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水泵
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柴油机水泵与水泵构造

返回列表 来源:admin 浏览:215 发布日期:2019-04-06 00:50:13【
三、混流泵(HB)
混流泵是介于离心泵和轴流泵之间的一种泵,其工作原理是既利用离心力作用又利用推力使水上升,而达到提水目的。
混流泵的构造:以导流结构不同可分为蜗壳式和导叶式两种。
四、贯流泵
抽水装置有哪些零部件组成?
柴油机水泵、动力机、传动机构、管道和各种附件组成。
水泵的性能参数:
(1)流量;(2)扬程;(3)转速;(4)功率;(5)效率(6)允许吸上真空或汽蚀余量。
(1)流量:又称出水量、排水量。是指单位时间内(1秒种或1小时)从水泵出口排出进入管路的液体体积或质量。
液体体积为体积流量用Q表示。液体质量为质量流量用G表示体积流量单位:L/S,M3/n
质量流量单位:kg/s  t/h  换算1L/S=0.001m3/s=3.6m3/h,1kg/s=3.6t/h
体积流量与质量流量的关系:Q=G/ㄗ  ㄗ----液体的密度,单位kg/m3
从原出口实际流出的流量称实际流量。水泵铭牌上所标出的流量是这台水泵的设计流量,又称额定流量。
(2)扬程:泵的扬程是能量的概念,它指单位重量的液体流过水泵后能量的增加。用“H”表示,单位:米
H=Hx+Hy;Hx:吸水扬程;Hy:出水扬程。
H=H=H+h  h=h压损+h吸损,         h——损失水头
水泵能把水吸上来的高度,叫做吸水扬程。
水泵能把水压出来的高度,叫做压水扬程。
计算高度的基准面:离心泵是以泵轴中心线为界。
                  立式轴流泵以进水池水面为基准面。
(3)转速:是指水泵叶轮每分钟旋转的次数。用n表示,单位:r/min。
水泵铭牌上的转速,称为“额定转速”。
当转速变化时,水泵的其他五个性能参数都相应地发生变化。
(4)功率:是指水泵在单位时间(秒)内做功的大小。用N表示,单位:kw,(HP)
        1马力(HP)=0.736kw  1kw=1.36马力(HP)
分为:轴功率,有效功率,配套功率。
①输入功率:即原动机传给泵轴的功率,又称轴功率。用N轴
泵的性能表上或铭牌上所注的功率,就是轴功率。N轴=N效+N损
泵内损失功率N损主要包括:机械损失、容积损失、水力损失。
机械损失:泵转动时,泵轴和轴承、填料等,叶轮转动与水,等摩擦。
容积损失:叶轮与泵体之间的间隙能使少量水回流到叶轮进口及填料函处等。
水力损失:水流在进出口流道、叶片中的摩擦损失,水流流速、流向引起损失。
②输出功率:是水流从水系那里得到的净功率。也叫有效功率。用N效
N效=RQH/102(KW)  N效=ρgQH/1000(KW)
ρ:水的密度Kg/m3  g:重力加速度m/s2  Q:流量m3/s
H:扬程m          r:密度Kg/L
输入功率与输出功率之差为泵内损失功率。
③配套功率:是指一台水泵应是配动力机的功率数位。用N配
配套功率一般取轴功率的1.1~1.3倍。
N配=(1.1~1.3)N轴
(5)效率:是水泵有效功率与轴功率的比值。用η表示,大小用%表示。是一项重要的技术经济指标。
η=N效/N轴×100%=rQH/102N轴×100%
水泵铭牌上的效率是对应于通过设计流量时的效率。为最高效率。
水泵总效率为三个效率,即容积效率,水力效率,机械效率的乘积。
