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水泵基础技术知识
文章点击游览: 次  整理日期:[2015年06月16日 16:11]

水泵 pump 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。水泵主要用来输送液体包括水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等,也可输送液体、气体混合物以及含悬浮固体物的液体。 广义上的是输送流体或使其增压的机械,包括某些输送气体的机械。水泵把原动机的机械能或其他能源的能量传给液体,使液体的能量增加。 水的提升对于人类生活和生产都十分重要。古代已有各种提水器具,如埃及的链水泵(前17世纪)、中国的桔槔(前17世纪)、辘轳(前11世纪)、水车(公元1世纪) ,以及公元前3世纪古希腊阿基米德发明的螺旋杆等。公元前200年左右,古希腊工匠克特西比乌斯发明了最原始的活塞水泵灭火水泵。早在1588年就有了关于4叶片滑片水泵的记载, 以后陆续出现了其他各种回转水泵 。1689年,法国的D.帕潘发明了4叶片叶轮的蜗壳离心水泵。1818年 ,美国出现了具有径向直叶片 、半开式双吸叶轮和蜗壳的离心泵。1840~1850年,美国的H.R.沃辛顿发明了水泵缸和蒸汽缸对置的蒸汽直接作用的活塞水泵,标志着现代活塞水泵的形成。1851~1875年,带有导叶的多级泵相继发明,使发展高扬程离心泵成为可能。随后,各种水泵相继问世。随着各种先进技术的应用,水泵的效率逐步提高,性能范围和应用也日渐扩大。 水泵的种类繁多,按工作原理可分为:①动力式水泵,又叫叶轮式水泵或叶片式水泵,依靠旋转的叶轮对液体的动力作用,把能量连续地传递给液体,使液体的动能(为主)和压力能增加,随后通过压出室将动能转换为压力能,又可分为离心泵、轴流水泵、部分流水泵和旋涡水泵等。②容积式水泵,依靠包容液体的密封工作空间容积的周期性变化,把能量周期性地传递给液体,使液体的压力增加至将液体强行排出,根据工作元件的运动形式又可分为往复泵和回转水泵。③其他类型的水泵,以其他形式传递能量。如射流水泵依靠高速喷射的工作流体将需输送的流体吸入水泵后混合,进行动量交换以传递能量;水锤水泵利用制动时流动中的部分水被升到一定高度传递能量 ;电磁水泵是使通电的液态金属在电磁力作用下产生流动而实现输送。另外,水泵也可按输送液体的性质、驱动方法、结构、用途等进行分类。水的提升对于人类生活和生产都十分重要。古代就已有各种提水器具,例如埃及的链水泵(公元前17世纪),中国的桔槔(公元前17世纪)、辘轳(公元前11世纪)和水车(公元1世纪)。比较著名的还有公元前三世纪,阿基米德发明的螺旋杆,可以平稳连续地将水提至几米高处,其原理仍为现代螺杆泵所利用。
公元前200年左右,古希腊工匠克特西比乌斯发明的灭火水泵是一种最原始的活塞水泵,已具备典型活塞水泵的主要元件,但活塞水泵只是在出现了蒸汽机之后才得到迅速发展。 1840~1850年,美国沃辛顿发明水泵缸和蒸汽缸对置的,蒸汽直接作用的活塞水泵,标志着现代活塞水泵的形成。19世纪是活塞水泵发展的高潮时期,当时已用于水压机等多种机械中。然而随着需水量的剧增,从20世纪20年代起,低速的、流量受到很大限制的活塞水泵逐渐被高速的离心水泵和回转水泵所代替。但是在高压小流量领域往复水泵仍占有主要地位,尤其是隔膜泵、柱塞水泵独具优点,应用日益增多。 回转水泵的出现与工业上对液体输送的要求日益多样化有关。早在1588年就有了关于四叶片滑片水泵的记载,以后陆续出现了其他各种回转水泵,但直到19世纪回转水泵仍存在泄漏大、磨损大和效率低等缺点。