什么是KNOLL离心泵?
离心式水泵是(shi)制冷空(kong)调(diao)工程(cheng)中用得(de)最多的(de)(de)一种,其特点是(shi)依靠叶轮的(de)(de)高速旋转来使流体获得(de)较大(da)的(de)(de)动(dong)能,并(bing)依靠流道出口的(de)(de)蜗壳断面变化使流体的(de)(de)动(dong)能转化为(wei)压力能,水流在叶轮中的(de)(de)流动(dong)主要(yao)是(shi)受(shou)到离心力的(de)(de)作用。
KNOLL离(li)心泵(beng)在化(hua)工(gong)生产中应(ying)用(yong)最为广(guang)泛(fan),这是由于其具有性能使用(yong)范围广(guang)(包括流量、压头(tou)及对介(jie)质性质的(de)失迎性)、体积小、结(jie)构简单、操作(zuo)(zuo)容易(yi)、流量均(jun)匀(yun)、古惑仔那个少、寿命长、购(gou)置费和操作(zuo)(zuo)费均(jun)较低等突出优点。
KNOLL离心泵的(de)工作原(yuan)理
KNOLL离(li)(li)心泵在工(gong)作时,依靠高(gao)速(su)旋转的叶轮,液体(ti)在惯(guan)性(xing)离(li)(li)心力作用下获得了能量以提高(gao)了压强。KNOLL离(li)(li)心泵在工(gong)作前(qian),泵体(ti)和进(jin)口管(guan)线必须罐满(man)液体(ti)介质(zhi),防止气蚀现象发生。
当叶(ye)轮(lun)快速转(zhuan)动时,叶(ye)片促(cu)使(shi)介(jie)质很快旋转(zhuan),旋转(zhuan)着的(de)介(jie)质在离心(xin)力的(de)作(zuo)用下(xia)从叶(ye)轮(lun)中(zhong)飞(fei)出(chu)(chu),泵内的(de)水被(bei)抛出(chu)(chu)后,叶(ye)轮(lun)的(de)中(zhong)心(xin)部分(fen)形(xing)成真空区域。一面不(bu)断地吸(xi)入液体(ti),一面又不(bu)断地给予吸(xi)入的(de)液体(ti)一定的(de)能量,将(jiang)液体(ti)排(pai)出(chu)(chu)。KNOLL离心(xin)泵便如(ru)此连续不(bu)断地工作(zuo)。
KNOLL离心(xin)泵(beng)应用量大、面广(guang),除(chu)了工业(ye)应用外(wai),离心(xin)泵(beng)还(hai)广(guang)泛的应用于农业(ye)灌(guan)溉(gai)、市政(zheng)供水、电站循环供水、城市污染处理等(deng)。
KNOLL离心泵的基本(ben)结构
由(you)若干个弯曲(qu)的(de)叶片组(zu)成的(de)叶轮(lun)置于具有蜗壳通(tong)道的(de)泵壳之内。
叶(ye)轮紧固于泵(beng)轴(zhou)上泵(beng)轴(zhou)与(yu)电机相连, 可由电机带动旋转。
吸(xi)入(ru)口位于泵(beng)壳中央与吸(xi)入(ru)管路相连,并在吸(xi)入(ru)管底(di)部装一止(zhi)逆阀。
泵壳的侧边为(wei)排(pai)出口,与(yu)排(pai)出管路相连,装有调节(jie)阀。
KNOLL离心泵(beng)的(de)基本部件(jian)是高速旋转的(de)叶(ye)轮和固定的(de)蜗牛形(xing)泵(beng)壳。叶(ye)轮紧固于泵(beng)轴上,并随泵(beng)轴由电(dian)机驱(qu)动作(zuo)高速旋转。
叶轮(lun)是直接对(dui)泵(beng)内液体做功的(de)(de)(de)部件,为离心泵(beng)的(de)(de)(de)供能装(zhuang)置(zhi)。泵(beng)壳中(zhong)央的(de)(de)(de)吸入(ru)口与(yu)吸入(ru)管路相连(lian)接,吸入(ru)管路的(de)(de)(de)底部装(zhuang)有单向底阀(fa)(fa)。泵(beng)壳侧旁的(de)(de)(de)排出口与(yu)装(zhuang)有调节(jie)阀(fa)(fa)门的(de)(de)(de)排出管路相连(lian)接。
