3704 新KS型單級單吸離心泵的設計

3704 新KS型單級單吸離心泵的設計,ks,型單級單吸,離心泵,設計 分類號密級無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書題 目 新 KS 型單級單吸離心泵的設計 英文并列題目 New KS-absorption-type single-stage centifugal pump 學生姓名： 王 林專 業(yè)： 機電一體化指導教師： 俞云強 職 稱： 講 師畢業(yè)設計說明書提交日期 2008 年 4 月 20 日 地址： 無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計1新 KS 型單級單吸離心泵的設計第一章 引言利用離心力輸水的想法最早出現(xiàn)在列奧納多達芬奇所作的草圖中。1689 年，法國物理學家帕潘發(fā)明了四葉片葉輪的蝸殼離心泵。但更接近于現(xiàn)代離心泵的，則是 1818 年在美國出現(xiàn)的具有徑向直葉片、半開式雙吸葉輪和蝸殼的所謂馬薩諸塞泵。1851～1875 年，帶有導葉的多級離心泵相繼被發(fā)明，使得發(fā)展高揚程離心泵成為可能。盡管早在 1754 年，瑞士數(shù)學家歐拉就提出了葉輪式水力機械的基本方程式，奠定了離心泵設計的理論基礎，但直到 19 世紀末，高速電動機的發(fā)明使離心泵獲得理想動力源之后，它的優(yōu)越性才得以充分發(fā)揮。在英國的雷諾和德國的普夫萊德雷爾等許多學者的理論研究和實踐的基礎上，離心泵的效率大大提高，它的性能范圍和使用領域也日益擴大，已成為現(xiàn)代應用最廣、產(chǎn)量最大的泵。離心泵的應用是很廣泛的，在國民經(jīng)濟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備，如若把自來水管網(wǎng)當作人身的血管系統(tǒng)，那么離心泵就是壓送血液的心臟。新 KS 型單級單吸離心泵是在原有的 KS 型單級單吸離心泵的基礎上進行的一種改進，現(xiàn)市面上大多的離心泵，在安裝葉輪時，是采用的泵軸的錐度進行定位的，這樣的定位，對于軸的加工精度要求很高，在一般的小型加工單位很難達到這樣的精度等級，所以通過把錐度軸變?yōu)橹陛S的方法來避免因為加工精度不高而導致的安裝不便的弊端，同時在葉輪安裝時通過加軸套的方法進行定位，這樣的改進在提高軸強度的同時，加工也方便了，且其他部件的制作模具的改動也很少，生產(chǎn)成本也沒有增加。此次設計中以型號 KS125-100-200 作為數(shù)據(jù)依據(jù)。無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計2第二章 型號意義示例及名詞解釋2．1 型號名稱：KS 125 —100 —200KS：符合國際標準的用語空調(diào)制冷等領域的單級單吸離心泵。125：泵吸入口直徑（mm） 。100：泵排出口的直徑（mm） 。200：葉輪名義直徑(mm).2．2 名詞解釋離心泵：通過利用離心力輸水的水泵。單級單吸：單級是指一個葉輪，單吸是指只有一個進水口。在離心泵系列中還有雙級雙吸、雙級單吸、單級雙吸離心泵，至于葉輪和進水口的數(shù)量主要是通過考慮到離心泵的功率和性能參數(shù)來確定的，其中單級單吸離心泵是功率和性能最簡單的一種。無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計3第三章 新 KS 型單級單吸離心泵的主要性能參數(shù)3.1 流量 Q(m3/h 或 m3/s) 離心泵的流量即為離心泵的送液能力，是指單位時間內(nèi)泵所輸送的液體體積。泵的流量取決于泵的結構尺寸(主要為葉輪的直徑與葉片的寬度)和轉速等。操作時，泵實際所能輸送的液體量還與管路阻力及所需壓力有關。注意：因為泵安裝在特定的管路上，所以管路的特性必然要影響流量的大小。 3.2 揚程 H(m)離心泵的揚程又稱為泵的壓頭，是指單體重量流體經(jīng)泵所獲得的能量。泵的揚程大小取決于泵的結構(如葉輪直徑的大小，葉片的彎曲情況等、轉速。目前對泵的壓頭尚不能從理論上作出精確的計算，一般用實驗方法測定。泵的揚程可同實驗測定，即在泵進口處裝一真空表，出口處裝一壓力表，若不計兩表截面上的動能差(即 Δu2/2g=0)，不計兩表截面間的能量損失(即∑f1-2=0)，則泵的揚程可用下式計算注意以下兩點：(1)式中 p2 為泵出口處壓力表的讀數(shù)(Pa)；p1 為泵進口處真空表的讀數(shù)(負表壓值，Pa)。(2) 注意區(qū)分離心泵的揚程(壓頭)和升揚高度兩個不同的概念。揚程是指單位重量流體經(jīng)泵后獲得的能量。在一管路系統(tǒng)中兩截面間(包括泵)列出柏努利方程式并整理可得式中 H 為揚程，而升揚高度僅指 Δz 一項。3.3 效率離心泵的效率 η---反映泵對液體提供的有效能量與原動機提供給泵的能量（軸功率N）之比。離心泵的能量損失包括以下幾項：無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計43.3.1 容積損失 η v 各種泄漏、回流，使泵對這部分液體作了無用功，減少了泵的實際輸送能量。η v與泵結構及液體在泵進、出口處的壓強差有關。3.3.2 機械損失 η m 由泵軸與軸承之間、泵軸與填料函之間以及葉輪蓋板外表面與液體之間產(chǎn)生摩擦而引起的能量損失。其值一般為 0.96—0.99。3.3.3 水力損失 η h 葉片間渦流造成的損失、液體入泵時的水力沖擊損失、液體與泵殼、葉片間的摩擦損失之和。水力損失 η h與泵的結構、流量及液體的性質(zhì)有關。離心泵的效率反映這三項能量損失的總和，故又稱為總效率 η，總效率為這三個效率的乘積，即：η=η vη mη h這里 η v、η m與流量 Q 無關。由水力損失圖示（右圖）可知：額定流量 Qs（η h=0.8--0.9）下 hf最小，η 最高。一般小型離心泵的效率為 50%--70%,大型泵可高達 90%。泵的效率值與泵的類型、大小、結構、制造精度和輸送液體的性質(zhì)有關。大型泵效率值高些，小型泵效率值低些。3.4 軸功率 N(W 或 kW)泵的軸功率即泵軸所需功率，其值可依泵的有效功率 Ne 和效率 η 計算，即泵的效率不是一個獨立性能參數(shù)，它可以由別的性能參數(shù)例如流量、揚程和軸功率按公式計算求得。反之，已知流量、揚程和效率，也可求出軸功率。無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計5第四章 新 KS 型單級單吸離心泵的特性曲線泵的各個性能參數(shù)之間存在著一定的相互依賴變化關系，可以通過對泵進行試驗，分別測得和算出參數(shù)值，并畫成曲線來表示，這些曲線稱為泵的特性曲線。