泵與泵站實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)-2014

1、泵與泵站實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)（給排水工程專業(yè)使用）編制人：陳毅忠、許霞 審核人：王利平環(huán)境與安全工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心二一一年十月實(shí)驗(yàn)一 離心泵拆裝實(shí)驗(yàn)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解泵的分類與基本工作條件。2、了解各種類型實(shí)物泵的結(jié)構(gòu)、組成、工作原理以及性能特點(diǎn)。3、學(xué)會(huì)正確拆裝泵的方法、步驟和技能，培養(yǎng)動(dòng)手能力。4、比較機(jī)械密封和填料密封的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及適用場(chǎng)合。5、繪制泵的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和主要工具各種實(shí)體泵，包括單級(jí)單吸式離心泵、單級(jí)雙吸式離心泵、多級(jí)泵、管道泵、往復(fù)泵、真空泵、自吸泵、深井泵、潛水泵、軸流泵、往復(fù)泵、計(jì)量泵、磁力泵、空氣壓縮機(jī)等泵。扳手、鋃頭、螺絲批等工具。三、實(shí)驗(yàn)原理 通過(guò)對(duì)各種不同類型的

2、泵如單級(jí)單吸式離心泵、單級(jí)雙吸式離心泵、多級(jí)泵、管道泵、往復(fù)泵、真空泵、自吸泵、深井泵、潛水泵、軸流泵、往復(fù)泵、計(jì)量泵、磁力泵、空氣壓縮機(jī)等的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)特點(diǎn)來(lái)了解和分析其工作原理、性能特點(diǎn)和適用場(chǎng)合；通過(guò)對(duì)泵的了解和觀察，正確使用各種工具對(duì)單級(jí)單吸式泵進(jìn)行拆裝操作；根據(jù)通過(guò)泵的拆卸了解泵的具體結(jié)構(gòu)和安裝特點(diǎn)以及各部件的形狀和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分析設(shè)計(jì)、加工和工藝特性，并在此基礎(chǔ)上完成泵的裝配草圖。四、實(shí)驗(yàn)步驟1. 觀察了解各種泵模型的外觀、結(jié)構(gòu)、組成、工作原理以及性能特點(diǎn)。2. 觀察了解各種實(shí)體泵的外觀、結(jié)構(gòu)、組成、工作原理以及性能特點(diǎn)，分析其工作性能特點(diǎn)和適用場(chǎng)合。3. 通過(guò)對(duì)離心泵的了解和觀察，擬

3、定泵的正確拆卸順序。4. 使用各種工具小心地按順序?qū)Ρ眠M(jìn)行解體，記下拆卸步驟，并在關(guān)鍵部位作必要的標(biāo)記，以備重新安裝時(shí)所用。5. 根據(jù)拆卸過(guò)程，畫(huà)出泵的裝配草圖，標(biāo)明泵的型號(hào)，標(biāo)出各主要另部件名稱。6. 按拆卸的反過(guò)程，小心地對(duì)泵完成重新裝配。7. 清理物品，現(xiàn)場(chǎng)復(fù)原。擦干凈工具油污，交還實(shí)驗(yàn)室。具體拆裝過(guò)程如下：（一） 泵的拆卸：1 泵蓋的拆卸：拆前泵蓋與泵體聯(lián)結(jié)處應(yīng)做好記號(hào)，擰下螺母，即可拆下泵蓋。2 葉輪的拆卸：使用專用工具拆卸離心泵葉輪， 用專用扳手拆下葉輪前的反扣螺母及止動(dòng)墊圈(一般反扣螺母是左旋螺紋)取下止動(dòng)墊圈， 葉輪即可從軸上取下。3 葉輪取下后，可依次從軸上取出平鍵、軸套和機(jī)

