水泵基础知识(3)

2019-04-22 10:08

由于流道内液体是通过液体撞击而传递能量。同时也造成较大撞击损失,因此旋涡泵的效率比较低。

磁力泵工作原理 磁力泵由泵、磁力传动器、电动机三部分组成。关键部件磁力传动器由外磁转子、内磁转子及不导磁的隔离套组成。当电动机带动外磁转子旋转时,磁场能穿透空气隙和非磁性物质,带动与叶轮相连的内磁转子作同步旋转,实现动力的无接触传递,将动密封转化为静密封。由于泵轴、内磁转子被泵体、隔离套完全封闭,从而彻底解决了“跑、冒、滴、漏”问题,消除了炼油化工行业易燃、易爆、有毒、有害介质通过泵密封泄漏的安全隐患,有力地保证了职工的身心健康和安全生产。 一、磁力泵工作原理

将n对磁体(n为偶数)按规律排列组装在磁力传动器的内、外磁转子上,使磁体部分相互组成完整藕合的磁力系统。当内、外两磁极处于异极相对,即两个磁极间的位移角Φ=0,此时磁系统的磁能最低;当磁极转动到同极相对,即两个磁极间的位移角Φ=2π/n,此时磁系统的磁能最大。去掉外力后,由于磁系统的磁极相互排斥,磁力将使磁体恢复到磁能最低的状态。于是磁体产生运动,带动磁转子旋转。 二、结构特点

1.永磁体

由稀土永磁材料制成的永磁体工作温度范围广(-45-400℃),矫顽力高,磁场方向具有很好的各向异性,在同极相接近时也不会发生退磁现象,是一种很好的磁场源。 2.隔离套

在采用金属隔离套时,隔离套处于一个正弦交变的磁场中,在垂直于磁力线方向的截面上感应出涡电流并转化成热量。涡流的表达式为: 。其中Pe-涡流;K—常数;n—泵的额定转速;T-磁传动力矩;F-隔套内的压力;D-隔套内径; 一材料的电阻率; —材料的抗拉强度。当泵设计好后,n、T是工况给定的,要降低涡流只能从F、D、 、 等方面考虑。选用高电阻率、高强度的非金属材料制作隔离套,在降低涡流方面效果十分明显。 3.冷却润滑液流量的控制

泵运转时,必须用少量的液体对内磁转子与隔离套之间的环隙区域和滑动轴承的摩擦副进行冲洗冷却。冷却液的流量通常为泵设计流量的2%-3%,内磁转子与隔离套之间的环隙区域由于涡流而产生高热量。当冷却润滑液不够或冲洗孔不畅、堵塞时,将导致介质温度高于永磁体的工作温度,使内磁转子逐步失去磁性,使磁力传动器失效。当介质为水或水基液时,可使环隙区域的温升维持在3-5℃;当介质为烃或油时,可使环隙区域的温升维持在5-8℃。

4.滑动轴承

磁力泵滑动轴承的材料有浸渍石墨、填充聚四氟乙烯、工程陶瓷等。由于工程陶瓷具有很好的耐热、耐腐蚀、耐摩擦性能,所以磁力泵的滑动轴承多采用工程陶瓷制作。由于工程陶瓷很脆且膨胀系数小,所以轴承间隙不得过小,以免发生抱轴事故。

由于磁力泵的滑动轴承以所输送的介质进行润滑,所以应根据不同的介质及使用工况,选用不同的材质制作轴承。

5.保护措施

当磁力传动器的从动部件在过载情况下运行或转子卡死时,磁力传动器的主、从动部件会自动滑脱,保护机泵。此时磁力传动器上的永磁体在主动转子交变磁场的作用下,将产生涡损、磁损,造成永磁体温度升高,磁力传动器滑脱失效。

三、磁力泵的优点

同使用机械密封或填料密封的离心泵相比较,磁力泵具有以下优点。

1.泵轴由动密封变成封闭式静密封,彻底避免了介质泄漏。

2.无需独立润滑和冷却水,降低了能耗。

3.由联轴器传动变成同步拖动,不存在接触和摩擦。功耗小、效率高,且具有阻尼减

振作用,减少了电动机振动对泵的影响和泵发生气蚀振动时对电动机的影响。

4.过载时,内、外磁转子相对滑脱,对电机、泵有保护作用。

四、运行注意事项 1.防止颗粒进入

(1)不允许有铁磁杂质、颗粒进入磁力传动器和轴承摩擦副。(2)输送易结晶或沉淀的介质后要及时冲洗(停泵后向泵腔内灌注清水,运转1min后排放干净),以保障滑动轴承的

