离心泵的工作原理是通过叶轮的扭转产生离心力,叶轮槽道中的水在离心力的作用下甩向外围流进泵壳,叶轮中心压力降低,吸水井中的水在进水管压的作用下流人叶轮,从而不断地吸水供水,螺旋形泵壳也要完成把从叶轮甩出的水的动能大部分酿成压力能、平稳地引向送水管道的任务。在水泵的运行过程中,叶轮带动液体在泵内扭转,叶轮外外貌与液体、液体与泵壳、运动液体内部都有磨擦损失,另有液体运动的漩涡损失、冲击损失,在泵体内循环流动的液体因克服间隙阻力消耗掉的容积损失等。由于泵内的各类损失,水获得的有效功率总是小于轴功率。只有尽可能地削减泵内的各类损失,才能提高水泵的运行效率。在离心泵的三大损失中,机械损失和水力损失都与泵过流面的粗糙度有直接关系,过流面越粗糙,损失越大。对于中低比转速的离心泵,损失更紧着张,当n1=30时,占机械损失首要部分的圆盘磨擦损失可增大到接近有效功率的30%。如能减小与液体直接接触的过渡面、叶轮外外貌的粗糙度,则可显著削减泵内的机械损失和水力损失。基于上述原理,施用超滑金属涂料,可以达到减小外貌粗糙度从而降低水泵功率损失的目的。
由于受泥沙,水流的冲洗,介质的腐蚀,水泵叶轮会逐渐磨耗、腐蚀。叶片外貌常形成沟槽或条痕,或受空蚀破坏,叶片出现蜂窝状的窟窿,甚至穿孔。要是叶片铸造时就带有气眼、砂眼或夹渣,运行后外貌容易出现气眼,甚至裂缝。水泵叶轮的修复有多种方法,叶轮汽蚀修补的方法较多,如接纳arc高分子复合材料涂护、粉末喷涂(焊)、环氧树胶涂护和橡胶、尼龙复合材料修补等,另有接纳不锈钢镶嵌、堆焊等。接纳环氧树胶高分子材料涂护具有动工方法简单、价格低廉等优点,而且效果好。通过优化配比,有针对性地调整材料的性能指标,显示出高强度的粘接力和吸收冲击能量的韧性,具有很高的抗汽蚀、磨蚀破坏的强度和硬度。
(1)铜丝修补法
对于针孔状的汽蚀,只要其窟窿没有连接成片,可用红铜丝打人针孔,用锉刀锉光即可。处理前要先用磨光机清除叶片外貌铁锈、污物,然后用氧一乙炔焰吹除气眼内杂物,再向孔内填充适当粗细的红铜丝,同时用尖手锤敲击,将红铜丝挤压、挤实到孔中,最后用锉刀锉平。
(2)气焊修补法
将叶轮放在炭火上加热到400-500℃,在补焊处挂锡,再用氧一乙炔焰把黄铜丝熔到需要修复的沟槽或窟窿中,焊完后移去炭火,用石棉板覆盖保暖,让叶片缓慢冷却,以免产生裂纹。焊补后用锉刀按原有轮廓线进行加工修整。
(3)速度完成钢修补法
速度完成钢是一种固化前为胶泥状的粘接修补药,固化后的强度高、硬度高、不收缩、不锈蚀,合适对钢、铁等金属材质出现的气眼、裂纹、砂眼等处填充与修补,具有较强的黏合效果。修补前,将拟修补处周围的浮锈、污物等清理干净,并粗糙化。取出速度完成钢塑料管中的胶体,将胶体内芯与外皮两种不同颜色的材料用手快速充实揉和成一色(约1~2min),达到发烧柔软为好。在速度完成钢胶体要凝集前,使劲粘牢到修补处,并随胶体固化过程使劲(手或工具)多次压实,增强胶与叶片的黏着力。速度完成钢硬化后,用锉刀锉平。
⑷环氧树胶修补法
按配合比、顺序取适量环氧树胶、乙二胺、邻苯二甲酸二丁酯、丙酮放在玻璃器皿中混合、拌匀。拌和时注意胶黏剂的粘稠度,适量添加丙酮用量。配制好的环氧树胶最好在20-30min内用完。用羊毛刷蘸取环氧树胶,刷涂叶片外貌砂眼、气眼处,刷涂时用尖锥轻轻挤出砂眼、气眼中间的气泡,尽量涂匀涂实,同时用刮板轻轻刮平压实。待环氧树胶1-2h固化后,再刷涂2~3遍。最后一遍涂刷时,务必使叶片外貌光滑平顺。涂刷结束后,叶轮放在20-30℃及相对湿度较低的环境下,逐步养护48h。待环氧树胶完全固化后,用锉刀或磨光机对叶轮轮廓线和面层上的凸起进行修整。
⑸堆焊修补法
