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保定安裝砂泵什麼價格

發布時間: 2022-07-20 11:30:07

Ⅰ 吸水泵有20米吸程的嗎什麼牌

沒有。大氣壓強十一米多,能在空垂直距離9米吸上水來已經不錯了,有人說自己的井二十米都能吸上來,那是他不懂。你把井打一百米,但是水位在井口下五米,那是你的水泵在五米出吸水,所以,我們所說的井深是按照空垂直空井筒的距離計算而不是你鑽了多少米計算的。如果從深井取水,只能用潛水泵。

Ⅱ  離心泵

一、離心泵的工作原理

圖2-1所示為一個安裝在管路上的離心泵。主要部件有葉輪1與泵殼2等。具有若干彎曲葉片的葉輪安裝在泵殼內,並緊固於泵軸3上。泵殼中央的吸水口4與吸水管路5相連接,側旁的排出口8與排出管路9相連接。

離心泵一般用電動機帶動,在啟動前需向殼內灌滿被輸送的液體。啟動電動機後,泵軸帶動葉輪一起旋轉,充滿葉片之間的液體也隨著轉動,在離心力的作用下,液體從葉輪中心被拋向外緣的過程中便獲得了能量,使葉輪外緣的液體靜壓強提高,同時也增大了流速,一般可達15~25m/s,即液體的動能也有所增加。液體離開葉輪進入泵殼後,由於泵殼中流道逐漸加寬,液體的流速逐漸降低,又將一部分動能轉變為靜壓能,使泵出口處液體的壓強進一步提高,於是液體以較高的壓強,從泵的排出口進入排出管路,輸送至所需的場所。

當泵內液體從葉輪中心被拋向外緣時,在中心處形成了低壓區,由於貯槽液面上方的壓強大於泵吸入口處的壓強,在壓強差的作用下,液體便經吸入管路連續地被吸入泵內,以補充被排出液體的位置。只要葉輪不斷地轉動,液體便不斷地被吸入和排出。由此可見,離心泵之所以能輸送液體,主要是依靠高速旋轉的葉輪。液體在離心力的作用下獲得了能量以提高壓強。

離心泵啟動時,如果泵殼與吸入管路內沒有充滿液體,則泵殼內存有空氣,由於空氣的密度遠小於液體的密度,產生的離心力小,因而葉輪中心處所形成的低壓不足以將貯槽內的液體吸入泵內,此時雖啟動離心泵也不能輸送液體,此種現象稱為氣縛,表示離心泵無自吸能力,所以啟動前必須向殼體內灌滿液體。若離心泵的吸入口位於吸液貯槽液面的上方,在吸入管路的進口處應裝一單向底閥6和濾網7。底閥是防止啟動前所灌入的液體從泵內漏失,濾網可以阻攔液體中的固體物質被吸入而堵塞管道和泵殼。靠近泵出口處的排出管路上裝有調節閥10,以供開車、停車及調節流量時使用。

圖2-1離心泵裝置簡圖

1-葉輪;2-泵殼;3-泵軸;4-吸入口;5-吸入管;6-底閥;7-濾網;8-排出口;9-排出管;10-調節閥

二、離心泵的主要部件

離心泵最主要的部件為葉輪、泵殼與軸封裝置,下面分別簡述其結構和作用。

(1)葉輪葉輪的作用是將原動機的機械能傳給液體,使液體的靜壓能和動能均有所提高。

離心泵的葉輪如圖2-2所示,葉輪內有6~12片彎曲的葉片1。圖中(a)所示的葉片兩側有前蓋板2及後蓋板3的葉輪,稱為閉式葉輪。液體從葉輪中央的入口進入後,經兩蓋板與葉片之間的流道流向葉輪外緣,在這過程中液體從旋轉葉輪獲得了能量,並由於葉片間流道的逐漸擴大,故也有一部分動能轉變為靜壓能。有些吸入口側無前蓋的葉輪,稱為半閉式葉輪,如圖中(b)所示。沒有前、後蓋板的葉輪,稱為開式葉輪,如圖中(c)所示,半閉式與開式葉輪可用於輸送漿料或含有固體懸浮物的液體,因取消蓋板後葉輪流道不容易堵塞,但也由於沒有蓋板,液體在葉片間運動時容易產生倒流,故效率也較低。

圖2-2離心泵的葉輪

(a)閉式;(b)半閉式;(c)開式

閉式或半閉式葉輪在工作時,有一部分離開葉輪的高壓液體漏入葉輪與泵殼之間的兩側空腔中去,而葉輪前側液體吸入口處為低壓,故液體作用於葉輪前、後兩側的壓力不等,便產生了指向葉輪吸入口方向的軸向推力,使葉輪向吸入口側竄動,引起葉輪與泵殼接觸處磨損,嚴重時造成泵的振動。為此,可在葉輪後蓋板上鑽一些小孔(見圖2-3(a)中的1)。這些小孔稱為平衡孔,它的作用是使後蓋板與泵殼之間的空腔中一部分高壓液體漏到低壓區,以減少葉輪兩側的壓力差,從而起到平衡一部分軸向推力的作用,但同時也會降低泵的效率。平衡孔是離心泵中最簡單的一種平衡軸向推力的方法。

按吸液方式的不同,葉輪還有單吸和雙吸兩種。單吸式葉輪的結構簡單,如圖2-3(a)所示,液體只能從葉輪一側被吸入。雙吸式葉輪如圖2-3(b)所示,液體可同時從葉輪兩側吸入。顯然,雙吸式葉輪具有較大的吸液能力,而且基本上可以消除軸向推力。

圖2-3吸液方式(a)單吸式;(b)雙吸式

(2)泵殼離心泵的泵殼又稱蝸殼,因殼內有一個截面逐漸擴大的蝸牛殼形通道,如圖2-4的1所示。葉輪在殼內順著蝸形通道逐漸擴大的方向旋轉,愈接近液體出口,通道截面積愈大。因此,液體從葉輪外緣以高速度被拋出後,沿泵殼的蝸牛形通道向排出口流動,流速便逐漸降低,減少了能量損失,且使部分動能有效地轉變為靜壓能。所以泵殼不僅作為一個匯集由葉輪拋出液體的部件,而且本身又是一個轉能裝置。

為了減少液體直接進入蝸殼時的碰撞,在葉輪與泵殼之間有時還裝有一個固定不動而帶有葉片的圓盤。這個圓盤稱為導輪,如圖2-4中的3所示。導輪具有很多逐漸轉向的流道,使高速液體流過時能均勻而緩和地將動能轉變為靜壓能,從而減少能量損失。

圖2-4泵殼與導輪1-泵殼;2-葉輪;3-導輪

(3)軸封裝置泵軸與泵殼之間的密封稱為軸封。軸封的作用是防止高壓液體從泵殼內沿軸的四周漏出,或者防止外界空氣以相反方向漏入泵殼內。常用的軸封裝置有填料密封和機械密封兩種。

普通離心泵所採用的軸封裝置是填料函,俗稱盤根箱,如圖2-5所示。圖中1是和泵殼連在一起的填料函殼;2是軟填料,一般為浸油或塗石墨的石棉繩;4是填料壓蓋,可用螺釘擰緊,使填料壓緊在填料函殼與轉軸之間,以達到密封的目的;5是內襯套,用來防止填料擠入泵內。由於泵殼與轉軸接觸處可能是泵內的低壓區,為了更好地防止空氣從填料函不嚴密處漏入泵內,故在填料函內裝有液封圈3。如圖2-6所示,液封圈是一個金屬環,環上開了一些徑向的小孔,通過填料函殼上的小管可以和泵的排出口相通,使泵內高壓液體順小管流入液封圈內,以防止空氣漏入泵內,所流入的液體還起到潤滑、冷卻填料和軸的作用。

圖2-5填料函

1-填料函殼;2-軟填料;3-液封圈;4-填料壓蓋;5-內襯套

圖2-6液封圈

對於輸送酸、鹼以及易燃、易爆、有毒的液體,密封的要求就比較高,既不允許漏入空氣,又力求不讓液體滲出。近年來已廣泛採用稱為機械密封的軸封裝置。它由一個裝在轉軸上的動環和另一個固定在泵殼上的靜環所組成,兩環的端面借彈簧力互相貼緊而作相對運動,起到了密封的作用,故又稱為端面密封。圖2-7是國產AX型機械密封裝置的結構,該裝置的左側連接泵殼。螺釘1把傳動座2固定於轉軸上。傳動座內裝有彈簧3、推環4、動環密封圈5與動環6,所有這些部件都隨軸一起轉動。靜環7和靜環密封圈8裝在密封端蓋上,並由防轉銷9加以固定,所有這些部件都是靜止不動的。這樣,當軸轉動時,動環6轉動而靜環7不動,兩環間借彈簧的彈力作用而貼緊。由於兩環端面的加工非常光滑,故液體在兩環端面的泄漏量極少。此外,動環6和泵軸之間的間隙有動環密封圈5堵住,靜環7和密封端蓋之間的間隙有靜環密封圈8堵住,這兩處間隙並無相對運動,故很不易發生泄漏。動環一般用硬材料,如高硅鑄鐵或由堆焊硬質合金製成。靜環用非金屬材料,一般由浸漬石墨、酚醛塑料等製成。這樣,在動環與靜環的相互摩擦中,靜環較易磨損,但從機械密封裝置的結構看來,靜環易於更換。動環與靜環的密封圈常用合成橡膠或塑料製成。

圖2-7機械密封裝置

1-螺釘;2-傳動座;3-彈簧;4-推環;5-動環密封圈;6-動環;7-靜環;8-靜環密封圈;9-防轉銷

機械密封裝置安裝時,要求動環與靜環嚴格地與軸中心線垂直,摩擦面很好地研合,並通過調整彈簧壓力,使端面密封機構能在正常工作時,於兩摩擦面間形成一薄層液膜,以造成較好地密封和潤滑作用。

機械密封與填料密封相比較,有以下優點:密封性能好,使用壽命長,軸不易摩損,功率消耗小。其缺點是零件加工精度高,機械加工較復雜,對安裝的技術條件要求比較嚴格,裝卸和更換零件較麻煩,價格也比填料函的高得多。

三、離心泵的主要性能參數與特性曲線

1.離心泵的主要性能參數

為了正確選擇和使用離心泵,需要了解泵的性能。離心泵的主要性能參數有排量、工作壓力(壓頭)效率和輸入功率,這些參數標注在泵的銘牌上,現將各項意義分述於下。

(1)排量離心泵的排量,是指泵的送液數量能力,是指離心泵在單位時間內所排送的液體體積,以qv表示,單位常為1/s或m3/h。離心泵的排量取決於泵的結構、尺寸(主要為葉輪的直徑與葉片的寬度)和轉速。

(2)工作壓力離心泵的工作壓力又可用壓頭或泵的揚程表示,是指泵對單位重量的液體所能提供的有效能量,工作壓力用kPa或MPa表示,壓頭用水柱高m表示。離心泵的工作壓力取決於泵的結構(如葉輪的直徑、葉片的變曲情況等)、轉速和流量。對於一定的泵,在指定的轉速下,工作壓力與排量之間具有一定的關系。

