泵与泵站知识点总结Word文件下载.docx
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7.气蚀余量(Hsv)——指水泵进口处,单位重量液体所具备超过饱和蒸气压力富裕能量。
水泵厂普通惯用气蚀余量来反映轴流泵、锅炉给水泵等吸水性能。
单位为mH20。
气蚀余量在水泵样本中也有以Δh来表达。
2.4离心泵基本方程
离心泵理论扬程与液体容重即密度无关
但当输送不同容重液体时,水泵所消耗功率将是不同。
水泵扬程由两某些能量构成,一某些为势扬程(H1),另一某些为动扬程(H2),它在流出叶轮时,以比动能形式浮现。
2.5离心泵装置总扬程
2.6离心泵特性曲线
离心泵理论特性曲线没有考虑1.叶槽中液流不均匀影响2.泵内部水头损失即摩阻损失和冲击损失
(1)扬程H是随流量Q增大而下降
(2)水泵高效段:
在一定转速下,离心泵存在一最高效率点,称为设计点。
该水泵经济工作点左右一定范畴内(普通不低于最高效率点10%左右)都是属于效率较高区段,在水泵样本中,用两条波形线“”标出。
(3)轴功率随流量增大而增大,流量为零时轴功率最小。
(“闭闸启动”)
(4)在Q—H曲线上各点纵坐标,表达水泵在各不同流量Q时轴功率值。
电机配套功率选取应比水泵轴率稍大。
(5)水泵实际吸水真空值必要不大于Q—HS曲线上相应值,否则,水泵将会产气愤蚀现象。
(6)水泵所输送液体粘度越大,泵体内部能量损失愈大,水泵扬程(H)和流量(Q)都要减小,效率要下降,而轴功率却增大,也即水泵特性曲线将发生变化。
2.7离心泵装置定速运营工况
工况点——水泵瞬时工况点:
水泵运营时,某一瞬时出水流量、扬程、轴功率、效率及吸上真空高度等称水泵瞬时工况点。
决定离心泵装置工况点因素
(1)水泵自身型号;
(2)水泵实际转速;
(3)管路系统及边界条件。
Q
管路系统特性曲线
离心泵装置工况点变化
(1)自动调节
(2)人工调节:
调节阀门;
调节转速;
调节叶轮;
水泵联合运营
2.8离心泵装置调速运营工况
1.叶轮相似定律:
凡是两台泵能满足几何相似和运动相似条件,称为工况相似泵。
⏹叶轮相似定律有三个方面:
1、第一相似定律——拟定两台在相似工况下运营水泵流量之间关系。
2、第二相似定律——拟定两台在相似工况下运营水泵扬程之间关系。
3、第三相似定律——拟定两台在相似工况下运营水泵轴功率之间关系。
2.8.2相似定律特例——比例律
把相似定律应用于以不同转速运营同一台叶片泵,则可得到比例律
(1)已知水泵转速为nl时(Q—H)l曲线,但所需工况点,并不在该特性曲线上,而在坐标点A2(Q2,H2)处。
现问;
如果需要水泵在A2点工作,其转速n2应是多少?
求“相似工况抛物线”
A1
H
Q-H
A2
求A点:
相似工况抛物线与(Q—H)l线交点。
求n2
2、比例律应用数解办法
2.8.3相似准数—比转数(ns)
比转数:
当模型泵在上最高效率下,当有效功率等于735.5W,扬程等于1M,流量等于0.075M3/S,这时该模型泵转数就叫做与她相似实际泵比转数。
当流速一定期,比转数越大,流量越大,扬程越低。
几何相似泵在相似工况下运营时,其比转数相等,但同一台水泵在不同工况下运营时,其比转数并不相等。
离心泵高扬程低流量,比转数低,要减少比转数就要增大外经,减小内径外型扁平,叶轮流槽狭长成瘦长型
2.8.4调速途径级调速范畴(出判断)
在拟定水泵调速范畴时,应注意如下几点:
(1)调速水泵安全运营前提是调速后转速不能与其临界转速重叠、接近或成倍数。
(不能超过振动频率(临界转速)不不大于第一临界转速1。
3倍,不大于第二临界转速70%)
(2)水泵调速普通不容易地调高转速。
(3)合理配备调速泵与定速泵台数比例。
(合理拟定调速范畴(结合实际,几调几定))
(4)水泵调速合理范畴应使调速泵与定速泵均能运营于各自高效段内。
(调速先后要考虑高效段)
切削率计算
2.10离心泵并联工况
并联工作图解法
1、同型号两台(或多台)泵并联后总和流量,将等于某场程下各台泵
2、同型号、同水位两台水泵并联工作
(Q-H)1+2
(Q-H)1,2
Q-ΣH
M
Q1+2
Q1,2
N
N1,2
N’
S
H’
Q’
⏹结论:
(1)N’>N1,2,因而,在选配电动机时,要依照单条单独工作功率来配套。
(2)Q’>Q1,2,2Q’>Q1+2,即两台泵并联工作时,其流量不能比单泵工作时成倍增长。
3、不同型号2台水泵在相似水位下并联工作
ΣH
(Q-H)Ⅱ
Ⅱ’
Ⅰ’
Q-ΣHAB
Q-ΣHBC
QⅡ
HⅡ
QⅠ
(Q-H)'
Ⅰ+Ⅱ
Q-ΣHBD
E
Ⅱ’’
Ⅰ’’
⏹4、如果两台同型号并联工作水泵,其中一台为调速泵,另一台是定速泵。
在调速运营中也许会遇到两类问题:
(1)调速泵转速n1与定速泵转速n2均为已知,试求二台并联运营时工况点。
其工况点求解可按不同型号2台水泵在相似水位下并联工作所述求得。
(2)只懂得调速后两台泵总供水量为QP(HP为未知值),试求调运泵转速n1值(即求调速值)。
⏹5、一台水泵向两个并联工作高地水池输水
(1)水泵向两个高地水池输水
2.11离心泵吸水性能
1、气穴现象:
当叶轮进口低压区压力Pk≤Pva时,水就大量汽化,同步,原先溶解在水里气体也自动逸出,浮现“冷沸”现象,形成汽泡中布满蒸汽和逸出气体。
汽泡随水流带入叶轮中压力升高区域时,汽泡突然被四周水压压破,水流因惯性以高速冲向汽泡中心,在汽泡闭合区内产生强烈局部水锤现象,其瞬间局部压力,可以达到几十兆帕。
此时,可以听到汽泡冲破时炸裂噪音,这种现象称为气穴现象。
(1)气蚀现象:
普通气穴区域发生在叶片进口壁面,金属表面承受着局部水锤作用,通过一段时期后,金属就产生疲劳,金属表面开始呈蜂窝状,随之,应力更加集中,叶片浮现裂缝和剥落。
在这同步,由于水和蜂窝表面间歇接触之下,蜂窝侧壁与底之间产生电位差,引起电化腐蚀,使裂缝加宽,最后,几条裂缝互相贯穿,达到完全蚀坏限度。
水泵叶轮进口端产生这种效应称为“气蚀”。
气蚀危害
水泵性能恶化甚至停止出水;
水泵过流部件发生破坏;
产生噪音和振动;
为了避免气穴和气蚀现象要计算泵最大安装高度
如果,泵安装时及地点气压是ha,不是10.33mH2O时或水温是t而不是20℃时,则对水泵厂所给定Hs值进行修正:
Hs’=Hs-(10.33-ha)-(hva-0.24)
P84Hsv+Hs=(ha-hva)+
2.13轴流泵及混流泵
轴流泵基本构造:
吸入管叶轮(可以分为固定式、半调试和全调试三种)导叶轴和轴承密封装置
工作原理:
第三章其她泵与风机
射流泵
工作原理流体通过喷管加速后压力会减少,射流泵就是运用这个原理,运用工质加速后形成真空卷吸要输送流体。
工作流体Qo从喷嘴高速喷出时,在喉管入口处因周边空气被射流卷走而形成真空,被输送流体QS即被吸入。
两股流体在喉管中混合并进行动量互换,使被输送流体动能增长,最后通过扩散管将大某些工作原理动能转换为压力能。
1.
