Ⅰ 誰知道水泵的原理及製作
水泵原理詳細介紹
借動力設備和傳動裝置或利用自然能源將水由低處升至高處的水力機械。廣泛應用於農田灌溉、排水以及農牧業、工礦企業、城鎮供水、排水等方面。用於農田排灌、農牧業生產過程中的水泵稱農用水泵,是農田排灌機械的主要組成部分之一。
類型
根據不同的工作原理可分為容積水泵、葉片泵等類型。容積泵是利用其工作室容積的變化來傳遞能量,主要有活塞泵、柱塞泵、齒輪泵、隔膜泵、螺桿泵等類型。葉片泵是利用回轉葉片與水的相互作用來傳遞能量,有離心泵、軸流泵和混流泵等類型。潛水電泵的泵體部分是葉片泵。其他類型的水泵有射流泵、水錘泵、內燃水泵等,分別利用射流水錘和燃料爆燃的原理進行工作。水輪泵則是水輪機與葉片泵的結合。上述各類水泵中以下列各式較具代表性。
離心泵是利用離心力的作用增加水體壓力並使之流動的一種泵。由泵殼、葉輪、 轉軸等組成。動力機帶動轉軸,轉軸帶動葉輪在泵殼內高速旋轉,泵內水體被迫隨葉輪轉動而產生離心力。離心力迫使液體自葉輪周邊拋出,匯成高速高壓水流經泵殼排出泵外,葉輪中心處形成低壓,從而吸入新的水流,構成不斷的水流輸送作用。葉輪具有逆旋轉方向彎曲的葉片,其結構型式有封閉式、半封閉式和敞開式3種,農用的多為封閉式葉輪,葉片兩側由圓盤封閉。泵體沿出水管方向逐漸擴張成蝸殼形。水流自葉輪一面吸入的稱單吸離心泵,自葉輪兩面吸入稱雙吸離心泵。為增加揚程,可將多個葉輪裝在同一軸上成為多級離心泵。由前一葉輪排出的水進入後一葉輪的進水口,增壓後再從後一葉輪排出,因而葉輪數愈多,壓力愈高。有的離心泵帶有能自動排除吸水管和泵體內空氣的裝置,在起動前無需向泵體灌水,稱自吸離心泵,但其效率常低於一般離心泵。
離心泵在農田排灌和農牧業供水中應用最廣。多用於揚程高而流量小的場合。單級離心泵的揚程為5~125米,排出的流量均勻,一般為6.3~400米3/小時,效率約可達86~94%。
軸流泵
由泵殼、葉輪和轉軸等機件構成。也稱螺槳泵。葉輪上有螺旋槳狀的葉片若干,當葉輪隨轉軸一起被動力機械驅動旋轉時,各葉片將水推向一端,同時又在另一端從水源吸取水,使水產生沿著平行於轉軸方向的連續流動,達到不斷輸送水流的目的。水流壓力因葉輪轉動作用而提高。由葉輪出來的旋轉水流通過固定導葉後,消除了旋轉分速度,並由於擴散作用而使其部分動能轉換成壓力能,推動泵殼內的水流沿軸向上升,由出水管流出。軸流泵多用於揚程低而流量大的場合,揚程范圍1~25米左右;流量2.7~60.0米3/秒,效率可達85~90.5%。安裝方式有立式、卧式和斜式3種,其中以立式軸流泵應用較多(圖2)。 大型軸流泵葉輪輪轂上的旋槳葉片的安裝角度可以調節,或借液壓傳動的轉軸在運行中隨時間調節,以適應揚程及流量變化的要求,獲得較高的生產率,故稱可調式軸流泵。
貫流泵是卧式軸流泵的一種。由電動機、減速裝置和水泵組成一整體,裝設在水下堤壩內部的機坑內,其進出水流道位於一條直線上,近似直圓筒形,水力損失少,提水效率高,且結構緊湊,安裝、檢修方便,泵站工程簡單。圬工泵是一種低揚程軸流泵,除葉輪及其外圍的泵殼用金屬材料製成以外,進水流道和出水流道均採用磚石或混凝土結構,其揚程在2米以下,流量大、結構簡單、造價低、效率高。適用於低窪地區的排澇和灌溉。
混流泵
