泵與泵站第七講

1、第七講第二章211泵吸水性能 212使用維護(hù)2-11離心泵的吸水性能。 水泵在運(yùn)行中，它的吸口是處于低于大氣壓的環(huán)境下工作的。它的壓力是一個(gè)負(fù)值，壓力過(guò)低就會(huì)造成氣蝕（即冷沸）。因此，在設(shè)計(jì)泵站時(shí)，應(yīng)讓水泵的吸口具有一定的壓力。一 、氣穴和氣蝕1. 氣穴的形成：由水的相圖可知：溫度不變，降低壓力，當(dāng)壓力降到臨界曲線，水就會(huì)由液相轉(zhuǎn)變成氣相（沸騰）由于其溫度低于1000C，我們把這種現(xiàn)象稱為“冷沸”。不同的水溫，沸騰的壓力不同，（飽和氣壓隨水溫而變化）。 2.氣泡的成份： 溶解在水中的氣體，首先析出。 然后是水蒸氣。3.氣泡的危害：氣蝕 氣泡在葉片入口處形成 進(jìn)入葉片中 壓力突然增大 氣泡在四周

2、壓力的作用下被（壓滅）湮滅（轉(zhuǎn)化成水）。氣泡四周的水向氣泡中心以很高的速度沖擊，在氣泡中心造成強(qiáng)烈的局部水錘現(xiàn)象，瞬間局部壓力可達(dá)幾十兆帕（可聽到啪啪的噪聲）稱為氣穴現(xiàn)象。 葉輪的金屬表面受這種水擊，其頻率高達(dá)23萬(wàn)次/s，造成葉輪表面剝落和裂縫。在加上化學(xué)腐蝕。使葉輪破壞。葉輪進(jìn)口端產(chǎn)生的這種效應(yīng)叫“氣蝕”。 4.氣蝕的兩個(gè)階段：第一階段：有輕噪聲和輕振動(dòng)。水泵揚(yáng)程，效率有所下降。第二階段氣穴區(qū)迅速擴(kuò)大，揚(yáng)程，功率、效率急劇下降。產(chǎn)生氣蝕的原因：水泵吸水口壓力過(guò)低；吸水口進(jìn)氣。 二、吸水管中的壓力變化及計(jì)算：1.吸水池水面水泵吸水口的能量方程：VO水池液面流速， VO=0 2、由水泵的吸水口

3、（安裝壓力表）泵內(nèi)葉輪入口背面邊緣（壓力最低點(diǎn)）的壓力降h。 還有壓力降低、1-1斷面葉輪入口0-0由于流速變化壓力下降， 、0-0斷面K點(diǎn)（葉輪背水面邊緣）由于流速變化使壓力下降，h2比較大，一般不小于3米。 、其它：入口摩擦損失，葉輪進(jìn)口沖擊損失，h3 h=h1+h2+h3 （注Ck2書中WK2）注：h實(shí)驗(yàn)測(cè)定出來(lái)的。 3、氣蝕臨界狀態(tài)：臨界狀態(tài) 相界時(shí)的狀態(tài) （趨于還沒(méi)達(dá)到）。P11-1截面的要求臨界壓力，凡臨界都加“”表示。 4、臨界安裝高度 由（1）代入（）式： （理論公式） 三、水泵最大安裝高度：一般吸水面都低于自然地坪，泵安裝低，則泵房空間大 泵房造價(jià)高。泵安裝高，則泵房空間小

4、泵房造價(jià)低。 所以水泵安裝除特殊要求外，盡量安裝高一些。1.水泵廠的允許吸水口的壓力 ：是由實(shí)驗(yàn)得來(lái)的，實(shí)驗(yàn)條件：水溫200C，大氣壓10.33mH2O。pk臨界壓力 。 式中的(1.21.3)，是把泵內(nèi)的壓力降取了一個(gè)2030%的安全系數(shù)。2.水泵最大安裝高度： 列：吸水口水池水面能量方程： HV水泵泵殼吸口的測(cè)壓孔的真空值（mH20）。水泵樣本的允許吸上真空高度HS就是HV的最大限值。即: 水泵最大安裝高度Hss ： 3.水泵廠提供的允許吸上真空高度HS的表示法。（1）數(shù)字表示法：水泵最高效率點(diǎn)的工況值，即最高效率工況流量Q所對(duì)應(yīng)的允許吸上真空高度HS。（2）曲線表示法：廠家給出一個(gè)與流量

