水泵装置（共9篇）
水泵装置 篇1
1 概述
五家子泵站位于吉林省白城市境内, 是引嫩入白工程的一部分。泵站设计流量38.46 m3/s, 净扬程范围在7.85～9.83m, 设计净扬程8.93m, 年利用小时数2623h, 选用五台1900HDQ-9.6型全调节混流泵, 配套电机功率1500 kW。
2 机组机型选择
机型选择。五家子灌溉泵站设计流量38.46 m3/s, 最小流量16.76m3/s, 净扬程范围在7.85～9.83 m之间, 适合本泵站的泵型有立式混流泵和立式轴流泵, 综合分析比较如下:
轴流泵属高比转速叶片泵, 适用于低扬程区段, 其特点是流量大, 但高效区较窄, 效率受扬程的变化影响较大, 轴流泵在关死点其输出功率最大, 通常不宜在小流量范围内运行, 采用闸门断流易过载, 安全可靠性劣于混流泵, 从国内近期运行的大型泵站统计资料来看, 设计扬程在6m以下采用轴流泵, 6m～8m属于混流泵和轴流泵交界区域, 8m以上采用混流泵为主。
混流泵比转速比轴流泵低, 适应于较高扬程区段, 其特点是流量较大, 高效区较广, 空蚀性能和运行稳定性较好, 能更好地适应流量变化要求, 混流泵功率曲线比较平坦, 关死点功率较小, 小流量运行稳定, 闸门断流不易过载, 混流泵与轴流泵相比, 在扬程、过流面积、流速相同的情况下, 混流泵叶轮产生的轴向水推力小于轴流泵, 电机推力负荷较小。因此本站采用立式导叶式混流泵。
水力模型选择。水力模型选择应遵循以下原则:
水泵在平均扬程附近运行时有较宽的高效区, 水泵在设计扬程运行时除满足设计流量外尚有较高效率且能满足规范对水泵装置效率的要求;水泵在扬程上要有一定的潜力;水泵的空蚀性能好, 水泵能在较小的淹没深度下满足较低运行扬程安全运行, 以保证机组检修次数最少。
五家子泵站净扬程范围在7.85～9.83之间, 选择比转速在400～600的水力模型比较合适, 表-1列举了近期收集到的国内优秀水力模型资料, 从表中可以看到, M350HDM-60、JHM-520水力模型较优, 经详细比较, 两个水力模型抗空蚀性能相差不多, JHM-520水力模型效率较高, 高效区与该泵站运行区域比较吻合, 同时了解该水力模型已在实际工程中使用, 有一定的可靠性, 因此, 选择JHM-520作为推荐的水力模型。
3 机组参数
经公开招标, 五家子泵站中标单位选用了JHM-520水力模型, 水泵型号为1800HLQ-9.6, 叶轮直径D=1650mm, 转速n=250r/min, H=8.93m, Q=16.76m3/s。通过模型装置试验, 泵段参数与装置参数有一定差距, 在D=1650mm, 转速n=250r/min下, 平均扬程下偏离水泵最优工况, 根据模型装置试验参数, 调整水泵参数, 增大叶轮直径为D=1750mm, 转速降至n=214.3r/min。
4 进出水流道优化水力计算
为五家子泵站能安全高效运行, 建设单位委托扬州大学水利科学与工程学院对该泵站进、出水流道优化水力设计三维流动数值进行模拟计算, 确定肘型进水流道和平直出水流道形式及控制尺寸。
5 模型装置试验
基于五家子泵站具有流量大、扬程高、变幅较大等特点, 目前国内可供选择的模型较少, 为保证五家子泵站选型的先进性和可靠性, 进行装置试验, 以验证水泵装置性能和汽蚀性能, 并根据试验结果复核水泵安装高程和电机功率。
试验台。该工程模型装置性能试验是在中水北方勘测设计研究有限责任公司的南水北调工程水泵模型同台对比试验台上进行, 该试验台能够进行水力机械各项水力模型试验, 适用的模型转轮直径250～460mm。
水泵模型。装置模型设计特征参数
编号HL-2008-01
转轮直径Dm=320mm
轮毂直径DL=270 mm
轮毂比0.844
叶片数4
导叶数7
模型试验结果
a.模型效率试验结果
在能量试验时, 采取定转速变流量 (变流量) 进行能量特性试验。试验转速为1300r/min, 零流量和小流量试验采用转速降至750r/min进行试验, 试验结果将试验转速换算到统一转速为1450r/min。HL-2008-01水泵模型试验其综合特性曲线见附图1-2。换算成原型的综合特性曲线见附图1-3、图1-4。
由水泵模型试验综合特性曲线看出:HL-2008-01水泵的最优转角为0?, 相应模型效率η=84.30%, 流量Q=385.368 l/s, 扬程H=13.820m, 比转速ns=458.4。不同叶轮转角的最优效率点参数见表-2。
b.模型空化试验结果
空化试验是采用抽真空法, 取水泵效率下降1%时的空化余量作为临界空化余量。在模型泵的工作范围内, 至少应对包括小流量点、规定流量点及大流量点在内的每个水泵模型不同叶轮转角作5表-2 HL-2008-01水泵模型不同叶轮转角的条空化曲线, 以便绘制等临界空化余量曲线。水泵模型临界空化余量曲线见附图1-3虚线所示。
c.模型飞逸特性试验结果
此次飞逸特性试验采用电机与扭矩仪脱开, 辅助泵反向供水的方法测量模型泵在飞逸时达到的转速。
对本次飞逸试验进行了5个叶片安放角的飞逸转速试验, 其单位飞逸转速见图1-1
d.进口流道压差测流试验
在进水流道肘管上布设一个测压点接压差传感器低压侧, 进水箱上压力引出点接压差传感器高压侧, 进行进水流道压差测流试验。
压差与流量之间呈良好的幂指数关系, 流量Q=124× (δh) 0.5373。
e.试验验收
专家组认为, 该试验满足验收要求, 该装置模型可用于五家子泵站, 根据试验结果, 建议增大叶轮直径, 降低水泵转速, 适当降低安装高程。经复核计算, 叶轮直径由原来1650mm增至1750mm, 转速由原来250r/min降至214.3r/min, 安装高程降低0.5m。
6 结语
对于叶轮直径较大的轴流或混流泵, 首先选择优秀叶轮非常重要, 其次模型装置试验是非常必要的, 通过装置试验, 以验证水泵装置性能和汽蚀性能, 根据试验结果复核水泵安装高程和电机功率, 为泵站安全稳定运行提供了必要的保证。
摘要：本文通过五家子泵站机组机型选择, 介绍交界扬程段混流泵与轴流泵的比较, 以及通过装置试验, 验证水泵装置性能和汽蚀性能, 并根据试验结果复核水泵安装高程和电机功率, 为泵站安全稳定运行提供必要的保证。
关键词：机组机型,混流泵,轴流泵,装置试验
水泵装置 篇2
水泵房噪声大，水泵房噪声扰民问题日益突出，我们佳绿环保也经常接到关于水泵噪声的电话咨询，下面我们就来给大家分析水泵噪音治理，水泵房噪声处理的措施有哪些?
