水泵的結(jié)構(gòu)與水泵站

1、的結(jié)構(gòu)與水站目錄1泵及泵站分類22離心式水泵的工作原理 23離心水泵的構(gòu)造 34離心水泵的基本性能參數(shù) 65水泵選擇136水泵站的附屬設(shè)備147水泵可能發(fā)生的故障及消除方法 15水泵的結(jié)構(gòu)與水泵站水泵是給水系統(tǒng)中的重要機械設(shè)備。 從水源取水到將凈化清水輸送至用水 戶，都是由水泵來實現(xiàn)的。 水泵站是安裝水泵及其動力設(shè)備和其他有關(guān)附屬設(shè) 備的建筑物。1 泵及泵站分類水泵種類較多，給水工程中常用的有離心式水泵、軸流泵等。1、泵的分類離心式水泵的種類：按被抽的水質(zhì)：分為清水泵、污水泵；按泵軸方向： 分為臥式泵、立式泵；按葉輪級數(shù)： 分為單級泵、多級泵；按吸水方式： 分為單面吸水、雙面吸水。2、泵站分類

2、按在給水系統(tǒng)中的作用，可分為：取水（一級）泵站，將水從水源輸送到凈水建筑物的泵站；送水（二級）泵站，將凈水處理后的水輸送到管網(wǎng)，用戶，或管網(wǎng)的蓄水、 增壓泵站。加壓泵站，在管網(wǎng)中為提升水壓的泵站。2離心式水泵的工作原理離心式水泵是通過離心力的作用來提升和輸送水體的在水泵未進行工作前，泵殼和吸水管中必須充滿水。包圍葉輪的水本來是 靜止的，當葉輪在電動機的帶動下高速旋轉(zhuǎn)時， 便使水獲得很大的離心力，到 達出水口下方時便產(chǎn)生離心現(xiàn)象， 沖出出水口，進入出水管。由于殼體過水斷 面積由小逐漸增大，因而流速逐漸減慢，而壓能卻逐漸增大，到達出口處，壓 力很高。與此同時，葉輪中間的水被離心力甩向外部，產(chǎn)生真空

3、，于是在吸水 井（或水源）水面受大氣壓力作用下，水就通過吸水管進入泵殼，周而復(fù)始， 葉輪不斷地轉(zhuǎn)動，水也就不斷被吸入和壓出離心水 泵的構(gòu)造離水心泵的主要零件構(gòu)造與作用1、葉輪葉輪是離心單級單吸葉輪單級雙吸葉輪泵的主要工作零件，一般用鑄鐵、鑄鋼、不銹鋼、鑄銅制成。葉輪有封閉式、敞開式或半開式，葉輪上有若干葉片（212片），起帶動水高速旋轉(zhuǎn)的作用2、泵軸用來固定葉輪并帶動葉輪旋轉(zhuǎn)。泵軸和葉輪之間用鍵來連接3、泵殼（泵蓋）通常用鑄鐵制成蝸殼形，有良好的過水條件。4、泵座由下部泵殼與支座組成，用來支撐固定水泵的各部零件。5、填料函葉輪，又防止葉輪中的水外泄。填料不可壓得太緊，增加軸套與填料的摩擦， 又

4、不能太松，否則會造成漏水或進氣。6、密圭寸環(huán)又稱減漏環(huán)、承磨環(huán)等，防止高壓 水回漏到進水區(qū)，又承擔葉輪與泵體 之間的磨損，不致使泵體與葉輪較快地磨損報廢。7、軸承體與軸承軸承座是用來支撐泵軸的。軸承配套在軸上，外殼壓緊在軸承座上。軸承 分滾動軸承和滑動軸承，內(nèi)圈與軸一起旋轉(zhuǎn)，軸承內(nèi)要加注潤滑油。8、聯(lián)軸器又稱靠背輪，用來聯(lián)接水泵和電機，分剛性和撓性兩種。一般多采用撓性 聯(lián)軸器，帶鋼柱螺栓，套上彈性橡膠圈。4離心水泵的基本性能參數(shù)1、水泵銘牌每臺水泵上都有一塊銘牌，標明了水泵的基本參數(shù)離心式水泵型號250S-19轉(zhuǎn)速1450 轉(zhuǎn) /分揚程39米效率83%流量485立方米/小時功率75千瓦允許吸上

5、真空咼度重量400公斤出廠日期2005年11月型號意義250S 39 A葉輪外徑第一次車小揚程39米S型雙吸離心泵進口直徑250毫米10Sh 13 A葉輪外徑第一次車小比轉(zhuǎn)數(shù)的和該泵的轉(zhuǎn)數(shù)為130)S型雙吸離心泵CDLF8 2/1_泵進口直徑250毫米葉輪數(shù)葉輪外徑第一次車小揚程39米S型雙吸離心泵泵進口直徑250毫米2、至出水到達水面為壓水揚程為 H壓,再加上管道沿程水頭損失及各項局部水頭 損失的總和刀h，稱水泵的總揚程。H總=H吸+H壓+ Eh（3 ）功率：水泵功率分為有效功率，軸功率和配套功率。a. 有效功率水泵轉(zhuǎn)遞給水的功率，即水泵在單位時間內(nèi)，將多少重的水，提升了多少 高度，用N效表