5、相關(guān)的吸水性能曲線， 應(yīng)取高效段內(nèi)最低值。 4、 環(huán)境變化時(shí)的換算： HS的使用條件：水溫20，大氣壓10.33mH20如果在高原地區(qū)，或抽升的是高于20的水。不加以修正，則可能造成氣蝕。表28：海拔高度與大氣壓（ ）的關(guān)系。 表27：水溫與飽和蒸氣壓（hva）的關(guān)系。 Hs修正后的允許吸上真高度。Hs樣本的最大允許吸上真空高度。ha安裝地點(diǎn)的大氣壓（ ）mH2O，由表29查出。 hva實(shí)際水溫的飽和蒸汽壓（ mH2O ）由表2-查出。 考試常有內(nèi)容四、氣蝕余量（NPSH） （Net Positve(正壓) Suction （吸水） Head）凈正吸水口水頭有些水泵需要在低于水面下工作，常用氣

6、蝕余量這個(gè)詞來(lái)衡量其吸水性能。氣蝕余量hSv指水泵進(jìn)口處，單位重量液體所具有的超過(guò)飽和蒸汽壓（200C水溫）的富裕能量。（壓能）1、泵吸水口葉輪壓力最低點(diǎn)的方程： 臨近發(fā)生氣蝕時(shí)，即PK臨近汽化壓力 PK PVa由PVa代入（1）中： 令：稱為總氣蝕余量或稱臨界氣蝕余量。（泵入口葉輪背面氣蝕可能發(fā)生點(diǎn)的最低要求余量） HSV水泵入口處單位重量的水，所具有超過(guò)汽化壓力的余裕壓能在加上 。 它們的大小通常換算到泵軸基準(zhǔn)面上（臥式泵），如果是立式泵，則換算到葉片進(jìn)水邊的中點(diǎn)。水泵廠提供的氣蝕余量（NPSH；HSV；hsv） 水泵廠為了防止氣蝕，增加了一個(gè)0.3mH20的安全裕度。即：我們?cè)O(shè)計(jì)泵站時(shí)，

7、一般還須再加0.40.6mH20的安全量。由（3）可得： 3、工程設(shè)計(jì)：列：1-1斷面吸水井水面的能量方程： 代入（4）式： 用 （泵軸高于吸水面） HVa該水溫下的氣化壓力（mH2O）查表2-7Ha吸水井表面大氣壓（mH2O）查表2-8若泵軸低于吸水面則: HSV=hahvahs+HSS工稱應(yīng)用中，我們求出HSS，再考慮 0.40.6 mH2O的安全量。 分析圖：2-12離心泵機(jī)組的使用及維修 一、泵啟動(dòng)前的準(zhǔn)備工作：1.檢查：各螺栓，軸承中的潤(rùn)滑油。出水閥門（關(guān)），壓力表（正常），和壓力表的旋塞閥。2.盤車：用手轉(zhuǎn)動(dòng)聯(lián)軸器，轉(zhuǎn)動(dòng)是否均勻，有無(wú)正常聲響，是否有雜物，是否凍結(jié)，填料的松緊，軸承

8、是否缺油，軸是否彎曲變形。3.灌水：（灌泵）當(dāng)泵軸高于吸水面時(shí)，停泵后，泵中水由于滲漏漫漫流空。 空氣密度是水密度的1/800。泵中液體的離心力J（N）式中：r半徑（m）; W體積（m3）；角速度（1/s）；密度（kg/m3）；g重力加速度（m/s2）。 空氣的密度約為水的1/800所以：J水1/800=J氣 灌泵：吸口的真空值可達(dá)600mmHg空轉(zhuǎn)時(shí)，僅為0.75mmHg。當(dāng)HSS較大時(shí)，不能抽上水來(lái)。所以，要灌泵才能啟動(dòng)。 4.新裝水泵檢查：電機(jī)轉(zhuǎn)向，應(yīng)與水泵要求一致。如不一致，換接三相電源線的任意兩條。5.啟動(dòng)：閉閘啟動(dòng)（輕載啟動(dòng)）水泵轉(zhuǎn)速均勻后，應(yīng)即刻打開真空表和壓力表上的閥門，壓力表

9、上升至零流量的揚(yáng)程時(shí)，打開壓力閥；真空表讀數(shù)增加；壓力表逐漸下降；電流表讀數(shù)逐漸增大。（水泵閉閘運(yùn)行時(shí)間不超23min，否則水發(fā)熱。） 啟動(dòng)程序：關(guān)閉所有閘閥 開泵 開壓力表；真空閥 開吸水管閥 開壓水管閥。二、運(yùn)行中應(yīng)注意的問(wèn)題：（1）檢查各種儀表工作是否正常。 電流表：過(guò)大；過(guò)小都應(yīng)停車。（2）流量計(jì)是否正常：無(wú)流量計(jì)時(shí)，看真空表、壓力表、壓差、電流。（可估算流量） （3）檢查填料盒是否發(fā)熱，滴水是否正常。（4）電機(jī)軸承和機(jī)殼溫升。（5）注意油環(huán)，應(yīng)自由的隨泵軸作不同步轉(zhuǎn)動(dòng)隨時(shí)聽機(jī)組聲響是否正常。（6）定期記錄水泵的流量揚(yáng)程，電流、電壓、功率等有關(guān)數(shù)據(jù)，嚴(yán)格執(zhí)行崗位責(zé)任制和安全操作規(guī)程。三