泵工作時壓力可用實驗方法測定,如圖2-8所示。在泵的進出口處分別安裝真空表和壓力表,真空表與壓力表之間列柏努利方程式,即

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式中pM——壓力表讀出的壓力(表壓)(N/m2);

pv——真空表讀出的真空度(N/m2);

v1、v2——吸入管、壓出管中液體的流速(m/s);

∑hf——兩截面的壓頭損失(m)。

圖2-8泵壓測定安裝圖

1-流量計;2-壓強表;3-真空計;4-離心泵;5-貯槽

由於兩截面之間管路很短,其壓頭損失∑hf可忽略不計。若以hM及hv分別表示壓力表和真空表上的讀數,以液柱高m作計算,則(2-1)可改寫為

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(3)效率在輸送液體過程中,外界能量通過葉輪傳給液體時,不可避免地會有能量損失,故泵軸轉動所做的功不能全部都為液體所獲得,通常用效率η來反映能量損失。這些能量損失包括容積損失、水力損失及機械損失,現將其產生原因分述如下:

容積損失容積損失是由於泵的泄漏造成的。離心泵在運轉過程中,有一部分獲得能量的高壓液體,通過葉輪與泵殼之間的縫隙漏回吸入口,或從填料函處漏至泵殼外,因此,從泵排出的實際流量要比理論排出量為低,其比值稱為容積效率η1

水力損失水力損失是當流體流過葉輪、泵殼時,由於流速大小和方向要改變等原因,流體在泵體內產生沖擊而損失能量,所以泵的實際壓力要比泵理論上所能提供的壓力為低,其比值稱為水力效率η2

機械損失機械損失是泵在運轉時,泵軸與軸承之間、泵軸與填料函之間、葉輪蓋板外表面與液體之間均產生摩擦,從而引起的能量損失。可用機械效率η3表示。

泵的總效率η(又稱效率)等於上述三種效率的乘積,即

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對離心泵來說,一般小型泵的效率為50%~70%,大型泵可達90%。

(4)軸功率離心泵的功率是泵軸所需的功率。當泵直接由電動機帶動時,也就是電動機傳給軸的輸出功率,以N表示,單位為W或kW。有效功率是排送到管道的液體從葉輪所獲得的功率,以Ne表示。由於有容積損失、水力損失與機械損失,所以泵的軸功率大於有效功率,即

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而有效功率可寫成

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式中qv——泵的排量(m3/s);

h——泵的壓頭(m);

ρ——被輸送液體的密度(kg/m3);

g——重力加速度(m/s2)。

若式(2-5)中Ne用kW來計量,則

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泵的功率為

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p為泵的工作壓力。

2.離心泵的特性曲線

前已述及離心泵的主要性能參數是排量、工作壓力(壓頭)、泵功率及效率,其間的關系由實驗測得,測出的一組關系曲線稱為離心泵的特性曲線或工作性能曲線,此曲線由泵的製造廠提供,並附於泵樣本或說明書中,供使用部門選泵和操作時參考。

圖2-9為國產4B20型離心水泵在n=2900r/min時的特性曲線,由h-qv、N-qv及η-qv三條曲線所組成。特性曲線是在固定的轉速下測出的,只適用於該轉速,故特性曲線圖上都標明轉速n的數值。

(1)h-qv曲線表示泵的壓頭與排量的關系。離心泵的工作壓力普遍是隨排量的增大而下降(在排量極小時可能有例外)。

(2)N-qv曲線表示泵的軸功率與排量的關系。離心泵的功率隨排量的增大而上升,排量為零時軸功率最小。所以離心泵啟動時,應關閉泵的出口閥門,使啟動電流減少,以保護電機。

(3)η-qv曲線表示泵的效率與排量的關系。從圖2-9所示的特性曲線看出,當qv=0時η=0,隨著排量的增大,泵的效率隨之而上升並達到一最大值;以後排量再增,效率便下降。說明離心泵在一定轉速下有一最高效率點,稱為設計點。泵在與最高效率相對應的排量及壓頭下工作最為經濟,所以與最高效率點對應的qv、h、N值稱為最佳工況參數。離心泵的銘牌上標出的性能參數就是指該泵在運行時效率最高點的狀況參數。但實際上離心泵往往不可能正好在該條件下運轉,因此一般只能規定一個工作范圍,稱為泵的高效率區,通常為最高效率的92%左右。選用離心泵時,應盡可能使泵在此范圍內工作。

圖2-94B20型離心水泵的特性曲線

3.離心泵的轉速對特性曲線的影響

離心泵的特性曲線都是在一定轉速下測定的,但在實際使用時常遇到要改變轉速的情況,這時速度三角形將發生變化,泵壓、排量、效率及泵功率也隨之改變。當液體的粘度不大且泵的效率不變時,泵排量、泵壓頭、軸功率與轉速的近似關系為:

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式中qv1、h1、N1——轉速為n1時泵的性能參數;

qv2、h2、N2——轉速為n2時泵的性能參數。

當轉速變化小於20%時,可以認為效率不變,用上式進行計算誤差不大。

4.葉輪直徑對特性曲線的影響

如果只將葉輪切削而使直徑變小,且變化不大,效率可視為基本上不變,則qv與D成正比。在固定轉速之下,h與D2成正比,於是N與D3成正比。葉輪直徑和泵排量、泵壓頭、軸功率之間的近似關系為:

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式中qv1、h1、N1——葉輪直徑為D1時泵的性能參數;

qv2、h2、N2——葉輪直徑為D2時泵的性能參數。

上述關系只有在直徑的變化不超過20%時才是可用的。

屬於同一系列的泵,其幾何形狀完全相似,葉輪的直徑與厚度之比是固定的。這種幾何形狀相似的泵,因直徑不同而引起的性能變化,qv與D3成正比,h與D2成正比,於是N與D5成正比。葉輪直徑和排量、壓頭、功率之間的近似關系為:

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式中qv1、h1、N1——葉輪直徑為D1時泵的性能;

qv2、h2、N2——葉輪直徑為D2時泵的性能。

5.液體物理性質的影響

泵生產部門所提供的離心泵特性曲線一般都是在一定轉速和常壓下,以常溫的清水為工質做實驗測得的。當所輸送的液體性能與水相差較大時,要考慮粘度及密度對特性曲線的影響。

(1)粘度的影響離心泵所輸送的液體粘度愈大,泵體內能量損失愈多。結果泵的工作壓力、排量都要減少,效率下降,而功率則要增大,所以特性曲線改變。

(2)密度的影響由離心泵的基本方程式看出,離心泵的壓頭、排量均與液體的密度無關,則泵的效率亦不隨液體的密度而改變,所以,h-qv與η-qv曲線保持不變。但是泵的軸功率隨液體密度而改變。因此,當被輸送的密度與水不同時,原產品目錄中對該泵所提供的N-qv曲線不再適用,此時泵的軸功率可按式(2-9)重新計算。

(3)溶質的影響如果輸送的液體是水溶液,濃度的改變必然影響液體的粘度和密度。濃度越高,與清水差別越大。濃度對離心泵特性曲線的影響,同樣反映在粘度和密度上。如果輸送液體中含有懸浮物等固體物質,則泵特性曲線除受濃度影響外,還受到固體物質的種類以及粒度分布的影響。

四、離心泵的安裝高度和氣蝕現象

(一)氣蝕現象

離心泵通過旋轉的葉輪對液體作功,使液體能量(包括動能和靜壓能)增加,在葉輪運動的過程中,液體的速度和壓力隨之變化。通常離心泵葉輪入口處是壓力最低的地方。如果這個地方液體的壓力等於或低於在該溫度下液體的飽和蒸汽壓力pv,就會有蒸汽從液體中大量逸出,形成許多蒸汽和氣體相混合的小氣泡。這些小氣泡隨液體流到高壓區時,由於氣泡內為飽和蒸汽壓,而氣泡周圍大於飽和蒸汽壓,因而產生了壓差。在這個壓差作用下,氣泡受壓破裂而重新凝結。在凝結過程中,液體質點從四周向氣泡中心加速運動,在急劇凝結的一瞬間,質點互相撞擊,產生很高的局部壓力。這些氣泡如果在金屬表面附近破裂而凝結,則液體就像無數小彈頭一樣,連續打擊在金屬表面上。在壓力很大(幾百大氣壓)頻率很高(每秒幾萬次之多)的連續打擊下,金屬表面逐漸因疲勞而破壞,這種現象叫做汽蝕現象。離心泵在嚴重的汽蝕狀態下運轉時,發生汽蝕的部位很快就被破壞成蜂窩或海綿狀,使泵的壽命大大地縮短。同時,因汽蝕引起泵體振動,泵的吸液能力和效率也大大下降。為了保證離心泵的正常操作,避免發生汽蝕,泵安裝的吸水高度絕對不能超過規定,以保證泵入口處的壓力大於液體輸送溫度下的飽和蒸汽壓。

(二)離心泵的安裝高度

我國的離心泵規格中,採用兩種指標對泵的安裝高度加以限制,以免發生汽蝕,現將這兩個指標介紹如下。

1.允許吸上真空高度

允許吸上真空高度hs是指泵入口處壓力p1可允許達到的最高真空度,其表達式為

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式中hs——離心泵的允許吸上真空高度,m液柱;

pa——大氣壓(N/m2);

ρ——被輸送液體的密度(kg/m3)。

要確定允許吸上真空度與允許安裝高度hg之間關系,可設離心泵吸液裝置如圖2-10所示。以貯槽液面為基準面,列出槽面0-0與泵入口1-1截面的柏努利方程式,則

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式中,∑hf為液體流經吸入管路時所損失的壓頭(m)。由於貯槽是敞口的,則p0為大氣壓pa

上式可寫成

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將式(2-10)代入上式,則

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此式可用於計算泵的安裝高度。

圖2-10離心泵吸液示意圖

由上式可知,為了提高泵的允許安裝高度,應該盡量減少

和∑hf。為了減少

,在同一流量下,應選用直徑稍大的吸入管以外,吸入管應盡可能地短,並且盡量減少彎頭和不安裝截止閥等。

泵製造廠只能給出hs值,而不能直接給出hg值。因為每台泵使用條件不同,吸入管路的布置情況也各異,有不同的

和∑hf值,所以只能由使用單位根據吸入管路具體的布置情況,由計算確定hg

在泵樣本或說明書中所給出的hs是指大氣壓力為10mH2O,水溫為20℃狀態下的數值,如果泵的使用條件與該狀態不同時,則應把樣本上所給出的hs值,換算成操作條件下的h′s值,其換算公式為

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式中h′s——操作條件下輸送液體時的允許上真空高度(mH2O);

hs——泵樣本中給出的允許吸上真空度高(mH2O);

ha——泵工作處的大氣壓(mH2O);

hr——操作溫度下液體的飽和蒸汽壓(mH2O)。

泵安裝地點的海拔越高,大氣壓力就越低,允許吸上真空度就小,若輸送液體的溫度越高,或液體越易揮發所對應的飽和蒸汽壓就越高,這時,泵的允許吸上真空度也就越小。不同海拔高度時大氣壓如表2-1。

