立式轴流泵的工作原理

发布 2019-08-15 14:23:00 阅读 2633

**立式轴流泵的工作原理、构造及维修。

一、立式轴流泵概述。

轴流泵以单级立式轴流泵运用最广泛,此种泵是一种大流量、低扬程的泵,可抽送40℃以下的清水或雨水、江河水、污水及类似于清水的其它液体介质。可用于农业排灌、城市给排水、热电站输送循环水或其他水利工程之用。

立式轴流泵的型号众多,以油田给排水为例,常用型号有28zlbzlb-4a、40zlbzlb-1.3-7.2等。

立式轴流泵的型号众多,以油田给排水为例,常用型号有28zlbzlb-4a、40zlbzlb-1.3-7.2等。轴流泵的型号意义:28zlb—70

28--泵的出水口直径为28英寸;z--轴流泵;l--立式结构;b--半调节叶片;70--比转速被10除所得的化整数。

二、立式轴流泵的工作原理与构造。

立式轴流泵是以空气动力学中,机翼的升力理论为基础。当流体绕过翼型时,在翼型的首端点处分离成为两股流,它们分别经过翼型的上表面和下表面,然后同时在翼型的尾端汇合,由于沿翼型下表面的路程比上表面路程长一些,流体沿翼型下表面的流速要比沿翼型上表面流速大,相应的,翼型下表面的压力将小于上表面,流体对翼型有一个向下的作用力,同样,翼型对于流体也将产生一个反作用力,与此作用力相等,方向相反,作用在流体上,在此力作用下,水就被压升到一定的高度上去。

2、立式轴流泵的构造。

立式轴流泵的构造主要有:喇叭管、叶轮、导叶体、出水弯管、泵轴、轴承、填料函、传动轴等。分述如下:

1)喇叭管:喇叭管为中小型立式轴流泵的吸水室,用铸铁铸造,他的作用是把水以最小的损失均匀的引向叶轮。

2)叶轮:叶轮是轴流泵的主要工作部件,有叶片、轮毂、导水锥等组成。

3)导叶体:导叶体位于叶轮上方,他的主要作用是消除水流的旋转运动,减少水头损失。同时可将水流的部分动能转变为压能。

4)泵轴和轴承:泵轴采用优质碳素钢制成,主要是用来向叶轮传递扭矩的。

5)传动轴:立式电机与水泵之间的连接轴为传动轴,主要作用是将电机功率传递给水泵。

6)填料函:在泵轴穿出出水弯管的地方,装有填料密封装置。

三、立式轴流泵的性能特点。

立式轴流泵与离心泵相比,具有下列优点:

1)扬程随流量的减少而剧烈增大, q-h曲线徒增,主要原因是,流量较小时,在叶轮叶片的进口和出口处产生回流,水流多次重复得到能量,类似于多级加压状态,所以扬程急剧增大,从而造成轴功率增大的现象。

2)q-n曲线是徒降曲线,因此,轴流泵启动时,应当在闸阀全开启的情况下启动电动机。

3)q-η曲线呈驼峰形。即高效率工作的范围很小,流量在偏离设计工况点不远处效率就很快下降。根据轴流泵的这一特点,采取闸阀调解流量是不利的,一般只能采取改变叶片装置角的方法来改变其性能曲线。

4)在水泵样本中,一般轴流泵的汽蚀余量都要求较大,因此,其最大允许的吸上真空高度都较小,需考虑轴流泵的进水条件、运行中实际工况点与该泵设计工况点的偏离程度等。

四、立式轴流泵的维修工艺。

立式轴流泵在运行中可能会发生这样或那样的问题,如不及时解决,将会导致损坏零件,影响正常抽水。排除水泵故障首先要正确判断故障产生的原因,再确定相应地排除方法。

立式轴流泵常见的故障原因及其排除方法如下:

1、启动后不出水或出水量少。

原因及处理方法如下:

1)叶轮淹没深度不够。处理方法是调整叶轮淹没深度。

2)叶轮转向不对。处理方法是调整电机转向。

3)叶片损坏或叶片定位销断裂。处理方法是更换叶片或定位销。

4)泵进口或叶轮被杂物堵塞。处理方法是清除杂物。

5)泵轴脱落。处理方法是重新装配或更换泵轴。

2、振动大或有噪音。

原因及处理方法如下:

