水泵與水泵站ppt課件

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第七章 水泵及水泵站,,1,本章內(nèi)容 第一節(jié) 離心泵的構(gòu)造與基本參數(shù) 第二節(jié) 離心泵的特性曲線和水泵 裝置的工作點(diǎn) 第三節(jié) 水泵站,2,水泵及水泵站的作用和地位,1.1.1水泵應(yīng)用:采礦、冶金、電力、石油、化工、市政以及農(nóng)林等部門。 例：航天、火電廠 1.1.2水泵在城市給排水的應(yīng)用: 給水泵站 排水泵站,3,城市給排水系統(tǒng)工藝基本流程：,,取水,泵站,凈水,輸水,泵站,,,,,,,,,,,,,,,,去用水點(diǎn),排出污水,入田,入江,,,,,,4,火力發(fā)電站生產(chǎn)系統(tǒng),,5,機(jī)場(chǎng)賓館,浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)、機(jī)場(chǎng)賓館和外運(yùn)樓排水等,在市政建設(shè)中，泵站是給水排水工程必要的組成部分，是給水排水系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的樞紐。,6,廣州火車東站廣場(chǎng)超大型景觀 瀑布,泵房?jī)?nèi)共設(shè)四臺(tái)瀑布水泵。開啟一臺(tái)為水膜壁流，開啟兩臺(tái)為大型水幕，開啟三至四臺(tái)為大型瀑布。二層水面配水采用多孔管水下出水與涌泉出水相結(jié)合，均勻布置。既使溢流堰口配水均勻，也可使水流象巨濤拍擊陡壁礁崖，似自然山泉瀑布。還可在出流水面上形成1.5m高涌泉水柱與0.5m高涌泉結(jié)合的水景造型，同時(shí)又加強(qiáng)池水的充氧作用，防止水質(zhì)腐蝕。,7,體育場(chǎng)館排水,上海八萬(wàn)人體育場(chǎng)的比賽場(chǎng)館排水及其外圍奧林匹克賓館等建筑物排水,8,典型應(yīng)用 海水泵,北京工體富國(guó)海底世界 21臺(tái)飛力泵 1997年 大連老虎灘海洋水族館 90臺(tái)飛力泵 2001年 上海海洋館 16臺(tái)飛力泵 2001年 廈門鼓浪嶼海底世界 8 臺(tái)飛力泵 1998年,9,地下水補(bǔ)給改進(jìn)工程,美國(guó)加利福尼亞洲橘子城,10,,進(jìn)入 / 提升泵站,PL-泵/ N-泵,污泥處理 N-泵,回流活性污泥 PL-泵/ N-泵,污水處理廠,11,污水處理,昆明第三污水廠,鼓風(fēng)機(jī)房,12,城市供水中95%~98%是用來(lái)維持水泵的運(yùn)轉(zhuǎn); 一般城鎮(zhèn)水廠中制水成本的40%~70%是水泵消耗的電費(fèi); 全國(guó)水泵機(jī)組的電能消耗的占全國(guó)總電耗的21%； 火電廠中各類泵和風(fēng)機(jī)總耗電約占整個(gè)廠用電量的70%~80%，整個(gè)廠用電約占發(fā)電量的12%。,,從用電量角度看水泵站的重要地位,13,1.2 水泵定義及分類,1.2.1水泵的定義 水泵是一種轉(zhuǎn)換能量的機(jī)械，它通過(guò)工作體的運(yùn)動(dòng)，把外加的能量傳給被抽送的液體，使其能量增加。 電能 機(jī)械能 壓能（勢(shì)能）,,,14,1.2.2水泵的分類 (1)葉片式水泵：離心泵、軸流泵、混流泵等。 (2)容積式水泵：活塞式往復(fù)泵、轉(zhuǎn)子泵等。 (3)其它類型水泵：螺旋泵、射流泵(又稱水射器)、水錘泵、水輪泵以及氣升泵等。,15,水泵分類:,,,16,水泵按壓力分類:,低壓泵：壓力在2MPa以下； 中壓泵：壓力在2~6MPa； 高壓泵：壓力在6MPa以上。,17,各種泵的使用范圍:,,,18,IS型單吸離心泵,葉輪,19,S型雙吸離心泵,20,21,22,軸流泵,,23,ZLB型立式軸流泵,葉輪 1、固定式 2、半調(diào)節(jié),24,軸流管道泵的葉輪設(shè)計(jì)成軸流式。