KNOLL离心泵的工作过程
开(kai)泵前,先在(zai)泵内灌满要(yao)输送的液(ye)体。
开泵后(hou),泵轴带动(dong)叶轮(lun)一(yi)起高(gao)速旋转产生离(li)心力。液(ye)体在此作(zuo)用(yong)下,从叶轮(lun)中心被抛向叶轮(lun)外周,压力增高(gao),并以很高(gao)的(de)速度(du)(15-25 m/s)流入泵壳。
在蜗形泵壳中由(you)于流(liu)道的(de)不(bu)断扩大(da),液体的(de)流(liu)速(su)减(jian)慢,使大(da)部分动能转化(hua)为压力能。最(zui)后液体以较(jiao)高的(de)静压强(qiang)从排出(chu)口流(liu)入排出(chu)管道。
泵(beng)内(nei)的(de)液(ye)体被抛出(chu)后,叶轮的(de)中(zhong)心形(xing)成了(le)真空,在(zai)液(ye)面压(ya)强(大气(qi)压(ya))与泵(beng)内(nei)压(ya)力(负(fu)压(ya))的(de)压(ya)差作(zuo)用下(xia),液(ye)体便经(jing)吸入(ru)管路进入(ru)泵(beng)内(nei),填补了(le)被排除(chu)液(ye)体的(de)位(wei)置。
KNOLL离心泵的(de)结构
KNOLL离心泵的(de)品种很多,各种类型泵的(de)结构虽然不同(tong),但(dan)主要零部(bu)件基本相同(tong)。
KNOLL离心泵的主(zhu)要(yao)部件包(bao)括:叶轮、泵轴(zhou)(zhou)、泵壳(qiao)、泵座、填(tian)料盒(轴(zhou)(zhou)封(feng)装置)、减漏(lou)环(huan)、轴(zhou)(zhou)承座等。
叶轮
叶轮是KNOLL离心泵(beng)的(de)做(zuo)(zuo)功零件,依靠它(ta)高速旋(xuan)转对液(ye)体做(zuo)(zuo)功而实现(xian)液(ye)体的(de)输送,是离心泵(beng)重(zhong)要(yao)零件一。
叶(ye)轮(lun)一般由轮(lun)毅、叶(ye)片和盖(gai)板(ban)(ban)三部分组成。叶(ye)轮(lun)的盖(gai)板(ban)(ban)有前盖(gai)板(ban)(ban)和后盖(gai)板(ban)(ban)之分,叶(ye)轮(lun)口侧(ce)的盖(gai)板(ban)(ban)称为前盖(gai)板(ban)(ban),另一侧(ce)的盖(gai)板(ban)(ban)称为后盖(gai)板(ban)(ban)。
当KNOLL离心泵启动后,泵轴带动叶轮一(yi)起作(zuo)高速旋(xuan)转(zhuan)运动,迫使预先充灌在(zai)叶片间液体(ti)旋(xuan)转(zhuan),在(zai)惯性离心力(li)的作(zuo)用下(xia),液体(ti)自(zi)叶轮中(zhong)心向(xiang)外周作(zuo)径向(xiang)运动。
液(ye)(ye)体在(zai)流(liu)经叶轮(lun)的(de)运动过程(cheng)获得了能量,静(jing)压(ya)能增高,流(liu)速增大。当液(ye)(ye)体离(li)开叶轮(lun)进入泵壳后(hou),由于壳内流(liu)道(dao)逐(zhu)渐(jian)扩(kuo)大而(er)减(jian)速,部分动能转化(hua)为静(jing)压(ya)能,最后(hou)沿切(qie)向流(liu)入排出管路。
按结构形式,叶轮(lun)可分为以下三种。
(1)闭(bi)(bi)式叶轮(lun)叶轮(lun)的两侧(ce)均有(you)盖板,盖板间有(you)4—6个叶片,闭(bi)(bi)式叶轮(lun)效率较高,应用(yong)最广,适用(yong)于输送不含固体颗(ke)粒(li)及纤维的清(qing)洁液体。
(2)开式叶(ye)轮(lun)在叶(ye)片两侧(ce)都无盖(gai)板(ban),适用于输送含(han)有较大(da)量悬浮物的液体(ti),效(xiao)率较低(di),输送的液体(ti)压力也不高。