6、示。N 效二-Q-H （ KW）102丫二水的比重（Kg/L ）丫=1Q=水泵流量（L/S）H=水泵揚程（m ）功率的單位，工程單位制用Kg m/s （千克米秒）,電動機用KW （千瓦）, 柴油機用馬力。1KW=0.736 馬力二 m/s耗電量的單位為KW h （千瓦時，即1度電），用W表示。現(xiàn)論上將1000m 3水提升1m高度所耗的電量:V=N 效 t=Q H102t=1 1000100013600102X(KW h)b. 軸效率和水泵效率指電動機傳遞給水泵的功率。因為的軸功率既包括了水泵的有效功率，又 要包括水泵中各種損耗的功率，這些功率損耗主要有機械磨擦損失、泄漏損失、 泵內(nèi)水力損失等。

7、軸功率用 N表示。軸功率總是大于有效功率。有效功率與軸功率之比，即為水泵效率，以n表示，單位 %:X100%n= N效率越高，表示水泵本身損失的功率越小。 對離心泵來講，小型泵n在60 70%左右，大型泵在 85 90%以上。c. 配套功率指水泵應(yīng)選配的電動機功率，以N配表示。配套功率比軸功率又要大一些， 因為電動機將功率傳給泵軸時，在傳動中也有功率損失。傳給方式不同，傳動 效率n傳也不同，采用彈性聯(lián)軸器，n傳可達95%以上，用皮帶輪傳動，n傳只 有 90%。為保證水泵安全運行及適應(yīng)負荷變動，還要顧慮一個備用系數(shù)，用K表示。配套功率N配二k- （千瓦）傳備用系數(shù)K值隨軸功率N而不同軸功率（KW

8、）V 55 1010 5050 100 100K值（4）轉(zhuǎn)速水泵葉輪的轉(zhuǎn)動速度，用n表示，單位Ymin （轉(zhuǎn)/分）（5）允許吸上真空高度水泵在標準狀態(tài)下，即水溫 20 ,水表面大氣壓力為0.1013Mpa （水柱） 時，水泵進口允許達到的真空值，單位為 mH 20 （米水柱），用Hs表示。水泵進口處的真空表讀數(shù)是水泵進口實際真空高度，它應(yīng)小于允許吸上真 空高度，否則就會產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象氣蝕就是溶解在水中的空氣從水中大量溢出， 形成許多小氣泡， 當這些小 氣泡隨水流到水泵高壓區(qū)時會變成受壓而破裂， 并與水互相撞擊使水泵葉輪泵 殼受到破壞，使水泵葉片、泵殼出現(xiàn)麻點和孔洞，使水泵產(chǎn)生劇烈振動，最后 導(dǎo)致

9、水都抽不上。3、泵的特線曲線水泵的特性曲線，是在額定轉(zhuǎn)數(shù)下，表示流量（Q）與揚程（H）、軸功率 （N ）、效率（n）及允許吸上真空高度（Hs）之間相互關(guān)系的曲線。這些曲線 是泵廠出廠產(chǎn)品抽樣試驗得來的。特性曲線的用途是能比較方便地看出水泵流量變化與其他性能參數(shù)發(fā)生 變化的相互關(guān)系， 可以了解水泵最佳的工作區(qū)域， 最高效率時泵的流量對應(yīng)揚 程，以便合理選泵、用泵。4、水泵的工況點 每臺水泵都有自身的特性曲線。 水泵的流量與揚程在運行中還與管路系統(tǒng) 有很大的關(guān)系。 在特定已裝備的管路中 （吸水管、壓水管及附屬管件、 閥門等）， 確定水泵的實際情況、揚程工作點，即水泵的工況點。水泵工況點的調(diào)節(jié)方法

10、水泵工況點是隨著管網(wǎng)中流量的變化而變動的，當管網(wǎng)中壓力變化太大 時，水泵的工況點將移出水泵工作的高效范圍， 這時水泵的效率就在低值情況 下工作，所以就要對水泵裝置工況進行調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)水泵工況的常用方法可分為：a. 閘門調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閘門的開啟度， 是改變管道性能曲線的常用方法。 當閘門關(guān)小時， 管 線中水頭損失增加，揚程提高，流量因此減少；閘門開大后，流量增加，揚程降低這種方法雖然比較簡便，使用也較廣泛，但運轉(zhuǎn)是不經(jīng)濟的，耗電較高， 水泵效率低。b. 改變?nèi)~輪直徑改變水泵葉輪直徑，來獲得所需要的水泵性能。葉輪直徑改變后，水泵性能變化規(guī)律是，流量與葉輪直徑成正比；揚程與 葉輪直徑的平方成正比；軸功率與葉

