水泵与水泵站基本理2重点讲义资料
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水泵与水泵站复习要点一、水泵的基本概念和分类1.水泵的定义:水泵是一种把水或其他液体从低处输送到高处或者水压较小的地方输送到水压较大的地方的机械设备。
2.水泵的分类:按照工作原理可分为离心泵、容积泵和轴流泵;按照用途可分为工业泵、民用泵和消防泵。
二、离心泵的结构和性能参数1.离心泵的结构:主要由泵体、叶轮、轴和密封装置等组成。
2.离心泵的性能参数:包括扬程、流量、效率和功率等。
三、容积泵的结构和工作原理1.容积泵的结构:主要包括柱塞、柱塞杆和泵体等部分。
2.容积泵的工作原理:通过往复活塞的工作腔内注入液体,增加工作腔内的压力,从而推动液体输送。
四、轴流泵的结构和特点1.轴流泵的结构:主要包括泵体、叶轮和轴等部分。
2.轴流泵的特点:适用于输送大流量、低扬程的液体,且具有较高的效率和节能的特点。
五、水泵的选型和安装1.水泵的选型:根据输送的液体性质、流量和扬程等参数选择合适的水泵型号。
2.水泵的安装:要保证水泵与驱动设备配合良好,安装前需要进行清洗和调试。
六、水泵站的结构和运行1.水泵站的结构:主要包括泵房、泵组、管道和控制设备等部分。
2.水泵站的运行:根据需求控制泵的启停和调节流量,同时要注意维护和检修。
七、水泵的维修和故障排除1.水泵的维修:定期检查和保养水泵,及时更换磨损不良的部件,保证水泵的正常运行。
2.水泵的故障排除:根据故障现象和可能原因进行分析和排除故障,保证水泵的正常工作。
八、水泵的节能措施和未来发展趋势1.水泵的节能措施:采用变频调速技术、优化管道布置和提高水泵效率等手段来降低能耗。
2.水泵的未来发展趋势:趋向智能化、节能化和环保化,提高水泵的自动化控制和能效水平。
水泵及水泵站(刘超主编)复习资料水泵及水泵站绪论1、水泵(Water Pump):又称抽水机,是把动力机的能量传送给水,达到提水和增大水压力的机械。
即是一种转换、传送能量的机械。
2、水泵站:为了安装水泵机组包括其辅助设备等,必须建设的必要建筑物。
3、简述水泵在国民经济中的作用:(1)用于农业灌溉和排水,为农业生产和减灾防灾服务;(2)为工业企业生产、城镇建设、防洪减灾以及水环境工程服务;(3)洪涝、雨水、污废水的排放;(4)跨区域调水工程。
4、水泵及水泵站在国内外的应用情况:(1)国内的:广泛应用于农业、工业、城镇建设、水电发展以及调水工程等;(2)国外的:多应用于提水排灌工程、渠道工程、水泵站工程以及调水工程等。
注:中国有名的调水工程:引滦济津工程、山东引黄济青工程、南水北调工程。
第一章泵的基础知识1、水泵的分类(按照被抽液体所增加能量性质的不同):(1)叶片泵:是通过水泵叶轮的旋转把机械能转化为所输送的液体的能量;常见的有:离心泵、混流泵、轴流泵(2)容积泵:是依靠周期性改变密闭工作室的容积来传递能量;常见的有:往复泵、回转泵(3)其他类型泵:一般是指利用液体的能量转化为被输送的液体的能量;常见的有:水锤泵、射流泵、水轮泵。
2、离心泵:依靠叶轮旋转时产生的离心惯性作用工作的,特点是扬程高、流量小,采用轴向进水,径向出水的形式。
多用于农田灌排工程。
注:分类:单级单吸离心泵、单级双吸离心泵、多级离心泵。
3、轴流泵:特点是扬程低、流量大,采用轴向进水、轴向出水的形式。
注:分类:(1)按安装方式:立式、卧式、斜式;(2)按叶片的安装角度能否调节:不可调节式、半调节式、全调节式。
4、混流泵:特点是扬程比轴流泵大、流量比离心泵大,采用径向进水、斜向出水的形式。
注:分类:按出水室的不同:(1)蜗壳式:多用于离心泵和低比转速的混流泵;(2)导叶式:多用于轴流泵和高比转速的混流泵。
5、离心泵的叶轮分为:封闭式(抽清水)、半封闭式(抽污水)、开敞式(抽污水)。