水泵噪音治理，水泵房噪声处理措施
1、吸声措施
水泵房的墙壁、天花板布置吸声材料或结构，布置面积一般应不低于水泵房内总表面积的50%，降噪系数NRC应不低于0.6。吸声材料或结构应稳固可靠，寿命长。
2、隔声措施
空气传声治理相对来说较为简单，水泵产生的空气声一般噪声不超过85dB(A)，一般水泵房与居民室内至少有一层楼板间隔，其隔声量一般都在50dB以上，有利于减弱空气传声。当前国家对居民室内及办公场所的声环境要求越来越严格，因此需要进行专业的隔声设计、采用恰当的隔声措施、选择优质的隔声材料以及专业的施工队伍。
3、水泵及管道的振动控制
a.水泵的基础采用柔性基础，如加装减振器、隔振垫等。水泵的减振器一般采用橡胶减振器、弹簧阻尼复合减振器、橡胶隔振垫等，其原理是使水泵与基础形成柔性连接，减弱水泵振动向基础的传导。当水泵房布置与建筑的中间楼层时，大功率水泵的基础下还可以采用浮筑隔声地面，但更多的适用于新建工程。若水泵振动比较强时，优选浮筑地面的做法，因为浮筑地面的减振效果更好，能起到减振作用的频带也更宽。
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b.管道支架做减振处理一般的管道支架与地面的连接均为硬连接，导致管道的振动传递到建筑结构，在支架下面做好减振处理，能较好的阻止振动能量向建筑结构的传播。
c.管道穿墙处理一般管道与墙体是硬连接，管道振动的能量相当一部分传递给了建筑结构，所以要对管道与墙体进行脱开处理，阻止能量的传递。
水泵进、出管及供水管穿越墙体之前上设置挠性橡胶接管。在水泵选择上可以选择低转速水泵、屏蔽泵或无负压供水设备;平时使用过程中加强水泵机组的维护保养等。
水泵装置 篇3
唐山市曹妃甸供水有限责任公司承建的曹妃甸供水工程是负责向曹妃甸工业区提供生产和生活用水的供水单位，供水工程包括取水工程、输水工程、净水厂工程三部分，其中取水工程——取水泵站一期工程于2005年年初开工建设，2006年底建成投入使用。取水泵站四台离心式水泵为上海凯士比水泵有限公司生产，水泵型号为RDLVDJ500-790A，额定流量3420m3/h，额定扬程60m。
离心式水泵主要零部件包括叶轮、泵轴、泵壳、泵座、轴封装置、减漏环、轴承座、联轴器等，其中轴封装置的选材对整个水泵运行工况起着重要作用。其原理为：泵轴穿出泵壳时，在轴与壳之间存在间隙，当间隙处的液体压力大于大气压力时，泵壳内的高压水就会通过此间隙漏入泵内，从而减低泵的吸水性能。轴封装置正是为解决此问题而在泵轴与壳之间设置的密封装置，可分为填料密封和机械密封两种，目前我公司选用的水泵轴封装置为密封软填料。
2、密封软填料的优点：
密封填料在离心泵中得到广泛应用。目前公司泵站水泵轴封装置选用的密封填料为美国奥赛罗公司生产的软填料（型号为OTH-020A），相对于传统意义上的盘根密封，软填料密封有如下优点：
2.1密封效果好，基本上可以达到零泄漏。
2.2由于软填料与轴无相对运动，不会对轴和轴套造成磨损。
2.3 由于无介质泄漏，并且软填料层间的摩擦系数小，可提高泵的工作效率，达到节能效果。
2.4 不受规格尺寸影响，安装简便，方便快捷。
3、密封软填料在运行中存在的问题
密封软填料虽具有上述优点，但在水泵运行中也发现，水泵填料盒处温度较采用盘根填料温度偏高，。分析原因：虽然软填料摩擦系数比传统的盘根小，但是使用软填料后，水封管的水不能进入填料盒内部冷却，软填料摩擦产生的热量全部传导到填料盒及泵轴上面，然后靠自然散热把热量散发出去。原理示意图如下：
4、盘根填料在运行中存在的问题
我公司目前使用的盘根为油浸石棉盘根，它具有耐热性、柔软性好、强度高等优点，但它也有致命的缺点：编结后表面粗糙、摩擦系数大、有渗漏现象，另外使用久了浸入的润滑剂容易流失。在实际生产中，经常出现这样的状况：新修好的设备，开始运行时轴封状况良好，但用不了多久，泄漏量便不断增加，调整压盖和更换填料的工作也逐渐频繁，运转不到一个周期，轴套就已磨损成花瓶状，严重时还会出现轴套磨断，并且减漏环后面更换不到的盘根均已腐烂，无法起到密封作用。
总的来说，盘根填料具有如下缺点：
4.1盘根填料与轴直接接触，且相对转动，造成轴与轴套的磨损，所以必须定期或不定期更换轴套。
4.2为了使盘根与轴或轴套间产生的摩擦热及时散掉，盘根密封必须保持一定量的泄漏，而且不易控制。
4.3盘根与轴或轴套间的摩擦，造成电机有效功率降低，消耗电能，有时甚至达到5%-10%。
5、防止离心水泵泄漏最为关键的措施是：
5.1合理选择密封填料；
5.2设计合理的密封腔体，调整适当的密封压紧力。
6、改造方案
为解决密封软填料在离心水泵运行中的实际问题，经反复研究實验，我们对填料方式进行了改进，采用密封软填料与盘根相结合的方式，改造后的填料结构如下图：
7、改造后的安全经济效果：
