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水泵知识

实践改造离心泵的研究

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离心泵的工作原理
  离心泵的工作原理是:离心泵所以能把水送出去是由于离心力的作用。水泵在工作前,泵体和进水管必须罐满水行成真空状态,当叶轮快速转动时,叶片促使水很快旋转,旋转着的水在离心力的作用下从叶轮中飞去,泵内的水被抛出后,叶轮的中心部分形成真空区域。水原的水在大气压力(或水压)的作用下通过管网压到了进水管内。这样循环不已,就可以实现连续抽水。在此值得一提的是:离心泵启动前一定要向泵壳内充满水以后,方可启动,否则将造成泵体发热,震动,出水量减少,对水泵造成损坏(简称“气蚀”)造成设备事故!
  离心泵的种类很多,分类方法常见的有以下几种方式1按叶轮吸入方式分:单吸式离心泵 双吸式离心泵。2按叶轮数目分:单级离心泵 多级离心泵。3按叶轮结构分:敞开式叶轮离心泵 半开式叶轮离心泵 封闭式叶轮离心泵。4按工作压力分:低压离心泵 中压离心泵 高压离心泵。5按泵轴位置分:卧式离心泵边 立式离心泵。
下面介绍离心泵的几条重要的性能曲线。
  水泵的性能参数如流量Q 扬程H 轴功率N 转速n 效率η之间存在的一定的关系。他们之间的量值变化关系用曲线来表示,这种曲线就称为水泵的性能曲线。
  水泵的性能参数之间的相互变化关系及相互制约性:首先以该水泵的额顶转速为先决条件的。
  水泵性能曲线主要有三条曲线:流量—扬程曲线,流量—功率曲线,流量—效率曲线。
  A、流量—扬程特性曲线
  它是离心泵的基本的性能曲线。比转速小于80的离心泵具有上升和下降的特点(既中间凸起,两边下弯),称驼峰性能曲线。比转速在80~150之间的离心泵具有平坦的性能曲线。比转数在150以上的离心泵具有陡降性能曲线。一般的说,当流量小时,扬程就高,随着流量的增加扬程就逐渐下降。
  B、流量—功率曲线
  轴功率是随着流量而增加的,当流量Q=0时,相应的轴功率并不等于零,而为一定值(约正常运行的60%左右)。这个功率主要消耗于机械损失上。此时水泵里是充满水的,如果长时间的运行,会导致泵内温度不断升高,泵壳,轴承会发热,严重时可能使泵体热力变形,我们称为“闷水头”,此时扬程为最大值,当出水阀逐渐打开时,流量就会逐渐增加,轴功率亦缓慢的增加。
  C、流量—效率曲线
  它的曲线象山头形状,当流量为零时,效率也等于零,随着流量的增大,效率也逐渐的增加,但增加到一定数值之后效率就下降了,效率有一个最高值,在最高效率点附近,效率都比较高,这个区域称为高效率区。
水泵改造课题的提出
惠州市自来水总公司某水厂吸水泵站设计取水规模为60万m3/d,首期建成20万m3/d,吸水泵站取水设备是两台44SAP—14型离心清水泵,其铭牌参数为Q=9000m3/h,H=28.5m,n=425r/min,η=88%,比转速为140 r/min,叶轮直径ф=1110mm。两台水泵在运行3000小时后,水泵叶轮有较明显的汽蚀破坏现象,泵体振动加剧,轴承出现不正常温升。水泵运行效果不理想主要是由于水泵的选型是以远期60万m3/d为依据,故所选扬程高于首期实际所需扬程,因而导致水泵运行工况点偏离高效区,处于低扬程、低效率和汽蚀性能差的区域运行。2002年6月6日,该泵实际运行工况点(Q、H)为(11800,18)(图一中的Z点),运行效率仅为η,=75%左右。为解决上述问题,2002年7月,惠州市自来水总公司决定对其进行准对性的改造。
在不适宜更换新泵和进行叶轮切削的情况下,采用非标叶轮法对离心泵进行改造,可以达到如下效果:
(1)额定参数可按实际需求重新确定,受原水泵参数的限制更小;
(2)改造后新泵运行参数能更加符合生产需求,水泵运行效率可以适当提高,改造后节能效果显著;
(3)可以有针对性的改善水泵的某些特定性能。  

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