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1、水泵基础知识培训 -康迈斯技术部 EFFICIENTRELIABILITY 一、水泵基础知识 什么是水泵 水泵工作原理 水泵分类 离心泵的工作原理 离心泵的构造 离心泵的性能参数 离心泵特性曲线 串联与并联 电机基础知识 二、水泵选型注意事项 选型注意点 入口压力及工作压力 NPSH(气蚀余量） 水泵的基础知识 1.什么是水泵泵? 输输送和提升液体的机器。 机械能 动能 势能 水泵的基础知识 2.水泵泵的工作原理 用吸管吸过可乐吗？ 有没有想过为什么可乐能吸到你 的嘴里呢？ 这也是就是水泵的吸收原理. 水泵的基础知识 水泵的工作原理 如图所示，将玻璃管的一头封住 ， 再竖立起来，管内的水银柱升
2、到 76cm，水银柱上面变成真空。 换句话说，由于大气压的作用， 水银被推上76cm。 和这个试验一样,在液体里立起管道, 把管道内的空 气抽出,使其变成真空。那么,液体就会被抽上来。 水泵的基础知识 3.水泵泵的分类类 按其作用原理可分为： 叶片式水泵 容积式水泵 其它类型的水泵 KOLMEKS水泵 都是离心泵， 属于叶片式水 泵。 水泵的基础知识 3.水泵泵的分类类 叶片式水 泵 轴流泵 离心泵 混流泵 按被输送液体性质分 按吸入方式分 按叶轮数目分 水泵 油泵 杂质泵 单吸泵 双吸泵 单级泵 多级泵 按安装方式分 卧式泵 立式泵 水泵的基础知识 4.离心泵泵的工作原理 离心泵所以能把水送
3、出去是由于离心力的作用. 水泵在工作前，泵体和进水管必须罐满水形成真空 状 态，当叶轮快速转动时，叶片促使水很快旋转， 旋转着的水在离心力的作用下从叶轮中飞去，泵内的 水被抛出后，叶轮的中心部分形成真空区域. 水在大气压力（或水压）的作用下通过管网压到了 进水管内.这样循环不已，就可以实现连续抽水 . 水泵的基础知识 5.离心泵泵的构造 离心泵泵的主要部件包括： 叶轮轮 泵泵体 轴轴封装置 水泵的基础知识 5.1离心泵泵的构造叶轮轮 叶轮分为：开式叶轮、半开式叶轮、闭式 叶轮 T开式叶轮：无前后盖板的叶轮叫开式叶轮。 T半开式叶轮：只有一片盖板的叶轮，叫半开式叶轮 。 T闭式叶轮：由前盖板、后
4、盖板、叶片组成的叶轮叫 闭式叶轮。 T 水泵的基础知识 5.1 离心泵泵的构造叶轮轮 开式叶 轮 半开式叶 轮 闭式叶轮 水泵的基础知识 5.2 离心泵泵的构造泵泵壳 泵壳亦称为蜗壳或泵体，构造为蜗牛壳形 ，其作用是将叶轮封闭在一定空间内，汇 集引导液体的运动，并将液体的大部分动 能转化为静压能。 导轮 蜗壳 叶轮 水泵的基础知识 5.3 离心泵泵的构造轴轴封装置 轴封的作用 轴封是阻止泵体中的液体沿轴流到泵外， 过去用的轴封多数是填料密封，现在基本 上采用机械密封。 水泵的基础知识 5.3 离心泵泵的构造轴轴封装置 机械密封 机械密封是由两个和轴垂直的相对运动的密封 端面进行密封的，所以也叫
5、端面密封。端面密 封是由动环、静环组成。一般制造的两个环的 材质硬度不同，一个材料的硬度低，如石墨； 另一个材料的硬度高，如陶瓷。通过弹簧的弹 力使两环紧密接触，运行的两环间形成一层很 薄的液膜，这层液膜起到平衡压力，润滑端面 的作用。 水泵的基础知识 5.3 离心泵泵的构造轴轴封装置 机械密封 机 械 密 封 AB C D O环 (二级密封) 动环 (主要密封) 弹簧 O环 (二级密封) 橡胶块 (二级密封) 标准机械密封结构标准机械密封结构 A.A.动环动环 ( (随着泵轴转动随着泵轴转动) ) B.B.静环静环 ( (固定在泵腔内固定在泵腔内) ) C.C.二级密封二级密封( (橡胶橡胶