改造后，通过调整水封管阀门调节压盖处渗水量，压盖适当压紧，这样既利用了软填料无泄漏、摩擦系数小的特点，又保证了散热，通过改进，冷却效果很好，经总结；
7.1改造后水泵上导轴承的温度普遍降低了2—3℃，提高了运行的可靠性；
7.2减少了泵的内漏，消除了泵的外滴，填料压盖处可保持长期不滴漏，节约了一定量的水。
7.3延长了泵的连续运行时间，减少了泵的故障，节约了人工和维修费。
7.4密封效果延长一倍以上。
7.5降低了密封的功耗，提高了泵的效率，节约运行电费的效果明显。
7.6由于软填料价格偏贵，原来每台机组要用一盒填料（价格将近5000元），使用周期为3至6个月，现在四台机组总共用一盒软填料，增加盘根的投资才200元左右（摘自2008年工作总结，可以参考）节省了大量的软填料，提高了经济效益。
改装后的水泵试验效率为82.6%，改装前试验效率为81.2%，泵的轴功率由650KW降低为641KW,每小时节点9kw*h，一年按照300天连续计算，可以节点9*24*300=64800kw*h，工业电价按照1.1元/kw*h计算的话，每台泵可以节约64800*1.1=71280元。传统填料密封轴套每半年换一次，填料一般三个月换一次，采用本文的新型方法后一年换一次轴套，填料六个月换一次，这样可以节约5000元资金，每台泵一年可以节约电费与配件费用71280+5000=76280元。
以我单位目前运行方式为例，为了保证曹妃甸工业区首钢在内的所有工业用水情况，我厂一年中平均使用水泵在两台左右，一年可以为单位节电71280*2=142560元，一年可以节约运行配件5000*2=10000元，总共节约152560元，（不包含人工费用），经济效益显著。
将此新型填料密封机理运用到其它单级单吸离心泵上同样可行。
8、改造后的建议及小结
为了保证软填料的特点在离心泵中能否保持，在选材时应考虑具备如下条件：
8.1有一定的塑性，在压紧力作用下能产生一定的径向力并与轴紧密接触。
8.2有足够的化学稳定性，不污染介质，填料不被介质泡胀，填料中的浸渍剂不被介质溶解，填料本身不腐蚀密封面。
8.3填料自润滑性能良好，耐磨，摩擦系数小。
8.4轴存在少量偏移时，填料应有足够的浮动弹性。
8.5制造简单、填装方便
为此，需要经常对填料的压紧程度进行调节，使填料中的润滑剂在运行一段时间而有所流失之后，再挤出一些润滑剂，同时补偿填料因体积变化所造成的压紧力松弛。当然这样经常挤压填料，最后将使浸渍剂枯竭，所以定期更换填料是必要的。此外，为了维持液膜和带走摩擦热，有意让填料处有少量泄漏也是必要的。
9、结束语
（1）、对我公司使用的离心式水泵轴封装置的软填料密封与盘根相结合的改进方法最优，离心式水泵轴封装置应首选之。
（2）、我公司按上述改进方法对现有四台离心式水泵轴封装置进行了改造，降低了泵轴温度，提高了水泵运行的稳定性、安全性与经济性。
（3）、我公司取水泵站运行班组通过运行实践自行摸索出的水泵轴封装置改造方案，对水泵运行的安全经济型大有指导作用，此做法亦值得兄弟供水公司借鉴。
（4）、引起水泵泵轴温度升高以致水泵运行故障的原因很多，工作中要不断摸索其他方法，提高水泵运行工况。
参考文献
[1]《水泵及水泵站》高校推荐教材中国建筑工业区出版社 1998
[2]《给水工程》高教推荐教材水电出版社出版 1999
[3]《取水泵站运行规程》唐山市曹妃甸供水有限责任公司 2007
[4]《岗位培训教材》唐山市曹妃甸供水有限责任公司 2008
一种油田污水泵密封装置的设计 篇4
在石油开采时, 需及时注水以保持地层压力, 维持正常的渗透率, 实际生产中, 为节约用水和减少环境污染, 往往将从原油脱水过程中分离出的污水经油水分离、脱氧、脱菌处理后回注油层。由于污水的反复利用, 其悬浮物、人工添加剂含量以及矿化度等都比较高。当用离心泵输送这一介质时, 其中的矿物质及添加剂往往会在密封装置上析出, 降低密封效果;其固体颗粒也会对密封装置造成过度磨损, 使离心泵的泄漏增加, 寿命缩短, 严重时还会产生事故。为此, 设计了一种油田污水泵泵送型密封装置。
2 结构与原理
2.1 结构设计
泵送型密封装置的结构如图1所示。
2.2 工作原理
当螺旋随泵轴旋转时, 液体摩擦力作用在螺旋槽内的液体上, 使之产生轴向反压, 并使液体沿轴向流动, 阻止液体的泄漏。由于螺旋密封部分产生的轴向反压的大小与螺旋的转速、结构及尺寸有关, 设计时, 可根据被密封介质压力的大小把螺旋密封部分的泵送反压设计成大于被密封介质压力, 并在螺旋密封的左端通以清水, 由于螺旋的反输压力大于泵内被密封介质压力, 清水就会被螺旋输送至泵内。由此不仅防止了泵内液体向泵外的泄漏, 而且还使密封装置始终处于清水冲洗之中, 阻止了泵内液体因泄漏而在密封装置上的结垢, 同时也防止了固体颗粒的进入对密封装置造成的磨损。螺旋的泵送作用是螺旋左侧与填料密封间的空间压力较低, 清水不易自填料密封处向外泄漏。当离心泵在启动、停车时, 由于泵送压力没有完全建立, 填料密封部分又起到了停车密封的作用。