構造和工作原理兼有離心泵和軸流泵兩種類型的特點的一種水泵。葉輪被動力機械帶動旋轉時,葉片一方面推動著水體,同時又驅使水體旋轉產生離心作用。水體在葉片的推力和離心力的作用下產生流動和提高壓力。水流由軸向流入葉輪後沿葉片斜向流出,常用於輸送排量較大而壓力中等的場合。通常有蝸殼式和導葉式兩種類型。蝸殼式混流泵的結構同離心泵相似,利用蝸殼形流道將水流通過葉輪後獲得的動能轉換為壓力能,一般中、小型混流泵多採用蝸殼式結構。導葉式混流泵也稱斜流泵,其結構與軸流泵相似,具有徑向尺寸較小,結構簡單輕便等特點。大型混流泵以導葉式居多,其葉片的安裝角度一般也能調節。混流泵的揚程范圍一般為 3~10.5米,起動功率較低,能適應水位的變化,流量為0.1~50米3/秒;效率可達64~86%。20世紀70年代以來,大型混流泵的發展速度較快,在許多場合有取代大型軸流泵的趨勢。
長軸深井泵
多數是一個立式單吸離心泵,其葉輪裝在井中動水位以下,動力機設置在井上,通過傳動長軸驅動葉輪在導流殼內旋轉,水流沿導流殼與葉輪之間的流道,經輸水管向上提升到地面。揚程高時可採用多個葉輪串聯的多級離心泵。由於傳動長軸的製造和安裝精度要求較高,效率隨井深的增加而顯著降低,因而一般只用於不超過100米的深井。
潛水電泵
泵體葉輪和驅動葉輪的電機都潛入水中工作的一種水泵,有深井用和作業面用兩種。深井用潛水電泵通過伸入井中的電纜向電機供電,免去了傳動長軸,因而結構緊湊,重量輕,安裝、使用和轉移方便,在有電源地區有取代長軸深井泵的趨勢,但對含沙量大的水井和無電源地區不適用。潛水電泵用的電動機有乾式(電機全部密封)、半乾式(電機的定子密封,而轉子在水中運轉)、充油式(電機內部充油以防水分侵入繞組)和濕式(電機內部充水,定子和轉子都在水中運轉)等類型。前3種都需要密封且製造安裝精度要求較高,因而農用深井潛水電泵通常採用濕式電動機,其定子繞組採用耐水絕緣導線或在定子繞組端部及槽內澆注合成樹脂,水進入電機內部影響不大,密封結構可大大簡化,只要求防砂。有的深井潛水電泵揚程高達1400米,最大流量達1.4米3/秒。
射流式深井泵
通常是由射流泵和離心泵配以相應套管組成。用於從30米以內的深井中提水。射流泵的工作原理是使壓力通過噴嘴噴射到喉管的入口處,由於射流的橫向紊動擴散作用,帶走吸水管內的空氣,使管內形成真空,井水被吸入並與射流水在喉管內混合,進行能量交換。在喉管的出口處二者的流速趨近一致,再通過擴散管將大部分動能轉換為壓力能,使水壓進一步提高,最後從排水管排出。
射流式深井泵有兩種組合類型:①將射流泵同離心泵並聯,離心泵通過管路將壓力水送入射流泵,射流泵將這部分水與被吸水一同向上提升,從而使小流量的高壓水轉換成大流量的低壓水,主要用於地面灌溉和渠道清淤等;②將射流泵和離心泵串並聯,使射流泵給離心泵加壓,提高其吸程,而將離心泵的出水量分出一部分提供給射流泵,其餘部分送入壓水池或壓力管路,其出水壓力較高,主要用於噴灌設備和農牧業供水。同潛水電泵和長軸深井泵相比,射流式深井泵具有結構簡單、工作可靠、製造方便、成本低等特點;但效率較低,相同工況下的電耗較高。
螺桿泵
依靠螺桿轉動時泵腔容積的變化吸入和輸送水體的一種容積泵。有單螺桿、雙螺桿和多螺桿等類型。在農業中使用的是單螺桿泵,其泵腔由鋼制螺桿和固定安裝在泵殼內的橡膠套管組成。具有單螺距的螺桿在具有雙螺距內螺旋的套管內轉動,兩者間形成的空腔由吸入端移動到出口端,從而形成連續的水流。由於其結構簡單、體積小、拆裝容易、工作可靠,自吸性能好,多用於移動式噴灌系統。
手動隔膜泵