(3)半开(kai)式叶轮(lun)(lun)这种叶轮(lun)(lun)只有后盖板(ban),它(ta)适(shi)用(yong)于(yu)(yu)输送易于(yu)(yu)沉淀(dian)或含固体悬浮物(wu)的(de)液体,其效率介于(yu)(yu)开(kai)式和闭(bi)式叶轮(lun)(lun)之间。
泵轴
KNOLL离心泵的泵轴的主(zhu)要(yao)作(zuo)用是传递动(dong)(dong)力,支(zhi)承叶(ye)轮(lun)保持在(zai)工作(zuo)位置正常运(yun)转。它一端通过联(lian)轴器与电动(dong)(dong)机轴相连,另一端支(zhi)承着(zhe)叶(ye)轮(lun)作(zuo)旋(xuan)转运(yun)动(dong)(dong),轴上装有(you)轴承、轴向密封等零部件。
泵(beng)轴的常(chang)用材(cai)料是碳素钢和不锈(xiu)钢。
叶轮(lun)和轴靠键相连接,由于这种连接方式只能传递扭(niu)矩(ju)而(er)不能固(gu)定叶轮(lun)的(de)轴向位置(zhi),故(gu)在水泵中还要用(yong)轴套(tao)和锁紧螺母来固(gu)定叶轮(lun)的(de)轴向位置(zhi)。
叶(ye)轮采(cai)用(yong)锁紧螺母与(yu)轴(zhou)套轴(zhou)向定位(wei)后(hou),为防止锁紧螺母退扣,要防止水泵(beng)反转,尤其是对初装水泵(beng)或解(jie)体检修(xiu)后(hou)的水泵(beng)要按规(gui)定进行转向检查(cha),确保与(yu)规(gui)定转向一致。
轴套
轴(zhou)(zhou)套(tao)的(de)作用是保护泵轴(zhou)(zhou),使填料与泵轴(zhou)(zhou)的(de)摩擦(ca)(ca)转变为(wei)填料与轴(zhou)(zhou)套(tao)的(de)摩擦(ca)(ca),所以轴(zhou)(zhou)套(tao)是离(li)心泵的(de)易磨损件。
轴套表面(mian)一(yi)般也可以进行(xing)渗碳(tan)、渗氮、镀铬、喷涂等处理(li)方(fang)法,表面(mian)粗糙造度(du)要(yao)求一(yi)般要(yao)达到Ra3.2μm—Ra0.8μm。可以降低(di)摩擦系数,提(ti)高(gao)使(shi)用寿命。
轴承
轴(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)起支承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)转子重量和(he)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)受力的作用。离心泵上(shang)多使(shi)用滚动轴(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng),其(qi)外圈与轴(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)座孔采用基轴(zhou)制(zhi),内圈与转轴(zhou)采用基孔制(zhi),配合类别(bie)国(guo)家标准有推(tui)荐(jian)值,可按具体情况(kuang)选用。轴(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)一般用润滑脂和(he)润滑油(you)润滑。
填料盒
泵轴穿出泵壳时(shi),在轴与壳之间存在间隙。
在单吸式离心泵中,该部位(wei)如不(bu)用轴封(feng)装置,泵壳内(nei)高压(ya)水就会(hui)向外大量泄漏(lou)。
填料(liao)盒(he)就是常用的一种轴封(feng)(feng)装置。填料(liao)盒(he)是由轴封(feng)(feng)套、填料(liao)、水封(feng)(feng)管、水封(feng)(feng)环和填料(liao)压盖5个部件组成。
蜗壳