水泵与水泵站基本理论水泵的分类和定义水泵:是一种水力机械,是把外界的能量传给被抽送的液体,使液体能量增加,以达到提升和输送液体的目的。
分类:叶片泵、容积泵、其他类型的泵离心泵、混流泵、轴流泵——三种为叶片泵水泵的主要构件:1、泵轴:是带动叶轮旋转的主要零件,必须有足够的强度,用以传递扭据。
2、叶轮:离心泵叶轮分为封闭式、半封闭式、开敞式;轴流泵叶轮根据叶片在叶轮上能否调节安装角度可分为固定式、半调节式、全调节式;混流泵叶轮介于离心泵、轴流泵之间。
3、口环:又叫减漏环、密封环,作用是防止泄漏。
4、轴封装置:填料密封函:是由填料函、填料盒、调料压盖、填料等组成。
填料、填料压盖、水封环组成填料函。
水封环(填料环)作用:水封、冷却、润滑。
机械密封:分静环、动环。
5、轴承:离心泵:轴承的作用是支承转动部分的重量,以及承受泵在运行中的轴向力和径向力。
轴流泵:导轴承的作用是引导机组的转动部件准确地绕轴线转动,承受转动部件的径向力。
6、压水室:用来安装叶轮。
种类:导叶式、轴流式两种。
泵壳:有蜗壳式、导叶式两种。
导叶体作用:扩散水流、回收部分动能、改变出水流方向。
水泵的结构1、离心泵(见书P3)特点:扬程高、流量小2、混流泵(见书P15)3、轴流泵(见书P15)特点:大流量、低扬程4、贯流泵:是卧式轴流泵的一种,由电动机、减速装置和水泵组成一整体,装设在水下堤坝内部的机坑内,近似直圆筒形,水力损失小,提水效率高。
分为:轴伸贯流式、竖井式、灯泡式、全贯流式一、离心泵定义:离心泵是利用叶轮旋转时产生的离心力的作用来输送和提升液体的。
特点:扬程高、流量小原理:当电动机通过泵轴带动叶轮高速旋转时,叶轮中的水由于受到惯性离心力的作用,由叶轮中心甩向叶轮外缘,并汇集到泵体内,获得势能和动能的水便被导向出水口,沿出水管送至出水池。
结构、型式特征分为:1、单级单吸离心泵(B/BA)2、单级双吸离心泵(S/SH)3、多级泵(一)单级单吸离心泵:特点:仅有一个叶轮,叶轮仅一侧有吸入口。
河北工业大学13级给排水专业泵与泵站课程设计任务书设计题目:送水泵站设班级:给排水131班姓名:高兴达学号:131518指导教师:李静成绩:目录1.0水泵站课程设计任务书............................. - 1 -1.1、设计目的.................................... - 1 -1.2、原始资料.................................... - 1 -2.0计算说明书内容................................... - 2 -2.1二级泵站的组成............................... - 3 -2.2二级泵站的特点............................... - 3 -2.3泵站设计参数的确定........................... - 4 -2.3.1 流量的确定 ............................. - 4 -2.3.2扬程的确定.............................. - 4 -2.4选择水泵..................................... - 5 -2.4.1水泵选择的基本原则...................... - 5 -3.0考虑因素:....................................... - 5 -3.1初选水泵..................................... - 6 -3.2确定电机.................................... - 10 -4.0 水泵机组的基础设计........................... - 10 -5.0水泵吸水管和压水管系统的设计.................... - 11 -5.1吸水管路.................................... - 12 -5.1.2吸水管径............................... - 12 -5.2压水管路.................................... - 12 -5.2.1压水管路的布置......................... - 12 -5.2.2压水管管径............................. - 13 -6.0管路附件选配.................................... - 13 -7.0布置机组和管道.................................. - 13 -8.0泵房形式的选择.................................. - 14 -8.1泵的布置形式................................ - 14 -8.2吸水井的设计................................ - 15 -8.3各工艺标高的设计............................ - 15 -8.4复核水泵和电机.............................. - 16 -8.5消防校核.................................... - 17 -9.0设备的选择...................................... - 17 -9.1引水设备.................................... - 17 -9.2计量设备.................................... - 18 -9.3起重设备.................................... - 18 -9.4泵房高度.................................... - 19 -9.5排水设备.................................... - 20 -9.6防水锤设备.................................. - 20 -9.7泵房的建筑高度和平面尺寸的确定 .............. - 20 -10.0设计二级泵站平面图和剖面图 ................. - 20 -1.0水泵站课程设计任务书1.1、设计题目:送水泵站(二级泵站)设计1.2、原始资料:送水泵站:某地区近期设计水量4.35万米3/日,要求远期8.2万米3/日。
教学目的:通过本课程的学习,掌握常用叶片泵(离心泵及轴流泵)的基本构造、工作原理和主要性能;掌握水泵装置系统运行工况的图解法和数解法计算原理、水泵机组的调节运行与节能原理;能够完成给水排水泵站的机组选择、管道布置、辅助设施的选择与敷设任务,具有泵站的初步设计能力。
教学内容:掌握水泵的基本性能、叶片泵的基本方程及分析应用、基本性能曲线、串并联运行、汽蚀及安装高程确定、水泵机组的选配、机组设备、辅助设备布置设计、管道系统设计、水锤计算、泵房设计、井泵及井泵站等知识,掌握泵站运行管理方法及泵站经济指标的确定方法。
第1章绪论1.1 泵与泵站在给水排水事业中的作用和地位一、泵与泵站的作用泵应用广泛采矿——矿井竖井的井底排水,大型矿床地表疏干,掘进斜井的初期排水(排水泵)电力——高压锅炉给水泵,冷热水循环本,水力清渣除灰高压泵,冷却水补给泵农林——取水灌溉市政建设水的社会循环过程水的采集——净化——输送——回收利用——再净化——再输送——再利用发达国家“零排放”——污水处理厂处理后的水不排放回水源,重新做为城市自来水厂的第二水源启用。
