一、ISWB型臥式單級防爆管道離心泵產(chǎn)品概述
ISWB型臥式單級防爆管道離心泵根據(jù)國內(nèi)外*技術而設計制造的*結構組合設計,并嚴格按照準和新的管道離心泵標準JB/T53058-93進行設計制造的高效節(jié)能產(chǎn)品。ISW型臥式離心泵采用國內(nèi)*水力模型優(yōu)化設計而成。同時根據(jù)使用溫度、介質(zhì)等不同在ISW型基礎上派生出熱水泵、高溫泵、化工泵、油泵等,是目前標準定型推廣產(chǎn)品。
離心泵一般由電動機帶動,在啟動泵前,泵體及吸入管路內(nèi)充滿液體。當葉輪高速旋轉時,葉輪帶動葉片間的液體一道旋轉,由于離心力的作用,液體從葉輪中心被甩向葉輪外緣(流速可增大至15~25m/s),動能也隨之增加。當液體進入泵殼后,由于蝸殼形泵殼中的流道逐漸擴大,液體流速逐漸降低,一部分動能轉變?yōu)殪o壓能,于是液體以較高的壓強沿排出口流出。與此同時,葉輪中心處由于液體被甩出而形成一定的真空,而液面處的壓強Pa比葉輪中心處要高,因此,吸入管路的液體在壓差作用下進入泵內(nèi)。葉輪不停旋轉,液體也連續(xù)不斷的被吸入和壓出。由于離心泵之所以能夠輸送液體,主要靠離心力的作用,故稱為離心泵。
離心泵在化工生產(chǎn)中應用為廣泛,這是由于其具有性能適用范圍廣(包括流量、壓頭及對介質(zhì)性質(zhì)的適應性)、體積小、結構簡單、操作容易、流量均勻、故障少、壽命長、購置費和操作費均較低等突出優(yōu)點。因而,本章將離心泵作為流體力學原理應用的典型實例加以重點介紹。
離心泵的基本結構和工作原理討論離心泵的基本結構和工作原理,要緊緊扣住將動能有效轉化為靜壓能這個主題來展開
(一)離心泵的基本結構
離心泵的基本部件是高速旋轉的葉輪和固定的蝸牛形泵殼。具有若干個(通常為4~12個)后彎葉片的葉輪緊固于泵軸上,并隨泵軸由電機驅(qū)動作高速旋轉。葉輪是直接對泵內(nèi)液體做功的部件,為離心泵的供能裝置。泵殼*的吸入口與吸入管路相連接,吸入管路的底部裝有單向底閥。泵殼側旁的排出口與裝有調(diào)節(jié)閥門的排出管路相連接。
(二)離心泵的工作原理
當離心泵啟動后,泵軸帶動葉輪一起作高速旋轉運動,迫使預先充灌在葉片間液體旋轉,在慣性離心力的作用下,液體自葉輪中心向外周作徑向運動。液體在流經(jīng)葉輪的運動過程獲得了能量,靜壓能增高,流速增大。當液體離開葉輪進入泵殼后,由于殼內(nèi)流道逐漸擴大而減速,部分動能轉化為靜壓能,后沿切向流入排出管路。所以蝸形泵殼不僅是匯集由葉輪流出液體的部件,而且又是一個轉能裝置。當液體自葉輪中心甩向外周的同時,葉輪中心形成低壓區(qū),在貯槽液面與葉輪中心總勢能差的作用下,致使液體被吸進葉輪中心。依靠葉輪的不斷運轉,液體便連續(xù)地被吸入和排出。液體在離心泵中獲得的機械能量終表現(xiàn)為靜壓能的提高。
二、離心泵的基本結構和工作原理
需要強調(diào)指出的是,若在離心泵啟動前沒向泵殼內(nèi)灌滿被輸送的液體,由于空氣密度低,葉輪旋轉后產(chǎn)生的離心力小,葉輪中心區(qū)不足以形成吸入貯槽內(nèi)液體的低壓,因而雖啟動離心泵也不能輸送液體。這表明離心泵無自吸能力,此現(xiàn)象稱為氣縛。吸入管路安裝單向底閥是為了防止啟動前灌入泵殼內(nèi)的液體從殼內(nèi)流出??諝鈴奈牍艿肋M到泵殼中都會造成氣縛。
(一)離心泵的葉輪和其它部件
1.離心泵的葉輪葉輪是離心泵的關鍵部件。
(1)按其機械結構可分為閉式、半閉式和開式三種。閉式葉輪適用于輸送清潔液體;半閉式和開式葉輪適用于輸送含有固體顆粒的懸浮液,這類泵的效率低。閉式和半閉式葉輪在運轉時,離開葉輪的一部分高壓液體可漏入葉輪與泵殼之間的空腔中,因葉輪前側液體吸入口處壓強低,故液體作用于葉輪前、后側的壓力不等,便產(chǎn)生了指向葉輪吸入口側的軸向推力。該力推動葉輪向吸入口側移動,引起葉輪和泵殼接觸處的摩損,嚴重時造成泵的振動,破壞泵的正常操作。在葉輪后蓋板上鉆若干個小孔,可減少葉輪兩側的壓力差,從而減輕了軸向推力的不利影響,但同時也降低了泵的效率。這些小孔稱為平衡孔。
