圖2-1顯示了安裝在管道中的離心泵。主要部件是葉輪1和泵殼2。帶有幾個彎曲葉片的葉輪安裝在泵殼內,並固定在泵軸3上。泵殼中央的吸入口4與吸入管道5連接,側排出口8與排出管道9連接。
離心泵壹般由電機驅動,啟動前需要在殼體內充滿輸送的液體。啟動電機後,泵軸帶動葉輪壹起旋轉,葉片之間的液體也隨之旋轉。在離心力的作用下,液體從葉輪中心被甩向外緣的過程中獲得能量,增加了液體在葉輪外緣的靜壓力和流量,壹般可達15 ~ 25m/s,即液體的動能也增加了。液體離開葉輪進入泵殼後,由於泵殼內流道變寬,液體的流速逐漸降低,壹部分動能轉化為靜壓能,進壹步增加了液體在泵出口的壓力,於是液體以較高的壓力從泵出口進入排出管路,被輸送到需要的地方。
當泵中的液體從葉輪的中心甩向外緣時,在中心形成壹個低壓區。由於儲罐液面以上的壓力大於泵吸入口處的壓力,在壓差的作用下,液體通過吸入管路不斷被吸入泵內,以補充排出液體的位置。只要葉輪保持轉動,液體就不斷地被吸入和排出。可以看出,離心泵主要依靠高速旋轉的葉輪來輸送液體。液體在離心力的作用下獲得能量,增加壓力。
離心泵啟動時,如果泵殼和吸入管路中沒有充滿液體,則泵殼中有空氣。由於空氣的密度遠小於液體的密度,離心力較小,所以在葉輪中心形成的低壓不足以將儲罐中的液體吸入泵中。此時,即使離心泵啟動,也無法輸送液體。這種現象稱為氣粘,是指離心泵沒有自吸能力,所以啟動前必須將殼體充滿液體。如果離心泵的吸入口位於吸入儲罐的液位之上,則應在吸入管道的入口處安裝單向底閥6和過濾網7。底閥是為了防止註入的液體在啟動前從泵中漏出,濾網可以防止液體中的固體物質被吸入,堵塞管道和泵殼。泵出口附近的排放管線上裝有調節閥10,用於啟動、停止和調節流量。
圖2-1離心泵裝置示意圖
1-葉輪;2-泵殼;3-泵軸;4-吸入口;5-吸管;6-底閥;7-過濾網;8-卸料口;9-排放管;10-調節閥
二、離心泵的主要部件
離心泵的主要部件是葉輪、泵殼和軸封裝置。下面簡要介紹其結構和功能。
(1)葉輪葉輪的作用是將原動機的機械能傳遞給液體,使液體的靜液壓能和動能得到提高。
離心泵的葉輪如圖2-2所示,葉輪內有6 ~ 12個彎曲葉片1。圖(a)所示的在葉片兩側具有前蓋板2和後蓋板3的葉輪被稱為封閉式葉輪。液體從葉輪中心的入口進入後,通過兩塊蓋板與葉片之間的流道流向葉輪的外緣。在這個過程中,液體從旋轉的葉輪中獲得能量,由於葉片間的流道逐漸擴大,部分動能也轉化為流體靜力能。壹些在吸入側沒有前蓋的葉輪稱為半封閉葉輪,如圖(b)所示。沒有前後蓋板的葉輪稱為開式葉輪。如圖(c)所示,半封閉式和開放式葉輪可用於輸送漿體或含有固體懸浮物的液體。由於葉輪轉輪在蓋板拆下後不易堵塞,但由於沒有蓋板,液體在葉片間運動時容易倒流,所以效率也較低。
圖2-2離心泵葉輪
(a)關閉;半封閉式;(c)開放
閉式或半閉式葉輪工作時,離開葉輪的壹部分高壓液體漏入葉輪與泵殼之間兩側的空腔內,而葉輪前側的吸液口為低壓,因此作用在葉輪前後兩側的液體壓力不相等,產生壹個向葉輪吸液口方向的軸向推力, 導致葉輪向吸入口側移動,導致葉輪與泵殼接觸處磨損,嚴重時甚至導致泵振動。 因此,可以在葉輪後蓋板上鉆壹些小孔(見圖2-3(a)中的1)。這些小孔稱為平衡孔,其作用是使後蓋板與泵殼之間的空腔內的壹部分高壓液體泄漏到低壓區,從而降低葉輪兩側的壓差,從而平衡壹部分軸向推力,但同時降低了泵的效率。平衡孔是離心泵平衡軸向推力最簡單的方法。