使用寿命。 (3)输送含有固体颗粒的介质时,应在泵流管入口处过滤。

2.防止退磁

(1)磁力矩不可设计得过小。(2)应在规定温度条件下运行,严禁介质温度超标。可在磁力泵隔离套外表面装设铂电阻温度传感器检测环隙区域的温升,以便温度超限时报警或停

机。 3.防止干摩擦

(1)严禁空转。(2)严禁介质抽空。(3)在出口阀关闭的情况下,泵连续运转时间不得超

过2min,以防磁力传动器过热而失效。潜水排污泵的维护与保养 为了保证潜水排污泵的正常使用和寿命,应该进行定期的检查和保养:

1、更换密封环:在污水介质中长期使用后,叶轮与密封环之间的间隙可能增大,造成水泵流量和效率下降,应关掉电闸,将水泵吊起,拆下底盖,取下密封环,按叶轮口环实际尺寸配密封环,间隙一般在0.5mm左右。

2、潜水排污泵长期不用时,应清洗并吊起置于通风干燥处,注意防冻。若置于水中,每15天至少运转30min(不能干磨),以检查其功能和适应性。

3、电缆每年至少检查一次,若破损请给予更换。

4、每年至少检查一次电机绝缘及紧固螺钉,若电机绝缘下降请找专人维修,若紧固螺钉松动请重新紧固。

5、潜水排污泵在出厂前已注入适量的机油,用以润滑机械密封,该机油应每年检查一次。如果发现机油中有水,应将其放掉,更换机油,更换密封垫,旋紧螺塞。三个星期后,须重新检查,如果机油又成乳化液,则机械密封应进行检查,必要时应更换。

6、潜水排污泵运行发生故障后,请按给出的故障排除方法排除,如仍不能解决,并不能确定原因时,不要私自乱拆乱修,应立即找专人维修。

泵的选型原则、依据和具体操作方式

设计院在设计装置设备时,要确定泵的用途和性能并选择崩型。这种选择首先得从选择泵的种类和形式开始,那么以什么原则来选泵呢?依据又是什么? 一 、 了解泵选型原则

1、使所选泵的型式和性能符合装置流量、扬程、压力、温度、汽蚀流量、吸程等工艺参数的要求。

2、必须满足介质特性的要求。

对输送易燃、易爆有毒或贵重介质的泵,要求轴封可靠或采用无泄漏泵,如磁力驱动泵、隔膜泵、屏蔽泵

对输送腐蚀性介质的泵,要求对流部件采用耐腐蚀性材料,如AFB不锈钢耐腐蚀泵,CQF工程塑料磁力驱动泵。

对输送含固体颗粒介质的泵,要求对流部件采用耐磨材料,必要时轴封用采用清洁液体冲洗。

3、机械方面可靠性高、噪声低、振动小。

4、经济上要综合考虑到设备费、运转费、维修费和管理费的总成本最低。

5、离心泵具有转速高、体积小、重量轻、效率高、流量大、结构简单、输液无脉动、性能平稳、容易操作和维修方便等特点。

因此除以下情况外,应尽可能选用离心泵:

a、有计量要求时,选用计量泵

b、扬程要求很高,流量很小且无合适小流量高扬程离心泵可选用时,可选用往复泵,如汽蚀要求不高时也可选用旋涡泵.

c、扬程很低,流量很大时,可选用轴流泵和混流泵。

d、介质粘度较大(大于650~1000mm2/s)时,可考虑选用转子泵或往复泵(齿轮泵、.螺杆泵)

e、介质含气量75%,流量较小且粘度小于37.4mm2/s时,可选用旋涡泵。

f、对启动频繁或灌泵不便的场合,应选用具有自吸性能的泵,如自吸式离心泵、自吸式旋涡泵、气动(电动)隔膜泵。

二、知道泵选型的基本依据

泵选型依据,应根据工艺流程,给排水要求,从五个方面加以考虑,既液体输送量、装

置扬程、液体性质、管路布置以及操作运转条件等

1、流量是选泵的重要性能数据之一,它直接关系到整个装置的的生产能力和输送能力。 如设计院工艺设计中能算出泵正常、最小、最大三种流量。选择泵时,以最大流量为依据,

兼顾正常流量,在没有最大流量时,通常可取正常流量的1.1倍作为最大流量。

2、装置系统所需的扬程是选泵的又一重要性能数据,一般要用放大5%—10%余量后扬

程来选型。

3、液体性质,包括液体介质名称,物理性质,化学性质和其它性质,物理性质有温度c密度d,粘度u,介质中固体颗粒直径和气体的含量等,这涉及到系统的扬程,有效气蚀余量计算和合适泵的类型:化学性质,主要指液体介质的化学腐蚀性和毒性,是选用泵材料

和选用那一种轴封型式的重要依据。

4、 装置系统的管路布置条件指的是送液高度送液距离送液走向,吸如侧最低液面,排出侧最高液面等一些数据和管道规格及其长度、材料、管件规格、数量等,以便进行系梳

扬程计算和汽蚀余量的校核。

5、 操作条件的内容很多,如液体的操作T饱和蒸汽力P、吸入侧压力PS(绝对)、排出侧容器压力PZ、海拔高度、环境温度操作是间隙的还是连续的、泵的位置是固定的还

是可移的。三、选泵的具体操作

根据泵选型原则和选型基本条件,具体操作如下:

1、根据装置的布置、地形条件、水位条件、运转条件,确定选择卧式、立式和其它型式(管道式、潜水式、液下式、无堵塞式、自吸式、齿轮式等)的泵。

2、根据液体介质性质,确定清水泵,热水泵还是油泵、化工泵或耐腐蚀泵或杂质泵,

或者采用无堵塞泵。

安装在爆炸区域的泵,应根据爆炸区域等级,采用相应的防爆电动机。

3、根据流量大小,确定选单吸泵还是双吸泵;根据扬程高低,选单级泵还是多级泵,高转速泵还是低转速泵(空调泵)、多级泵效率比单级泵低,如选单级泵和多级泵同样都

能用时,首先选用单级泵。

4、确定泵的具体型号

确定选用什么系列的泵后,就可按最大流量,(在没有最大流量时,通常可取正常流量的1.1倍作为最大流量),取放大5%—10%余量后的扬程这两个性能的主要参数,在型谱图或者系列特性曲线上确定具体型号。操作如下:

利用泵特性曲线,在横坐标上找到所需流量值,在纵坐标上找到所需扬程值,从两值分别向上和向右引垂线或水平线,两线交点正好落在特性曲线上,则该泵就是要选的泵,但是这种理想情况一般很少,通常会碰上下列两种情况:

第一种:交点在特性曲线上方,这说明流量满足要求,但扬程不够,此时,若扬程相差不多,或相差5%左右,仍可选用,若扬程相差很多,则选扬程较大的泵。或设法减小

管路阻力损失。 第二种:交点在特性曲线下方,在泵特性曲线扇状梯形范围内 ,就初步定下此型号,

然后根据扬程相差多少,来决定是否切割叶轮直径,

若扬程相差很小,就不切割,若扬程相差很大,就按所需Q、H、,根据其ns和切

割公式,切割叶轮直径,若交点不落在扇状梯形范围内,应选扬程较小的泵。选泵时,有时须考虑生产工艺要求,选用不同形状Q-H特性曲线。

5、泵型号确定后,对水泵或输送介质的物理化学介质近似水的泵,需再到有关产品目录或样本上,根据该型号性能表或性能曲线进行校改,看正常工作点是否落在该泵优先工作区?有效NPSH是否大于(NPSH)。也可反过来以NPSH校改几何安装高度?

6、对于输送粘度大于20mm2/s的液体泵(或密度大于1000kg/m3),一定要把以水实验泵特性曲线换算成该粘度(或者该密度下)的性能曲线,特别要对吸入性能和输入功

率进行认真计算或较核。

7、确定泵的台数和备用率:

对正常运转的泵,一般只用一台,因为一台大泵与并联工作的两台小泵相当,(指扬程、流量相同),大泵效率高于小泵,故从节能角度讲宁可选一台大泵,而不用两台小

泵,但遇有下列情况时,可考虑两台泵并联合作:

流量很大,一台泵达不到此流量。

对于需要有50%的备用率大型泵,可改两台较小的泵工作,两台备用(共三台) 对某些大型泵,可选用70%流量要求的泵并联操作,不用备用泵,在一台泵检修时,

另一台泵仍然承担 生产上70%的输送。 对需24小时连续不停运转的泵,应备用三台泵,一台运转,一台备用,一台维修。

8、一般情况下,客户可提交其“选泵的基本条件”,由我司给予选型或者推荐更好的泵

产品。如果设计院在设计装置设备时,对泵的型号已经确定,按设计院要求配置。

9、 确定泵的台数和备用率:

对正常运转的泵,一般只用一台,因为一台大泵与并联工作的两台小泵相当,(指扬程、流量相同),大泵效率高于小泵,故从节能角度讲宁可选一台大泵,而不用两台小泵,但

遇有下列情况时,可考虑两台泵并联合作:

流量很大,一台泵达不到此流量。

对于需要有50%的备用率大型泵,可改两台较小的泵工作,两台备用(共三抬)

对某些大型泵,可选用70%流量要求的泵并联操作,不用备用泵,在一台泵检修时,另

一抬泵仍然承担生产上70%的输送。

对需24小时连续不停运转的泵,应备用三台泵,运转,一台备用,一台维修。全球能

源危机地源热泵成建筑节能新宠 地源热泵是随全球能源危机和环境问题出现并逐渐兴起的一门节能环保技术。地源热泵是以地表能(包括土壤、地下水和地表水等)为热源(热汇),通过输入少量的高品位能源(如电能),实现低品位热能向高品位热能转移的热泵空调系统。地源热泵冬季供暖时,把地表中的热量“取”出来,供给室内采暖,同时向地下蓄存冷量,以备夏用;夏季空调时,把室内热量取出来,释放到地表中,向地下蓄存热量,以备冬用。因此说地源热泵是可再生能源利用技术。


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