表2-1不同海拔高度的大氣壓力

2.汽蝕餘量

汽蝕餘量△h是指離心泵入口處,液體的靜壓頭

與動壓頭

之和超過液體在操作溫度下的飽和蒸氣壓頭

的某一最小指定值,即

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式中△h——汽蝕餘量(m);

pr——操作溫度下液體飽和蒸汽壓(N/m2)。

將式(2-11)與(2-14)合並可導出汽蝕餘量△h與允許安裝高度hg之間關系為

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式中p0為液面上方的壓力,若為敞口液面,則

p0=pa

應當注意,泵性能表上△h值也是按輸送20℃水而規定的。當輸送其它液體時,需進行校正。

由上可知,只要已知允許吸上真空高度hs與汽蝕餘量△h中的任一個參數,均可確定泵的安裝高度。

五、離心泵的類型與選擇

1.離心泵的類型

工業生產中被輸送液體的性質、壓強、流量等差異很大,為了適應各種不同要求,離心泵的類型也是多種多樣的。按液體的性質可分為水泵、耐腐蝕泵、油泵、雜質泵等;按葉輪吸入方式可分為單吸泵與雙吸泵;按葉輪數目又可分為單級泵與多級泵。各種類型的離心泵按照其結構特點各自成為一個系列,並以一個或幾個漢語拼音字母作為系列代號,在每一系列中,由於有各種不同的規格,因而附以不同的字母和數字來區別。現對工廠中常用離心泵的類型作簡要說明。

(1)水泵(B型、D型、Sh型)凡是輸送清水以及物理、化學性質類似於水的清潔液體,都可以用水泵。

應用最廣泛的為單級單吸懸臂式離心水泵,其系列代號為B,稱B型水泵,其結構如圖2-11所示。泵體和泵蓋都是用鑄鐵製成,全系列揚程范圍為8~98m,排量范圍為4.5~360m3/h。

若所要求的壓頭較高而流量並不太大時,可採用多級泵,如圖2-12所示,在一根軸上串聯多個葉輪,從一個葉輪流出的液體通過泵殼內的導輪,引導液體改變流向,同時將一部分動能轉變為靜壓能,然後進入下一個葉輪入口,液體從幾個葉輪多次接受能量,故可達到較高的壓頭。我國生產的多級泵系列代號D,稱為D型離心泵,一般自2級到9級,最多可到12級,全系列揚程范圍為14~351m,排量范圍為10.8~850m3/h。

若輸送液體的流量較大而所需的壓頭並不高時,則可採用雙吸泵。雙吸泵的葉輪有兩個入口,如圖2-13所示。由於雙吸泵葉輪的厚度與直徑之比加大,且有兩個吸入口,故輸液量較大。我國生產的雙吸離心泵系列代號為Sh,全系列揚程范圍為9~140m,排量范圍為120~12500m3/h。

(2)耐腐蝕泵(F型)輸送酸、鹼等腐蝕性液體時應採用耐腐蝕泵,其主要特點是和液體接觸的部件用耐腐蝕材料製成。各種材料製造的耐腐蝕泵在結構上都要求簡單,易更換零件,檢修方便。都用F作為耐腐蝕泵的系列代號。在F後面再加一個字母表示材料代號,以作區別。我國生產的F型泵採用了許多材料製造,例如:

圖2-11B型水泵結構圖

1-泵體;2-葉輪;3-密封環;4-護軸套;5-後蓋;6-泵軸;7-托架;8-聯軸墨部件

圖2-12多級泵示意圖

圖2-13雙吸泵示意圖

灰口鑄鐵——材料代號為H,用於輸送濃硫酸;

高硅鑄鐵——材料代號為G,用於輸送壓強不高的硫酸或以硫酸為主的混酸;

鉻鎳合金鋼——材料代號為B,用於常溫輸送低濃度的硝酸、氧化性酸液、鹼液和其他弱腐蝕性液體;

鉻鎳鉬鈦合金鋼-材料代號為M,最適用於硝酸及常溫的高濃度硝酸;

聚三氟氯乙稀塑料-材料代號為S,適用於90℃以下的硫酸、硝酸、鹽酸和鹼液。

耐腐蝕泵的另一個特點是密封要求高。由於填料本身被腐蝕的問題也難徹底解決,所以F型泵根據需要採用機械密封裝置。

F型泵全系列的揚程范圍為15~105m,排量范圍為2~400m3/h。

圖2-14B型水泵系列特性曲線

表2-2B型水泵性能表(部分)

註:括弧內數字是JO型電機功率。

(3)雜質泵(P型)輸送懸浮液及粘稠的漿液等常用雜質泵。在非金屬礦產加工過程中得到廣泛地應用。系列代號為P,又細分為污水泵PW、砂泵PS、泥漿泵PN等。對這類泵的要求是:不易被雜質堵塞、耐磨、容易拆洗。所以它的特點是葉輪流道寬,葉片數目少,常採用半閉式或開式葉輪。有些泵殼內襯以耐磨的鑄鋼護板或橡膠襯板。

在泵的產品目錄或樣本中,泵的型號是由字母和數字組合而成,以代表泵的類型、規格等,現舉例說明。

8B29A:

其中8——泵吸入口直徑,英寸,即8×25=200mm;

B——單級單吸懸臂式離心水泵;

29——泵的揚程,m;

A——該型號泵的葉輪直徑經切割比基本型號8B29的小一級。

為了選用方便,泵的生產部門常對同一類型的泵提供系列特性曲線,圖2-14就是B型水泵系列特性曲線圖。把同一類型的各型號泵與較高效率范圍相對應的一段h-qv曲線,繪在一個總圖上。圖中扇形面的上方弧形線代表基本型號,下方弧形線代表葉輪直徑比基本型號小一級的型號A。若扇形面有三條弧形線,則中間弧形線代表型號A,下方弧形線代表葉輪直徑比基本型號再小一級的型號B。圖中的符號與數字見圖內說明。

2.離心泵的選擇

離心泵的選擇,一般可按下列的方法與步驟進行:

(1)確定輸送系統的流量與工作壓力(壓頭) 液體的輸送量一般為生產任務所規定,如果流量在一定范圍內變動,選泵時應按最大流量考慮。根據輸送系統管路的安排,用柏努利方程式計算在最大流量下管路所需的壓頭。

(2)選擇泵的類型與型號根據被輸送液體的性質和操作條件確定泵的類型。按已確定的流量Qe和壓頭he或工作壓力p從泵樣本或產品目錄中選出合適的型號。選出的泵能提供的排量Q和壓頭h不見得與管路所要求的Qe和壓頭he或工作壓力p完全相符,而且考慮到操作條件的變化和應具備一定的潛力,所選的泵可以稍大一些,但在該條件下泵的效率應比較高,即點(Qe、he)坐標位置應靠近在泵的高效率范圍所對應的h-qv曲線下方。

泵的型號選出後,應列出該泵的各種性能參數(表2-2是B型泵的性能表(部分))。

(3)核算泵的軸功率若輸送液體的密度大於水的密度時,可按式(2-7)核算泵的軸功率。

Ⅲ 消防泵型號後面的BL AL分別是什麼意思

XBD企業代號 4.5 -揚程45米 30--流量每秒30L 125--進出水口徑125MM 200--葉輪直徑 A--一次切割 L 立式。

液體泵分類:

1、按泵軸方向可分為卧式、立式、斜式。

2、按殼體剖分型式分為徑向剖分式和軸向剖分式。

3、按級數分為單級和復級。

4、按吸入形式分為單吸和雙吸。

5、按水泵形式分各中心支承式,管道式、共座式、分座式、可移式。

6、按驅動方式分為直接連接、齒輪傳動式、液力偶合傳動式、皮常傳多式和共軸式。

7、按特殊結構分為液下式、筒式、雙壁殼式、地坑筒式、抽出式、自吸式、潛液式和屏蔽式。

8、按軸向力平衡方式分為平衡鼓式、平衡盤式、自身平衡式和平衡孔式。

9、按用途不同主要分為鍋爐給水泵、循環水泵、排污泵、雜質泵、砂泵、渣漿泵、泥漿泵、污水泵、清水泵、消防泵、流程泵、增壓泵、耐腐蝕泵。

10、按材質不同分為:鑄鐵泵、不銹鋼泵、塑料泵、氟塑料泵、工程塑料泵。

11、按結構形式分為離心泵,隔膜泵,齒輪泵,柱塞泵,往復泵,真空泵,噴射泵。




選泵基本數據:

1、介質的特性:介質名稱、比重、粘度、腐蝕性、毒性等。

2、介質中所含固體的顆粒直徑、含量多少。

3、介質溫度:(℃)。

4、所需要的流量 一般工業用泵在工藝流程中可以忽略管道系統中的泄漏量,但必須考慮工藝變化時對流量的影響。農業用泵如果是採用明渠輸水,還必須考慮滲漏及蒸發量。

5、壓力:吸水池壓力,排水池壓力,管道系統中的壓力降(揚程損失)。

6、管道系統數據(管徑、長度、管道附件種類及數目,吸水池至壓水池的幾何標高等)。

如果需要的話還應作出裝置特性曲線。 在設計布置管道時,應注意如下事項:

1、合理選擇管道直徑,管道直徑大,在相同流量下、液流速度小,阻力損失小,但價格高,管道直徑小,會導致阻力損失急劇增大,使所選泵的揚程增加,配帶功率增加,成本和運行費用都增加。因此應從技術和經濟的角度綜合考慮。

2、排出管及其管接頭應考慮所能承受的最大壓力。

3、管道布置應盡可能布置成直管,盡量減小管道中的附件和盡量縮小管道長度,必須轉彎的時候,彎頭的彎曲半徑應該是管道直徑的3~5倍,角度盡可能大於90°。

4、泵的排出側必須裝設閥門(球閥或截止閥等)和逆止閥。閥門用來調節泵的工況點,逆止閥在液體倒流時可防止泵反轉,並使泵避免水錘的打擊。(當液體倒流時,會產生巨大的反向壓力,使泵損壞)。

Ⅳ 潛污泵安裝套什麼定額

解釋: 一般潛水排污泵可以套0.二噸以內的定額,因為一般潛水排污泵的重量都不會超過0.二噸。 簡介: 潛水排污泵是一種泵與電機連體,並同時潛入液下工作的泵類產品,能將污水中長纖維、袋、帶、草、布條等物質撕裂、切斷,然後順利排放,特別適合於輸送含有堅硬固體、纖維物的液體以及特別臟、粘、滑的液體。AS、AV型潛水式排污泵。 主要用途: ①企業單位廢水排放。 ②城市污水處理廠排放系統。 ③地鐵、地下室、人防系統排水站。 ④醫院、賓館、高層建築污水排放。 ⑤住宅區的污水排水站。 ⑥市政工程,建築工地中稀泥漿的排放。 ⑦自來水廠的給水裝置

Ⅳ 水力旋流器使用時應注意什麼

水力旋流器使用時應注意:礦漿在給入水力旋流器之前,應用篩網將其中的過大礦粒、木渣、草根等雜質除去,對於小直徑的旋流器和與磨礦機閉路工作的旋流器,尤為重要。給入旋流器的礦漿必須有一定的壓力,並保持穩定不變,才能取得好的分級效果,在實際生產過程中,一般均用砂泵直接給礦,由於受砂泵本身運行狀態的影響,經常會出現給礦壓力的波動,由此造成給礦量的波動,為減少波動,需要安裝變頻器,以隨時根據情況的變化來調整砂泵轉數,以此來穩定給礦壓力。如果您是分級機的客戶,或者您在分級機的使用方面有什麼問題,我們將為您免費提供分級機應用的專業解決方案!即刻撥打,了解更多,相信與「新興」人的溝通一定會對您的選擇有所幫助!您也可以登錄我廠網站:
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Ⅵ  泥漿輸送設備

