泵与泵站设计资料(ppt 57页).ppt

Informe | 3，泵和泵站，目录，泵的定义和分类，离心泵的设计和选择，排水泵站的节能和SCADA系统，污水泵站的工艺设计，1.1泵的定义，将机器的机械能转换为流体的能量，以获得相对于机器的动能和势能。1.2离心泵的分类离心泵的特点：高扬程、小流量工作原理：离心泵的工作原理是由水产生的离心力引起叶轮旋转。泵轴带动叶轮和水做高速旋转运动，水在离心力的作用下被甩到叶轮的外缘，通过蜗壳的流道流入水泵的压力水管。在叶轮的中心，水在离心力的作用下被甩出形成真空，吸水池中的水在大气压力的作用下被压入泵壳。轴流泵特点：中大流量，中底提升，一般提升4-15米。工作原理：翼形叶片固定在转轴上形成螺旋桨，使其不能沿轴向移动。当旋转轴高速旋转时，机翼表面(螺旋桨的下侧)由于负压而具有抽吸作用，机翼背部由于正压而具有排放作用，因此抽吸和排放引起液体流动。压力管、外轮、叶片、吸入口、内轮、蜗壳、吸入管、联轴器、饮用管、出口弯管、泵轴、导叶、叶片、喇叭管、往复泵(活塞泵)特点：适用于高压和小流量场合。它具有良好的抽吸性能，可以抽吸不同介质和粘度的液体。原理：活塞的往复运动引起泵缸容积变化，形成负压和正压，完成一次性吸入和排出。隔膜泵的特点：无轴封、无泄漏、流道宽、输送颗粒状、高粘度、挥发性和腐蚀性介质，不会造成环境污染和危及人身安全。原理：容积泵的一种特殊形式。依靠夹在泵缸之间的平膜片和圆柱膜片，泵缸的工作容积在柱塞的推动下通过液压油交替变化，液体通过排放阀和吸入阀的打开和关闭输送。泵缸、排出口、吸入口、活塞、活塞杆、活动柱、隔膜、气缸、阀门和螺杆泵具有流量稳定、压力脉动小、自吸能力强、噪音低、效率高、使用寿命长、运行可靠等特点。然而，它的突出优点是在输送介质时不形成涡流，对介质的粘度不敏感，能输送高粘度的介质。工作原理：螺杆泵是一种容积式转子泵，通过螺杆和衬套形成的密封腔的容积变化来吸排液体。IS系列单级单吸离心泵适用于输送清水和其他具有相似物理化学性质的液体。主要用于工业和城市给排水，以及农业排灌，互换性强，高效节能。性能分布合理(流量6.3 400m3/h，扬程5 125米)；其次，标准化程度更高，泵的效率更高。1.3 Sh(SA)系列单级双吸离心泵是几种常见的离心泵，广泛应用于城市供水、工矿企业循环水、农田排灌、防洪排涝等。它们是供水和排水工程中最常用的泵。目前常用流量为90-20000m3/h，扬程为10-100米。根据泵轴的安装位置，有水平和垂直两种类型。D(DA)系列分段多级离心泵：这种泵的扬程范围为100 650米，流量范围为5 720立方米/小时。污水泵和杂质泵与淡水泵的不同之处在于：叶轮叶片少，流道宽，便于输送带有纤维或其他悬浮杂质的污水。另外，泵体的外壳上设有检查和清洗孔，便于停车后清除泵壳内的脏杂质。潜水p一般情况下，适用于输送清水或无腐蚀温度低于80/的类似液体，扬程为4 20m，流速为2.5 25m3/h。随着管道直饮水工程的发展，一般采用不锈钢离心泵输送直饮水。他们的模型有水平、垂直、单级和多级。一般扬程为0 70m，流量为0 30 m3/h。JD(j)系列深井泵用于抽取深井地下水，主要由三部分组成：(1)泵的工作部分，包括滤网；(2)提升管部分包括泵座和传动轴；(3)传动装置部分用电机等。这种泵实际上是一种立式单吸分段多级离心泵。2、离心泵的设计和选择，2.1离心泵装置的总扬程，2.2离心泵的特性曲线，2.3离心泵的运行工况，2.4并联和串联运行工况，2.5离心吸水性能，离心泵的参数，3 .轴功率来自泵轴的功率称为轴功率，用n表示。有效功率单位时间内液体流经泵所获得的能量称为有效功率。字母Nu表示泵的有效功率。该泵有六个性能参数：1。