看这一篇就足够,水泵的类型和常见故障分析
水泵就是输送液体或使液体增压的机械。
它将原动机的机械能或其它外部能量传递给液体,使液体能量增加,主要用来输送液体包括水、油、酸碱液、乳化液、悬浮液与液态金属等,也可输送液体、气体混合物以及含悬浮固体物的液体。
水泵是一种重要的通用机械,种类繁多,用途广泛,在经济中发挥极为重要的作用,凡是有液体经过的地方,就会有水泵在工作。
如今国内泵种已有2200种左右,国外甚至多达5000种以上,水泵技术已发展到相当高的水平,这些水泵分类的方法也有很多种。
接下来,广州全一泵业有限公司给大家介绍通用的几种水泵分类方法以及水泵类型。
一、按工作原理分类:
1、叶片式泵
1.1叶片式泵可分为:离心泵、混流泵、轴流泵、旋涡泵。
1.2离心泵:单级离心泵(单吸单级离心泵、双吸泵、自吸泵、非自吸单级离心泵)、多级离心泵(节段式多级离心泵、旋涡式多级离心泵)。
1.3混流泵:蜗壳泵、导叶式(固定叶片、可调叶片)。
1.4轴流泵:固定叶片、可调叶片。
1.5旋涡泵:单级旋涡泵、双级旋涡泵、自吸旋涡泵、非自吸旋涡泵。
2、容积式泵
2.1容积式泵可分为:往复泵、柱塞泵、转子泵、隔膜泵、螺杆泵。
2.2往复泵:活塞泵(单缸、多缸)。
2.3柱塞泵:(单缸、多缸)。
2.4转子泵:齿轮式(内啮合)。
2.5隔膜泵:(气动、电动、液动)。
2.6螺杆泵:(单、双、三螺杆)。
3、其它类型泵
射流泵、水锤泵、气体扬水泵、滑片泵、罗茨泵、滚柱泵、液环泵、蠕动泵、凸轮泵、水轮泵和电磁泵等。
二、按用途分类
输送泵、循环泵、消防泵、试压泵、排污泵、计量泵、卫生泵、加药泵、糊化泵、输液泵、消泡泵、流程泵、输油泵、给水泵、排水泵、疏水泵、挖泥泵、喷灌泵、增压泵、高压泵、高温泵等。
三、按行业分类
石油泵、冶金泵、化工泵、油业泵、矿用泵、电力泵、水利泵、水处理泵、食品泵、酿造泵、制药泵、饮料泵、炼油泵、调料泵、造纸泵、纺织泵、印染泵、制陶泵、油漆泵、农药泵、化肥泵等等。
四、按输送介质分类
清水泵、污水泵、海水泵、热水泵、热油泵、稠油泵、机油泵、重油泵、渣油泵、沥青泵、杂质泵、渣浆泵、砂浆泵、灰浆泵、灰渣泵、泥浆泵、水泥泵、混泥土泵、粉末泵、酸碱泵、空气泵、蒸汽泵、氧气泵、氨气泵、煤气泵等。
水泵品牌选择哪家好?