在非金屬礦產加工生產中,物料的濕法細磨、分級、壓濾脫水等許多地方都要用泥漿輸送設備。對於各種不同的用途,泥漿輸送設備有離心式和容積式兩種。前者如葉輪式泥漿泵、砂泵;後者如往復式隔膜泵、螺桿泵等。

一、離心式泥漿泵

(一)離心式泥漿泵的工作原理

離心式泥漿泵又名砂泵,其結構與離心式水泵相似,如圖6-7所示。

圖6-7離心式泥漿泵

1-聯軸器;2-主軸;3-軸承座;4-軸承;5-填料壓蓋;6-軸套;7-水封填料箱;8-平衡盤;9-後襯套;10-葉輪;11-前襯套;12-前殼體;13-後殼體;14-機座

在泥漿泵的殼體內有一個葉輪10,被安裝在直接與電動機軸相聯或為傳動裝置帶動的旋轉主軸上。葉輪上有數片均勻分布的形狀特殊的葉片,在葉片間形成了泥漿的通道。泵殼為螺旋形蝸殼。泥漿進口管安於殼體的軸心處,泥漿出口管裝在殼體的切線方向上。

當葉輪隨主軸高速旋轉時,殼體內泥漿受葉片的推動,跟隨旋轉,產生了很大的離心力,這種離心力所具有的壓強,即為葉輪處泥漿的動壓頭。當泥漿流到殼體出口處時,流道擴大流速降低,於是部分動壓頭轉化為靜壓頭,當此壓頭高於泵外系統的壓頭時,泥漿就被排出泵外。

隨著泵內泥漿的排出,葉輪中部逐漸降為負壓,於是機外的泥漿被吸入,砂泵就是這樣把泥漿不斷地吸入和排出,進行著輸送工作。

由離心泵的工作原理可見,泵的壓頭是隨著葉輪直徑和轉速的增加而增大的,但受到泵用材料強度、製造精度、耗用功率等方面的影響,離心泵葉輪直徑不宜過大,轉速不宜過高,因此,離心式泥漿泵的壓力不能很高,單級泵的壓力,一般不超過0.2MPa。

(二)主要結構部件和特點

1.葉輪

葉輪10是直接作用於泥漿的部件,要求它有足夠的強度和耐磨性。它選用耐磨材料製造,如灰口鑄鐵、高硅鑄鐵、鎳鉻鑄鐵、鑄鋼、鈦合金、天然橡膠和合成橡膠等。一般採用開式和半開式葉輪,為加強葉片的剛性和強度,也可採用閉式葉輪。葉輪內的流道寬大平滑,葉片短厚而片少(2~4片)。

在葉輪前後蓋板上還制有徑向或旋轉方向凸出的付葉片,用於防止固體顆粒進入軸封裝置。

在葉輪的後蓋板上應開4~6個小孔,使葉輪後方與吸入口處的壓力盡量一致,以達到平衡軸向力的目的。這種開平衡孔辦法簡單易行,但會引起泥漿迴流,泵送效率降低,同時仍有10%~25%的軸向力得不到平衡。採用安裝盤8的辦法,可進一步平衡軸向力。

2.殼體

離心式泥漿泵的殼體,內部曲線平滑,流道寬大,殼體內密封環(圖6-7中密封環已與前襯套整體製造)與葉輪進口處外緣的間隙較大。一般把殼體做成剖分式結構,即分成前殼體12和後殼體13,以便於清洗和處理阻塞事故。裝配時,殼體的中心線與葉輪旋轉中心線重合。在殼體內表面,還分別襯有前殼護板襯套11和後殼護板襯套9,這些橡膠質的護板襯套有較好的耐磨性,容易更換,對殼體起保護作用。

殼體內環形通道截面的變化較小,外形近似圓盤形,泵送的效率較低。

為了保證泥漿泵在整個使用期間不因部件的磨損而降低送漿效率,可裝設葉輪與殼體間隙的調整機構。

為了在泵的使用過程中及時清除堵塞物,應在殼體的適當位置開設檢修孔。在剖分式殼體上採用搖臂連接方式,有利於快速裝拆。

3.主軸與軸承

主軸使用碳素鋼等材料製成,有足夠剛性和強度。如在它的軸封部位上加裝耐磨材料製成的軸套,則可提高其使用壽命。主軸一端通過法蘭式撓性聯軸器1與電機轉軸相聯,主軸的另一端裝著葉輪10。整個主軸用軸承4安裝在泥漿泵的機座14上。

因為離心泵工作時有軸向力存在,所以安裝主軸的軸承應選用止推滾動軸承。如果軸向力不大或泵的功率較少,也可以選用徑向滾動軸承或巴氏合金襯里的滑動軸承。

4.軸封裝置

在旋轉主軸與固定殼體的交接處,必須有軸封裝置,它對泵的使用情況和泵送效率有很大的影響,多數採用簡單的壓蓋填料箱軸封裝置。帶水封環的填料箱結構效果較好。

填料箱安裝在殼體上,或與殼體整體製造。填料又稱盤根,是一種用浸透潤滑油脂的棉麻纖維或合成纖維製成的軟填料,或是在纖維中加入軟金屬的半金屬填料,或在纖維中混入石墨、石棉等製成填料。軸封的嚴密性用松緊填料壓蓋的方法來保證。壓蓋常用青銅等耐磨材料製成。在水封環中注入干凈的水,使填料箱得到經常的沖洗,這樣即使有固體顆粒進入填料箱,也會被及時排出,以延長填料壽命,避免主軸表面的磨損。

(三)離心式泥漿泵的使用

1.這種泵是依靠葉輪帶動泥漿旋轉,使其產生離心力來工作的,泥漿在離心力作用下所產生的壓力為

非金屬礦產加工機械設備

式中ρ——泥漿密度(g/cm3);

ω——泥漿旋轉角速度(rad);

r——泥漿旋轉半徑(m)。

可見,離心力所產生的壓力與該流體的密度成正比。如果泥漿中含有較多空氣,那末泵送這種泥漿時所產生的壓力就很小,甚至難以送出去,這就是「氣縛」現象。所以在開泵以前,泵內和吸入管內必須充滿泥漿,排除空氣。也可將泵體置於受吸液面之下,讓泥漿自己流入泵內,免去了「灌泵」操作。

2.保證有良好的軸封,防止空氣漏入泵體,調緊填料壓蓋可加強軸封的嚴密性。但調得過緊,會因填料與主軸摩擦阻力急劇增大而使主軸無法轉動。

3.安裝吸入管時應盡量少用彎管和接頭,以免影響吸入高度,管道介面處要嚴密無縫,不能漏氣,可用肥皂水作泄漏試驗。吸入管上不能產生有留氣體的「氣袋」。

4.根據離心泵的特性曲線,泥漿輸送量可用出漿管道上的閥門進行調節。

5.離心式泥漿泵是一種高速轉動的機械,主軸可以與電機軸直聯,但須注意兩軸對中整個設備應在同一基礎,不與其它基礎相連,以免發生共振。

6.配管(吸入管,輸漿管)應有其它構件支撐,避免殼體荷載過重。

(四)主要性能

現在我國此類泵產品有PN型泥漿泵,用來輸送最大濃度按重量計不超過50%~60%濃度的泥漿或含砂漿;PS型砂泵,輸送含固體物質按重量計不超過65%的含砂量或污濁液體。它們的規格、性能見表6-7、表6-8,性能曲線見圖6-8、圖6-9。

二、往復隔膜式泥漿泵

往復隔膜泥漿泵簡稱隔膜泵。

普通結構的隔膜泵能輸出壓力為0.8~1.2MPa的流體,在非金屬礦產加工生產中常用隔膜泵為壓濾機供漿。一般泵送的壓力越高,過濾效率越高,榨取的泥料含水率越低。我國能製造輸送壓力為2MPa以上的隔膜泵。

(一)隔膜泵的結構

表6-7PN型泥漿泵規格性能(摘)

註:1、2、3、4為出口徑毫米數被25除所得整數值;P為雜質泵;N為泥漿泵。

表6-8PS型砂泵性能(摘)

註:

、4為出口徑毫米數被25除所得整數值;P為雜質泵;S為砂泵。

圖6-82PN型泥漿泵性能曲線圖

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按缸體數目不同,隔膜泵有單缸泵、雙缸泵和多缸泵。雙缸泵比單缸泵的生產能力大,輸漿的速度和壓力較均勻,因此,電機的負荷也較均勻。多缸泵的性能則更好,如相位差為120。的三缸泵,其瞬間最小流量約為平均流量的87%,瞬時最大流量為平均流量的106%。但多缸泵結構比較復雜,造價較高。目前使用最廣泛的是雙缸隔膜泵,它的結構如圖6-10所示。

雙缸泵實質上是由二個單缸泵組合的,把二個泵送系統對稱地安裝在機架兩側,共用電動機、機械傳動機構、進漿管道和出料管道。所以只要剖析其中一個泵送系統就可以了。

它的結構部件主要有機架、機械傳動系統、柱塞和柱塞缸、隔膜和隔膜室、閥門和閥門室、空氣室、壓力調節器等。

1.機架

它是安裝和支承機械傳動系統和泥漿輸送系統的構件,用鑄鐵或鑄鋼整體鑄造而成,在其裝配面上需經機械加工。也可用鋼板焊接而成或用裝配式結構。機架的形狀有立式喇叭狀(圖6-10)和立式四稜柱狀兩種。通過地腳螺絲安裝在混凝土基礎上,要求機架的製造在保證有足夠的剛性和強度前提下,減輕重量,節約材料,縮小外形尺寸。

圖6-10雙缸隔膜泵

1-曲柄;2-連桿;3-柱塞;4-壓蓋;5-填料;6-管道;7-柱塞缸;8-隔膜室;9-隔膜;10-進漿閥;11-閥門室;12-出漿閥;13-管道;14-空氣室;15-出漿管;16-電動機;17、18-螺栓;19-貯油筒;20-保險閥;21-輸油閥

2.機械傳動系統

隔膜泵的送液作用,首先是由於泵體上柱塞3往復運動而獲得。根據機械運動原理,柱塞在曲柄連桿機構帶動下作往復運動時,往復的頻率,或者說曲柄軸的轉速是受到一定限制的。為不使這種往復運動產生過大的慣性沖擊力,在負荷較大的情況下,通常要求曲柄軸的轉速小於60r/min。所以隔膜泵的傳動系統,在傳遞動力的同時還必須有一定的減速比。

隔膜泵上的機械傳動系統有減速器傳動和皮帶傳動兩種形式。圖6-10所示為減速器傳動。電動機與減速器都安裝在泵體的機架上。電動機16的主軸與減速器輸入軸相聯。減速器的輸出軸上安裝著曲柄1,當曲柄旋轉時,連桿2和柱塞3作上下往復運動。這種形式使整個設備結構緊湊,外形美觀;皮帶傳動機構,是電動機經二級皮帶輪傳動使曲柄旋轉的機構,撓性皮帶對設備有一定的保險作用,直徑與重量較大的皮帶輪有飛輪作用,使電機負荷比較均勻,且具有加工比較容易等優點。其缺點是設備笨重,外形尺寸和佔地面積較大。