蜗壳是指叶轮出(chu)(chu)口(kou)到下(xia)一级叶轮入(ru)口(kou)或到泵(beng)的出(chu)(chu)口(kou)管(guan)之间截面积逐渐增大的螺(luo)旋(xuan)形流道(dao)(dao)。其(qi)流道(dao)(dao)逐渐扩大,出(chu)(chu)口(kou)为(wei)扩散(san)管(guan)状。液体从叶轮流出(chu)(chu)后,其(qi)流速可(ke)以平(ping)缓地降(jiang)低,使很(hen)大一部分动能转变(bian)为(wei)静压能。
蜗壳的优点是制(zhi)造方便(bian),高效区宽,车削(xue)叶轮后泵的效率(lv)变化较(jiao)小。
缺点是蜗(wo)壳形状不对称,在(zai)使用(yong)单蜗(wo)壳时作用(yong)在(zai)转子径(jing)向的压力不均匀,易(yi)使轴弯(wan)曲,所(suo)以在(zai)多级泵中只是首段(duan)(duan)和尾段(duan)(duan)采用(yong)蜗(wo)壳而在(zai)中段(duan)(duan)采用(yong)导轮装置。
蜗(wo)壳的材(cai)质(zhi)一般为(wei)铸(zhu)铁。防腐泵的蜗(wo)壳为(wei)不锈(xiu)钢(gang)(gang)或其(qi)他防腐材(cai)料,例如塑料玻(bo)璃钢(gang)(gang)等(deng)。多级泵由于(yu)压力较(jiao)大,对材(cai)质(zhi)强度要求较(jiao)高,其(qi)蜗(wo)壳一般用(yong)铸(zhu)钢(gang)(gang)制造(zao)。
导轮
导轮(lun)(lun)(lun)是一(yi)个(ge)固(gu)定不动(dong)的(de)圆盘,正(zheng)(zheng)面有包(bao)在叶轮(lun)(lun)(lun)外(wai)缘的(de)正(zheng)(zheng)向(xiang)导叶,这(zhei)些(xie)导叶构(gou)成了一(yi)条(tiao)条(tiao)扩(kuo)散(san)形流(liu)道,背(bei)面有将液(ye)体(ti)引向(xiang)下一(yi)级叶轮(lun)(lun)(lun)人口的(de)反向(xiang)导叶。液(ye)体(ti)从叶轮(lun)(lun)(lun)甩(shuai)出后,平缓地(di)进入(ru)导轮(lun)(lun)(lun),沿(yan)着正(zheng)(zheng)向(xiang)导叶继(ji)续向(xiang)外(wai)流(liu)动(dong),速度逐渐降(jiang)低,动(dong)能大部分转(zhuan)变为静压能。
叶(ye)轮(lun)(lun)与(yu)导(dao)叶(ye)间的(de)(de)径向(xiang)单侧间隙约为lmm。若间隙过大,效率会降低;间隙过小,则会引起振(zhen)动和噪声。与(yu)蜗(wo)壳(qiao)相比,采用导(dao)轮(lun)(lun)的(de)(de)分段式多级离心(xin)泵的(de)(de)泵壳(qiao)容(rong)易制造,转能的(de)(de)效率也(ye)较高。但安装检修(xiu)较蜗(wo)壳(qiao)困难(nan)。
密封环
为了减少内泄漏,保护泵壳(qiao),在与叶轮入口处相对应的壳(qiao)体上装有(you)可(ke)拆换(huan)的密封环(huan)。
密封环内孔与叶轮(lun)外圆处的径向(xiang)间(jian)隙(xi)一(yi)般在0.1—0.2mm之间(jian)。
密封(feng)环磨(mo)损后(hou),使径向间隙增大,泵的(de)排液量减少,效率降(jiang)低,当(dang)密封(feng)间隙超(chao)过规定值(zhi)时(shi)应及时(shi)更换(huan)。
密封环的(de)结构形式有三(san)种(zhong)。
平(ping)环式(shi),结构简单,制造(zao)方(fang)便,但密封效(xiao)果差。
直(zhi)角式的密封环(huan),液体泄漏时通(tong)过一个90°的通(tong)道,密封效果(guo)比平环(huan)式好,应用广泛。
迷宫式密封环,密封效果好,但结(jie)构复杂,制造困难,一般(ban)离心泵中很少采用。
离心泵有哪些分类(lei)?
