水泵工作原理及基本構造
2017-08-18 18:44:05
一、水泵的基本構造是由六部分組成的
水泵（water pump）的基本構造是由六部分組成的分別是葉輪，泵體，泵軸，軸承(bearing)，密封環，填料函。
1、葉輪(指裝有動葉的輪盤)是水泵的核心部分，它轉速高出力大，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（experiment)。葉輪上的內外表面要求光滑，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，所以它是傳遞水能的主要部件。
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的體積太多會發熱，太少又有響聲并發熱!滑動軸承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賤，太少軸承又要過熱燒壞造成事故(shì gù)!在水泵運行過程中軸承的溫度最高在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，油質是否發黑，是否進水)并及時處理!
5、密封環又稱減漏環。葉輪進口(entrance)與泵殼間的間隙過大會造成泵內高壓區的水經此間隙流向低壓區，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生磨損。為了增加回流阻力減少內漏，延緩葉輪和泵殼的所使用壽命(lifetime)，在泵殼內緣和葉輪外援結合處裝有密封環，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，填料筒，填料壓蓋，水封管組成。上海凱泉泵業集團有限公司以自主知識產權為核心的技術體系。擁有專利近二百項（其中國家發明專利5項），全國建設行業科技成果推廣項目2項，國家科學技術進步二等獎一項。填料函的作用主要是為了封閉泵殼與泵軸之間的空隙，不讓泵內的水流不流到外面來也不讓外面的空氣進入到泵內。始終保持水泵內的水!當泵軸與填料摩擦產生熱量就要靠水封管住水到水封圈內使填料冷卻(cooling)!保持水泵的正常運行。所以在水泵的運行巡回巡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。
二、水泵的過流部件
水泵（water pump）的過流部件有：吸入室，葉輪，壓出室三個部分。葉輪室是泵的核心，也是流部件的核心。泵通過葉輪對液體的作功，使其能量增加。葉輪按液體流出的方向分為三類：
(1)徑流式葉輪(離心式葉輪)液體是沿著與軸線垂直的方向流出葉輪。上海凱泉泵業集團有限公司以自主知識產權為核心的技術體系。擁有專利近二百項（其中國家發明專利5項），全國建設行業科技成果推廣項目2項，國家科學技術進步二等獎一項。
(2)斜流式葉輪(混流式葉輪)液體是沿著軸線傾斜的方向流出葉輪。
(3)軸流式葉輪液體流動的方向與軸線平行的。
葉輪按吸入的方式分為二類：
(1)單吸葉輪(即葉輪從一側吸入液體)。
(2)雙吸葉輪(即葉輪從兩側吸入液體)。
葉輪按蓋板形式分為三類：
(1)封閉式葉輪(指裝有動葉的輪盤)。
(2)敞開式葉輪。
(3)半開式葉輪(指裝有動葉的輪盤)。上海凱泉泵業集團有限公司與上海交大、江蘇大學等近10所高等院校和研究所建立了長期的戰略合作關系，形成了以自主知識產權為核心的技術體系。
其中封閉式葉輪應用很廣泛，前述的單吸葉輪雙吸葉輪均屬于這種形式。
三、水泵的工作原理
水泵的工作原理是：水泵所以能把水送出去是由于離心力的作用。水泵在工作前，泵體和進水管必須罐滿水行成水狀態，當葉輪快速轉動時，葉片促使水很快旋轉，旋轉著的水在離心力的作用下從葉輪中飛去，泵內的水被拋出后，葉輪的中心部分形成水區域。水原的水在大氣壓力(或水壓)的作用下通過管網壓到了進水管內。這樣循環不已，就可以實現連續抽水。在此值得一提的是：水泵啟動前一定要向泵殼內充滿水以后，方可啟動，否則將造成泵體發熱，震動，出水量減少，對水泵造成損壞(簡稱 ;氣蝕 ;)造成設備(shè bèi)事故!