我国四个现代化发展到今天已经取得了傲人的成绩,这中间催生了许多水泵知名品牌厂家,在选择合适的水泵时,只需要安装以下原则,就能选购到比较靠谱的水泵品牌。
1、认清正规水泵生产厂家
用户选择水泵时,最好就是到农机部门认可的销售点,一定要认清正规的生产厂家。
千万不能购买“三五”(即无生产厂家、无生产日期、无生产许可证)的产品,否则出现了问题,用户将会束手无策。
作为水泵用户,由于收到专业知识的局限性很难定夺水泵的好坏,最好的办法就是去咨询水泵方面的专家,还不妨去咨询一些水泵老用户,尤其是那些与自己使用条件相近者,购买这些用户信得过、质量可靠而又比较成熟的产品,不失为一种明智的选择。
同时,应根据当地的电源情况来决定用单相泵还是三相泵。
2、选择满足扬程要求的水泵
所谓扬程就是所需扬程,而并不就是提水高度,明确这一点对选择水泵尤为重要。
水泵扬程大约为提水高度的1.15~1.20倍。如某水源到用水处的垂直高度20米,其所需扬程大约为23~24米。
选择水泵时应使水泵铭牌上的扬程最好与所需扬程接近,一般偏差不超过20%,这样的情况下水泵的效率最高,也比较节能,使用会更经济。
如果铭牌上的扬程远远小于所需扬程,水泵往往不能满足用户的需要,即便能够将水抽上来,水量也是少的可怜。
但反过来,高扬程的水泵用于低扬程时,便会出现流量过大,导致电机超载,若长时间运行,电机温度升高,绕组绝缘层便会逐渐老化,甚至烧坏电机。
3、选择流量合适的水泵
水泵的流量,即出水量,一般不宜选择过大的,否则会增加购买水泵的费用。应该按照需求选用,如用户家庭使用的自吸式水泵,流量尽量选小一些的;如用户灌溉用的潜水泵,就可适当选择流量大一些的。
4、农用水泵的选购关键
4.1要因地制宜选购水泵
常用的农用水泵有3种类型,即离心泵、轴流泵与混流泵。
离心泵扬程较高,但出水量不大,适用于山区与井灌区。
轴流泵出水量较大,但扬程不太高,适用于平原地区使用;
混流泵的出水量与扬程介于离心泵与轴流泵之间,适用于平原与丘陵地区使用。
用户要根据本地的地况、水源和提水高度进行选购。
4.2要适当超标选水泵
确定水泵类型后,要考虑其经济性能,特别要注意水泵的扬程与流量及其配套动力的选择。
必须注意,水泵标牌上注明的扬程(总扬程)与使用时的出水扬程(实际扬程)就是有区别的,这就是由于水流通过输水管与管路附近时会有一定的阻力损失。
所以,实际扬程一般要比总扬程低10%——20%,出水量也相应减少。
因此,实际使用时,只能按标牌所注扬程与流量的80%~90%估算,水泵配套动力的选择,可按标牌上注明的功率选择,为了使水泵启动迅速与使用安全,动力机的功率也可略大于水泵所需功率,一般高出10%左右为宜。
如果已有动力,选购水泵时,则可按动力机的功率选购与之相匹配的水泵。
4.3要严格手续购水泵
选购时要审验“三证”,即农业机械推广许可证、生产许可证与产品检验合格证,只有三证齐全方能避免购置淘汰产品及劣质产品。
水泵常见故障原因分析及处理措施
1、水泵无法启动
首先应检查电源供电情况;接头连接是否牢靠;开关接触是否紧密;保险丝是否熔断;三相供电的是否缺相等。
如有断路、接触不良、保险丝熔断、缺相,应查明原因并及时进行修复。
其次,检查是否就是自身的机械故障,常见的原因有:填料太紧或叶轮与泵体之间被杂物卡住而阻塞;泵轴、轴承、减漏环锈住;泵轴严重弯曲等。
排除方法:放松填料,疏通引水槽;拆开泵体清除杂物、除锈;拆下泵轴校正或更换新的泵轴。
2、水泵发热
2.1、轴承
原因:
1)损坏;
2)滚动轴承或托架盖间隙过小;
3)泵轴弯曲或两轴不同心;
4)胶带太紧;
5)缺油或油质不好;
6)叶轮上的平衡孔阻塞,叶轮失去平衡,增大了向一边的推力。
排除方法:
1)更换轴承;
2)拆除后盖,在托架与轴承座之间加装垫片;
3)调查泵轴或调整两轴的同心度;
4)适当调松胶带紧度;
5)加注干净的黄油,黄油占轴承内空隙的60%左右;
