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1、第 章 排灌机械,. 离心泵 . 轴流泵 . 混流泵 . 滴灌与喷灌技术简介,返回,. 离心泵,离心泵的特点是流量较小、扬程较高, 主要适合山区、丘陵区使用, 是工农业生产上用的最广的一种水泵。 . 离心泵的构造与工作原理 .离心泵的构造 () 单级单吸离心泵 属于单级单吸离心泵类型的主要有 型泵。 型泵的构造如图 所示,主要由泵体、叶轮、轴封装置、泵轴、轴承和托架等组成。 泵体,下一页,返回,. 离心泵,泵体的作用是汇集由叶轮甩出的水并导向出水管, 降低水流速度使部分动能转化成压能。 泵体一般用铸铁制成, 离心泵的泵体流道为蜗壳形(如图 所示)。 叶轮 叶轮的作用是将动力机的机械能传给水,
2、转变成水的动能和压能, 是决定水泵性能好坏的一个最主要的零件。 离心泵的叶轮一般用铸铁制成, 有些小型泵叶轮采用塑料制造。 用于抽清水的叶轮采用封闭式, 抽含有杂质液体的叶轮采用半封闭式或敞开式,如图 所示。 水由叶轮甩出后, 进入泵壳。,上一页,下一页,返回,. 离心泵,此时, 压力以相反方向同时作用于叶轮前后盖板上。 单吸泵由于前后盖板面积不等, 因此其受力也不等。 如图6 4 所示, 在减漏环半径以上部分, 两边压力分布相同, 互相平衡, 但在减漏环半径 范围内, 叶轮进口处压力 (负压) 小于后盖板的压力(如图 中 面积所示), 因此在工作中便形成了一个指向叶轮进口的轴向力。 此力使叶
3、轮和轴一起向进口方向移动, 其结果将加速轴承磨损, 增大工作阻力, 并可能造成叶轮前盖板与泵壳摩擦。 为避免这一后果, 大多数单吸离心泵叶轮的后盖板靠近轮毂处钻有若干个平衡孔, 并铸有与叶轮进口同样大小的凸缘, 使漏入凸缘内的高压水通过平衡孔(如图 所示) 流回进水侧, 以平衡大部分轴向推力, 剩余的轴向推力由轴承承受。,上一页,下一页,返回,. 离心泵,小口径低扬程的单吸离心泵叶轮无平衡孔, 它的轴向推力, 均由轴承承受。 轴封装置 轴封装置的作用是密封泵轴穿出泵壳处的间隙, 防止空气进入泵内和阻止压力水从泵内大量泄漏出来。 农用泵的轴封装置有填料密封、黄油密封、骨架橡胶密封和机械密封等。
4、填料密封装置由填料箱、填料、水封环、填料压盖和挡套等组成(如图 所示)。 填料箱对于后开门的水泵是后盖的一部分, 对于前开门的水泵是泵体的一部分。 填料一般采用浸透石墨或黄油的石棉绳, 断面呈方形, 装于填料箱内的泵轴或轴套上。,上一页,下一页,返回,. 离心泵,水封环为一中部有凹槽、周围钻有小孔的金属或塑料圆环,一般装于填料的中部并对准泵后盖(或泵体) 压力水的通道口, 以便引入压力水, 起润滑和冷却泵轴的作用。 填料压盖用于调节填料的松紧程度, 根据经验,一般从填料箱内每分钟滴 滴水为适宜。 黄油密封结构如图 所示。 通过黄油杯给槽形轴套压入适量的黄油, 在轴套与填料箱间形成油环, 起到密
5、封作用。 为了防止黄油漏出和吸入泵内, 在轴套两端各加 圈石棉填料。黄油密封具有加注方便并能润滑泵轴的优点, 减小了摩擦损失, 避免了更换填料的麻烦。 但由于黄油遇水后易变稀, 而被吸入泵内和被水冲走, 所以需要经常加注, 否则将失去密封作用。,上一页,下一页,返回,. 离心泵,骨架橡胶密封(如图 所示) 装置的结构简单, 体积小, 可缩短泵轴尺寸, 密封效果也较好, 但对泵轴精度和安装要求较高, 且寿命也较短, 所以小型泵用得较多, 大型泵则少用。 机械密封的构造如图69 和图 10 所示。 由于机械密封是端面密封, 磨损后能自动补偿, 故密封性能好, 使用寿命长, 但结构复杂, 成本高,
