【正文】 給排水設(shè)備設(shè)施及其管理的講座 一 . 水泵的分類 二 . 常見水泵典型結(jié)構(gòu)與工作原理 三 . 水泵的型號 四 . 水泵的汽蝕現(xiàn)象 五 . 多級離心泵結(jié)構(gòu)圖 六 . 離心泵的主要零部件 七 . 立式多級泵的檢修 給排水設(shè)備設(shè)施及其管理的講座 八 .排水系統(tǒng)（潛水泵）的使用維護(hù) 九 .泵常見故障分析及處理 十 .泵故障案例講解 十一 .給排水系統(tǒng)講解 十二 .給排水設(shè)備設(shè)施運行管理 十三 .給排水設(shè)備設(shè)施維護(hù)保養(yǎng) 一、水泵的分類 ? 按產(chǎn)生的全壓高低分類： ? P小于 2MPa為低壓泵， p在 2MPa和 6MPa之間的為中壓泵， p大于 6MPa為高壓泵； ? 按工作原理分類 ? 葉片式泵（離心式泵和軸流式泵）、容積式泵、以及噴射泵等； ? 按在生產(chǎn)中的用途分類 ? 給水泵、凝結(jié)水泵、循環(huán)水泵、油泵、灰漿泵等。 二、常見水泵的典型結(jié)構(gòu)與工作原理 ? 離心式水泵：用電動機(jī)帶動水泵葉輪轉(zhuǎn)動，葉輪中的葉片對其中的流體做功，迫使它們旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的流體在慣性離心力的作用下，從中心向邊緣流去，其壓力和速度不斷提高，最后以很高的流速和壓力流出葉輪進(jìn)入泵殼內(nèi)。其優(yōu)點是效率高、性能可靠、流量均勻、容易調(diào)節(jié)，應(yīng)用最為廣泛，在給水泵、凝結(jié)水泵以及閉式循環(huán)水系統(tǒng)中的循環(huán)水泵均采用它。 典型離心泵結(jié)構(gòu) 屏蔽式離心泵 如圖 17所示 屏蔽式離心泵的特點 ? 化工廠常用的屏蔽泵，屬于單級懸臂式離心泵，其結(jié)構(gòu)圖如圖 17所示； ? 屏蔽泵又稱無填料泵，這種泵用于輸送易燃、易爆、有毒、有放射性及貴重液體，也可選作高壓設(shè)備的循環(huán)用泵。其結(jié)構(gòu)特點使泵的葉輪與電機(jī)的轉(zhuǎn)子在同一根軸上，裝在同一格密封的殼體內(nèi)，沒有聯(lián)軸器和密封裝置，從根本上消除了液體外漏。為了防止輸送液體昱電氣部分接觸，電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子分別用金屬薄壁圓筒（屏蔽套）于液體隔離。屏蔽套的材料應(yīng)能耐腐蝕，并具有非磁性和高電阻率，以減少電動機(jī)因屏蔽套存在而產(chǎn)生額外功率消耗。為了不干擾電機(jī)的磁場，這種金屬薄臂圓筒采用奧氏體系非磁性材料（ 1Gr18Ni9Ti）制成。由于有屏蔽套，增加了電機(jī)轉(zhuǎn)子和定子的間隙，使電機(jī)效率下降，因此，要求屏蔽套的壁要很薄，一般為 — . ? 屏蔽泵具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊，零件少，占地少，操作可靠，長期不要檢修等優(yōu)點。缺點是效率低，比一般離心泵低 26％ — 50％。 ? 軸流式水泵：當(dāng)電動機(jī)驅(qū)動浸在流體中的葉輪旋轉(zhuǎn)時，輪內(nèi)的流體就相對葉片做繞流運動，葉片會對流體產(chǎn)生一個推力從而對流體做功，使流體的能量增加，并沿軸向流出葉輪，經(jīng)過導(dǎo)葉等部件壓出管路，同時葉輪入口處的流體被吸入，形成連續(xù)工作。其特點結(jié)構(gòu)緊湊、外形尺寸小、質(zhì)量輕的特點，適合于大流量、低壓頭的場合，如部分電廠中的爐水循環(huán)泵。 典型軸流泵結(jié)構(gòu)圖 1葉輪 2導(dǎo)流器 3泵殼 ? 