二、地位1、跨区、跨市的长距离、大流量的输配水系统工程建设(1)“引滦入津”——原海河水因水库建设不满足天津市用水要求,把河北迁西和遵化地区滦河上游潘家口和大黑汀两个水库的水引进天津市。
工程全长234km,全年引水量达10亿余立方米,全部工程中建了4座大型泵站,分别采用多台叶片可调节型的大型轴流泵和高压离心泵进行抽升工作,安装大型离心泵27台,总装机容量2万kw。
(2)南水北调——此工程是迄今为止世界上最大的水利工程,从1952 年10月毛泽东同志视察黄河时首次提出南水北调的伟大设想,到1992年10月党的十四大把南水北调列入我国跨世纪骨干工程,再到2002年12月南水北调工程正式开工。
通过兴建南水北调工程,实现东、中、西三条调水线路与长江、淮河、黄河和海河四大江河的联系,构成“四横三纵”的中国大水网总体布局,实现水资源南北调配、东西互济,工程建成后总调水规模448亿立方米,几乎相当于新增加一条黄河。
水泵与水泵站基本理论水泵的分类和定义水泵:是一种水力机械,是把外界的能量传给被抽送的液体,使液体能量增加,以达到提升和输送液体的目的。
分类:叶片泵、容积泵、其他类型的泵离心泵、混流泵、轴流泵——三种为叶片泵水泵的主要构件:1、泵轴:是带动叶轮旋转的主要零件,必须有足够的强度,用以传递扭据。
2、叶轮:离心泵叶轮分为封闭式、半封闭式、开敞式;轴流泵叶轮根据叶片在叶轮上能否调节安装角度可分为固定式、半调节式、全调节式;混流泵叶轮介于离心泵、轴流泵之间。
3、口环:又叫减漏环、密封环,作用是防止泄漏。
4、轴封装置:填料密封函:是由填料函、填料盒、调料压盖、填料等组成。
填料、填料压盖、水封环组成填料函。
水封环(填料环)作用:水封、冷却、润滑。
机械密封:分静环、动环。
5、轴承:离心泵:轴承的作用是支承转动部分的重量,以及承受泵在运行中的轴向力和径向力。
轴流泵:导轴承的作用是引导机组的转动部件准确地绕轴线转动,承受转动部件的径向力。
6、压水室:用来安装叶轮。
种类:导叶式、轴流式两种。
泵壳:有蜗壳式、导叶式两种。
导叶体作用:扩散水流、回收部分动能、改变出水流方向。
水泵的结构1、离心泵(见书P3)特点:扬程高、流量小2、混流泵(见书P15)3、轴流泵(见书P15)特点:大流量、低扬程4、贯流泵:是卧式轴流泵的一种,由电动机、减速装置和水泵组成一整体,装设在水下堤坝内部的机坑内,近似直圆筒形,水力损失小,提水效率高。
分为:轴伸贯流式、竖井式、灯泡式、全贯流式一、离心泵定义:离心泵是利用叶轮旋转时产生的离心力的作用来输送和提升液体的。
特点:扬程高、流量小原理:当电动机通过泵轴带动叶轮高速旋转时,叶轮中的水由于受到惯性离心力的作用,由叶轮中心甩向叶轮外缘,并汇集到泵体内,获得势能和动能的水便被导向出水口,沿出水管送至出水池。
结构、型式特征分为:1、单级单吸离心泵(B/BA)2、单级双吸离心泵(S/SH)3、多级泵(一)单级单吸离心泵:特点:仅有一个叶轮,叶轮仅一侧有吸入口。
结构:由叶轮、泵体、泵轴与轴承、轴封等组成。
1、叶轮:把能量传给液体的具有叶片的旋转体称叶轮。
水泵的叶轮可以分为:封闭式、半封闭式、开敞式。
2、泵体:泵体分进水接管、螺旋型压水室和出水接管,它们与叶轮一起组成了水泵的过水流道。
3、泵轴与轴承:泵轴:是带动叶轮旋转的主要零件,必须有足够的强度。
它的一端固定叶轮,另一端装联轴器或皮带轮,组成泵的转动部件。
轴承:是支承泵转子的部件,承受轴向力和径向力。
4、轴封:填料密封是最常见的一种轴封形式。
它由填料、填料压盖、水封环(填料环)、填料盒等组成。
单级单吸离心泵特点:扬程较高、流量较小、结构简单、维修容易,体积小、移动方便。
(二)单级双吸离心泵(SH型)定义:双吸泵的叶轮形状是对称的,好像由两个相同的单吸式叶轮背靠背地连接在一起,水从两面进入叶轮。
