1.启动:
1)11千瓦以下的电泵允许直接启动,13千瓦以上的电泵应配备启动柜,来保护电泵的安全运行。
2)为了避免电泵转子瞬间上窜及减小启动负荷,电泵启动时应把出口阀门行程关至3/4处(留1/4气隙.以便放气)待启动出水后缓缓打开,至水泵工况点控制在适当位置。
3)启动完毕开始运转后,应加强监护及观测水位变化,保证电泵在工况范围内运行,待电泵运行平稳后方可投入正式运转。
4)深井潜水泵第一次投入运行5小时后,停机迅速测量热绝缘电阻,其值不低于0.5MΩ,才能继续使用。
2.停泵:深井潜水泵停机前,为防止水的倒流,在切断电源的同时要关闭阀门,重新启动时间隔20分钟以上。
3.深井潜水泵运行与维护:
1)深井潜水泵应在设计工况点工作,此时轴向力适中,泵效最高,最经济可靠。
2)深井潜水泵每运行8小时要全面检查一次,各个仪表有无变化,电路节点是否发热,声音是否正常。
深井潜水泵正常工作电流是否大于电机名牌的额定值。
4.有下列情况之一的,应立即停泵:
1)深井潜水泵的工作电流忽然高出电机额定电流的
2)出水量不正常,间隙性出水,含沙量加大
3)电机绝缘电阻低于0.5兆欧的
4)机组有明显的噪音震动加剧的
5)电网电压不足,低于额定电压5%的
6)保险丝烧坏一相
7)输水管路损坏
5.使用维护注意事项:
1)每天检查电流电压以及出口压力,每2周检测动水位,并做好记录。
2)每隔四周要检查电机的绝缘电阻并做好记录。
3)使用中尽量减少启动次数。
4)深井潜水泵如果下井后不连续使用,则应每周开机一次,并运行5-10分钟,防止电泵因锈蚀而不能启动。
6.深井潜水泵的储存和搬运:
储存深井潜水泵时要放净电机腔内的积水,表面擦干,轴头连轴器要涂防锈油脂,应竖立放置。(以防转子变形)于干燥、无化学腐蚀性物品、常温地方,冬季存放时温度不低于-3℃。
3机械分类
潜水泵
水泵的发展与使用需求是和科技进步相结合的,水泵发展种类繁多。潜水泵可分为井用潜水泵、作业面潜水泵、潜污泵、排沙潜水泵、矿用立泵等。
井用潜水泵
清水潜水泵为多级泵,主要用于从粘土层的机井、土井或水库等处提水,适合于工厂、矿山或农田灌溉。1928年,美国布隆·杰克逊(Byron Jakson)公司首次研制出潜水电泵。随后的30年代,德国、英国、美国、日本等国家开始生产“深井潜水泵”。
2海水潜水泵的工作原理
超大流量的海水潜水泵QC
超大流量的海水潜水泵QC[1]
微型潜水泵内部有个叶轮,在通电后高速旋转,将叶轮附近的水快速的甩出去,从而在叶轮附近形成真空(负压),外界大气压和这个真空间产生了压力差,将潜水泵附近的水通过进水口(往往是潜水泵底部的很多网眼)压入潜水泵内,再被甩出去,同时外部的水又被吸进来........配合“浮动开关”,可以在船底积水到警戒水位高度自动启动微型潜水泵排水;水位下降到警戒低位后自动切断电源让微型潜水泵停机,避免干烧。
3海水潜水泵和微型潜水泵优点、缺点
从工作原理可以知道,微型潜水泵从内部结构来说,还是属于叶轮泵。
1.优点
(1)做工高档,耐海水腐蚀:采用高档ABS外壳超声波成型,泵轴采用不锈钢制造,经久耐磨,不腐蚀,淡水、海水均可使用
(2).可以抽含有颗粒、油份的液体:叶轮泵内部叶轮的间隙较大,甚至允许通过较小的固体颗粒,所以可以抽含有较小颗粒的液体,比如鱼塘中用于加饵料的营养液等;
(3).输出流量稳定:内部叶轮属于中心对称,不像采用偏心轮方式传动的隔膜泵或活塞泵,“脉动”现象几乎没有。
(4).不用加引水:因为它本身就全部或部分淹没在水里,不用每次手工加水,所以克服了叶轮泵没有自吸能力的弊病;解决了活塞式水泵、隔膜式水泵不能抽颗粒的缺点。
(5).流量超大、体积超小:采用高档滚珠轴承,高速永磁电机,转速、可靠性远超一般民用潜水泵电机,可以做到普通潜水泵流量的好几倍~10倍;但体积却没有多大变化;
(6)噪音极低:因为有水吸收噪音,所以噪音比活塞水泵或者隔膜水泵等噪音低得多。
2.缺点及解决办法:(1)主要缺点就是输出压力不大(扬程不高)。只能用于大流量低扬程的场合。(2)不能缺水运转,否则容易造成密封因为高温被破坏,水进入电机故障。但可以通过配备“浮动开关”来自动调节水位位置,从而避免干转、空转。实现无人监控。
机械特点
①采用独特的单叶片或双叶片叶轮结构,大大提高了污物通过能力,能有效的通过泵口径的5倍纤维物质与直径为泵口径约50%的固体颗粒。②机械密封采用新型硬质耐腐的碳化钨材料,同时将密封改进为双端面密封,使其长期处于油室内运行,可使泵安全连续运行8000小时以上。③整体结构紧凑、体积小、噪声小、节能效果显著,检修方便,无需建泵房,潜入水中即可工作,大大减少工程造价。④该泵密封油室内设置有高精度抗干扰漏水检测传感器,及定子绕组内预埋了热敏元件,对水泵电机绝对保护。⑤可根据用户需要配备全自动安全保护控制柜,对泵的漏水、漏电、过载及超温等进行绝对保护,提高了产品的安全性与可靠性。⑥浮球开关可以根据所需液变化,自动控制泵的起动与停止,不需专人看管,使用极为方便。⑦可根据用户需要配备双导轨自动耦合安装系统,它给安装、维修带来极大方便,人可不必为此而进入污水坑。⑧能够在全扬程范围内使用,而保证电机不会过载。⑨有两种不同的安装方式,固定式自动耦合安装系统,移动式自由安装系统。
