離心泵在自來水生產(chǎn)流水線上被廣泛應(yīng)用，品種規(guī)格繁多。對(duì)它的分類方法也各不相同，按其工作原理可以分為三大類：葉片式水泵，容積式水泵，其他類型水泵。在我廠生產(chǎn)中大部分使用的是單級(jí)雙吸式離心泵，是葉片泵的一種，由于這種泵的工作是靠葉輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)葉片撥動(dòng)液體旋轉(zhuǎn)，使液體獲得離心力而完成水泵的輸水過程所以這種泵稱為離心泵。
離心泵的應(yīng)用是很廣泛的，在國民經(jīng)濟(jì)的許多部門要用到它。在給水系統(tǒng)中幾乎是不可缺少的一種設(shè)備，如若把自來水管網(wǎng)當(dāng)作人身的血管系統(tǒng)，那么離心泵就是壓送血液的心臟。由于離心泵是一種重要的設(shè)備，而且它的運(yùn)轉(zhuǎn)要消耗大量的動(dòng)力!為了合理，經(jīng)濟(jì)的選擇和使用水泵，以保證水廠供水，就必須對(duì)離心泵的工作原理和基本性能等方面有所了解。
一、離心泵的基本構(gòu)造
離心泵的基本構(gòu)造是由六部分組成的，分別是葉輪，泵體，泵軸，軸承，密封環(huán)，填料函。
1、葉輪是離心泵的核心部分，它轉(zhuǎn)速高出力大，葉輪上的葉片又起到主要作用，葉輪在裝配前要通過靜平衡實(shí)驗(yàn)。葉輪上的內(nèi)外表面要求光滑，以減少水流的摩擦損失。
2、泵體也稱泵殼，它是水泵的主體。起到支撐固定作用，并與安裝軸承的托架相連接。
3、泵軸的作用是借聯(lián)軸器和電動(dòng)機(jī)相連接，將電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)距傳給葉輪，所以它是傳遞機(jī)械能的主要部件。
4、軸承是套在泵軸上支撐泵軸的構(gòu)件，有滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承兩種。滾動(dòng)軸承使用牛油作為潤滑劑加油要適當(dāng)一般為2/3～3/4的體積太多會(huì)發(fā)熱，太少又有響聲并發(fā)熱!滑動(dòng)軸承使用的是透明油作潤滑劑的,加油到油位線。太多油要沿泵軸滲出并且漂賤，太少軸承又要過熱燒壞造成事故!在水泵運(yùn)行過程中軸承的溫度最高在85度一般運(yùn)行在60度左右，如果高了就要查找原因(是否有雜質(zhì)，油質(zhì)是否發(fā)黑，是否進(jìn)水)并及時(shí)處理!
5、密封環(huán)又稱減漏環(huán)。葉輪進(jìn)口與泵殼間的間隙過大會(huì)造成泵內(nèi)高壓區(qū)的水經(jīng)此間隙流向低壓區(qū)，影響泵的出水量，效率降低!間隙過小會(huì)造成葉輪與泵殼摩擦產(chǎn)生磨損。為了增加回流阻力減少內(nèi)漏，延緩葉輪和泵殼的所使用壽命，在泵殼內(nèi)緣和葉輪外援結(jié)合處裝有密封環(huán)，密封的間隙保持在0.25～1.10mm之間為宜。
6、填料函主要由填料，水封環(huán)，填料筒，填料壓蓋，水封管組成。填料函的作用主要是為了封閉泵殼與泵軸之間的空隙，不讓泵內(nèi)的水流不流到外面來也不讓外面的空氣進(jìn)入到泵內(nèi)。始終保持水泵內(nèi)的真空!當(dāng)泵軸與填料摩擦產(chǎn)生熱量就要靠水封管住水到水封圈內(nèi)使填料冷卻!保持水泵的正常運(yùn)行。所以在水泵的運(yùn)行巡回檢查過程中對(duì)填料函的檢查是特別要注意!在運(yùn)行600個(gè)小時(shí)左右就要對(duì)填料進(jìn)行更換。
二、離心泵的過流部件
離心泵的過流部件有：吸入室，葉輪，壓出室三個(gè)部分。葉輪室是泵的核心，也是流部件的核心。泵通過葉輪對(duì)液體的作功，使其能量增加。
葉輪按液體流出的方向分為三類：
(1)徑流式葉輪(離心式葉輪)液體是沿著與軸線垂直的方向流出葉輪。
(2)斜流式葉輪(混流式葉輪)液體是沿著軸線傾斜的方向流出葉輪。
(3)軸流式葉輪液體流動(dòng)的方向與軸線平行的。
葉輪按吸入的方式分為二類：
(1) 單吸葉輪(即葉輪從一側(cè)吸入液體)。
(2) 雙吸葉輪(即葉輪從兩側(cè)吸入液體)。
葉輪按蓋板形式分為三類：
(1) 封閉式葉輪。
(2) 敞開式葉輪。
(3) 半開式葉輪。
