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1、第四节离心泵的管理 一 离心泵的汽蚀 二 离心泵的工况调节 三 离心泵的并联和串联工作 四 离心泵的输送黏性液体 五 离心泵的使用和检修 六 离心泵的常见故障 一 离心泵的汽蚀 汽蚀 发生部位 主要在叶轮外缘的叶片及盖板 涡壳或导轮等处产生麻点和蜂窝状的破坏 不会发生在叶片进口处 危害 产生600 25000Hz的噪音和振动 流量 扬程 效率降低 金属疲劳破坏 汽泡凝结放热引起化学腐蚀 出口压力升高使气泡溶解 所以泵出口液体不会带气泡 当Ps Pv时 产生气泡 在压力升高区气泡破灭时 使处于该区域的金属材料发生疲劳和化学腐蚀而破坏现象 称为 汽蚀 1 汽蚀现象及其危害 2 汽蚀余量 汽蚀余量
2、h 是指泵入口处液体所具有的能头与它的饱和蒸汽的压力头 pv g 之差 英文缩写为NPSH 译为 净正吸入能头 有效汽蚀余量 ha 必须汽蚀余量 hr 有效汽蚀余量 ha 是泵工作时实际具有的汽蚀余量 取决于吸入条件和液体饱和压力 与泵无关 它表示液体在泵进口处水头超过汽化压头的富裕能量 即 必需汽蚀余量 hr 是指泵为了避免汽蚀所必需的汽蚀余量 它取决于液体进泵后压力进一步降低的程度 与泵进口部分的几何形状 转速和流量有关 与吸入条件及所吸液体的pv值无关 hr越小 泵的汽蚀性能越好 hr很难计算 用汽蚀试验确定 逐步增大吸入真空度 扬程或效率下降 2 K 2 时的汽蚀余量称为临界汽蚀余量
3、hc hc加上 0 3m的余量定为必需汽蚀余量 hr 使用时 ha比 hr具有大于10 不小于0 5m 的余量 hr和 Hs 都是由汽蚀试验得出的 是用以表示泵的吸入性能好坏的性能参数 性质是一样的 仅表示方法不同而已 hr主要取决于泵的结构和流量 Hs 主要取决于泵的结构 流量 液面压力和Pv 目前离心泵多标注的是 hr 3 汽蚀特性曲线 有效汽蚀余量 ha下降接近 hr但未降到很低时 汽蚀已经发生但尚未明显影响到泵性能的状态称为潜伏汽蚀 图中画斜线部分为不稳定汽蚀 最容易破坏部件 垂直线断裂工况 K为断裂点 断裂工况形成汽 水两相区 振动和噪音不强烈 破坏不明显 称为稳定汽蚀 吸高zs3
4、zs2 zs1 可见吸高越大 ha越小 断裂工况越向小流量方向移动 不发生汽蚀的流量范围越小 中 低ns的泵叶片流道窄长 气泡容易布满流道 扬程 效率急剧下降 特性曲线有明显断裂点 低ns的泵发生汽蚀后很容易断流 高ns的泵叶片流道短宽 达到断裂点之前有较长的一段扬程和效率逐渐下降的部分 4 防止汽蚀的措施 容易发生汽蚀的泵 ha小 预防措施 提高 ha 减小 hr 用抗汽蚀材料制造叶轮 提高光洁度 管理中的措施 降低温度 减小吸高或增加流注高度 减小吸入阻力 清洗滤器 关小排出阀 不能关小吸入阀 或降低转速减小流量 二 离心泵的工况调节 工况调节 离心泵的H和Q是由泵的特性曲线和管路特性曲线
5、的交点 工况点决定的 改变泵的流量 即需改变泵的工况点 称为 工况调节 1 节流调节法 2 回流调节法 3 变速调节法 4 叶轮切割法 1 节流调节法 关小排出阀 泵流量减小 功率降低 效率降低 工作扬程增加 允许吸上真空度增大 原管路所利用的扬程为H 1 H1 H 1为关小排出阀的节流损失 特点 方法简单 经济性差 节流引起发热 泵特性曲线平坦 ns小 且管路特性曲线平坦 阻力小 时 节流损失小 一般不用关小吸入阀的方法调节 2 回流调节法 改变旁通回流阀的开度 调节主管路的流量的方法 不开旁通阀 A1 Q1 H1 开旁通阀 同样扬程下 两并联管路流量相加 泵A QA HA 主管路 Q3 H
6、A 回流管 Q4 HA 关小回流阀 泵流量减小 主管路流量增加 特点 泵经济性差 管路流量减小时 泵流量和功率增加 用于回流 泵流量增大 允许吸入真空度降低而实际吸入真空度增大 有可能汽蚀 一般用作辅助手段 回流管不宜通泵吸口 否则发热 3 变速调节法 改变转速来改变泵的特性的方法 若输送液体不变 改变转速前后满足相似三定律 并称为比例定律 将泵在不同转速下的特性曲线画在同一坐标图上 并将等效率点连成线 得到通用特性曲线 特点 经济性最好 不会引起汽蚀 但须配可变速原动机 初投资和控制成本高 4 叶轮切割法 如泵流量和压力超出需要 可切割叶轮外径 降低特性曲线 改变工况参数 节省功率 最大切割