主要参数
潜水排污泵选用的主要控制参数为水泵的流量、扬程、功率、效率、工作压力、 气蚀余量等。
常用型号
潜水排污泵规格型号常用的有 AS、AV、QW(WQ)、JYWQ 等系列。
适用范围
适用于提升含有纤维状污物、淤泥和一定粒径的固体颗粒等的污水和废水。 1)、国外进口、外商独资品牌的潜水排污泵可用于带固体颗粒(φ20~φ80mm)及各种含长纤维杂质的污、废水抽升排放。被抽升污、废水温度不超过60℃(部分国外知名品牌产品可达90℃),pH值为5~9(部分国外知名品牌产品为6~13),适用于建筑单体和建筑小区工程项目使用。 2)、AS、AV采用漩涡式叶轮,适合于泵送含固体颗粒的污水;QW(WQ)、JYWQ系列采用流道式叶轮,适合泵送纤维状污物、淤泥等污水和废水;AS、AV、QW(WQ)系列及国外品牌普通型潜水排污泵适用于停留时间较短、沉淀物较少的污、废水抽升;JYWQ系列自动搅匀潜水排污泵及可用于对泵坑底部的杂质进行一定程度的搅拌。
机械优点
潜水排污泵是一种泵与电机连体,并同时潜入液下工作的泵类产品,与一般卧式泵或立式污水泵相比,排污泵明显具有以下几个方面的优点:
1.结构紧凑、占地面积小。排污泵由于潜入液下工作,因此可直接安装于污水池内,无需建造专门的泵房用来安装泵及机,可以节省大量的土地及基建费用。
2.安装维修方便。小型的排污泵可以自由安装,大型的排污泵一般都配有自动藕合装置可以进行自动安装,安装及维修相当方便。
3.连续运转时间长。排污泵由于泵和电机同轴,轴短,转动部件重量轻,因此轴承上承受的载荷(径向)相对较小,寿命比一般泵要长得多。
4.不存在汽蚀破坏及灌引水等问题。特别是后一点给操作人员带来了很大的方便。
5.振动噪声小,电机温升低,对环境无污染。
消防水泵是水灭火系统中的关键设备,其能否正常工作运行直接影响到灭火行动的成败。因此,消防水泵的电气控制是非常重要的环节,但由于规范间的差异和设计人员对规范的理解不同,在消防水泵的电气控制设计中常出现一些问题,不仅给消防工程施工和设备使用造成不便,而且对于建筑的消防安全也留下隐患。笔者就消防水泵电气控制中几个主要问题进行分析探讨,希望能引起相关从业人员的注意。
1消防水泵的启动方式消防水泵通常几十千瓦,功率较大,在启动时相应的启动电流也大,火灾发生后,如电源容量不足,就会造成同一电网供电的其他消防设备端电压大大降低,使得一些消防监控设备主机重启或死机,极大地影响了火灾的控制与扑救。又加之工程上考虑到减小启动时对机械部件的冲击和影响,消防水泵大多要采用启动方式。消防水泵一般为鼠笼式三相异步电动机,其启动方式有定子绕组串电阻启动、自耦变压器启动、固态软启动器和星三角启动四种方式。
定子绕组串电阻启动方式虽然控制结构简单,但在启动时电阻上会消耗电能,产生大量热能,而水泵控制柜内线路、元器件密集,有可能造成不良影响,因此无论生活水泵还是消防水泵,通常都不采用此种方式。对此,国家建筑标准设计图集《常用水泵控制电路图》(10D303-3)中也未采纳此种启动控制方式。
自耦变压器启动方式,启动效果好,但自耦变压器自身价格较贵,体积较大,不允许频繁操作,且结构相对复杂易出问题。对此,《常用水泵控制电路图》(10D303-3)中消防水泵采纳了此种启动方式,而产品标准规范《固定消防给水设备》(GB27898-2011)5.14.8条规定:“启动电路不得使用自耦变压器”,但设计标准规范《消防给水及消火栓系统技术规范》(GB50974-2014)中11.0.14却规定:“消防水泵宜采用自耦变压器启动”。对此规范冲突,笔者请教过《消防给水及消火栓系统技术规范》编制组组长,回复说编制规范的专家对此问题看法不一致。考虑的规范的从严要求性和两部规范的用词不同,笔者建议消防水泵尽量不采用自耦变压器启动。固态软启动器启动方式,由于固态软启动器具有软启动、软停车、轻载节能和多种保护功能,在建筑工程中应用很多。但固态软启动器正常工作要耗电,属于有源器件,价格较贵,结构复杂,易受电网谐波影响,且使用维护技术要求高。对此,虽旧版的《常用水泵控制电路图》(01D303-3)中消防水泵采用了此种启动方法,但在新版的《常用水泵控制电路图》(10D303-3)中消防水泵取消了此种启动方法,《消防给水及消火栓系统技术规范》(GB50974-2014)中11.0.14也明确规定:“消防水泵不宜采用有源器件启动”。
星三角启动方式,控制线路简单,启动电流小,在建筑工程中应用广,但其只适用于正常运行时电机内部绕组接法为三角形的消防水泵。对此,《常用水泵控制电路图》(10D303-3)中消防水泵泵采用了此种启动方法,《消防给水及消火栓系统技术规范》(GB50974-2014)中11.0.14也规定:“消防水泵宜采用星三角启动”。
综上,对于小功率的消防水泵,稳压泵、消防电梯排水泵等采用全压直接启动方式,对于大功率的消防增压水泵或主泵,则应采用星三角启动方式。如消防水泵电机内部绕组正常接法为星形,可考虑采用自耦变压器启动方式。但实际工程中由于三角形接法较星形接法启动、运行力矩大,而消防水泵启动和运转都需较大力矩,故水泵电机为星形接法情况较少见。