KNOLL离心泵产品一般按(an)(an)照其结构特点划分,有(you)多种划分方(fang)式,包括按(an)(an)工作(zuo)压力、按(an)(an)工作(zuo)叶轮(lun)数(shu)目、按(an)(an)叶轮(lun)进水方(fang)式等六种分类方(fang)式。
1.按(an)工(gong)作压力:
低压泵:压力(li)低于(yu)100米水柱;
中压泵:压力(li)在100-650米水柱之(zhi)间;
高压泵:压力高于(yu)650米水柱。
2.按工(gong)作叶(ye)轮数目:
单级泵(beng):即在泵(beng)轴上只有一个叶轮。
多级泵.:即在(zai)泵轴上有(you)两个(ge)或两个(ge)以上的(de)叶轮,这时泵的(de)总扬(yang)程为n个(ge)叶轮产生的(de)扬(yang)程之和(he)。
3.按叶轮进(jin)水(shui)方式:
单(dan)侧(ce)进(jin)水(shui)式泵:又(you)叫单(dan)吸泵,即叶(ye)轮上只有一(yi)个进(jin)水(shui)口。
双侧进水(shui)式(shi)泵(beng):又叫双吸(xi)泵(beng),即(ji)叶轮两侧都有一(yi)个进水(shui)口。它(ta)的流量比单(dan)吸(xi)式(shi)泵(beng)大一(yi)倍(bei),可以近似看作是(shi)二个单(dan)吸(xi)泵(beng)叶轮背靠背地放在了一(yi)起。
4.按泵轴位置:
卧式泵:泵轴(zhou)位(wei)于(yu)水平位(wei)置。
立式泵(beng):泵(beng)轴位于垂(chui)直(zhi)位置。
5.按泵壳(qiao)结合(he)缝形式:
水平中开(kai)(kai)式泵(beng):即在通过(guo)轴心线的水平面上开(kai)(kai)有结合(he)缝。
垂直结(jie)合面泵:即结(jie)合面与轴心线相垂直。
6.按(an)叶(ye)轮出来的(de)水引向(xiang)压出室的(de)方(fang)式(shi):
蜗壳泵:水从叶轮出来后(hou),直接进入(ru)具有螺旋线(xian)形状的泵壳。
导(dao)叶泵:水从叶轮出来(lai)后,进(jin)入(ru)它外面设置的导(dao)叶,之后进(jin)入(ru)下一(yi)级或流(liu)入(ru)出口管。
7.按输送介质按KNOLL离心泵(beng)所输送介质的不同而(er)分为:清水泵(beng)、油泵(beng)、耐腐蚀泵(beng)等。
什(shen)么(me)是(shi)气蚀和气缚?
气蚀现象
把泵(beng)内气(qi)泡(pao)的形成和破(po)(po)裂而使叶轮材料受到破(po)(po)坏的过程,称(cheng)为气(qi)蚀现象。
KNOLL离心泵工作(zuo)时,在叶轮中心区(qu)(qu)(qu)域产(chan)生真空形(xing)成低压而将液体吸上。形(xing)成的低压越(yue)低,则(ze)离心泵的吸上能力越(yue)强(qiang),表现为(wei)吸上高度越(yue)高。但是(shi),真空区(qu)(qu)(qu)压强(qiang)太低,以致(zhi)于低于气体的饱和蒸汽压,则(ze)被吸上的液体在真空区(qu)(qu)(qu)发生大量汽化产(chan)生气泡(pao)。
含(han)气(qi)泡的液体挤入高压区(qu)后急剧凝(ning)结或(huo)破裂。因气(qi)泡的消失产(chan)生局部(bu)真(zhen)空,周(zhou)围的液体就以极(ji)高的速(su)度(du)流向气(qi)泡中(zhong)心,瞬间产(chan)生了(le)极(ji)大的局部(bu)冲击力,造成对叶(ye)轮和泵(beng)壳的冲击,使材料(liao)受到破坏。
气缚现象
KNOLL离心(xin)(xin)泵启(qi)动(dong)时,若泵内存有空气,由于空气密度很小(xiao),旋转后产生的离心(xin)(xin)力小(xiao),因而(er)叶轮中心(xin)(xin)区所形成的低压(ya)不足以吸入(ru)液(ye)体,这样(yang)虽(sui)启(qi)动(dong)离心(xin)(xin)泵也(ye)不能(neng)完成输送任务,这种现(xian)象称为气缚。