3.柱塞和柱塞缸

圓柱形的柱塞3是一條鋼柱(鑄鐵空心件),它可以在柱塞缸7內作上下往復運動,柱塞與柱塞缸的接觸表面,按配合要求作了很好的精加工。為加強它們之間配合緊密度,在柱塞缸的上部安裝有壓蓋填料箱式密封裝置,調節緊固螺柱,可使壓蓋4壓緊填料5,增加缸內密封性。柱塞缸下部稍有擴大,內貯液壓油,一側有孔徑管道6與壓力調節器的貯油筒19底部相通,另一側有孔與隔膜室8的右半室相通。

4.隔膜和隔膜室

隔膜室8中的隔膜9是這種往復式泥漿泵的特有部件。隔膜通常是一塊厚10~25mm的圓形橡皮。有很好的強度和柔軟性,耐熱、耐油。選用Ⅰ-1組低硬度耐油橡膠比較適宜,它的拉斷力不小於8MPa,拉斷伸長率不小於350%,拉斷永久變形不大於30%。隔膜把隔膜室分成左右兩室,右室徑孔板通柱塞缸,左室徑孔板通閥門室11。所以,隔膜把機械活動部分與泥漿輸送部分隔離開來,使隔膜泵具有耐磨、使用壽命長、容易清洗、不易堵塞等優點。

5.閥門和閥門室

在閥門室11中有進漿閥10和出漿閥12。進漿閥下方與進漿管道相連;出漿閥上方與出漿管道13及空氣室14相連,對閥門的要求是:①閥的流通面積較大,對液流的阻力較小;②閥的閉啟靈活自如。關閉時,閥體與閥座之間的接觸嚴密無泄漏,開啟時,閥體離閥座的距離適當,容易復位;③閥體本身重量恰當,當依靠其自重落在閥座上時,沖擊力小。同時,不會輕易離位,閥門閉合良好;④閥的強度、剛性耐磨性好,在承受相當大壓力時,不會變形和破壞。在受泥漿多次沖擊後,仍能保持原形;⑤進漿閥和出漿閥可以互換。

目前常用的有球形閥和平板閥兩種,它們都是單向閥。依靠液壓向上頂開,依靠自重落下復位。有些泵在閥座上方的閥門室里,裝有擋蓋,用以限制閥體離座的距離。為檢修、安裝、清洗的方便,閥門室上開有檢修孔,平時用蓋板封閉著。

6.空氣室

空氣室是一個圓球形(或圓柱形等)的中空殼體,內部充填著一定壓力(一般為大氣壓)的空氣。空氣室底部與閥門室和出漿管相通,空氣室頂部裝有指示輸漿壓力的壓力表。

由於柱塞在整個沖程中的往復運動是變速運動,所以隔膜泵送漿的瞬時壓力與流量會隨著時間有相應的起伏變化。這種不均勻的脈動輸液情況,說明液體在通過泵體和配管時有加速度存在。由加速度所產生的阻抗,會增加泵用電機的消耗功率,並引起液流沖擊,加劇管道磨損,縮短設備使用壽命,還使泵體和配管產生振動,發生噪音。為了緩和這種脈動情況,採取了一些措施,如將單缸泵改為雙缸泵或多缸泵,安裝彈簧式緩沖裝置等,設置空氣室則是一種最簡單而有效的辦法。

在泵的排出沖程、出漿管道中壓力增大時,封閉在空氣室中的空氣被壓縮,吸收部分壓力能,貯存部分液體,使管道內的壓力和流量不會上升得太高;在管道中壓力逐步降低時,被壓縮的氣體膨脹,釋放出壓力能。貯存的液體補充到管道的液流中,使出漿管道內的壓力和流量不會迅速減少。所以,空氣室好似電路中的濾波器一樣,對管道中的液流起到了緩沖脈動作用。

由於泵的脈動輸液情況,使壓力表指針時常擺動較大,影響壓力表使用壽命。為了保護壓力表,可安裝壓力表開關,只在讀示壓力時才將開關打開。壓力表與空氣室的連接管最好選用螺旋管,以免操作不慎時泥漿直接噴入表中,影響精度。

7.壓力調節器

壓力調節器由貯油筒19(圖6-10)、保險閥20和輸油閥21等組成。貯油筒內裝滿與柱塞缸中同樣的液壓油,它的底部經管道6與柱塞缸7相通。保險閥20被壓力彈簧壓在閥座上,壓力大小可由螺旋18調節。輸油閥被拉力彈簧拉緊在閥座上,拉力大小由螺旋17調節。

隔膜泵的壓力調節過程是這樣進行的:當柱塞3向上運動時,柱塞缸內壓力降低,形成負壓,在外界大氣壓與缸內壓力差值大到足以克服拉力彈簧的拉力時,輸油閥21便向下打開,貯油筒內的油液經管道6流入柱塞缸,於是缸內壓力不再下降;當柱塞3向下運動時,缸內壓力增加,形成正壓,當正壓值大到足以克服壓力彈簧的壓力時,保險閥20便被頂開,缸中的油液經管道6排向貯油筒,柱塞缸內壓力不再增加。而柱塞缸內的壓力是通過隔膜傳遞給閥門室中泥漿的,缸內壓力大小反映了隔膜泵輸液壓力的大小。所以,只要調節壓力彈簧的壓力,就可控制泵送泥漿的壓力。

由上述情況可見,壓力調節器既有調壓、保險作用,又有輸油、補油作用。

拉力彈簧的正常拉力值按下述步驟調節:

先讓柱塞處於沖程的中間位置,在柱塞缸及與缸相通的隔膜室右半部、管道和貯油筒中充滿油液,關閉保險閥和輸油閥。然後開動電機使柱塞向上運動,並調節輸油閥上拉力彈簧的拉力,使柱塞向上運動到極限位置時,輸油閥正好仍未打開。這樣在以後運轉中,若因泄漏等情況造成缸內油量減少而出現更大負壓時,輸油閥就會打開,向缸中補油,避免缸內壓力過低,使隔膜向油缸一側過分的彎曲變形。

壓力彈簧的正常壓力應以隔膜泵輸液的額定最高壓力為標准,或以輸液系統所需最高壓力為標准進行調節。

隔膜泵的實際輸液壓力是隨負載的阻力而變化的,負載(例如壓濾機)的阻力越大,它的輸液壓力也越大。在理論上,可以提供無限大的壓力,可是實際上要受隔膜材料、泵體結構和泵用功率等多種因素的限制。所以,應把壓力彈簧的壓力調節到柱塞排液沖程時出漿管道壓力(有壓力表顯示)達到規定數值時,柱塞缸內的液壓油正好沖開保險閥、排向貯油筒。這樣就可防止泵體因出現壓力過高而損壞的情況,同時也保證輸送的泥漿能達到一定的壓力要求。

(二)隔膜泵工作原理

電動機經過機械傳動曲柄連桿機構,使柱塞上下往復運動。在柱塞上升時,柱塞缸容積增大,產生部分真空,缸內壓力下降,當缸內壓力降低至小於閥門室11中的壓力時,隔膜9向柱塞缸一側彎曲變形,這時,閥門室容積逐漸增大,室內壓力也隨之降低,當出現較大負值時,泥漿在外界大氣壓作用下經過進漿管道,沖開進漿閥10,進入閥門室。當柱塞下壓時,缸內容積減少,壓力漸增,並通過油液傳遞給隔膜,當缸內壓力大於閥門室中壓力時,隔膜向閥門室一側彎曲變形,充滿在閥門室里的泥漿受到隔膜的推力,壓住了單向進漿閥10,當推力大於出漿管道中壓力時,泥漿沖開單向出漿閥12,進入輸漿管道,排到其它系統去。

只要柱塞不斷地上下往復運動,就使泥漿被隔膜泵不停地吸入和輸出。

三、隔膜泵的設計計算

(一)生產能力

隔膜泵的生產能力是指泵送液體或泥漿的流量,可按下式計算:

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式中m——泵缸數目;

Q——單位時間的體積流量(m3/h);

A——柱塞斷面積(m2),

d——柱塞直徑(m);

s——柱塞沖程(m);等於曲柄長度的一倍;

n——曲柄軸回轉速度(r/min);

ηr——隔膜泵容積系數,ηr=0.65~0.85。

隔膜泵容積系數的意義是實際排出量與理論排出量的比值。產生(1-ηr)的原因是:①因進漿閥沒有完全關閉嚴密而引起的常時泄漏;②因出漿閥沒有完全關閉嚴密而引起的常時泄漏;③由於進漿閥關閉的遲後,在柱塞排液沖程時,閥門室中的泥漿向進漿管倒流;④由於出漿閥關閉的遲後,在柱塞吸液沖程時,出漿管道中泥漿向閥門室倒流;⑤由於液體(或泥漿)的壓縮性而使排液量減少,當用氣流攪拌的泥漿被泵送時,由於泥漿中含有較多的空氣,這種情況就較為嚴重;⑥管道及泵體連接處密封不良,造成液體向外部泄漏或空氣向泵送系統侵入;⑦隔膜泵的設計、製造質量較差。

(二)功率

隔膜泵的功率主要消耗在泵送泥漿方面,其次消耗在機械傳動的摩擦方面,可按下式計算:

非金屬礦產加工機械設備

式中N——功率消耗(kW);

Q——生產能力(m3/h);

p——輸漿壓力(MPa);

η——機械傳動總效率,η=0.65~0.8。

配用電機的功率較式(6-3)的計算值大20%~30%,再按標准選型。

(三)空氣室的容積和壁厚

一般來說,空氣室容積大一些,緩沖作用就強一些。但過大了,使設備體型龐大,而且也是不必要的。空氣室適宜容積可按下式確定:

非金屬礦產加工機械設備

式中V——空氣室容積(m3);

i——隔膜泵排量變化率,其意義是瞬時最大排量與平均排量的差值和平均排量的比值,單缸為0.55;雙缸為0.11;三缸為0.012;

A—柱塞的橫斷面積(m2);

s——柱塞沖程(m);

k——許用脈動變化率,其意義是脈動壓力振幅與泵的輸液平均壓力之比。隨工作性質的要求選取。一般取k=0.01~0.05。如對壓濾機供漿時,對脈動要求不高,可取k=0.05。

空氣室的壁厚可根據薄壁容器強度公式計算:

非金屬礦產加工機械設備

式中δ——空氣室壁厚(mm);

p——空氣室承受的最高壓力,按隔膜泵額定最高壓力確定(MPa);

D——空氣室內徑,按空氣室適宜容積確定(mm);

σ——製造空氣室材料的許用應力,

,σb為材料的抗拉強度極限(MPa);n為安全系數,取n=5;

C——考慮泥漿對空氣室內壁的磨損、腐蝕等因素的放大尺寸,取C=2~6mm。

當用鑄造法製造時,要求壁厚δ>6mm。

(四)曲柄連桿機構的設計

隔膜泵柱塞的往復運動,通常由電機經減速機構和曲柄連桿機構的傳動來實現。

曲柄連桿機構的設計按下述步驟進行:

1.根據所選用電機型號和減速傳動的速比,確定曲柄軸的轉速n,並要求n<60r/min。

2.根據隔膜泵的缸數m、柱塞直徑d和所需的生產能力Q,確定曲柄長度a(m)。

3.確定連桿長度b。

四、隔膜泵的使用

1.開機前先要檢查各運動部件是否有故障,潤滑情況是否良好,泵體與配管連接處是否有漏氣現象。

2.在柱塞缸和貯油筒中應加滿液壓油。按輸漿壓力要求和正確的方法調節好壓力調節器中彈簧的彈力。

3.檢查閥門情況,並把泥漿灌入閥門室,以利及時送漿。

4.若在出漿管道上裝有截止閥,在開機前必須將它打開。為避免產生操作不慎而造成的問題,可在出漿管道上安裝安全閥。當管內壓力過高時,安全閥自動打開,管內壓力不再上升。

5.隔膜泵是一種往復泵,當柱塞往復次數n、沖程s一定時,泵的流量Q就一定。要想改變Q,就應改變n或s,在實際使用時要做到這一點會使泵的結構復雜化。所以,通常調節流量的方法是在出漿管道上安裝旁路支管。切忌用出漿管道閥門來調節,否則將造成事故。

6.隔膜泵具有自吸能力,為了防止因泵停止工作時,進漿管內的泥漿自行沉降而發生堵住進漿管底閥,造成第二次起動困難的情況,允許不裝底閥。

五、隔膜泵與砂泵的比較

隔膜泵與砂泵的比較如表6-9所列。

表6-9隔膜泵與砂泵的比較

隔膜泵的技術性能列於表6-10。

表6-10國產隔膜泵規格和技術性能

六、螺桿泵

螺桿泵又名莫諾泵,適用於輸送泥漿懸浮液。按螺桿數不同,有單桿、雙桿、三桿等多種結構形式。圖6-11為單桿螺桿泵的結構。

螺桿泵的主要結構部件是帶有雙頭螺紋內腔的定子1和帶有單頭螺紋表面的轉子2。定子的螺距為轉子螺距的1/2。

在由耐磨橡膠製成的定子內表面與轉子外面之間形成了彎曲的孔腔7。當轉子轉動時,孔腔的形狀不斷地變化,使泥漿由進漿口A吸入,在轉子擠壓下,從出漿口B輸出。

圖6-11螺桿泵結構圖

1-定子;2-轉子;3-機體;4-銷子;5-連接桿;6-空心轉軸;7-孔腔

泵的空心轉軸6與電動機直接相連。軸孔中間有一根連接桿5。連接桿的一端以活動鉸鏈結構連接在轉軸上,另一端用銷子4和活動鉸鏈結構與轉子2的一端相接。當電機帶動空心轉軸旋轉時,通過連接桿的傳動,使轉子2旋轉。轉速為1500~3000r/min。

這種泵的結構輕巧,外形小,送漿平穩,適應性強,可以與壓濾機、噴霧乾燥器、注漿成型生產線等配套使用,效果良好。按泵規格型號不同,單桿泵的生產能力為10~500L/min;輸漿壓力為0.14~1MPa,螺桿愈長,壓力愈高。

國產單桿螺桿泵技術性能列於表6-11。

表6-11部分螺桿泵技術性能

Ⅶ 河南省泥漿泵廠家:泥漿泵和吸砂泵的區別

泥漿泵特點:PN型泥漿泵廠現在生產有:1PN、2PN、3PN、4PN、6PN、8PN等型號,品種齊全,具有使用壽命長,結構簡單、運行可靠等特點。
泥漿泵優點:過流部分承磨件採用了耐磨鑄鐵,使用壽命長;
葉輪和護板的間隙可以及時調整,保持高效率工作;
4「以上泥漿泵軸承直接安裝於水平中開托架內,拆檢方便調整及時,關在油池內裝有水冷蛇形管,改善了軸承的工作條件。
8」以上泥漿泵的泵體較大,採用了對開的結構形式,拆裝檢修方便。
渣漿泵結構:AH渣漿泵、雜質泵為懸臂、卧式雙殼軸向吸入離心渣漿泵。
泵的吐出口位置可根據需要按45℃間隔,旋轉八個不同的角度安裝使用。
渣漿泵材質:AH渣漿泵、雜質泵的泵體具有可更換的耐磨金屬內襯,葉輪、護套、護板等過流部件均採用耐磨金屬。
渣漿泵使用:在小流量低揚程區域內,可以輸送強磨蝕渣漿;
在高揚程大流量區域內輸送輕磨蝕渣漿。
適用於冶金、礦山、煤炭、電力、建材等工業部門輸送強磨蝕、高濃度渣漿,該類型泵也可以多級串聯使用。
渣漿泵密封形式:AH渣漿泵、雜質泵的軸封可採用填料密封、副葉輪密封、填料加副葉輪密封、機械密封等型式。
渣漿泵傳動型式:DC直聯傳動,CR平行皮帶傳動,ZVZ上下皮帶傳動,CV立式皮帶傳動等型式。

Ⅷ 離心水泵

一、離心泵的工作原理

圖2-1所示為一個安裝在管路上的離心泵。主要部件有葉輪1與泵殼2等。具有若干彎曲葉片的葉輪安裝在泵殼內,並緊固於泵軸3上。泵殼中央的吸水口4與吸水管路5相連接,側旁的排出口8與排出管路9相連接。

離心泵一般用電動機帶動,在啟動前需向殼內灌滿被輸送的液體。啟動電動機後,泵軸帶動葉輪一起旋轉,充滿葉片之間的液體也隨著轉動,在離心力的作用下,液體從葉輪中心被拋向外緣的過程中便獲得了能量,使葉輪外緣的液體靜壓強提高,同時也增大了流速,一般可達15~25m/s,即液體的動能也有所增加。液體離開葉輪進入泵殼後,由於泵殼中流道逐漸加寬,液體的流速逐漸降低,又將一部分動能轉變為靜壓能,使泵出口處液體的壓強進一步提高,於是液體以較高的壓強,從泵的排出口進入排出管路,輸送至所需的場所。

當泵內液體從葉輪中心被拋向外緣時,在中心處形成了低壓區,由於貯槽液面上方的壓強大於泵吸入口處的壓強,在壓強差的作用下,液體便經吸入管路連續地被吸入泵內,以補充被排出液體的位置。只要葉輪不斷地轉動,液體便不斷地被吸入和排出。由此可見,離心泵之所以能輸送液體,主要是依靠高速旋轉的葉輪。液體在離心力的作用下獲得了能量以提高壓強。

離心泵啟動時,如果泵殼與吸入管路內沒有充滿液體,則泵殼內存有空氣,由於空氣的密度遠小於液體的密度,產生的離心力小,因而葉輪中心處所形成的低壓不足以將貯槽內的液體吸入泵內,此時雖啟動離心泵也不能輸送液體,此種現象稱為氣縛,表示離心泵無自吸能力,所以啟動前必須向殼體內灌滿液體。若離心泵的吸入口位於吸液貯槽液面的上方,在吸入管路的進口處應裝一單向底閥6和濾網7。底閥是防止啟動前所灌入的液體從泵內漏失,濾網可以阻攔液體中的固體物質被吸入而堵塞管道和泵殼。靠近泵出口處的排出管路上裝有調節閥10,以供開車、停車及調節流量時使用。

圖2-1離心泵裝置簡圖

1-葉輪;2-泵殼;3-泵軸;4-吸入口;5-吸入管;6-底閥;7-濾網;8-排出口;9-排出管;10-調節閥

二、離心泵的主要部件

離心泵最主要的部件為葉輪、泵殼與軸封裝置,下面分別簡述其結構和作用。

(1)葉輪葉輪的作用是將原動機的機械能傳給液體,使液體的靜壓能和動能均有所提高。

離心泵的葉輪如圖2-2所示,葉輪內有6~12片彎曲的葉片1。圖中(a)所示的葉片兩側有前蓋板2及後蓋板3的葉輪,稱為閉式葉輪。液體從葉輪中央的入口進入後,經兩蓋板與葉片之間的流道流向葉輪外緣,在這過程中液體從旋轉葉輪獲得了能量,並由於葉片間流道的逐漸擴大,故也有一部分動能轉變為靜壓能。有些吸入口側無前蓋的葉輪,稱為半閉式葉輪,如圖中(b)所示。沒有前、後蓋板的葉輪,稱為開式葉輪,如圖中(c)所示,半閉式與開式葉輪可用於輸送漿料或含有固體懸浮物的液體,因取消蓋板後葉輪流道不容易堵塞,但也由於沒有蓋板,液體在葉片間運動時容易產生倒流,故效率也較低。

圖2-2離心泵的葉輪

(a)閉式;(b)半閉式;(c)開式

閉式或半閉式葉輪在工作時,有一部分離開葉輪的高壓液體漏入葉輪與泵殼之間的兩側空腔中去,而葉輪前側液體吸入口處為低壓,故液體作用於葉輪前、後兩側的壓力不等,便產生了指向葉輪吸入口方向的軸向推力,使葉輪向吸入口側竄動,引起葉輪與泵殼接觸處磨損,嚴重時造成泵的振動。為此,可在葉輪後蓋板上鑽一些小孔(見圖2-3(a)中的1)。這些小孔稱為平衡孔,它的作用是使後蓋板與泵殼之間的空腔中一部分高壓液體漏到低壓區,以減少葉輪兩側的壓力差,從而起到平衡一部分軸向推力的作用,但同時也會降低泵的效率。平衡孔是離心泵中最簡單的一種平衡軸向推力的方法。

按吸液方式的不同,葉輪還有單吸和雙吸兩種。單吸式葉輪的結構簡單,如圖2-3(a)所示,液體只能從葉輪一側被吸入。雙吸式葉輪如圖2-3(b)所示,液體可同時從葉輪兩側吸入。顯然,雙吸式葉輪具有較大的吸液能力,而且基本上可以消除軸向推力。

圖2-3吸液方式(a)單吸式;(b)雙吸式

(2)泵殼離心泵的泵殼又稱蝸殼,因殼內有一個截面逐漸擴大的蝸牛殼形通道,如圖2-4的1所示。葉輪在殼內順著蝸形通道逐漸擴大的方向旋轉,愈接近液體出口,通道截面積愈大。因此,液體從葉輪外緣以高速度被拋出後,沿泵殼的蝸牛形通道向排出口流動,流速便逐漸降低,減少了能量損失,且使部分動能有效地轉變為靜壓能。所以泵殼不僅作為一個匯集由葉輪拋出液體的部件,而且本身又是一個轉能裝置。

為了減少液體直接進入蝸殼時的碰撞,在葉輪與泵殼之間有時還裝有一個固定不動而帶有葉片的圓盤。這個圓盤稱為導輪,如圖2-4中的3所示。導輪具有很多逐漸轉向的流道,使高速液體流過時能均勻而緩和地將動能轉變為靜壓能,從而減少能量損失。

圖2-4泵殼與導輪1-泵殼;2-葉輪;3-導輪

(3)軸封裝置泵軸與泵殼之間的密封稱為軸封。軸封的作用是防止高壓液體從泵殼內沿軸的四周漏出,或者防止外界空氣以相反方向漏入泵殼內。常用的軸封裝置有填料密封和機械密封兩種。