6)清除平衡孔内的阻塞物。
2.2、流量不足。
原因:动力转速不配套或皮带打滑,使转速偏低;轴流泵叶片安装角太小;扬程不足,管路太长或管路有直角弯;
吸程偏高:底阀、管路及叶轮局部阻塞或叶轮缺损;出水管漏水严重。
排除方法:恢复额定转速,清除皮带油垢,调整好皮带紧度;调好叶片角度,降低水泵安装位置,缩短管路或改变管路的弯曲度;
密封水泵漏气处,压紧填料;清除阻塞物,更换叶轮;更换减漏环,阻塞漏水处。
2.3、吸不上水。
原因:就是泵体内有空气或进水管积气,或就是底阀关闭不严灌引水不满、真空泵填料严重漏气,闸阀或拍门关闭不严。
排除方法:先把水压上来,再将泵体注满水,然后开机。
同时检查逆止阀是否严密,管路、接头有无漏气现象,如发现漏气,拆卸后在接头处涂上润螺丝滑油或调合漆,并拧紧螺丝。
检查水泵轴的油封环,如磨损严重应更换新件。管路漏水或漏气。可能安装时螺帽拧的不紧。
若渗漏不严重,可在漏气或漏水的地方涂抹水泥,或涂用沥青拌与的水泥浆。
临时性的修理可涂些湿泥或软肥皂。若在接头处漏水,则可用扳手拧紧螺帽,如漏水严重则必须重新拆装,更换有裂纹的管子。
降低扬程,将水泵的管口压入水下0.5m。
3、水泵剧烈震动
主要有以下几个原因:电动转子不平衡;联轴器结合不良;轴承磨损弯曲;转动部分的零件松动、破裂;管路支架不牢等原因。
可分别采取调整、修理、加固、校直、更换等办法处理。
4、泵配套动力电动机过热
原因有以下四点:
4.1、电源方面的原因。
电压偏高或偏低,在特定负载下,若电压变动范围应在额定值的+10%至-5%之外会造成电动机过热;
电源三相电压不对称,电源三相电电压相间不平衡超过5%,会引绕组过热;
缺相运行,经验表明农用电动机被烧毁85%以上就是由于缺相运行造成的,应对电动机安装缺相保护装置。
4.2、水泵方面的原因。
选用动力不配套,小马拉大车,电动机长时间过载运行,使电动机温度过高;
启动过于频繁、定额为短时或断续工作制的电动机连续工作。应限制启动次数,正确选用热保护,按电动机上标定的定额使用。
4.3、电动机本身的原因。
接法错误,将△形误接成Y形,使电动机的温度迅速升高;
定子绕组有相间短路、匝间短路或局部接地,轻时电动机局部过热,严重时绝缘烧坏;
鼠笼转子断条或存在缺陷,电动机运行1至2小时,铁芯温度迅速上升;
通风系统发生故障,应检查风扇是否损坏,旋转方向是否正确,通风孔道是否阻塞;
轴承磨损、转子偏心扫膛使定转子铁心相擦发出金属撞击声,铁芯温度迅速上升,严重时电动机冒烟,甚至线圈烧毁。
4.4、工作环境方面的原因。
电动机绕组受潮或灰尘、油污等附着在绕组上,导致绝缘降低。
应测量电动机的绝缘电阻并进行清扫、干燥处理;
环境温度过高。当环境温度超过35℃时,进风温度高,会使电动机的温度过高,应设法改善其工作环境,比如搭棚遮阳等。
注意:因电方面的原因发生故障,应请获得专业资格证书的电工维修,一知半解的人不可盲目维修,防止人身伤害事故的发生。
5、水泵的汽蚀现象
水泵的汽蚀就是由水的汽化引起的,所谓汽化就是水由液态转化为汽态的过程手动隔膜泵。
水的汽化与温度与压力有一定的关系,在一定压力下,温度升高到一定数值时,水才开始汽化。
如果在一定温度下,压力降低到一定数值时,水同样也会汽化,把这个压力称为水在改温度下的汽化压力。
如果在流动过程中,某一局部地区的压力等于或低于与水温相对应的汽化压力时,水就在该处发生汽化。
汽化发生后,就会形成许多蒸汽与气体混合的小气泡。
当气泡随同水流从低压区流向高压区时,气泡在高压的作用下破裂,高压水以极高的速度流向这些原气泡占有的空间,形成一个冲击力。
金属表面在水击压力作用下,形成疲劳而遭到严重破坏。
因此我们把气泡的形成、发展与破裂以致材料受到破坏的全部过程,称为汽蚀现象。
6、水泵振动原因分析
水泵振动原因分析导致机组与泵房建筑物产生振动的原因较多,有些因素之间既有联系又相互作用,概括起来主要有以下四个方面的原因。