流量(泵送体积)单位时间内由泵输送的液体量。水头(总水头)水泵对单位重量(1千克)液体所做的功，即单位重量液体通过水泵后能量的增加。效率为的泵的有效功率与轴功率之比用表示。水泵叶轮的转速通常用每分钟转数来表示，字母n表示常用单位是r/min。6。允许吸入真空高度(Hs)和气蚀余量(Hsv)。允许吸入真空高度(Hs)指水泵在标准条件下运行时，水泵允许的最大吸入真空高度(即水泵吸入口的最大真空度)。气蚀余量(Hsv)是指每单位重量液体中超过水泵入口处饱和蒸汽压的大量能量。汽蚀余量通常用于水泵厂，以反映轴流泵、锅炉给水泵等的吸水性能。水泵的6个性能参数：水泵装有管道和所有附件后的“系统”称为一个装置。水泵总扬程的基本计算方法：2.1离心泵装置总扬程，2.1离心泵装置总扬程，Q(L/s)，特性曲线：在一定转速下，离心泵扬程、功率和效率随流量的变化关系称为特性曲线。它反映了泵基本性能的变化规律，可作为选择和使用泵的依据。不同类型离心泵的特性曲线不同，但都有相同的变化趋势。离心泵的特性曲线是根据给定的n值和的最高要求设计的。14SA-10n=1450r/min，2.2离心泵实测性能曲线讨论，2.2离心泵实测特性曲线讨论，14SA-10特性曲线，6泵输送的液体粘度越高，泵体内的能量损失越大，泵的扬程(H)和流量(Q)越低，效率越低，但轴功率越高，即泵的特性曲线将发生变化。(5)泵的实际吸入真空值必须小于Q-HS曲线上的相应值，否则，泵将产生气穴现象。(4)Q-N曲线上各点的纵坐标表示不同流量Q下泵的轴向功率值。匹配的电机功率选择应略大于泵轴比。 传动效率(弹性联轴器大于95%，皮带传动在90-95%之间)。k的安全系数可能会过载。功率越大，安全系数越小。2.2、水泵瞬时工作点实测特性曲线的讨论：水泵运行时，瞬时出口流量、扬程、轴功率、效率和吸入真空高度称为水泵瞬时工作点，这些值在水泵特性曲线上的位置称为工作点。决定离心泵装置工作点的因素(1)泵的型号；(2)水泵的实际速度；(3)管道(1)直接法，2.3图解法找到离心泵装置的工作点，2.3改变离心泵装置的工作点，闸阀调节的优点：流量调节简单易行，可连续改变。缺点：当关闭阀门时，流动阻力增加，消耗额外的能量，这在经济上是不合理的。泵的工作点由两条特性曲线决定，因此可以通过改变其中一条或两条曲线来调节流量。(1)自动调节(2)手动调节：调节阀门；调节转速；调整叶轮。泵叶轮的相似律是基于几何相似和运动相似。任何两个满足几何相似和运动相似条件的泵在工作条件下称为相似泵。2.3、离心泵装置调速运行条件下，在几何相似的前提下，运动相似性相似。叶轮相似定律：运动是相似的：两个叶轮对应点处水流的相同速度方向是相同的，并且大小是成比例的。换句话说，水流在相应点的速度三角形是相似的。U2，W2，C2，D2，叶轮相似律有三个方面：备注：v，h，m和vm，hm和mm分别是实际泵和模型泵的容积效率，水力效率和机械效率。在实践中，如果实际泵和模型泵的尺寸相差不大且工作条件相似，则可以近似地认为三个局部效率不会随尺寸而改变。(1)当泵速度为nl时，(Q-H) L曲线是已知的，但是所需的工作点不在特性曲线上，而是在坐标点A2(Q2、H2)。现在就问；如果要求泵在A2点运行，其转速n2是多少？(2)给定水泵n1的(Q-H) L曲线，通过使用比例定律绘制转速n2下的(Q-H) 2曲线。问题(1):在相似的工作条件下，我们用抛物线法求解调速过程中的n2。(2)在(q-h) l线上取点a、b、c、d、e和f； a ，b ，c ，d ，e ，f .用比例定律作为(q-h) 2曲线求解(q-h) 2。同样，可以得到(q-n) 2曲线。(q-) 2曲线。