水泵技术讲座及泵相关标准课件.ppt
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1、精选泵泵 的的 改改 造造精选提纲2.泵装置的特性 3.泵改造的类型与方法4.泵改造时情况了解 1.泵装置的概念精选1.泵装置的概念 泵装置是指从泵组的吸入管道进口到吐出管道出口之间的,由管道,阀门(或拍门),弯头等组成的系统。 点击参看:a).立式泵装置图 b).卧式泵装置图精选 上一页下一页精选上一页下一页精选2.泵装置的特性 泵的四条泵的四条特性曲线特性曲线流量扬程(QH)曲线流量效率(Qn)曲线流量汽蚀余量(QNPSHr)曲线流量功率(QP)曲线流量装置扬程(QH)曲线流量装置汽蚀余量(QNPSHr)曲线泵装置有泵装置有两条特性两条特性曲线曲线思考区别和联系?它是如何获得的了?精选精选
2、装置扬程曲线的获得 精选P2:泵出口压力P1:泵进口压力Z2:出口压力表距基准的距离Z1:进口压力表距基准的距离V2:出口流速(Q/S2)V1:进口流速(Q/S1)2SQ在水泵测试台上也是根据这个原理测试计算,在现场也可以这样测试计算。精选立式长轴泵扬程的测定2gVV)Z(Z)P102(PH21221212式中: P2-泵出口表压力P1-泵吸水池水面表压力Z2-出口压力表标高(m)Z1-泵吸水池水面标高(m)V2-泵出口流速(m/s)V1-泵出口流速(m/s)一般V1=0g-重力加速度9.81m/s22D4QSQV精选装置扬程:Ha)(12mhwhgPPHa闭式装置中:开式装置中:)(mhwh
3、gHaP2:排出液面的压力P1:吸入液面的压力hg:几何高度hw:阻力损失式中:精选 由于阻力损失是与速度的平方成正比,而速度又与流量成正比,故阻力损失与流量的平方成正比,故有 ,闭式装置中和hg一般为恒定值。在开式装置hg一般也为恒定值,故两式都可写成:可以看出这是一条顶点不在座标原点的抛物线,我们称为装置阻力曲线Q-Ha,它与泵的Q-H曲线的交点便是泵的实际工作点,如下图:2KQhw 2KQaHa12PP 精选 如果我们希望泵在最高效率点运行,那么装置扬程必须计算准确,否则泵便会偏离最佳工况,如果偏离过多,会带来泵汽蚀、出水不够、振动、电耗大等弊端。这就需要进行改造。精选3.转速n:泵叶轮
4、每分钟转速r/min转速测定用红外测量仪转矩转速传感器; n:指泵的规定转速,它的、a、NPSHR都是指规定转速成下的值,当实际n变化时,其值都要改变精选.功率:单位时间内所作的功轴功率Pa:原动机传给泵轴上的功率,即泵输入功率(kW)配套功率Pe:指泵配套原动机功率(kW)水功率:泵的有效输出功率Pw=QH/102(kW)定义测 量转矩转速传感器,马达天平,电参数仪精选.泵效率:泵的输出功率(水功率)与输入功率(轴功率)之比 泵的输出功率永远小于输入功率,即,因为泵内水力损失、机械损失、流量损失如下图所示:%100102PaQH精选轴功率水力损失机械损失流量损失水功率 泵的效率的高低与泵的型
5、式和流量大小有关,离心泵效率国家已指定标准GB/T13007-91.精选6.汽蚀余量: 泵必需汽蚀余量NPSHr泵所要求的在泵进口处单位重量液体所具有的超过汽化压力的富余能量(单位m),其数值由实验确定.物理意义:表示泵进口部分的压力降,其值随流量变化而变化.泵必需汽蚀余量与装置汽蚀余量图解如下图所示装置汽蚀余量hwHgPvPaNPSHa 装置汽蚀余量是由吸入装置提供的,在泵进口处单位重量液体具有的超过汽化压力水头的富余能量,单位(m),其值随流量变化而变化.精选装置汽蚀余量图解分析 由上图可看出Qn点是汽蚀临界点,在这流量点泵处于汽蚀不稳定状态,当流量QQn时,NPSHrNPSHa时,泵便发
6、生汽蚀,而Q NPSHrPvPa精选泵汽蚀余量NPSHr与泵吸上真空度的换算关系:NPSHrgVsNPSHrPvPaHs1022hwgVsHsHg22精选7.比转数ns:表征泵叶轮特征型式的数值75. 065. 3HQnns计算定义ns=30300离心泵ns=300700混流泵ns650 轴流泵精选8.汽蚀比转数C表征汽蚀性能好坏的无量纲数75. 062. 5NPSHrQnCQ:流量 m3n:转速 r/minNPSHr: m双吸泵取Q/2一般离心泵的C值为900意义:C值越大,汽蚀性能越好,但效率有所下降.精选9.泵性能曲线图精选容积式泵包括螺杆泵、齿轮泵、往复泵等,它的主要性能参数如下:(1