用於低揚程、小流量的提水作業,由泵體、 進出水管、進出水閥門、 隔膜和推拉桿等組成。泵體可由一個或兩個泵腔組成。具有兩個泵腔的隔膜泵,其隔膜設置在泵體的中央,或兩個隔膜分別裝在分隔的兩個泵腔外側。工作時由兩人用手操縱與隔膜相連的推拉桿,推動隔膜作壓進和張開的往復運動,使兩個泵腔的容積交替擴大和縮小。當泵腔擴大時,壓力減小,進水閥開啟出水閥關閉,水從進水管流入泵腔;當泵腔縮小時,壓力加大,進水閥關閉,出水閥開啟,泵腔內的水從排水管流出,兩個泵腔交替吸水和排水,每小時可提水10~20噸。
拉桿式活塞泵
由畜力原動機、風力機或內燃機等驅動,常在放牧場上從井中提水時使用。由泵缸、活塞、進出水管、進出水閥門、拉桿和傳動裝置等組成。活塞靠連接在它上面的拉桿帶動,在泵缸內作上下往復運動。當活塞向上運動時,進水閥開啟,進水管中的水進入泵缸,同時出水閥關閉,活塞上面的水被帶動向上提升;當活塞向下運動時,進水閥關閉,出水閥開啟,泵缸內的水由出水閥升到活塞上面,如此反復進水和提升,使水不斷從排水管排出。
性能參數
衡量水泵性能的技術參數有流量、吸程、揚程、軸功率、水功率、效率等;對葉片式水泵來說,還有轉速和比轉數。 ①吸程。即水泵的吸水高度。指由泵體中心至水源水平面的垂直距離,利用泵體內真空度抽吸水流時,容許吸程一般不大於7.5米。 ②揚程。即水泵的提水高度。指單位重量的水通過水泵後,能量增加的數值。一般將抽水站進、出水池水面的高度差稱為實際揚程; 加上抽水站管路及其附件(如底閥、彎頭、閘閥等)的水頭損失稱為總揚程。水泵銘牌上所標的揚程,是指水泵在一定轉速條件下效率最高時的揚程,是實際揚程和損失揚程之和。 ③流量。指水泵在單位時間內輸水的數量,也稱輸水量。常用的流量單位有升/秒、米3/秒、米3/小時、千克/秒、噸/小時等幾種。 ④軸功率。指動力機械輸送給水泵軸的功率,即水泵的輸入功率。 ⑤水功率。又稱有效功率。指單位時間內水泵用於輸水的實際功率,即水泵的輸出功率。 ⑥效率。水功率與軸功率的比值即為水泵效率,通常以百分數表示。它是用來衡量動力機械傳送給水泵的能量利用情況的指標,反映出水泵效能的優劣。 ⑦比轉數。表示水泵特性的綜合性參數。通常用nS來表示。nS=3.65nQ1/2H-3/4。式中n為轉速(轉/分),Q為流量(米3/秒),對雙吸式水泵應以Q/2代入式內;H為揚程(米)。水泵的比轉數與水泵的各項參數密切相關。一般離心泵的比轉數較小,因其葉輪直徑大,出口寬度窄,揚程高而流量小;而軸流泵的比轉數較大,因而揚程低而流量大;混流泵則介於兩者之間。常用離心泵的比轉數為30~300,混流泵為300~600,軸流泵為500~1800。兩台幾何相似的葉片泵,其比轉數必然相等。因而可以利用幾何相似模型的試驗數據來預測大型泵的性能參數。
水泵的配套功率
水泵與動力的合理配套對保證水泵的正常運行,以獲得高效率和低能耗具有重要的意義。配套動力機的功率根據水泵的揚程H(米)和流量Q(米3/秒)按下式計算:(千瓦)。揚程H 由幾何揚程Hj和管路損失HS兩項組成,在初步選型時可按HS=(0.1~0.2)Hj估算。 管路確定後根據管道和接頭的類型或尺寸按流體力學方法計算或查表求得。式中K 為功率儲備系數,常用K=1.05~1.3,功率大時取小值;η1為傳動效率,當動力機與水泵直接聯結時η1=1;η2為水泵效率,根據泵型和工況確定。
進出水管與水池