6、) ) D.D.弹簧弹簧 水泵的基础知识 5.3 离心泵泵的构造轴轴封装置 机械密封 T与填料密封的区别是：不必定时的去维护， 几乎没有泄漏。使用中，最影响机械密封寿命 的是干转和水中含有硬质颗粒。 T常用的机械密封：石墨/陶瓷 石墨/碳化硅 碳化硅/碳化硅 石墨/铬合金 石墨/碳化钨 水泵的基础知识 6. 离心泵泵的性能参数 6.1 流量Q: 泵在单位时间内排出的液体体积，亦称为送 液能力，单位为m3/h和L/S. 泵的流量与其结构、尺寸（叶轮直径和宽度） 、转速、管路情况有关。 1L/S=3.6 m3/h 水泵的基础知识 6. 离心泵泵的性能参数 6.2 扬程H: 水泵所输送的单位的流体从
7、进口到出口的能量 增值，也就是单位重量的流体通过泵所获得的有 效能量。通俗的讲:克服阻力的能力及提升液体的 高度称扬程或压头。常用的单位为：mH2O或m. 扬程与泵的结构尺寸、转速、流量等有关。对 于一定的泵和转速，扬程与流量间有一定的关系 。 H=P出口P进口 P出口：水泵出口压力 P出口：水泵进 口压力 水泵的基础知识 6. 离心泵泵的性能参数 6.3 轴功率N轴: 是指泵轴转动时所需要的功率，亦即电机提供的功率 ，单位KW. 由于能量损失（容积损失、机械损失、水力 损失），轴功率必大于有效功率。 6.4 有效功率N有: 除去机械本身的能量损失外，由于泵的运转 而使液体实际获得的功率叫有效
8、功率。 N有QH/367 KW Q:泵的体积流量 m3/h H:扬程 m 水泵的基础知识 6. 离心泵泵的性能参数 6.5 水泵的效率p: 泵的效率为有效功率与轴功率之比，以p表示。 6.6 总效率T : T p m m：电机效率， 水泵的基础知识 7. 离心泵泵的特性曲线线 将离心泵的流量、 扬程、轴功率、效率 等基本性能参数之间 的关系绘成曲线，叫 离心泵的特性曲线。 流量、扬 程曲线 叶轮直径 必需气蚀 余量曲线 效率曲线 轴功率曲线 水泵的基础知识 8.离心泵泵的串联联和并联联 8.1串联 将多台离心泵的进出口依次联接起来，称为 离心泵的串联。 两台泵串联运转 两台泵串联时理论流量、扬
9、程曲线 水泵的基础知识 离心泵的串联 当单台泵达不到压头要求时，可以采用串联 组合。两台完全相同的离心泵串联，从理论 上讲，在同样的流量下，其提供的扬程应为 单台水泵的两倍。 但在实际使用时串联的操作流量和压头由 工作点决定，串联后流量亦有所增加，但压 头低于单台泵压头的两倍。（如下图所示） Q H H 1 Q串 H串 2 水泵的基础知识 8.2 离心泵泵的并联联 将多台水泵的出口管线合成一根，称为离心 泵的并联。 两台泵并联运转 两台泵并联时理论流量、扬程曲线 水泵的基础知识 离心泵的并联 当单台泵流量达不到要求时，可以采用并 联组合。两台相同的离心泵并联，理论上讲 在同样的压头下，其提供的
10、流量应为单泵的 两倍。 但在实际使用时，并联泵的实际流量和压 头由工作点决定，并联后压头有所增加，但 流量低于单泵流量的两倍。 Q并 H并 2 Q H Q H 1 水泵的基础知识 9.电电机的基础础知识识 水泵所配的电机一般为三相异步电机，在 选电机时就要注意三个参数。即：功率、防 护等级、绝缘等级。 水泵的基础知识 9.电电机的基础础知识识 9.1电机功率 常用的电机功率如下表所示： 0.37kw5.5kw45kw250kw 0.55kw7.5kw55kw315kw 0.75kw11kw75kw355kw 1.1kw15kw90kw400kw 1.5kw18.5kw110kw450kw 2.
