D6-25*8D6-25*9D6-25*10卧式多级泵中级叶轮轴承体
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流动着的流体除了具有静止流体所具有的位置势能与压力势能外,由于具有速度,必然存在动能;另外,由于惯性力与粘性力的作用,流体在流动过程中必然要消耗能量,这部分能量损失也称流动阻力或水头损失。由此可见,多级离心泵流动流体的能量形式有:位置势能、压力势能、动能及能量损失。
从物理学可知,自然界各种物质的能量形式可以相互转换,但不能消失。
这就是能量守恒定律。流动流体中的能量也是如此,它可以从一种形式转换成另一种形式,伹转换前后的总能量必然相等。多级离心泵流动流体中的位置势能、压力势能与动能可相互转换,流动阻力可转换为热能而耗散掉,但总能量必然守恒。
多级泵的扬程。输送高赫度介质时,大出口角叶轮的泵效率略高于小出口角叶轮的泵效率,且区的效率曲线比较平坦。但出口角对泵性能的影响受到一定限制,即对于高勃度介质,大出口角叶轮也阻止不了泵效率的急剧降低。使得大出口角叶轮的优势得不到充分体现。当输送介质赫度高达扩时,泵效及扬程都急剧降低。大出角叶轮的轴功率明显高于小出口角叶轮的轴功率。叶片数的影响叶片数对泵性能的影响是非线性的,若叶片数过多,则造成叶片摩擦损失,流道过流面积减少,效率下降,汽蚀性能恶化。
多级离心泵节能主要有以下几种节能技术:切割叶轮、变频技术、三元流技术和节能泵,下面我们来分析一下这几种节能技术的特点。
众所周知,在离心式水泵的构造中,决定水量大小和扬程高低的一个重要部件就是叶轮。其工作原理是高速旋转的叶轮带动其内部的液体旋转,从而产生离心力。我们在初中物理课上就学过,决定离心力大小的一个重要因素是旋转半径,从这我们就可以看出,一旦一个
的叶轮被切割,也就是将叶轮的直径变小,那么该叶轮的内部的液体的离心力肯定会变小,其后果只能是造成水泵的流量、扬程等参数下降,可能对安全生产造成隐患。
变频的主要工作原理是依靠变频改变水泵驱动电机的频率,降低电机的转速来实现节能的效果,其主要应用的范围是:①该电机的负荷随生产工况的需要呈现周期性的变化,在这种工况下,当生产负荷降低时,该电机的负荷也随之降低,运用变频技术就可以使该电机在此时的转速降低,从而达到节能效果,但若是在运行工况比较平稳的系统中,变频技术的节能率会明显下降。②适应于某些循环水系统因设计参数富余量较大的水泵,即所谓的大马拉小车时,才有一定的效果,在这种工况下,依靠变频改变泵电机的频率,降低泵的转速,调整水泵Q、H值工况点,使水泵的实际流量值低于水泵的额定流量值,以此来达到节能的目的。
多级离心泵是以水力特性佳条件下的比转速作为相似准则进行设计的,每一种泵的流道水力模型的几何尺寸必须与它的设计参数Q(流量)、H(扬程)、r/min(转速)一一对应才能产生水泵的终效率。因此,泵叶轮水力模型及几何尺寸不可能随转速改变而相应改变,所以变频调速使泵的额定转速降低,随之泵的输出流量减小,泵的扬程降低,泵实际效率降低,并远低于该泵原效率值。
当工业循环水系统选用的循环水泵的性能参数Q、H值富余量不大时,如果采用变频调速将泵的实际参数Q、H值变小,可能会造成水泵流量减小值过大,系统冷却水量不足,造成冷却水系统水温升高。
三元流技术就是把叶轮内部的三元立体空间无限地分割,通过对叶轮流道内各工作点的分析,建立起完整、真实的叶轮内流动的数学模型。
通过这一方法,对叶轮流道分析可以做得准确,反映流体的流场、压力分布也接近实际。叶轮出口为射流和尾迹(漩涡)的流动特征,在设计计算中得以体现。因此,设计的叶轮也就能更好地满足工况要求,效率显着提高。但是,如果单纯的将普通水泵的叶轮更换为三元流叶轮,其节能效果可能不能达到预期,因为在泵壳及其他部件都已经定型的情况下,单的三元流叶轮不能改变整个水泵内部所有的过流部件的水阻力和水损失。
节能水泵专为各类型循环水系统量身定做,其综合利用各项技术,将虹吸原理、三元流技术及技术专利的结合在一起,并将节能水泵从设计、开模、铸造、加工全过程把关控制,使其设计合理、开模符合设计要求,再应用的铸造工艺,减少铸造误差,终通过精心加工、打磨,使终的产品与设计理念相吻合,达到佳状态。