4、械式軸封裝置的動(dòng)環(huán)。4 泵體的拆卸：泵體是用螺絲與軸承座聯(lián)結(jié)在一起的。拆前應(yīng)做好記號(hào)，然后擰下螺母，拆下泵體，從泵體中取出靜環(huán)。5 拆卸完成。用煤油或輕柴油將解體后的零部件清洗于凈，按照順序放置好，以備檢查和測(cè)量。泵聯(lián)軸器、軸承不必拆卸。（二）離心泵各部件的檢查 1 葉輪的檢查：葉輪應(yīng)避免有下列缺陷出現(xiàn)：表面出現(xiàn)較深的裂紋或開(kāi)式葉輪的葉瓣斷裂。表面因腐蝕而出現(xiàn)較多的砂眼或穿孔。一般情況，銅質(zhì)葉輪穿孔不多時(shí)， 可用黃銅補(bǔ)焊。葉輪進(jìn)口處的劃痕或偏磨現(xiàn)象 不太嚴(yán)重時(shí)， 可用砂布打磨。輪壁因腐蝕而顯著變薄， 影響了機(jī)械強(qiáng)度。葉輪進(jìn)口處有較嚴(yán)重的磨損而又難以修復(fù)。葉輪已經(jīng)變形。2 泵殼的檢查：泵殼在工作

5、中，往往會(huì)因機(jī)械應(yīng)力或熱應(yīng)力的作用出現(xiàn)裂紋。檢查時(shí)可用手錘輕輕敲泵殼，如出現(xiàn)破啞聲， 則表明泵殼已有裂紋， 必要時(shí)可用放大鏡查找。裂紋找到后，可先在裂紋處澆以煤油， 擦干表面，并涂上一層白粉， 然后用手錘輕敲泵殼， 使裂紋內(nèi)的煤油因受振動(dòng)而滲出， 浸濕白粉， 從而顯示出一條清晰的黑線，借此可判明裂紋的走向和長(zhǎng)度。如果裂紋出現(xiàn)在承受壓力的地方，則應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)焊，也可用環(huán)氧樹(shù)脂修補(bǔ)，如裂紋出現(xiàn)在不受壓力和不起密封作用的地方，即可在裂紋兩端各鉆一個(gè)3mm的小圓孔，以消除局部應(yīng)力集中，防止裂紋繼續(xù)擴(kuò)大，如果泵殼已無(wú)修補(bǔ)的價(jià)值，應(yīng)予以換新。3 轉(zhuǎn)軸的檢查：泵軸要求筆直，不得彎曲變形，一般軸的徑向跳動(dòng)量，中間

6、不超過(guò)0.05MM， 兩端不超過(guò)0.02mm，否則應(yīng)校直。泵軸的外觀檢查，應(yīng)避免有下列缺陷出現(xiàn)：(1) 泵軸已產(chǎn)生裂紋。(2) 表面嚴(yán)重磨損或腐蝕而出現(xiàn)較大的溝痕，以至影響軸的機(jī)械強(qiáng)度。(3) 鍵槽扭裂擴(kuò)張嚴(yán)重。4 軸承的檢查：檢查軸承是否發(fā)現(xiàn)松動(dòng)， 轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活等。5 檢查葉輪密封環(huán)間隙是否合適。通過(guò)測(cè)量葉輪口外圓和密封環(huán)內(nèi)圓上下、左右兩個(gè)位置的直徑， 分別取平均值，其差值的一半為其間隙，間隙太大，會(huì)發(fā)生內(nèi)漏，間隙太小，會(huì)造成摩擦損壞。（三）泵的組裝：1 把葉輪及其鍵、螺母等裝在軸上，裝上泵蓋，盤動(dòng)轉(zhuǎn)子，看葉輪與密封環(huán)是否出現(xiàn)相應(yīng)磨擦現(xiàn)象。2 軸封的裝配。對(duì)于填料密封，打開(kāi)填料壓蓋，切取與軸