其中封閉式葉輪應(yīng)用很廣泛，前述的單吸葉輪雙吸葉輪均屬于這種形式。
三、離心泵的工作原理
離心泵的工作原理是：離心泵所以能把水送出去是由于離心力的作用。水泵在工作前，泵體和進(jìn)水管必須罐滿水行成真空狀態(tài)，當(dāng)葉輪快速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，葉片促使水很快旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)著的水在離心力的作用下從葉輪中飛去，泵內(nèi)的水被拋出后，葉輪的中心部分形成真空區(qū)域。水原的水在大氣壓力(或水壓)的作用下通過管網(wǎng)壓到了進(jìn)水管內(nèi)。這樣循環(huán)不已，就可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)抽水。在此值得一提的是：離心泵啟動(dòng)前一定要向泵殼內(nèi)充滿水以后，方可啟動(dòng)，否則將造成泵體發(fā)熱，震動(dòng)，出水量減少，對(duì)水泵造成損壞(簡稱“氣蝕”)造成設(shè)備事故!
離心泵的種類很多，分類方法常見的有以下幾種方式：1、按葉輪吸入方式分：單吸式離心泵 雙吸式離心泵。2、按葉輪數(shù)目分：單級(jí)離心泵 多級(jí)離心泵。3、按葉輪結(jié)構(gòu)分：敞開式葉輪離心泵 半開式葉輪離心泵 封閉式葉輪離心泵。4、按工作壓力分：低壓離心泵 中壓離心泵 高壓離心泵。5、按泵軸位置分：臥式離心泵邊 立式離心泵。
四、下面介紹離心泵的幾條重要的性能曲線。
水泵的性能參數(shù)如流量Q 揚(yáng)程H 軸功率N 轉(zhuǎn)速n 效率η之間存在的一定的關(guān)系。他們之間的量值變化關(guān)系用曲線來表示，這種曲線就稱為水泵的性能曲線。
水泵的性能參數(shù)之間的相互變化關(guān)系及相互制約性：首先以該水泵的額頂轉(zhuǎn)速為先決條件的。
水泵性能曲線主要有三條曲線：流量—揚(yáng)程曲線，流量—功率曲線，流量—效率曲線。
1、流量—揚(yáng)程特性曲線
它是離心泵的基本的性能曲線。比轉(zhuǎn)速小于80的離心泵具有上升和下降的特點(diǎn)(既中間凸起，兩邊下彎)，稱駝峰性能曲線。比轉(zhuǎn)速在80～150之間的離心泵具有平坦的性能曲線。比轉(zhuǎn)數(shù)在150以上的離心泵具有陡降性能曲線。一般的說，當(dāng)流量小時(shí)，揚(yáng)程就高，隨著流量的增加揚(yáng)程就逐漸下降。
2、流量—功率曲線
軸功率是隨著流量而增加的，當(dāng)流量Q=0時(shí)，相應(yīng)的軸功率并不等于零，而為一定值(約正常運(yùn)行的60%左右)。這個(gè)功率主要消耗于機(jī)械損失上。此時(shí)水泵里是充滿水的，如果長時(shí)間的運(yùn)行，會(huì)導(dǎo)致泵內(nèi)溫度不斷升高，泵殼，軸承會(huì)發(fā)熱，嚴(yán)重時(shí)可能使泵體熱力變形，我們稱為“悶水頭”，此時(shí)揚(yáng)程為最大值，當(dāng)出水閥逐漸打開時(shí)，流量就會(huì)逐漸增加，軸功率亦緩慢的增加。
3、流量—效率曲線
它的曲線象山頭形狀，當(dāng)流量為零時(shí)，效率也等于零，隨著流量的增大，效率也逐漸的增加，但增加到一定數(shù)值之后效率就下降了，效率有一個(gè)最高值，在最高效率點(diǎn)附近，效率都比較高，這個(gè)區(qū)域稱為高效率區(qū)。
五、合理配置、安全運(yùn)行、優(yōu)質(zhì)供水
以上四個(gè)方面了解了離心泵構(gòu)造，工作原理、特性曲線以后，如何合理配置電機(jī)水泵的功率，是保證水泵的安全運(yùn)行，優(yōu)質(zhì)供水，降低生產(chǎn)成本的關(guān)鍵，合理配置水泵功率，發(fā)揮水泵最佳工作區(qū)域的安全運(yùn)行，我廠供水的實(shí)際情況，足已說明設(shè)備合理配置的重要性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。
