水泵是一种提水机械,它在外界动力(如电动机)的带动下,能通过管道把水抽送到高处和远处,在工作过程中,水泵起着传送能量给液体的作用。因为可以通过多种方式传递能量,所以水泵有许多种类,例如:离心泵、轴流泵、往复泵等。
另外,按压力分为:低压泵(低于2MPa),中压泵(2-6MPa),高压泵(高于6MPa)。
(3)其它类型水泵:其中有依靠液体流动的能量来输送液体的,带有依靠其它作用来输送液体。
常用几种水泵总谱图说明:目前定型生产各类叶片式水泵使用范围广泛,各型泵使用范围各有不同的性能。往复泵的使用范围侧重于高扬程、小流量;轴流泵和混流泵侧重于低扬程、大流量;而离心泵介于两者之间,工作区间最广,产品品种、系列和规格也最多。水泵的发展趋势于大型化、大容量化、高扬程、高转速、系列化、通用化和标准化。
流量 Q:指泵在单位时间里循环输出液体的体积。单位是m³/s,用qm表示质量,单位是kg/s。qm=ρqv
转速 n:指泵在每分钟内泵轴的旋转次数,常用单位是转/分( r/min)。
轴功率 N:指泵在运转时,在一定的流量和扬程下,原动机输送给泵轴上的功率,常用单位是瓦。
泵效率 η:它是表示泵的性能好坏及动力利用的程度,是指泵的有效功率和轴功率的比值,以η表示其百分数。
汽蚀余量:泵必需汽蚀余量NPSHr泵所要求的在泵进口处,单位重量液体所具有的超过汽化压力的富余能量(单位m),其数值由实验确定。
(1)叶轮:轮有闭式、开式和半开式三种类型,按吸入方式又可分为单吸式叶轮和双吸式叶轮,其主要作用是使液体获得能量。
(2)泵体:泵体又称泵壳,其主要作用是将叶轮封闭在一定的空间中,汇集液体,并导向排出管,是一个泵受液体压力的部件,一般是蜗壳形。
(3)密封环:主要作用是防止泵体之间的液体漏损,并起承受磨擦的作用,延长叶轮和泵体的使用寿命。
(4)轴封装置:主要作用是防止泵体内的高压液体漏出和防止空气进入泵体内,有填料密封,机械密封等几种。
(5)平衡装置:主要作用是防止泵的转动部份发生轴向串动,从而减少磨损,振动和发热现象。
有效汽蚀余量是指液流自吸液罐(池)经吸入管路到达泵的吸入口后,Pv高出汽化压力 所富余的那部分能量头,用NPSHa表示。
②采用前置诱导轮,如图所示,使液流在前置诱导轮中提前接受诱导叶片做功,以提高液流的压力。
c、流量与效率的关系,泵在开始时,效率随Q增加而提高,当效率出现最高值后,便随Q的增加而降低,在效率最高值的附近称为高效区。
泵在工作时,当泵转数为某一定值,用来表示Q、H、N和允许吸上真空高度等之间相互关系的曲线为泵的性能曲线。
由于工作要求不同,往往在工作中经常会碰到二台以上水泵同时工作的情况,有的是属于串联,有的是属于并联形式的。
为了达到供水压力的要求,一台水泵不能满足时,则需要串联一台或八台水泵同时工作,在此情况下,水泵输出的总压力提高了,而输水量保持不变。
为了达到供水量的要求,留一强水泵的输出水量不能满足要求时,则需要并联一台或n台水泵同时工作,在此情况下,水泵输出的总水量增加了,而压力保持不变。
(1)流量范围大,一般常用的在5~20,00米3/时,且流量和压力都较平稳。
(4)结构简单紧凑,体积小、重量轻、尤其是另部件少制造方便,占地面积小。
这种调节方法简便,使用最广,但能量损失很大,且泵的扬程曲线愈陡,损失愈严重。
⑥泵工作系统的阀门或附属装置均应处于泵运转时负荷最小的位置,应关闭出口调节阀;
⑦点动泵,看其叶轮转向是否与设计转向一致,若不一致,必需使叶轮完全停止转动后,调整电动机接线后,方可再启动。
轴流式水泵:当电动机驱动浸在流体中的叶轮旋转时,轮内的流体就相对叶片做绕流运动,叶片会对流体产生一个推力从而对流体做功,使流体的能量增加,并沿轴向流出叶轮,经过导叶等部件压出管路,同时叶轮入口处的流体被吸入,形成连续工作。其特点结构紧凑、外形尺寸小、质量轻的特点,适合于大流量、低压头的场合,如部分电厂中的炉水循环泵。
混流式水泵:这种水泵结合了离心式水泵和轴流式水泵的特点,流体是沿介于轴向和径向之间的圆锥面方向流出叶轮,工作原理是部分利用了叶片推力和惯性离心力的作用。
容积式水泵:是利用电动机驱动部件(活塞、齿轮等)使工作室的容积发生周期性的改变,依靠压差使流体流动,从而达到输送流体的目的。其特点是结构简单、轻便紧凑、工作可靠,在电厂中常用于流量较小的润滑油系统中(如锅炉送引风机的润滑油泵)。
喷射泵:工作原理是高压的流体经喷嘴后成为高速射流进入工作室,工作室内喷管附近的低压流体大量地卷带经扩压管升压后输出,同时又使水池中的流体被吸入工作室,从而形成连续工作过程。喷射泵的工作流体可以是高压蒸汽,也可以是高压水,被输送的流体可以是水、油或空气。电厂中用作输送炉渣的水力喷射器以及凝汽设备中抽气器等。
通常对叶式泵内的流动而言,两泵流动相似应具备几何相似和运动相似,而运动相似仅要求叶轮进口速度三角形相似。
保持流动相似的工况称为相似工况。两泵在相似工况下的性能参数符合相似定律表达式。
流道形状为符合液体流动规律的流线型,液流速度分布均匀,流道阻力尽可能小,流道表面粗糙度较小;
从节能观点选泵,一方面要尽可能选用效率高的泵,另一方面必须使泵的运行工作点长期位于高效区之内。
为防止发生汽蚀,要求泵的必须汽蚀余量NPSHa小于装置汽蚀余量NPSHa。
所选择的泵应具有结构简单、易于操作与维修、体积小、重量轻、设备投资少等特点。
当符合用户要求的泵有两种以上的规格时,应以综合指标高者为最终选定的泵型号。
将所需要的流量qv和扬程H画到该型式的系列型谱图上,看其交点M落在哪个切割工作区四边形中,即可读出该四边形内所标注的离心泵型号。如果交点M不是恰好落在四边形的上边线上,则选用该泵后,可应用切割叶轮直径或降低工作转速的方法改变泵的性能曲线,使其通过M点。这就应从泵样本或系列性能表中查出该泵的泵性能曲线,以便换算。如果交点M并不落在任一个工作区的四边形中,这说明没有一台泵能满足工作要求。在这种情况下,可适当改变泵的台数或改变泵所需要的流量和扬程(如用排出阀调节)等来满足要求。
收集原始数据:针对选型要求,搜集过程生产中所输送介质、流量和所需的扬程参数以及泵前泵后设备的有关参数的原始依据。
泵参数的选择及计算:根据原始数据和实际需要,留出合理的裕量,合理确定运行参数,作为选择泵的计算依据。
选型:按照工作要求和运行参数,采用合理的选择方法,选出均能满足适用要求的几种型式,然后进行全面的比较,最后确定一种型式。
核算:型式选定后,进行有关校核计算,验证所选的泵是否满足使用要求。如所要求的工况点是否落在高效工作区,NPSH 是否大于NPSH 等。