2消防水泵的联动触发信号当前,消防水泵的联动控制设计主要依据的规范有:《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116-2013)、《消防控制室通用技术要求》(GB25506-2010)和《消防给水及消火栓系统技术规范》(GB50974-2014),对于消防水泵的联动启动触发信号有明确规定。
2.1消火栓泵消火栓按钮的动作信号仅作为启动消火栓泵的联动触发信号,不再是旧版规范中规定的直接启动消火栓泵,而是由消防联功控制器联动控制消火栓泵的启动。规范中新规定的三种启动消火栓泵的触发信号:消火栓系统出水干管上设置的低压压力开关、高位消防水箱出水管上设置的流量开关或报警阀压力开关信号,是直接控制启动消火栓泵。此外,消防控制室应能显示消火栓按钮的正常状态、动作状态和位置信息以及管网最低压力报警信息。
2.2喷淋泵喷淋泵应由报警阀压力开关的动作信号作为触发信号,直接控制启动喷淋消防泵,且压力开关的动作信号应反馈至消防联动控制器。
针对上述规范规定,消防监督和消防施工人员应注意,直接启动控制方式是不受消防联动控制器手动或自动状态影响,触发信号要直接接入消防水泵控制柜中,因此在图纸审核时,火灾自动报警系统的系统图中应有相应的线路连接。另外,压力开关、管网低压压力开关等动作信号,规范中规定要反馈至消防控制室,这意味着该器件应有两组触点输出信号,一组接入消防水泵控制柜直接启泵,另一组接到火灾自动报警系统的控制模块上反馈动作信号。笔者所在学校去年新建实验室,在采购压力开关时发现众多国内厂商中,只有三家厂家生产的压力开关能提供两组输出触点,其他厂家的产品仅有一组输出,那么其实际安装时,要么不是直接启动,要么无信号反馈,不符合规范要求。
在建筑工程消防验收或检查时,如压力开关等器件由于穿管布线不便检查,可采取下述方式测试。使消防联动控制器处于手动状态,在消防水泵房处放水测试,如消防水泵能正常启动且消防联动控制器上有该器件的动作反馈,此种情况说明是符合规范要求;如消防水泵不能启动或消防联动控制器上无该器件的动作反馈,则表明是不符合规范要求。对于消火栓按钮,在消防联动控制器处于手动状态时,则只应有信号反馈而不能启动消火栓泵,否则是不符合规范要求的。
3消防水泵的状态信号反馈《消防控制室通用技术要求》(GB25506-2010)中规定,消防控制室应能显示消防水泵电源的工作状态、故障报警信息和消防水泵的启停状态、故障状态、动作反馈信号。
根据上述规范规定,消防监督人员应注意:
3.1消防水泵电源工作状态监控有无国家标准《消防设备电源监控系统》(GB28184-2011)和国家建筑标准设计图集《消防设备电源监控系统》(10CX504)都已颁布实施,消防设备的电源监控系统在产品、设计、施工上是有规范和标准依据的,因此标准实施日期之后的新建、该建和扩建工程都应用消防设备电源监控系统,对消防设备的供电电源和备用电源的工作状态和故障报警信息进行监控。而实际工程中,有许多建筑中并未设置,消防控制室无法监控消防设备的电源状态,对此消防监督人员在建筑工程审核时应加以注意并要求建筑设计院增设。
3.2消防水泵手动和自动状态信息反馈的有无对于消防水泵的启停状态、故障状态信息反馈,实际工程中通常都具备,但大多缺少消防水泵手动和自动状态的信息反馈。实际监督检查时,经常会发现消防水泵控制柜上的档位开关处于手动挡,而《消防给水及消火栓系统技术规范》(GB50974-2014)和《消防控制室通用技术要求》(GB25506-2010)中都有类似规定:应处于自动启泵状态。由于没有系统状态档位信息的反馈,消防控制室就无法实时的监控消防水泵是否处于自动工作状态。相关规范中虽未明确要求消防水泵应反馈自动、手动工作状态信息,但在《建筑消防设施的维护管理》(GB25201-2010)中4.5条规定:“消防设施及相关电气控制柜具有控制方式转换装置的,其所处控制方式宜反馈至消防控制室”。此外,《消防控制室通用技术要求》(GB25506-2010)5.3.8条规定:“消防控制室应能显示防排烟系统的手动、自动工作状态”。因此,笔者认为,消防水泵系统的手动和自动状态应同防排烟系统一样,也必须反馈至消防控制室。这样,不仅消防控制室可实时监控消防水泵所处的系统工作方式,而且与城市消防远程监控中心联网后,监控中心也可实时监控消防水泵的系统工作方式,便于消防监督人员管理查看。
对此要求,在《常用水泵控制电路图》(10D303-3)所给消防水泵的电气原理图中,均已留有相应接线端子用来反馈信息,如图1所示。但在实际工程中,消防工程公司在施工时往往不予接线。对此,消防监督人员应加强监管,在消防控制室内查看有无此类信息反馈。
4结束语消防水泵作为建筑消防安全的重要组成部分,在电气控制时必须确保其工作可靠。笔者依据现行国家与行业规范,结合国家建筑标准电气图集,就消防水泵电气控制中几个问题提出了自己的看法和观点,仅供工程设计人员参考,不当之处敬请电气同仁批评指正。
离心泵的基本构造是由六部分组成的分别是叶轮,泵体,泵轴,轴承,密封环,填料函。
1、叶轮是离心泵的核心部分,它转速高出力大,叶轮上的叶片又起到主要作用,叶轮在装配前要通过静平衡实验。叶轮上的内外表面要求光滑,以减少水流的摩擦损失。
2、泵体也称泵壳,它是水泵的主体。起到支撑固定作用,并与安装轴承的托架相连接。
离心泵