1、機(jī)泵設(shè)備合理配置的重要性。水廠的主要任務(wù)是保證全市人民的生產(chǎn)和生活用水，南廠原來日最大供水量90萬噸，進(jìn)水量、出水量能滿足地區(qū)壓力，但最近十年時(shí)間，隨著市政動(dòng)遷，用水大戶的遷移，供水量日趨減少，隨著人民生活質(zhì)量提高，對(duì)水質(zhì)的需求越來越高，出廠水達(dá)到0.3NTU, 如何確保優(yōu)質(zhì)供水，企業(yè)采取了一系列措施：(a)調(diào)整機(jī)泵設(shè)備的合理配置，實(shí)行人機(jī)最佳組合。(b)加大科技創(chuàng)新，投入大量的資金改造原來落后的凈水設(shè)備。(C)投入資金、改造舊設(shè)備、老管網(wǎng)，提高水力條件，安裝靜態(tài)混合器等。(D)安裝四十臺(tái)儀表，運(yùn)用現(xiàn)代化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)水質(zhì)進(jìn)行全過程的監(jiān)測(cè)和控制，確保優(yōu)質(zhì)水。這些措施充分說明了機(jī)泵設(shè)備和凈水設(shè)備合理配置的重要性。
2、機(jī)泵設(shè)備安全運(yùn)行的可靠性。為了確保機(jī)泵設(shè)備安全運(yùn)行，企業(yè)對(duì)機(jī)泵設(shè)備管理更加規(guī)范，每年一次的大檢修，每月一次的二級(jí)保養(yǎng)，每日一次的一級(jí)保養(yǎng)制度，這些ISO9002質(zhì)量管理，是保證機(jī)泵設(shè)備安全運(yùn)行的各項(xiàng)措施，為了保證安全運(yùn)行的可靠性，操作工人的技術(shù)素質(zhì)的培訓(xùn)、提高，安全操作規(guī)程執(zhí)行都要嚴(yán)格執(zhí)行，這些安全操作制度的落實(shí)，是確保機(jī)泵設(shè)備運(yùn)行的可靠性的保證。
3、機(jī)泵設(shè)備安全運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。一談到經(jīng)濟(jì)性就是企業(yè)制水的成本，包括電、礬、氯、氨，要以最安全的運(yùn)行方式，最佳的調(diào)度模式，最低的制水成本，來控制企業(yè)的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，提高經(jīng)濟(jì)效益，在這方面企業(yè)已經(jīng)積累了一定經(jīng)驗(yàn)。如：最安全的運(yùn)行方式，上海的城市供水管網(wǎng)是互通的，有公司中心調(diào)度室來控制地區(qū)的供水壓力，過高容易造成爆管，給人民、國家造成財(cái)產(chǎn)損失，水壓過低，影響部分用戶的用水，造成企業(yè)的不良形象。因此，白天保持地區(qū)的壓力是30—35千帕左右，夜間地區(qū)壓力保持在30以下千帕。根據(jù)管網(wǎng)壓力的要求，白天開高揚(yáng)程機(jī)泵，夜間開高、低揚(yáng)程組合，有效地控制了出廠水壓力，保證了地區(qū)管網(wǎng)和賓館高樓的用水，采用這些最佳的機(jī)泵組合，既節(jié)約了電耗，又合理地控制了壓力，這些方法保證了機(jī)泵設(shè)備安全運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。
隨著科技的不斷發(fā)展，水泵的現(xiàn)代化程度也不斷提高，減少了許多的人為管理操作。現(xiàn)在大多采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控的自動(dòng)操作模式，這也就對(duì)操作人員的自身素質(zhì)提出了更高的要求。因?yàn)橐慌_(tái)水泵的異常狀況會(huì)影響到整各供水系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)，造成嚴(yán)重的后果。經(jīng)過幾年的實(shí)際工作和理論的學(xué)習(xí)，把所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐工作中去，合理安排好水量的分配和調(diào)度，利用各臺(tái)水泵的特性使用最少的功率達(dá)到水泵的最大出水量，達(dá)到最佳運(yùn)行狀態(tài)。并做到安全，優(yōu)質(zhì)，低耗供水!
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