6、安装也麻烦。 常用于密封要求高的潜水电泵和自吸泵。 减漏环 减漏环又称口环或密封环, 其作用是使叶轮与泵体之间保持较小间隙, 以减少高压水的回流损失, 磨损后只需更换减漏环即可。,上一页,下一页,返回,. 离心泵,减漏环是一个铸铁圆环, 压装在叶轮进口与泵体配合处的泵体上, 并用平头螺钉定位(有的泵不用螺钉)。 一般小口径(100 以下) 低扬程 型泵只在泵体或泵盖上装有减漏环, 但口径较大和扬程较高的叶轮上有平衡孔的水泵, 在叶轮配合处的后盖上也装有减漏环。 泵轴 泵轴是传递动力的零件, 用优质碳素钢制成, 由托架内的单列向心球轴承支承, 用黄油润滑。 轴的一端固定叶轮, 另一端装有联轴器或
7、皮带轮。 有些离心泵的轴, 在与填料配合处装有轴套, 以免泵轴磨损。,上一页,下一页,返回,. 离心泵,目前, 我国各地泵行业工作者在不断地对水泵进行改进, 生产的新型泵在性能方面, 除效率高和更适合于本地区的需要外, 在结构上也不断进行改进, 例如去掉了笨重的托架, 将地脚移至泵体下方, 与泵体铸成一体。 另外, 大多数新型泵采用了后开门结构(如图6 11所示), 叶轮、泵轴、轴封、轴承、轴承体、皮带轮、轴套等零件可整体地从后侧拆卸, 检修时不需要拆卸进、出水管, 给检修带来方便。 () 单级双吸离心泵 如图 所示为单级双吸离心泵结构图。 单级双吸离心泵的叶轮, 用平键装在泵轴中部, 两边一
8、般各用一个轴套和轴套螺母定位, 轴套具有保护泵轴以防被填料磨损的作用。,上一页,下一页,返回,. 离心泵,单级双吸离心泵的泵盖和泵体采用水平接缝(因此通常又称为水平中开式水泵), 进、出水口均铸在泵体上, 呈水平方向, 与泵轴垂直, 进口大而出口小。泵壳内壁与叶轮进水口外缘配合处, 装有减漏环, 减漏环利用其上的半圆环凸起卡入泵体相应的环槽内定位。 当其磨损时, 可取出更换。 单级双吸离心泵的填料室由泵盖和泵体上的两部分合成, 左右各一个, 位于叶轮的吸水侧。 为了将压力水引入填料室以进行润滑, 泵盖上设有两根引水管(但为简化结构, 有些泵已改为在泵盖的中开面上开槽向填料室引入压力水, 省去了
9、引水管)。,上一页,下一页,返回,. 离心泵,单级双吸离心泵一般与电动机配套使用, 采用直接传动。 若用其他动力机间接连接时, 皮带轮不能直接装于泵轴上, 必须另设轴承支架, 以支承皮带轮。 .离心泵的工作原理 由于离心泵一般安装在离水源水面有一定高度的地方, 因此它的工作是先把水吸上来,再将水压出去。 也就是说, 它是由吸水和压水两个过程组成的。 如图 所示, 离心泵的主要工作部件叶轮安装在蜗壳形泵壳内, 工作时由动力机通过泵轴驱动高速旋转。,上一页,下一页,返回,. 离心泵,泵壳上有进、出水口,吸水管和压水管分别与之相连。 开车前, 先使吸水管和泵壳内充满水。 启动后, 由于叶轮高速旋转产
10、生离心力, 叶轮里的水被叶片甩向四周, 被迫沿图中箭头所示方向, 向压水管流动。水甩出后, 叶轮中心附近出现真空, 在水源水面大气压力作用下, 水源的水沿吸水管被吸入叶轮内部。 这时由于叶轮继续将水甩出, 泵壳槽道内的压力也就逐渐升高, 直至将水由压水管出口压出。 如此循环工作, 水泵不断吸水、压水, 水源的水就被源源不断地输送到高处。 由于离心泵靠大气压力和泵内压力差吸水, 由此可知:,上一页,下一页,返回,. 离心泵,() 在叶轮高于水源水面工作(即具有吸程) 的情况下, 离心泵启动前,必须先向泵内(包括吸水管) 灌水, 或用真空泵抽气, 以排除空气, 否则不能吸水。 同时泵壳和吸水管必须
11、严格密封, 不得漏气和积聚空气。 () 由于大气压力值为, 约相当 水柱高。 因此, 离心泵的吸水高度永远小于, 并且与当地海拔高度有关。 . 离心泵的安装 () 在离心泵与电动机直连传动的情况下, 应注意离心泵轴与电动机输出的同心度, 离心泵安装的准确与否对泵的运行平稳性和使用寿命有很大的影响,因此必须仔细认真的安装和校准。,上一页,下一页,返回,. 离心泵,() 离心泵的联轴器必须用螺母紧固好, 并锁紧离心泵螺母, 谨防离心泵螺母松动, 否则容易引起叶轮的窜动, 造成机械故障。 () 为使离心泵泵体内能够保持一定的储存液, 以达到较好的自吸能力和防止机械密封的干摩擦, 必须使离心泵的进口高
