸流泵在零流量時，軸功率為額定工況下軸功率的140200。所以軸流泵要開閥啟動。,常見及需要注意的問題,.,51,3、泵啟動前要檢查泵軸運動是否正常，是否有卡死想象。點動電機，看運轉(zhuǎn)方向是否正確。