(三)多级泵(DA)定义:水泵运行时,水流从第一级叶轮排出后,经导叶进入第二级叶轮,再从第二级叶轮排出,后经导叶进入第三级叶轮,依次类推。
叶轮级数愈多,水流得到的能量愈大,扬程就愈高。
二、轴流泵分为:立式(ZL)卧式(ZW)斜式(ZX)定义:是利用叶轮再水中旋转时所产生的推力将水推挤上升的。
特点:大流量、低扬程。
原理:立式轴流泵叶片安装再进水池最低水面以下,当电动机通过泵轴带动叶片旋转时,叶片对水产生推力(又称升力),使水得以提升,水流经导叶后沿轴向流出,然后通过出水弯管、出水管输送至出水池。
结构:由进水喇叭、叶轮、导叶体、出水弯管、泵轴、橡胶轴承、密封装置、叶片调节机构等部分组成。
1、进水喇叭:进水喇叭为一流线型呈喇叭状的进水管,其作用是使水流以最小损失均匀平顺地引向叶轮,多用铸铁制成。
2、叶轮:是轴流泵的主要工作部件,通常由叶片、轮毂体和导叶锥组成。
根据叶片在叶轮上能否调节安装角度,可分为:固定式、半调节式(B)、全调节式(Q)三种。
轮毂体:是用来安装叶片和叶片调节机构等零件的。
有圆柱形、圆锥形、球形三种。
3、导叶体:是由导叶、导叶毂和叶轮外壳共同组成,大型轴流泵的导叶体和叶轮外壳是分开的,装在叶轮上方,为圆锥形。
作用:是把从叶轮中流出的水流的旋转运动转变为轴向运动。
4、出水弯管:是用以改变出流方向。
大型泵站的出水弯管是以钢筋混凝土浇筑的出水流道截面为扁圆形,靠近出口有隔舌。
5、泵轴:是用优质碳素钢锻成,用以传递扭矩。
轴的下端与轮毂体连接,上端与电动机用联轴连接。
在泵轴与导轴承接触的轴颈处,一般都包有一层不锈钢和喷镀不锈钢,以提高光洁度及耐磨、耐腐蚀性。
6、轴承:有导轴承(橡胶轴承)、推力轴承两种。
导轴承:作用是引导机组的转动不见准确地饶轴线转动,承受转动部件的径向力。
导轴承可分为:水润滑轴承和油润滑轴承。
最常见的是橡胶轴承。
推力抽承:是用以承受水流作用在叶片上的轴向压力以及水泵、电动机转动部件的重量,维持转动不见的轴向位置,并将轴向压力穿到基础上去。
7、密封装置:由填料函、填料盒、填料压盖、填料等组成。
8、叶片调节机构:有液压式和机械式两种。
三、混流泵(HB)混流泵是介于离心泵和轴流泵之间的一种泵,其工作原理是既利用离心力作用又利用推力使水上升,而达到提水目的。
混流泵的构造:以导流结构不同可分为蜗壳式和导叶式两种。
四、贯流泵抽水装置有哪些零部件组成?由水泵、动力机、传动机构、管道和各种附件组成。
水泵的性能参数:(1)流量;(2)扬程;(3)转速;(4)功率;(5)效率(6)允许吸上真空或汽蚀余量。
(1)流量:又称出水量、排水量。
是指单位时间内(1秒种或1小时)从水泵出口排出进入管路的液体体积或质量。
液体体积为体积流量用Q表示。
液体质量为质量流量用G表示体积流量单位:L/S,M3/n质量流量单位:kg/s t/h 换算1L/S=0.001m3/s=3.6m3/h,1kg/s=3.6t/h体积流量与质量流量的关系:Q=G/ㄗㄗ----液体的密度,单位kg/m3从原出口实际流出的流量称实际流量。
水泵铭牌上所标出的流量是这台水泵的设计流量,又称额定流量。
(2)扬程:泵的扬程是能量的概念,它指单位重量的液体流过水泵后能量的增加。
用“H”表示,单位:米H=Hx+Hy;Hx:吸水扬程;Hy:出水扬程。
H=H需=H实+h损h损=h压损+h吸损,h损——损失水头水泵能把水吸上来的高度,叫做吸水扬程。
水泵能把水压出来的高度,叫做压水扬程。
计算高度的基准面:离心泵是以泵轴中心线为界。
立式轴流泵以进水池水面为基准面。
(3)转速:是指水泵叶轮每分钟旋转的次数。
用n表示,单位:r/min。
水泵铭牌上的转速,称为“额定转速”。
当转速变化时,水泵的其他五个性能参数都相应地发生变化。
(4)功率:是指水泵在单位时间(秒)内做功的大小。