普通離心泵所採用的軸封裝置是填料函,俗稱盤根箱,如圖2-5所示。圖中1是和泵殼連在一起的填料函殼;2是軟填料,一般為浸油或塗石墨的石棉繩;4是填料壓蓋,可用螺釘擰緊,使填料壓緊在填料函殼與轉軸之間,以達到密封的目的;5是內襯套,用來防止填料擠入泵內。由於泵殼與轉軸接觸處可能是泵內的低壓區,為了更好地防止空氣從填料函不嚴密處漏入泵內,故在填料函內裝有液封圈3。如圖2-6所示,液封圈是一個金屬環,環上開了一些徑向的小孔,通過填料函殼上的小管可以和泵的排出口相通,使泵內高壓液體順小管流入液封圈內,以防止空氣漏入泵內,所流入的液體還起到潤滑、冷卻填料和軸的作用。

圖2-5填料函

1-填料函殼;2-軟填料;3-液封圈;4-填料壓蓋;5-內襯套

圖2-6液封圈

對於輸送酸、鹼以及易燃、易爆、有毒的液體,密封的要求就比較高,既不允許漏入空氣,又力求不讓液體滲出。近年來已廣泛採用稱為機械密封的軸封裝置。它由一個裝在轉軸上的動環和另一個固定在泵殼上的靜環所組成,兩環的端面借彈簧力互相貼緊而作相對運動,起到了密封的作用,故又稱為端面密封。圖2-7是國產AX型機械密封裝置的結構,該裝置的左側連接泵殼。螺釘1把傳動座2固定於轉軸上。傳動座內裝有彈簧3、推環4、動環密封圈5與動環6,所有這些部件都隨軸一起轉動。靜環7和靜環密封圈8裝在密封端蓋上,並由防轉銷9加以固定,所有這些部件都是靜止不動的。這樣,當軸轉動時,動環6轉動而靜環7不動,兩環間借彈簧的彈力作用而貼緊。由於兩環端面的加工非常光滑,故液體在兩環端面的泄漏量極少。此外,動環6和泵軸之間的間隙有動環密封圈5堵住,靜環7和密封端蓋之間的間隙有靜環密封圈8堵住,這兩處間隙並無相對運動,故很不易發生泄漏。動環一般用硬材料,如高硅鑄鐵或由堆焊硬質合金製成。靜環用非金屬材料,一般由浸漬石墨、酚醛塑料等製成。這樣,在動環與靜環的相互摩擦中,靜環較易磨損,但從機械密封裝置的結構看來,靜環易於更換。動環與靜環的密封圈常用合成橡膠或塑料製成。

圖2-7機械密封裝置

1-螺釘;2-傳動座;3-彈簧;4-推環;5-動環密封圈;6-動環;7-靜環;8-靜環密封圈;9-防轉銷

機械密封裝置安裝時,要求動環與靜環嚴格地與軸中心線垂直,摩擦面很好地研合,並通過調整彈簧壓力,使端面密封機構能在正常工作時,於兩摩擦面間形成一薄層液膜,以造成較好地密封和潤滑作用。

機械密封與填料密封相比較,有以下優點:密封性能好,使用壽命長,軸不易摩損,功率消耗小。其缺點是零件加工精度高,機械加工較復雜,對安裝的技術條件要求比較嚴格,裝卸和更換零件較麻煩,價格也比填料函的高得多。

三、離心泵的主要性能參數與特性曲線

1.離心泵的主要性能參數

為了正確選擇和使用離心泵,需要了解泵的性能。離心泵的主要性能參數有排量、工作壓力(壓頭)效率和輸入功率,這些參數標注在泵的銘牌上,現將各項意義分述於下。

(1)排量離心泵的排量,是指泵的送液數量能力,是指離心泵在單位時間內所排送的液體體積,以qv表示,單位常為1/s或m3/h。離心泵的排量取決於泵的結構、尺寸(主要為葉輪的直徑與葉片的寬度)和轉速。

(2)工作壓力離心泵的工作壓力又可用壓頭或泵的揚程表示,是指泵對單位重量的液體所能提供的有效能量,工作壓力用kPa或MPa表示,壓頭用水柱高m表示。離心泵的工作壓力取決於泵的結構(如葉輪的直徑、葉片的變曲情況等)、轉速和流量。對於一定的泵,在指定的轉速下,工作壓力與排量之間具有一定的關系。

泵工作時壓力可用實驗方法測定,如圖2-8所示。在泵的進出口處分別安裝真空表和壓力表,真空表與壓力表之間列柏努利方程式,即

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式中pM——壓力表讀出的壓力(表壓)(N/m2);

pv——真空表讀出的真空度(N/m2);

v1、v2——吸入管、壓出管中液體的流速(m/s);

∑hf——兩截面的壓頭損失(m)。

圖2-8泵壓測定安裝圖

1-流量計;2-壓強表;3-真空計;4-離心泵;5-貯槽

由於兩截面之間管路很短,其壓頭損失∑hf可忽略不計。若以hM及hv分別表示壓力表和真空表上的讀數,以液柱高m作計算,則(2-1)可改寫為

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(3)效率在輸送液體過程中,外界能量通過葉輪傳給液體時,不可避免地會有能量損失,故泵軸轉動所做的功不能全部都為液體所獲得,通常用效率η來反映能量損失。這些能量損失包括容積損失、水力損失及機械損失,現將其產生原因分述如下:

容積損失容積損失是由於泵的泄漏造成的。離心泵在運轉過程中,有一部分獲得能量的高壓液體,通過葉輪與泵殼之間的縫隙漏回吸入口,或從填料函處漏至泵殼外,因此,從泵排出的實際流量要比理論排出量為低,其比值稱為容積效率η1

水力損失水力損失是當流體流過葉輪、泵殼時,由於流速大小和方向要改變等原因,流體在泵體內產生沖擊而損失能量,所以泵的實際壓力要比泵理論上所能提供的壓力為低,其比值稱為水力效率η2

機械損失機械損失是泵在運轉時,泵軸與軸承之間、泵軸與填料函之間、葉輪蓋板外表面與液體之間均產生摩擦,從而引起的能量損失。可用機械效率η3表示。

泵的總效率η(又稱效率)等於上述三種效率的乘積,即

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對離心泵來說,一般小型泵的效率為50%~70%,大型泵可達90%。

(4)軸功率離心泵的功率是泵軸所需的功率。當泵直接由電動機帶動時,也就是電動機傳給軸的輸出功率,以N表示,單位為W或kW。有效功率是排送到管道的液體從葉輪所獲得的功率,以Ne表示。由於有容積損失、水力損失與機械損失,所以泵的軸功率大於有效功率,即

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而有效功率可寫成

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式中qv——泵的排量(m3/s);

h——泵的壓頭(m);

ρ——被輸送液體的密度(kg/m3);

g——重力加速度(m/s2)。

若式(2-5)中Ne用kW來計量,則

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泵的功率為

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p為泵的工作壓力。

2.離心泵的特性曲線

前已述及離心泵的主要性能參數是排量、工作壓力(壓頭)、泵功率及效率,其間的關系由實驗測得,測出的一組關系曲線稱為離心泵的特性曲線或工作性能曲線,此曲線由泵的製造廠提供,並附於泵樣本或說明書中,供使用部門選泵和操作時參考。

圖2-9為國產4B20型離心水泵在n=2900r/min時的特性曲線,由h-qv、N-qv及η-qv三條曲線所組成。特性曲線是在固定的轉速下測出的,只適用於該轉速,故特性曲線圖上都標明轉速n的數值。

(1)h-qv曲線表示泵的壓頭與排量的關系。離心泵的工作壓力普遍是隨排量的增大而下降(在排量極小時可能有例外)。

(2)N-qv曲線表示泵的軸功率與排量的關系。離心泵的功率隨排量的增大而上升,排量為零時軸功率最小。所以離心泵啟動時,應關閉泵的出口閥門,使啟動電流減少,以保護電機。

(3)η-qv曲線表示泵的效率與排量的關系。從圖2-9所示的特性曲線看出,當qv=0時η=0,隨著排量的增大,泵的效率隨之而上升並達到一最大值;以後排量再增,效率便下降。說明離心泵在一定轉速下有一最高效率點,稱為設計點。泵在與最高效率相對應的排量及壓頭下工作最為經濟,所以與最高效率點對應的qv、h、N值稱為最佳工況參數。離心泵的銘牌上標出的性能參數就是指該泵在運行時效率最高點的狀況參數。但實際上離心泵往往不可能正好在該條件下運轉,因此一般只能規定一個工作范圍,稱為泵的高效率區,通常為最高效率的92%左右。選用離心泵時,應盡可能使泵在此范圍內工作。

圖2-94B20型離心水泵的特性曲線

3.離心泵的轉速對特性曲線的影響

離心泵的特性曲線都是在一定轉速下測定的,但在實際使用時常遇到要改變轉速的情況,這時速度三角形將發生變化,泵壓、排量、效率及泵功率也隨之改變。當液體的粘度不大且泵的效率不變時,泵排量、泵壓頭、軸功率與轉速的近似關系為:

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式中qv1、h1、N1——轉速為n1時泵的性能參數;

qv2、h2、N2——轉速為n2時泵的性能參數。

當轉速變化小於20%時,可以認為效率不變,用上式進行計算誤差不大。

4.葉輪直徑對特性曲線的影響

如果只將葉輪切削而使直徑變小,且變化不大,效率可視為基本上不變,則qv與D成正比。在固定轉速之下,h與D2成正比,於是N與D3成正比。葉輪直徑和泵排量、泵壓頭、軸功率之間的近似關系為:

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式中qv1、h1、N1——葉輪直徑為D1時泵的性能參數;

qv2、h2、N2——葉輪直徑為D2時泵的性能參數。

上述關系只有在直徑的變化不超過20%時才是可用的。

屬於同一系列的泵,其幾何形狀完全相似,葉輪的直徑與厚度之比是固定的。這種幾何形狀相似的泵,因直徑不同而引起的性能變化,qv與D3成正比,h與D2成正比,於是N與D5成正比。葉輪直徑和排量、壓頭、功率之間的近似關系為:

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式中qv1、h1、N1——葉輪直徑為D1時泵的性能;

qv2、h2、N2——葉輪直徑為D2時泵的性能。

5.液體物理性質的影響

泵生產部門所提供的離心泵特性曲線一般都是在一定轉速和常壓下,以常溫的清水為工質做實驗測得的。當所輸送的液體性能與水相差較大時,要考慮粘度及密度對特性曲線的影響。

(1)粘度的影響離心泵所輸送的液體粘度愈大,泵體內能量損失愈多。結果泵的工作壓力、排量都要減少,效率下降,而功率則要增大,所以特性曲線改變。

(2)密度的影響由離心泵的基本方程式看出,離心泵的壓頭、排量均與液體的密度無關,則泵的效率亦不隨液體的密度而改變,所以,h-qv與η-qv曲線保持不變。但是泵的軸功率隨液體密度而改變。因此,當被輸送的密度與水不同時,原產品目錄中對該泵所提供的N-qv曲線不再適用,此時泵的軸功率可按式(2-9)重新計算。