每一臺泵都有特定的特性曲線，由泵制造廠提供。通常在工廠給出的特性曲線上還標明推薦使用的性能區(qū)段，稱為該泵的工作范圍。泵的實際工作點由泵的曲線與泵的裝置特性曲線的交點來確定。選擇和使用泵，應使泵的工作點落在工作范圍內(nèi)，以保證運轉經(jīng)濟性和安全。此外，同一臺泵輸送粘度不同的液體時，其特性曲線也會改變。通常，泵制造廠所給的特性曲線大多是指輸送清潔冷水時的特性曲線。對于動力式泵，隨著液體粘度增大，揚程和效率降低，軸功率增大，所以工業(yè)上有時將粘度大的液體加熱使粘性變小，以提高輸送效率。特性曲線指 H～Q、N～Q 及 η～Q（也有含△h～Q 或 hs～Q 的）等的關系曲線。***特性曲線圖見附圖（1）***特性曲線的共同特點：（1）H～Q：Q↑→H↓（2）N～Q：Q↑→N↑，Q=0，Nmin；（3）η～Q：先 Q↑→η↑，達 ηmin 后 Q↑→η↓，ηmax 點——設計點。其下的 H、Q（即 Os）、N 是最佳工況參數(shù)——標于銘牌上。選擇泵時至少應使其在≥92%ηmax 下工作。無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計6第五章 新 KS 型單級單吸離心泵工作原理離心其實是物體慣性的表現(xiàn).比如雨傘上的水滴,當雨傘緩慢轉動時,水滴會跟隨雨傘轉動,這是因為雨傘與水滴的摩擦力做為給水滴的向心力使然。 但是如果雨傘轉動加快,這個摩擦力不足以使水滴在做圓周運動,那么水滴將脫離雨傘向外緣運動.就象用一根繩子拉著石塊做圓周運動,如果速度太快,繩子將會斷開,石塊將會飛出.這個就是所謂的離心。 離心泵就是根據(jù)這個原理設計的.高速旋轉的葉輪葉片帶動水轉動,將水甩出,從而達到輸送的目的。離心泵有好多種.從使用上可以分為民用與工業(yè)用泵,從輸送介質(zhì)上可以分為清水泵、雜質(zhì)泵、耐腐蝕泵等。單級單吸離心泵的主要過流部件有吸水室、葉輪和壓水室。吸水室位于葉輪的進水口前面，起到把液體引向葉輪的作用；壓水室主要有螺旋形壓水室（蝸殼式） 、導葉和空間導葉三種形式；葉輪是泵的最重要的工作元件，是過流部件的心臟，葉輪由蓋板和中間的葉片組成。 單級單吸離心泵工作前，先將泵內(nèi)充滿液體，然后啟動離心泵，葉輪快速轉動，葉輪的葉片驅(qū)使液體轉動，液體轉動時依靠慣性向葉輪外緣流去，同時葉輪從吸入室吸進液體，在這一過程中，葉輪中的液體繞流葉片，在繞流運動中液體作用一升力于葉片，反過來葉片以一個與此升力大小相等、方向相反的力作用于液體，這個力對液體做功，使液體得到能量而流出葉輪，這時液體的動能與壓能均增大。啟動后，葉輪由軸帶動高速轉動，葉片間的液體也必須隨著轉動。在離心力的作用下，液體從葉輪中心被拋向外緣并獲得能量，以高速離開葉輪外緣進入蝸形泵殼。在蝸殼中，液體由于流道的逐漸擴大而減速，又將部分動能轉變?yōu)殪o壓能，最后以較高的壓力流入排出管道，送至需要場所。液體由葉輪中心流向外緣時，在葉輪中心形成了一定的真空，由于貯槽液面上方的壓力大于泵入口處的壓力，液體便被連續(xù)壓入葉輪中?？梢?，只要葉輪不斷地轉動，液體便會不斷地被吸入和排出。***工作原理圖見附圖（2）***無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計7第六章 新 KS 型單級單吸離心泵的主要部件單級單吸離心泵的基本構造是由七部分組成的，分別是：葉輪，泵體（即泵體和泵蓋） ，泵軸，軸承，懸架，機械密封，填料函。兩個主要部分構成：一是包括葉輪和泵軸的旋轉部件；二是由泵殼、填料函和軸承組成的靜止部件。6.1 葉輪6.1.1 葉輪是離心泵的核心部分，它轉速高出力大，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驗。葉輪上的內(nèi)外表面要求光滑，以減少水流的摩擦損失。葉輪的作用是將原動機的機械能直接傳給液體，以增加液體的靜壓能和動能(主要增加靜壓能)。葉輪室是泵的流部件的核心,泵通過葉輪對液體的作功，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（即葉輪從一側吸入液體）。 （2）雙吸葉輪（即葉輪從兩側吸入液體）。 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。 其中封閉式葉輪應用很廣泛，前述的單吸葉輪雙吸葉輪均屬于這種形式。***葉輪圖見附圖（3）***葉輪加工的工藝步驟：工序號工序名稱工 序 內(nèi) 容 車間 設備無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計81 粗車 夾住右端臺階外圓校正流道及修正內(nèi)孔。 金工 C6140車左端止口平面以流道中心為基準到圖紙尺寸。車左端止口（配泵體端）留光刀余量 2mm。車左端弧面光出即可。車孔平面深度達到圖紙要求。2 粗車 夾住左端止口校正。 金工 C6140車右端止口（配泵蓋端）留余量。車右端孔外臺階、內(nèi)止口和錐孔留余量。車右側弧面光出即可。車大外圓對圖。3 精車 夾住左端外臺階，找正大外圓跳動允差 0.05 金工 C6140右端面到總厚。車錐孔對圖。車右側內(nèi)外止口及平面對圖。R 車出即可。4 精車 上錐度芯棒找正夾頭處芯軸外圓跳動允差 0.01。 金工 C6140車左側止口到圖紙尺寸。靜平衡達到規(guī)定要求。5 插 插鍵槽對圖。 金工 插床6 鉗 鉆孔及去毛刺。 金工 鉆床7 檢 檢驗。6.1.2 固定葉輪的螺母的加工工藝步驟：工序號工序名稱工 序 內(nèi) 容 車間 設備1 車 車大外圓 ?46；?34.6 到圖紙要求 金工 C6140圓球 R11.5 到圖紙要求無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計9倒角鉆攻 M20*1.5 螺紋，挖退刀槽2 銑 銑六角到圖紙要求 金工 銑床3 檢 檢驗6.2 泵殼（即泵體和泵蓋）6.2.1 泵體作用是將葉輪封閉在一定的空間，以便由葉輪的作用吸入和壓出液體。泵殼多做成蝸殼形，故又稱蝸殼。由于流道截面積逐漸擴大，故從葉輪四周甩出的高速液體逐漸降低流速，使部分動能有效地轉換為靜壓能。泵殼不僅匯集由葉輪甩出的液體，同時又是一個能量轉換裝置。***泵體圖見附圖（4）***泵體加工的工藝步驟：工序號工序名稱工 序 內(nèi) 容 車間 設備1 車 車右端平面和內(nèi)止口。校正木耳邊。 金工 立車車內(nèi)孔及其內(nèi)孔平面到圖紙尺寸2 車 以止口為基準壓緊車左端進水口外徑 金工 立車車平面保證總厚對圖。達到圖紙要求。3 鉗 劃鏜加工線4 鏜以右端止口平面為基準壓緊，車底腳平面保證到中心距離金工 鏜床達到圖紙要求。5 鏜轉過 1800 壓緊，車頂面出水口平面保證總高度與圖紙相金工 鏜床符。車外圓平面對圖。6 鉗 劃右端機蓋聯(lián)接孔鉆模十字對準線。 