根據吸入方式的不同,有單吸和雙吸兩種葉輪。單吸葉輪結構簡單,如圖2-3(a)所示,液體只能從葉輪的壹側吸入。如圖2-3(b)所示,雙吸葉輪可以同時從葉輪兩側吸入液體。顯然,雙吸葉輪吸液能力大,基本可以消除軸向推力。
圖2-3抽吸方式(壹)單吸式;(b)雙吸式
(2)泵殼離心泵的泵殼又叫蝸殼,因為殼內有壹個橫截面逐漸擴大的蝸牛殼狀流道,如圖2-4中的1所示。葉輪在殼體內沿蝸殼通道逐漸擴大的方向旋轉,越靠近出液口,通道的橫截面積越大。因此,液體從葉輪外緣高速甩出後,沿泵殼的蝸形流道流向排出口,流量逐漸減小,減少了能量損失,有效地將壹部分動能轉化為靜能。因此,泵殼不僅是收集葉輪甩出液體的部件,它本身也是壹個能量轉換裝置。
為了減少液體直接進入蝸殼時的碰撞,有時在葉輪和泵殼之間安裝壹個帶葉片的固定盤。這個圓盤叫做導向輪,如圖2-4中的3所示。導輪有許多逐漸轉向的流道,使高速液體能均勻平緩地將動能轉化為流體靜力能,減少能量損失。
圖2-4泵殼和導向輪1-泵殼;2-葉輪;3-導向輪
(3)軸封裝置的泵軸與泵殼之間的密封稱為軸封。軸封的作用是防止高壓液體從軸周圍的泵殼中泄漏,或防止外部空氣反方向泄漏到泵殼中。常用的軸封裝置有填料密封和機械密封。
普通離心泵使用的軸封裝置是填料函,俗稱盤根盒,如圖2-5所示。圖中1是與泵殼連接的填料函;2.軟填料,壹般為浸油或塗有石墨的石棉繩;4.填料壓蓋,可用螺釘擰緊,使填料壓在填料函和轉軸之間,達到密封的目的;5是內襯套,用於防止填料擠入泵中。由於泵殼與轉軸的接觸處可能是泵內的低壓區,為了更好地防止空氣從填料箱的松動部分泄漏到泵內,在填料箱內安裝了液體密封圈3。如圖2-6所示,液體密封環是壹個帶有壹些徑向孔的金屬環,可以通過填料函殼體上的小管與泵的排出口相通,使泵內的高壓液體沿小管流入液體密封環,防止空氣漏入泵內,流動的液體還起到潤滑和冷卻填料及軸的作用。
圖2-5填料函
1-填料函;2-軟填料;3-液體密封環;4-填料壓蓋;5-內襯套
圖2-6液體密封環
輸送酸、堿和易燃、易爆、有毒液體,對密封的要求比較高,不允許空氣漏入空氣,不允許液體滲出。近年來,被稱為機械密封的軸密封裝置已被廣泛使用。它由安裝在轉軸上的動環和固定在泵殼上的靜環組成。兩個環的端面靠彈簧力緊貼在壹起,作相對運動,起密封作用,所以也叫端面密封。圖2-7所示為國產AX機械密封裝置的結構,該裝置左側與泵殼相連。螺釘1將變速器底座2固定在旋轉軸上。傳動座內裝有彈簧3、推環4、動環密封圈5和動環6,這些部件都隨軸壹起轉動。靜環7和靜環密封圈8安裝在密封端蓋上,並由防轉銷9固定。所有這些部件都是靜止的。這樣,重要官員轉動時,動環6轉動,定環7不動,兩環靠彈簧的彈力緊密貼合。因為兩個環端面的加工非常光滑,所以兩個環端面的液體泄漏量非常小。此外,移動環6和泵軸之間的間隙被移動環密封環5堵塞,固定環7和密封端蓋之間的間隙被固定環密封環8堵塞。這兩個縫隙之間沒有相對運動,所以很難漏。移動環通常由硬質材料制成,例如高矽鑄鐵或硬面碳化物。用於固定環的非金屬材料通常由浸漬石墨和酚醛塑料制成。這樣,在動環和靜環的相互摩擦中,靜環容易磨損,但從機械密封裝置的結構來看,靜環容易更換。動環和靜環的密封圈通常由合成橡膠或塑料制成。