3、泵轴的作用是借联轴器和电动机相连接,将电动机的转矩传给叶轮,所以它是传递机械能的主要部件。
4、滑动轴承使用的是透明油作润滑剂的,加油到油位线。太多油要沿泵轴渗出,太少轴承又要过热烧坏造成事故!在水泵运行过程中轴承的温度最高在85度,一般运行在60度左右。
5、密封环又称减漏环。
6、填料函主要由填料、水封环、填料筒、填料压盖、水封管组成。填料函的作用主要是为了封闭泵壳与泵轴之间的空隙,不让泵内的水流流到外面来也不让外面的空气进入到泵内。始终保持水泵内的真空!当泵轴与填料摩擦产生热量就要靠水封管住水到水封圈内使填料冷却!保持水泵的正常运行。所以在水泵的运行巡回检查过程中对填料函的检查是特别要注意!在运行600个小时左右就要对填料进行更换。
离心泵的基本构造是由八部分组成的,分别是:叶轮,泵体,泵盖,挡水圈,泵轴,轴承,密封环,填料函,轴向力平衡装置。
1、 叶轮是离心泵的核心部分,它转速高输出力大。
2、 泵体也称泵壳,它是水泵的主体。起到支撑固定作用,并与安装轴承的托架相连接。
3、 泵轴的作用是借联轴器和电动机相连接,将电动机的转矩传给叶轮,所以它是传递机械能的主要部件
4、 密封环又称减漏环。
5、 填料函主要由填料,不让泵内的水流流到外面来也不让外面的空气进入到泵内。始终保持水泵内的真空!当泵轴与填料摩擦产生热量就要靠水封管注水到水封圈内使填料冷却!
6、轴向力平衡装置,在离心泵运行过程中,由于液体是在低压下进入叶轮,而在高压下流出,使叶轮两侧所受压力不等,产生了指向入口方向的轴向推力,会引起转子发生轴向窜动,产生磨损和振动,因此应设置轴向推力轴承,以便平衡轴向力。
种类
一、按叶轮数目来分类
1、单级泵:即在泵轴上只有一个叶轮。
2、多级泵:即在泵轴上有两个或两个以上的叶轮,这时泵的总扬程为n个叶轮产生的扬程之和。
多级离心泵
二、按工作压力来分类
1、低压泵:压力低于100米水柱;
2、中压泵:压力在100~650米水柱之间;
3、高压泵:压力高于650米水柱。
三、按叶轮吸入方式来分类
1、单侧进水式泵:又叫单吸泵,即叶轮上只有一个进水口;
2、双侧进水式泵:又叫双吸泵,即叶轮两侧都有一个进水口。它的流量比单吸式泵大一倍,可以近似看作是二个单吸泵叶轮背靠背地放在了一起。
四、按泵壳结合来分类
1、水平中开式泵:即在通过轴心线的水平面上开有结合缝。
2、垂直结合面泵:即结合面与轴心线相垂直。
五、按泵轴位置来分类
1、卧式泵:泵轴位于水平位置。
卧式泵
2、立式泵:泵轴位于垂直位置。
六、按叶轮出方式分类
1、蜗壳泵:水从叶轮出来后,直接进入具有螺旋线形状的泵壳。
2、导叶泵:水从叶轮出来后,进入它外面设置的导叶,之后进入下一级或流入出口管。
七、按安装高度分类
1、自灌式离心泵:泵轴低于吸水池池面,启动时不需要灌水,可自动启动。
2、吸入式离心泵(非自灌式离心泵):泵轴高于吸水池池面。启动前,需要先用水灌满泵壳和吸水管道,然后驱动电机,使叶轮高速旋转运动,水受到离心力作用被甩出叶轮,叶轮中心形成负压,吸水池中水在大气压作用下进入叶轮,又受到高速旋转的叶轮作用,被甩出叶轮进入压水管道。
另外,根据用途也可进行分类,如油泵、水泵、凝结水泵、排灰泵、循环水泵等。
按吸入方式
单吸泵液体从一侧流入叶轮,存在轴向力
双吸泵液体从两侧流入叶轮,不存在轴向力,泵的流量几乎比单吸泵增加一倍
按级数
单级泵泵轴上只有一个叶轮
多级泵同一根泵轴上装两个或多个叶轮,液体依次流过每级叶轮,级数越多,扬程越高
按泵轴方位
卧式泵轴水平放置
立式泵轴垂直于水平面
按壳体型式
分段式泵壳体按与轴垂直的平面部分,节段与节段之间用长螺栓连接
中开式泵壳体在通过轴心线的平面上剖分
蜗壳泵装有螺旋形压水室的离心泵,如常用的端吸式悬臂离心泵
透平式泵装有导叶式压水室的离心泵
特殊结构
管道泵作为管路一部分,安装时无需改变管路
潜水泵和电动机制成一体浸入水中
液下泵泵体浸入液体中
屏蔽泵叶轮与电动机转子联为一体,并在同一个密封壳体内,不需采用密封结构,属于无泄漏泵
磁力泵除进、出口外,泵体全封闭,泵与电动机的联结采用磁钢互吸而驱动
自吸式泵,泵启动时无需灌液
高速泵由增速箱使泵轴转速增加,一般转速可达10000r/min以上,也可称部分流泵或切线增压泵
立式筒型泵进出口接管在上部同一高度上,有内、外两层壳体,内壳体由转子、导叶等组成,外壳体为进口导流通道,液体从下部吸入ISG生活给水泵,生活用泵,小区水泵,生活给排水设备,根据 IS、IR型离心泵性能参数和立式泵的独特结构组合设计,并严格按照 ISO2858 要求进行设计制造,采用国内优质水力模型进行设计而成,是最理想的新一代卧式泵产品。该产品一律采用硬质合金机械密封。 应用范围: ISW 型泵适用于工业和城市给排水,如高层建筑增压送水,园林喷灌,消防增压,远距离输送,暖通制冷循环、浴室等增压及设备配套,使用温度不超过85℃。ISWR 型泵广泛适用于:冶金、化工、纺织、造纸、以及宾饭馆店等锅炉热源水增压、输送、及城市采暖系统,SGWR型使用温度不超过120℃。
使用
泵的试运转应符合下列要求:
①驱动机的转向应与泵的转向相同;
②查明管道泵和共轴泵的转向;
③各固定连接部位应无松动,各润滑部位加注润滑剂的规格和数量应符合设备技术文件的规定;