金工無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計10劃頂端出水口法蘭聯(lián)接孔鉆模十字對準線。劃左端進水口法蘭鉆模十字對準線。劃底腳聯(lián)接孔鉆加工線。劃放水孔鉆加工線。7 鉆 對圖鉆以上各孔锪平到圖紙要求。 金工 鉆床8 鉗 打磨。 金工9 鉗與泵蓋同做 2.4MPa 水壓試驗，持續(xù)時間不少于 5分鐘，金工不得有漏水冒汗等現(xiàn)象。10 檢 檢驗。6.2.2 泵蓋的加工工藝步驟：工序號工序名稱工 序 內(nèi) 容 車間 設備1 粗車 粗車各部分留 2MM 余量2 精車 夾住右側外圓校正左側止口 金工 車床車大平面止口、止口臺階及其平面對圖。車葉輪處內(nèi)臺階、臺階平面到圖紙尺寸。3 車 自制車模，以已加工止口為基準，壓緊。 金工 車床車右端面總厚到圖紙尺寸。車內(nèi)止口止口平面及止口臺階。車內(nèi)孔到圖紙尺寸。4 鉗 劃鉆加工線。 金工5 鉆 鉆法蘭孔對圖。 金工 鉆床無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計11鉆止口聯(lián)接孔對圖。鉆填料蓋聯(lián)接孔對圖。鉆攻各孔對圖。6 檢 檢驗。***泵蓋圖見附圖（5）***6.3 泵軸泵軸的作用是支持葉輪等回轉件，帶動葉輪在確定的工作位置作高速旋轉并傳遞驅(qū)動功率的元件,所以它是傳遞機械能的主要部件。離心泵的軸在工作時以一定的轉速作旋轉運動，承受較大的彎矩和轉矩。軸要有足夠的強度和幾何精度，將對密封性能的不良影響減到最小限度，最大限度地減少擦磨損和傷的危險性。***泵軸圖見附圖（6）***泵軸的加工工藝步驟：工序號工序名稱工 序 內(nèi) 容 車間 設備1 粗車一夾一頂兩次裝夾粗車兩端臺階，外徑留 4mm、臺階留金工 C61403mm 余量。2 熱 熱處理。 外協(xié)3 車 車總長修整中心孔。 金工 C6140兩頂尖夾住葉輪端，車懸架端各外徑留 0.3mm-0.4mm 磨量對圖。R、倒角。調(diào)頭夾住聯(lián)軸器端車葉輪端各臺階對圖，磨量留0.3mm-0.4mm，車外錐、螺紋到圖紙尺寸。割槽、R、倒角。4 銑 銑兩端鍵槽對圖鍵槽中心對稱度達 0.08mm。 外協(xié) 銑床無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計125 磨 磨各臺階、外錐到圖紙要求。 外協(xié) 磨床6 檢 檢驗。6.4 軸承離心泵的推力軸承有滾動軸承和滑動軸承兩類。其中滾動軸承有單向推力球軸承、雙向推力球軸承、推力短圓柱滾子軸承、推力圓錐滾子軸承等，角接觸軸承也可承受軸向載荷。推力滑動軸承有實心式、單環(huán)式、空心式、多環(huán)式等固定的推力軸承和可傾扇面推力軸承。滾動軸承使用牛油作為潤滑劑加油要適當一般為2/3～3/4 的體積太多會發(fā)熱，太少又有響聲并發(fā)熱！滑動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*，太少軸承又要過熱燒壞造成事故！在水泵運行過程中軸承的溫度最高在 85 度一般運行在 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，是否進水）并及時處理軸承襯用的材料有鑄鐵、巴氏合金、銅合金、鋁合金、陶質(zhì)金屬和非金屬材料。6.5 懸架懸架軸承部件支撐著泵的轉子部分，滾動軸承受泵的徑向力和軸向力。***懸架圖見附圖（7）***懸架加工工藝步驟：工序號工序名稱工 序 內(nèi) 容 車間 設備1 車 夾住小頭校正中心車止口到尺寸車止口平面。 金工 C630大外圓光出即可。車兩軸承孔及平面到圖紙要求。2 車調(diào)頭夾住大外圓車平面到總長尺寸對圖。車支架連接平面金工 C630到圖紙尺寸。3 鉗劃與泵體連接孔鉆加工線；兩頭軸承蓋連接孔鉆加工線。金工劃懸架支架連接孔鉆加工線；及管牙鉆加工線。無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計134 鉆 鉆以上各孔對圖，并锪平管牙至圖紙要求。 金工 鉆床5 鉗 打磨。 金工6 檢 檢驗。6.6 機械密封機械密封是靠一對或數(shù)對垂直于軸作相對滑動的端面在流體壓力和補償機構的彈力（或磁 力）作用下保持貼合并配以輔助密封而達到阻漏的軸封裝置。***機械密封圖見附圖（8）***6.6.1 裝配前注意事項（1）、按工況條件與主機情況正確選擇適宜型號的機械密封與材料組合;（2）、安裝機械密封的泵或其它類似的旋轉機械在工作時，轉子軸向串動量≤0.3mm（3）、安裝機械密封部位的軸(或軸套)的臺階處必須有 3×10°的倒角，并且圓滑過渡，其粗糙度 Ra≤1.6。（4）、安裝機械密封部位的軸(或軸套)的表面粗糙度 Ra≤1.6、跳動公差≤0.04mm、尺寸公差為 h6。（5）、安裝機械密封靜環(huán)的密封端蓋與輔助密封圈接觸部位的表面粗糙度 Ra≤1.6、尺寸公差為 H8、定位端面對軸的垂直度≤0.04mm。（6）、機械密封安裝時，必須將軸(或軸套)的密封腔體、密封端蓋及機械密封件本身清洗干凈, 以防止任何雜質(zhì)進入密封部位。（7）、在安裝靜止環(huán)時，尤其是碳石墨環(huán)必須格外小心壓入。（8）、當輸送介質(zhì)溫度過高，過低或含有雜質(zhì)顆粒、易燃、易爆、有毒等情況時，按API682 標準采取相應的阻封、沖洗、冷卻、過濾等措施。（9）、按安裝使用說明書或樣本，保證機械密封的安裝尺寸。（10）、由彈簧傳動的機械密封，應合理選擇彈簧旋向，一般從電機端向葉輪端看，轉軸為順時針時，應選右旋彈簧，反之則為左旋彈簧。（11）、雙端面機械密封工作時，隔離流體的壓力比密封腔內(nèi)介質(zhì)壓力高 0.05—0.2MPa。6.6.2 機械密封安裝、使用技術要領 （1） 、設備轉軸的徑向跳動應≤0.04 毫米，軸向竄動量不允許大于 0.1 毫米； （2） 、設備的密封部位在安裝時應保持清潔，密封零件應進行清洗，密封端面完好無損，無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計14防止雜質(zhì)和灰塵帶入密封部位； （3） 、在安裝過程中嚴禁碰擊、敲打，以免使機械密封摩擦付破損而密封失效； （4） 、安裝時在與密封相接觸的表面應涂一層清潔的機械油，以便能順利安裝； （5） 、安裝靜環(huán)壓蓋時，擰緊螺絲必須受力均勻，保證靜環(huán)端面與軸心線的垂直要求； （6） 、安裝后用手推動動環(huán)，能使動環(huán)在軸上靈活移動，并有一定彈性； （7） 、安裝后用手盤動轉軸、轉軸應無輕重感覺； （8） 、設備在運轉前必須充滿介質(zhì)，以防止干摩擦而使密封失效； （9） 、對易結晶、顆粒介質(zhì)，對介質(zhì)溫度>80oC 時，應采取相應的沖洗、過濾、冷卻措施，各種輔助裝置請參照機械密封有關標準 。 （10） 、安裝時在與密封相接觸的表面應涂一層清潔的機械油，要特別注意機械油的選擇對于不同的輔助密封材質(zhì)，避免造成 O 型圈侵油膨脹或加速老化，造成密封提前失效。6.7 填料函填料函主要由填料，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入到泵內(nèi)。始終保持水泵內(nèi)的真空！當泵軸與填料摩擦產(chǎn)生熱量就要靠水封管住水到水封圈內(nèi)使填料冷卻！保持水泵的正常運行。所以在水泵的運行巡回檢查過程中對填料函的檢查是特別要注意！在運行 600 個小時左右就要對填料進行更換。無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計15第七章 新 KS 型單級單吸離心泵的安裝新 KS 型單級單吸的安裝技術關鍵在于確定水泵安裝高度。這個高度是指水源水面到水泵葉輪中心線的垂直距離，它與允許吸上真空高度不能混為一談，水泵銘牌或產(chǎn)品說明書上標示的允許吸上真空高度是指水泵進水口斷面上的真空值，而且是在 1 標準大氣壓下；水溫20 攝氏度情況下，進行試驗而測定得的。它并沒有考慮吸水管道配套以后的水流狀況。而水泵安裝高度應該是允許吸上真空高度扣除了吸水管道損失揚程以后，所剩下的那部分數(shù)值，它要克服實際地形吸水高度。水泵安裝高度不能超過計算值，否則，水泵將會抽不上水來。另外，影響計算值的大小是吸水管道的阻力損失揚程，因此，宜采用最短的管路布置，并盡量少裝彎頭等配件，也可考慮適當配大一些口徑的水管，以減管內(nèi)流速。 7.1 離心泵的安裝高度 Hg 計算允許吸上真空高度 Hs 是指泵入口處壓力 p1 可允許達到的最大真空度。而實際的允許吸上真空高度 Hs 值并不是根據(jù)式計算的值，而是由泵制造廠家實驗測定的值，此值附于泵樣本中供用戶查用。位應注意的是泵樣本中給出的 Hs 值是用清水為工作介質(zhì)，操作條件為 20℃及及壓力為 1.013×105Pa 時的值，當操作條件及工作介質(zhì)不同時，需進行換算。7.1.1 輸送清水，但操作條件與實驗條件不同，可依下式換算Hs1＝Hs＋Ha －10.33 － Hυ－0.24輸送其它液體當被輸送液體及反派人物條件均與實驗條件不同時，需進行兩步換算：第一步依上式將由泵樣本中查出的 Hs1；第二步依下式將 Hs1 換算成 H?s7.1.2 汽蝕余量 Δh對于油泵，計算安裝高度時用汽蝕余量 Δh 來計算，即泵允許吸液體的真空度，亦即泵允許的安裝高度，單位用米。用汽蝕余量 Δh 由油泵樣本中查取，其值也用 20℃清水測定。若輸送其它液體，亦需進行校正，詳查有關書籍。吸程=標準大氣壓（ 10.33 米）-汽蝕余量-安全量（0.5 米）標準大氣壓能壓管路真空高度 10.33 米。7.2 安裝工藝步驟：無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計16工序號工序名稱工 序 內(nèi) 容 設備1 準備打磨 01 泵體、02 葉輪、03 泵蓋、05 懸架等，要求外表面無明顯的鑄造缺陷，內(nèi)表面光滑流順，符合圖紙設計要求。打磨工具2 準備清洗以上件號零部件，然后愛內(nèi)外表面均勻地涂上一遍紅丹防腐漆。3 準備對件 01 泵體、03 泵蓋作同步耐水壓實驗，在 2.4MPa 壓力下，歷時 5 分鐘不得有冒汗、滲漏現(xiàn)象手動試壓機4 準備 根據(jù)圖號、件號，正確領料。5 準備 清洗全部零部件，干后，在結合面及連接部位涂上潤滑油。6 總裝將序 24GB3289.31-82 外方管堵 ZG3/8 加膠裝 01 泵體放水孔里。7 總裝組裝序 16 懸架部件，把軸承一只壓裝序 17 軸的葉輪頭的軸承上，然后把懸架的小平面平放在帶孔的平板上，把裝好的軸承的軸螺絲頭朝上壓裝在懸架軸承擋里，用 GB5781-86 螺栓 4 只把裝好的紙墊的軸承蓋固定好，然后把擋水圈裝在軸上，懸架調(diào)面，繼續(xù)把剩下一只軸承蓋裝好，測量軸承與軸承蓋有0.1~0.2 毫米間隙，然后用 GB5781-86 螺栓 4 只把裝好紙墊的軸承固定好。8 總裝 機械密封的安裝9 總裝把泵蓋裝進懸架部件上，用序 23GB5781-86 螺栓固定好，用序12GB5781-86 螺栓把靜環(huán)座均勻地安裝在泵蓋上，把 07 紙墊裝在泵蓋的大止口上。10 總裝根據(jù)圖示，把 GB1096-79 鍵一只裝在軸上，以后把序 02 的葉輪壓裝在軸上，用序 03 葉輪螺母加密封膠擰緊固定好。11 總裝 把裝好的部件裝進 01 泵體上用序 GB5781-86 螺栓擰緊固定好。12 總裝用序 21GB5781-86 螺栓一只，把序 22 支架固定在懸架上，注意與泵底版平行和水平。13 總裝將序 20GB1096-79 鍵一只裝在軸上，以后把序 19 聯(lián)軸器組件裝好。14 檢驗 總裝后轉動泵軸，應手感靈活，無摩擦，卡死現(xiàn)象等。無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計1715 鉗將序 14 標牌，序 18 轉向牌，用序 15GB827-86 鉚釘 6 只固定好。16 試驗單泵作 0.8—1.2MPa 耐水壓試驗，歷時 5 分鐘機封不漏水等現(xiàn)象。手動試壓機17 油漆 外表面清洗，噴漆。18 輔助 進出口用油封紙封住。19 檢驗7.3 裝配圖 ***裝配圖見附圖（9）***第八章 新 KS 型單級單吸離心泵的水泵檢驗標準8.1 水泵檢驗裝置的組成 一個完整的水泵檢驗裝置應包括以下幾個主要部分： （1)．動力源； （2)．傳動系統(tǒng)； （3)．測量與控制系統(tǒng)； （4)．輔助系統(tǒng)； 8.2 各組成部分的設計要素 8.2.1 動力源 （1）．明確試驗對象，確定動力源功率各單位設計檢驗裝置的目的有所不同，有的只是為本單位的產(chǎn)品作試驗用，有的需要為各種各樣的泵服務(如檢驗中心)，所以動力源的功率應根據(jù)實際情況來確定。 計算公式如下： P 動=P 泵／(η 齒×η 扭×η 離×η 泵) =Q×P×H／(102×η 齒×η 扭×η 離×η泵)式中： P 動 所需的動力源輸出功率 KW P 泵 被試泵的水功率 KW η 齒 齒輪箱效率％ η 扭 扭矩儀效率％ η 離 離合器效率 ％ η 泵 水泵的效率 ％ Q 水泵的流量 m3／s 無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計18H 水泵的揚程 m V 水的重度 Kg／m3 我們可以以 η 泵為參考量，通過計算，作出 P 動與 P 泵的關系曲線，計算中可以假定假定 η 齒、η 扭和 η 離分別為 0.95、0.98 和 0.98。當 P 泵和 η 泵已知時，就可從確定所需的動力源輸出功率。 （2）動力源型式 目前常見的有電動機與柴油發(fā)動機兩種。前者一般不調(diào)速，適用于一般的工業(yè)泵。由于各種工業(yè)泵的轉速有差異，因此泵的流量壓力功率等參數(shù)一般需要通過特定轉速(電動機轉速)下的測量值，換算到泵的規(guī)定轉速下的對應值，導致測量誤差放大。前者若需調(diào)速，直流電動機可用可控硅調(diào)速，交流電動機可用變頻調(diào)速，但成本較高。當然，使用電動機卻有噪聲相對較低，無其他污染的優(yōu)點；后者適用于消防泵，因為消防泵有工況的變化，要求轉速變化。柴油發(fā)動機調(diào)速比較方便。調(diào)節(jié)油門大小再配以齒輪箱，可以獲得較大的轉速范圍，且成本相對較低。使用柴油發(fā)動機存在著噪聲大，有煙氣排放問題。 究竟選用哪一種動力源，要根據(jù)檢驗裝置的設計目的及單位在場地、經(jīng)費及現(xiàn)有的相關條件而定。 8.2.2 傳動系統(tǒng) 對使用柴油發(fā)動機的水泵檢驗裝置，有傳動裝置的問題。傳動系統(tǒng)主要由離合器和齒輪箱組成。對齒輪箱的設計，主要應考慮兩個問題： （1）速比確定 對工業(yè)泵而言，中心高 800mm 以下的泵，其轉速一般為 1450r／min 和2900～2950r／min。對消防泵而言，其轉速千差萬別，一般為 2000～4000r／min。 齒輪箱速比的確定，既要考慮滿足不同轉速泵的試驗要求，又要考慮讓發(fā)動機在最大扭矩點附近工作。 經(jīng)分析，下述五種轉速范圍基本上可覆蓋各種消防泵和工業(yè)泵的試驗要求： 1450 r／min； 2000～2400 r／min； 2900～2950 r／min； 3000～3600 r／min； 3600～4000 r／min。 在選定合適的發(fā)動機之后，根據(jù)該發(fā)動機的轉速和上述的五種轉速范圍，就可以確定相應的速比。 （2）輸出軸轉向 無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計19泵有正轉泵、反轉泵之分，考慮到檢驗裝置的通用性，要求變速箱的輸出軸在確定的各種轉速范圍內(nèi)均可正轉或反轉。 8.2.3 測量與控制系統(tǒng) 欲實現(xiàn)自動化測試，系統(tǒng)應由傳感器、二次儀表、計算機、接口板、伺服機構、采集器、組合屏和微機軟件等組成，以實現(xiàn)在控制室內(nèi)對柴油機啟動、油泵啟動、緊急停車、柴油機增減速和電動閥的控制；實現(xiàn)柴油機高水溫、高油溫、低油壓和齒輪箱低油壓、高油溫的報警；實現(xiàn)水泵參數(shù)的自動采集和處理。下面就幾個具體問題說明如下：（1）測量內(nèi)容 除水泵運行參數(shù)(轉速、流量、壓力或揚程、功率)和軸承座溫度外，還應包括發(fā)動機的運行參數(shù) (水溫、油溫、油壓、發(fā)動機轉速)，齒輪箱的油壓、油溫以及輔助裝置的相關參數(shù)(如動力間溫度、油箱油位高度、蓄電池電壓等)，還應包括齒輪箱檔位與轉向的顯示。 （2）測量精度 與測量水泵性能參數(shù)相應的傳感器和二次儀表，其系統(tǒng)的測量精度應符合 GB3216《離心泵、混流泵、軸流泵和旋渦泵試驗方法》的規(guī)定，其它各種測量儀表的精度根據(jù)需要確定。一次、二次儀表的精度可供參考。 應包括： 油泵啟動，柴油機啟動、應急停車、增減速； 電動閥控制(控制流量)； 水泵工況切換進而實施試驗的程序控制； 動力間冷卻裝置的自動啟動控制； 柴油機水溫、油溫、油壓和齒輪箱油壓油溫的自動監(jiān)視與報警。 （3）注意事項 為了提高測量的自動化程度，需配備電動閥來調(diào)節(jié)流量。電動閥應保證在規(guī)定的壓力下能雙向運作(流量逐漸增大或減小)，一次點動的調(diào)節(jié)量 0.1／s 為宜； 試驗現(xiàn)場與控制室均應有水泵和發(fā)動機、齒輪箱運行參數(shù)的顯示，以保證運行安全可靠；當水泵沒有止回閥的情況下，壓力測量儀表之前應設置閥門，以免一旦出現(xiàn)真空造成儀表損壞； 強、弱電應分開，以免互相干擾，影響測量精度； 測量水泵軸承座溫度中，由于離旋轉部件近，宜用磁性溫度探頭，以免試驗人員受到傷害； 盡可能使用穩(wěn)壓裝置以提高測壓精度； 二次儀表的輸出信號宜采用相同型式、同一標準輸出信號范圍，便于與采集器、計算機無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計20接口相連： 自動化測量中，遙測數(shù)據(jù)是通過二次儀表變送后進入數(shù)據(jù)采集器的。由于二次儀表變送電壓的負極懸浮，使得多路電壓變送信號與數(shù)據(jù)采集器無法直接連接，此時可采用隔離模塊方法，使多路信號經(jīng)隔離模塊變送后達到負極一致，實現(xiàn)變送信號與數(shù)據(jù)采集器的連接。這種連接雖然可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，但二次儀表變送數(shù)據(jù)內(nèi)所迭加的波紋電壓無法改善，以致數(shù)據(jù)顯示值波動較大。為了對遙測數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)采集器連通過程中的波紋進行處理，可設計一種電平轉換方法的接口板，在電平轉換過程中進行波紋抑制，以保證數(shù)據(jù)顯示值穩(wěn)定。 8.2.4 輔助系統(tǒng) 這里特別需要提一下關于水泵升降平臺的問題。 由于發(fā)動機、齒輪箱、扭矩儀相互之間的連接關系是固定不變的，也就是說，當扭矩儀位置確定后，其輸出端的中心高度是固定不變的。為了適應不同中心高的水泵的試驗要求，需要有一個安裝泵用的升降平臺，要求平臺可以自由升降到某一預定高度，然后靠加墊及泵的軸向移動等來調(diào)節(jié)泵的輸入軸與扭矩儀輸出軸的對中程度以及連接法蘭間的平行度和間隙的要求。根據(jù)試驗泵的這一安裝特性，對升降平臺的高度調(diào)節(jié)要求完全自動化似乎沒有必要，然而完全靠加墊等來調(diào)節(jié)也顯得太繁雜，影響工作效率。因此，設計一個半自動化的水泵升降平臺是合適的。建議 ：被測泵為工業(yè)用泵時，動力源宜采用電動機；被測泵為消防泵時，動力源宜采用柴油發(fā)動機；測量控制中的問題，如文中“測量與控制系統(tǒng)”一節(jié)所述，在裝置設計中應引起足夠的重視；簡便的半自動的水泵升降平臺是一個合適的選擇。無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計21第九章 新 KS 型單級單吸離心泵的操作程序9.1 啟動; 離心泵機組的正確啟動、運行與停車是系統(tǒng)安全、經(jīng)濟運行的前題。