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泵的操作原理、构造、分类及选型介绍,精华总结101页PDF.pdf泵的选型Meni?面积①:功率低,电机效率低。叶轮受扬程BEP(最高效率点)in m力不平衡(偏离),轴承负荷大,密封磨损快。?面积②:最合适,尽量接近最高效率点?面积③:功率高,过载.内部的影响和振动是很大的(径向受力不平衡,振动,扭动流量inm3/h弯曲..)
④尽可能按照买方要求的参数、型式、材料等选型,其他的解决方法可 做为选择
因如果买方对水泵的转速和噪音要求不高DLT1454-2015 电力系统自动低压减负荷技术规定,那么综合考虑扬程、流量、 NPSH值满足的情况下选择最便宜的和高转速的泵型
④如果买方对水泵的转速和噪音要求不高,那么综合考虑扬程、流量、
?选择的水泵应在高效区范围内工作。 ④选型时注意设计扬程与实际运行扬程差异,可以适当微调(下调)设计 扬程值,至我们水泵的高效点,这样更安全。
1、介质的特性:介质名称、密度、粘度、腐蚀性、毒性等。 a.介质名称:清水、污水、石油等。当介质含气量>75%时,最 好选用齿轮泵或者螺杆泵。 b.密度: 离心泵的流量与密度无关; 离心泵的扬程与密度无关; 离心泵的效率不随密度改变; 当密度≠1000Kg/m3时,电机的功率应该为一般功率与介质相 对清水密度比的乘积,以防电机过载超流。
介质的粘度对泵的性能影响很大,粘度过大时,泵的压头 (扬程)减小,流量减小,效率下降,泵的轴功率增大。 当粘度增加时,泵的扬程曲线下降,最佳工况的扬程和流量 均随之下降,而功率则随之上升,因而效率降低。一般样本上的 参数均为输送清水时的性能,当输送粘性介质时应进行换算。 d.腐蚀性:介质有腐蚀时,采用抗腐蚀性能好的材料。 e.毒性:考虑密封方式,可采用干气密封等。
2、介质中所含固体的颗粒直径、含量多少。 根据颗粒直径、含量多少,可选择采用单流道、双流道、多 流道形式的叶轮。颗粒含量>60%时,考虑采用渣浆泵。 3、介质温度:(℃) 高温介质需考虑密封材料的选择及材料的热膨胀系数。介质 温度偏低时,考虑采用低温润滑油和低温电机。 4、所需要的流量(Q) a、如果生产工艺中已给出最小、正常、最大流量,应按最大流 量考虑。 b、如果生产工艺中只给出正常流量,应考虑留有一定的余量。 C、如果基本数据只给质量流量,应换算成体积流量。
水泵的扬程大约为提水高度的1.15~1.2倍(使用于补水泵只 给出系统图需要计算扬程的状况)。 如遇到只给出最小流量、最大流量及相对应的扬程,应尽可 能按大流量选择。
因为: a、高扬程的泵用于低扬程,便会出现流量过大,导致电机超 载,若长时间运行,电机温度升高,甚至烧毁电机。 b、小流量泵在大流量下运行时,会产生汽蚀,泵长时间汽蚀 影响水泵过流部件的寿命。
泵在运转中,抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的该液任 汽化压力时,液体便在该处开始汽化,形成气泡,当含有大量气 泡的液体流进叶轮内的高压区时,气泡周围的高压液体致使气泡 急剧地缩小以至破裂。在气泡破裂的同时,液体质点以很高的速 度填充空穴,在此瞬间产生很强烈的水击作用,并以很高的冲击 频率打击金属表面,冲击应力可达几百至几千个大气压,冲击频 率可达每秒几万次,严重时会将壁击穿