7、) 转速(n)-泵每分钟的转数。(r/min)(2) 压力(P)-泵排出最高工作压力。(MPa)(3) 流量(Q)-泵在单位时间内排出的液体数量。(l/m,m3/h)(4) 轴功率-原动机传给泵轴上的功率,即泵的输入功率单位为kW(5) 效率()-泵的输出功率与输入功率之比,一般用%表示。(6) 往复次数-对往复泵而言、活塞每分钟往复次数。精选结构及工作原理常用水泵的结构及工作原理第二部分精选结构及工作原理叶片泵结构的基本组成部分及其作用叶片泵结构吸入部件轴封部件转轮部件导出部件支承部件辅助部件精选吸入部件:引导液体顺畅地进入叶轮锥管吸入半螺旋形吸入吸吸 入入 型型 式式精选结构及工作原理环形
8、吸入部件(环形吸入室):精选结构及工作原理吸入嗽叭口肘型管吸入口吸吸 入入 型型 式式精选结构及工作原理转轮部件作用:传递和转换能量主要零件:叶轮,主轴,联轴器,如图所示:精选导出部件作用:收集叶轮甩出的液体导出泵外和进入泵吐出口相连接的输出管压水室型式压水室型式涡壳式压水室导叶+高压吐出段精选结构及工作原理导出部件(导叶)精选结构及工作原理环形压水室(吐出段)精选结构及工作原理压水室型式压水室型式导叶体+吐出弯管精选结构及工作原理支承部件作用:支承泵的叶轮支承型式悬臂支承两端支承精选结构及工作原理支承型式支承型式:径向轴承+推力轴承精选结构及工作原理轴封部件作用作用:防止泵内液体漏出泵外或防
9、止外部空气进入泵内防止泵内液体漏出泵外或防止外部空气进入泵内填料密封结构机械密封结构 还有一种新的密封形式:叶切尔斯顿液体填料密封,它是在密封腔中填充一种糊状的液体,在轴的旋转过程中,它可以供轴封无泄漏,无磨损,它的缺点是代价较高。光配置一把液体专用枪就要上万元。 精选结构及工作原理液体填料密封结构浮动密封结构注射螺纹孔精选结构及工作原理其它辅助部件底座:作用:方便泵组安装联轴器罩小配管作用:保障安全作用:起润滑和冷却作用的水管、油管系统精选结构及工作原理典型结构说明单级单吸悬臂泵泵立式长轴泵节段式多级泵单级双吸中开泵精选单级单吸悬臂泵泵典型结构说明精选结构及工作原理单级双吸中开泵典型结构说明
10、精选结构及工作原理典型结构说明节段式多级泵精选结构及工作原理典型结构说明立式长轴泵精选水泵的安装、运行、维护要领第 三 部 分水泵的安装、运行、维护要领精选水泵的安装、运行、维护要领安装注意事项安装注意事项:对进水管路的要求对吐出管路的要求对安装基础的要求泵安装标高的确定机泵两轴对中的要求长轴泵吐出口与吐出管路的联接精选水泵的安装、运行、维护要领注意事项注意事项(1)对进水管的要求要求精选水泵的安装、运行、维护要领进口管路精选水泵的安装、运行、维护要领(1)对吐出口布置要求要求A、吐出管内有压力水,吐出管路在压力水作用下会有拉伸,因此泵出口管路要有伸长的余地(如采用L型拐管),不能将管路伸长的
11、力压向泵座。B、吐出管路上如果采用了轮胎节之类的伸缩节部件,在管路安装好之后,伸缩节两端法兰一定要用长螺杆将其刚性联接。最好是将伸缩节安装在吐出阀门之外。精选水泵的安装、运行、维护要领出口管路泵吐出方向泵吐出方向精选水泵的安装、运行、维护要领对安装基础的要求 总的来说,泵安装基础(包括水泥基础和垫板、支座等)要有足够的刚度和稳定性,否则容易引发机组振动超差问题。 基础的自重要求:驱动机为电动机时,基础的自重要大于机械设备重量的3倍以上;驱动机为发动机时,基础的自重要大于设备重量的5倍以上。 对于新建的大型水泵房,泵房基础有一个沉降过程,所以要特别注意泵房的不均匀沉降对泵机组的影响。精选水泵的安