7、外周長(zhǎng)等長(zhǎng)度的盤根數(shù)根(其根數(shù)依說(shuō)明書(shū)或依泵原舊填料的根數(shù))，然后一根一根的壓入，壓入時(shí)每根接口應(yīng)180錯(cuò)開(kāi)，最后裝上壓蓋，慢慢擰緊螺絲。對(duì)于機(jī)械密封，應(yīng)看懂其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和將靜環(huán)、動(dòng)環(huán)、彈簧和壓蓋按裝配順序，慢慢的安裝壓緊在泵體上。五、拆裝應(yīng)注意事項(xiàng) 拆卸或裝配程序正確。 對(duì)一些重要部件拆卸前應(yīng)做好記號(hào)，以備裝復(fù)時(shí)定位。 拆卸的零部件應(yīng)妥善安放，以防失落。 對(duì)各接合面和易于碰傷的地方，需采取必要的保護(hù)措施。 工具的選取使用，正確得當(dāng)。六、思考與討論1. 離心泵防內(nèi)漏是靠什么起作用的？拆裝過(guò)程中應(yīng)注意那些問(wèn)題？2. 試述離心泵和往復(fù)泵的主要構(gòu)件和工作原理。3. 離心泵和往復(fù)泵的流量調(diào)節(jié)各有哪幾種方

8、式？4. 繪制泵結(jié)構(gòu)裝配草圖，并標(biāo)出泵的型號(hào)和主要零部件的名稱實(shí)驗(yàn)二 離心泵性能測(cè)定實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 了解離心泵輸送裝置的組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，熟練掌握離心泵的基本操作；2. 掌握離心泵特性曲線的概念以及性能參數(shù)的測(cè)定方法；3. 測(cè)定離心泵在一定轉(zhuǎn)速下，H（揚(yáng)程）、N（軸功率）、（效率）與Q（流量）之間的特性曲線；4. 熟悉離心泵選用的技術(shù)參數(shù)，加深對(duì)離心泵性能的理解；二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1、 離心泵； 2、 電動(dòng)機(jī)；3、 加水漏斗；4、 壓力表； 5、 調(diào)節(jié)閥；6、 文丘里流量計(jì)；7、 U形壓差計(jì)；8、 放氣夾；9、 平衡夾；10、 壓出管；11、 真空表；12、 吸入管；13、 水箱；14.單向閥的

9、濾水器。本實(shí)驗(yàn)用離心泵性能測(cè)試裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，圖1 離心泵性能實(shí)驗(yàn)裝置流程圖主要有離心泵、吸入管（DN25）和排出管（DN25）、電磁流量計(jì)、真空表、功率表等組成。其裝置如圖1所示。離心泵用單相電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，將水從水槽中吸入，然后由壓出管排至水槽。在吸入管內(nèi)進(jìn)口處裝有濾水器。以免污物進(jìn)入水泵，濾水器上帶有單向閥，以便在起動(dòng)前可使泵內(nèi)灌滿水。在泵的吸入口和壓出口處，分別裝有真空表和壓力表，以測(cè)量水的進(jìn)出口處的壓力，泵的出口管線裝有文氏流量計(jì)，用來(lái)計(jì)量水的流量，并裝有閥門，用來(lái)調(diào)節(jié)水的流量或管內(nèi)壓力，另用瓦特計(jì)測(cè)量電動(dòng)機(jī)輸入功率。三、實(shí)驗(yàn)原理離心泵的性能參數(shù)主要有流量（也叫送液能力）、揚(yáng)程 (也叫壓頭

10、)、軸功率 和效率。在一定的型號(hào)和轉(zhuǎn)速下，離心泵的揚(yáng)程H、軸功率及效率均隨流量的大小而改變。通常用水通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)出、及 之間的關(guān)系，并用曲線表示之，稱為特性曲線。特性曲線是確定泵的適宜操作條件和選用泵的重要依據(jù)。 實(shí)驗(yàn)方法如下：（1）泵的揚(yáng)程為： 式中：H2泵出口處的壓力表讀數(shù)，以m水柱(表壓)表示； H1泵入口處的真空表讀數(shù)，以m水柱(表壓)表示； h0壓力表和真空表測(cè)接頭之間的垂直距離，m； u2壓出管內(nèi)水的流速，m/s； u1吸入管內(nèi)水的流速，m/s； g 重力加速度，9.81m/s2 （2）軸功率N，就是泵從電機(jī)接受到的實(shí)際功率，在本實(shí)驗(yàn)中不直接測(cè)量軸功率，而是用瓦特計(jì)測(cè)得電機(jī)的輸入功率