a、叶轮上留下打击状的坑;影响叶轮的使用寿命。 b、设备产生振动。 C、增加噪音。 d、轻微的汽蚀只会造成水泵效率或扬程的降低。低比转速泵 随汽蚀性能下降明显,高比转速泵,当汽蚀达到一定程度时,性 能开始下降。 e、严重的汽蚀会产生很强的噪音,并缩短水泵的使用寿。 f、估算来讲,损失最大占设计扬程的3%,
3、泵汽蚀的基本关系式为: NPSHc NPSHa一装置汽蚀余量文叫有效汽蚀余量,是指在现场条件下的汽蚀余量。 它可也根据系统的设计图纸计算出来,越大越不易汽蚀; NPSHr一泵汽蚀余量,又叫必需的汽蚀余量,是指水泵的一个特性数据,它 是由水泵制造厂商提供的。该数值在水泵的性能图表中已经被标示出来,越 小泵抗汽蚀性能越好; NPSHc一临界汽蚀余量,是指对应泵性能下降一定值的汽蚀量; [NPSH]一许用汽蚀余量,是确定泵使用条件用的汽蚀余量。 为保证系统的安全运行: 实际汽蚀余量值(NPSHa)必须要高于设计汽蚀余量值(NPSHr)。 即P:NPSHa>NPSHr d、在同样转速和流量下,采用双吸象,因减小进口流速、泵不易 发生汽蚀; e、加诱导轮或增加叶轮进口处的光洁度。 f、对于在苛刻条件下运行的泵,为避免汽蚀破坏,可使用耐汽蚀 材料 d、在同样转速和流量下,采用双吸泵,因减小进口流速、泵不易 发生汽蚀; e、加诱导轮或增加叶轮进口处的光洁度。 f、对于在苛刻条件下运行的泵,为避免汽蚀破坏,可使用耐汽蚀 材料 常见及需要注意的问题 常见及需要注意的问题 、离心泵启动时要关闭出口阀,轴流泵启动时要打开出口阀。 因离心泵启动时,泵的出口管路内还没水,因此还不存在管路阻 力和提升高度阻力,在泵启动后,泵扬程很低,流量很大,此时泵电 机(轴功率)输出很大(据泵性能曲线),很容易超载,就会使泵的 电机及线路损坏,因此启动时要关闭出口阀,才能使泵正常运行。 离心泵在零流量时,轴功率为额定工况下轴功率的30%~90%。 轴流泵在零流量时,轴功率为额定工况下轴功率的140%~200% 所以轴流泵要开阀启动。 所以轴流泵要开阀启动。 所以轴流泵要开阀启动。 常见及需要注意的问题 3、泵启动前要检查泵轴运动是否正常,是否有卡死想象。点动电 机,看运转方向是否正确。 4、泵安装时,泵进出口管路上不能承重。泵轴对中要在注满水的 条件下进行。 5、潜水排污泵长期不用时,应清洗并吊起置于通风干燥处,注意 防冻。若置于水中,每15天至少运转30min(不能干磨),以检 查其功能和适应性 、潜水排污泵长期不用时,应清洗并吊起置于通风干燥处,注意 防冻。若置于水中,每15天至少运转30min(不能干磨),以检 查其功能和适应性, 常见及需要注意的问题 决定机械密封寿命长短的关键点 水泵设计(轴是否偏移,轴承负载和轴承的同心度 安装(轴对中是否保持) ④工作点(是否在高效区,如在可延长机械密封寿命) 表面材料(适合介质,碳化罐、碳化钙) 密封润滑(润滑不好可缩短密封寿命) 应用场合(如果在高温、高压场,密封寿命缩短) 常见及需要注意的问题轴承轴承寿命与其承受负荷有关。通常情况下轴承寿命为50,000hrs(大约6年24×7)高负荷轴承设计寿命可达10万小时 常见及需要注意的问题 决定轴承寿命长短的关键点 ? 轴承荷载在设计点 大 水象是香在高效区工作 (在高效区工作可诞长轴承寿命) 安装水象轴对中象室 ?