圖2-7機械密封裝置
1-螺絲;2-變速器座椅;3-彈簧;4-推環;5-動環密封圈;6-移動環;7-靜環;8-靜環密封圈;9-防旋轉銷
安裝機械密封裝置時,要求動環和靜環嚴格垂直於軸線中心線,摩擦面磨平。通過調節彈簧壓力,端封機構可以在正常工作時在兩個摩擦面之間形成壹層薄的液膜,從而達到更好的密封和潤滑。
與填料密封相比,機械密封具有以下優點:密封性能好,使用壽命長,軸不易磨損,功耗低。其缺點是零件加工精度高,加工復雜,安裝技術條件要求嚴格,零件搬運更換麻煩,價格比填料函高得多。
三。離心泵的主要性能參數和特性曲線
1.離心泵的主要性能參數
為了正確選擇和使用離心泵,有必要了解泵的性能。離心泵的主要性能參數是排量、工作壓力(揚程)效率和輸入功率。這些參數標在泵的銘牌上,其含義如下。
(1)排量離心泵的排量是指泵的液體輸送能力,是指單位時間內離心泵輸送液體的體積,用qv表示,單位常為1/s或m3/h..離心泵的排量取決於泵的結構、尺寸(主要是葉輪的直徑和葉片的寬度)和轉速。
(2)工作壓力離心泵的工作壓力可以用壓頭或泵的揚程來表示,它是指泵在單位重量下能為液體提供的有效能量。工作壓力用kPa或MPa表示,壓頭用水柱高度m表示,離心泵的工作壓力取決於泵的結構(如葉輪直徑、葉片撓度等。),速度和流量。對於某壹臺泵,在規定的轉速下,工作壓力與排量之間存在壹定的關系。
泵工作時,壓力可以用實驗方法測得,如圖2-8所示。真空泵和壓力表分別安裝在泵的進口和出口處,真空計和壓力表之間建立伯努利方程,即
非金屬礦物加工機械和設備
或者
式中,pM——壓力表讀數(表壓),單位為牛頓/平方米(n/m2);
PV——真空計讀取的真空度(n/m2);
V1,V2——液體在吸入管和擠出管中的速度(m/s);
∑hf——兩個斷面的水頭損失(m)。
圖2-8泵壓測量安裝圖
1-流量計;2-壓力表;3-真空計;4-離心泵;5-儲罐
因為兩段之間的管道很短,所以水頭損失∑hf可以忽略不計。如果用hM和hv分別表示壓力表和真空計的讀數,用液柱高度m計算,則(2-1)可改寫為
非金屬礦物加工機械和設備
(3)效率在輸送液體的過程中,當外界能量通過葉輪傳遞給液體時,必然會有能量損失,所以泵軸轉動所做的功不能全部由液體獲得,能量損失通常用效率η來反映。這些能量損失包括容積損失、水力損失和機械損失,其原因如下:
容積損失容積損失是由泵的泄漏引起的。離心泵運行時,壹部分獲得能量的高壓液體通過葉輪與泵殼之間的間隙泄漏回吸入口,或從填料函泄漏出泵殼。因此,泵實際排出的流量低於理論排出量,其比值稱為容積效率η1。
水力損失水力損失是指當流體流經葉輪和泵殼時,流體會在泵體內產生沖擊,由於速度和方向的變化而損失能量,所以泵的實際壓力低於泵理論上所能提供的壓力,其比值稱為水力效率η2。
機械損失機械損失是泵運行時,泵軸與軸承之間、泵軸與填料函之間、葉輪蓋板外表面與液體之間摩擦產生的能量損失。可以用機械效率η3來表示。
泵的總效率η(也稱為效率)等於上述三個效率的乘積,即
非金屬礦物加工機械和設備
對於離心泵,小型泵的效率壹般在50% ~ 70%,大型泵可以達到90%。
(4)軸功率離心泵的功率是泵軸所需的功率。當泵由電機直接驅動時,即電機傳遞給軸的輸出功率用N表示,單位為W或kW。有效功率是液體從葉輪排到管道中所獲得的功率,用ne表示。由於容積損失、水力損失和機械損失,泵的軸功率大於有效功率,即,