10、、水泵停車（停泵）關(guān)出水閘停泵（實(shí)行閉閘停車）關(guān)真空表壓力表閥擦拭泵和電機(jī)。冬季可能冰凍時(shí)，應(yīng)放空泵中的水。為什么實(shí)行閉閘停車：防止發(fā)生水錘。四、水泵的故障和排除 （書見(jiàn)P87表29 ） 離心泵常見(jiàn)的故障及其排除故障產(chǎn)生原因排除方法啟動(dòng)后水泵不出水或出水不足1.泵殼內(nèi)有空氣，灌泵工作沒(méi)做好。1.繼續(xù)灌水或抽氣。2.吸水管路及填料有漏氣。2.堵塞漏氣，適當(dāng)壓緊填料。3.水泵轉(zhuǎn)向不對(duì)。3.對(duì)換一對(duì)接線、改變轉(zhuǎn)向。4.水泵轉(zhuǎn)速太低。4.檢查電路，是否電壓太低。5.葉輪進(jìn)水口及流道堵塞。5.揭開泵蓋，清除雜物。6.底閥堵塞或漏水。6.清除雜物或修理。7.吸水井水位下降，水泵安裝高度太大。7.核算吸水高

11、度，必要時(shí)降低安裝高度。8.減漏環(huán)及葉輪磨損。8.更換磨損零件。9.水面產(chǎn)生漩渦，空氣帶入泵內(nèi)。9.加大吸水口淹沒(méi)深度或采取防止措施。10.水封管堵塞。10.拆下清通。離心泵常見(jiàn)的故障及其排除故障產(chǎn)生原因排除方法水泵開啟不動(dòng)或啟動(dòng)后軸功率過(guò)大1.填料壓得太死，泵軸彎曲，軸承磨損。1松一點(diǎn)壓力，矯直泵軸，更換軸承2.多級(jí)泵中平衡孔堵塞或回水管堵塞。2清除雜物，疏通回水管路3.靠背輪間隙太小，運(yùn)行中兩軸相項(xiàng)。3.調(diào)整靠背輪間隙4.電壓太低。4二檢查電路，向電力部門反映情況5.實(shí)際液體的比重遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)液體的比重。5更換電動(dòng)機(jī)，提高功率6.流量太大，超過(guò)使用范圍太多。6關(guān)小出水閘閥離心泵常見(jiàn)的故障及其

12、排除故障產(chǎn)生原因排除方法水泵機(jī)組振動(dòng)和噪1.地腳螺栓松動(dòng)或沒(méi)填實(shí)。1.擰緊并填實(shí)地腳螺栓。2.安裝不良，聯(lián)軸器不同心或泵軸彎曲。2.擾正聯(lián)軸器不同心度，矯直或換軸。3.水泵產(chǎn)生氣蝕。3.降低吸水高度，減少水頭損失。4.軸承損壞或磨損。4.更換軸承。5.基礎(chǔ)松軟。5.加固基礎(chǔ)。6.泵內(nèi)有嚴(yán)重摩擦。6.檢查咬住部位。7.出水管存留空氣。7.在存留空氣處，加裝排氣閥。離心泵常見(jiàn)的故障及其排除故障產(chǎn)生原因排除方法軸承發(fā)熱1.軸承損壞。1.更換軸承。2.動(dòng)軸承缺油或油太多（使用黃油時(shí)）2.按規(guī)定油面加油，去掉多余黃油。3.油質(zhì)不良，不干凈。3.更換合格潤(rùn)滑油。4.軸彎曲或聯(lián)軸器沒(méi)找正。4.矯直或更換泵軸的正聯(lián)軸器。5.滑動(dòng)軸承的甩油環(huán)不起作用。5.放正油環(huán)位置或更換油環(huán)。6.葉輪平衡孔堵塞，使泵的軸向力不能平衡。6.清除平衡孔上堵塞的雜物。7.多級(jí)泵平衡軸向力裝置失去作用。7.檢查回水管是否堵塞，聯(lián)軸器是否相碰，平衡盤是否損壞。離心泵常見(jiàn)的故障及其排除故障產(chǎn)生原因排除方法電動(dòng)機(jī)過(guò)載1.轉(zhuǎn)速高于額定轉(zhuǎn)速