混流式水泵：這種水泵結(jié)合了離心式水泵和軸流式水泵的特點，流體是沿介于軸向和徑向之間的圓錐面方向流出葉輪，工作原理是部分利用了葉片推力和慣性離心力的作用。其特點是流量大、壓頭較高，本廠的循環(huán)水泵就是典型的混流式水泵。 典型的混流泵結(jié)構(gòu)圖 ? 容積式水泵：是利用電動機(jī)驅(qū)動部件（活塞、齒輪等）使工作室的容積發(fā)生周期性的改變，依靠壓差使流體流動，從而達(dá)到輸送流體的目的。其特點是結(jié)構(gòu)簡單、輕便緊湊、工作可靠，在電廠中常用于流量較小的潤滑油系統(tǒng)中（如鍋爐送引風(fēng)機(jī)的潤滑油泵）。 齒輪泵結(jié)構(gòu)圖 1主動齒輪 2從動齒輪 3工作室 4入口管 5出口管 6泵殼 活塞泵結(jié)構(gòu)圖 ? 噴射泵：工作原理是高壓的流體經(jīng)噴嘴后成為高速射流進(jìn)入工作室，工作室內(nèi)噴管附近的低壓流體大量地卷帶經(jīng)擴(kuò)壓管升壓后輸出，同時又使水池中的流體被吸入工作室，從而形成連續(xù)工作過程。噴射泵的工作流體可以是高壓蒸汽，也可以是高壓水，被輸送的流體可以是水、油或空氣。電廠中用作輸送爐渣的水力噴射器以及凝汽設(shè)備中抽氣器等。 三、常見葉片式水泵的型號 舉例 ? 65DL15 4型號意義為：吸入口直徑65毫米，單級揚程 15米，級數(shù) 4級的立式多級離心泵。 ? ：半調(diào)節(jié)立式混流泵，設(shè)計工作點流量為 每秒，比轉(zhuǎn)數(shù)約等于 400。 注 ：水泵的比轉(zhuǎn)數(shù)是由最佳工況下的轉(zhuǎn)速、流量和揚程組成的一個有因次的相似特征數(shù)。 四 水泵的汽蝕現(xiàn)象 1 汽蝕發(fā)生的機(jī)理及危害 2 提高離心機(jī)抗汽蝕性能和措施 1 汽蝕發(fā)生的機(jī)理及危害 (1)汽蝕發(fā)生的機(jī)理 (2)汽蝕發(fā)生的危害 （ 1） 汽蝕發(fā)生的機(jī)理 （ 2） 汽蝕發(fā)生的危害 汽蝕是水力機(jī)械的特有現(xiàn)象，它帶來許多嚴(yán)重的后果。 a．汽蝕使過流部件被剝蝕破壞； b．汽蝕使泵的性能下降； c．汽蝕使泵產(chǎn)生噪音和振動。 2 提高離心機(jī)抗汽蝕性能的措施 (1)提高離心泵本身抗汽蝕的性能 ①改進(jìn)泵的吸入口至葉輪葉片入口附近的結(jié)構(gòu)設(shè)計。 ②采用前置誘導(dǎo)輪，如圖所示。 ③采用雙吸式葉輪。 ④設(shè)計工況采用稍大的正沖角。 ⑤采用抗汽蝕的材料。 (2)提高進(jìn)液裝置汽蝕余量的措施 ①增加泵前儲液罐中液面上的壓力，如圖所示 ②減小泵前吸上裝置的安裝高度。 ③將吸上裝置改為倒罐裝置，如圖所示 ④減小泵前管路上的流動損失 葉輪結(jié)構(gòu)改進(jìn)圖 前置誘導(dǎo)輪 ② 采用前置誘導(dǎo)輪，如圖所示，使液流在前置誘導(dǎo)輪中提前接受誘導(dǎo)葉片做功，以提高液流的壓力。 吸入裝置 倒罐裝置 五、多級離心泵的結(jié)構(gòu)圖 主要零部件 :電動機(jī) ,連軸器 ,軸承 (上 ,下軸承 ),密封件 ,出水段 ,中段 ,吸水段 ,轉(zhuǎn)動軸 . 六、離心泵的主要零部件 （一）、離心泵轉(zhuǎn)子 轉(zhuǎn)子是指離心泵的轉(zhuǎn)動部分， 它包括葉輪、泵軸、軸套、軸承等零件；如圖 1— 9所示。 圖 1— 9 1．葉輪 ? 葉輪是離心泵的做功零件，依靠它高速旋轉(zhuǎn)對液體做功而實現(xiàn)液體的輸送，是離心泵重要零件一。 ? 葉輪一般由輪毅、葉片和蓋板三部分組成。葉輪的蓋板有前蓋板和后蓋板之分，葉輪口側(cè)的蓋板稱為前蓋板，另一側(cè)的蓋板稱為后蓋板。 ? 按結(jié)構(gòu)形式，葉輪可分為以下三種。 ? (1)閉式葉輪葉輪的兩側(cè)均有蓋板，蓋板間有 4— 6個葉片，如圖 1— 10 (a)所示。