6.1、电气方面。
电机就是机组的主要设备。电机内部磁力不平衡与其它电气系统的失调,常引起潜水泵振动与噪音。
如异动电动机在运行中,由定转子齿谐波磁通相互作用而产生的定转子间径向交变磁拉力,或大型同步电机在运行中,定转子磁力中心不一致或各个方向上气隙差超过允许偏差值等,都可能引起电机周期性振动并发出噪音。
6.2、机械方面
电机与水泵转动部件质量不平衡、粗制滥造、安装质量不良、机组轴线不对称、摆度超过允许值,零部件的机械强度与刚度较差、轴承与密封部件磨损破坏,以及水泵临界转速出现与机组固有频率一直引起的共振等,都会产生强烈的振动与噪音。
6.3、水力方面。
水泵进口流速与压力分布不均匀,泵进出口工作液体的压力脉动、液体绕流、偏流与脱流,非定额工况以及各种原因引起的水泵汽蚀等,都是常见的引起机组振动的原因。
水泵启动与停机、阀门启闭、工况改变以及事故紧急停机等动态过渡过程造成的输水管道内压力急剧变化与水锤作用等,也常常导致泵房与机组产生振动。
6.4水工及其其它方面。
水泵机组进水流道设计不合理或机组不配套、水泵淹没深度不当,以及机组启动水泵控制阀与停机顺序不合理等,都会使进水条件恶化,产生旋涡,诱发汽蚀或加重机组及泵房振动。
采用破坏虹吸真空断流的机组在启动时,若驼峰段空气挟带困难,形成虹吸时间过长。
拍门断流的机组拍门设计不合理,时开时闭,不断撞击拍门座;支撑水泵与电机的基础发生不均匀沉陷或基础的刚性较差等原因,也都会导致机组发生振动。
水泵常见故障及维修方法:
水泵维修要根据例如以上的水泵故障原因去“对症下药”维修,一般情况下是不建议用户自己进行水泵维修的,可以找厂家技术员或委托专业水泵维修公司进行水泵的检修。
如果是一些常见的小故障,也可以寻找有水泵维修经验的技术人员进行维修,接下来,广州全一泵业技术员分享一些水泵关键组件的维修方法,希望能对用户有所帮助。
1、叶轮的静平衡
水泵转子在高转速下工作时,若气质量不均衡,转动时就会产生一个较大的离心力,造成水泵振动或损坏。
转子的平衡就是通过其上的各个部件(包括轴、叶离心泵的结构轮、轴套、平衡盘等)的质量平衡来达到目的,因此对新换装的叶轮都应进行静平衡校验工作。具体的方法就是:
(1)将叶轮装在假轴上,放到已调好水平的静平衡试验台上。试验台上有两条轨道,假轴可在其上自由滚动。
(2)在叶轮偏重的一侧做好标记。若叶轮质量不平衡,较重的一侧总是自动地转到下面。
在偏重地方的对称位置(即较轻的一方)增加重块(用面粘或就是用夹子增减铁片),直至叶轮能在任意位置都可停住为止。
(3)称出加重块的质量
通常,我们不是在叶轮较轻的一侧加重量,而是在较重侧通过减重量的方法来达到叶轮的平衡。
减重时,可用铣床削或用砂轮磨削(当去除量不大时),但注意铣削或磨削的深度不得超过叶轮盖板厚度的1/3。
经静平衡后的叶轮,静平衡允许偏差值不得超过叶轮外径值与0.25g/mm之积。例如,直径为200mm的叶轮,允许偏差为5g。
2、联轴器的拆装
(1)拆卸联轴器时,不可直接用锤子敲击而应垫以铜棒,且应打联轴器轮毂处水泵联轴器而不能打联轴器外缘,因为此处极易被打坏。
最理想的办法就是用掳子拆卸联轴器。对于中小型水泵来说,因其配合过盈量很小,故联轴器很容易拿下来。
对较大型的水泵,联轴器与轴配合有较大的过盈,所以拆卸时必须对联轴器进行加热。
(2)装配联轴器时,要注意键的序号(对具有两个以上键的联轴器来说)。
若用铜棒敲击时,必须注意击打的部位。
例如,敲打轴孔处端面时,容易引起轴孔缩小,以致轴穿不过去。
敲打对轮外缘时,则易破坏端面的平直度,在以后用塞尺找正时将影响测量的准确度。
对过盈量较大的联轴器,则应加热后再装。
(3)联轴器销子、螺帽、垫圈及胶垫等必须保证其各自的规格、大小一致,以免影响联轴器的动平衡。
联轴器螺栓及对应的联轴器销孔上应做好相应的标记,以防错装。