用N表示,单位:kw,(HP)1马力(HP)=0.736kw 1kw=1.36马力(HP)分为:轴功率,有效功率,配套功率。
①输入功率:即原动机传给泵轴的功率,又称轴功率。
用N轴泵的性能表上或铭牌上所注的功率,就是轴功率。
N轴=N效+N损泵内损失功率N损主要包括:机械损失、容积损失、水力损失。
机械损失:泵转动时,泵轴和轴承、填料等,叶轮转动与水,等摩擦。
容积损失:叶轮与泵体之间的间隙能使少量水回流到叶轮进口及填料函处等。
水力损失:水流在进出口流道、叶片中的摩擦损失,水流流速、流向引起损失。
②输出功率:是水流从水系那里得到的净功率。
也叫有效功率。
用N效N效=RQH/102(KW)N效=ρgQH/1000(KW)ρ:水的密度Kg/m3g:重力加速度m/s2Q:流量m3/sH:扬程m r:密度Kg/L输入功率与输出功率之差为泵内损失功率。
③配套功率:是指一台水泵应是配动力机的功率数位。
用N配配套功率一般取轴功率的1.1~1.3倍。
N配=(1.1~1.3)N轴(5)效率:是水泵有效功率与轴功率的比值。
用η表示,大小用%表示。
是一项重要的技术经济指标。
η=N效/N轴×100%=rQH/102N轴×100%水泵铭牌上的效率是对应于通过设计流量时的效率。
为最高效率。
水泵总效率为三个效率,即容积效率,水力效率,机械效率的乘积。
目前我国国产水泵中:中,小型水泵效率为70%--85%,大型水泵的效率为85%--90%。
(6)允许吸上真空度:是指水泵不发生气蚀时泵进口处允许的最低压力。
用Hs表示,单位:米水柱气蚀余量:是指泵进口处单位体积的液体所具有的超过汽化压力的富余能量。
用Δh单位:米水柱。
水泵的允许吸上真空度越大(或气蚀余量越小),则水泵的气蚀性能越好。
水泵的工作参数数字汉语拼音数字数字字母表示水泵进口表示泵的种类泵的流量泵的扬程或1/10比转数ABC表示叶轮或出口直径的加工程度1 离心泵:B或BA—表示单级单吸悬臂式S或SH—表示单级双吸卧式D--表示多级2 轴流泵:ZLB ZWB ZXBZ—轴流式L—立式W—卧式X—斜式B—叶片为半调节Q—叶片为全调节3 混流泵:HB HL HWH—混流泵B—卧式L—立式水泵速度三角形:V绝=V圆+V相绝对速度与圆周速度的夹角α称为绝对液角。
相对速度与圆周速度相反方向的夹角β称为相对液角。
水泵相似律是两台水泵在满足几何相似、运动相似和动力相似的前提下,它们的流量、扬程、轴功率遵循一定的变化规律。
第一相似律:Qp/Qm=(Dp/Dm)3·n p/n m第二相似律:Hp/Hm=( Dp n p /Dm n m)2第三相似律:Np/Nm=(Dp/Dm)5·(n p/n m) 3水泵的比例律:Q1/Q2=n1/n2H1/H2= (n1/n2)2N1/N2=(n1/n2)3比转速:比转速是对水泵性能进行比较的一个综合数据。
是特指扬程为1m,功率为1马力(HP)(0.735KW),流量为0.75m3/s时,模型泵的叶轮的转速。
n s=3.65n√Q/H3/4n:水泵的额定转速,r/min;H:水泵的额定扬程,m;H/Z:Z指泵的级数;Q:水泵的额定流量,m3/s,双吸泵应取Q/2。
比转速与出水条件有关。
水泵的实际性能水泵的流量和扬程关系曲线是一条随着流量增加而下降的曲线。
——扬程曲线离心泵的扬程曲线下降较平缓,轴流泵的扬程曲线下降较陡。
功率曲线:离心泵的功率曲线是一上升的曲线,即功率随着流量的增加而增加。
轴流泵的功率曲线是一下降的曲线,即功率随着流量的增加而减小。
效率曲线:在某一流量下对应的效率最高,称之为最高效率点。
将最高效率点下降5~8%的两点所对应的流量点之间的范围称“高效区”,水泵运行希望在此高效区内,以发挥更大的效益。
离心泵的功率-流量曲线,是一条随着流量的增加而增加的曲线,在小流量时,水泵的功率较小,因此离心泵在起动时,可以关阀起动,使得动力机在小功率时,平稳启动,然后逐步开阀,进行正常运行。