非金屬礦物加工機械和設備
有效功率可以寫成
非金屬礦物加工機械和設備
式中,qv——為泵的排量(m3/s);
H——泵的揚程(m);
ρ——被輸送液體的密度(kg/m3);
G——重力加速度(米/秒2)。
如果公式(2-5)中的Ne以kW為單位,則
非金屬礦物加工機械和設備
泵功率為
非金屬礦物加工機械和設備
p是泵的工作壓力。
2.離心泵的特性曲線
如前所述,離心泵的主要性能參數是排量、工作壓力(揚程)、泵功率和效率,它們之間的關系是通過實驗測得的。壹組實測的關系曲線稱為離心泵的特性曲線或工作性能曲線,由泵制造廠提供,附在泵的樣品或說明書上,供使用部門在選擇泵和操作時參考。
圖2-9所示為國產4B20離心泵在n = 2900r/min時的特性曲線,由h-qv、N-qv和η-qv三條曲線組成。特性曲線是在固定速度下測量的,並且只適用於這個速度,所以速度n的值在特性曲線上表示出來。
(1)h-qv曲線表示泵頭與排量的關系。離心泵的工作壓力壹般隨著排量的增加而降低(排量極小時可能有例外)。
(2)N-QV曲線顯示了泵軸功率和排量之間的關系。離心泵的功率隨著排量的增加而增加,排量為零時軸功率最小。因此,離心泵啟動時,應關閉泵的出口閥,以減小啟動電流,保護電機。
(3)η-qv曲線顯示了泵效與排量的關系。從圖2-9所示的特性曲線可以看出,當QV = 0,η = 0時,隨著排量的增加,泵的效率增加並達到最大值;如果以後排量再增加,效率就降低了。說明離心泵在壹定轉速下有壹個最大效率點,稱為設計點。泵在最高效率對應的排量和揚程下工作是最經濟的,所以最高效率點對應的qv、H和N的值稱為最佳工況參數。離心泵銘牌上標明的性能參數是指泵運行時效率最高的工況參數。但實際上離心泵往往不可能在這種條件下運行,所以壹般只能規定壹個工作範圍,這個範圍稱為泵的高效區,通常是最高效率的92%左右。選擇離心泵時,泵應盡可能在此範圍內工作。
圖2-9 4b 20離心水泵特性曲線
3.離心泵轉速對特性曲線的影響。
離心泵的特性曲線都是在壹定轉速下測得的,但在實際使用中,往往需要改變轉速。此時速度三角形會發生變化,泵壓、排量、效率、泵功率也會發生變化。當液體的粘度不大,泵的效率不變時,泵的排量、揚程、軸功率和轉速的近似關系如下:
非金屬礦物加工機械和設備
其中qv1,h1,n1為轉速為N1時泵的性能參數;
Qv2,h2,n2-轉速為N2時泵的性能參數。
當轉速變化小於20%時,可以認為效率不變,用上述公式計算誤差不大。
4.葉輪直徑對特性曲線的影響
如果只是切割葉輪使直徑變小,變化不大,可以認為效率基本不變,那麽qv與d成正比,在固定轉速下,H與D2成正比,那麽N與D3成正比。葉輪直徑與泵排量、泵揚程和軸功率的近似關系如下:
非金屬礦物加工機械和設備
其中qv1、h1、N1為葉輪直徑為D1時泵的性能參數;
Qv2,h2,N2——葉輪直徑為D2時泵的性能參數。
上述關系僅在直徑變化不超過20%時可用。
屬於同壹系列的泵在幾何形狀上完全相似,葉輪的直徑與厚度之比是固定的。對於這種幾何形狀相似的泵,qv與D3成正比,H與D2成正比,N與D5成正比。葉輪直徑與排量、壓頭和功率的近似關系為:
非金屬礦物加工機械和設備
其中qv1、h1、N1指葉輪直徑為D1時泵的性能;