1)地角螺栓松动。处理方法是旋紧地角螺栓,垫牢底座。

2)泵轴弯曲或联轴器不同心。处理方法是矫正或调整同心度。

3)泵轴和水导轴承磨损。处理方法是更换水导轴承或泵轴。

4)叶片缺损或缠有杂物。处理方法是更换叶片、清除叶片杂物。

5)产生汽蚀。处理方法是改善吸水条件,防止汽蚀。

6)联轴器断裂或脱落。处理方法是更换联轴器。

7)轴承箱内轴承损坏。处理方法是更换轴承。

3、电流突然升高或过低。

原因及处理方法如下。

1)叶片转角或缠有杂物。处理方法是更换叶片,清除杂物。

2)水导轴承腐蚀,发生粘轴。处理方法是更换水导轴承。

3) 泵轴或联轴器脱落、断裂。处理方法是更换泵轴或联轴器。

4)叶轮外壳脱落。处理方法是更换叶轮外壳。

5)出水拍门开启程度过小。处理方法是检查拍门销轴、加注润滑脂。

6)叶轮脱落。处理方法是更换叶轮。

4、轴承箱温度过高。

1)润滑油严重不足。处理方法是添加润滑油。

2)发生严重磨损。处理方法是查找原因,更换部件。

五、立式轴流泵的工艺改造。

胜利油田地处黄河三角洲,黄河含沙量高,频繁断流和不规律来水,各使用单位为确保抢蓄水任务的完成,强启强运轴流泵的现象十分普遍,造成泵件的损坏比较严重和集中,同时,由于三角洲地区土质松软,各立式轴流泵站普遍存在地基沉降问题,由于地基不规则沉降,造成泵体水平和垂直度超差,泵件磨损严重,运行振动大。这种情况在各水厂泵站普遍存在,只是沉降幅度存在差异。针对生产**现的问题,加大了对立式轴流泵的维修改造力度,对泵的结构、材质、工艺等方面的改造进行了探索和尝试,主要有:

1、加强探索立式轴流泵的超常规维修。

在泵站的维修中,对问题突出的轴流泵,进行了彻底拆卸,二次组装。针对该泵站润滑水压力严重不足,造成橡胶轴承经常因缺水而严重磨损的情况,在借鉴其他泵型的经验基础上,取消了该泵型的润滑水系统,以其提升的黄河水进行自润滑,并更换水导轴承的材质,增加其耐磨性;同时,采用经过喷塑处理的叶片,增加叶片的抗汽蚀能力。在对泵体基础进行重新调整,最大程度降低对泵体的影响,取得了较好的效果。

2、进行材质和结构上的改造。

由于地基不规则沉降,造成泵体磨损严重。在改造过程中,与厂家联络,采用中科院研究的新泵型,该泵型采用了多项新技术,最突出的有三方面,首先,该泵型对轴流泵的核心部件—叶轮的材质进行了改进,由原来的铸铁结构改为全部铸钢结构,而且该叶轮采用了仿型铣加工技术,对叶轮表面进行二次加工处理,提高了叶轮表面的光洁度和尺寸精度,同时在叶片表面喷涂金属陶瓷,使其具有优良的抗汽蚀能力和抗磨损能力;其次,该泵型对泵体中的易损件—水导轴承,在材质上进行了较大改进,针对上水导轴承处泵轴的摆动幅度小,又要有一定的耐磨性的情况,采用了主要成分为酚醛树脂的水导轴承(即f-102),较好的处理了磨损与柔韧性之间的矛盾,而针对下水导轴承主要承担限制泵轴窜动实际,该泵型采用了主要成分为复合纤维的水导轴承,由于该材质具有耐磨、抗冲击、自润滑性和减震性好的特点,大大提高了水导轴承的综合性能;再者,该泵型采用了新研制的叶轮外壳,其外形为直筒型,经改进试验后,直筒式的叶轮外壳较传统的球体型叶轮外壳上水量有大幅度提高,实际运行也做了良好的证明,而且该结构在泵的安装中还有利于叶轮位置的调节。此后,在实际的运行中,该泵运行平稳、出水量大,并且运转总时间超过3000个小时无严重故障,体现出良好的使用性能。

综上所述,随着时间的推移,多数立式轴流泵的使用进入中后期,再加上地基不规则沉降对泵体的影响,泵部件的损坏范围将不断增大,泵的维修难度也将进一步加大,今后必须加大维修的技术含量,不断加强对旧泵体的改造的力度,加大新泵型的推广,才能延长设备的使用寿命,使其为给排水的生产运行做出更大的贡献。

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