7、量有要求 中低ns叶轮等外径车削 也可把盖板车掉 高ns叶轮倾斜车削 导轮式泵不车削盖板 三 离心泵并联 串联工作 1 离心泵的并联工作 原则 扬程相等 流量相加 若工况点落在KL段 泵2将向泵1倒灌 或泵1无排量引起发热 所以应采用同型号泵或扬程接近的泵并联 目的 为提高流量 2 串联工作 为提高扬程 原则 流量相等 扬程相加 泵型号不一定相同 但额定流量应相近 否则效率低 四 输送粘性液体 液体粘度增大导致泵 Q H P hr 管路阻力增加使Q 五 离心泵的使用和检修 1 使用注意事项 1 盘车 新装 检修后初次使用或长时间停用的泵 起动前应该用手盘动联轴器1 2转 2 润滑 采用润滑油润
8、滑 油环浸没15mm 采用润滑脂润滑 润滑脂占轴承室容积1 2 1 3 一般500h换一次油 泵运转时轴承温升 35 C 外表面温度 75 C 3 冷却 填料函水封管 水冷轴承 水冷机械轴封 平衡管或平衡盘的冷却管路通畅 4 封闭起 停 功率最低 对电网冲击最小 封闭运转时间不超过2 3min 否则发热 5 转向检查 反转不能建立排压 新泵或检修后的泵初次起动应点动一下 检查电机接线 6 避免干转 干转导致发热 自吸泵初次也引水 自带真空泵的应限制自吸时间 7 防冻防锈 冬季长期停用放空 外露金属加工面涂防锈油 2 检修 1 叶轮 出现裂纹无法补焊 较多孔眼 腐蚀或汽蚀 盖板或叶片变薄 安密封
9、环处严重损坏 补焊 裂纹和孔眼 预热铜焊 打磨与光车 叶轮进口处 静平衡试验 叶轮修复后 2 泵轴 泵轴弯曲量 0 06mm 应校直 产生裂纹 严重磨损 不能保证足够的机械强度 轴弯曲严重无法校直 使用手动螺杆校直机 泵轴的校直方法 使用铜棒打轴的凹部 3 泵体 听声响法 煤油白粉法 放大镜查看法 钻止裂孔 3mm不穿透 在不承压或不起密封处 焊补 在承压的裂纹 正常的水压试验压力为1 5倍 时间 10min 焊补后应进行水压试验 为1 7倍最高工作压力 4 轴承 常用轴承形式 滚动轴承 滑动轴承 水润滑轴承 滚动轴承 最常用 如使用径向止推轴承应背靠背安装 轴承内圈和轴过盈配合 轴承外圈和安
10、装处为过渡配合 安装方法 A 轴承油浴加热到150 C 装入轴 轴套 上冷却 水润滑轴承 功率损失小 1 6 润滑膜温度低 1 2 承载能力低 水润滑陶瓷轴承具有良好的耐磨性和耐腐蚀性 承载能力高 能适应固体颗粒 热传导性好 缺点是高脆性和抗冲击能力差 轴或轴套 通常是钢或不锈钢 水润滑轴瓦为橡胶或塑料 六 故障分析 Trouble shooting 1 不能供液 1 真空表读数为零 排压表读数为零 试水考克放不出水 说明液体未进入泵内 1 引水装置失灵 2 吸入管或轴封漏气 3 吸入管露出液面 2 真空表读数很大 汽化 仍无法吸入液体 1 吸高太大或流注吸高太小或吸入液面真空度太大 2 吸入
11、管流阻过大 滤器堵 4 液体温度过高 允许吸上真空度小 3 吸入管不通 如吸入阀未开 底阀锈死等 1 管路静压太大 2 并联使用时另一台泵扬程过高 3 排出阀未开 3 泵产生的封闭排出压力太低 无法排液 1 叶轮松脱 淤塞 损坏 2 转速太低 转向错误 4 封闭排出压力正常 管路背压太高 无法排液 3 用舷外水引注时 若舷外水含气泡过多 泵启动后气体分离聚于叶根 不易冲走而使排压不足 2 流量不足 1 泵的扬程特性曲线降低 1 转速低 2 阻漏环磨损 内漏增加 3 叶轮破损或淤塞 4 吸入管或轴封漏气 5 发生汽蚀现象 2 管路的特性曲线变陡或上移 1 管路静压 排出高度 排出液面压力 升高 2 排出管阻力变大 3 电机过载 1 电压 使电流 而停车 表面过载 频率 则转速 使轴功率 电流 而停车 2 摩擦功率增大 填料过紧 机械轴封安装不良 泵轴弯曲 对中不良 叶轮碰擦或轴承磨损 3 液体粘度或密度 4 双吸叶轮装反 变成前弯叶片 功率增大 电机设过电流保护设备 过载时自动停车 5 电机本身问题 可脱开单独试验 6 管路特性曲线变平或下降使流量 功率