④有预润滑要求的部位应按规定进行预润滑;
⑤各指示仪表,安全保护装置均应灵敏,准确,可靠;
⑥盘车应灵活,无异常现象;
⑦高温泵在试运转前应进行泵体预热,温度应均匀上升,每小时温升不应大于50℃;泵体表面与有工作介质进口的工艺管道的温差不应大于40℃;
⑧设置消除温升影响的连接装置,设置旁路连接装置提供冷却水源。
离心泵操作时应注意以下几点:
①禁止无水运行,不要调节吸入口来降低排量,禁止在过低的流量下运行;
②监控运行过程,彻底阻止填料箱泄漏,更换填料箱时要用新填料;
③确保机械密封有充分冲洗的水流,水冷轴承禁止使用过量水流;
④润滑剂不要使用过多;
⑤按推荐的周期进行检查。建立运行记录,包括运行小时数,填料的调整和更换,添加润滑剂及其他维护措施和时间。对离心泵抽吸和排放压力,流量,输入功率,洗液和轴承的温度以及振动情况都应该定期测量记录。
⑥离心泵的主机是依靠大气压将低处的水抽到高处的,而大气压最多只能支持约10.3m的水柱,所以离心泵的主机离开水面12米无法工作
维护
3.1、离心泵机械密封失效的分析
离心泵停机主要是由机械密封的失效造成的。失效的表现大都是泄漏,泄漏原因有以下几种:
①动静环密封面的泄漏,原因主要有:端面平面度,粗糙度未达到要求,或表面有划伤;端面间有颗粒物质,造成两端面不能同样运行;安装不到位,方式不正确。
②补偿环密封圈泄漏,原因主要有:压盖变形,预紧力不均匀;安装不正确;密封圈质量不符合标准;密封圈选型不对。
实际使用效果表明,密封元件失效最多的部位是动,静环的端面,离心泵机封动,静环端面出现龟裂是常见的失效现象,主要原因有:
①安装时密封面间隙过大,冲洗液来不及带走摩擦副产生的热量;冲洗液从密封面间隙中漏走,造成端面过热而损坏。
②液体介质汽化膨胀,使两端面受汽化膨胀力而分开,当两密封面用力贴合时,破坏润滑膜从而造成端面表面过热。
③液体介质润滑性较差,加之操作压力过载,两密封面跟踪转动不同步。例如高转速泵转速为20445r/min,密封面中心直径为7cm,泵运转后其线速度高达75 m/s,当有一个密封面滞后不能跟踪旋转,瞬时高温造成密封面损坏。
④密封冲洗液孔板或过滤网堵塞,造成水量不足,使机封失效。
另外,密封面表面滑沟,端面贴合时出现缺口导致密封元件失效,主要原因有:
①液体介质不清洁,有微小质硬的颗粒,以很高的速度滑人密封面,将端面表面划伤而失效。
②机泵传动件同轴度差,泵开启后每转一周端面被晃动摩擦一次,动环运行轨迹不同心,造成端面汽化,过热磨损。
③液体介质水力特性的频繁发生引起泵组振动,造成密封面错位而失效。
液体介质对密封元件的腐蚀,应力集中,软硬材料配合,冲蚀,辅助密封0形环,V形环,凹形环与液体介质不相容,变形等都会造成机械密封表面损坏失效,所以对其损坏形式要综合分析,找出根本原因,保证机械密封长时间运行。
3.2、离心泵停止运转后的要求
①离心泵停止运转后应关闭泵的人口阀门,待泵冷却后再依次关闭附属系统的阀门。
②高温泵停车应按设备技术文件的规定执行,停车后应每偏20一30min盘车半圈,直到泵体温度降至50℃为止。
③低温泵停车时,当无特殊要求时,泵内应经常充满液体;吸入阀和排出阀应保持常开状态;采用双端面机械密封的低温泵,液位控制器和泵密封腔内的密封液应保持泵的灌浆压力。
④输送易结晶,易凝固,易沉淀等介质的泵,停泵后应防止堵塞,并及时用清水或其他介质冲洗泵和管道。⑤排出泵内积存的液体,防止锈蚀和冻裂。
3.3、离心泵的保管
①尚未安装好的泵在未上漆的表面应涂覆一层合适的防锈剂,用油润滑的轴承应该注满适当的油液,用脂润滑的轴承应该仅填充一种润滑脂,不要使用混合润滑脂。
②短时间泵人干净液体,冲洗,抽吸管线,排放管线,泵壳和叶轮,并排净泵壳,抽吸管线和排放管线中的冲洗液。
③排净轴承箱的油,再加注干净的油,彻底清洗油脂并再填充新油脂。
④把吸人口和排放口封起来,把泵贮存在干净,干燥的地方,保护电机绕组免受潮湿,用防锈液和防蚀液喷射泵壳内部。
⑤泵轴每月转动一次以免冻结,并润滑轴承。
启动
一、离心泵启动前的准备工作
a.离心泵启动前检查
润滑油的名称、型号、主要性能和加注数量是否符合技术文件的要求;
轴承润滑系统、密封系统和冷却系统是否完好,轴承的油路、水路是否畅通;
盘动泵的转子1~2转,检查转子是否有摩擦或卡住现象;
在联轴器附近或皮带防护装置等处,是否有妨碍转动的杂物;
泵、轴承座、电动机的基础地脚螺栓是否松动;
泵工作系统的阀门或附属装置均应处于泵运转时负荷最小的位置,应关闭出口调节阀;
点动泵,看其叶轮转向是否与设计转向一致,若不一致,必需使叶轮完全停止转动后,调整电动机接线后,方可再启动。
b.离心泵充水
水泵在启动以前,泵壳和吸水管内必须先充满水,这是因为有空气存在的情况下,泵吸入口真空无法形成和保持。
c.离心泵暖泵
输送高温液体的多级离心泵,如电厂的锅炉给水泵,在启动前必须先暖泵。这是因为给水泵在启动时,高温给水流过泵内,使泵体温度从常温很快升高到100~200℃,这会引起泵内外和各部件之间的温差,若没有足够长的传热时间和适当控制温升的措施,会使泵各处膨胀不均,造成泵体各部分变形、磨损、振动和轴承抱轴事故。
二、注意的事项