12、装、运行、维护要领泵安装标高的确定 泵安装高度(相对于吸入水池水面的高度)必需依据可能运行的最大汽蚀余量值(NPSH r)来确定,并要考虑足够的余量。精选水泵的安装、运行、维护要领机泵两轴对中要求 安装时通过机泵两联轴器来校核机泵两轴的对中性,一般两联轴器彼此打径向跳动时,要求跳动值及端面平行度在0.05-0.06mm以内。精选水泵的安装、运行、维护要领对立式长轴泵而言,要特别注意吐出口与吐出管路的联接对立式长轴泵而言,要特别注意吐出口与吐出管路的联接 总的要求:泵吐出口与管道连接时,不能使泵筒体受到任何干扰(推或拉的干扰),为此一般在泵吐出口与管道之间,装有一个活动法兰的伸缩节。同时要注意,
13、伸缩节安装好之后,一定要刚性联接,不能让其再有伸缩余地。精选水泵的安装、运行、维护要领运行注意事项运行注意事项一般注意事项不多说,只提一下容易一般注意事项不多说,只提一下容易引发运行故障的注意事项。引发运行故障的注意事项。1、机泵两联轴器联接之前,一定要检查电机的旋转方向是否符合泵的转向要求,对于大型机组,还要检查电机空载时的振动值 。精选水泵的安装、运行、维护要领2、滚动轴承室的润滑油或润滑脂要适量。润滑的油位不能超过油标规定,润滑脂的填充量以占轴承室1/3空腔为宜。过量易引起轴承发热 。3、按说明书要求闭阀或开阀启动,运行时吐出阀门开度当然最好是全开,但有时由于泵扬程选型过高,吐出阀全开时
14、容易引起汽蚀、振动或超功率等故障,此时阀门开度要注意使出口压力表读数基本符合泵设计扬程的要求 。精选水泵的安装、运行、维护要领4、要例行记录泵的运行压力、运行电流、轴承温度、振动数值等运行数据,并注意这些数据的前后稳定性,因为这些数据的产生变化很可能反映泵运行出现了故障 。5、对于有外接润滑水和冷却水的机组,启动之前要先行通水。 精选水泵的安装、运行、维护要领维护保养要领1、处于寒冷地区的泵站,停车之后,一定要将泵内的水放干,以免泵内的水结冰而将泵冻裂。 2、轴承腔室中的润滑油(脂)要按使用说明书要求定期更换或添加 。精选水泵的安装、运行、维护要领3、水泵检修时,有装配间隙值要求的易损件(如叶
15、轮与密封环、导轴承与轴套、叶轮与叶轮室、填料轴套),当其间隙值(随公称直径大小变化,间隙值要求也不同)超过规定的上限值时,要及时更换或修复 。精选水泵常见故障处理措施第 四 部 分水泵常见故障处理措施精选水泵常见故障处理措施水泵常见故障及处理措施略述如下: 水泵扬程过高引发的运行故障 设计院在做水泵选型时,泵的扬程首先是通过理论计算确定的,往往有些保守,致使新选泵的扬程高于实际装置所要求的扬程,从而导致泵偏工况运行。由于偏工况运行,会造成如下一些运行故障 :(1)电机超功率(电流),常常出现在离心泵上 。精选水泵常见故障处理措施(2)泵发生汽蚀现象,并发生振动和噪音,出口压力指针频繁摆动。由于
16、汽蚀发生,还导致叶轮汽蚀破坏,运行流量下降 。处理措施: 分析泵运行数据,重新确定装置要求的实际扬程,调整(降低)泵的扬程.最简单的方法是切削叶轮外径;如切削叶轮不足以满足扬程降低值的要求,可更换新设计的叶轮;还可将电机做降低转速的改造以降低泵扬程 。精选水泵常见故障处理措施2、滚动轴承部件温升超标 国产滚动轴承允许的最高温度不超过80,进口轴承如SKF轴承,允许的最高温度可达到110.平时运行检查时,都以手摸触感来判断轴承是否发热,这是不规范的判断 。引起轴承部件温度过高的常见原因有下列几点: 1、润滑油(脂)过多 ;精选水泵常见故障处理措施2、机泵两轴不对中,使轴承受到额外的负载; 3、零
17、部件加工误差,特别是轴承体与泵座相配合的端面垂直度超差,也会使轴承受到额外的干扰力而发热 ;4、泵体受到吐出管道的推拉干扰,从而破坏了机泵两轴的同心度,也会使轴承发热 ;5、轴承润滑不良或润滑油脂中含有泥砂或铁屑,也会使轴承发热; 6、轴承容量不足,这是泵设计选择的问题,成熟产品一般不存在这一问题 精选水泵常见故障处理措施处理措施:找出发热原因,采取相应的改进措施 3、泵发生汽蚀现象,导致振动噪音增大和叶轮破坏 泵发生汽蚀现象的实质原因是泵装置汽蚀余量(以NPSHa表示)小于泵必需汽蚀余量(以NPSHr表示)而造成的 。精选水泵常见故障处理措施 泵装置汽蚀余量NPSHa的值是由装置确定的,它与