(2)按吸液方式不同可將葉輪分為單吸式與雙吸式兩種,單吸式葉輪結構簡單,液體只能從一側吸入。雙吸式葉輪可同時從葉輪兩側對稱地吸入液體,它不僅具有較大的吸液能力,而且基本上消除了軸向推力。
(3)根據(jù)葉輪上葉片上的幾何形狀,可將葉片分為后彎、徑向和前彎三種,由于后彎葉片有利于液體的動能轉換為靜壓能,故而被廣泛采用。
2.離心泵的導輪
為了減少離開葉輪的液體直接進入泵殼時因沖擊而引起的能量損失,在葉輪與泵殼之間有時裝置一個固定不動而帶有葉片的導輪。導輪中的葉片使進入泵殼的液體逐漸轉向而且流道連續(xù)擴大,使部分動能有效地轉換為靜壓能。多級離心泵通常均安裝導輪。蝸牛形的泵殼、葉輪上的后彎葉片及導輪均能提高動能向靜壓能的轉化率,故均可視作轉能裝置。
3.軸封裝置
由于泵軸轉動而泵殼固定不動,在軸和泵殼的接觸處必然有一定間隙。為避免泵內(nèi)高壓液體沿間隙漏出,或防止外界空氣從相反方向進入泵內(nèi),必須設置軸封裝置。離心泵的軸封裝置有填料函和機械(端面)密封。填料函是將泵軸穿過泵殼的環(huán)隙作成密封圈,于其中裝入軟填料(如浸油或涂石墨的石棉繩等)。機械密封是由一個裝在轉軸上的動環(huán)和另一固定在泵殼上的靜環(huán)所構成。兩環(huán)的端面借彈簧力互相貼緊而作相對轉動,起到了密封的作用。機械密封適用于密封較高的場合,如輸送酸、堿、易燃、易爆及有毒的液體。當離心泵啟動后,泵軸帶動葉輪一起作高速旋轉運動,迫使預先充灌在葉片間液體旋轉,在慣性離心力的作用下,液體自葉輪中心向外周作徑向運動。液體在流經(jīng)葉輪的運動過程獲得了能量,靜壓能增高,流速增大。當液體離開葉輪進入離心泵殼后,由于殼內(nèi)流道逐漸擴大而減速,部分動能轉化為靜壓能,后沿切向流入排出管路。所以蝸形泵殼不僅是匯集由葉輪流出液體的部件,而且又是一個轉能裝置。當液體自葉輪中心甩向外周的同時,葉輪中心形成低壓區(qū),在貯槽液面與葉輪中心總勢能差的作用下,致使液體被吸進葉輪中心。依靠葉輪的不斷運轉,液體便連續(xù)地被吸入和排出。液體在離心泵中獲得的機械能量終表現(xiàn)為靜壓能的提高。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)。
1.1葉輪
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)。葉輪有開式、半閉式和閉式三種。開式葉輪在葉片兩側無蓋板,制造簡單、清洗方便,適用于輸送含有較大量懸浮物的物料,效率較低,輸送的液體壓力不高;半閉式葉輪在吸入口一側無蓋板,而在另一側有蓋板,適用于輸送易沉淀或含有顆粒的物料,效率也較低;閉式葉輪在葉輪在葉片兩側有前后蓋板,效率高,適用于輸送不含雜質(zhì)的清潔液體。一般的離心泵葉輪多為此類。
1.2泵殼
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。離心泵殼多做成蝸殼形,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。
三、離心的概念
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。離心泵基本構造離心泵的基本構造是由六部分組成的,分別是:葉輪,泵體,泵軸,軸承,密封環(huán),填料函。
1、葉輪是離心泵的核心部分,它轉速高輸出力大,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。
2、泵體也稱泵殼,它是水泵的主體。起到支撐固定作用,并與安裝軸承的托架相連接。
3、泵軸的作用是借聯(lián)軸器和電動機相連接,將電動機的轉距傳給葉輪,所以它是傳遞機械能的主要部件。
4、軸承是套在泵軸上支撐泵軸的構件,有滾動軸承和滑動軸承兩種。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!滑動軸承離心泵結構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!