11、，再由下式求得軸功率。N=N電·電·傳式中：N電電動(dòng)機(jī)的輸入功率，kW； 電電動(dòng)機(jī)的效率，由電動(dòng)機(jī)效率曲線求得，無(wú)因次；本機(jī)組電機(jī)近似取電0.85； 傳聯(lián)軸器或其他裝置的傳動(dòng)效率，無(wú)因次，聯(lián)軸器，取=1。（3）泵的效率即為有效功率與其軸功率之比，由下式求得：=式中：Q泵的流量，m3/s； H泵的壓頭，m； 水的容重，kg/m3；N有、N 泵的有效功率、軸功率，kW四、實(shí)驗(yàn)步驟1、了解設(shè)備，熟悉流程及所用儀表。關(guān)閉排空閥，向?qū)嶒?yàn)水箱中充水至適當(dāng)?shù)奈恢谩?、檢查電機(jī)、各類儀表儀器的準(zhǔn)備情況。檢查軸承潤(rùn)滑情況，盤車，檢查泵軸的轉(zhuǎn)動(dòng)情況。如果泵軸卡住或繡死，應(yīng)用扳手等工具扳動(dòng)聯(lián)軸節(jié)

12、使之能靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。3、旋開(kāi)加水漏斗，微開(kāi)出口閥，向泵內(nèi)灌水至滿，然后關(guān)閉漏斗。4、關(guān)閉泵的出口閥門，經(jīng)指導(dǎo)教師同意，通電開(kāi)泵。觀察出口壓力表是否有壓力。若有壓力，則打開(kāi)出口閥門，水泵應(yīng)立即出水。若沒(méi)有壓力，則表示泵沒(méi)有灌滿，或者底閥漏水，應(yīng)停機(jī)修理，重新灌泵。5、慢慢開(kāi)啟出口閥，在運(yùn)轉(zhuǎn)中要注意安全，防止觸電及注意電機(jī)是否過(guò)熱、有噪聲或其他故障，如有不正?，F(xiàn)象，應(yīng)立即停車，與指導(dǎo)教師討論其原因及處理辦法。6水泵工作正常后，將出水閥門調(diào)至最大，檢查各儀表的最大讀數(shù)。在最大流量與零之間設(shè)定810個(gè)工況點(diǎn)。7、對(duì)選定的每個(gè)工況點(diǎn)逐步測(cè)量，讀取并記錄壓差計(jì)、壓力表、真空表、瓦特計(jì)的讀數(shù)。實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)經(jīng)常注意

13、觀察泵軸的密封情況，防止泄漏情況發(fā)生。若泄漏嚴(yán)重，應(yīng)停泵后，通過(guò)壓緊填料蓋或者更換填料來(lái)減少滲漏。8、測(cè)量完畢后，將出水閥門調(diào)至微開(kāi)，切斷電源停機(jī)停泵。9、整理數(shù)據(jù)，恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束。五、數(shù)據(jù)記錄 離心泵性能實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)記錄如下表水泵型號(hào)： ； 電機(jī)轉(zhuǎn)速： 轉(zhuǎn)/分； 電機(jī)功率： kW； 壓力表與真空表測(cè)點(diǎn)高差： mm；吸水管內(nèi)徑： mm； 壓水管內(nèi)徑： mm；實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表序號(hào)流量l/s壓力表MPa真空表MPa瓦特計(jì)讀數(shù)kW12345678910數(shù)據(jù)處理：1. 根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的計(jì)算和處理，計(jì)算結(jié)果填入實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表中2. 寫(xiě)出數(shù)據(jù)處理的詳細(xì)計(jì)算過(guò)程（以第5組數(shù)據(jù)為例）Q=H=N=3. 用坐標(biāo)紙繪制、及 特性曲線。六、思考題1. 離