18、当地大气压Pa,输送介质的汽化压力Pv,泵汽蚀基准线离吸入液面的几何高度Hg,吸入管路的阻力损失hw有关,具体的计算公式为 。hwHgrPvrPaNPSHaPa 当地大气压Pv介质输送温度下的汽化压力Hg泵汽蚀基准线(对双吸中开泵而言,即为轴中心线)距吸入液面的垂直高度,液面在基准线以上时,Hg为正值,反之为负值 精选水泵常见故障处理措施hw泵吸入管路的阻力损失,一般为0.3-0.5m 当装置确定之后,而且吸入水位恒定的情况下,NPSHa值为一个恒定值。 泵必需汽蚀余量NPSHr值是通过泵试验确定的,一般只做三个流量点(即规定范围内的三个流量点:小流量点、设计流量点、大流量点)的试验,而且三个
19、流量点的NPSHr值不一样,正常情况下,设计流量点的NPSHr值最小,其他流量点特别是大流量点的NPSHr值要增大。超出大流量点以外的NPSHr值一般那都急剧增大,无法预料 。精选 设计院确定泵的安装高度,装置汽蚀余量NPSHa值要满足泵使用范围内最大必需汽蚀余量NPSHr值的要求。但是为什么还会发生汽蚀现象呢?其原因有以下几点 :泵偏工况运行造成汽蚀的发生 由于选型误差,使泵的运行工况点不在泵的规定范围内,而是偏在大流量区域运行 。 由于大流量点的NPSHr值无法预料的之大,造成NPSHaNPSHa值而发生汽蚀 水泵常见故障处理措施精选水泵常见故障处理措施处理措施:针对以上所述造成汽蚀的三个
20、原因,相应的采取以下三种解决措施。调整泵的性能(一般是降低扬程值),使泵的运行工况点回到规定的流量范围内运行;2、检查并清理吸入管内的杂物 ;3、将泵返回制造厂做汽蚀试验,核实泵的汽蚀余量值是否达到样本规定值 ;精选水泵常见故障处理措施3、振动超差简单介绍泵的振动测量与评价方法标准JB/T8097-991)该标准确定了各类泵振动的测量的测点位置和测量方向; 对于卧式中开泵,两个主测点定在两端轴承座上方,一个辅助测点定在联轴器侧下方的底座上,见图示(中开泵振动测点示意图) 对于单基础立式长轴泵,主测点在电机支座上法兰处,辅助测点在安装底座和吐出口法兰上方,见图示(立式长轴泵振量测点示意图); 精
21、选水泵常见故障处理措施 NPS振动测量点:主测量点为标号1、2点,辅助测量点为标号3点精选水泵常见故障处理措施 长轴泵振动测量点:右图单基础而言,主要测点选在泵座与电动机联接处,标号为1、,辅助测点标号是2、3。精选水泵常见故障处理措施2)该标准明确了振动测量时,泵一定要在规定转速和规定工作范围内运行 ;3)为了评价泵的振动级别,按泵的中心高和转速把泵分为四类,见下表2 精选水泵常见故障处理措施mm225225-550550r/min第一类18001000-第二类1800-45001000-1800600-1500第三类4500-120001800-45001500-3600第四类-4500-
22、120003600-12000类 别转速中心高精选水泵常见故障处理措施 卧式泵的中心高规定为由泵的轴线到泵的底座上平面间的距离h(mm)。 立式泵本来没有中心高,为了评价它的振动级别,取一个相当尺寸当作立式泵的中心高 ; 即把立式泵的出口法兰密封面到泵轴线间的投影距离,规定为它的相当中心高. 4)泵的振动评价方法 首先测量泵的振动烈度并按下表确定泵的烈度级 精选烈度级振动烈度的范围mm/s大 于到0.110.070.110.180.110.180.280.180.280.450.280.450.710.450.711.120.711.121.801.121.802.801.802.804.50
23、2.804.507.104.507.1011.207.1011.2018.0011.2018.0028.0018.0028.0045.0028.0045.0071.0045.0071.00泵的烈度级精选水泵常见故障处理措施然后根据烈度级查表了判定泵的振动级别,泵的振动级别分为A、B、C、D四级,D级为不合格。精选水泵常见故障处理措施精选水泵常见故障处理措施2、泵振动超差的原因 引起泵振动超差的原因有很多因素,总的来说,可归纳以下一些因素 :泵选型不当 泵安装质量因素 泵制造质量因素 管路系统配置因素 土建因素 精选水泵常见故障处理措施 泵选型不当使泵偏工况运行(运行流量大于最大规定流量或小于最
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