流体在节能水泵内部循环时,可呈现相对规则的流动状态,减小进口冲击、出口尾迹脱流等损失,极大的避免了紊流的出现,减少了普通泵单通道水力模型设计中流体的撞击和脱流,并且避免水在叶片之间形成回流,使水在叶轮间的流动更接近设计状态,提高了水泵流量,减少了无用功,,降低了能耗,提高了水泵效率。运用这种技术的水泵可以在流量不发生任何改变的情况下使水泵的有效轴功率显着减小,而且完全满足工业系统满负荷运行工况,不会使冷却水系统的水温升高,具有率,不改变系统的运行参数,对正常的生产工作没有任何影响。
多级离心水泵常见的不规范操作
大口径水泵配小水管抽水
很多机手认为这样可以提高实际扬程,其实水泵的实际扬程=总扬程~损失扬程。当水泵型号确定后,总扬程是一定的;损失扬程主要来自于管路阻力,管径越小显然阻力越大,因而损失扬程越大,所以减小管径后,水泵的实际扬程非但不能增加,反而会降低,导致水泵效率下降。同理,当小管径水泵用大水管抽水时,也不会降低水泵的实际扬程,反而会因管路的阻力减小而减小了损失扬程,使实际扬程有所提高。也有机手认为小管径水泵用大水管抽水时,必然会大大增加电机负荷,他们认为管径后,出水管里的水对水泵叶轮的压力就大,因而会大大增加电机负荷。殊不知,液体压强的大小只与扬程高低有关,而与水管截面积大小无关。只要扬程一定,水泵的叶轮尺寸不变,无论管径多大,作用在叶轮上的压力都是一定的。只是管径后,水流阻力会减小,而使流量有所增加,动力消耗也有适当增加。但只要在额定扬程范围内,无论管径如何增加水泵都是可以正常工作的,并且还可以减小管路损耗,提高水泵效率。
高扬程水泵用于低扬程抽水
很多机手认为抽水扬程越低,电机负荷越小。在这种错误认识的误导下,选购多级离心泵时,常将水泵的扬程选得很高。其实对于离心式水泵而言,当水泵型号确定后,其消耗功率的大小是与水泵的实际流量成正比的。而水泵的流量会随扬程的增加而减小,因而扬程越高,流量越小,消耗功率也就越小。反之,扬程越低,流量越大,消耗的功率也就越大。因此,为了防止电机过载,一般要求水泵的实际抽水使用扬程不得低于标定扬程的60%。所以当高扬程用于过低扬程抽水时,电机容易过载而发热,严重时可烧毁电机。若应急使用,则必须在出水管上装一个用于调节出水量的闸阀(或用木头等物堵小出水口),以减小流量,防止电机过载。注意电机温升,若发现电机过热,应及时关小出水口流量或关机。这一点也容易产生误解,有些机手认为堵塞出水口,强制减少流量,会增加电机负荷。其实正好相反,正规的大功率离心泵排灌机组的出水管上都装有闸阀,为了减小机组启动时的电机负荷,应先关闭闸阀,待电机启动后再逐渐开启闸阀就是这个道理。
安装进水管路时,水平段水平或向上翘吗,这样做会使进水管内聚集空气,降低水管和水泵的真空度,使水泵吸水扬程降低,出水量减少。正确的做法是:其水平段应向水源方向稍有倾斜,不应水平,更不得向上翘起。进水管路上用的弯头多,如果在进水管路上用的弯头多,会增加局部水流阻力。并且弯头应在垂直方向转弯,不允许在水平方向转弯,以免聚集空气。水泵进水口与弯头直接相连,这样会使水流经过弯头进入叶轮时分布不均。当进水管直径大于水泵进水口时,应安装偏心变径管。偏心变径管平面部分要装在上面,斜面部分装在下面。否则聚集空气,出水量减少或抽不上水,并有撞击声等。若进水管与水泵进水口直径相等时,应在水泵进水口和弯头之间加一直管,直管长度不得小于水管直径的2~3倍。
装有底阀的进水管下一节不是垂直的如这样安装,阀门不能自行关闭,造成漏水。正确安装方法是:装有底阀的进水管,下一节好是垂直的。如因地形条件限制不能垂直安装,则水管轴线与水平面夹角应在60°以上。进水管的进水口位置不对:进水管的进水口离进水池底和池壁距离小于进水口直径。如果池底有泥沙等污物时,进水口离池底的距离小于直径的1.5倍时,会造成抽水时进水不畅或吸进泥沙杂物,堵塞进水口;进水管的进水口入水深度不够时,这样会引起进水管周围水面产生漩涡,影响进水,减少出水量。正确的安装方法是:中小型水泵入水深度不得小于300~600mm,大型水泵不得小于600~1000mm。
出水管口在出水池正常水位以上,如果出水口在出水池正常水位以上,虽增加了水泵扬程,但减少了流量。如因地形条件所限,出水口必须高出出水池水位,则应在管口加装弯头和短管,使水管成为虹吸式,降低出水口高度。