Qv2,h2,N2——葉輪直徑為D2時泵的性能。
5.液體物理性質的影響
泵生產部門提供的離心泵的特性曲線,壹般是用清水在常溫下以壹定的轉速和常壓進行實驗測得的。當被輸送液體的性能與水的性能相差較大時,應考慮粘度和密度對特性曲線的影響。
(1)粘度的影響離心泵輸送的液體粘度越大,泵內損失的能量就越多。結果泵的工作壓力和排量要降低,效率下降,功率要增大,因此特性曲線發生變化。
(2)從離心泵的基本方程可以看出密度的影響。離心泵的揚程和排量與液體的密度無關,所以泵的效率不隨液體的密度而變化,所以h-qv和η-qv曲線保持不變。但是泵的軸功率隨著液體的密度而變化。因此,當輸送的密度與水的密度不同時,原產品目錄提供的N-qv曲線不再適用,可根據公式(2-9)重新計算泵的軸功率。
(3)溶質的影響如果輸送的液體是水溶液,濃度的變化必然會影響液體的粘度和密度。濃度越高,與清水的差別越大。濃度對離心泵特性曲線的影響還體現在粘度和密度上。如果輸送液體含有懸浮固體等固體物質,則泵的特性曲線不僅受濃度的影響,還受固體物質的類型和粒度分布的影響。
四、離心泵的安裝高度和汽蝕現象
(壹)氣蝕現象
離心泵通過旋轉葉輪對液體做功,增加了液體能量(包括動能和靜壓能)。在葉輪運動的過程中,液體的速度和壓力也隨之變化。通常,離心泵葉輪的進口是壓力最低的地方。如果這個地方液體的壓力等於或低於該溫度下液體的飽和蒸汽壓pv,液體中就會逸出大量的蒸氣,形成許多蒸氣和氣體混合的小氣泡。當這些小氣泡隨液體流向高壓區時,由於氣泡內部的蒸汽壓飽和,氣泡周圍大於飽和蒸汽壓,就產生了壓差。在這種壓力差的作用下,氣泡受壓破裂,重新凝結。在凝結過程中,液體粒子從氣泡的外圍向中心加速。在快速凝結的瞬間,粒子相互碰撞,產生局部高壓。如果這些氣泡在金屬表面附近破裂凝結,液體就會像無數小彈頭壹樣不斷撞擊金屬表面。在高壓(數百個大氣壓)和高頻(每秒數萬次)的持續沖擊下,金屬表面逐漸被疲勞破壞,這就是所謂的氣蝕。離心泵在嚴重汽蝕狀態下運行時,汽蝕部位迅速被破壞成蜂窩狀或海綿狀,大大縮短了泵的壽命。同時,泵體因氣蝕而振動,泵的吸液能力和效率也大大降低。為了保證離心泵的正常運行,避免汽蝕,泵的吸水高度不得超過規定值,以保證泵入口處的壓力大於液體輸送溫度下的飽和蒸汽壓。
(2)離心泵的安裝高度
在我國離心泵規範中,采用兩個指標來限制泵的安裝高度,以避免氣蝕。現將這兩個指標介紹如下。
1.容許真空高度
允許的吸入真空高度hs是指泵入口壓力p1所能達到的最大真空,其表達式為
非金屬礦物加工機械和設備
式中,hs——離心泵的允許吸入高度,m液柱;
pa——大氣壓力(n/m2);
ρ ——被輸送液體的密度(kg/m3)。
為了確定允許的吸入真空和允許的安裝高度hg之間的關系,可以如圖2-10所示設置離心泵吸入裝置。根據儲罐的液位,列出儲罐表面0-0與泵入口1-1之間截面的伯努利方程,然後
非金屬礦物加工機械和設備
其中∑hf為液體流經吸入管道時的壓頭損失(m)。由於儲罐是打開的,p0是大氣壓力pa。
上面的公式可以寫成
非金屬礦物加工機械和設備
將公式(2-10)代入上述公式,然後
非金屬礦物加工機械和設備
這個公式可以用來計算泵的安裝高度。
圖2-10離心泵吸入口示意圖
從上式可知,為了提高泵的允許安裝高度,sum ∑hf應盡可能降低。為了減少,在相同流量下,應選擇直徑稍大的吸入管,吸入管盡量短,盡量減少彎頭,不安裝截止閥。