水泵配套的進出水管道直徑D根據下式選用 = 1.13Q1/2V-1/2(米),式中V 為管內流速,一般進水管V ≤2米/秒,出水管V ≤3米/秒。如採用直徑變化的漸變管時,其漸變部分的長度應大於平均直徑的5~7 倍。離心泵和軸流泵的進水管口設在進水池水面以下距離h1處,h1=(1.4~1.6)D1,D1為進水管直徑。軸流泵的葉輪中心線設在進水池水面以下距離h3處,h2≥(0.75~D)D0,D0為葉輪直徑。進水管口離池底的高度h0=(0.5~1)D0。單台水泵的進水池寬度為(2~3)D1。安裝多台水泵的進水池中,相鄰進水管的間距為(3~3.5)D1。進水管至進水池後壁的距離為(1~1.5)D1。為避免浪費揚程,通常將出水管裝在出水池水面以下。中小型水泵出水管下緣至池底的距離約為10~20厘米;出水管上緣至水面的垂直距離為(1~2)V娤/2g,v2為出水流速(米/秒);出水池長度為(6~12)D2。D2為出水管直徑;出水管與池壁的距離為0.2~0.5米。
發展趨勢
對發展農用水泵的要求是提高效率、降低能耗和充分利用自然能源。用一台大泵代替多台小泵可提高機組效率、節約材料、降低能耗和工程造價,且便於實現自動化管理。因此,各種大型軸流泵和混流泵發展較快,最大葉輪直徑分別達到4.6米和6.2米,配套功率最高達1.25萬千瓦,混流泵有取代部分高揚程軸流泵和低揚程離心泵的趨勢。在深井提水方面主要發展潛水電泵,其最大口徑已達1米,有的採用6000伏高壓電機,最大功率達2500千瓦。水輪泵、風力拉桿泵、螺桿泵、各種人畜力驅動的隔膜泵、活塞泵和專用於同噴灌設備配套的水泵等,在中國和其他一些國家也受到不同程度的重視。 轉載請註明出自水泵技術論壇——水泵人網上技術交流專業平台。
我同意樓上的觀點,污水提升泵站是一個整體方案,就好比火車站、污水處理站、核電站等回等。但是,我補充答提升泵井是一個單元操作,好比精餾、吸收一樣的單元操作,是實現某一功能的系統,只包含污水提升泵。換句話說,我們可以說:「我們的污水提升泵站有三個污水提升泵井,兩個水箱,以及配套自動化處理設施具全。其中每個污水提升泵井含有污水提升泵若干。」
最關鍵的是,之所以稱之為「站」,必須把水、電、儀、暖、排等都包括進去,必須形成一個完備的化工操作間。而污水提升泵井則不需要,至少含有一台可以正常運轉的污水提升泵就可以了。
Ⅲ 什麼是污水提升井
污水提升井是為了減少埋深,節約工程預算,將污水提升到一定高度的工程建內築。由於污水管網中重力自流的容原因,污水管網的埋深不斷增加因此設計污水提升井。
污水提升井中的主要設備是污水提升器,污水提升器是一種排水設備,用於地下室、船舶、車輛等遠離排水立管和排水條件不好的場所,能夠將衛生間的生活用水收集處理。通常為一套整體系統,能夠解決部分特殊場所的公共衛生問題。
污水提升泵井主要設置在污水處理廠和污水管網中,在污水處理廠主要是滿足後續處理構築的動力,屬於工藝要求 。污水提升井,主要功能就是提升污水達到一定的高度具有一定的是能滿足工藝要求, 一般就是滿足重力自流要求。
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Ⅳ 污水提升泵站和提升泵井有什麼區別
簡單的來說,污水提升泵站就是直接將污水排入一體式的提升泵站中,泵站將污水內提升到排污管網。而提容升泵井的話,則是在地面挖一個集污井,將污水都排入其中,再用污水泵將污水抽送到排污管網。
孰優孰劣非常明顯,使用傳統集污井收集污水,在一個坑中需要做鋼筋、混凝土、泵坑內的防水處理、泵坑蓋板、防止異味泄漏密封等處理。由於地下室有泵坑,底板還需要降板處理,增加工程難度。而使用了SFA的污水提升泵站,免除了您以上的煩惱,施工便捷,由於是一體式設備,完全密封,沒有異味。低啟動水位,有污水進入自啟動排空,無殘留。
Ⅵ 安裝提升泵需要注意哪些呢
污水提升泵安裝時要注意什麼?