20世纪初,人们解决了转子润滑和密封等问题,并采用高速电动机驱动,适合较高压力、中小流量和各种粘性液体的回转水泵才得到迅速发展。回转水泵的类型和适宜输送的液体种类之多为其他各类水泵所不及。 利用离心力输水的想法最早出现在列奥纳多·达芬奇所作的草图中。1689年,法国物理学家帕潘发明了四叶片叶轮的蜗壳离心水泵。但更接近于现代离心泵的,则是1818年在美国出现的具有径向直叶片、半开式双吸叶轮和蜗壳的所谓马萨诸塞水泵。1851~1875年,带有导叶的多级泵相继被发明,使得发展高扬程离心泵成为可能。 尽管早在1754年,瑞士数学家欧拉就提出了叶轮式水力机械的基本方程式,奠定了离心水泵设计的理论基础,但直到19世纪末,高速电动机的发明使离心水泵获得理想动力源之后,它的优越性才得以充分发挥。在英国的雷诺和德国的普夫莱德雷尔等许多学者的理论研究和实践的基础上,离心水泵的效率大大提高,它的性能范围和使用领域也日益扩大,已成为现代应用最广、产量最大的水泵。 水泵通常按工作原理分容积式水泵、动力式水泵和其他类型水泵,如射流水泵、水锤水泵、电磁水泵、气体升液水泵。水泵除按工作原理分类外,还可按其他方法分类和命名。例如,按驱动方法可分为电动水泵和水轮水泵等;按结构可分为单级水泵和多级水泵;按用途可分为锅炉给水泵和计量水泵等;按输送液体的性质可分为水泵、油水泵和泥浆泵等。 容积式水泵是依靠工作元件在水泵缸内作往复或回转运动,使工作容积交替地增大和缩小,以实现液体的吸入和排出。工作元件作往复运动的容积式水泵称为往复水泵,作回转运动的称为回转水泵。前者的吸入和排出过程在同一水泵缸内交替进行,并由吸入阀和排出阀加以控制;后者则是通过齿轮、螺杆、叶形转子或滑片等工作元件的旋转作用,迫使液体从吸入侧转移到排出侧。 容积式水泵在一定转速或往复次数下的流量是一定的,几乎不随压力而改变;往复水泵的流量和压力有较大脉动,需要采取相应的消减脉动措施;回转水泵一般无脉动或只有小的脉动;具有自吸能力,水泵启动后即能抽除管路中的空气吸入液体;启动水泵时必须将排出管路阀门完全打开;往复水泵适用于高压力和小流量;回转水泵适用于中小流量和较高压力;往复水泵适宜输送清洁的液体或气液混合物。总的来说,容积水泵的效率高于动力式水泵。 动力式水泵靠快速旋转的叶轮对液体的作用力,将机械能传递给液体,使其动能和压力能增加,然后再通过水泵缸,将大部分动能转换为压力能而实现输送。动力式水泵又称叶轮式水泵或叶片式水泵。离心泵是最常见的动力式水泵。 动力式水泵在一定转速下产生的扬程有一限定值,扬程随流量而改变;工作稳定,输送连续,流量和压力无脉动;一般无自吸能力,需要将水泵先灌满液体或将管路抽成真空后才能开始工作 ;适用性能范围广;适宜输送粘度很小的清洁液体,特殊设计的水泵可输送泥浆、污水等或水输固体物。动力式水泵主要用于给水、排水、灌溉、流程液体输送、电站蓄能、液压传动和船舶喷射推进等。 其他类型的水泵是指以另外的方式传递能量的一类水泵。例如射流水泵是依靠高速喷射出的工作流体 ,将需要输送的流体吸入水泵内,并通过两种流体混合进行动量交换来传递能量;水锤水泵是利用流动中的水被突然制动时产生的能量,使其中的一部分水压升到一定高度;电磁水泵是使通电的液态金属在电磁力作用下 ,产生流动而实现输送;气体升液水泵通过导管将压缩空气或其他压缩气体送至液体的最底层处,使之形成较液体轻的气液混合流体,再借管外液体的压力将混合流体压升上来。 水泵的性能参数主要有流量和扬程,此外还有轴功率、转速和必需汽蚀裕量。流量是指单位时间内通过水泵出口输出的液体量,一般采用体积流量;扬程是单位重量输送液体从水泵入口至出口的能量增量 ,对于容积式水泵,能量增量主要体现在压力能增加上,所以通常以压力增量代替扬程来表示。