目前我国国产水泵中:中,小型水泵效率为70%--85%,大型水泵的效率为85%--90%。
(6)允许吸上真空度:是指水泵不发生气蚀时泵进口处允许的最低压力。用Hs表示,单位:米水柱
气蚀余量:是指泵进口处单位体积的液体所具有的超过汽化压力的富余能量。用Δh单位:米水柱。
水泵的允许吸上真空度越大(或气蚀余量越小),则水泵的气蚀性能越好。
水泵的工作参数
数字            汉语拼音       数字           数字                  字母
表示水泵进口     表示泵的种类      泵的流量      泵的扬程或1/10比转数      ABC表示叶轮
或出口直径                                                                   的加工程度
1 离心泵:  B或BA—表示单级单吸悬臂式
            S或SH—表示单级双吸卧式
            D--表示多级
2 轴流泵:  ZLB  ZWB  ZXB
Z—轴流式   L—立式   W—卧式   X—斜式
B—叶片为半调节   Q—叶片为全调节
3 混流泵:  HB  HL  HW
H—混流泵   B—卧式   L—立式
水泵速度三角形:V=V+V
绝对速度与圆周速度的夹角α称为绝对液角。
相对速度与圆周速度相反方向的夹角β称为相对液角。
水泵相似律
是两台水泵在满足几何相似、运动相似和动力相似的前提下,它们的流量、扬程、轴功率遵循一定的变化规律。
第一相似律:Qp/Qm=(Dp/Dm)3·np/nm
第二相似律:Hp/Hm=( Dpnp /Dmnm)2
第三相似律:Np/Nm=(Dp/Dm)5·(np/nm) 3 
水泵的比例律:
Q1/Q2=n1/n2     H1/H2= (n1/n2)2    N1/N2=(n1/n2)3
比转速:比转速是对水泵性能进行比较的一个综合数据。是特指扬程为1m,功率为1马力(HP)(0.735KW),流量为0.75m3/s时,模型泵的叶轮的转速。
ns=3.65n√Q/H3/4
n:水泵的额定转速,r/min;H:水泵的额定扬程,m;H/Z:Z指泵的级数;Q:水泵的额定流量,m3/s,双吸泵应取Q/2。
比转速与出水条件有关。
水泵的实际性能
水泵的流量和扬程关系曲线是一条随着流量增加而下降的曲线。——扬程曲线
离心泵的扬程曲线下降较平缓,轴流泵的扬程曲线下降较陡。
功率曲线:离心泵的功率曲线是一上升的曲线,即功率随着流量的增加而增加。 轴流泵的功率曲线是一下降的曲线,即功率随着流量的增加而减小。
效率曲线:在某一流量下对应的效率最高,称之为最高效率点。
将最高效率点下降5~8%的两点所对应的流量点之间的范围称“高效区”,水泵运行希望在此高效区内,以发挥更大的效益。
离心泵的功率-流量曲线,是一条随着流量的增加而增加的曲线,在小流量时,水泵的功率较小,因此离心泵在起动时,可以关阀起动,使得动力机在小功率时,平稳启动,然后逐步开阀,进行正常运行。
轴流泵在小流量时,轴功率很大,可以达到额定功率的2倍左右,对轴流泵不能关阀起动,必须开阀起动,以减少起动功率。
水泵的气蚀与防护
气蚀:又叫空化,是液体的特殊物理现象。
气蚀对水泵性能的影响:
1、 性能曲线下降;2、过流部件遭到剥蚀;3、气蚀产生振动和噪音;
气蚀类型分四种:
I类气蚀;II类气蚀;III类气蚀;IV类气蚀。
I类、II类气蚀刻称为“无危害性气蚀”,III类气蚀称“有害气蚀”,IV类气蚀称为“间隙气蚀”。
 