由汽蚀或其他系统原因乳越水象振动将缩短轴承寿命 离心式水泵运转中,可能发生种种故障,现把可能发生故障原因和处理办 去分别介绍如下。 一、水泵启动时不出水 1:启动前未注水或未注满水。应停泵重新将水注满。 2.吸水高度过大p应降低吸水高度,使不超过6米。 3.吸水管漏气或有气泡,应检查吸水管,消灭漏气。 4.水龙头堵塞,应清理水龙头。 5.转数太低,检查动力情况。 二、启动后,水泵排水量很小 1:叶轮进水口被杂物堵塞,叶轮损环或被堵塞:检查水泵第一段,清 里杂物或更换叶轮。 2.水龙头局部被堵塞:检查清理。 3.吸水管路接头不严密:检查接头对口,上紧或换垫。 4.叶轮筋磨损,口环密封圈磨损过大:检查确认后,更换口环密封 圈。 5.盘箱漏气;更换盘续箱。 1.水龙头露出水面:停泵。 2.水龙头被堵塞;停泵清理。 四、电动机电流过大 1:启动时排水闸门未关严:启动时注意。 2.平衡环板倾斜太大或零件有卡住现象;检查内部,把不正常部分修 好。 3.转动部分调整不正确,向吸水方向串,动过大,使叶轮抵住口环 先将叶轮转子推到进水侧顶点,并应刻线检查。 4:对轮接合不正或皮圈过紧;找正处理, 五、乏水管泄水太多跑高压水 1:平衡盘尾套与串水套间隙扩大:检查处理,必要时更换其中一个零 件。 2.橡胶平衡环装配不适当,未被支架或加紧圈压住,加紧圈下未加橡 皮绳:取下支架,重新装配平衡环。 六、运转时泵有震动 1.水泵和电动机中心未对好;检查调整。 2水管固定不正确:检查调整。 3.支架轴承间隙大;检查调整。 4.轴弯曲;检修,更换新轴。 5.叶轮或平衡盘歪斜:检修。 6.脚螺丝松弛,基础不紧固;拧紧脚螺栓或研究解决基础问题 七、轴承发热 1:油不干净或油量不足:清洗轴承,换油或加油。 2.油圈不转或不灵活;检查处理。 3.轴瓦间隙太小;适当调整(加垫或刮瓦)。 八、盘根发热 盘根装太紧或未浸透油;重新调整或更换。 九、平衡盘发热 之水管内太脏或管上阀门未开启:清理或打开阀门。 十、水泵外壳发热 闻门关闭或无水情况下,水泵工作时间过长;停泵冷却,再开动时注 意。 另外,水泵运转过程中,还会出现电动机故障,这里就不再介绍 (一)水泵的起动 1:水泵起动前应检查各紧固处螺栓有无松动,有无异常响声,润滑部位 油量是否充足等,尽早排除可能发生的问题,以免造成损失。 2:水泵起动前应先灌引水。灌水前拧开放气螺塞,然后加水,直到从放 气孔向外冒水,再转动几下泵轴,如继续冒水,表明水已充满,然后关闭 放气螺塞,准备起动 1,水泵运行时注意事项。注意动力机运转情况,观察水温、 油温是否正常:注意机组声响和振动,当机组振动过大或有杂 音,往往是水泵发出故障的信号,必须停机检修排除隐惠:进 水口处有无漂浮物,底阀淹没深度是否足够;各紧固处是否松 动,进水管各接头是否严密不漏气。 2:水泵的停车。离心泵停车时,应慢慢关团出水伐,逐渐降 低动力机转速,使其处于轻载状态,最后停止动力机。 1:经常清洁水泵表面。 2:用机油润滑的,每使用1个月更换1次机油:用黄油润 滑的,每半年更换1次黄油。 3.避免抽排含泥沙过多的浑水,否则叶轮、口环、填料等处 易磨损。 