轉(zhuǎn)速很高，如果電機(jī)功率、葉輪直徑、管道直徑足夠大的話，流量可以很大。 軸流管道泵的性能特點(diǎn) 1、管道泵結(jié)構(gòu)緊湊,機(jī)泵一體化,體積小.其立式結(jié)構(gòu)具有安裝占地面積小,運(yùn)行平穩(wěn),安裝無(wú)需調(diào)整 2、泵進(jìn)出口設(shè)計(jì)成規(guī)格相同法蘭,且位于同一中心在線,可象閥門一樣直接安裝在管路上,且中心低,便于管道布置,安裝方便. 3、泵與電機(jī)同軸,軸向尺寸短,使泵運(yùn)行更加平穩(wěn),噪音低. 4、取消傳統(tǒng)軸封方式,避免了輸送介質(zhì)的外泄,因此具有完全無(wú)泄漏的顯著特點(diǎn).,25,葉輪 1、低比速 2、高比速,混流泵,26,混流泵，英文為：Mixed flow pump 當(dāng)原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)后，對(duì)液體的作用既有離心力又有軸向推力，是離心泵和軸流泵的綜合，液體斜向流出葉輪。因此它是介于離心泵和軸流泵之間的一種泵。混流泵的比轉(zhuǎn)速高于離心泵，低于軸流泵，一般在300-500之間。它的揚(yáng)程30米比軸流泵高，但流量比軸流泵小，比離心泵大。,27,1.2.3各種水泵特點(diǎn)： 1、往復(fù)泵的特點(diǎn)小流量、高揚(yáng)程。 2、軸流泵、混流泵的特點(diǎn)大流量、低揚(yáng)程。 3、離心泵的特點(diǎn)界于兩者之間。,28,離心泵的類型,清水泵,IS、IR 型單級(jí)單吸離心泵,ISG 型管道離心泵,29,離心泵的類型,D 系列多級(jí)離心泵,TSWA型臥式多級(jí)泵 T —— 透平式 S —— 單吸泵 W —— 介質(zhì)溫度低于80℃ A —— 第一次更新,30,離心泵的類型,31,離心泵的類型,S 型單級(jí)雙吸離心泵,KSY 雙吸中開式離心泵,S、SA、SH 型單級(jí)雙吸中開式離心泵,32,,,,活塞泵,33,往復(fù)泵,往復(fù)泵的工作原理,結(jié)構(gòu)：由泵缸、活塞、活塞桿、吸入和排出單向閥（活門）構(gòu)成，有電動(dòng)和汽動(dòng)兩種驅(qū)動(dòng)形式。 原理：活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在泵缸中造成容積的變化并形成負(fù)壓和正壓，完成一次吸入和排出。,34,35,,螺旋泵,36,真空泵 （Vacuum Pump）,,水環(huán)真空泵,水環(huán)真空泵屬濕式真空泵，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。由于旋轉(zhuǎn)部分沒(méi)有機(jī)械摩擦，使用壽命長(zhǎng)，操作可靠。適用于抽吸夾帶有液體的氣體。但效率低，一般為30%~50%，所能造成的真空度還受泵體內(nèi)水溫的限制。,由圓形的泵殼和帶有輻射狀葉片的葉輪組成。葉輪偏心安裝。泵內(nèi)充有一定量的水，當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，水在離心力作用下形成水環(huán)，將葉片間的空隙分隔為大小不等的氣室，當(dāng)氣室由小變大時(shí)、形成真空吸入氣體；當(dāng)氣室由大到小時(shí)，氣體被壓縮排出。,37,38,真空泵 （Vacuum Pump）,旋片真空泵,由泵殼、帶有兩個(gè)旋片的偏心轉(zhuǎn)子和排氣閥片組成。泵工作時(shí)，旋片始終將泵腔分為吸氣、排氣兩個(gè)工作室，轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周，完成兩次吸、排氣過(guò)程。,特點(diǎn)：干式真空泵，適用于抽除干燥或含有少量可凝性蒸汽的氣體。