3 主要参数的计算
3.1 反输流量
螺旋的主要结构尺寸如图2所示。
在螺旋旋转过程中, 螺旋槽内的液体依靠粘性产生剪切流动, 其流程为
由螺纹的几何关系可知
式中:k1=a/ (a+b) ——螺纹螺距。反输流量为
3.2 泄漏流动 (压差流动)
3.2.1 沿螺旋槽的泄漏流量
在螺旋密封两端有系统压力与密封压力的压差∆p作用。在此压力作用下产生的压差流动即为泄漏流动, 泄漏量为
式中:c=s+h——齿穴间隙。
3.2.2 跨越螺旋槽的泄漏量
螺纹齿顶与衬套之间存在间隙, 介质在压差∆p的作用下沿这一间隙流动称为跨越螺旋槽的泄漏流动, 泄漏量为
则总的泄漏量为:
式中:k2= (h+s) /s=1+h/s。
3.2.3 反输压力 (密封压力)
由液体流量平衡, 零泄漏的密封条件是沿螺旋槽和跨越螺旋槽的泄漏量之和等于泵送流量, 即Q=Q1, 得反输压力为:
式中
3.2.4 冲洗液流量
若反输压力大于泄漏压差, 泵送流量必大于压差泄漏量, 其压差即为冲洗液流量, 即
所以
4 装置特点
本装置克服普通螺旋密封工作时容易气吞, 自适应性差, 需要辅助停车密封的缺陷, 具有以下特点:
(1) 由于泵送压力高于泵内被密封介质压力, 密封装置始终浸没在清水中, 泵内介质不与密封装置接触, 污水中的矿物质及添加剂无法在密封装置上析出, 克服了密封装置因结垢造成的损坏。
(2) 由于采用了非接触式的螺旋密封, 且螺旋槽始终处于清水的冲洗之中, 固体颗粒不易进入, 防止了固体颗粒对装置的磨损。
(3) 冲洗螺旋用水可以使用原密封冷却水, 因此对于离心泵的密封改造不需增加辅助设备, 且随污水回注油层, 避免了水资源的浪费。
(4) 装置外侧与密封液体相连, 与大气脱离接触, 有效地防止了由于气体吸入而引起的气吞。
(5) 泵送型密封装置螺旋长期浸没在水中, 容易腐蚀, 因此需要用不锈钢材料加工, 或对螺旋进行防腐处理。
摘要：本文针对油田输送污水中含有大量固体颗粒、添加剂和矿物质, 造成的离心泵泄漏失效问题, 设计一种泵送型密封装置, 始终以清水冲洗螺旋, 克服了螺旋密封的自身缺陷, 起到节能减磨的效果, 延长了污水泵的使用时间。
关键词：油田污水,离心泵,螺旋密封
参考文献
[1]顾永泉.液体流动密封[M].山东省东营市:石油大学出版社.1990:124-126[1]顾永泉.液体流动密封[M].山东省东营市:石油大学出版社.1990:124-126
水泵装置 篇5
1 气动泵工作原理及种类
1.1 气动泵工作原理
气动泵安装于蒸汽系统凝结水管道上,凝结水经入口止回阀不断进入泵内,浮球随着泵体内水位上升而上浮,泵体内空气和其他不凝性气体从泵内排气阀排出,直到浮球上浮至浮球联动机构的上限位时,联动机构开始工作,将泵排气阀关闭,驱动介质进气阀打开。用驱动介质的进气压力克服系统背压,将凝结水通过出口止回阀迅速排出,送入凝结水回收管网。随着凝结水不断排出,浮球不断下降。直到下落至浮球联动机构的下限位时,联动机构再次动作,将泵驱动介质进气阀关闭,排气阀打开,同时使凝结水通过入口止回阀不断进入泵体内。然后,重复上述各个阶段的动作过程[2]。
1.2 气动泵的主要种类
气动泵目前的生产厂家比较多,其中有国外公司技术合资生产的,也有国内厂家生产的产品,因此,气动泵产品类别多样,性能参数各有不同。市场上比较常见的单台气动泵技术参数统计见表1。
2 气动泵试验装置的建立
2.1 试验装置的组成
气动泵的试验装置主要由6个部分组成,它们分别是:①背压调节系统调节疏水系统;②流入水头调节系统;③蒸汽加热试验水系统;④驱动介质压力调节和驱动介质流量测试系统;⑤气动泵排量测试系统;⑥计算机数据采集分析与综合控制系统。
2.2 试验装置的要求[3]
(1)热水罐容积不小于2 m3,罐体材质为碳钢(或不锈钢),工作压力为常压,工作温度范围15～100℃;
(2)背压罐为压力容器,容积不小于1 m3,罐体材质为碳钢(或不锈钢),最高工作压力为1.5 MPa,最高工作温度范围220℃;
(3)被测气动泵应为经水压试验合格的产品;
(4)热水罐设有消音装置;
(5)装置中所有热态管线和设备应保温。
2.3 试验装置的流程(见图1)
3 动作性能试验
气动泵与试验系统连接完毕,试验前全部阀门呈关闭状态。确定被测气动泵的型号及性能参数,选择、调整检测仪表、阀门和操作方法。确定驱动介质采用蒸汽(或压缩空气),以及流入水头高度和试验水温等。
3.1 试验程序
(1)开启阀门3、阀门12,向集水罐和背压罐内注入清洁冷水至预定高度时关闭阀门。