必需气蚀余量(临界气蚀余量):在气蚀临态时,水泵吸水装置能量扣除吸上高度和吸水管损失超过当时当地气化压力所剩的富余能量,用△h临表示。
           △h临=μV²/2g+λW²/2g             μ:动能系数,通常μ=1.0~1.2;
                                           λ:气蚀系数。
有效气蚀余量(装置气蚀余量):是指水泵进口处液体所具有的超过当时温度下气化压力的富裕能量,用表示。
△h装=Pa/ρg – H吸 – h吸 – Pv/ρg
允许气蚀余量:是指适当加大保证水泵工作不发生气蚀的情况下的气蚀余量。用△h允表示。
允许气蚀余量越小,水泵的气蚀性能越好。
当△h装≥△h允时,水泵不发生气蚀,反之水泵发生气蚀。
允许吸上真空高度:保证水泵压力最低点不产生(或产生较微弱的对水泵工作无危害)气蚀时在水泵进口处允许的最大真空度。
气蚀相似律:
是反映几何形状相似、运动工况相似的水泵其气蚀性能之间的关系。两台相似的水泵,根据水泵的相似理论可推得它们的气蚀余量之间的关系。
△h临/△h临M=(nD/nMDM)2          比尺效应    △hr1/△hr2=(n1/n2)2
气蚀比转速
是表明水泵气蚀性能的重要参数,也是气蚀相似性的重要判断依据。与推求水泵比转速相类似,可由水泵的相似理论推求出水泵的气蚀比转速。
C=3.65n√Q/△h临3/4
Q:最高效率点流量,m3/s,双吸泵Q/2;   n:r/min;   △h临:气蚀余量,m。
气蚀比转速越大,抗气蚀性能越好。
 
水泵安装高度的确定:
根绝水泵的允许吸上真空高度[Hs ]计算:
Hx=[Hs ]- hx - v²/2g    v²/2g:速度水头,hx:吸水管的损失水头m,
Hx:水泵安装高度m
 
水泵气蚀的防治与改善
1、提高柴油机水泵抗气蚀能力:
①从设计和制造工艺两方面保证;
②满足在使用地点,运行工况和使用条件下不发生气蚀的要求,最好购买用抗气蚀能力好的材料制成的水泵。
2、在水泵装置上和水泵运行中采取一些措施:
①要尽量减少不必要的管路附件,如:底阀,弯头,闸阀等。管路不要太长,进口管径大一些。
②合理设计进水池,引水建筑物,使水流平顺地进入水泵,以改善进口水流状态。
③运行中要及时清理拦污栅,避免在水泵站进水中产生过大的水位落差。
④必要时,在满足运行要求的前提下,可适当降低水泵转速。
⑤对已经被气蚀损坏的过流部件,可采用表面保护技术加以修护。
⑥对重要柴油机水泵,采用不锈钢等抗气蚀材料制作水泵。
水泵工况调节:
1、 变速调节;2、变径调节;3、变角调节。
变角调节方式:1固定式,2半调节,3全调节。
全调节:分为油压式调节和机械式调节。
全调节特点:
1、在较大流量范围内,保持水泵运行效率不变,是比较经济的工况调节方法。
2、根据需要可以使动力机始终在满载的情况下运行。效率高,抽水多,长期保持满载,提高电机效率和功率因数。
3、泵小角度起动,阻力矩小,减小动力机的起动负荷,便于机组起动,在停车前先把叶片安装角度减小,可以减低停车时的倒流速度。
 固定式    湿室型
块基型  
一、 分基型泵房
特点:房屋基础与机组基础分开。形式:斜坡式﹑挡土墙式﹑混合式,使用于水源水位变幅小,水源侧岸坡稳定,安装卧式机组的场合。
二、干室型泵房
特点:将泵房底板和侧墙用钢筋混凝土整体浇筑形成一个不透水的泵室。适用于进水池水位变幅较大或水泵吸程较低。形成:矩形﹑圆形。分为上下两层:上层安装电气设备,下层安装水泵﹑动力机﹑管道。
三、 湿室型泵房