不適宜抽除含塵和對(duì)潤(rùn)滑油起化學(xué)反應(yīng)的氣體。 可達(dá)較高的真空度，如能有效控制管路與泵等接口處的空氣漏入，且采用高質(zhì)量的真空油，真空度可達(dá)99.99%以上。,39,旋片式真空泵 旋片泵的旋片把轉(zhuǎn)子、泵腔和兩個(gè)端蓋所圍成的月牙形空間分隔成A、B、C三部分，當(dāng)轉(zhuǎn)子按箭頭方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，與吸氣口相通的空間A的容積是逐漸增大的，正處于吸氣過(guò)程。而與排氣口相通的空間C的容積是逐漸縮小的，正處于排氣過(guò)程。居中的空間B的容積也是逐漸減小的，正處于壓縮過(guò)程。,40,真空泵 （Vacuum Pump）,往復(fù)式真空泵,工作原理與往復(fù)式壓縮機(jī)相同，只是因抽吸氣體壓強(qiáng)很小，結(jié)構(gòu)上要求排出和吸入閥門更加輕巧靈活，易于啟動(dòng)。 達(dá)到較高真空度時(shí)，泵的壓縮比很高，如95%的真空度，壓縮比約為20左右，為減少余隙的不利影響，真空泵氣缸設(shè)有一連通活塞左、右兩端的平衡氣道。在排氣終了時(shí)讓平衡氣道短時(shí)間連通，使余隙中的殘留氣體從活塞的一側(cè)流至另一側(cè)，從而減少余隙的影響。 往復(fù)式真空泵屬干式真空泵，不適宜抽吸含有較多可凝性蒸汽的氣體。,41,真空泵 （Vacuum Pump）,噴射真空泵,利用工作流體通過(guò)噴嘴高速射流時(shí)產(chǎn)生真空將氣體吸入，在泵體內(nèi)與工作流體混合后排出。工作流體可以是蒸汽或液體； 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)運(yùn)動(dòng)部件，但效率低，工作流體消耗大。單級(jí)可達(dá) 90% 的真空度，多級(jí)噴射泵可獲得更高的真空度。,,W 系列水力噴射器,CP 型系列噴射泵,42,蒸汽噴射泵工作時(shí)蒸汽進(jìn)入噴嘴后，高速噴出，產(chǎn)生低壓，將氣體吸入并在混合室混合，經(jīng)擴(kuò)大管后，動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閴簭?qiáng)能。如果吸入的氣體來(lái)自容器，容器減壓，即可稱作噴射真空泵。,43,其它泵,計(jì)量泵（Metering pump）：又稱比例泵。計(jì)量泵的傳動(dòng)裝置是通過(guò)偏心輪把電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成柱塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。偏心輪的偏心距可調(diào)，以此來(lái)改變柱塞往復(fù)的行程，從而達(dá)到調(diào)節(jié)和控制泵的流量的目的。計(jì)量泵一般用于要求輸液量十分準(zhǔn)確或幾種液體要求按一定配比輸送的場(chǎng)合。,YJH 系列隔膜計(jì)量泵 1、電機(jī) 2、蝸輪蝸桿 3、凸輪 4、推桿 5、膜片 6、調(diào)節(jié)手輪 7、排出閥 8、吸入閥 9、泵頭,44,其它泵,JJM 系列計(jì)量泵,J 系列計(jì)量泵,JKM 系列計(jì)量泵 （液壓驅(qū)動(dòng)）,45,其它泵,隔膜泵：用彈性金屬薄片或耐腐蝕性橡皮制成的隔膜將活柱與被輸送液體隔開，與活柱相通的一側(cè)則充滿油或水。 當(dāng)活柱往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，迫使隔膜交替向兩側(cè)彎曲，將液體吸入和排出。,,隔膜泵因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，適宜輸送腐蝕性液體或懸浮液。