(2)开启阀门2,缓慢开启阀门4、阀门9,蒸汽经减压系统(减压至0.07～0.1 MPa),逐渐将集水罐和背压罐内的清洁冷水加热至85～95℃,控制温升小于4℃/min。
(3)设定背压力调整系统所需背压值,开启阀门9、阀门11、阀门13、阀门14,开启调节阀Z1;缓慢开启阀门1,背压罐内的压力逐渐升高并调节稳定至设定值。
(4)设定驱动介质压力调整系统所需压力值,缓慢开启调节阀Z1前后阀门,驱动介质进入稳压罐,管线压力逐渐升高并缓慢开启稳压罐下的排污阀门,排出稳压罐内积水,待气体喷出后关闭排污阀门,再开启阀门5,驱动介质处于自动疏水状态。由压力变送器PI2与调节阀Z1将压力调节控制稳定至设定值后,缓慢开启阀门7和阀门8,排出管线内积水,待气体喷出后关闭阀门8。
(5)缓慢开启阀门6,试验水进入气动泵,进水、排水循环动作自动运行。
3.2 气动泵流量的测量
由设置在驱动介质管线上的气体流量计Qq,测定气动泵驱动介质的动态流量;由气动泵排出管线上的水流量计Qs,测定气动泵排放试验水的动态流量。
3.3 驱动介质最低压力试验
按本文3.1章节的规定进行动作试验,设定背压值下,气动泵能正确动作,逐渐降低驱动介质压力,直至气动泵不能正确动作时,测得驱动介质压力值与背压值。
3.4 驱动介质最高压力试验
按本文3.1章节的规定进行动作试验,设定背压值下,气动泵能正确动作,逐渐升高驱动介质压力,直至驱动介质最高压力下气动泵仍能正确动作,测得最高驱动介质压力值与背压值。
3.5 最高工作背压试验
按本文3.1章节的规定进行动作试验,设定驱动介质压力下,气动泵能正确动作,逐渐升高背压罐内的压力,直至气动泵不能正确动作时,测得驱动介质压力值与背压值。
3.6 标准流入水头下气动泵流量的测量
按本文3.1章节的规定进行动作试验,设定驱动介质压力和背压值下,气动泵能正确动作,在标准流入水头下,由水流量计Qs测出试验水流量。
3.7 不同流入水头下气动泵流量的测量
按本文3.1章节的规定进行动作试验,设定驱动介质压力和背压值下,气动泵能正确动作,在不同流入水头下,单位时间内由水流量计Qs测出试验水流量。
3.8 驱动介质消耗量的测量
按本文3.1章节的规定进行动作试验,设定驱动介质压力和背压值下,气动泵能正确动作,单位时间内由气体流量计Qq测出流量。
3.9 记录下列数据
①被测气动泵驱动介质的性质;②被测气动泵驱动介质压力;③被测气动泵的流入水头;④被测气动泵试验水温;⑤被测气动泵的背压;⑥流量计测得的单位时间内流量值;⑦试验时间内气动泵排出试验水的次数与单次循环动作的排出量;⑧试验持续的时间(一般为300 s);⑨在设定的驱动介质压力和背压值下,至少进行60个完整的动作循环检验。
4 流量计算[41
4.1 气动泵的计算排水量QP
按本文“3动作性能试验”中的内容进行操作,试验持续的时间为300 s,气动泵能正确动作下,由水流量计Qs测出试验水流量。
式(1)中:QP——测试水的计算排量,t/h;Qs1——开始测试时水流量计的累计读数,m3;QS2——试验持续的时间为300 s结束时水流量计的累计读数,m3;Vq——试验水的实时密度,kg/m3;t——试验持续时间,取300 s。
4.2 每排出1 t试验水,所消耗的驱动介质的计算流量Q1
按本文“3动作性能试验”中的内容进行操作,试验持续的时间为300 s,气动泵能正确动作下,由气体流量计Qq测出驱动介质的流量。
式(2)中:Q×——测试气体计算流量,kg/h;Qq1——开始测试时气体流量计的累计读数,m3;Qq2——试验持续的时间为300 s结束时气体流量计的累计读数,m3;Vq——驱动气体介质的实时密度,kg/m3;t——试验持续时间,取300 s。
式(3)中:Te——每排出1 t试验水的计算时间,s;EOP——测试水的在1h内的计算吨质量。
每排出1t试验水所消耗的驱动介质的计算流量Q1:
5 结语
随着工业的不断发展,能源消耗的日益增大,有效地回收热凝结水,对企业乃至整个社会的节能减排工作至关重要。大量回收并利用热凝结水,杜绝浪费,无疑是创建节能环保型企业的必然之举。各企业对节能工作采取“开发与节约并举,节约优先”的方针,以提高能源利用效率为核心,通过提高技术水平和淘汰落后技术和设备,提高能源利用效率。
摘要：文章介绍了气动型凝结水泵的原理及作用,列举了凝结水泵试验装置建立的详细步骤,总结了动作性能试验的主要内容,对于能源的节约和企业经济效益的增加具有重要的意义。
关键词：凝结水泵,试验装置,动作性能,节能
参考文献
[1]张宝,樊印龙,童小忠.凝结水泵变速运行节能潜力分析[J].动力工程,2009(29):384-388.
[2]胡念苏.汽轮机设备及其系统[M].北京:国电力出版社,2003.
[3]尚君明.发电厂凝结水泵变频调速系统节能研究及应用[D]:[硕士学位论文].保定:华北电力大学,2008.