水泵的種類很多，分類方法常見的有以下幾種方式1按葉輪吸入方式分：單吸式水泵雙吸式水泵。2按葉輪數目分：單級水泵
多級水泵。3按葉輪結構分：敞開式葉輪水泵半開式葉輪水泵封閉式葉輪水泵。4按工作壓力分：低壓水泵中壓水泵高壓水泵邊立式水泵。
四、下面介紹水泵的幾條重要的性能曲線。
水泵的性能參數如流量Q揚程H軸功率N轉速n效率η之間存在的一定的關系。他們之間的量值變化(biàn huà)關系用曲線來表示，這種曲線就稱為水泵的性能曲線。
水泵的性能參數之間的相互變化關系及相互制約性：首先以該水泵的額頂轉速為先決條件的。
水泵性能曲線主要有三條曲線：流量—揚程曲線，流量—功率(指物體在單位時間內所做的功的多少)曲線，流量—效率曲線。
A、流量—揚程特性曲線
它是水泵的基本的性能曲線。比轉速小于80的水泵具有上升和下降的特點(既中間凸起，兩邊下彎)，稱駝峰性能曲線。比轉速在80～150之間的水泵具有平坦的性能曲線。比轉數在150以上的水泵具有陡降性能曲線。一般的說，當流量(單位:立方米每秒)小時，揚程就高，隨著流量的增加揚程就逐漸下降。
B、流量—功率曲線
軸功率(指物體在單位時間內所做的功的多少)是隨著流量而增加的，當流量Q=0時，相應的軸功率并不等于零，而為一定值(約正常運行的60%左右)。這個功率主要消耗于水損失上。此時水泵（water pump）里是充滿水的，如果長時間的運行，會導致泵內溫度（temperature)不斷升高，泵殼，軸承會發熱，嚴重時可能使泵體熱力變形，我們稱為 ;悶水頭 ；此時揚程為最大值，當出水閥逐漸打開時，流量就會逐漸增加，軸功率亦緩慢的增加。
C、流量—效率曲線
它的曲線象山頭形狀，當流量為零時，效率也等于零，隨著流量的增大，效率也逐漸的增加，但增加到一定數值之后效率就下降了，效率有一個最高值，在最高效率點附近，效率都比較高，這個區域稱為高效率區。
五、合理配置、安全運行、優質供水
以上四個方面了解了水泵構造，工作原理、特性曲線以后，如何合理配置電機水泵的功率，是保證水泵的安全運行，優質供水，降低生產成本的關鍵，合理配置水泵功率，發揮水泵最佳工作區域的安全運行，我廠供水的實際情況，足已說明設備合理配置的重要性、可靠性和經濟性。
1、機泵設備合理配置的重要性。水廠的主要任務是保證全市人民的生產和生活用水，南廠原來日最大供水量90萬噸，進水量、出水量能滿足地區壓力，但最近十年時間，隨著市政動遷，用水大戶的遷移，供水量日趨減少，隨著人民生活質量提高，對水質的需求(xū qiú)越來越高，出廠水達到0.3NTU,
如何確保優質供水，企業采取了一系列措施：(a)調整機泵設備的合理配置(deploy)，實行人機最佳組合。上海凱泉每年以銷售總額的5%，用于技術創新和新產品研發。引進了世界先進的CFD流體力學專業內流場分析、CAE有限元理論計算及CIMATRON三維CAD、CAM、CAE、FMS等研究設計軟件系統。(b)加大科技創新，投入大量的資金改造原來落后的凈水設備。(C)投入資金、改造舊設備、老管網，提高(tí gāo)水力條件，安裝靜態混合器等。(D)安裝四十臺儀表，運用現代化監測系統，對水質進行全過程的監測和控制，確保優質水。這些措施充分說明了機泵設備和凈水設備合理配置的重要性。
2、機泵設備安全運行的可靠性。為了確保機泵設備安全運行，企業對機泵設備管理更加規范，每年一次的大檢修，每月一次的二級保養，每日一次的一級保養制度，這些ISO9002質量管理，是保證機泵設備安全運行的各項措施，為了保證安全運行的可靠性，操作(operate)工人的技術素質的培訓（作用:知識傳遞、技能傳遞、標準傳遞)、提高，安全操作規程執行都要嚴格執行，這些安全操作制度的落實，是確保機泵設備運行的可靠性的保證。
3、機泵設備(shè bèi)安全運行的經濟性。一談到經濟性就是企業制水的成本，包括電、礬、氯、氨，要以最安全的運行方式，最佳的調度模式(mó shì)，最低的制水成本，來控制企業的經濟活動，提高經濟效益，在這方面企業已經積累了一定經驗。如：最安全的運行方式，上海的城市供水管網是互通的，有公司中心調度室來控制地區的供水壓力，過高容易造成爆管，給人民、國家造成財產損失，水壓過低，影響部分用戶的用水，造成企業的不良形象。因此，白天保持地區的壓力是30—35千帕左右，夜間地區壓力保持在30以下千帕。根據管網壓力的要求，白天開高揚程機泵，夜間開高、低揚程組合，有效地控制了出廠水壓力，保證了地區管網和賓館高樓的用水，采用這些最佳的機泵組合，既節約了電耗，又合理地控制了壓力，這些方法保證了機泵設備安全運行的經濟性。
隨著科技的不斷發展，水泵的現代化程度也不斷提高，減少了許多的人為管理操作。上海凱泉每年以銷售總額的5%，用于技術創新和新產品研發。引進了世界先進的CFD流體力學專業內流場分析、CAE有限元理論計算及CIMATRON三維CAD、CAM、CAE、FMS等研究設計軟件系統。現在大多采用計算機監控的自動操作模式，這也就對操作人員的自身素質提出了更高的要求。因為一臺水泵的異常狀況會影響到整各供水系統的網絡，造成嚴重的后果。經過幾年的實際工作和理論的學習，把所學的知識運用到實踐工作中去，合理安排好水量的分配和調度，利用各臺水泵的特性使用(shǐ yòng)最少的功率達到水泵的最大出水量，達到最佳運行狀態(zhuàng tài)。并做到安全，優質，低耗供水!
水泵工作原理