9.1.1 啟動前的準備工作 （1）盤車－就是用手轉動機組的聯(lián)軸器，憑經(jīng)驗感覺其轉動的輕重是否均勻，有無異常聲響。目的是為了檢查泵及電動機內(nèi)有無不正常的現(xiàn)象，例如轉動零件松脫后卡住、雜物堵塞、泵內(nèi)結晶、填料過緊或過松等問題。) 初次啟動泵或 電機大修后應檢查電機轉向。電機反轉會導致泵流量、揚程等達不到要求，嚴重的會使葉輪松脫卡死，造成重大事故。試轉向時不能開動電機帶動泵空轉，否則將使泵因干摩擦而損壞零件（2）檢查一下各處螺栓連接的完好程度，檢查潤滑情況，潤滑油（脂）是否足夠、干凈，必要時進行補充或更換（3）檢查冷卻填料函水封管、水冷機械軸封、平衡管或平衡盤的冷卻管路通暢，填料函和機械密封的密封水壓力流量達到規(guī)定要求。檢查泵填料松緊是否適宜，在更換新填料后開泵必須聯(lián)系鉗工在現(xiàn)場調(diào)試處理泵用機械密封應沖洗干凈，特別是輸送易結晶介質(zhì)的泵，再次啟動前應將密封部位的結晶物徹底清理干凈，以免損壞密封面（4）灌泵排氣－啟動前，全開離心泵入口切斷閥，向泵及吸水管中灌沖介質(zhì)，打開泵排氣閥進行排氣，以便啟動后即能在水泵入口處造成抽吸液體所必須的真空值，同時防止出現(xiàn)氣縛和氣囊現(xiàn)象，造成泵零件因溫度升高而損壞。（5）暖泵和預冷無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計22在啟動前一定要暖泵。一般預熱速度每小時不超過 50℃；因這類泵是根據(jù)高溫而設計的，其各零部件的尺寸及相互配合間隙等都不適合在常溫下運轉，若不預熱就啟動泵將造成泵的損壞；此外，由于泵體內(nèi)各零部件的尺寸大小、厚薄不一樣，若加熱速度過快，小而薄的零件將因升溫過快而先膨脹，可能造成各零部件配合不均而產(chǎn)生歪斜、抱軸或軸彎曲等不良后果，所以應采取慢速均勻的預熱方式，并應一邊預熱一邊盤車。低溫 KS 泵要在低溫條件下試運轉。預冷前，打開旁通管路，按工藝要求對管道和泵內(nèi)腔進行除濕處理；然后全開放空閥門進行泵體預冷，其冷卻速度每小時不得大于 309.1.2 啟動泵啟動時先關閉出口閥門（除耐酸泵外）使流量為零，其目的是使泵的啟動功率最小，減小電動機的啟動電流，防止電機瞬時過載而燒毀。但啟動時不允許水泵出口閥門長時間關閉運行，封閉運轉時間不超過 2~3min，以免因泵內(nèi)液體溫度身高而發(fā)生汽化，造成泵的部件汽蝕或高溫變形損壞。緩慢打開出口閥，觀察壓力表和真空表的數(shù)值，當達到要求的數(shù)值后檢查軸承溫度，一般滑動軸承不高于 65 ℃，滾動軸承溫度不高于 70 ℃；檢查泵運轉平穩(wěn)，無異常聲響，流量和揚程均達到額定要求。 泵在正常運轉中調(diào)節(jié)流量時，不能采用減小泵吸入管路閥門開度的方法來減小流量，否則會造成泵吸入口真空度變差而使泵產(chǎn)生汽蝕. 耐酸泵試車啟動時，不要關閉出口閥(或泵啟動后立即開啟出口閥門），以免因酸液在泵殼內(nèi)攪動升溫而加劇對泵的腐蝕。9.1.3 啟動注意事項（1）泵殼匯集從各葉片間被拋出的液體，這些液體在殼內(nèi)順著蝸殼形通道逐漸擴大的方向流動，使流體的動能轉化為靜壓能，減小能量損失。所以泵殼的作用不僅在于匯集液體，它更是一個能量轉換裝置。（2）葉輪被泵軸帶動旋轉，對位于葉片間的流體做功，流體受離心力的作用，由葉輪中心被拋向外圍。當流體到達葉輪外周時，流速非常高。（3）液體吸上原理：依靠葉輪高速旋轉，迫使葉輪中心的液體以很高的速度被拋開，從而在葉輪中心形成低壓，低位槽中的液體因此被源源不斷地吸上。氣縛現(xiàn)象：如果離心泵在啟動前殼內(nèi)充滿的是氣體，則啟動后葉輪中心氣體被拋時不能在該處形成足夠大的真空度，這樣槽內(nèi)液體便不能被吸上。這一現(xiàn)象稱為氣縛。（通過第一章的一個例題加以類比說明）。為防止氣縛現(xiàn)象的發(fā)生，離心泵啟動前要用外來的液體將泵殼內(nèi)空間灌滿。這一步操作稱為灌泵。為防止灌入泵殼內(nèi)的液體因重力流入低位槽內(nèi)，在泵吸入管路的入口處裝有止逆閥（底閥）；如果泵的位置低于槽內(nèi)液面，則啟動時無需灌泵。無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計23（4）葉輪外周安裝導輪，使泵內(nèi)液體能量轉換效率高。導輪是位于葉輪外周的固定的帶葉片的環(huán)。這此葉片的彎曲方向與葉輪葉片的彎曲方向相反，其彎曲角度正好與液體從葉輪流出的方向相適應，引導液體在泵殼通道內(nèi)平穩(wěn)地改變方向，使能量損耗最小，動壓能轉換為靜壓能的效率高。（5）后蓋板上的平衡孔消除軸向推力。離開葉輪周邊的液體壓力已經(jīng)較高，有一部分會滲到葉輪后蓋板后側，而葉輪前側液體入口處為低壓，因而產(chǎn)生了將葉輪推向泵入口一側的軸向推力。這容易引起葉輪與泵殼接觸處的磨損，嚴重時還會產(chǎn)生振動。平衡孔使一部分高壓液體泄露到低壓區(qū)，減輕葉輪前后的壓力差。但由此也會此起泵效率的降低。（6）軸封裝置保證離心泵正常、高效運轉。離心泵在工作是泵軸旋轉而殼不動，其間的環(huán)隙如果不加以密封或密封不好，則外界的空氣會滲入葉輪中心的低壓區(qū)，使泵的流量、效率下降。嚴重時流量為零——氣縛。通常，可以采用機械密封或填料密封來實現(xiàn)軸與殼之間的密封。9.2 停車泵要停車時，應先關閉壓力表，再關閉排出閥，使泵輕載，同時防止液體倒灌。然后停轉電機，關閉吸入閥、冷卻水、機械密封沖洗水等。高溫泵停車時，應每隔 20～30min 盤車 0.5 圈，直至泵體溫度降低到 50 ℃以下為止。泵內(nèi)若是易結晶介質(zhì)，停泵后應及時對泵內(nèi)進行沖洗置換，防止介質(zhì)在泵內(nèi)結晶。泵若長期停用，應定期進行盤車檢查，防止泵內(nèi)生銹卡死和軸因定向自重而產(chǎn)生殘余變形無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計24第十章 合理配置、安全運行、優(yōu)質(zhì)供水以上幾個方面了解了離心泵構造，工作原理、特性曲線以后，如何合理配置電機水泵的功率，是保證水泵的安全運行，優(yōu)質(zhì)供水，降低生產(chǎn)成本的關鍵，合理配置水泵功率，發(fā)揮水泵最佳工作區(qū)域的安全運行，我廠供水的實際情況，足已說明設備合理配置的重要性、可靠性和經(jīng)濟性。 10.1 機泵設備合理配置的重要性水廠的主要任務是保證全市人民的生產(chǎn)和生活用水，但最近十年時間，隨著市政動遷，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，對水質(zhì)的需求越來越高，出廠水達到 0.3NTU,如何確保優(yōu)質(zhì)供水，企業(yè)采取了一系列措施：（1）調(diào)整機泵設備的合理配置，實行人機最佳組合。