离心泵是一种叶片泵,依靠旋转的叶轮在旋转过程中,由于叶片和液体的相互作用,叶片将机械能传给液体,使液体的压力能增加,达到输送液体的目的。离心泵的启动要注意四点:
①离心泵在一定转速下所产生的扬程有一限定值。工作点流量和轴功率取决于与泵连接的装置系统的情况(位差、压力差和管路损失)。扬程随流量而改变。
②工作稳定,输送连续,流量和压力无脉动。
③一般无自吸能力,需要将泵先灌满液体或将管路抽成真空后才能开始工作。
④离心泵在排出管路阀门关闭状态下启动,旋涡泵和轴流泵在阀门全开状态下启动,以减少启动功率。
因为离心泵是靠叶轮离心力形成真空的吸力把水提起,所以,离心泵启动时,必须先把闸阀关闭,灌水。水位超过叶轮部位以上,排出离心泵中的空气,才可启动。启动后,叶轮周围形成真空,把水向上吸,其闸阀可自动打开,把水提起。因此,必须先闭闸阀。
振动分析
1.离心泵的转子不平衡与不对中。这个问题在离心泵的振动问题中所占比例较大,约为80%的比例。造成离心泵转子不平衡的因素:材料阻止不均匀、零件结构不合格,造成转子质量中心线与转轴中心线不重合产生偏心据形成的不平衡。校正离心泵的转子不平衡又可分为两。静平衡与动平衡:一般也称为单面平衡和双面平衡。其区别就是:单面平衡是在一个校正面进行校正平衡,而双面平衡是在两个校正面上进行校正。
2.安装原因:基础螺栓松脱、校调的水平度没有调整好,在离心泵工作之前,要检查一下其基础螺栓是否有松动的现象,以及离心泵的安装是否水平。这些也会造成离心泵在工作的时候发生振动的情况。
3.离心泵内有异物。在离心泵工作之前,要检查下泵内部,由于长期使用,在离心泵的内部可能存在一些例如水中的杂草等异。
4.由于长时间的使用造成离心泵内部的气蚀穿孔。
5.离心泵的设计方面存在不合理的情况,例如零件大小尺寸等问题。不过这种情况相对较少。离心泵在出场之前,都会在车间内部进行多次的检测工作,以保证出厂离心泵的合格率。
主要性能
一、离心泵功率与效率
泵在运转过程中由于存在种种损失,使泵的实际(有效)压头和流量均较理论值为低,而输入泵的功率较理论值为高,设
H______ 泵的有效压头,即单位量液体在重力场中从泵获得的能 量,m;
Q ______ 泵的实际流量,m3/s;
ρ ______ 液体密度,kg/ m3;
Ne______ 泵的有效功率,即单位时间内液体从泵处获得的机械能,W。
有效功率可写成 Ne = QHρg
由电机输入离心泵的功率称为泵的轴功率,以N表示。有效功率与轴功率之比定义为泵的总效率η,即
η=Ne/N
二、泵内损失
离心泵内的各种损失有:
(1)容积损失
由于泵的泄漏所造成的损失称为容积损失。无容积损失时泵的功率与有容积损失时泵的功率之比称为泵的容积效率ηv。
(2)水力损失
流体流过叶轮、泵壳时,流速大小和方向的改变以及逆压强梯度的存在引起了环流和旋涡,造成了能量损失,这种损失称为水力损失。额定流量下离心泵的水力效率ηh一般为0.8到0.9。
(3)机械损失
高速转动的叶轮与液体间的摩擦以及轴承、轴封等处的机械摩擦造成的损失称为机械损失。机械效率ηM一般为0.96到0.99。
注意:
1、在离心泵的铭牌上标明的主要性能参数是以20℃清水作实验在最高效率条件下测得的数值。
2、了解并熟练掌握特性曲线中各曲线的含义及使用条件,注意最高效率区的范围(η=92%ηmax)及用途。
紧凑式结构
宽范围 流量和扬程范围宽
适用于轻度腐蚀性液体
多种控制选择
流量均匀、运转平稳、振动小。不需要特别减震的基础。
设备安装、维护检修费用较低。离心泵的基本构造是由六部分组成的分别是叶轮,泵体,泵轴,轴承,密封环,填料函。
1、叶轮是离心泵的核心部分,它转速高出力大,叶轮上的叶片又起到主要作用,叶轮在装配前要通过静平衡实验。叶轮上的内外表面要求光滑,以减少水流的摩擦损失。
2、泵体也称泵壳,它是水泵的主体。起到支撑固定作用,并与安装轴承的托架相连接。
3、泵轴的作用是借联轴器和电动机相连接,将电动机的转矩传给叶轮,所以它是传递机械能的主要部件。
4、滑动轴承使用的是透明油作润滑剂的,加油到油位线。太多油要沿泵轴渗出,太少轴承又要过热烧坏造成事故!在水泵运行过程中轴承的温度最高在85度,一般运行在60度左右。
5、密封环又称减漏环。
6、填料函主要由填料、水封环、填料筒、填料压盖、水封管组成。填料函的作用主要是为了封闭泵壳与泵轴之间的空隙,不让泵内的水流流到外面来也不让外面的空气进入到泵内。始终保持水泵内的真空!当泵轴与填料摩擦产生热量就要靠水封管住水到水封圈内使填料冷却!保持水泵的正常运行。所以在水泵的运行巡回检查过程中对填料函的检查是特别要注意!在运行600个小时左右就要对填料进行更换。
离心泵的基本构造是由八部分组成的,分别是:叶轮,泵体,泵盖,挡水圈,泵轴,轴承,密封环,填料函,轴向力平衡装置。
1、 叶轮是离心泵的核心部分,它转速高输出力大。
2、 泵体也称泵壳,它是水泵的主体。起到支撑固定作用,并与安装轴承的托架相连接。
3、 泵轴的作用是借联轴器和电动机相连接,将电动机的转矩传给叶轮,所以它是传递机械能的主要部件
4、 密封环又称减漏环。
5、 填料函主要由填料,不让泵内的水流流到外面来也不让外面的空气进入到泵内。始终保持水泵内的真空!当泵轴与填料摩擦产生热量就要靠水封管注水到水封圈内使填料冷却!