QW/WQ污水提升泵
污水提升泵即泵、機一體,通常設置在集水井(坑)內工作。其安裝方式與其他類型的水泵安裝方法相類似,分成固定式安裝與移動式安裝兩種形式。移動式安裝較簡單,常用於小型水泵的安裝,出水管通常採用軟管。固定式安裝較為復雜,通常用於帶有自動耦合裝置的較大型潛水泵。
1,水泵電源線必須與配套電控箱或相匹配的熱繼電保護連接不得直接與總電源相連,在安裝、維修、更換觸動水泵時,首先切斷電源,嚴禁帶電操作。
2,無論採用自耦導軌還是配用膠管,提泵索鏈和電源線自由垂落不要超過20厘米,超長會被吸入水泵進口切斷
3,採用自耦安裝系統運轉之前,必須將池內污物清理干凈。採用移動式安裝,集水池底部泥漿過稠或雜物過多時,應將水泵上提距池底30厘米以上。
4,無論單台水泵還是雙台並聯,只能採用立卧兩用拍門式或Y型球式止回閥,否則會造成止回閥堵塞或雙泵循環水。
5,水泵使用前需接線試轉,放倒從下部觀察,葉輪逆時針轉為正確;立著通電後,順時針晃動為正確。反轉時可將三相電源中任意兩相倒換,嚴禁反轉運行,否則水泵震動,水量減少噴射無力,反轉運行累計超過二百小時必毀無疑。
6,水泵放入集水池或沿自耦導軌滑入集水池時,必須拉住提泵索鏈緩緩送下,不可拋下或拉著水泵電纜往下送泵
7,水泵電機為水冷式,液位自動開關停泵點應設在水泵頂部。在長期使用過程中,無論自動、手動,都不得頻繁啟動,一般每小時不超過六次為宜。
污水提升泵施工安裝方案步驟
(1)澆築混凝土基礎。機組基礎通常採用標號為C15或C20混凝土澆築,採用一次澆築法施工。為保證基礎承受較大的荷載,通常將基礎做成上小下大的稜台形狀,或與集水井(坑)底板澆成一體,基礎頂面應水平,並預埋地腳螺栓。
(2)導桿及泵座的安裝。吊起泵座,緩慢下降至機組基礎上,泵座上的螺栓孔正對基礎上預埋的地腳螺栓,泵座用水平尺找平後,擰緊地腳螺栓。導桿的底部與泵座採用螺紋、螺栓或插入式連接,頂部與支撐架相連接,支撐架與導桿通常用碳鋼管、不銹鋼或鍍鋅鋼管製成。
(3)泵體的安裝。吊起泵體,將耦合裝置(耦合裝置、水泵及電機通常製成整體設備)放置到導桿內,使泵體沿著導桿緩慢下降,直到耦合裝置與泵座上的出水彎管相連接,要保證水泵出水管與出水彎管進口中心線重合。
污水提升泵施工安裝注意要點
1、潛水排污泵採用液位自動控制裝置進行自動控制。液位自動控制裝置的種類除浮球式液位開關以外,如污水中不含或只含少量懸浮雜質,也可選用投入式壓力感測器及配套二次儀表。安裝在污水池(集水井)內的液位自動控制裝置應盡可能遠離進水口。
2、根據現行有關《規范》的規定,除移動式安裝軟管連接部位採用織物增強橡膠軟管外,潛水排污泵排出管管材可採用硬質給水塑料管、離心鑄造球墨鑄鐵給水管、鋼管、合管等。管材和管件的承壓能力不應小於0.6MPa。
3、用於建築物消防電梯集水坑的潛水排污泵安裝方式,應採用兩台硬管連接固定式或兩台固定自耦式,且集水坑有效容積不小於2.0m3,潛水排污泵額定流量不小於36m3/h。
4、AS、AV、QW(WQ)、JYWQ各種系列潛水排污泵均有移動式安裝和固定式安裝兩種基本形式。可按照建築標准設計圖集01S305《小型潛水排污泵選用及安裝》選用。其中軟管連接移動式安裝僅限於電機功率N≤7.5kW的潛水排污泵及排出管口徑DN≤100mm的場合。
5、在潛水排污泵排出管路上應設置控制閥門、止回閥、可曲撓橡膠管接頭和壓力表。建築標准設計圖集01S305《小型潛水排污泵選用及安裝》中控制閥門推薦採用閘閥,也可根據需要採用蝶閥;止回閥推薦採用球形污水止回閥。
6、單台潛水排污泵重量大於80kg的室內污水池(集水井)檢修孔上方樓板或樑上應預埋吊鉤,供安裝和檢修時提升潛水排污泵用。
Ⅶ 水泵的流量、揚程、功率等參數如何計算和確認
水泵的流量、揚程和功率是選擇和設計水泵時必須要確定的參數。具體的計算世滾方法和確認方式取決於水泵的類型和工作條件。
對於離心水泵,其流量和揚程可以通過下列公式計算:
流量(Q)=π×D²/4×v
揚程(H)=K×Q²
其中,Q為流量,D為泵的進出口徑,v為進口平均旅返凱流速,K為揚程系數。揚程系數是根據水泵的設計和實際測試得到的,通常是根據試驗得到的數據繪制的揚程曲線上的一個點,也可以根據類似相似模型等方法進行計算。
水泵的功率可以通過下列公式計算:
功率(P)=ρ×g×Q×H/η
其中,ρ為水的密度,g為重力加速拆喚度,Q為流量,H為揚程,η為水泵的效率。
對於其他類型的水泵,如排污泵、深井泵等,計算方法和確認方式略有不同,需要根據具體情況進行選擇。
在實際操作中,通常會根據需要的流量和揚程選擇水泵,並在安裝調試過程中進行調整和確認,以確保水泵的正常運行。