2.性能参数H1:
喷嘴前工作液体具备比能(mH2O);
H2:
射流泵出口处液体具备比能.射流泵扬程(mH2O);
Ql:
工作液体流量(m3/s);
Q2:
被抽液体流量(m3/s);
F1:
喷嘴断面积(m2);
F2:
混合室断面积(m2)
射流泵长处、缺陷
长处:
(1)构造简朴、尺寸小、重量轻、价格便宜;
(2)便于就地加工,安装容易,维修简朴;
(3)无运动部件,启闭以便,当吸水口完全露出水面后,断流时无危险;
(4)可以抽升污泥或其他含颗粒液体;
(5)可与离心泵联合串联下作从大口井或深井中取水。
缺陷:
效率较低。
射流泵应用
(1)用作离心泵抽气引水装置。
(2)在水厂中运用射流系来抽吸液氯和矾液,俗称“水老鼠”。
(3)在地下水除铁曝气充氧工艺中,运用射流泵作为带气、充气装置,以达到充氧目。
(4)作为生物解决曝气设备及浮净比法加气水设备。
(5)与离心泵联合工作以增长离心泵装置吸水高度。
(6)在土方工程施工中,用于井点来减少基坑地下水位等。
气升泵
原理
依照连通管原理
参数
γw:
水容重(kg/m3);
γm:
扬水管内水气乳液容重(kg/m3);
H1:
井内动水位至喷嘴距离,称为喷嘴沉没深度(m)。
h——程升高度(m)。
只要γwh1>γmH时,水气乳液就能沿扬水管上升至管口而溢出,气升泵就能正常工作。
井孔内无运动部件,构造简朴,工作可靠,在实际工程中,不但可用于井孔抽水,并且还可用于提高泥浆、矿浆、卤液等。
气升泵与深井泵相比,效率低。
应用:
对于钻孔水文地质抽水实验,石油部门“气举采油”以及矿山中井巷排水等方面,气升泵应用常具备独特之处。
往复泵
原理依托活塞、柱塞或隔膜在泵缸内往复运动使缸内工作容积交替增大和缩小来输送液体或使之增压容积式泵。
活塞自左向右移动时,泵缸内形成负压,则贮槽内液体经吸入电动往复泵阀进入泵缸内。
当活塞自右向左移动时,缸内液体受挤压,压力]增大,由排出阀排出。
活塞往复一次,各吸入和排出一次液体,称为一种工作循环;
这种泵称为单动泵。
若活塞来回一次,各吸入和排出两次液体,称为双动泵。
活塞由一端移至另一端,称为一种冲程。
冲程:
活塞或柱塞在泵缸内从一顶端位置移至另一顶端位置,这两顶端之间距离S称为活塞行程长度(也称冲程),两顶端叫做死点。
特点:
(1)高扬程,小流量容积式水泵。
(2)必要开闸启动
(3)不能用闸阀来调节流量。
(4)在给水排水泵站中,如果采用往复泵时,则必要有调节流量设施。
(5)具备自吸能力。
(6)出水不均匀。
应用:
在某些工业部门锅炉给水方面、在输送持殊液体方面,在规定自吸能力高场合下
螺旋泵
原理:
如图螺旋泵倾斜放置在水中,当电动机带动螺旋轴时,螺旋叶片下端与水接触,水就从螺旋叶片P点进入叶片,水在重力作用下,随叶片下降到Q点,由于转动时惯性力,叶片将Q点水又提高至R点、而后在重力作用下,水又下降至高一级叶片底部.如此不断循环,水沿螺旋轴被一级一级地往上提起。
重要参数:
1、倾角(θ):
指螺旋泵轴对水平面安装夹角。
2、泵壳与叶片间院:
间隙越小,水流失越小.泵效率越高,
3、转速(n):
4、扬程(H):
螺旋泵是低扬程水泵。
扬程低、效率高。
5、泵直径(D):
泵流量取决于泵直径。
普通以为:
泵直径越大,效率越高;
泵直径与泵轴直径之比以2:
1为宜;
6、螺距(S):
沿螺旋叶片环绕泵轴呈螺旋形旋转360度所经轴向距离.即为一种螺旋导程λ。
S=λ/Z
7、流量(Q)及轴功率(N)
1、提高流量大,省电。
2、螺旋泵只要叶片接触水面就可把水提高上来。
3.泵站设施简朴,减少土建费用。
4、不需要没帘格,直接提高杂粒、木块、碎布等。
5、构造简朴、制造容县,维修简朴。
6、提高活性污泥,对绒絮破坏较少。
1、扬程普通不超过6-8m,在使用上受到限制。
2、不合用于水位变化较大场合:
3、螺旋泵必要斜装,占地较大。
3.7离心式风机与轴流式风机
离心风机风机种类:
低压风机;
中压风机;
高压风机
离心风机定构造:
叶轮风机壳吸入口
离心式风机工作原理与离心泵工作原理相似,只但是是所输送介质不同。
风机机壳内叶轮安装在由电动机或其他转动专制带动传动轴上。
