水泵與水泵站2(1).ppt

1、第二章葉片泵， 2.1離心泵的工作原理和基本結(jié)構(gòu)2.2離心泵的主要部件2.3葉片泵的基本性能參數(shù)2.4離心泵的基本方程2.5離心泵裝置的總揚(yáng)程2.6離心泵的特性曲線2.7離心泵裝置的恒速運(yùn)行條件2.8離心泵裝置的調(diào)速運(yùn)行條件2.9葉輪的變化離心泵裝置的運(yùn)行條件2.10離心泵的并聯(lián)和串聯(lián)運(yùn)行條件2.11吸水性能離心泵2.12離心泵機(jī)組的使用和維護(hù)2.13軸流泵和混流泵2.14給排水工程中常用的葉片泵2.1離心泵的工作原理和基本結(jié)構(gòu)2.1.1兩個(gè)例子(1)在雨天，旋轉(zhuǎn)傘使水滴沿傘邊切線方向飛出，旋轉(zhuǎn)傘給水滴提供能量，旋轉(zhuǎn)離心力將雨滴甩出，如圖所示。 (2)在垂直面上旋轉(zhuǎn)小水桶，旋轉(zhuǎn)的離心力產(chǎn)生水能

2、，旋轉(zhuǎn)的離心力將水甩出，如圖所示。2.1.2工作原理離心泵的基本結(jié)構(gòu)和工作原理2.2離心泵的主要部件，離心泵由許多部分組成，包括葉輪、泵軸、泵殼、泵座、軸封裝置、減漏環(huán)、軸承座、聯(lián)軸器和軸向力平衡裝置。單級(jí)單吸臥式離心泵1-葉輪；2-泵軸；3-債券；4-泵殼；5-泵座；6-灌溉孔；7-排水孔、8-真空計(jì)孔、9-壓力表孔、10-排水孔、11-包裝箱；12-減漏環(huán)；13-軸承座；14-壓蓋調(diào)節(jié)螺栓；15輪驅(qū)動(dòng)，單級(jí)單吸臥式離心泵，單級(jí)單吸臥式離心泵，1。葉輪葉輪：?jiǎn)挝?、雙吸式、l型前蓋板；2后蓋板；3片葉子；4個(gè)葉片凹槽；5取水；6輪轂；7個(gè)泵軸，1個(gè)吸入口；2個(gè)車輪罩；3個(gè)刀片和4個(gè)輪轂；5.

3、軸孔，2。泵軸3、泵殼4、泵座、鑄鐵水泵配件、泵軸、泵鍵5。軸封裝置：泵軸與泵殼之間(1)填料密封，壓蓋填料箱1軸封；2填充物；3水封管；4水封環(huán)；5壓蓋，(2)機(jī)械密封，DY101系列機(jī)械密封，112系列機(jī)械密封，6。減漏環(huán)(耐磨環(huán))葉輪吸入口外圓與泵殼內(nèi)壁的連接處，1。泵殼；2.嵌在泵殼上的減漏環(huán)；3.葉輪。4.嵌入葉輪上的減漏環(huán)；7.軸承座、ZHZ滑動(dòng)軸承、滾動(dòng)軸承；8.聯(lián)軸器、ZML隔膜和聯(lián)軸器；9.軸向力平衡措施，以平衡孔1的排放壓力；2個(gè)附加減漏環(huán)3個(gè)平衡孔；泵殼上的4個(gè)減漏環(huán)，IS單級(jí)單吸離心泵，單級(jí)雙吸離心泵，單級(jí)雙吸離心泵結(jié)構(gòu)圖1泵體；2泵蓋；3葉輪；4泵軸；5密度密封環(huán)；6

4、軸套：7包裝箱；8填充物；9水封環(huán)；10個(gè)腺體；11套筒螺母：12軸承體；13個(gè)固定螺釘；14軸承體壓蓋；15滾動(dòng)軸承；16聯(lián)軸器；17軸承端；18擋水環(huán)；19螺釘；20個(gè)鍵，2.3葉片泵基本性能參數(shù)，6個(gè)泵性能參數(shù)：1。流量(泵送能力)單位時(shí)間內(nèi)泵輸送的液體量。對(duì)于字母q，常用的體積流量單位是m3h或Ls。常用的重量流量單位是th。2。壓頭(總壓頭)泵對(duì)液體單位重量(1千克)所做的功，即液體通過泵后單位重量的能量增量。用字母h，它的單位是kgmkg，kgmkg也可以轉(zhuǎn)換成被輸送液體的液柱高度(m)；在項(xiàng)目中，它用帕斯卡(帕)表示。3.由軸動(dòng)力泵的軸從原動(dòng)機(jī)傳遞的動(dòng)力稱為軸動(dòng)力，用n表示。當(dāng)原