水泵装置 篇6
孔庄矿排水系统主要有-785 m、-620 m、-375 m 3个泵房, 其中-375 m的作用是将其它2个泵房排进的水直接向地面水仓排水。-375的水仓水位是时刻变化的, 水泵工需要目测水仓内水位的高低, 再开停水泵。由于目测的准确度低, 给矿井及时排水带来了困难, 同时水泵工也要对电机温度进行巡回检查, 而原水泵电机自带的油压式温度测量表精确度差, 使用不理想, 一旦监护不当, 电机超温, 设备就会出现故障, 影响矿井安全排水。如果设计1台具有监测水仓水位高低及电机温度的报警装置就能解决这一难题。
1 设备的技术原理
首先, 高低水位报警装置具有水泵开停机显示功能、水仓水位深度探测功能、水泵电机温度探测功能。报警装置主要组成部分有:主控制箱、水位高低探头、温度探头、开停机电流传感器。
1.1 主控制箱
主控制箱主要分两块:工况显示屏幕及主机板。主机板用单片机作为CPU, 主板有3个输入端口 (水位、水温、开停机) , 1个输出端口 (直接与工况显示屏幕连接) 。主机板将水位、温度、水泵开停工作的模拟输入数据分析后, 经过计算显示在工况显示屏上, 使用者可以直观地观测水仓水位的高低、水泵电机工作温度及所有水泵工作情况。并且主控制箱无需水泵司机对其进行任何操作, 即避免了司机误操作的可能。
1.2 水位探头
水位探头也称液位变送器, 是利用水位压力来检测水位的, 如图1所示。它将感受到的水位信号传送到控制器, 控制器内的计算机将实测的水位信号与设定信号进行比较, 得出偏差, 做出显示。
1.3 温度探头
温度探头即温度传感器如图2所示。采用热电偶温度传感器, 采用两种不同成分的材质导体组成闭合回路, 当两端存在温度梯度时, 回路中就会有电流通过, 此时两端之间就存在电动势, 控制器通过检测电动势电流与系统内部设置值作比较, 将模拟信号显示在屏幕上。
1.4 电流传感器
电流传感器安装时卡在水泵电机电源进线上, 主要用在检测水泵电机负载电流变化范围, 而且都是模拟输入量, 利用输出可以检测到水泵电机的运转或停止, 电流传感器内部装有1个电磁弹簧, 当电机通电启动后, 电源线周围的电磁场使弹簧垫片吸合, 给主板CPU模拟信号, 由CPU作出计算, 输出在屏幕上, 显示机器在启动中。
2 设备投入生产后的使用效果
该设备投入使用后, 高低水位报警装置提高了日常生产的效率, 即保护了设备在运行中的安全, 延长了设备使用寿命, 间接地节省了电能。经过一段时间的使用, 报警装置显示出以下优缺点。
2.1 优点
(1) 高低水位报警主要由集控箱控制交换数据, 内部采用单片机CPU作, 结构简单, 安装后无需调试, 安装便捷, 即在一个工作日内就可完成。总装示意图如图3所示。
(2) 水仓水位超低时, 杜绝了因水位过低造成的水泵空转带来的水泵磨损, 提前告知司机及时停泵, 提高了水泵及电机的使用寿命, 同时也节约了用电量。
(3) 水位过高时及时预警, 提前告知司机开泵, 保证了井下排水系统的通畅。
(4) 无需水泵司机对集控箱做任何调动。
2.2 缺点
水位探头须一个月清洗一次, 增加了岗位人员的工作量。因为煤矿水仓伴有大量的煤泥渣, 而探头前部测水压的孔易被泥渣污染。只要做好日常保养, 就可以保证水位深浅的测量精度。
3 结语
水泵装置 篇7
一、密封工作原理
该密封装置是由金属密封和陶瓷密封与泵轴之间紧密配合来实现密封作用的, 密封装置的结构 (见图1) , 在1处安装了一套金属密封, 在2处安装了一套陶瓷密封, 3、4处为轴承, 外界的水通过密封与轴承室隔离, 而不能进入轴承内, 保证泵安全运行。
二、改进前的使用状况
在使用过程中发现, 该密封装置存在以下缺点:
1. 因密封装置一端为金属密封, 一端为陶瓷密封, 陶瓷密封接触面光滑, 硬度大, 造成脆性大, 在装配时, 用力不当, 易形成裂纹, 使整套密封装置报废, 给装配工作带来困难, 且陶瓷密封造价高 (500元/套) 。
2. 陶瓷密封与金属接触时, 陶瓷密封磨损快, 一般周期为3个月左右, 陶瓷密封磨损后, 水泵在运行过程中, 水就会进入轴承室内, 造成润滑脂流失, 轴承在长时间缺润滑脂情况下运转, 就会因为发热而与轴抱死, 此时就必需重新更换陶瓷密封与轴承。
3. 来水端盖上没有出水孔, 当水进入端盖后, 不能及时排出, 造成水积滞于轴承室内。一旦进水端盖内有积水存在, 当陶瓷密封装置磨损过限时, 由于与轴形成轴向间隙, 水就会进入轴承内, 轴承因缺润滑脂而损坏, 这时就需更换水泵的密封装置及轴承。
4. 职工的劳动强度大。经现场调查, 该热水泵在更换密封及装配轴承后, 由于没有从根本上解决问题, 经常会频繁发生上述问题, 不但影响了热水泵的正常运行, 而且增加了工人的劳动强度。经现场调查, 一台泵如果发生此类问题, 从拆运到修理, 再组织运、装, 共需要10多个工时。
三、改进措施
针对以上问题, 我们对密封装置及来水端盖进行了改进 (见图2) 。
1. 将陶瓷密封改成金属密封1, 此金属密封采用潜水泵报废的密封来代替。
2. 在来水端盖上打一孔2, 此时应特别注意钻孔和攻丝的操作要领, 保证螺丝与孔能够紧密配合。当水进入时, 水会顺着此孔溢流, 即使密封装置密封不严, 水也不会进入轴承室内。当泵在启动时用螺丝将孔拧紧, 保证有足够压力;当水吸上后, 再将螺丝旋出, 以使泵正常运转过程中多余的水及蒸气能及时排出。
3. 为了不影响轴承的安装, 在轴承前部加装2个2mm厚的垫片5, 将轴承3位置向后移了4mm。
四、改进后效果
1. 泵的密封、轴承使用寿命明显增加, 由原来的1~2个月周期, 增加为现在的6个月以上周期。
2. 职工劳动强度降低, 极大地缩短了使用单位的拆运工序, 注油次数由原来1天一次变为现在的1周一次。
水泵装置 篇8