5、 密封環(huán)又稱減漏環(huán)。葉輪進口與泵殼間的間隙過大會造成泵內(nèi)高壓區(qū)的水經(jīng)此間隙流向低壓區(qū),影響泵的出水量,效率降低!間隙過小會造成葉輪與泵殼摩擦產(chǎn)生磨損。為了增加回流阻力減少內(nèi)漏,延緩葉輪和泵殼的所使用壽命,在泵殼內(nèi)緣和葉輪外援結合處裝有密封環(huán),密封的間隙保持在0.25~1.10mm之間為宜。
6、 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,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。
四、ISWB型臥式單級防爆離心泵產(chǎn)品用途
1、ISWB型臥式單級防爆離心泵,供輸送清水及物理化學性質(zhì)類似于清水的其他液體之用,適用于工業(yè)和城市給排水,高層建筑增壓送水,園林噴灌,消防增壓,遠距離輸送,暖通制冷循環(huán)、浴室等冷暖水循環(huán)增壓及設備配套,使用溫度T≤80℃。
2、ISWR臥式熱水泵
廣泛適用于:冶金、化工、紡織、造紙、以及賓館飯店等鍋爐熱水增壓循環(huán)輸送及城市采暖系統(tǒng),ISWR型使用溫度T≤120℃。
3、lSWH臥式化工離心泵,供輸送不含固體顆料,具有腐蝕性,粘度類似于水的液體,適用于石油、化工、冶金、電力、造紙、食品制藥和合成纖維等部門,使用溫度為-20~C~+120℃。
4、lSWB臥式管道油泵,供輸送汽油、煤油、柴油等用油類產(chǎn)品或易燃、易爆液體,被輸送介質(zhì)溫度為一20~C~+120℃。
五、ISWB型臥式單級防爆離心泵工作條件
1、吸入壓力≤1.6MPa,或泵系統(tǒng)高工作壓力 ≤1.6MPa,即泵吸入口壓力+泵揚程≤1.6MPa、泵靜壓試驗壓力為2.5MPa,訂貨時請注明系統(tǒng)工作壓力。ISWB型臥式單級防爆離心泵系統(tǒng)工作壓力大于1.6MPa時應 在訂貨時另行提出,以便在制造時泵的過流部分和聯(lián)接部分采用鑄鋼材料。
2、環(huán)境溫度<40℃,相對濕度<95%。
3、所輸送介質(zhì)中固體顆粒體積含量不超過單位體積的0.1%,粒度<0.2mm。
注:如使用介質(zhì)為帶有細小顆粒,請在訂貨時注明,以便廠家采用耐磨式機械密封。
六、ISWB型臥式單級防爆離心泵產(chǎn)品特點
運行平穩(wěn):泵軸的同心度及葉輪優(yōu)異的動靜平衡,保證平穩(wěn)運行,*振動。
滴水不漏:不同材質(zhì)的硬質(zhì)合金密封,保證了不同介質(zhì)輸送均無泄漏。
噪音低:兩個低噪音軸承支撐下的水泵,運轉平穩(wěn),除電機微弱聲響,基本無噪音。
故障率低:結構簡單合理,關鍵部分采用;配套,整機*工作時間大大提高。
維修方便:更換密封、軸承,簡易方便。
占地更省:出口可向左、向右、向上三個方向,便于管道布置安裝,節(jié)省空間。
七、ISWB型臥式單級防爆離心泵的型號意義
例如:ISW100-160(I)AB
ISW-臥式離心泵
100-泵進、出口直徑(mm)
160-葉輪名義直徑(mm)
I-流量分類
AB-葉輪經(jīng)*、二次切割
八、ISWB型臥式單級防爆離心泵的性能參數(shù)
高轉速:
型號 | 流量 (m3/h) | 揚程 (m) | 電機功率 (kw) | 轉速 (r/min) | 效率 (%) | 汽蝕余量 (m) |