水泵的效率不是一个独立性能参数,它可以由别的性能参数例如流量、扬程和轴功率按公式计算求得。反之,已知流量、扬程和效率,也可求出轴功率。 水泵的各个性能参数之间存在着一定的相互依赖变化关系,可以通过对水泵进行试验,分别测得和算出参数值,并画成曲线来表示,这些曲线称为水泵的特性曲线。每一台水泵都有特定的特性曲线,由水泵制造厂提供。通常在工厂给出的特性曲线上还标明推荐使用的性能区段,称为该水泵的工作范围。 水泵的实际工作点由水泵的曲线与水泵的装置特性曲线的交点来确定。选择和使用水泵,应使水泵的工作点落在工作范围内,以保证运转经济性和安全。此外,同一台水泵输送粘度不同的液体时,其特性曲线也会改变。通常,水泵制造厂所给的特性曲线大多是指输送清洁冷水时的特性曲线。对于动力式水泵,随着液体粘度增大,扬程和效率降低,轴功率增大,所以工业上有时将粘度大的液体加热使粘性变小,以提高输送效率。 一、博禹水泵的安装
1、按装准备工作
(1)检查水泵和电机,确知在运输和装卸过程中没有损伤。
(2)检查工具和起重机械,并检查机器的基础。
2、水泵按装顺序
(1)整套水泵运抵现场时,都已装好电机;找平底座时,可不必卸下水泵和电机。
(2)按装水泵的基础平面应用水平找平,待基础水泥凝固后将水泵按装在基础上,并用水平仪检查水平情况,如不平,应用垫铁调正,直到水平为止,然后通过灌浆孔由混凝土浇灌底座和地脚螺栓孔眼。
(3)水泥干固后,检查底座和地脚螺栓是否松动,合适后拧紧地脚螺栓的螺母,最后再检查一下整台机组的水平度,稍有不平时,可用斜铁找平。(4)水泵的吸入管路和吐出管路应有各自的支架,不允许管路重量直接由水泵承受。
(5)水泵轴与电机旋转方向应一致,否则,以三相异步电动机为动力时,只要把三根引线中任意两根对换位置连接即可。
(6)水泵的按装位置高于液面(水泵的吸程允许范围内)时,应在吸入管路端部装上底阀,并在排水管路上设置灌液孔或阀门,供启动前灌液之用。水泵的按装位置低于液面时,在吸入管路装上控制阀门。
(7)水泵的按装高度必须根据汽蚀余量NPSHr的要求,避免发生汽蚀。
3、水泵的拆卸
  (1)拧下悬架体上的放油螺塞,放净润滑油,移开电机。
  (2)松开水泵体和轴承体的连接螺栓,将叶轮、轴封体、轴承体与水泵体分离。
  (3)松开叶轮螺母,取出叶轮和平件键。
  (4)取出轴封体和密封部分,将机械密封的静环取出,填料密封的卸下填料盖取出填料即可。
  (5)从轴上取下机械密封的转动部分和轴套,填料密封的取下轴套即可。
  (6)拆下轴承体的支架及联轴器。
  (7)拆下轴承压盖、甩水橡胶圈、水泵轴及轴承。
4、水泵的装配
4.1、水泵的装配顺序基本上可以按照拆卸顺序反向进行。在按装机械密封时应注意几点:
(1)橡胶O型圈是否有损伤、溶胀现象,如有则必须更换。 (2)动、静环表面保持绝对清洁并涂少量机油。
4.2、填料密封按装时应注意:
(1)轴套外圆跳动不大于0.05mm。
(2)填料截取后,搭口成45,并且在按装前根据轴、的尺寸,将填料放在特制的模具中顶压整形。
(3)填料放入填料腔内,每圈填料的搭接处错开,在开车前需将填料压盖松开,转动后逐渐压紧。 
二、博禹水泵维护与保养
(1)检查水泵及管路及结合处有无松动现象。用手转动水泵,试看水泵是否灵活。
(2)向轴承体内加入轴承润滑机油,观察油位应在油标的中心线处,润滑油应及时更换或补充。
(3)拧下水泵体的引水螺塞,灌注引水(或引浆)。
(4)关好出水管路的闸阀和出口压力表及进口真空表。
(5)点动电机,试看电机转向是否正确。
(6)开动电机,当水泵正常运转后,打开出口压力表和进口真空水泵,视其显示出适当压力后,逐渐打开闸阀,同时检查电机负荷情况。