随着科学技术不断进步,中国在矿产资源开发中进行矿山水泵排水时已广泛采用安装水泵吸水底阀灌引水的方法来排除水泵吸水管内的空气,通过灌引水来实现排水管内积水进入水泵水管,从而排除水泵水管内的空气,最后开动水泵进行排水工作。另外,矿山的排水水泵大部分采用离心式排水水泵,这种类型的水泵可以通过设置底阀,保证水泵在灌引水的过程中阻止引水水流进入吸水井。在水泵运行过程中,检查吸水底阀是否存在漏水现象,然后进行灌引水排除水泵吸水管和泵体内的空气。其中,水泵的安装是非常重要的一个环节,安装的科学性直接关系到水泵的排空气工序能否顺利进行。
1 矿山水泵无底阀排水压风排空气装置存在的问题
通常在进行排水水泵检修或更换排水泵时,水泵都要采取排空气的措施,这样才能保证水泵的进水管内充满水,并且在开动水泵后能够正常排水。如果水泵的进水管内存在大量空气,水泵的吸水作业就不能正常进行。水泵吸水底阀经常会出现密封不严的状况,在这样的情况下水泵吸水管内的空气排出工作难度就会大大增加,对后期水泵排水的工作也会造成严重影响。一般矿山开采中使用的水泵底阀是由铸铁制造的,很容易出现损坏的现象,需要经常更换底阀,工作量大,投入的成本也相对较高。而压风排空气无底阀排水技术,解决了过去水泵底阀的问题,减小空气排放的困难,很大程度上降低了投入的成本。但是将水充满水泵泵体和水泵的进水管时,因为水泵叶轮具有离心作用,使得水泵进水端内的空气排出,从而出现真空现象,造成排水端和水泵的进水端存在较大的压力差,所以矿山水泵排水过程中使用底阀灌注引水排水就会出现大量问题,主要表现在以下几个方面:a)水泵进水管内部存在空气时,水泵叶轮依然转动,就会使得水泵的进水端不能有效排除空气,最终导致水泵不能正常排水;b)水泵的吸水底阀损坏,造成水泵的排水管出现问题,不能及时排除进水管内的空气,影响矿山的排水工作;c)在水泵中使用吸水底阀直接加大了吸水管路的阻力,会增加水泵能耗,大大降低工作效率;d)因为水泵底阀的材质问题,水泵容易出现故障,所以要经常更换水泵底阀;e)因为水泵的密封不够严实,泵体内部经常会进入大量杂质,造成水泵不能正常工作;f)很多矿井环境条件极为恶劣,相关工作人员水泵检修强度和难度大,水泵潜在风险也逐渐增多,增加水泵检修成本[1]。
2 压风排空气装置设计
压风排空气装置一般有两种设计方法:a)实地考察矿山资源开采现场,根据结果严格分析,根据真空负压原理,设计出简单的压风排空气装置(如图1~图2)。设计的压风排空气装置在矿井中使用时,矿山井巷中的压风接入装置a口,而高压风流经喷嘴、导管喷出,使装置b口内形成真空,在大气压力的作用下将水泵排放水从水泵吸水口压入水泵泵体然后到达装置b口处,水泵泵体和水泵吸水管内的空气随高压风从c口排出,这样就能保证水泵泵体行和水泵吸水管内能够充满水,泵体和吸水管内的空气也随之排除干净。然后启动运行水泵,如果水泵能够正常排水就可以进行排空气,具体措施是先将排空气阀门3关闭,再关闭压风阀门4,这样的装置能自动排空气,所以可以取消原来安装的水泵底阀,形成水泵无底阀排水系统;b)对水泵的工作原理进行科学研究,对水泵的灌引水的方法进行仔细具体分析,严格依照水泵工作原理,对矿山具体环境及施工现场进行实地考察,根据调查结果并结合水泵的工作原理设计出相关的排空气装置。设计出的装置和方法一的工作原理基本一致,也是使用矿山井巷中的压风接入装置a口,但是此装置是利用高压风流的流体能量所产生的高运动速度将空气从c口排出,最终在装置喷嘴出口处b口内产生负压形成吸水管内真空的状态。一般情况下,这个装置安装在矿山排水水泵的进水端,当在装置的b口内部形成真空后,会因为大气压力的作用使泵体和吸水管内的水从水泵吸水口压入水泵到达装置b口,随高压风流从c口排出。装置按以上方式运行的情况下,水泵泵体和吸水管内会充满水,并且空气也排除干净,然后重新启动开水泵,水泵就可以进行正常的排水工作,也能够完成向水泵灌引水的目的。进行水泵灌引水时,先要将排空气的阀门一一关闭,然后此装置就可以进行自动排空气工作,不需要利用传统矿山水泵的底阀,形成水泵无底阀排水。
3 装置的使用
以上两种方法的排空气装置的基本工作运行的原理是相同的,所以其中任意一种方法的设计装置都能够在矿山水泵无底阀排水压风排空气工作环节中得到良好地应用。此装置在21世纪初就开始应用于中国的矿产资源开发施工中,如在贵州盘江煤电新井公司金一采区回风斜井井底水仓水泵上安装此装置,并且通过不断试验改进后得到有效利用。中国众多矿产资源开发企业开始效仿贵州盘江煤电新井公司,广泛在矿井中使用此类装置,代替了传统矿山开采中水泵中的吸水底阀,现在的装置上安装使用了自制加工的、符合自身开采需要的滤水罩,并且这种装置有很多优点,如装置没有运动部件,内部结构构造相对比较简单,运行可靠程度更高。在矿山井下的压风系统供给能量的过程中,也不需增加其它相关动力设备,所以最大程度地提高了使用的便捷性和经济性,使水泵排水效率得到有效提高。传统的水泵装置需要人工进行灌引水,而此装置改进了这一复杂工序,在任何情况下都能进行水泵的排空气操作,降低了装置的故障风险,减少了检修、维护、更换底阀的工作环节,减少工作人员的工作强度。使用状况研究表明,此装置使用效果良好,节省了企业矿山开发施工的成本,解决了矿山水泵排空气环节中存在的各种问题。
4 结语
随着社会经济和科学技术的进步和发展,中国矿产开采技术也在不断进步。矿产资源的开发在注重产量和效率的同时,也要注意矿山水泵无底阀排水压风排空气装置运行的科学性。所以要对矿山水泵无底阀排水压风排空气装置存在的问题进行仔细研究和分析,根据矿山实际情况及水泵具体的工作原理设计出压风排空气装置,为中国矿产开发企业的节能增效做出应有贡献,并且进行广泛推广,为矿山开采水泵的排空气技术发展提供有利条件。
参考文献
水泵装置 篇9
