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          水泵之结构特性及原理

          时间:2016-04-21 09:02:24

          水泵之结构特性及原理


            水泵为一机械设备,若想为工厂制订一水泵规格,需集制程、机械、仪电…..等工程师之知识,本文希望就水泵本身之结构特性及原理,作浅显介绍增加对水泵认识,提供水泵规格制定的参考。

            水泵本身需具备的基本能力

            – 吸上及推上能力

           

          水泵

            • 依原理构造而分类

            – A.离心泵—利用离心力将速度能转变为压力能这类水泵

            • 1.涡卷泵 2.轮机泵(多段涡卷泵)

            – B.螺旋桨泵—利用流体通过叶轮时之速度差产生扬力

            • 1.轴流泵 2.斜流泵

            – C.往復动泵—利用容积变化产生压力

            • 1.活塞泵 2.柱塞泵

            – D.旋转泵—利用转子间空间挤压产生压力

            • 1.齿轮泵 2.螺旋泵

            – E.其它泵

            • 1.喷射泵 2.气泡泵 3.黏性泵

            在使用上因离心泵具有若干优点如:流体脉动小、构造简单、可输送流体多样、压力使用范围广等特性,所以管系中所使用液体泵多为离心式,但若要

            选择一适宜离心泵须知下列几个要素:

            – 1.液体性质 2.水量 3.扬程 4.转速 5.场地限制

            • 液体性质之考虑如下:

            – 温度

            • 入口系统 –以常温水而言,水泵在绝对真空时可吸上10.33m,若温度越高则吸上能力递减,一般实际场合常温时约为 6m 左右,当温度到达 85℃时需改为正压,因此温度以上水泵吸上能力几乎为 0。

            • 泵壳型式-当流体温度达 150℃以上时需采用中心支持水泵,因高温操作时泵金属材质产生热胀,中心支持泵壳可向上向下膨胀避免与叶轮卡住。

            – 黏度

            • 当离心泵输送高黏度液体时会产生扬程、效率降低、马力增加等现象。当输送流体黏度大于 2000cp 时,应使用齿轮泵或柱塞泵较合忽效益。

            – 比重

            • 输送流体之比重直接影响到水泵之轴马力及出口压力,故输送流体之比重需详查避免产生超载或出口压力不足等现象。

            – 酸碱值

            • 水泵之材质为铸铁、铜、铸钢、不锈钢系列等,若输送流体会对金属产生化学变化,而产生腐蚀现象则应考虑其他特殊合金,以增加水泵使用寿命。

            – 流体颗粒含量

            • 一般离心式泵叶轮大多使用密闭式,因其操作范围稳定且有较好效率,若输送流体含有固体悬浮物时宜采用开放式叶轮以敝免造成阻塞。

            密闭式叶轮 开放式叶轮

            • 出水量(流量、容量)

            – 单位时间内所输送液体之体积

            – 常用单位有:m3/min、GPM 、l/s 、CMS

            • 1 m3/min = 264.192 GPM

            • 1 CMS = 60 m3/min

            – 泵出水量大于 15m3/min 建议采用双吸式叶轮 ,水泵轴向推力可获得平衡,延长轴承寿命。

            • 扬程

            – 离心式水泵为非定量水泵,其出水量及轴马力随扬程变化而有大幅度变化。一般扬程在 8M 以下而出水量甚大时采轴流或斜流泵,扬程在 90M 以下采单段叶轮,以上时采多段叶轮泵。单段叶轮 多段叶轮泵

            • 水泵转速

            – 一般水泵均以马达驱动,马达转速直接影响水泵性能。

            – 转速快慢有以下考虑:

            • 相关事项 转速快 转速慢

            • 水泵尺寸 较小 较大

            • 水泵价格 较低 较高

            • 水泵寿命 较短 较长

            • NPSHr 较高 较低

            • 零件磨耗 较快 较慢

            • 场地限制

            – 一般水泵均以卧式为考量,下表为其优点:

            – 卧式泵

            • 1.主要零件在水面以上腐蚀较少。

            • 2.零件换修容易。

            • 3.价格较低。

            – 立式泵

            • 1.安装面积小。

            • 2.起动时无需灌水。

            • 3.马达位置较高不易浸水。

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