泵廠家只能給hs值,不能直接給hg值。由於每臺泵的使用條件不同,吸入管路的布置也不同,有不同的sum ∑hf值,所以hg只能由用戶根據吸入管路的具體布置來確定。
泵樣品或說明書中給出的Hs是指大氣壓為10mH2O,水溫為20℃條件下的數值。如果泵的運行條件與此狀態不同,應將樣品中給出的hs值轉換成運行條件下的h值,轉換公式如下
非金屬礦物加工機械和設備
其中h是指在操作條件下輸送液體時允許的真空上限高度(MH2O );
Hs——泵樣中給出的允許吸入真空度(MH2O );
Ha——泵工作地點的大氣壓力(MH2O );
Hr——操作溫度下液體的飽和蒸汽壓(mH2O)。
泵安裝地點的海拔越高,大氣壓力越低,允許的吸入真空越小。如果液體的溫度更高,或者液體更易揮發,則飽和蒸汽壓越高,泵的允許吸入真空越小。不同高度的大氣壓力見表2-1。
表2-1不同海拔高度的大氣壓力
2.氣蝕余量
汽蝕余量△h是指離心泵入口液體靜壓頭和動壓頭之和超過工作溫度下液體飽和蒸汽壓壓頭的某壹最小規定值,即
非金屬礦物加工機械和設備
其中△h——氣蝕余量(m);
PR——工作溫度下液體的飽和蒸汽壓(N/m2)。
結合等式(2-11)和(2-14),氣蝕余量△h和允許安裝高度hg之間的關系可推導如下
非金屬礦物加工機械和設備
其中p0是液面以上的壓力,如果是開放液面,則
p0=pa
需要註意的是,泵性能表上的△h值也是根據輸送20℃的水來規定的。輸送其他液體時,需要校正。
從上面可以看出,只要知道許用真空高度hs和汽蝕余量△h中的任何壹個參數,就可以確定泵的安裝高度。
動詞 (verb的縮寫)離心泵的類型與選擇
1.離心泵的類型
在工業生產中,被輸送液體的性質、壓力和流量都有很大的不同。為了滿足各種要求,離心泵的類型也多種多樣。按液體性質可分為水泵、耐腐蝕泵、油泵、雜質泵等。按葉輪吸入方式可分為單吸泵和雙吸泵;按葉輪數量可分為單級泵和多級泵。各種型號的離心泵按其結構特點成為壹個系列,用壹個或幾個漢語拼音字母作為系列代碼。在每壹個系列中,因為規格不同,都會附上不同的字母和數字來區分。簡述了工廠常用離心泵的類型。
(1)水泵(B型、D型、Sh型)可用於輸送清水和物理化學性質與水相似的清潔液體。
應用最廣泛的是單級單吸懸臂離心泵,系列代號為B,其結構如圖2-11所示。泵體和泵蓋均由鑄鐵制成。全揚程範圍從8到8~98m,排水量範圍從4.5到360m3/h..
如果要求的壓頭很高,流量又不太大,可以用多級泵,如圖2-12所示。多個葉輪串聯在壹根軸上,從壹個葉輪流出的液體經過泵殼內的導輪,導輪引導液體改變流向,同時將壹部分動能轉化為流體靜力能,再進入下壹個葉輪的入口,這樣液體就可以多次接受來自幾個葉輪的能量,從而達到更高的壓頭。我國生產的多級泵系列代號為D,稱為D型離心泵。壹般從2級到9級,最高到12級。全系列揚程範圍14 ~ 351m,排水量範圍10.8 ~ 850m3/h..
如果輸送液體流量大,所需壓頭不高,可采用雙吸泵。雙吸泵的葉輪有兩個進口,如圖2-13所示。由於增加了雙吸泵葉輪的厚度與直徑之比,並且有兩個吸口,所以輸液量大。我國生產的雙吸離心泵系列代號為Sh,全系列揚程範圍為9 ~ 140m,排量範圍為120 ~ 12500m3/h..