15-80 | 1.5 | 8 | 0.18 | 2900 | 34 | 2.3 |
20-110 | 2.5 | 15 | 0.37 | 2900 | 34 | 2.3 |
20-160 | 2.5 | 32 | 1.1 | 2900 | 25 | 2.3 |
25-110 | 4 | 15 | 0.55 | 2900 | 42 | 2.3 |
25-125 | 4 | 20 | 0.75 | 2900 | 36 | 2.3 |
25-125A | 3.6 | 16 | 0.55 | 2900 | 35 | 2.3 |
25-160 | 4 | 32 | 1.5 | 2900 | 32 | 2.3 |
25-160A | 3.7 | 28 | 1.1 | 2900 | 31 | 2.3 |
32-100 | 4.5 | 12.5 | 0.55 | 2900 | 56 | 2.3 |
32-100(I) | 6.3 | 12.5 | 1.1 | 2900 | 54 | 2.0 |
九、ISWB型臥式單級防爆離心泵常見故障及排除方法
故障現(xiàn)象 | 故 障 原 因 | 排 除 方 法 |
1、ISWB型臥式單級防爆離心泵不出水 | a、進出口閥門未打開,進出管路堵塞,流道 葉輪堵塞。 b、電機運行方向不對,電機缺相轉速很慢。 C、吸入管漏氣。 d、泵沒灌滿液體,泵腔內(nèi)有空氣。 e、進口供水不足,吸程過高,底閥漏水。 f、管路阻力過大,泵選型不當。 | a、檢查,去除堵塞物。 b、調(diào)整電機方向,緊固電機接線。 C、擰緊各密封面,排除漏氣。 d、灌滿液體并打開排氣閥,排盡空氣。 e、停機,檢查、調(diào)整(并網(wǎng)自來水管或帶吸程使用易出現(xiàn)此現(xiàn)象)。 f、減少管路彎道,重新選泵。 |
2、ISWB型臥式單級防爆離心泵流量不足 | a、先按1.原因檢查。 b、管道、泵流道葉輪部分堵塞,水垢陳積, 閥門開度不足。 C、電壓偏低。 d、葉輪磨損。 | a、先按1.排除。 b、去除堵塞物,重新調(diào)整閥門開度。 C、穩(wěn)壓。 d、更換葉輪。 |
3、ISWB型臥式單級防爆離心泵功率過大 | a、超過額定流量使用。 b、吸程過高。 C、泵軸承磨損。 | a、調(diào)節(jié)流量,關小出口閥門。 b、降低。 C、更換軸承。 |
4、ISWB型臥式單級防爆離心泵雜音振動 | a、管路支撐不穩(wěn)。 b、液體混有氣體。 C、產(chǎn)生汽蝕。 d、軸承損壞。 e、電機超載發(fā)熱運行。 | a、穩(wěn)固管路。 b、提高吸入壓力排氣。 C、降低真空度。 d、更換軸承。 e、調(diào)整按5。 |
5、ISWB型臥式單級防爆離心泵電機發(fā)熱 | a、流量過大,超載運行。 b、碰擦。 C、電機軸承損壞。 d、電壓不足。 | a、關小出口閥。 b、檢查排除。 C、更換軸承。 d、穩(wěn)壓。 |
6、ISWB型臥式單級防爆離心泵漏水 | a、機械密封磨損。 b、泵體有砂孔或破裂。 C、密封面不平整。 d、安裝螺栓松懈。 | a、更換。 b、焊補或更換。 C、修整。 d、緊固。 |
十、ISWB型臥式單級防爆離心泵維護保養(yǎng)
(一)ISWB型臥式單級防爆離心泵運行中的維護和保養(yǎng):
1、進水管路必須高度密封。
2、禁止ISW型臥式管道離心泵在汽蝕狀態(tài)下*運行。
3、禁止ISW型臥式管道離心泵在大流量運行時,電機超電流*運行。