(4)联轴器与轴的配合一般采用过渡配合,既可能出现少量过盈,也可能出现少量间隙,对轮毂较长的联轴器,可采用较松的过渡配合,因其轴孔较长,由于表面加工粗糙不平,在组装后自然会产生部分过盈。
如果发现联轴器与轴的配合过松,影响孔、轴的同心度时,则应进行补焊。在轴上打麻点或垫铜皮乃是权宜之计,不能作为理想的方法。
水泵流量、扬程、功率、气蚀余量等技术参数含义及计算方法:
1、流量Q
流量就是在单位时间内输送出去的液体量(体积或质量)。体积流量用Q表示,单位就是:m³/s,m³/h,I/s等。
质量流量用Qm表示,单位就是:t/h,kg/s等。
质量流量与体积流量的关系为:
Qm=ρQ
式中ρ——液体的密度(kg/m³,t/m³),常温清水ρ=1000kg/m³。
2、扬程H
扬程就是水泵所抽送的单位重量液体从泵进口处(泵进口法兰)到泵出口处(泵出口法兰)能量的增值。
也就是一牛顿液体通过泵获得的有效能量。其单位就是N·m/N=m,即泵抽送液体的液柱高度,习惯简称为米。
3、转速n
转速就是泵轴单位时间的转数,用符号n表示,单位就是r/min。
4、汽蚀余量NPSH
汽蚀余量又叫净正吸头,就是表示汽蚀性能的主要参数。汽蚀余量国内曾用△h表示。
5、功率与效率
水泵的功率通常就是指输入功率,即原动机传支泵轴上的功率,故又称为轴功率,用P表示。
泵的有效功率又称为输出功率,用Pe表示。它就是单位时间内从泵中输出去的液体在泵中获得的有效能量。
因为扬程就是指泵输出的单位重液体从泵中所获得的有效能量,所以,扬程与质量流量及重力加速度的乘积,就是单位时间内从泵中输出的液体所获得的有效能量——即泵的有效功率;
Pe=ρgQH(W)=γQH(W)
式中ρ——泵输送液体的密度(kg/m³);
γ——泵输送液体的重度(N/m³);
Q——泵的流量(m³/s)
H——泵的扬程(m):
g——重力加速度(m/s2);
轴功率p与有效功率Pe之差为泵内的损失功率,其大小用泵的效率来计量。泵的效率为有效功率与轴功率之比,用η来表示。
2、什么叫流量?用什么字母表示?如何换算?
单位时间内泵的排出液体的体积叫流量,流量用Q表示,计量单位;
立方米/小时,输水线路时(m³/h),升/秒(I/S),
立方米/小时,输水线路时(m³/h),升/秒(I/s),L/s=3.6m³/h=0.06m³/min=60L/min,G=Qρ,G为重量,ρ为液体比重。
例如:某台泵流量50m³/h,求抽水时每小时重量?水的比重ρ为1000公斤/立方米。
解:G=Qρ=50×1000(m³/h·kg/m³)=50000kg/h=50t/h
3、什么叫扬程?用什么字母表示?用什么计量单位?与压力的换算及公式?
单位重量液体通过泵所获得的能量叫扬程。泵的扬程包括吸程在内,近似为水泵出口与入口压力差。
扬程用H表示,单位为米(m)。
泵的压力用P表示,单位为Mpa(兆帕),H=P/ρ、如P为1kg/c㎡,则H=(1kg/c㎡)/(1000kg/m³)H=(1kg/c㎡)/(1000公斤/m³)=(10000公斤/㎡)/1000公斤/m³=10m 1Mpa=10kg/c㎡,H=(P2-P1)/ρ (P2=出口压力 P1=进口压力)
4、什么叫汽蚀余量?什么叫吸程?各自计量单位表示字母?
水泵在工作时液体在叶轮的进口处因一定真空压力下会产生汽体,汽化的气泡在液体质点的撞击运动下,对叶轮等金属表面产生剥蚀,从而破坏叶轮等金属,此时真空压力叫汽化压力。
汽蚀余量,是指在泵吸入口处单位重量液体所具有的超过汽化压力的富余能量。
单位用米标注,用(NPSH)r。吸程即为必需汽蚀余量△h:即泵允许吸液体的真空度,亦即泵允许的安装高度,单位用米。
吸程=标准大气压(10、33米)- 汽蚀余量 - 安全量(0.5米)
标准大气压能压管路真空高度10、33米。
例如:某泵必需汽蚀余量为4.0米,求吸程△h?
解:△h=10、33-4、0-0、5-5、83米。