5、動(dòng)機(jī)由電力驅(qū)動(dòng)時(shí)，軸動(dòng)力單位用kw表示。在有效功率時(shí)間單位內(nèi)，液體流經(jīng)泵所獲得的能量稱為有效功率，用字母表示。4.泵的有效功率與軸功率之比由下式表示。t:運(yùn)行時(shí)間h 1:泵效率2:電機(jī)效率，例如：水廠取水泵站，供水Q8.64104m3d，揚(yáng)程h=30m泵和馬達(dá)的效率是70，所以泵站的功率消耗值是10小時(shí)在往復(fù)泵中，轉(zhuǎn)速通常用活塞的往復(fù)次數(shù)(NLIN)來表示，6容許真空吸入高度(Hs)和氣蝕余量(Hsv)容許真空吸入高度(Hs)是指當(dāng)水泵在標(biāo)準(zhǔn)條件下(即水溫為20，表面壓力為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)推力大氣壓)運(yùn)行時(shí)，水泵允許的最大真空吸入高度(即水泵吸入口的最大真空度)。單位是mH20。Hs通常用于水泵廠，以

6、反映離心泵的吸水性能。氣蝕余量(Hsv)是指水泵入口處每單位重量液體的過剩能量，它超過了飽和蒸汽壓。汽蝕余量通常用于水泵廠，以反映軸流泵和鍋爐給水泵的吸水性能。單位是mH20。水泵樣本中的氣蝕余量也用h表示。2.4離心泵的基本方程，2.4.1葉輪中液體的流量，(1)相對(duì)速度w；圓周速度u。絕對(duì)速度C2和u之間的角度；C和W之間的角度，(a)向后彎曲(90),(b)徑向彎曲(90),(b)向前彎曲(90)，離心泵葉片形狀，葉輪出口速度三角形，2.4.2基本方程的推導(dǎo)假定：(1)液體流動(dòng)是恒定流；(2)在葉片槽中，液體流動(dòng)是均勻的，在葉輪相同半徑處液體流動(dòng)的速度是相等的。(3)液體流動(dòng)是理想的，即

7、沒有粘性。恒元素流的動(dòng)量方程可以通過在一個(gè)固定點(diǎn)上取力矩來得到。單位時(shí)間內(nèi)控制平面內(nèi)恒定總流量的動(dòng)量矩變化(流出液體的動(dòng)量矩和流入液體的動(dòng)量矩之間的矢量差)等于作用在控制平面內(nèi)所有液體粒子上的外部力矩之和。將入口和出口輪緣(兩個(gè)圓柱面)作為控制面。構(gòu)成M的外力如下：1 .葉片在水面前后表面上的壓力P2和P1；2.葉輪進(jìn)出口圓柱面上的水壓P3和P4都是沿徑向作用的，所以轉(zhuǎn)軸上沒有扭矩；3.作用于水流的摩擦阻力P5和P6沒有被考慮，因?yàn)樗鼈兪抢硐氲囊后w。4.重力的合成力矩等于零，1?；c(diǎn)時(shí)間到車輪中心，2。葉輪對(duì)流體產(chǎn)生的動(dòng)力。理論揚(yáng)程，2.4.3對(duì)基本方程(1)的討論為了提高泵的揚(yáng)程和改善吸水性