当使用比例定律时，认为在类似的工作条件下，相应点的效率是相等的，并且已知图中的点A、B、B、D的效率点可以移动。0，恒速运行和调速运行的比较：泵站调速运行的优点体现在(1)节能(即B2 nb2)。(2)保持管网恒压供水(即HST基本不变)。2.在确定水泵调速范围时，应注意以下几点：(1)调速水泵安全运行的前提是调速后的速度不能与临界速度重合、接近或为其倍数。水泵的调速一般不容易调速。(3)调速泵数量与恒速泵数量之比的合理分配。(4)水泵调速的合理范围，须使调速泵及恒速泵均可在其各自的高效率区间内操作。调速方式和调速范围，1。调速方式(1)电机转速不变，通过中间联轴器达到变速的目的。电机本身的转速是可变的。并联的两个(或多个)相同类型的泵的总流量将等于某一区域内每个泵的总流量。2.4并行操作的图解方法，2。两台同型号同水位的泵并联运行。如果泵的选择是基于每个泵通常并联运行的事实，那么应该注意，当每个泵单独运行时，相应的流量和轴功率将增加。如果选定的泵通常单独运行，并联运行时，每个单泵的流量将降低，扬程将增加。注：3。两台不同类型的泵在同一水位下并联运行。当泵串联运行时，总性能曲线等于相同流速下的升力叠加。(等流量和升程的叠加)、2.4泵串联工作、2.5离心泵吸入性能、压力变化和计算同时，由于水和蜂窝体表面之间的间歇接触，在蜂窝体的侧壁和底部之间产生电势差，导致电偶腐蚀，扩大裂缝。最后，几条裂缝互相渗透，达到完全腐蚀的程度。气蚀余量是水泵入口处单位重量水的过剩能量超过汽化压力加上。其尺寸通常换算成泵轴的基准面，以下公式为空化基本方程：空化余量(NPSH)，1和P1代表泵入口处安装真空计处横截面的绝对压力；V1表示在泵入口处安装真空计的部分的水流速度；Pk代表吸入口截面K附近叶片背面的绝对压力；C0是液体粒子相对于泵壳的绝对速度；W0是液体颗粒相对于叶片的相对速度；称为旁路系数。(NPSH)r和(NPSH)a，Pk=Pva当发生气蚀时，上述公式可写成：Pva，泵气蚀余量：NPSHr，(NPSH)r和(NPSH)a(1)必要的气蚀余量(NPSH)r样本中提供的气蚀余量由两部分组成：h和避免气蚀的余量约为0.3 mH2O。(2)装置气蚀余量(NPSH)a水泵装置的实际气蚀余量由气蚀余量公式计算。在项目(NPSH) a=(NPSH) r (0.4 0.6mh20)中，应确定泵站的设计流量：污水泵站的流量应根据泵站进口总管的最大日流量和最大小时流量进行计算和确定。组合式污水泵站设计流量的确定：污水截流装置设在b泵站后，污水截流装置设在a泵站前，3.1泵流量，Q=Qd Qm Qs=Qdr Qs，其中Q-设计流量(l/s)；qd-综合生活污水量设计(l/s)；QM-工业废水量设计(l/s)；QS-雨水设计流量(l/s)；Qdr-截流井前干流污水量(L/s)，雨水部分：Qp=Qs-n0Qdr，Qp-泵站设计流量(m3/s)QS-雨水设计流量(m3/s)Qdr-干流污水设计流量(m3/s)n0-截流倍数，污水部分：Qp=(n0 1)Qdr，Hss=集水池与受纳水体的平均水位差，出水管水头损失，水泵管道系统水头损失，3.2水泵设计水头集水箱的容积应根据设计流量、泵容量、泵的运行等因素确定，并应检查其要求：集水箱中污水泵的溶出量应不小于最大泵的5分钟出水量(如果泵传动装置是自动控制的，则泵每小时启动次数不应超过6次)。 组合式污水泵站的集水坑容积不得小于最大泵30s的出水量。3.3、水池、污水泵房和合流污水泵房应设置备用泵，当工作泵数量不超过4台时，备用泵应为1台。工作泵数量不少于5台，备用泵数量为2台。当潜水泵室内有2台备用泵时，一台可以现场备用，一台有库存。1、水泵应选用同一型号，数量不应少于2台，不应大于8台。当水量变化很大时，可以配置不同规格的水泵，但不能有两