堆焊前,用砂轮儿机打磨空蚀部位,清理外貌的铁锈、杂物,直至露出光亮的金属本体,以使堆焊层和叶片结合更加牢固。清理后,将叶轮放入炭火中进行预热。接纳和叶片材质相同的焊条或不锈钢焊条,要不脱皮、不破损,保持干燥,去除水分,以免堆焊中产生气眼。堆焊时,要采取往返焊,也可采取分层交叉压焊,每一次堆焊量要少,防止叶片受热集中,产生应力变形。补焊后,用磨光机对叶片进行修整。修复后的叶轮,必需进行静平衡实验。以免叶轮高速转动时,由于附加剧量的不平衡而产生离心力使水泵发生振动。
离心泵效率
水泵的运行实践表白,现有泵的品种不可能完全顺应各类情况的运行需要。因此,在施用中会出现泵的性能与实际需要不相顺应的情况,这会使泵长期处于远离设计工况下运行,其成果是加快了泵的损坏和增加了泵的耗电量,同时也降低了泵的不变性和可靠性。
&n工业泵bsp;设备的不断更新,老式设备的安全和经济状态更不克不及顺应这种发展的要求,要使现有的泵顺应不锈钢泵实际需要,就必需接纳最新技术和根据各类具体条件对各类型泵进行必要的改进,这就要求从事水泵工作的职员,掌握一些必要的设计和改进知识,做好对水泵的改进工作。
水泵的改进,是要根据施用单位的实际情况,切实解决水泵在安全和经济运行方面存在的问题。水泵的改造任务凡是有以下几个方面。
①对早期的老型泵进行改造。一些泵常因流道型线分歧理而效率较低和出力不足。例如具有圆柱形叶片的循环水泵和给水泵,这些泵效率很低,但至今还在施用着。
②对效率不高的泵进行改造。如目前给水泵普遍存在运行经济性较差的问题,凡是需要从改进水力设计、提高铸造工艺和加工组装工艺等多方面着手,才能收到较大的改进效果。
③对运行条件和泵的设计工况相差较大的泵进行改造。例如有些循环水泵运行在远低于设计扬程的工况下,也有些凝结水泵因出力过大,经常处于汽蚀的情况下运行,以致使水泵的运行效率低,叶轮损坏快。
④对于水泵的常损部位,进行结构改造和改换材料,以提高安全性和削减维修工作量。
合理地拟定改进原则,是决定改进效果和改进工作进展速率的重要环节,这就要求从现实条件起航,采取随机应变的矫捷方法,从整体和长远考虑来确定改进工作的一些重要问题。下面以火电厂给水泵为例,介绍改进方案的几个首要原则。
①合理确定泵的出力。首先是摸清给水域统的阻力,并消除阻力过大的异常现象。然后,根据运行上的要求确定出安全而经济的系统压力,再考虑各类不利因素共同影响下全厂的最大给水量,最后,根据总给水量对各台泵改造后的出力进行设置,使达到在保证安全的前提下,系统处于低水压下运行的运行工况与泵的最佳工况(高效区)相吻合。
②削减改进工作量。应尽可能只限于改换通流部件,或对有些泵通过具体分析,只要不明显影响经济效果,能保留原有通流部件就更好。
③用好型线。接纳磁力泵理论计较和模子实验紧密亲密配合的方法,选用可靠的高效型线,并保证在可能低的进水压力下,无汽蚀现象。
④合理选用材料。在能够维持四年以上的运行寿命下,尽量选用低价易铸的铸铁,从近几年有些单位的运行实践证明,对于两极电机拖动的给水泵,叶轮外径不超过280mm时,可以选用耐磨铸铁。外径再大就必需选用不锈钢材料。从国产泵的结构特点和目前多数单位维修和运行程度来分析,水封部件(如叶轮口环和导叶心环)选用高号铸铁(ht30-54)还是合理的。
⑤在电机出力允许的情况下,尽量发挥电机的潜在力量。
为了确保电机的寿命,一般情况下要求电机的出力限定在95%的额定容量以下。只有在特别需要而又有可靠的实验数据下,才允许电机超出力运行。
近些年来,有很多单位对水泵进行了改造,成果使水泵在安全和经济运行方面均收到了很大的效果。
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