(2)輸送酸、堿等腐蝕性液體時,應使用耐腐蝕泵(F型)。其主要特點是與液體接觸的部件由耐腐蝕材料制成。耐腐蝕泵由各種材料制成,要求結構簡單,更換零件容易,維修方便。f用作耐腐蝕泵的系列代碼。在F後面再加壹個字母,表示材料代碼,以示區別。中國生產的F型泵由多種材料制成,如:
圖2-11B型水泵結構圖
1-泵體;2-葉輪;3-密封圈;4-保護套;5-後蓋;6-泵軸;7-括號;8軸油墨組件
圖2-12多級泵示意圖
圖2-13雙吸泵示意圖
灰鑄鐵-材料代號H,用於輸送濃硫酸;
高矽鑄鐵——材質代號G,用於輸送低壓硫酸或以硫酸為主要成分的混酸;
鉻鎳合金鋼-材料代號B,用於輸送低濃度硝酸、氧化性酸、堿液等常溫弱腐蝕性液體;
鉻鎳鉬鈦合金鋼——材料代號為M,最適用於常溫下的硝酸和高濃度硝酸;
聚三氟氯乙烯塑料-材料代號為S,適用於90℃以下的硫酸、硝酸、鹽酸和堿液。
耐腐蝕泵的另壹個特點是密封要求高。由於填料本身被腐蝕的問題難以徹底解決,F型泵根據需要采用機械密封裝置。
全系列F型泵的揚程範圍為15 ~ 105米,排量範圍為2 ~ 400立方米/小時..
圖2-14b水泵系列特性曲線
表2-2 B型水泵性能表(部分)
註:括號中的數字是指JO電機的功率。
(3)雜質泵(P型)是壹種常用的雜質泵,用於輸送懸浮液和粘稠的漿液。它廣泛應用於非金屬礦物加工。系列代號為P,細分為汙水泵PW、砂泵PS、泥漿泵PN等。對這種泵的要求是:不易被雜質堵塞,耐磨,易拆卸,易清洗。所以它的特點是流道寬,葉片少,常采用半閉式或開式葉輪。壹些泵殼襯有耐磨鑄鋼護板或橡膠襯板。
在泵的產品目錄或樣品中,泵的型號是字母和數字的組合,代表泵的類型和規格。現在舉個例子。
8B29A:
其中8為泵吸入口的直徑,單位為英寸,即8×25 = 200毫米;
B-單級單吸懸臂離心泵;
29——泵的揚程,m;
A——這種泵的葉輪直徑比基本型8B29小壹級。
為了方便選擇,泵生產部門經常提供同類型泵的系列特性曲線,圖2-14為B型泵的系列特性曲線。在總圖上畫出同類型泵較高效率範圍對應的壹段h-qv曲線。圖中,扇面上弧線代表基本型,下弧線代表葉輪直徑比基本型小壹級的A型。如果扇形有三條弧線,中間的弧線代表A型,下面的弧線代表葉輪直徑比基本型小壹級的B型。圖中的符號和數字在圖中有解釋。
2.離心泵的選擇
離心泵的選擇壹般可按以下方法和步驟進行:
(1)確定輸送系統的流量和工作壓力(壓頭)。液體的輸送能力壹般由生產任務規定。如果流量在壹定範圍內變化,應根據最大流量選擇泵。根據管道在輸送系統中的布置,利用伯努利方程計算出管道在最大流量下所需的壓頭。
(2)選擇泵的類型和型號。根據輸送液體的性質和操作條件確定泵的類型。根據確定的流量Qe和揚程he或工作壓力P,從泵樣品或產品目錄中選擇合適的型號..所選泵能提供的排量Q和壓頭H可能與管道要求的Qe和壓頭he或工作壓力P不完全壹致。而且考慮到工況的變化和潛力,選擇的泵可以稍大壹些,但在這種條件下泵的效率要相對較高,即點(Qe,he)的坐標位置要接近泵的高效率範圍所對應的h-qv曲線。
泵型號選定後,應列出泵的各項性能參數(表2-2為B型泵(部分)性能表)。
(3)計算泵的軸功率如果被輸送液體的密度大於水的密度,則泵的軸功率可按公式(2-7)計算。