水泵与水泵站讲义.docVIP

水泵与水泵站 一、水泵基础 1.1 水泵 定义：把原动机的机械能转化为被输送液体的能量，使液体能量（动能或势能）得到增加的装置。 分类：按照作用原理的不同分为以下三类。 （1）叶片式水泵：依靠装有叶片的叶轮高速旋转完成对液体的压送，如离心泵、轴流泵、混流泵等。 （2）容积式水泵：依靠泵体工作容积的改变完成对液力的输送，如活塞式往复泵、转子泵等。 （3）其它类型水泵：螺旋泵、射流泵(又称水射器)、水锤泵、水轮泵以及气升泵等。 特点： 往复泵的特点小流量、高扬程。 轴流泵、混流泵的特点大流量、低扬程。 离心泵的特点界于两者之间。 1.2 叶片式水泵 叶片式泵都是依靠叶轮的高速旋转以完成其能量的转换。叶轮中叶片形状的不同，旋转时水流通过叶轮受到的质量力就不同，水流流出叶轮时的方向也就不同根据叶轮出水的水流方向可将叶片式泵分为径向流、轴向流和斜向流3种。径向流的叶轮称为离心泵，液体质点在叶轮中流动时主要受到的是离心力作用。轴向流的叶轮称为轴流泵，液体质点在叶轮中流动时主要受到的是轴向升力的作用。斜向流的叶轮称为混流泵，它是上述两种叶轮的过渡形式，液体质点在这种泵叶轮中流动时，既受离心力的作用，又有轴向升力的作用。图示为给水水工程中常用的单级单吸式离心泵的基本构造。泵包括蜗壳形的泵壳1，和装于泵轴2上旋转的叶轮3。蜗壳形泵壳的吸水口与泵的吸水管4相连，出水口与泵的压水管5相连接。泵的叶轮一般是由两个圆形盖板所组成，盖板之间有若干片弯曲的叶片，叶片之间的槽道为过水的叶槽，如图所示，叶轮的前盖板上有一个大圆孔，这就是叶轮的进水口，它装在泵壳的吸水口内，与泵吸水管路相连通。离心泵在启动之前，应先用水灌满泵壳和吸水管道，然后，驱动电机，使叶轮和水作高速旋转运动，此时，水受到离心力作用被甩出叶轮，经蜗形泵壳中的流道而流入泵的压水管道，由压水管道而输入管网中去。在这同时，泵叶轮中心处由于水被甩出而形成真空，吸水池中的水便在大气压力作用下，沿吸水管而源源不断地流入叶轮吸水口，又受到高速转动叶轮的作用，被甩出叶轮而输入压水管道。这样，就形成了离心泵的连续输水。 1.4 离心泵的主要零件 离心泵的组成主要有：叶轮、泵轴、泵壳、泵座、轴封装置、减漏环、轴承座、联轴器、轴向力平衡装置。 1.4.1 叶轮(工作轮) 分类： （1）按照吸水方式分： 单吸式叶轮：单边吸水，叶轮的前后盖板不对称。 双吸式叶轮：两边同时吸水，叶轮前后盖板对称。 （2）按照叶轮盖板情况分： 封闭式叶轮具有两个盖板的，这种应用最广，前述的单吸式、双吸式叶轮均属这种形式。敞开式叶轮只有叶片没有完整板的叶轮半开式叶轮只有后盖板，没有前盖板的叶轮一般在抽升含有悬浮物的污水泵中，为了避免堵塞，有时采用开式或半开式叶轮。这种叶轮的特点是叶片少，一般仅2～5片。而封闭式叶轮一般有6～8片，多的可至12片。旋转泵叶轮常用材料碳钢和不锈钢。泵轴应有足够的抗扭强度和足够的刚度，其挠度不超过允许值；工作转速不能接近产生共振现象的界转速。叶轮和用来联结。键是转动体之间的连接件 离心泵的泵壳通常铸成蜗壳形，其过水部分要求有良好的水力条件。叶轮工作时，沿蜗壳的渐扩断面上，流量是逐渐增大的，为了减少水力损失，在泵设计中应使沿蜗壳扩断面流动的水流速度是一常数。水由蜗壳排出后，经锥形扩散管而流入压水管。蜗壳上锥形扩散管的作用是降低水流的速度，使流速水头的一部分转化为压力水头。 泵壳的材料选择，除了考虑介质对过流部分的腐蚀和磨损以外，还应使壳体具有作为耐压容器的足够的机械强度。 泵座上有与底板或基础固定用的法兰孔。泵壳顶上设有充水和放气的螺孔，以便在泵起动前用来充水及排走泵壳内的空气。在泵吸水和压水的法兰上，开设有安装真空表和压力表的测压螺孔。在泵壳的底部有放水螺孔，以便在泵停车检修时用来放空积水。另外在泵座的横向槽底开设有泄水螺孔，以便随时走由填料盒内流出的渗漏水滴。所有这些螺孔，如果在泵运动中暂时无用时，可以用带螺纹的丝堵(又叫“闷头”)。泵轴穿出泵壳时，在轴与壳之间存在着间隙，如不采取措施，间隙处就会有泄漏。在轴与壳之间的间隙处设置密封装置，称之为轴封间隙处的液体压力大于大气压力，泵壳内的高压水就会通过此间隙向外大量泄漏间隙处的液体压力为，大气就会从间隙处漏入泵内，从而降低泵的吸水性能。应用较多的轴封装置有填料密封、机械密封。 1．填料密封 较常见的压盖填料型的填料盒，它是由轴封套l、填料2、水封管3、水封环4及压盖5等5个部件所组成。 填料密封结构简单，运行可靠。但填料的寿命不长，对有毒、有腐蚀性及贵重的液体不能保证不泄漏。如发电厂的锅炉给水泵，需输送高温高压水，而泵的转速又高，若用填料密封则很难使泵正常工作。 2．机械密封端面密封叶轮