,46,氣動(dòng)隔膜泵是一種新型輸送機(jī)械，是目前國(guó)內(nèi)最新穎的一種泵類。氣動(dòng)隔膜泵工作時(shí)為了使活柱不與腐蝕性料液直接接觸，將氣缸腔體與液料用隔膜分開，實(shí)質(zhì)也是往復(fù)泵的原理。 泵不會(huì)過(guò)熱，不會(huì)產(chǎn)生電火花，可以空運(yùn)行，而不會(huì)有危險(xiǎn)，可以潛水工作,47,其它泵,齒輪泵：旋轉(zhuǎn)類正位移泵。兩齒輪在泵吸入口脫離嚙合，形成低壓區(qū)，液體被吸入并隨齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)被強(qiáng)行壓向排出端。在排出端兩齒輪又相互嚙合形成高壓區(qū)將液體擠壓出去。 齒輪泵可產(chǎn)生較高的揚(yáng)程，但流量小。適用于輸送高粘度液體或糊狀物料，但不宜輸送含固體顆粒的懸浮液。,,48,49,羅茨真空泵 羅茨泵的工作原理與羅茨鼓風(fēng)機(jī)相似。由于轉(zhuǎn)子的不斷旋轉(zhuǎn)，被抽氣體從進(jìn)氣口吸入到轉(zhuǎn)子與泵殼之間的空間v0內(nèi)，再經(jīng)排氣口排出。由于吸氣后v0空間是全封閉狀態(tài)，所以，在泵腔內(nèi)氣體沒(méi)有壓縮和膨脹。但當(dāng)轉(zhuǎn)子頂部轉(zhuǎn)過(guò)排氣口邊緣，v0空間與排氣側(cè)相通時(shí)，由于排氣側(cè)氣體壓強(qiáng)較高，則有一部分氣體返沖到空間v0中去，使氣體壓強(qiáng)突然增高。當(dāng)轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，氣體排出泵外,50,其它泵,螺桿泵：按螺桿的數(shù)目，有單螺桿泵、雙螺桿泵、三螺桿泵以及五螺桿泵。螺桿泵的工作原理與齒輪泵相似，是借助轉(zhuǎn)動(dòng)的螺桿與泵殼上的內(nèi)螺紋、或螺桿與螺桿相互嚙合將液體沿軸向推進(jìn)，最終由排出口排出。 螺桿泵壓頭高、效率高、無(wú)噪音、適用于輸送高粘度液體。,,51,52,,其它泵,蠕動(dòng)泵（軟管泵）：,53,其它泵,旋渦泵：一種特殊類型的離心泵。葉輪為一圓盤，四周由凹槽構(gòu)成的葉片成輻射狀排列，葉片數(shù)目可多達(dá)幾十片。葉輪旋轉(zhuǎn)過(guò)程中泵內(nèi)液體隨之旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，又在徑向環(huán)隙的作用下多次進(jìn)入葉片反復(fù)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而獲得較高能量。,,54,55,1.2.4水泵的發(fā)展趨勢(shì) 1、大型化、大容量化 特別是取水水泵和排水水泵 2、高揚(yáng)程、高轉(zhuǎn)速 單級(jí)揚(yáng)程已經(jīng)達(dá)到1000m。 3、系列化、通用化和標(biāo)準(zhǔn)化 按照通用標(biāo)準(zhǔn),56,SLOW900-900單級(jí)雙吸離心泵是專門為深圳自來(lái)水廠開發(fā)的大型泵。 該泵泵體重6.3噸，泵蓋重2.5噸，泵的總高度2.8m，進(jìn)出水法蘭間距2.8m，軸承檔間距2.8m，進(jìn)水法蘭最大外徑為1.23m，出水法蘭最大外徑為1.12m。,57,魁岐排澇站廠房?jī)?nèi)的3臺(tái)斜置軸流大型水泵,58,59,水泵類型分類,水泵包括葉輪泵、容積泵、射流泵、氣提泵等等。 根據(jù)用途劃分： 清水泵、排污泵 葉輪泵按照其工作原理的不同劃分： 1、離心泵 2、混流泵、3軸流泵三種。 離心泵包括單吸泵、雙吸泵、立式泵、液下泵等等。,水泵是提升和輸送水及其他液體的機(jī)械。,60,混流泵,,61,第一節(jié) 離心泵的構(gòu)造與基本參數(shù),,62,,,63,一、離心泵的構(gòu)造,葉輪：是離心泵的主要部件 泵軸： 用來(lái)固定葉輪，同時(shí)向葉輪傳遞能量 泵殼 包在葉輪外面的呈蝸殼狀的零件。 