4:水泵在冬季保存前,应进行全面检修,其范围包括动力机 传动设备及电气设备 故障现象 产生故障原因 排除措施 启动后不上量 1、泵的运转方向不对 2、启动前灌液不足 3、泵体没有放空,内存有空气 4、吸入管线或仪表漏气 1、停车检查电机转向 2、停车重新灌泵 3、重新放空 4、检修不严密处,消除泄漏 常见及需要注意的问题 运转过程中 输液量减少 1、转速降低 2、叶轮阻塞 3、叶轮密封环磨损 4、吸入空气 5、排出管线阻力增加 1、检查电压是否降低 2、检查清洗叶轮 3、检查更换密封环 4、更换密封 5、检查管线是否阻塞 (即电机运行电流过大) 1、填料(密封)压盖拧得太紧 2、叶轮和泵体可能有磨擦 3、泵轴与电机轴不同心 4、泵的口环有磨损 5、润滑情况不好 6、泵内吸入杂物 1、调整压盖松紧度 2、解体检查 3、重新找正同心度 4、更换口环(密封环) 5、更换润滑油 6、拆缸清理, 振动大 声音不正常 1、叶轮磨损或阻塞造成不平衡 2、泵轴弯曲,泵零件发生磨擦 3、联轴器不同心 4、泵内发生气蚀现象 5、轴承损坏 6、地脚螺栓松动 1、清洗叶轮找平衡 2、解体检查,更换轴 3、重新找正同心度 4、检查并消除气蚀原因 5、更换轴承 6、拧紧地脚螺栓 轴承过热 1、轴承损坏 2、轴承安装不当 3、润滑油油质不良 4、轴弯曲或联轴器不同心 1、 更换轴承 2、 重新安装 3、 更换润滑油 4、 更换轴、找正同心度 端面泄漏 1、泵抽空机械密封损坏 2、压盖螺丝松动 3、动、静环磨损 4、密封圈损坏 5、操作条件改变,密封比压不够 1、 更换密封 2、上紧压盖螺丝 3、更换动、静环 4、更换密封圈 5、重新设计密封 泵设备定期试运行及切换制度 电机、水泵及泵房振动的常见原因及消除措施。 1、电动机振动常见原因及消除措施 1)轴承偏磨:机组不同心或轴承磨损。 消除措施:重校机组同心度,调整或更换轴承。 2)定转子摩擦:气隙不均匀或轴承磨损。 消除措施:重新调整气隙,调整或更换轴承。 3)转子不能停在任意位置或动力不平衡。 消除措施:重校转子静平衡和动平衡。 4)轴向松动:螺丝松动或安装不良。 消除措施:拧紧螺丝,检查安装质量。 5)基础在振动:基础刚度差或底角螺丝松动。 消除措施:加固基础或紧底角螺丝。 6)三相电流不稳:转矩减小,转子笼条或端环发生故障。 消除措施:检查并修理转子笼条或端环。 ·2、水泵振动常见原因及消除措施 1)手动盘车困难:泵轴弯曲、轴承磨损、机组不同心、叶轮碰泵壳 消除措施:校直泵轴、调整或更换轴承、重校机组同心度、重调间隙 2)泵轴摆度过大:轴承和轴颈磨损或间隙过大。 消除措施:修理轴颈、调整或更换轴承。 3)水力不平衡:叶轮不平衡、离心泵个别叶槽堵塞或损坏。 消除措施:重校叶轮静平衡和动平衡、消除堵塞,修理或更换叶轮。 4)轴流泵轴功率过大:进水池水位太低,叶轮没深度不够,杂物 缠绕叶轮,泵汽蚀损坏程度不同,叶轮缺损。 消除措施:高进水池水位,降低水泵安装高程消除杂物,并设置栏污 栅,修理或更换叶轮。 5)基础在振动:基础刚度差或底角螺丝松动或共振。 消除措施:加固基础、拧紧地脚螺丝。 6)离心泵机组效率急剧下降或轴流泵机组效率略有下降,伴有汽蚀 噪音。 消除措施:改变水泵转速,避开共振区域,查明发生汽蚀的原因,采 常见及需要注意的问题 消防恒压切线泵具有变流稳压的特点, 即在全流量范围内,压力变化不大,泵 从零流量到所需最大流量范围内变化时 ,其压力变化在5%范围内,且小流量 或零流量时不超压,从而避免了普通离 心泵在消防现场中小流量时超压而大流 量时供水不上的现象。 