(3)溶質的影響如果輸送的液體是水溶液,濃度的改變必然影響液體的粘度和密度。濃度越高,與清水差別越大。濃度對離心泵特性曲線的影響,同樣反映在粘度和密度上。如果輸送液體中含有懸浮物等固體物質,則泵特性曲線除受濃度影響外,還受到固體物質的種類以及粒度分布的影響。

四、離心泵的安裝高度和氣蝕現象

(一)氣蝕現象

離心泵通過旋轉的葉輪對液體作功,使液體能量(包括動能和靜壓能)增加,在葉輪運動的過程中,液體的速度和壓力隨之變化。通常離心泵葉輪入口處是壓力最低的地方。如果這個地方液體的壓力等於或低於在該溫度下液體的飽和蒸汽壓力pv,就會有蒸汽從液體中大量逸出,形成許多蒸汽和氣體相混合的小氣泡。這些小氣泡隨液體流到高壓區時,由於氣泡內為飽和蒸汽壓,而氣泡周圍大於飽和蒸汽壓,因而產生了壓差。在這個壓差作用下,氣泡受壓破裂而重新凝結。在凝結過程中,液體質點從四周向氣泡中心加速運動,在急劇凝結的一瞬間,質點互相撞擊,產生很高的局部壓力。這些氣泡如果在金屬表面附近破裂而凝結,則液體就像無數小彈頭一樣,連續打擊在金屬表面上。在壓力很大(幾百大氣壓)頻率很高(每秒幾萬次之多)的連續打擊下,金屬表面逐漸因疲勞而破壞,這種現象叫做汽蝕現象。離心泵在嚴重的汽蝕狀態下運轉時,發生汽蝕的部位很快就被破壞成蜂窩或海綿狀,使泵的壽命大大地縮短。同時,因汽蝕引起泵體振動,泵的吸液能力和效率也大大下降。為了保證離心泵的正常操作,避免發生汽蝕,泵安裝的吸水高度絕對不能超過規定,以保證泵入口處的壓力大於液體輸送溫度下的飽和蒸汽壓。

(二)離心泵的安裝高度

我國的離心泵規格中,採用兩種指標對泵的安裝高度加以限制,以免發生汽蝕,現將這兩個指標介紹如下。

1.允許吸上真空高度

允許吸上真空高度hs是指泵入口處壓力p1可允許達到的最高真空度,其表達式為

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式中hs——離心泵的允許吸上真空高度,m液柱;

pa——大氣壓(N/m2);

ρ——被輸送液體的密度(kg/m3)。

要確定允許吸上真空度與允許安裝高度hg之間關系,可設離心泵吸液裝置如圖2-10所示。以貯槽液面為基準面,列出槽面0-0與泵入口1-1截面的柏努利方程式,則

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式中,∑hf為液體流經吸入管路時所損失的壓頭(m)。由於貯槽是敞口的,則p0為大氣壓pa

上式可寫成

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將式(2-10)代入上式,則

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此式可用於計算泵的安裝高度。

圖2-10離心泵吸液示意圖

由上式可知,為了提高泵的允許安裝高度,應該盡量減少

和∑hf。為了減少

,在同一流量下,應選用直徑稍大的吸入管以外,吸入管應盡可能地短,並且盡量減少彎頭和不安裝截止閥等。

泵製造廠只能給出hs值,而不能直接給出hg值。因為每台泵使用條件不同,吸入管路的布置情況也各異,有不同的

和∑hf值,所以只能由使用單位根據吸入管路具體的布置情況,由計算確定hg

在泵樣本或說明書中所給出的hs是指大氣壓力為10mH2O,水溫為20℃狀態下的數值,如果泵的使用條件與該狀態不同時,則應把樣本上所給出的hs值,換算成操作條件下的h′s值,其換算公式為

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式中h′s——操作條件下輸送液體時的允許上真空高度(mH2O);

hs——泵樣本中給出的允許吸上真空度高(mH2O);

ha——泵工作處的大氣壓(mH2O);

hr——操作溫度下液體的飽和蒸汽壓(mH2O)。

泵安裝地點的海拔越高,大氣壓力就越低,允許吸上真空度就小,若輸送液體的溫度越高,或液體越易揮發所對應的飽和蒸汽壓就越高,這時,泵的允許吸上真空度也就越小。不同海拔高度時大氣壓如表2-1。

表2-1不同海拔高度的大氣壓力

2.汽蝕餘量

汽蝕餘量△h是指離心泵入口處,液體的靜壓頭

與動壓頭

之和超過液體在操作溫度下的飽和蒸氣壓頭

的某一最小指定值,即

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式中△h——汽蝕餘量(m);

pr——操作溫度下液體飽和蒸汽壓(N/m2)。

將式(2-11)與(2-14)合並可導出汽蝕餘量△h與允許安裝高度hg之間關系為

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式中p0為液面上方的壓力,若為敞口液面,則

p0=pa

應當注意,泵性能表上△h值也是按輸送20℃水而規定的。當輸送其它液體時,需進行校正。

由上可知,只要已知允許吸上真空高度hs與汽蝕餘量△h中的任一個參數,均可確定泵的安裝高度。

五、離心泵的類型與選擇

1.離心泵的類型

工業生產中被輸送液體的性質、壓強、流量等差異很大,為了適應各種不同要求,離心泵的類型也是多種多樣的。按液體的性質可分為水泵、耐腐蝕泵、油泵、雜質泵等;按葉輪吸入方式可分為單吸泵與雙吸泵;按葉輪數目又可分為單級泵與多級泵。各種類型的離心泵按照其結構特點各自成為一個系列,並以一個或幾個漢語拼音字母作為系列代號,在每一系列中,由於有各種不同的規格,因而附以不同的字母和數字來區別。現對工廠中常用離心泵的類型作簡要說明。

(1)水泵(B型、D型、Sh型)凡是輸送清水以及物理、化學性質類似於水的清潔液體,都可以用水泵。

應用最廣泛的為單級單吸懸臂式離心水泵,其系列代號為B,稱B型水泵,其結構如圖2-11所示。泵體和泵蓋都是用鑄鐵製成,全系列揚程范圍為8~98m,排量范圍為4.5~360m3/h。

若所要求的壓頭較高而流量並不太大時,可採用多級泵,如圖2-12所示,在一根軸上串聯多個葉輪,從一個葉輪流出的液體通過泵殼內的導輪,引導液體改變流向,同時將一部分動能轉變為靜壓能,然後進入下一個葉輪入口,液體從幾個葉輪多次接受能量,故可達到較高的壓頭。我國生產的多級泵系列代號D,稱為D型離心泵,一般自2級到9級,最多可到12級,全系列揚程范圍為14~351m,排量范圍為10.8~850m3/h。

若輸送液體的流量較大而所需的壓頭並不高時,則可採用雙吸泵。雙吸泵的葉輪有兩個入口,如圖2-13所示。由於雙吸泵葉輪的厚度與直徑之比加大,且有兩個吸入口,故輸液量較大。我國生產的雙吸離心泵系列代號為Sh,全系列揚程范圍為9~140m,排量范圍為120~12500m3/h。

(2)耐腐蝕泵(F型)輸送酸、鹼等腐蝕性液體時應採用耐腐蝕泵,其主要特點是和液體接觸的部件用耐腐蝕材料製成。各種材料製造的耐腐蝕泵在結構上都要求簡單,易更換零件,檢修方便。都用F作為耐腐蝕泵的系列代號。在F後面再加一個字母表示材料代號,以作區別。我國生產的F型泵採用了許多材料製造,例如:

圖2-11B型水泵結構圖

1-泵體;2-葉輪;3-密封環;4-護軸套;5-後蓋;6-泵軸;7-托架;8-聯軸墨部件

圖2-12多級泵示意圖

圖2-13雙吸泵示意圖

灰口鑄鐵——材料代號為H,用於輸送濃硫酸;

高硅鑄鐵——材料代號為G,用於輸送壓強不高的硫酸或以硫酸為主的混酸;

鉻鎳合金鋼——材料代號為B,用於常溫輸送低濃度的硝酸、氧化性酸液、鹼液和其他弱腐蝕性液體;

鉻鎳鉬鈦合金鋼-材料代號為M,最適用於硝酸及常溫的高濃度硝酸;

聚三氟氯乙稀塑料-材料代號為S,適用於90℃以下的硫酸、硝酸、鹽酸和鹼液。

耐腐蝕泵的另一個特點是密封要求高。由於填料本身被腐蝕的問題也難徹底解決,所以F型泵根據需要採用機械密封裝置。

F型泵全系列的揚程范圍為15~105m,排量范圍為2~400m3/h。

圖2-14B型水泵系列特性曲線

表2-2B型水泵性能表(部分)

註:括弧內數字是JO型電機功率。

(3)雜質泵(P型)輸送懸浮液及粘稠的漿液等常用雜質泵。在非金屬礦產加工過程中得到廣泛地應用。系列代號為P,又細分為污水泵PW、砂泵PS、泥漿泵PN等。對這類泵的要求是:不易被雜質堵塞、耐磨、容易拆洗。所以它的特點是葉輪流道寬,葉片數目少,常採用半閉式或開式葉輪。有些泵殼內襯以耐磨的鑄鋼護板或橡膠襯板。

在泵的產品目錄或樣本中,泵的型號是由字母和數字組合而成,以代表泵的類型、規格等,現舉例說明。

8B29A:

其中8——泵吸入口直徑,英寸,即8×25=200mm;

B——單級單吸懸臂式離心水泵;

29——泵的揚程,m;

A——該型號泵的葉輪直徑經切割比基本型號8B29的小一級。

為了選用方便,泵的生產部門常對同一類型的泵提供系列特性曲線,圖2-14就是B型水泵系列特性曲線圖。把同一類型的各型號泵與較高效率范圍相對應的一段h-qv曲線,繪在一個總圖上。圖中扇形面的上方弧形線代表基本型號,下方弧形線代表葉輪直徑比基本型號小一級的型號A。若扇形面有三條弧形線,則中間弧形線代表型號A,下方弧形線代表葉輪直徑比基本型號再小一級的型號B。圖中的符號與數字見圖內說明。

2.離心泵的選擇

離心泵的選擇,一般可按下列的方法與步驟進行:

(1)確定輸送系統的流量與工作壓力(壓頭) 液體的輸送量一般為生產任務所規定,如果流量在一定范圍內變動,選泵時應按最大流量考慮。根據輸送系統管路的安排,用柏努利方程式計算在最大流量下管路所需的壓頭。

(2)選擇泵的類型與型號根據被輸送液體的性質和操作條件確定泵的類型。按已確定的流量Qe和壓頭he或工作壓力p從泵樣本或產品目錄中選出合適的型號。選出的泵能提供的排量Q和壓頭h不見得與管路所要求的Qe和壓頭he或工作壓力p完全相符,而且考慮到操作條件的變化和應具備一定的潛力,所選的泵可以稍大一些,但在該條件下泵的效率應比較高,即點(Qe、he)坐標位置應靠近在泵的高效率范圍所對應的h-qv曲線下方。

泵的型號選出後,應列出該泵的各種性能參數(表2-2是B型泵的性能表(部分))。

(3)核算泵的軸功率若輸送液體的密度大於水的密度時,可按式(2-7)核算泵的軸功率。