11、輪直徑的立方成正比。Qi = DiH i =Di2 Ni =Di3Q DHD ND式中Q、H、N分別為葉輪原直徑的流量、揚程和軸功率；Qi、Hi、N I分別為葉輪車削后直徑的流量、揚程和軸功率。例如：iOSh-9型離心泵，葉輪直徑為 367mm 時，流量為iOOL/S，揚 程為，軸功率為55.5kw ;當葉輪直徑車削到338時，這時流量為/S，揚程， 軸功率減少到43.4kw。隨著季節(jié)的變化，較大的水廠都準備幾種直徑葉輪，以適應(yīng)不同的流量、 揚程變化。c. 改變水泵轉(zhuǎn)速如水泵轉(zhuǎn)速發(fā)生變化，則流量、揚程、軸功率都會相應(yīng)發(fā)生變化。變化的 規(guī)律是，流量與轉(zhuǎn)速成正比，揚程與轉(zhuǎn)速的平方成正比，軸功率與轉(zhuǎn)

12、速的立方 成正比。Q1 = ni H 1 =1 2 Ni=1 3QHN改變轉(zhuǎn)速有一定的限度，一般轉(zhuǎn)速提高不能超過10%，否則會使水泵某些零件損壞；轉(zhuǎn)速降低則不能超過 50%，否則效率太低，甚至抽不上水來改變水泵轉(zhuǎn)速調(diào)整水泵性能的方法， 優(yōu)點是比較經(jīng)濟， 裝置改造后， 運行 操作方便。目前電動機變頻裝置已被廣泛采用。例如，有一臺離心泵，揚程為，流量為 144m 3/h ，N 為 5KW ，轉(zhuǎn)速為 1450 丫/min。求轉(zhuǎn)速降低到1300轉(zhuǎn)/min時，流量為129m 3/h，揚程為，軸 功率為 3.6KW 。5、水泵的并聯(lián)與串聯(lián) 給水系統(tǒng)中通常是多臺泵聯(lián)合工作，以適應(yīng)用戶的需要。a. 水泵并聯(lián)工

13、作 兩臺以上水泵用公共輸水管向用水點或蓄水池輸水時， 這就叫水泵的并聯(lián) 工作。水泵并聯(lián)的目的就是增加輸水流量。兩臺同型號泵并聯(lián)工作，揚程不變，流量增加。 兩臺水泵揚程范圍比較接近的基礎(chǔ)上，并聯(lián)各臺水泵的工作揚程基本一 致，否則不能并聯(lián)。水泵并聯(lián)時出水量不是簡單的數(shù)字相加， 尤其是并聯(lián)臺數(shù)增多時， 會使每 臺出水量陡然下降， 導(dǎo)致不經(jīng)濟工作。 兩臺水泵并聯(lián)， 總流量則為相加的 95% ， 三臺并聯(lián)時，總流量則為相加的 85% 。一般并聯(lián)工作的水泵臺數(shù)不宜超過三 臺。b. 水泵的串聯(lián)工作水泵的串聯(lián)工作的目的是增加輸水揚程。 水泵串聯(lián)的條件是，參加串聯(lián)的各臺水泵流量要相互接近，或前大后小， 才能保證

14、安全運行。管道泵、 無負壓增壓裝置都是串聯(lián)的工作方式； 多級泵、 深井泵都是水泵 串聯(lián)運行方式5 水泵選擇水泵選擇關(guān)系到供水的安全 及經(jīng)濟，對降低電耗，減少成本具有重大意 義。選泵之前，必須首先確定水泵的設(shè)計流量和揚程。1、設(shè)計流量2、一級泵站和二級泵站設(shè)計流量是不同的。一級泵站的輸水至凈水廠一 般是 24 小時均勻抽水（農(nóng)村小水廠例外） 。因此，要按最大日平均時流量計 算（包括水廠自用水量） ；二級泵站設(shè)計流量應(yīng)根據(jù)城鎮(zhèn)管網(wǎng)用水變化情況來 確定， 所選水泵流量應(yīng)滿足最大日最大時流量來計算。 即要根據(jù)供水范圍、性 質(zhì)的不同，考慮時變化系數(shù) K時值。以最大日平均時再乘一個 K時來計算。2、水泵揚