采用开敞式进水池,进水池位于泵房的下部,水泵置于池内,形成一个具有自由水面的泵室。分为上层电机层;下层水泵层。
形式:墩墙式、排架式、圆筒式、开敞出流式。
四、 块基型泵房
特点:将水泵的基础、进水流道和泵房地板用钢筋混凝土浇筑成一块整体,构成整个泵房的基础。分为整体式、分建式两种。
泵房分为四层:自上而下为电机层(电动机和配电设备)、联轴层(联轴器、电缆、油气水管道)、水泵层(供排水泵)、进水流道层(进水流道、排水廊道)。
泵房内部布置:
卧式机组:分一列式和双列式。
配电设备布置:集中布置(一端式、一侧式)、分散布置。
进水建筑物:
主要包括:进水涵闸、引渠、前池和进水池等。
引渠的作用:是连通水源和泵房的明渠,保证进水能力,水流平衡稳定,水力损失小。
引渠的设计要求:
1. 要有足够的输水能力,以满足引水流量的要求。
2. 应尽量避开地质构造复杂。渗透性大和有崩塌可能的地段,渠身宜坐落在挖方地基上,并应少占耕地。
3. 要有拦污、沉沙、冲沙、拦冰等设施,防止污物,有害泥沙、冰块进入前池。
4. 应为前池、进水池提供良好的水流条件,动能损失要小。渠中流速要小于不冲流速,而不大于不淤流速,以防止冲刷和淤积。
引渠的几何参数:
1. 尽量采用正向进水,即引水渠的中心线和前池、进水池的中心线在一条直线上。
2. 上渠弯道半径不宜小于渠道水面宽的5倍,左渠道弯道半径不宜小于渠道水面宽的2.5倍.弯道终点与前池进口之间宜有直线段,其长度为渠道宽度的10倍左右.
3. 引水渠中心线与河道中心线的交角(引水角)应控制在30º-50º之间.
前池的作用: 平顺的扩散水流,将引渠的水流均匀的输送给进水池,为水泵提供良好的吸水条件;当水泵流量改变时,前池的容积起一定的调节作用,从而减小前池和引水渠的水位波动.
前池的设计要求: 同上
前池的几何参数:
1. 前池的扩散角一般为20º-40º
2. 前池长度: L=(B-b)/2tgα/2    b-引渠末端底宽; B-进水池宽度;α-扩散角
3. 前池底坡之间应在0.2-0.3范围内选取.
4. 一般采用从沙浆砌石或干砌石护底、护坡.
进水池的作用:(1)为水泵提供良好的吸水条件。(2)在检修水泵或吸水管时截断水流。(3)设置拦污栅,拦截水中污物。
进水池设计要求:(1)进水池中的水流速度较小,一般控制在0.5m/s以内。(2)进水池各个断面上的流速分布均匀。(3)进水池的边界与池内水流边界流线基本吻合,尽可能消除旋涡和回流。
进水池几何参数:(1)悬空高度h=1/4 D进   ,D:进水喇叭口直径。(2)池长L=4.5 D  (3)池宽B=(2~3)h  (4)淹没深度h临淹=(0.8~1.1)D
进水流道形式:肘形、斜形、钟形、簸箕形。有单向进水流道、有双向进入流道。
出水建筑物:包括出水池、出水流道、输水渠道、断流设施。
出水池:是连接压力管道和灌溉干渠或排涝干渠的衔接建筑物。
出水池的作用:消杀出水管出流的余能,使水流平顺而均匀地进入渠道或空泄区;当机组停止工作或管道被破坏后,防止渠道或空泄区的水流通过水管倒流;在某些场合,保证同时向几条干渠分流。
出水池的设计要求:?
压力水箱:一般由压力水箱,压力涵管和防洪闸等组成。
出水管道:用于连接水泵出口和出水池。
出水流道:是连接水泵导叶出口与出水池的过流通道,具有长度较短,断面形状变化较大,在结构上与泵房联成整体。
分为;虹吸式出水流道,直管式出水流道,斜式出水流道。
断流方式:拍门——是一种单向阀门。  开机后在水流动冲击下自动打开,停机后靠拍门的自重及水流反向流动的作用自动关闭
出水池设计要求?
出水流道的作用?设计要求?