8、能，取90，如果u=0，(2)增加轉(zhuǎn)速(n)和增加車輪直徑(n)。(3)離心泵的理論揚(yáng)程與液體的體積密度無關(guān)，但在輸送不同體積密度的液體時(shí)，泵所消耗的功率是不同的。(4)泵壓頭由兩部分能量組成，一部分是位壓頭(H1)，另一部分是動(dòng)態(tài)壓頭(H2)，當(dāng)它流出葉輪時(shí)，以特定動(dòng)能的形式出現(xiàn)。2.4.4基本方程的修正假設(shè)1基本滿足。假設(shè)2“反旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象”。假設(shè)3有水力損失，h有水力效率；p修正系數(shù)。2.5.1帶管道和所有附件的離心泵的“系統(tǒng)”2.5.2泵總揚(yáng)程的基本計(jì)算方法：(1)由進(jìn)出口壓力表指示(檢查)(2)由提液高度和揚(yáng)程損失指示(設(shè)計(jì))，2.5離心泵總揚(yáng)程。 2.5.2泵裝置的工作壓頭(1)基本計(jì)

9、算公式Hd:以水柱高度(m)表示的壓力表讀數(shù)Hv:以水柱高度(m)表示的真空表讀數(shù)，(2)公式推導(dǎo)：2.5.3泵裝置的設(shè)計(jì)壓頭(1)基本計(jì)算公式： HST:泵的靜壓頭(mH2O) h注：本節(jié)介紹的計(jì)算泵壓頭的公式也適用于其他各種布置形式的泵裝置，包括自充式。 自灌泵配方，請(qǐng)自學(xué)。例如：泵流量Q=120升/秒，吸入管長度l1=20m；壓力水管長度l2=300m米；吸入管直徑Ds=350毫米，壓力水管直徑DD=300毫米；取水面標(biāo)高為58.0米；泵軸標(biāo)高為60.0米；水廠混合池水面標(biāo)高為90.0米.尋找泵頭。注：i1=0.0065，I2=0.0148吸水口采用水過濾網(wǎng)、一個(gè)90彎頭和一個(gè)直徑為35

10、0 * 300毫米的減壓器；根據(jù)長管，沿壓機(jī)的局部水頭損失占10%2.6.1離心泵的特性曲線：在一定速度下，離心泵的揚(yáng)程、功率和效率與流量的關(guān)系稱為特性曲線。它反映了水泵基本性能的變化規(guī)律，可作為選擇和使用水泵的依據(jù)。不同類型的離心泵有不同的特性曲線，但它們都有一個(gè)共同的變化趨勢(shì)。2.6.2定性分析理論特性曲線、QT泵的理論流量(m3s)。也就是說，泵的流量不考慮泵體內(nèi)的體積損失(如泄漏、回流等)。)；F2葉輪出口面積(m2)；C2r葉輪出口處水流絕對(duì)速度的徑向分速度(ms)。(1)直線QT-HT (2)直線I (3)壓頭損失扣除(摩擦和沖擊扣除(4)容積損失扣除(Q-H線)，(1)液壓效率H

11、:泵體內(nèi)兩部分的液壓損失必然會(huì)消耗一部分功率，這將降低泵的總效率。(2)容積效率v:泵在工作過程中存在泄漏和回流問題以及容積損失。(3)機(jī)械效率m:機(jī)械摩擦損失的總效率；(2) (90)從上述公式可以看出，泵的揚(yáng)程將隨著流量的增加而增加，其軸功率也將增加。對(duì)于這樣的離心泵，如果用在城市供水管網(wǎng)中，會(huì)發(fā)現(xiàn)它對(duì)電機(jī)的運(yùn)行不利。結(jié)論：目前離心泵的葉輪幾乎都采用后彎葉片(約20-30)。這種葉片的特點(diǎn)是隨著揚(yáng)程的增加，泵的流量減小。因此，流量Q和軸功率N之間的對(duì)應(yīng)曲線(Q-H曲線)也將是相對(duì)平緩的上升曲線。對(duì)于電機(jī)，它可以在穩(wěn)定的范圍內(nèi)有效地工作，功率變化很小。2.6.2實(shí)測(cè)特性曲線的討論，(1)揚(yáng)程H隨流量q的增大而減小，(2)水泵的高效段：在一定轉(zhuǎn)速下，離心泵有一個(gè)最高效率點(diǎn)，稱為設(shè)計(jì)點(diǎn)。在泵的經(jīng)濟(jì)工作點(diǎn)周圍一定范圍內(nèi)(一般不低于最高效率點(diǎn)的10%左右)，它屬于高效段，在泵樣中用兩條波形線 標(biāo)出。(3)軸功率隨著