6、轴向力平衡装置,在离心泵运行过程中,由于液体是在低压下进入叶轮,而在高压下流出,使叶轮两侧所受压力不等,产生了指向入口方向的轴向推力,会引起转子发生轴向窜动,产生磨损和振动,因此应设置轴向推力轴承,以便平衡轴向力。
种类
一、按叶轮数目来分类
1、单级泵:即在泵轴上只有一个叶轮。
2、多级泵:即在泵轴上有两个或两个以上的叶轮,这时泵的总扬程为n个叶轮产生的扬程之和。
多级离心泵
二、按工作压力来分类
1、低压泵:压力低于100米水柱;
2、中压泵:压力在100~650米水柱之间;
3、高压泵:压力高于650米水柱。
三、按叶轮吸入方式来分类
1、单侧进水式泵:又叫单吸泵,即叶轮上只有一个进水口;
2、双侧进水式泵:又叫双吸泵,即叶轮两侧都有一个进水口。它的流量比单吸式泵大一倍,可以近似看作是二个单吸泵叶轮背靠背地放在了一起。
四、按泵壳结合来分类
1、水平中开式泵:即在通过轴心线的水平面上开有结合缝。
2、垂直结合面泵:即结合面与轴心线相垂直。
五、按泵轴位置来分类
1、卧式泵:泵轴位于水平位置。
卧式泵
2、立式泵:泵轴位于垂直位置。
六、按叶轮出方式分类
1、蜗壳泵:水从叶轮出来后,直接进入具有螺旋线形状的泵壳。
2、导叶泵:水从叶轮出来后,进入它外面设置的导叶,之后进入下一级或流入出口管。
七、按安装高度分类
1、自灌式离心泵:泵轴低于吸水池池面,启动时不需要灌水,可自动启动。
2、吸入式离心泵(非自灌式离心泵):泵轴高于吸水池池面。启动前,需要先用水灌满泵壳和吸水管道,然后驱动电机,使叶轮高速旋转运动,水受到离心力作用被甩出叶轮,叶轮中心形成负压,吸水池中水在大气压作用下进入叶轮,又受到高速旋转的叶轮作用,被甩出叶轮进入压水管道。
另外,根据用途也可进行分类,如油泵、水泵、凝结水泵、排灰泵、循环水泵等。
按吸入方式
单吸泵液体从一侧流入叶轮,存在轴向力
双吸泵液体从两侧流入叶轮,不存在轴向力,泵的流量几乎比单吸泵增加一倍
按级数
单级泵泵轴上只有一个叶轮
多级泵同一根泵轴上装两个或多个叶轮,液体依次流过每级叶轮,级数越多,扬程越高
按泵轴方位
卧式泵轴水平放置
立式泵轴垂直于水平面
按壳体型式
分段式泵壳体按与轴垂直的平面部分,节段与节段之间用长螺栓连接
中开式泵壳体在通过轴心线的平面上剖分
蜗壳泵装有螺旋形压水室的离心泵,如常用的端吸式悬臂离心泵
透平式泵装有导叶式压水室的离心泵
特殊结构
管道泵作为管路一部分,安装时无需改变管路
潜水泵和电动机制成一体浸入水中
液下泵泵体浸入液体中
屏蔽泵叶轮与电动机转子联为一体,并在同一个密封壳体内,不需采用密封结构,属于无泄漏泵
磁力泵除进、出口外,泵体全封闭,泵与电动机的联结采用磁钢互吸而驱动
自吸式泵,泵启动时无需灌液
高速泵由增速箱使泵轴转速增加,一般转速可达10000r/min以上,也可称部分流泵或切线增压泵
立式筒型泵进出口接管在上部同一高度上,有内、外两层壳体,内壳体由转子、导叶等组成,外壳体为进口导流通道,液体从下部吸入
ISG生活给水泵,生活用泵,小区水泵,生活给排水设备,根据 IS、IR型离心泵性能参数和立式泵的独特结构组合设计,并严格按照 ISO2858 要求进行设计制造,采用国内优质水力模型进行设计而成,是最理想的新一代卧式泵产品。该产品一律采用硬质合金机械密封。 应用范围: ISW 型泵适用于工业和城市给排水,如高层建筑增压送水,园林喷灌,消防增压,远距离输送,暖通制冷循环、浴室等增压及设备配套,使用温度不超过85℃。ISWR 型泵广泛适用于:冶金、化工、纺织、造纸、以及宾饭馆店等锅炉热源水增压、输送、及城市采暖系统,SGWR型使用温度不超过120℃。
使用
泵的试运转应符合下列要求:
①驱动机的转向应与泵的转向相同;
②查明管道泵和共轴泵的转向;
③各固定连接部位应无松动,各润滑部位加注润滑剂的规格和数量应符合设备技术文件的规定;
④有预润滑要求的部位应按规定进行预润滑;
⑤各指示仪表,安全保护装置均应灵敏,准确,可靠;
⑥盘车应灵活,无异常现象;
⑦高温泵在试运转前应进行泵体预热,温度应均匀上升,每小时温升不应大于50℃;泵体表面与有工作介质进口的工艺管道的温差不应大于40℃;
⑧设置消除温升影响的连接装置,设置旁路连接装置提供冷却水源。