4、定時檢查泵運行中電機電流值,盡量使泵能在標準下工作。
5、ISWB型臥式單級防爆離心泵在運行過程中應有專人看管,以免發(fā)生意外。
6、ISWB型臥式單級防爆離心泵每運行500小時應對軸承進行加油。電機功率大于11kW配有加油裝置,可用高壓油槍直接注入,以保證軸承潤滑優(yōu)良。
7、ISWB型臥式單級防爆離心泵進行*運行后,由于機械磨損,使機組噪聲及振動增大時,應停車檢查,必要時可更換易損零件及軸承,機組大修期一般為一年。
(二) ISWB型臥式單級防爆離心泵機械密封維護與保養(yǎng):
1、機械密封潤滑應清潔無固體顆粒。
2、嚴禁機械密封在干磨情況下工作。
3、起動前應盤動泵(電機)幾圈,以免突然起動造成密封環(huán)斷裂損壞。
ISWB型臥式單級防爆離心泵使用
(三)ISWB型臥式單級防爆離心泵起動、運轉:
1、用手撥轉電機風葉,葉輪應無卡磨現(xiàn)象,轉動靈活。
2、用手盤動泵以使?jié)櫥哼M入機械密封端面。
3、灌水排氣,打開進口閥,使液體充分進入泵腔內(nèi),直至整個管路充滿液體,并保證進口管路的密封性。
4、ISWB型臥式單級防爆離心泵關閉出口閥,以減少起動電流。
5、接通電源,點起動確定正確運行方向,從電機風葉端看為順時針旋轉。
6、逐步調(diào)節(jié)出口閥的開度,盡量使泵在額定狀態(tài)下工作。
7、ISWB型臥式單級防爆離心泵在運轉過程中,如發(fā)現(xiàn)噪音或不尋常的聲音時,應立即停車檢查。
8、正常機械密封泄漏應小于3滴/分,檢查電機,軸承處溫升<70℃,超過此值應檢查原因。
(四) ISWB型臥式單級防爆離心泵停車
1、關閉吐出管路閥門。
2、切斷電源,停止電機運行。
3、關閉進口閥。
4、ISWB型臥式單級防爆離心泵*停用,應放盡泵內(nèi)液體。
十一、ISWB型臥式單級防爆離心泵安裝說明
1、ISWB型臥式單級防爆離心泵安裝前應檢查水泵和電機有無損傷,ISWB型臥式單級防爆離心泵流道內(nèi)有無影響水泵運行的硬質(zhì)物體(如石塊、鐵粒等),以免ISWB型臥式單級防爆離心泵運行時損壞葉輪和泵體。
2、安裝時管路重量不應加在水泵上,應有各自的支承體,以免泵變形影響運行性能和壽命。
3、ISWB型臥式單級防爆離心泵與電機是整體結構,安裝時無需找正,十分方便。
4、當輸送熱水液體時,為了不使泵承受管路的熱變,泵座的底腳螺栓可以不固定,當管路系統(tǒng)在熱脹冷縮時,使泵能與管路一起移動。
5、ISWB型臥式單級防爆離心泵體兩端法蘭規(guī)格均按1.6MPa標準確定,所以配備管路時應規(guī)格相同。
6、為了不使雜質(zhì)進入ISWB型臥式單級防爆離心泵內(nèi)而堵塞流道影響性能,應在ISWB型臥式單級防爆離心泵進口前面安裝比吸入管截面積大3-4倍的過濾器。
7、排出管路如裝逆止閥應裝在閘閥的外面。
8、ISWB型臥式單級防爆離心泵用于有吸程場合,應裝有底閥,并且進出口管路不應有過多彎道,同時不得有漏水、漏氣現(xiàn)象。
9、為了維修方便和使用安全,在ISWB型臥式單級防爆離心泵的進、出口管路上各安裝一只調(diào)節(jié)閥及在ISWB型臥式單級防爆離心泵出口附近安裝一只壓力表,以保證ISWB型臥式單級防爆離心泵在額定范圍內(nèi)運行,確保ISWB型臥式單級防爆離心泵的正常運行和使用壽命。
10、安裝完畢后ISWB型臥式單級防爆離心泵盤動泵軸,葉輪應無摩擦和卡死現(xiàn)象。