12、于泵轴的中心线。 离心泵吸入管路的安装应注意以下事项: 离心泵吸入口的安装高度不能超过, 在条件许可时, 吸入口安装高度应尽可能地低于水池最低的储水平面, 并尽量缩短吸入管的长度, 少装弯头, 这样有利于缩短自吸时间, 提高自吸功能。,上一页,下一页,返回,. 离心泵,离心泵进口管路中的阀门、法兰等应严防漏气或渗漏液体, 即进口管路中不允许有漏气现象存在。 应防止泵体内吸入固体等杂物, 为此进口管路上应设置过滤器。 过滤器的有效过水面积应为吸入管截面的 倍, 过滤器应定期检查。 进口管路和吐出管路应有自己的支架, 泵体本身不允许承受管路的负荷。() 离心泵在安装时, 应使泵及管路的静电接地电阻
13、达到其规定要求。 () 离心泵安装时应严格检查泵壳及管路中有无石块、铁砂等杂物。,上一页,下一页,返回,. 离心泵,() 校正泵联轴器及电机动联轴器的安装间隙及同轴度, 其不同轴度允许偏差为.。 泵轴和电动机轴的高度差可在底脚上垫铜皮或铁皮调整。 () 离心泵在机组实际运转 后, 作最后检查, 如无不良现象, 则视为安装已妥, 在试运转中应检查轴。 () 该离心泵轴承体凡设有冷却室装置的冷却水接头供配内孔为 的胶管或塑料管之用, 其螺纹尺寸为 .。 () 在离心泵的出口管路上如装有单向阀而在自吸过程中不能使泵顺利地排出气体时, 应在泵的出口处加接排气水管及阀。,上一页,下一页,返回,. 离心泵
14、,. 离心泵常见故障及排除 离心泵的常见故障及排除方法见表 。 . 离心泵的使用与保养 离心泵的使用除了严格按安装使用说明书进行外, 还应注意以下两点: () 切忌仅凭“经验”。 () 发现故障要及时排除, 切忌让机组“带病” 工作。,上一页,返回,. 轴流泵,轴流泵主要特点是流量大而扬程较低, 适于平原河网地区使用。 轴流泵按泵轴位置分为立式轴流泵、卧式轴流泵和斜式轴流泵, 按叶轮结构可分固定叶片轴流泵、半调节叶片轴流泵和全调节叶片轴流泵。 立式轴流泵(如图 所示), 泵轴与水平面垂直, 目前农业上使用的轴流泵, 大多属于这种形式; 卧式轴流泵的泵轴与水平面平行; 斜式轴流泵的泵轴与水平面成
15、一倾斜角度。 固定叶片轴流泵叶轮的叶片与轮毂铸成一体; 半调节叶片轴流泵叶片通过螺母装于轮毂上, 叶片在轮毂上的安装角度, 可在停机后调整; 全调节叶片轴流泵叶片在轮毂上的安装角度, 可在停车或不停车情况下, 通过一套调整机构调节。,下一页,返回,. 轴流泵,. 轴流泵的构造与工作原理 .轴流泵的构造 轴流泵主要由叶轮(如图 所示)、进水喇叭、导叶体、出水弯管和泵轴等组成, 如图 所示。 进水喇叭装于水泵下部, 作用是以最小的进水阻力引导水流进入叶轮。 导叶体位于叶轮上方, 其内铸有 片导叶, 起消除水流出叶轮时的旋转运动的作用。 导叶体上端逐渐扩大, 能使水流速度降低, 以减少水力损失, 提高压力。 出水弯管装于导叶体上方, 用以改变水流方向。 在出水弯管和导叶体中间穿过泵轴的地方, 各装有一只橡胶轴承, 工作中用水润滑, 其构造如图 所示。,上一页,下一页,返回,. 轴流泵,它由橡胶浇铸在铸铁制的外壳内。 为了减少摩擦, 加强润滑, 其内孔做成多边形, 并使各角处构成圆弧形的槽道, 以便水流进入。 由于出水弯管处的泵轴一般高出水面, 因此在填料室处配有一根短管(见图 ), 以备启动时用人工注入清水润滑。 轴流泵, 除图 所示水泵本体外, 同时有传动装置(包括传动轴和电机座或皮带
