一、水泵的基础知识
泵,作为一种将原动机的机械能转换为液体能的神奇设备,在我们的生活和生产中发挥着不可或缺的作用。无论是农业灌溉、排涝,还是工业领域的各种应用,都离不开它的存在。泵的种类繁多,但大体上都可以归为两大类:有转子泵和无转子泵。其中,叶片泵在农业排灌和排涝工作中尤为常见。
当我们深入了解泵的时候,会发现一个让人眼花缭乱的水泵型号大家族。比如IS型单级离心泵、S(SH)型单级双吸离心泵、1200LW型立式蜗壳离心泵等等。每一种型号都有其独特的特点和应用场景。
接下来,让我们一起离心泵的工作原理。离心泵,作为最常见的一种泵型,其工作原理简单来说,就是依靠高速旋转的叶轮所产生的离心力来输送液体。当叶轮旋转时,由于离心力的作用,液体从叶轮中心向外缘作径向运动,从而实现对液体的输送。在这个过程中,液体首先获得能量,然后通过蜗壳将部分动能转化为静压能,最后沿切向流入压出管道。
在离心泵启动前,必须确保泵内充满液体,否则会出现“气缚”现象。为了实现这一点,通常在吸入管底部安装带滤网的底阀,以防止空气进入泵内并阻止固体物质进入。靠近泵出口处的压出管道上装有调节阀,供调节流量时使用。
现在,让我们进一步了解一下常用的单级单吸离心泵。这种泵主要由泵体、泵盖、叶轮、轴、密封环、轴套及悬架轴承等部件组成。其优点在于检修方便,只需拆下加长联轴器的中间联接件,即可轻松进行检修。无论是农业灌溉还是工业生产,单级单吸离心泵都发挥着重要的作用。无论是其巧妙的工作原理还是精湛的结构设计,都展现了人类对自然力量的巧妙驾驭和对美好生活的无限追求。
悬挂式轴承组件承载着泵的转子部分,滚动轴承承受着泵的径向和轴向力量。为了平衡泵的轴向力,大多数泵的叶轮前后都设置有密封环,并在后盖板上设计了平衡孔。在一些泵中,由于轴向力较小,叶轮背面并未设置密封环和平衡孔。
泵的轴向密封环由填料压盖、填环和填料组成,以防止进气或大量漏水。如果泵的叶轮设计有平衡结构,那么装有软填料的空腔将与叶轮的吸入口相连。在叶轮入口处,如果液体处于真空状态,很容易沿着轴套表面进气。在填料腔内装有填料环,通过泵盖上的小孔,将泵室内的压力水引入填料环进行密封。对于没有平衡孔的叶轮,由于叶轮背面液体压力大于大气压,不存在漏气问题,因此可以不装填料环。为了保护轴免受磨损,在轴通过填料腔的部位装有轴套,并在轴套与轴之间设置了O型密封圈,以防止气体或水沿着配合表面进入。
泵的传动方式是通过加长弹性联轴器与电动机联接的。从驱动端看,泵的旋转方向为顺时针方向。
在单级双吸离心泵中,主要部件包括泵体、泵盖、叶轮、轴、双吸密封环、轴套、轴承等。除了轴采用优质碳素钢外,其余部件多采用铸铁制成。泵体和泵盖构成叶轮的工作室,进出水法兰上设有安装真空表和压力表的管螺孔,方便监测和调整。叶轮经过静平衡校验,其轴向位置可以通过轴套螺母进行调整。对于轴承处的轴径小于60mm的泵,采用滚动轴承支承,称为甲式SH型泵;轴承处轴径大于70mm的泵则采用巴氏合金滑动轴承支承,称为乙式SH型泵。现在,有些大型泵也采用滚动轴承以提高运行效率和使用寿命。水泵通过联轴器由电动机直接传动。轴封为软填料密封,为了冷却润滑密封腔和防止空气漏入泵内,填料之间装有水封环。
还有水环式真空泵的工作原理也非常重要。真空是指给定空间内低于标准大气压的气体状态。利用机械、物理、化学或物理化学的方法对容器进行抽气以获得真空的机器或器械称为真空泵。真空泵种类繁多,其中容积真空泵应用最为广泛。水环真空泵(简称水环泵)是一种粗真空泵,能够获得较低的真空度,并且可以作为压缩机使用。它的工作原理是通过叶轮旋转产生离心力,将水抛向四周形成封闭圆环,通过容积的变化实现吸气、压缩和排气。由于水环泵中气体压缩是等温的,因此可以抽除易燃、易爆、含尘、含水的气体。由于其在粗真空获得方面的优势,水环泵在工业生产中得到了广泛应用。
以上就是关于悬架轴承部件、单级双吸离心泵和水环式真空泵工作原理的详细描述。希望能够帮助您更好地理解这些设备和部件的工作原理及结构特点。第三节 泵的基本参数
以下参数是表征泵主要性能的要点:
一、流量Q
流量是泵在单位时间内输送的液体体积或质量。用Q表示,单位为m3/s,m3/h,L/s。这是评估泵性能的关键参数之一,直接影响到泵的工作效率和使用范围。
二、扬程H
扬程,又称“水头”,是泵所抽送的单位重量液体从泵进口到出口能量的增值。用H表示,单位为m。它反映了泵的能量转化能力,只与泵进出口法兰处的液体能量有关,与泵装置无直接关系。卧式离心泵的扬程由吸水扬程和出水扬程组成,分别代表水泵把水吸上来的高度和把水压出去的高度。
三、转速n
转速是泵轴单位时间的转速,单位为r/min。泵的口径与转速密切相关,口径小的泵转速高,口径大的泵转速低。转速影响着泵的流量和效率,是评估泵性能的重要指标之一。
四、功率
泵的功率包括输入功率和有效功率。输入功率即原动机传到泵轴上的功率,又称轴功率。有效功率则是单位时间内从泵中输送出去的液体在泵中获得的有效能量。计算功率时,需要考虑泵的效率,它是水泵有效功率与轴功率的比值。效率是水泵的一项重要技术经济指标,反映了水泵传递功率的有效程度。
五、效率η
效率是标志水泵传递功率的有效程度,它是水泵有效功率与轴功率的比值。由于水泵存在各种损失,如机械、容积、水力等,所以水泵的有效功率总是小于轴功率。泵内损失功率越小,泵的效率就越高。
除了以上参数外,建筑给水排水水泵的选择还需要考虑其他因素,如水泵的材质、耐久性、噪音等。选择适合的水泵对于给排水设计的成功与否至关重要。欢迎加入我们的天正给排水——暖通设计群进行深入交流,共同和学习更多关于给排水设计的知识。扫描下方小程序,获取更多优惠券和优惠活动信息。点击了解更多,还可以观看视频课程,深入剖析给排水设计水泵选型的要点和技巧。让我们一起为提高建筑给排水设计水平而努力!