（2）加大科技創(chuàng)新，投入大量的資金改造原來落后的凈水設備。（3）投入資金、改造舊設備、老管網(wǎng)，提高水力條件，安裝靜態(tài)混合器等。（4）安裝四十臺儀表，運用現(xiàn)代化監(jiān)測系統(tǒng)，對水質(zhì)進行全過程的監(jiān)測和控制，確保優(yōu)質(zhì)水。這些措施充分說明了機泵設備和凈水設備合理配置的重要性。 10.2 機泵設備安全運行的可靠性為了確保機泵設備安全運行，企業(yè)對機泵設備管理更加規(guī)范，每年一次的大檢修，每月一次的二級保養(yǎng)，每日一次的一級保養(yǎng)制度，這些 ISO9002 質(zhì)量管理，是保證機泵設備安全運行的各項措施，為了保證安全運行的可靠性，操作工人的技術素質(zhì)的培訓、提高，安全操作規(guī)程執(zhí)行都要嚴格執(zhí)行，這些安全操作制度的落實，是確保機泵設備運行的可靠性的保證.10.3 機泵設備安全運行的經(jīng)濟性一談到經(jīng)濟性就是企業(yè)制水的成本，包括電、礬、氯、氨，要以最安全的運行方式，最佳的調(diào)度模式，最低的制水成本，來控制企業(yè)的經(jīng)濟活動，提高經(jīng)濟效益，在這方面企業(yè)已經(jīng)已無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計25經(jīng)積累了一定經(jīng)驗。如：最安全的運行方式，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，白天開高揚程機泵，夜間開高、低揚程組合，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，這些方法保證了機泵設備安全運行的經(jīng)濟性。 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?，F(xiàn)在大多采用計算機監(jiān)控的自動操作模式，這也就對操作人員的自身素質(zhì)提出了更高的要求。因為一臺水泵的異常狀況會影響到整各供水系統(tǒng)的網(wǎng)絡，造成嚴重的后果。經(jīng)過幾年的實際工作和理論的學習，把所學的知識運用到實踐工作中去，合理安排好水量的分配和調(diào)度，利用各臺水泵的特性使用最少的功率達到水泵的最大出水量，達到最佳運行狀態(tài)。并做到安全，優(yōu)質(zhì)，低耗供水！無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計26第十一章 新 KS 型單級單吸離心泵容易發(fā)生的故障11.1 泵不能啟動或啟動負荷大原因及處理方法如下：（1）原動機或電源不正常。處理方法是檢查電源和原動機情況。（2）泵卡住。處理方法是用手盤動聯(lián)軸器檢查，必要時解體檢查，消除動靜部分故障。（3）填料壓得太緊。處理方法是放松填料。（4）排出閥未關。處理方法是關閉排出閥，重新啟動。（5）平衡管不通暢。處理方法是疏通平衡管。11.2 泵不排液原因及處理方法如下：(1)灌泵不足（或泵內(nèi)氣體未排完） 。處理方法是重新灌泵。. (2)泵轉向不對。處理方法是檢查旋轉方向。(3)泵轉速太低。處理方法是檢查轉速，提高轉速。 (4)濾網(wǎng)堵塞，底閥不靈。處理方法是檢查濾網(wǎng)，消除雜物。(5)吸上高度太高，或吸液槽出現(xiàn)真空。處理方法是減低吸上高度；檢查吸液槽壓力。11.3 泵排液后中斷原因及處理方法如下：(1)吸入管路漏氣。處理方法是檢查吸入側管道連接處及填料函密封情況。(2)灌泵時吸入側氣體未排完。處理方法是要求重新灌泵。(3)吸入側突然被異物堵住。處理方法是停泵處理異物。無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計27(4)吸入大量氣體。處理方法是檢查吸入口有否旋渦，淹沒深度是否太淺。11.4 流量不足原因及處理方法如下：(1)同 11.2 和 11.3。處理方法是采取相應措施。(2)系統(tǒng)靜揚程增加。處理方法是檢查液體高度和系統(tǒng)壓力。(3)阻力損失增加。處理方法是檢查管路及止逆閥等障礙。(4)殼體和葉輪耐磨環(huán)磨損過大。處理方法是更換或修理耐磨環(huán)及葉輪。(5)其他部位漏液。處理方法是檢查軸封等部位。(6)泵葉輪堵塞、磨損、腐蝕。處理方法是清洗、檢查、調(diào)換。11.5 揚程不夠原因及處理方法如下(1)同 11.2 的(1)，(2)，(3)，(4)，11.3 的(1)，11.4 的(6)。處理方法是采取相應措施。(2)葉輪裝反（雙吸輪） 。處理方法是檢查葉輪。(3)液體密度、粘度與設計條件不符。處理方法是檢查液體的物理性質(zhì)。(4)操作時流量太大。處理方法是減少流量。 11.6 運行中功耗大 原因及處理方法如下：(1)葉輪與耐磨環(huán)、葉輪與殼有磨檫。處理方法是檢查并修理。(2)同 11.5 的(4)項。處理方法是減少流量。(3)液體密度增加。處理方法是檢查液體密度。(4)填料壓得太緊或干磨擦。處理方法是放松填料，檢查水封管。(5)軸承損壞。處理方法是檢查修理或更換軸承。(6)轉速過高。處理方法是檢查驅(qū)動機和電源。 (7)泵軸彎曲。處理方法是矯正泵軸。(8)軸向力平衡裝置失敗。處理方法是檢查平衡孔，回水管是否堵塞。(9)聯(lián)軸器對中不良或軸向間隙太小。處理方法是檢查對中情況和調(diào)整軸向間隙。11.7 泵振動或異常聲響* 原因及處理方法如下：(1)同 11.3 的(4)，10.5 的(5)，(7)，(9)項。處理方法是采取相應措施。(2)振動頻率為 0~40%工作轉速。過大的軸承間隙，軸瓦松動，油內(nèi)有雜質(zhì)，油質(zhì)(粘度、溫度)不良，因空氣或工藝液體使油起泡，潤滑不良，軸承損壞。處理方法是檢查后，采取無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計28相應措施，如調(diào)整軸承間隙，清除油中雜質(zhì)，更換新油。(3)振動頻率為 60%~100%工作轉速。有關軸承問題同(2)，或者是密封間隙過大，護圈松動，密封磨損。處理方法是檢查、調(diào)整或更換密封。(4)振動頻率為 2 倍工作轉速。不對中，聯(lián)軸器松動，密封裝置摩擦，殼體變形，軸承損壞，支承共振，推力軸承損壞，軸彎曲，不良的配合。處理方法是檢查，采取相應措施，修理、調(diào)整或更換。(5)振動頻率為 n 倍工作轉速。壓力脈動，不對中心，殼體變形，密封摩擦，支座或基礎共振，管路、機器共振，處理方法是同(4)，加固基礎或管路。(6)振動頻率非常高。軸磨擦，密封、軸承、不精密、軸承抖動，不良的收縮配合等。