11、2kw22kw132kw500kw 3kw30kw160kw560kw 4kw37kw200kw630kw (注：400KW以上通常考虑高压电机) 水泵的基础知识 9.电电机的基础础知识识 9.2防护等级 u电机的防护等级是指电机防尘和防水的等级！ u电机的防护等级即表示电机接线盒密封性的 u 好坏，以防电机接线盒因潮湿、灰尘或进水 u 而短路. uKOLMEKS水泵的防护等级： u IP54、IP55 uIP前一个数字表示防尘等级. u IP后一个数表示防水等级. 水泵的基础知识 IP防尘防水等级 防尘等级（第一个表示） 防水等级（第二个表示） 0：没有保护 0：没有保护 1：防止大的固体侵
12、入1：水滴滴入到外壳无影响 2：防止中等大小的固体侵 入 2：当外壳倾斜到15度时，水滴滴入 到外壳无影响 3：防止小固体侵入 3：水或雨水从60度角落到外壳上无 影响 4：防止物体大于1mm的固 体进入 4：液体由任何方向泼到外壳没有伤 害影响 5：防止有害的粉尘堆积 5：用水冲洗无任何伤害 6：完全防止粉尘进入 6：可用于船舱内的环境 7：可于短时间内耐浸水（1m） 8：于一定压力下长时间浸水 9.电电机的基础础知识识 水泵的基础知识 9.电电机的基础础知识识 9.3 绝缘等级 u电机的使用寿命在很 大程度上取决于绝缘材 料的性能，电机在正常 运行条件下所允许的最 大温升等 级称 为耐热
13、等级，即绝缘等级。国 产品牌大多都是采用B级 。 uKOLMEKS电机都是自 己工厂生产的。绝缘等 级：F级。 水泵的基础知识 9.电电机的基础础知识识 9.4 电机启动方式 u直接启动：利用开关或闸刀直接将电机接到具有 额定电压的电源上。 u此种方式接线简单，但启动电流较大，使线路电 压下降，容易影响相邻电器的正常工作。当电机功 率小于4 Kw时，一般采用直接启动。 水泵的基础知识 9.电电机的基础础知识识 9.4 电机启动方式 u降压启动： u星三角(Y-)接换启动 u在启动时把定子绕组每项电压降到220V,正常工作 时电压为380V,降压启动时电流为直接启动时的1/3， 但启动扭矩也降为
14、1/3，因此此种启动方式只适合于 轻载或空载启动。这种启动器体积小，成本低，稳 定可靠。目前4-110kw异步电机都已经设计成三角形 连接。应用非常广泛。 水泵的基础知识 9.电电机的基础础知识识 9.4 电机启动方式 u降压启动： u自耦降压启动 u利用自耦变压器降低电机负载启动过程中的端电 压，进行启动的方式；适用于容量较大或正常运行 时连成星形，不能采用星三角接换启动的三相异步 电动机。 u软启动 u利用软启动器，保证电机在负载要求的启动特性 下平滑启动，又能降低对电网的冲击 u 水泵的基础知识 9.电电机的基础础知识识 9.4 电机启动方式 u降压启动： u自耦降压启动 u利用自耦变压
15、器降低电机负载启动过程中的端电 压，进行启动的方式；适用于容量较大或正常运行 时连成星形，不能采用星三角接换启动的三相异步 电动机。 u软启动 u利用软启动器，保证电机在负载要求的启动特性 下平滑启动，又能降低对电网的冲击 u 第二部分 水泵选型注意事 项 二、水泵选型流程及注意点 2.1 了解水泵应用环境和系统； 2.2 水泵的流量、扬程等参数； 2.3 选用水泵类型（端吸、双吸、立式、 卧式） 2.4 对于水泵有什么特殊要求？如材质等； 2.5 水泵的进口压力，工作压力等要了解清楚； 1.1 了解水泵应 用环境和系统 建筑领域： 供水增压泵，空调循环泵（冷冻 泵、冷却泵），热水循环泵，补水
16、 泵，消防泵（喷淋泵、消火栓泵） ，污水泵等 工业领域： 工艺流程泵，冷却系统循环泵，消 防泵，空调泵等等 1.2 水泵的流量、扬程等参数 在选型的时候，流量、扬程等参数是必不可少 的，我们首先要注意这些参数的单位，比如常 用的m3/h和l/s之间的转换（1l/s3.6 m3/h ）。 还有要注意的一个参数是气蚀余量NPSH,通常 在介质温度大于60的时候需要考虑气蚀余 量。 1.3 水泵类 型（端吸、双吸、立式、卧式 ） 考虑到安装的环境不同，管路的排布也都不一样 ，所以要按客户要求选择水泵类型 1.4 对于水泵有什么特殊要求？材质等 由于水泵所泵介质不同（尤其工业领域） ，因而有时会对材质有特殊的要求，所以在 选择水泵的时候材质等也是很重要的因素。 1.5 水泵的进口压力，工作压力 进口压力 a.水泵位置 b.水系统高度 c.冷却塔的安装位置 冷冻泵入口压力 （202)