变流恒压切线泵和离心泵结构与性能的区别 (1)叶轮结构和性能的区别 离心泵的叶轮为有前后盖板的扭曲叶片结构,切线泵的叶 轮为全开式直叶片结构,如图1所示。叶轮在水力机械中作为 核心部件对外特性起决定性的作用.(2)叶轮外径的差异离心泵 叶轮出口圆周速度相同的设计流量扬程的情况下,切线泵的叶 轮外径比离心泵小,即达到同样的性能参数,切线泵的外形体 积比离心泵小,这在一定程度上降低了生产制造成本 扬程流量曲线的形状也不同,如图2所示。离心泵的扬程曲线 陡降,切线泵的扬程曲线比较平坦 2.泵体 (1)泵体压出室的差异 (2)泵体喉部的差异 ·变流恒压切线泵和离心泵结构与性能的共性 尽管切线泵和离心泵两种泵存在着许多差异,但也有一些 共同的特性,主要表现为: (1)从作用原理来看,都属于叶片式泵,符合动量矩原理, 有别于容积式泵。 (2)在用叶轮切割法改变扬程曲线时,切线泵同离心泵一样 ,也符合切割定律公式: (3)压出室出口断面后的扩散管的作用是将液体的动能转化 为压力能。试验结果表明,切线泵的扩散角可取日=6°~8 最大不宜超过10°。这与常规离心泵的设计方法是一致的 切线消防泵RTASH位号颗定流量OLIS额定压加IMPa转速00m必需汽蚀余量m配用功率编号日期年山东双轮集团股份有限公司 供水系统是国民生产生活中不可缺少的重要一环。传统的恒压 供水方式是采用水塔、高水位箱、气压罐等设施实现的。 变频调速技术是一种新型成熟的交流电机无极调速技术,它以 其独特优良的控制性能被厂泛应用于速度控制领域,特别是供 水行业中。 恒压供水方式技术先进、水压恒定、操作方便、运行可靠、节 约电能、自动化程度高,在泵站供水中可完成以下功能: (1)维持水压恒定: (2)控制系统可手动/自动运行变频恒压供水控制柜 (3)多台泵自动切换运行: (4)系统睡眠与唤醒,当外界停正用水时,系统处于睡眠状态,直至有用水 需求时自动唤醒; (5)在线调整PID参数: (6)泵组及线路保护检测报警,信号显示等。 将管网的实际压力经反馈后与给定压力进行比较,当管网压力不足时,变频器 增大输出频率,水泵转速加快,供水量增加,迫使管网压力上升。反之水泵转 速减慢,供水量减小,管网压力下降,保持恒压供水。 变频应用方式 通常在同一路供水系统中,设置多台常用泵,供水量大时多台 泵全开,供水量小时开一台或两台。在采用变频调速进行恒压 供水时,就用两种方式,其一是所有水泵配用一台变频器:其 二是每台水泵配用一台变频器。后种方法根据压力反馈信号, 通过PID运算自动调整变频器输出频率,改变电动机转速,最 终达到管网恒压的目的 PID控制原理 恒压供水设备 根据反馈原理:要想维持一个物理量不变或基本不变,就应该 引这个物理量与恒值比较,形成闭环系统。我们要想保持水压 的恒定,因此就必须引入水压反馈值与给定值比较,从而形成 才环系统。但被控制的系统特点是非线性、大惯性的系统,控 制和PID相结合的方法,在压力波动较大时使用模糊控制DB31/ 696-2020 蒸压加气混凝土砌块(板)单位产品综合能源消耗限额.pdf,以 加快响应速度:在压力范围较小时采用PID来保持静态精度。 这通过PLC加智能仪表可时现该算法,同时对PLC的编程来时 现泵的工频与变频之间的切换 用变频调速来实现恒压供水,与用调节阀门来实现恒压供水相 比,节能效果十分显著(可根据具体情况计算出来)。