叶轮内有些弯曲叶片,叶片间形成气体通道,进风口安装在接近机壳中心处,出风口偶同饥渴周边相切。
当电动机等原动机带动叶轮转动时,迫使叶轮中也片之间气体跟着旋转,因而产生了离心力,并使流体从叶轮间出口甩出,被甩出流体进入机壳,于是机壳内流体压强增高,然后经蜗壳形状风机壳中流道被导向出口排出。
与此同步,叶轮中心处由于流体被甩出而形成真空状态,似外界流体在大气压强作用下沿吸入管源源不断地被抽升到风机吸入口,在高速旋转风机叶轮作用下被甩出风机叶轮而出入亚畜管道,这样就形成了风机持续工作过程。
性能:
流量:
单位时间内所输送气体体积
全压:
单位质量气体通过风机之后所获得有效能量,也就是风机所输送单位质量气体从进口至出口能量增值
功率:
风机功率普通指风机输入功率,即由原动机传到风机轴上功率
效率:
为了表达输入轴功率N被气体运用限度,用有效功率与轴功率之比来表达风机效率
转速:
指风机叶轮每分钟转数
轴流风机
工作原理
轴流式通风机工作时,动力机驱动叶轮在圆筒形机壳内旋转,气体从集流器进入,通过叶轮获得能量,提高压力和速度,然后沿轴向排出。
轴流通风机布置形式有立式、卧式和倾斜式三种,小型叶轮直径只有100毫米左右,大型可达20米以上。
1.基本构造
轴流式风机重要由圆形风筒、吸入口、装有扭曲叶片轮毂、流线型轮毂罩、电动机、电动机罩、扩压管等构成。
轴流式风机种类诸多:
有单级轴流式风机、双级轴流式风机、长轴式轴流风机。
重要特点
(1)与离心式相比构造较为紧凑,外形尺寸小,重量轻;
(2)动叶可调式工况经济性能好;
(3)动叶可调式构造较复杂,转动部件多,制造、安装精度规定高,维护工作量大;
(4)噪声大,耐磨性差。
(5)特性曲线Q-P有拐点,适当在大流量下运营。
(6)Q=0,功率P达到最大,适当与开阀启动。
(7)高效段范畴窄,不设立阀门调节。
使用
(1)用途
低压轴流风机<
=490.35Pa
高压轴流风机490.35-4903.5Pa
(2)选用
(3)安装与运营
第四章给水泵站
4.1.1分类
(1)按照水泵机组设立位置与地面相对标高关系:
地面式泵站、地下式泵站与半地下式泵站。
(2)按照操作条件及方式,泵站可分为人工手动控制、半自动化、全自动化和遥控泵站。
(3)在给水工程中,常用分类是按泵站在给水系统中作用可分为:
取水泵站、送水泵站、加压泵站及循环水泵站。
1.取水泵站(一级泵站)
4.1.2取水泵站(也称一级泵站)
(1)构成
水源
吸水井
取水泵房
切换井
净水构筑物
注:
直接送水无需切换井
取水泵站普通由吸水井、泵房及闸阀井三某些构成。
1.靠江临水2.山区河道取水泵站泵房高度经常很大3.扩建困难
⏹设计注意点
A、泵房形式:
山区普通圆形钢筋混凝土构造。
“贵在平面”
B、在土建构造方面应考虑到河岸稳定性、泵房筒体抗浮、抗裂、防倾覆、防滑坡等方面。
C、在施工过程中,要注意季节。
D、在泵房投产后,在运营管理方面必要较好地使用好通风、采光、起重、排水以及水锤防护等设施。
E、在新建给水工程时,应考虑到远期扩建也许性。
其特点“百年大计,一次完毕”。
2.送水泵站(也称二级泵站)
清水池
管网
高地水池
4.1.3送水泵站(也称二级泵站)
(2)构成
特点
二级泵站普通建设在水厂内
吸水井形式有分离式吸水井和池内使劲吸水井两种。
4.2泵站选取(重要根据流量扬程及其变化规律)
A、泵站从水源取水,输送到净水构筑物。
Qr——一级泵站中水泵所供应流量(m3/h);
Qd——供水对象最高日用水量(m3/d);
α——为计及输水管漏损和净水构筑物自身用水而加系数,普通取α=1.05-1.1
T——为一级泵站在一昼夜内工作小时数
B、泵站将水直接供应顾客或送到地下集水池
β——给水系统中自身用水系数,普通取β=1.01-1.02
4.2.2选泵要点
(1)大小兼顾,调配灵活
(2)型号整洁,互为备用
(3)合理地用尽各水泵高效段(泵可以在(2.46—2.65)%Q日范畴内经济工作
(4)要近远期相结合。
“小泵大基本”
(5)大中型泵站需作选泵方案比较
(6)其她因素:
(1)水泵构造形式对泵房大小、构造形式和泵房内部布置、泵站造价等有影响。