處理方法同(4)。11.8 軸承發(fā)熱原因及處理方法如下：(1)軸承瓦塊刮研不合要求。處理方法是重新修理軸承瓦塊或更換。(2)軸承間隙過小。處理方法是重新調(diào)整軸承間隙或刮研。(3)潤滑油量不足，油質(zhì)不良。處理方法是增加油量或更換潤滑油。(4)軸承裝配不良。處理方法是按要求檢查軸承裝配情況，消除不合要求因素。(5)冷卻水斷路。處理方法是檢查、修理。(6)軸承磨損或松動。處理方法是修理軸承或報廢。若松協(xié)，復緊有關螺栓。) (7)泵軸彎曲。處理方法是矯正泵軸。(8)甩油環(huán)變形，甩油環(huán)不能轉動，帶不上油。處理方法是更新甩油環(huán)。(9)聯(lián)軸器對中不良或軸向間隙太小。處理方法是檢查對中情況和調(diào)整軸向間隙。11.9 軸封發(fā)熱原因及處理方法如下：(1)填料壓得太緊或磨擦。處理方法是放松填料，檢查水封管。(2)水封圈與水封管錯位。處理方法是重新檢查對準。(3)沖洗、冷卻有良。處理方法是檢查沖洗冷卻循環(huán)管。11.10 轉子竄動大原因及處理方法如下：(1)操作不當，運行工況遠離泵的設計工況。處理方法：嚴格操作，使泵始終在設計工況附近運行。(2)平衡不通暢。處理方法是疏通平衡管。(3)平衡盤及平衡盤座材質(zhì)不合要求。處理方法是更換材質(zhì)符合要求的平衡盤及平衡盤無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計29座。11.11 發(fā)生水擊原因及處理方法如下：(1)由于突然停電，造成系統(tǒng)壓力波動，出現(xiàn)排出系統(tǒng)負壓，溶于液體中的氣泡逸出使泵或管道內(nèi)存在氣體。處理方法是將氣體排凈。(2)高壓液柱由于突然停電迅猛倒灌，沖擊在泵出口單向閥閥板上。處理方法是對泵的不合理排出系統(tǒng)的管道、管道附件的布置進行改造。(3)出口管道的閥門關閉過快。處理方法是慢慢關閉閥門。第十二章 新 KS 型單級單吸離心泵間性能的改變和換算當泵輸送的物料不是“常溫、常壓下的清水（標定特性曲線用） ”、葉輪直徑被切割或轉速改變時，泵性能都會發(fā)生變化，應對特性 曲線重新?lián)Q算。 12.1 輸送液體物性的影響及換算 12.1.1 密度 ρ 只有 N=QHρ/（102η）受其影響，其它不變。 12.1.2 粘度 μ　μ↑→H f↑→H↓，Q↓→η↑，N↑。 當液體的運動粘度 γ（=μ/ρ）> 20×10-6m2/s 時，各參數(shù)按下列公 式換算：Q'=CQQ H'=CHH η'=C η η 式中 Q、H、η——分別為離心泵輸送清水時的流量、壓頭和效率。 12.2 轉速的影響及換算 當轉速改變時，速度三角形隨之變化，H、Q、η、N 都變。在 μ 不 大；設 η 不變（△n<20%）時，有近似關系： QT=Cr2πD 2b2 HT∞ =u2c2cosα 2/g （α 1=90o） Ne=ω△M=H T∞ QTρg 無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計3012.3 葉輪直徑 D2的影響及換算 12.3.1 同型號泵換上直徑小些的葉輪，只 b2 稍有變化，猶如對原葉輪 “切割”了一刀（切割量<5%D 2）。n 不變時，有近似關系： 稱為切割定律。 12.3.2 當葉輪的直徑和其它尺寸都變化（比例固定）時，相似工況下 有： 第十三章 離心泵流量控制方法探討離心泵是目前使用最為廣泛的泵產(chǎn)品，廣泛使用在石油天然氣、石化、化工、鋼鐵、電力、食品飲料、制藥及水處理行業(yè)。如何經(jīng)濟有效的控制泵輸出流量曾經(jīng)引發(fā)過大討論，曾一度流行全部使用變頻調(diào)速來控制輸出流量，取消所有控制閥控制流量的型式，單從目前來看市場上有 4 種廣泛使用的方法：出口閥開度調(diào)節(jié)、旁路閥調(diào)節(jié)、調(diào)整葉輪直徑、調(diào)速控制?，F(xiàn)在我們來逐一分析討論各種方法的特點。13.1 離心泵流量常用控制方法方法一：出口閥開度調(diào)節(jié)這種方法中泵與出口管路調(diào)節(jié)閥串聯(lián)，它的實際效果如同采用了新的泵系統(tǒng)，泵的最大輸出壓頭沒有改變，但是流量曲線有所衰減。方法二：旁路閥調(diào)節(jié)這種方法中閥門和泵并聯(lián)，它的實際效果如同采用了新的泵系統(tǒng)，泵的最大輸出壓頭發(fā)生改變，同時流量曲線特性也發(fā)生變化，流量曲線更接近線形。方法三：調(diào)整葉輪直徑這種方法不使用任何外部組件，流量特性曲線隨直徑變化而變化。方法四：調(diào)速控制葉輪轉速變化直接改變泵的流量曲線，曲線的特性不發(fā)生變化，轉速降低時，曲線變的扁平，壓頭和最大流量均減小。無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計3113.2 泵系統(tǒng)的整體效率出口閥調(diào)節(jié)與旁路調(diào)節(jié)方法均增加了管路壓力損失，泵系統(tǒng)效率都大幅減小。葉輪直徑調(diào)整對整個泵系統(tǒng)效率影響較小，調(diào)速控制方法基本不影響系統(tǒng)效率，只要轉速不低于正常轉速的 50%。假定通過四種辦法將泵的輸出流量從 60m3/h 調(diào)整到 50m3/h，輸出為 60m3/h 時的功率消耗為 100%（此時壓頭為 70m），那么幾種控制流量的辦法對泵消耗的功率影響如何？上述(1) 出口閥開度調(diào)節(jié)，能量消耗為 94%，流量較低時消耗功率較大。(2)旁路調(diào)節(jié)，旁路閥將泵的壓頭減小到 55M，這只能通過增加泵的流量來實現(xiàn)，結果能耗增加了 10%。(3) 調(diào)整葉輪直徑，縮小葉輪直徑后泵的輸出流量和壓力均降低，能耗縮減到 67%。(4) 調(diào)速控制，轉速降低，泵的流量和壓頭均減小，能耗縮減到 65%?？偨Y下表中總結出了各種流量調(diào)節(jié)方法，每種方法各有優(yōu)缺點，應根據(jù)實際情況選用。流量調(diào)節(jié)方法連續(xù)調(diào)節(jié)泵的流量特性曲線變化泵系統(tǒng)的效率變化流量減小 20%時，泵的功率消耗出口閥開度調(diào)節(jié)可以最大流量減小，總壓頭不變，流量特性略微變化明顯降低 94%旁路閥調(diào)節(jié)可以 總壓頭減小，曲線特性發(fā)生變化 明顯降低 110%調(diào)整葉輪直徑不可以最大流量和壓頭均減小，流量特性不變輕微降低 67%調(diào)速控制 可以最大流量和壓頭均減小，流量特性不變輕微降低 65%第十四章 結 束 語在具體的設計過程中，要充分考慮離心泵的安裝高度和氣蝕現(xiàn)象，應當在設計之前就要通過嚴