15、程無論一級、 二級泵站， 水泵揚程要等于凈揚程加管道系統(tǒng)總水頭損失， 再 加上一個富裕水頭。 為保證任何情況下都能滿足要求， 凈揚程和管道中的水頭 損失都應(yīng)考慮最大值。3、選泵a. 水泵臺數(shù)的確定在滿足同樣流量和揚程的情況下， 可以選用臺數(shù)較少的大泵， 也可選用臺 數(shù)較多的小泵。小泵臺數(shù)多，調(diào)度靈活，但小泵效率低，管理運行不方便。要 根據(jù)具體情況確定水泵臺數(shù)。如一級泵站，流量變化少，水泵臺數(shù)可少些，一 般 24 臺。二級泵站流量變化大，直接向管網(wǎng)供水，水泵臺數(shù)可適當多些一 般 3-6 臺（含備用泵）。備用泵一般備用率為 25% 50% 。b. 水泵型號和規(guī)格的搭配一般二級泵站流量變化較大， 可

16、選用型號和大小不同的水泵配合使用， 但規(guī)格不宜太多。各種型號的泵揚程等級要基本一致c. 水泵選擇的原則（1）在滿足流量揚程的前提下，盡量選用大泵提高機組效率。（2）用水量變化較大時，適當增加水泵臺數(shù)，大小搭配。（3）盡量選用相同型號的水泵，便于安裝管理。（4）水廠泵房盡量選用臥式泵，便于安裝、造價低、效率高。（5）優(yōu)先選用性能好、價格低、貨源方便的泵。6 水泵站的附屬設(shè)備 水泵站除了有水泵及電機機組，變配電設(shè)備外，尚有一些數(shù)據(jù)設(shè)施設(shè)備。1、水泵的管線和附件a. 底閥：又稱蓮蓬頭。b. 吸水管和出水管： 吸水管一般應(yīng)大于水泵吸水口， 吸水管流速為 1.0 /s ;出水管流速1.2/s之間。管線長

17、度應(yīng)盡量減少， 配件彎頭要少。 吸水管與水泵吸水口之間裝偏心漸 縮管，出水口與出水管之間裝同心漸擴管。c. 進、出水管上都應(yīng)裝閘閥，裝水泵多功能閥更優(yōu)。出水管上應(yīng)裝止回 閥，防止突然停泵壓力水倒流，釀成事故。d. 相應(yīng)的儀表、水泵單臺機組安裝真空表、壓力表、大泵應(yīng)裝單臺流量 計。2、泵站的附屬設(shè)備a. 引水設(shè)備：長年運行的泵站應(yīng)裝真空泵引水裝置，抽取吸水管路中的 空氣，使之形成真空，便吸上了水。b. 起重設(shè)備：為便于安裝、檢修、大泵房內(nèi)安裝起重設(shè)備，一般有手動單軌，手動雙軌（橋式）或電動橋式起重機c. 泵站的排水設(shè)備：水泵運行填料排出的水、水泵檢修時泵殼、管路放空的水，存積在泵站地面，可砌一小

18、坑，裝小泵排出水泵可能發(fā)生的故障及消除方法序號故障原因消除方法1泵不吸水、壓力表、真空表指針劇烈跳動1、注入的水不夠；2、管路或儀表漏氣。1、再往泵內(nèi)注水；2、擰緊堵塞漏氣。2泵不吸水，真空表顯示 高度真空1、底閥沒打開或已淤塞；2、吸水管路阻力太大；3、吸水高度太高。1、校正清洗底閥；2、清洗或更換吸水管路；3、降低吸水高度。3泵不出水，壓力表顯示 有壓力1、出水管路阻力太大；2、旋轉(zhuǎn)方向不對；3、葉輪堵塞；4、轉(zhuǎn)速不夠。1、檢查出水管堵塞，縮短 出水管；2、糾正電機旋轉(zhuǎn)方向；3、清洗葉輪；4、提咼轉(zhuǎn)速。4流量不足或揚程太低1、葉輪或進、出水箱堵塞；2、雙吸密封環(huán)磨損過大或 葉輪損壞；3、轉(zhuǎn)速低于規(guī)疋值。1、清洗葉輪或管路；2、更換損壞的零件；3、調(diào)整至額定轉(zhuǎn)速。5泵消耗功率過大1、填料壓得太緊；2、葉輪與密封環(huán)磨擦；3、流量過大。1、擰松填料壓蓋；2、檢查原因，消除機械磨 擦；3、減小閘閥開啟度，調(diào)整 流量。6泵內(nèi)部聲音反常，泵不 上水1、吸水管阻力過大；2、吸水高度過高；3、吸水處有空氣進入；4、所吸液體溫度過高；5、流量過大，產(chǎn)生汽蝕現(xiàn) 象。1、清理吸水管路；2、降低吸水高度；3、堵塞漏氣處；4、降低液體溫度；5、調(diào)節(jié)出水量，在規(guī)定范 圍內(nèi)運轉(zhuǎn)。