(2)应在保证不发气愤蚀前提下,应充分运用水泵容许吸上真空高度。
(3)应选用效率较高水泵,如尽量选用大泵。
(4)依照供水对象对供水可靠性不同规定,选用一定数量备用泵。
(5)应尽量结合地区条件优先选取本地制导致系列生产、比较定型和性能良好产品。
4.2.4选泵后校核看看书
4.3泵站变配电设施
1.电负荷普通分为三个级别:
一级负荷(两个独立电源供电)二级负荷(两回路供电或一回路专用线)三级负荷
2.电压选取:
电压级别有下列几种:
(1)规模很小水厂:
普通为380V。
(2)中小型净水厂:
6kV和10kV,10kV代替6kV。
(3)大型水厂:
35kV电压。
4.3.3变电所
(1)变电所类型选取
独立变电所、附设变电所、室内变电所
(2)变电所位置和数目
位置:
位于用电负荷中心;
考虑周边环境;
考虑布线与否合理;
数目:
由负荷大小及分散状况所决定;
考虑泵站发展
4.3.4惯用电动机
1、依照所规定最大功率、转矩和转数选用电动机。
2、依照电动机功率大小,参照外电网电压决定电动机电压。
(1)功率在100kW如下,选用380V/220V或220/127V三相交流电;
(2)功率在200kW以上,选用l0kV(或6kV)三相交流电;
(3)功率在100-200kw之间,视泵站内电机配备状况而定,
3、依照工作环境和条件决定电动机外形和构造形式。
4、依照投资少,效率高,运营简便等条件,拟定所选电动机类型。
给水排水泵站中,广泛采用三相交流异步电动机,涉及鼠笼式电动机和绕线式电动机
4.3.5交流电动机调速
1、调节同步转速(高效型调速)
调节电源频率(变频调速)
变化电机极对数(变极调速)
2、调节转差率(能耗型调速、只用于异步电动机)
调节电动机定子电压
变化串入绕线式电机转子电路附加电阻值等
4.3.6水泵机组控制设备
直接启动:
电动机功率不大于10kW
减压启动:
电动机功率在10kw以上
(1)手操作启动器
(2)电磁启动器
4.4水泵机组布置与基本
4.4.1水泵机组布置
1、纵向排列(即各机组轴线平行单排并列)合用于如IS型单级单吸悬管式离心泵
2、横向排列合用侧向进、出水水泵,如单级双吸卧式离心泵Sh型、SA型水泵
3、横向双行排列合用在泵房中机组较多圆形取水泵站;
(需配备不同转向轴套止锁装置。
)
4.4.2水泵机组基本
(1)对于小泵:
基本长度L=底座长度L1十(0.15-0.20)(m)
基本宽度B=底座螺孔间距(在宽度方向上)b1十(0.15-0.20)(m)
基本高度H=底座地脚螺钉长度l1十(0.15-0.20)(m)
(2)对于不带底座大、中型水泵:
可依照水泵或电动机(取其宽者)地脚螺孔间距加上0.4-0.5m,基本高度拟定办法同上。
基本重量应不不大于机组总重量2.5—4.0倍。
4.4.3布置机组小结:
(1)相邻机组基本之间应有一定宽度过道(0.7---1.0M)
(2)以便检修
(3)泵站内重要通道宽度应不不大于1.2m。
(4)辅助泵(排水泵、真空泵)普通安顿于泵房内恰本地方,尽量不增大泵房尺寸。
4.5.1对吸水管路规定
(1)不漏气管材及接逢
(2)不积气管路安装
(3)不吸气吸水管进口位置
吸水管在吸水井中位置
(1)沉没深度h(不应不大于0.5-1.0m,否则应安装隔板
(2)吸水管进口到井底距离(不应不大于0.8D)(D=1.3-1.5d)
(3)吸水管喇叭口边沿到井壁距离
(4)吸水喇叭口之间距离
(5)吸水喇叭口距最低水位不不大于0.5-1.0米
4.5.2对压水管路规定
(1)不漏水
(2)以便检修法兰连接
(3)安全橡胶接头、止回阀
(4)操作以便直径≥400mm,电动阀
止回阀设立:
再不容许水倒流给水系统中,应在泵压水管上设立止回阀。
(1)井群给水系统。
(2)输水管路较长,突然停电后,无法及时关闭操作闸阀送水泵站
(3)吸入式启动泵站,管道放空后,再抽真空困难。
(4)遥控泵站无法关闸。
(5)多水源、多泵站系统。
(6)管网布置位置高于泵站,如无止回阀时,在管网内也许浮现负压。
止回阀安装:
水泵与压水闸阀之间
检修时,防止水倒灌水泵启动时,阀板受力均衡缺陷:
压水闸检修时需放空
压水