閉式葉輪效率較高，應(yīng)用最廣，適用于輸送不含固體顆粒及纖維的清潔液體。閉式葉輪有單吸和雙吸兩種類型。雙吸葉輪如圖 1— 11所示，適用于大流量泵，其抗汽蝕性能較好。如圖 1— 10 (b)。這種葉輪結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，但效率低，適用輸送含較多固體懸浮物或帶纖維體。 ? (2)半閉式葉輪這種葉輪只有后蓋板，如圖 1— 10 (b)所示。它適用于輸送易于沉淀或含固體懸浮物的液體，其效率介于開式和閉式葉輪之間。 ? 離心泵葉輪的葉片有圓柱形葉片和組曲葉片兩種。圓柱形葉片是指整個葉片沿寬度方向均與葉輪軸線平行，圖 110所示的葉輪葉片均為圓柱形葉片。 ? 葉輪的材料，主要是根據(jù)所輸送液體的化學(xué)性質(zhì)、雜質(zhì)及在離心力作用下的強度來確定。清水離心泵葉輪用鑄鐵或鑄鋼制造，輸送具有較強腐蝕性的液體時，可用青銅、不銹鋼、陶瓷、耐酸硅鐵及塑料等制造。葉輪的制造方法有翻砂鑄造、精密鑄造、焊接、模壓等，其尺寸、形狀和制造精度對泵的性能影響很大。 葉輪 結(jié)構(gòu)圖 2．泵軸 ? 離心泵的泵軸的主要作用是傳遞動力，支承葉輪保持在工作位置正常運轉(zhuǎn)。它一端通過聯(lián)軸器與電動機(jī)軸相連，另一端支承著葉輪作旋轉(zhuǎn)運動，軸上裝有軸承、軸向密封等零部件。 ? 泵軸屬階梯軸類零件，一般情況下為一整體。但在防腐泵中，由于不銹鋼的價格較高，有時采用組合件。接觸介質(zhì)的部分用不銹鋼，安裝軸承及聯(lián)軸器的部分用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，不銹鋼與碳鋼之間可以采用承插連接或過盈配合連接。由于泵軸用于傳遞動力，且高速旋轉(zhuǎn)，在輸送清水等無腐蝕性介質(zhì)的泵中，一般用 45鋼制造，并且進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。在輸送鹽溶液等弱腐蝕性介質(zhì)的泵中，泵軸材料用 40Cr，且調(diào)質(zhì)處理。在防腐蝕泵中，即輸送酸、堿等強腐蝕性介質(zhì)的泵中，泵軸材質(zhì)一般為 1Crl8Ni9或 1Crl8Ni9Ti等不銹鋼。 圖 1— 12 3．軸套 ? 軸套的作用是保護(hù)泵軸，使填料與泵軸的摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)樘盍吓c軸套的摩擦， 所以軸套是離心泵的易磨損件。軸套表面一般也可以進(jìn)行滲碳、滲氮、鍍鉻、噴涂等處理方法，表面粗糙造度要求一般要達(dá)到 m— m?？梢越档湍Σ料禂?shù)，提高使用壽命。 圖 1— 13 4．軸承 軸承起支承轉(zhuǎn)子重量和承受力的作用。離心泵上多使用滾動軸承，其外圈與軸承座孔采用基軸制，內(nèi)圈與轉(zhuǎn)軸采用基孔制，配合類別國家標(biāo)準(zhǔn)有推薦值，可按具體情況選用。軸承一般用潤滑脂和潤滑油潤滑。 圖 1— 14 (二 )、蝸殼和導(dǎo)輪 ? 蝸殼與導(dǎo)輪的作用，一是匯集葉輪出口處的液體，引入到下一級葉輪入口或泵的出口；二是將葉輪出口的高速液體的部分動能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能。一般單級和中開式多級泵常設(shè)置蝸殼，分段式多級泵則采用導(dǎo)輪。 1．蝸殼 ? 蝸殼是指葉輪出口到下一級葉輪入口或到泵的出口管之間截面積逐漸增大的螺旋形流道，如圖 1— 15所示。其流道逐漸擴(kuò)大，出口為擴(kuò)散管狀。液體從葉輪流出后，其流速可以平緩地降低，使很大一部分動能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能。 ? 蝸殼的優(yōu)點是制造方便，