其优点 是: 1、起动平衡,起动电流可限制在额定电流以内,从而避免了 起动时对电网的冲击; 2、由于泵的平均转速降低了,从而可延长泵和阀门等的使用 寿命: ·3、可以消除起动和停机时的水锤效应 司其它供水方式相比较,变频恒压供水系统,除了具有显著的 节能效果外,还有以下显而易见的优势: 1、相压供水技术因采用变频器改变电动机电源频率,而达到 调节水泵转速改变水泵出口压力,比靠调节伐门的控制水泵出 口压力的方式,具有降低管道阻力大大减少截流损失的效能。 2、由于变量泵工作在变频工况,在其出口流量小于额定流量 ,泵转速降低,减少了轴承的磨损和发热,延长泵和电动机的 机械使用寿命。 3、水泵电动机采用软启动方式,按设定的加速时间加速,避 免电动机启动时的电流冲击,对电网电压造成波动的影响,同 时也避免了电动机突然加速造成泵系统的喘振。彻底消除水锤 4、实现恒压自动控制,不需要操作人员频繁操作,降低了 员的劳动强度,节省了人力。 变频恒压供水方式全面推厂也有其局限性: 断电断水变频供水方式对供电的依赖性较强,一般都需要 二路供电。万一断电,马上就会造成断水。而屋顶水箱供水方 式在断电后则可延缓断水时间。 不利供水调节,变频供水方式不利于城市供水的调节。以 上海11.4万只水箱为例,其一夜的调节水量可在114万吨左右 ,相当于一个大型水厂一天生产的总水量。如果上海全部采用 变频供水方式的话,那就需要水厂全天都保持相对高的水压, 这不利于社会总能源的节约。 一、二期生活水泵日常处于停机备用状态,生活供水由市政管网 直接供水,在市政管网压力不足时,启动生活水泵切换增压 供水,生活水泵启用期间由压力传感开关自动控制水泵恒压 供水,不需人为操作; (1)一二期给水泵自动运行程序:一、二期水泵通BA群控程序 设定,设定水泵每次启泵的运行时间,当任意水泵启动运行 时间达到设定时间,自动切换其他水泵轮换运行。 四期给水泵日常处于自动控制状态,生活水泵由压力传感开关控 制水泵恒压供水,不需人为操作 (1)四期给水系统自动运行程序:四期生活水设高中区,高区 压力设定为11.4bar;中区压力设定为6.4bar,通过水频运 行实现恒压供水,高区运行频率设定在42HZ50HZ范围,中 区运行频率设定在25HZ50HZ范围,水泵通BA群控程序设定 设定水泵每次启泵的运行时间,当任意水泵启动运行时间达 到设定时间,自动切换其他水泵轮换运行。 二、给排水系统架构1生活给水泵机房生活水箱容积80M321生活给水泵OXI水泵供水设定压力:2.2kg/cm²自3生活给水泵OX(各建筑单元供水市政进各建筑单元供水水管市政供水压力:2~4kg/cm市政供水压力:二期生活水系统架构 ·F.四期污水泵自动运行程序如下污水液位上升时,当液位达到:>H(高液位)>第一台污水泵启动排水;HH(超高液位)>第二台污水泵启动GBT51126-2015 波分复用(WDM)光纤传输系统工程验收规范,两台污水泵同时排水;四期排污系统架污水处于下降时,当液位低于:>《HH(超高液位)>两台污水泵中的其中一台停机;《H(高液位)>两台污水泵全部停机。>四期污水液位监控报警逻辑如下:当污水液位持续上升情况下,》H(高液位)>BA系统监控发出高液位报警,此时值班人员须确认污水泵运行情况(两台水泵控制浮球:同时启动排水为正常)H(高液位)当污水液位持续下降情况下,《L(低液位)>BA系统监控发出低报警,此时控制浮球:L(低液位)值班人员须确认污水泵运行情况(污水泵全部停机为正常)WILO