离心泵操作时应注意以下几点:
①禁止无水运行,不要调节吸入口来降低排量,禁止在过低的流量下运行;
②监控运行过程,彻底阻止填料箱泄漏,更换填料箱时要用新填料;
③确保机械密封有充分冲洗的水流,水冷轴承禁止使用过量水流;
④润滑剂不要使用过多;
⑤按推荐的周期进行检查。建立运行记录,包括运行小时数,填料的调整和更换,添加润滑剂及其他维护措施和时间。对离心泵抽吸和排放压力,流量,输入功率,洗液和轴承的温度以及振动情况都应该定期测量记录。
⑥离心泵的主机是依靠大气压将低处的水抽到高处的,而大气压最多只能支持约10.3m的水柱,所以离心泵的主机离开水面12米无法工作3.1、离心泵机械密封失效的分析
离心泵停机主要是由机械密封的失效造成的。失效的表现大都是泄漏,泄漏原因有以下几种:
①动静环密封面的泄漏,原因主要有:端面平面度,粗糙度未达到要求,或表面有划伤;端面间有颗粒物质,造成两端面不能同样运行;安装不到位,方式不正确。
②补偿环密封圈泄漏,原因主要有:压盖变形,预紧力不均匀;安装不正确;密封圈质量不符合标准;密封圈选型不对。
实际使用效果表明,密封元件失效最多的部位是动,静环的端面,离心泵机封动,静环端面出现龟裂是常见的失效现象,主要原因有:
①安装时密封面间隙过大,冲洗液来不及带走摩擦副产生的热量;冲洗液从密封面间隙中漏走,造成端面过热而损坏。
②液体介质汽化膨胀,使两端面受汽化膨胀力而分开,当两密封面用力贴合时,破坏润滑膜从而造成端面表面过热。
③液体介质润滑性较差,加之操作压力过载,两密封面跟踪转动不同步。例如高转速泵转速为20445r/min,密封面中心直径为7cm,泵运转后其线速度高达75 m/s,当有一个密封面滞后不能跟踪旋转,瞬时高温造成密封面损坏。
④密封冲洗液孔板或过滤网堵塞,造成水量不足,使机封失效。
另外,密封面表面滑沟,端面贴合时出现缺口导致密封元件失效,主要原因有:
①液体介质不清洁,有微小质硬的颗粒,以很高的速度滑人密封面,将端面表面划伤而失效。
②机泵传动件同轴度差,泵开启后每转一周端面被晃动摩擦一次,动环运行轨迹不同心,造成端面汽化,过热磨损。
③液体介质水力特性的频繁发生引起泵组振动,造成密封面错位而失效。
液体介质对密封元件的腐蚀,应力集中,软硬材料配合,冲蚀,辅助密封0形环,V形环,凹形环与液体介质不相容,变形等都会造成机械密封表面损坏失效,所以对其损坏形式要综合分析,找出根本原因,保证机械密封长时间运行。
3.2、离心泵停止运转后的要求
①离心泵停止运转后应关闭泵的人口阀门,待泵冷却后再依次关闭附属系统的阀门。
②高温泵停车应按设备技术文件的规定执行,停车后应每偏20一30min盘车半圈,直到泵体温度降至50℃为止。
③低温泵停车时,当无特殊要求时,泵内应经常充满液体;吸入阀和排出阀应保持常开状态;采用双端面机械密封的低温泵,液位控制器和泵密封腔内的密封液应保持泵的灌浆压力。
④输送易结晶,易凝固,易沉淀等介质的泵,停泵后应防止堵塞,并及时用清水或其他介质冲洗泵和管道。⑤排出泵内积存的液体,防止锈蚀和冻裂。
3.3、离心泵的保管
①尚未安装好的泵在未上漆的表面应涂覆一层合适的防锈剂,用油润滑的轴承应该注满适当的油液,用脂润滑的轴承应该仅填充一种润滑脂,不要使用混合润滑脂。
②短时间泵人干净液体,冲洗,抽吸管线,排放管线,泵壳和叶轮,并排净泵壳,抽吸管线和排放管线中的冲洗液。
③排净轴承箱的油,再加注干净的油,彻底清洗油脂并再填充新油脂。
④把吸人口和排放口封起来,把泵贮存在干净,干燥的地方,保护电机绕组免受潮湿,用防锈液和防蚀液喷射泵壳内部。
⑤泵轴每月转动一次以免冻结,并润滑轴承。
一、离心泵启动前的准备工作
a.离心泵启动前检查
润滑油的名称、型号、主要性能和加注数量是否符合技术文件的要求;
轴承润滑系统、密封系统和冷却系统是否完好,轴承的油路、水路是否畅通;
盘动泵的转子1~2转,检查转子是否有摩擦或卡住现象;
在联轴器附近或皮带防护装置等处,是否有妨碍转动的杂物;
泵、轴承座、电动机的基础地脚螺栓是否松动;
泵工作系统的阀门或附属装置均应处于泵运转时负荷最小的位置,应关闭出口调节阀;
点动泵,看其叶轮转向是否与设计转向一致,若不一致,必需使叶轮完全停止转动后,调整电动机接线后,方可再启动。