泵座 作用是將泵殼固定 密封裝置 填料函、減漏環(huán) 泵軸的支撐——軸承座,64,二、離心泵的基本參數(shù),1.流量 2.揚(yáng)程 3.軸功率、有效功率和效率 4.轉(zhuǎn)速 5.允許吸上真空高度及氣蝕余量,65,一、離心泵的特性曲線,水泵特性曲線的意義 水泵特性曲線的形式 實(shí)測(cè)特性曲線（重點(diǎn)） 二、管路的特性曲線 三、水泵的工作點(diǎn) 四、工作點(diǎn)的改變,,第二節(jié) 離心泵的特性曲線和水泵裝置的工作點(diǎn),66,,工況點(diǎn) 水泵瞬時(shí)工況點(diǎn)：水泵運(yùn)行時(shí)，某一瞬時(shí)的出水流量、揚(yáng)程、軸功率、效率及吸上真空高度等稱水泵瞬時(shí)工況點(diǎn)。 決定離心泵裝置工況點(diǎn)的因素 （1）水泵本身型號(hào)； （2）水泵實(shí)際轉(zhuǎn)速； （3）管路系統(tǒng)及邊界條件。,67,管路系統(tǒng)的特性曲線 管路總水頭損失,,管道水頭損失特性曲線,管道系統(tǒng)特性曲線,68,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,M,K,D,HST,HST,,,,,,Q,QM,H,Q-ΣH,Q-H,ΣH,,,圖解法求離心泵裝置的工況點(diǎn) （１）直接法,離心泵裝置的工況點(diǎn),,HM,K1,QK,,QD,閥門全開時(shí)， 為極限工況點(diǎn),69,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,HST,Q,QM,H,Q-Σh,Q-H,（２）折引法,離心泵裝置的工況點(diǎn),,,,,,,Q’-H’,M1,,HM,Σh,70,,離心泵裝置工況點(diǎn)的改變 泵的工作點(diǎn)由兩條特性曲線所決定，因而改變其中之一或者同時(shí)改變即可實(shí)現(xiàn)流量的調(diào)節(jié)。 (1)自動(dòng)調(diào)節(jié),A,,,,QA,設(shè)有前置水塔時(shí),71,(2)人工調(diào)節(jié) 調(diào)節(jié)閥門；調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速； 調(diào)節(jié)葉輪；水泵的聯(lián)合運(yùn)行,優(yōu)點(diǎn)：調(diào)節(jié)流量，簡(jiǎn)便易行，可連續(xù)變化 缺點(diǎn)：關(guān)小閥門時(shí)增大了流動(dòng)阻力，額外消耗了部分能量，經(jīng)濟(jì)上不夠合理。,,,,QA,,A,H,Q,,改變閥門開度,B1,,,72,工況調(diào)節(jié)的方式,1 通過(guò)改變管路特性來(lái)改變工況點(diǎn)，如自動(dòng)調(diào)節(jié)，閥門調(diào)節(jié)等 2 通過(guò)改變水泵特性來(lái)改變工況點(diǎn)，如變速調(diào)節(jié)，切削調(diào)節(jié)等 3 多泵并聯(lián)運(yùn)行的裝置，利用定速泵與調(diào)速泵并聯(lián)工作可改變裝置工況；控制并聯(lián)工作的水泵數(shù)可改變裝置工況。,73,第三節(jié) 水泵站,一、水泵的選擇 1.設(shè)計(jì)總流量 2.揚(yáng)程 3.同時(shí)工作水泵臺(tái)數(shù)的確定 4.水泵型號(hào)的確定,74,二、水泵房的平面布置,1.水泵房的平面布置形式 （1）單排并列式（2）單行順列式 （3）雙行交錯(cuò)并列式（4）雙行順列式 （5）斜向排列 2.泵房平面尺寸 3.水泵安裝高度,75,三、泵站的輔助建、構(gòu)筑物,1.吸水井 2.變配電室 3.值班室,76,P151 ，3,本章作業(yè),77,