(7)尽量控制水泵的流量和扬程在标牌上注明的范围内,以保证水泵在最高效率点运转,才能获得最大的节能效果。
(8)水泵在运行过程中,轴承温度不能超过环境温度35C,最高温度不得超过80C 。
(9)如发现水泵有异常声音应立即停车检查原因。
(10)水泵要停止使用时,先关闭闸阀、压力表,然后停止电机。
(11)水泵在工作第一个月内,经100小时更换润滑油,以后每个500小时,换油一次。
(12)经常调整填料压盖,保证填料室内的滴漏情况正常(以成滴漏出为宜)。
(13)定期检查轴套的磨损情况,磨损较大后应及时更换。
(14)水泵在寒冬季节使用时,停车后,需将水泵体下部放水螺塞拧开将介质放净。防止冻裂。
(15)水泵长期停用,需将水泵全部拆开,擦干水分,将转动部位及结合处涂以油脂装好,妥善保存。 
三、水泵可能发生的故障及解决办法
故    障
原    因
解决方法
水泵抽不出液体
1、没有灌注液体?重新灌水泵
2、吸入管、出水管或水泵的流道堵塞?消除杂物
3、吸入管或水泵内没有排净气体?检修吸入管路并排净气体
4、吸上高度超过允许范围?按允许吸上高度重新按装水泵
5、压出管路太细,管路损失太大?换适合的压出管路
6、使用扬程超过了设计扬程?重新选水泵
7、输送热的、挥发性的介质?降低吸程或采用倒灌按装
8、转向反了?纠正转向 水泵的流量不够
1、底阀太小?换合适的博禹水泵用底阀
2、吸入管浸泡的深度不够,有空气吸入水泵内?增加吸入管的浸入深度
3、吸入管路太细或杂物堵塞?换合适管路,清除杂物
4、叶轮严重磨损或严重腐蚀?换新叶轮
5、密封环严重磨损或腐蚀?换新密封环
6、半开式叶轮与水泵盖间隙太大?减小间隙
7、转速降低太多?检查电流,恢复转速水泵的扬程不够
1、叶轮腐蚀严重?换新叶轮
2、水泵的性能达不到设计要求?换符合设计要求的博禹水泵
3、转速不足?检查电流,恢复转速
4、半开式叶轮与水泵盖间隙太大?减小间隙水泵震动严重
1、水泵与电机轴不同心?调正,对准水泵与电机轴心
2、水泵轴弯曲?拆下校直或换新的
3、叶轮不平衡?拆下找平衡水泵轴承过热
1、润滑油(脂)没有或不够?
1、加润滑油(脂)至要求标准
2、水泵与电机轴不同心?
2、调正,对准水泵与电机轴心
3、轴承损坏?
3、换新博生水泵用轴承机械密封泄漏严重
1、弹簧压力不足?
1、重新调整弹簧压缩量或换弹簧
2、动换或静环端面腐蚀、磨损或刮伤?
2、修复或更换坏的动环静环
3、固定螺钉松动,使弹簧失去作用?
3、紧固螺钉或重新调整弹簧
4、动环密封圈装配斜卷或腐蚀变形?
4、重装或更换博禹水泵用动环密封圈
5、静环装配歪斜?
5、重装博生水泵用静环
6、轴套加工精度和光洁度不够,影响了动环的轴向移动?
6、换加工精度合格的轴套
7、杂质、异物或介质结晶影响了动环的轴向移动或支撑在动、静环的端面之间?
7、消除杂质、异物和结晶,彻底清洗密封元件填料密封泄漏严重
1、填料压的太松?
1、上紧填料压盖至适当程度
2、填料装置不好?
2、调整填料搭口,使之错开一定角度不在一个方向
3、填料大小不一或磨损严重?
3、更换统一型号的博禹水泵填料
4、填料质量差密封性不好?
4、更换符合要求的石棉填料
5、轴套磨损太多?
5、更换轴套水泵用电机过热
1、使用范围(流量、扬程)超过水泵的设计要求?按系列型谱选合适的电机
2、介质比重超过水泵的配置电机?配置合适的博禹水泵用电机
3、填料压盖压的太紧或机械密封弹簧调的太紧?重新调整压盖或机械密封的弹簧压缩量
4、水泵装配质量差,有摩擦处或电机与水泵轴不同心?检查装配质量,排除装配故障 水泵基础知识 水泵知识 水泵技术知识  水泵技术

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