水、电等基础设施与医院正常的开展医疗关系密不可分, 医院日常医疗进程中都需要水的充足供应, 哪怕短暂的停供都会造成严重影响。在医院, 供水系统采用的常用方式为直接供水及水箱供水。在本院医疗用水中, 直接供水主要供应3层及以下楼层用水, 而高层用水则根据各个病区, 在各个区域内设置独立的水箱和水泵, 其中水箱亦可分为高层水箱以及地下水箱, 所有用水由市政管网进入水箱, 再通过水箱供给各个楼层。
1 设备基本概述
变频恒压供水设备是一种新型的节能供水设备。变频恒压供水设备系运用当今最先进的微电脑控制技术, 将变频调速器与电机水泵组合而成的机电一体化高科技节能供水装置。变频恒压供水设备以水泵出水端水压 (或用户用水流量) 为设定参数, 通过微机自动控制变频器的输出频率从而调节水泵电机的转速, 实现用户管网水压的闭环调节, 使供水系统自动恒压稳于设定的压力值:即用水量增加时, 频率提高, 水泵转速加快;用水量减少时, 频率降低, 水泵转速减慢。这样就保证了整个用户管网随时都有充足的水压 (与用户设定的压力一致) 和水量 (随用户的用水情况变化而变化) 。
2 医院供水系统存在的易发性问题。
2.1 整体环境简述以及原因分析
笔者所在的单位有一幢12层的住院部大楼, 建筑面积为12926.26㎡, 住院部大楼整体供水情况为:1-3层为市政管网直供, 4-12层为水箱供水。住院部负一楼有生活水箱、消防水箱各一个, 水泵3台, 12楼顶有生活水箱、消防水箱各一个。住院部3楼为我院血透室, 2楼为内镜中心与儿科, 上诉科室均为医院重点科室, 且耗水量较大, 工作时间内不能停水。但是在今年年初就出现几次停水事件, 均为短暂事件, 耗时约为半个小时至1个小时之间, 等过了这段时间, 供水又恢复正常了。
笔者就碰到几次停水事件发现, 12楼至4楼内供水正常, 就1-3层水量少, 且有时候就直接无水量, 但是过了1个小时以后, 就自行恢复供水。杭州市市政管网的给水管网压力为0.3MPa—0.4MPa之间, 也就是水头处于30米—40米之间, 根据住院部楼的实际楼层高度, 由市政管网直接供水至3楼应该无任何问题。但是仍是多次发生停水事件, 于是经科室多次实地查看、研究发现, 该住院部负一层的水泵房内的市政管网总进水管除了供1-3层楼直供水, 以及供地下水箱外, 还有一路供给住院部楼外的食堂, 该点地处一楼, 且每日用水量极大。所以, 当食堂处于大量用水, 同时地下水箱水位处于低水位点后也处于进水时, 总进水管直接处于“抢水”事件, 而1-3层均处于“抢水”弱势, 导致缺水。
2.2 设备组成及主要技术
找到停水时间的主要原因后, 为了解决这一问题, 笔者以及科室人员决定对该管路采用变频恒压供水设备, 当其他各处处于进水状态时, 通过压力检测, 从而启动变频器控制水泵, 对1-3层进行加压, 解决其用水问题。
要完成上述条件, 最重要的任务就是完成变频器以及水泵的选型。
首先, 笔者来分析下变频器。变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。我们现在使用的变频器主要采用交—直—交方式 (VVVF变频或矢量控制变频) , 先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源, 然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。
变频器的选型主要针对电流, 一般变频器的额定电流要大于等于负载的额定电流。而两台电机型号为CR5-9, 容量为1.5kw, 为了能正常拖动电机, 变频器的选择一般比电机相加大一个型号, 考虑到使用习惯, 以及维保便利等因素, 笔者选用变频器
主要使用设备为:三菱E700, 2台格兰富 (CR5-9) , 耐震远传压力表等。其中水泵的选型主要根据流量以及扬程, 以流量为例, 与楼层给水当量、使用人数、用水定额、使用时数及小时变化系数, 都有关联, 根据上述数据计算出最大用水时的水流量。具体公式如下:
其中Kc——小时变化系数, 取2.4;q——3层楼一天的用水量;Q=4.8*40*1.2/24=4.8 (吨/小时)
考虑到日常使用习惯, 以及设备维修、维保的便利等相关因素, 笔者使用2台格兰富CR5-9泵型, 同时配备三菱E700的变频器, 对2台水泵进行泵兰方式, 当供应室的水管缺水时, 一台泵体启动, 如果, 流量还是达不到要求时, 变频器自动动作, 另一台变频器加入并共同作用, 直至流量正常。
3 使用设备日常维护、保养事项
笔者单位3号楼地下室整改设备主要为以下:三菱E700, 2台格兰富 (CR5-9) , 耐震远传压力表等。
对于格兰富CR5-9, 启动时必须打开旁通阀, 旁通阀连接水泵的吸入侧和排除侧, 因而可以易化灌注步骤, 在运行平稳后重新管好旁通阀。如果泵送液体中含有气体时, 建议在运行压力低于6巴时将旁通阀保留在打开位置。在运行压力超过6巴时需要关闭旁通阀。不然的话, 高速流动的液体会导致出口周围材料的磨损[1]。
由于泵运送液体对密封面进行润滑, 也就意味着密封处会有一定量的渗漏。首次启动水泵, 或者安装新的轴封时, 需经过一定的磨合周期后, 渗漏才会降至合理水平。所需时间取决于运行状况, 一般来说, 运行状况的改变, 即需要开始新的磨合期。但是由于我院水泵运行的介质为自来水, 属于可挥发液体, 则一般情况下不会检查到渗漏情况[1]。
4 小结
变频恒压供水系统对水泵电机实行无级调速, 依据用水量及水压变化通过微机检测、运算, 自动改变水泵转速保持水压恒定以满足用水要求, 是目前最先进、合理的节能供水系统。该设备起动平衡, 起动电流可限制在额定电流以内, 从而避免了起动时对电网的冲击;并且可延长泵和阀门等的使用寿命, 消除起动和停机时的水锤效应。该系统是目前最先进, 合理的节能供水系统。
参考文献