离心泵在许多行业被广泛应用,品种规格繁多。对它的分类方法也各不相同,按其工作原理可以分为三大类:叶片式水泵,容积式水泵,其他类型水泵。我公司所生产的是单级单吸式杂质离心泵,是叶片泵的一种,由于这种泵的工作是靠叶轮高速旋转时叶片拨动液体旋转,使液体获得离心力而完成水泵的输水过程所以这种泵称为离心泵。
离心泵的应用是很广泛的,在国民经济的许多部门要用到它。在抽沙清淤工程中几乎是不可缺少的一种设备,如若把抽沙清淤设备当作人的整体来看的话,那么离心泵就是压送血液的心脏。由于离心泵是一种重要的设备,而且它的运转要消耗大量的动力,为了合理,经济的选择和使用水泵,以保证抽沙清淤的较低成本,就必须对离心泵的工作原理和基本性能等方面有所了解。
一、离心泵的基本构造
离心泵的基本构造是由六部分组成的,分别是叶轮,泵体,护板,泵轴,轴承,密封环,填料函。
1、叶轮是离心泵的核心部分,它转速高出力大,叶轮上的叶片又起到主要作用,叶轮在装配前要通过静平衡实验。叶轮上的内外表面要求光滑,以减少水流的摩擦损失。
2、泵体也称泵壳,它是水泵的主体。起到支撑固定作用,并与安装轴承的托架相连接。
3、护板保护泵壳不受损坏。
4、泵轴的作用是借联轴器和电动机相连接,将电动机的转距传给叶轮,所以它是传递机械能的主要部件。
5、轴承是套在泵轴上支撑泵轴的构件,有滚动轴承和滑动轴承两种。滚动轴承使用牛油作为润滑剂加油要适当一般为2/3~3/4的体积太多会发热,太少又有响声并发热!滑动轴承使用的是透明油作润滑剂的,加油到油位线。太多油要沿泵轴渗出并且漂贱,太少轴承又要过热烧坏造成事故!在水泵运行过程中轴承的温度最高在85度一般运行在60度左右,如果高了就要查找原因(是否有杂质,油质是否发黑,是否进水)并及时处理!
6、填料函主要由填料,水封环,填料筒,填料压盖,水封管组成。填料函的作用主要是为了封闭泵壳与泵轴之间的空隙,不让泵内的水流不流到外面来也不让外面的空气进入到泵内。始终保持水泵内的真空!当泵轴与填料摩擦产生热量就要靠水封管住水到水封圈内使填料冷却!保持水泵的正常运行。所以在水泵的运行巡回检查过程中对填料函的检查是特别要注意!在运行600个小时左右就要对填料进行更换。
二、离心泵的过流部件
离心泵的过流部件有:吸入室,叶轮,压出室三个部分。叶轮室是泵的核心,也是过流部件的核心。泵通过叶轮对液体的作功,使其能量增加。
叶轮按盖板形式分为三类:
(1) 封闭式叶轮。
(2) 敞开式叶轮。
(3) 半开式叶轮。
其中封闭式叶轮应用很广泛,前述的单吸叶轮双吸叶轮均属于这种形式。
三、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形成真空状态,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 立式离心泵。
四、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:首先是以该水泵的额定转速为先决条件的。
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。
1、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。
2、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。
3、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。
五、合理配置、安全运行、优质供水
以上四个方面了解了离心泵构造,工作原理、特性曲线以后,如何合理配置电机\柴油机抽沙泵的功率,是保证抽沙泵的安全运行,降低生产成本的关键,合理配置抽沙泵功率,发挥抽沙泵最佳工作区域的安全运行,我公司客户的实际情况,足以说明设备合理配置的重要性、可靠性和经济性。
1、机泵设备合理配置的重要性。抽沙泵的主要任务是在允许的情况下,尽可能的加大水流含沙量,加大抽沙泵的流量,加大抽沙泵的耐磨性能,增加抽沙泵的使用寿命,我公司研制的10FGKN-30非金属高度抗磨抽沙泵,经过试验证明,这种泵最大含沙量可达到50%~60%,主要过流部件采用非金属耐磨材料制成,耐磨性能是普通铸铁泵的6-8倍、效率高、重量轻,在输送含有固体颗粒的介质时效率不仅没下降,反而有所提高,特别适合于河道疏浚、机淤固堤、围海造田、电厂及矿山输送杂质料浆等。
2、机泵设备安全运行的可靠性。泵壳重量为铸铁的六分之一,仅有100公斤,新设计的外形及流道使其耐磨性能为铸铁的6-8倍,施工中移动、部件维修更换方便。
3、机泵设备的经济性。一谈到经济性就是指抽沙泵的性能价格比例,我公司生产的非金属耐磨轻质抽沙泵寿命为普通铸铁泵的五倍以上,为客户节约了大量设备更换维修的宝贵时间,提高了工作效率。在输送含有固体颗粒的介质时效率不仅没下降,反而有所提高也是该泵的一个显著特点。
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