这表示离(li)(li)心泵(beng)(beng)(beng)无(wu)自(zi)(zi)吸能力,所(suo)以离(li)(li)心泵(beng)(beng)(beng)在启(qi)动(dong)前(qian)必须向泵(beng)(beng)(beng)内灌(guan)满被输(shu)送的(de)(de)液(ye)体(ti)。当然若将离(li)(li)心泵(beng)(beng)(beng)的(de)(de)吸入(ru)口置于被输(shu)送液(ye)体(ti)的(de)(de)液(ye)面之(zhi)下,液(ye)体(ti)会(hui)自(zi)(zi)动(dong)流(liu)(liu)入(ru)泵(beng)(beng)(beng)内,这是(shi)一种特殊情(qing)况。 离(li)(li)心泵(beng)(beng)(beng)吸入(ru)管(guan)路(lu)装(zhuang)有(you)底阀,以防止启(qi)动(dong)前(qian)灌(guan)入(ru)的(de)(de)液(ye)体(ti)从(cong)泵(beng)(beng)(beng)内流(liu)(liu)出(chu)(chu),滤(lv)网可以阻拦液(ye)体(ti)中的(de)(de)固体(ti)吸入(ru)而堵(du)塞管(guan)道和(he)泵(beng)(beng)(beng)壳排出(chu)(chu)管(guan)路(lu)中装(zhuang)有(you)的(de)(de)调节阀是(shi)供开泵(beng)(beng)(beng)、停泵(beng)(beng)(beng)和(he)调节流(liu)(liu)量时使用。
从造成(cheng)汽蚀和气缚的原因(yin)不同来看:
气缚是泵体(ti)内(nei)有空(kong)气,一般发生(sheng)在泵启(qi)动的(de)时候,主要表现在泵体(ti)内(nei)的(de)空(kong)气没排净;而汽(qi)(qi)蚀是由于(yu)液体(ti)在一定的(de)温(wen)度下达到了它的(de)汽(qi)(qi)化压力,可(ke)见和输送(song)介质,工况有密切的(de)关系。
怎样防止气缚和气蚀(shi)?
气缚(fu)和气蚀现象影响(xiang)泵的操(cao)作性(xing)能。
气缚的危害与防止
气(qi)缚现象(xiang)发生(sheng)后,泵无(wu)液体排(pai)出,无(wu)噪音,振(zhen)动,影响操(cao)作。
防止气缚现象(xiang)的发(fa)生(sheng)有以下方法(fa):
1、在启动前向壳(qiao)内灌满液体。做好壳(qiao)体的(de)密(mi)封工作,灌水(shui)的(de)阀门和莲蓬头不能漏水(shui)密(mi)封性(xing)要好。
2、KNOLL离(li)心泵吸入管(guan)路(lu)装(zhuang)有(you)(you)底(di)阀(fa)(fa),以防止启动前灌入的液(ye)(ye)体从泵内流。滤(lv)网可(ke)阻止液(ye)(ye)体中的固体吸入。排出管(guan)路(lu)装(zhuang)有(you)(you)调节(jie)(jie)阀(fa)(fa)是供开泵停泵和调节(jie)(jie)流量时使用。
3、将KNOLL离心泵的吸入口置于备(bei)输送液(ye)体(ti)的液(ye)面(mian)之下,液(ye)体(ti)会自动流入泵内(nei)。
气蚀(shi)的危害与(yu)防止
汽蚀时(shi)传递到叶轮及泵(beng)壳的(de)冲(chong)击波(bo),加上(shang)液(ye)(ye)体中微量溶解的(de)氧对(dui)金属化(hua)学腐蚀的(de)共(gong)同(tong)作用,在一(yi)定(ding)时(shi)间(jian)后,可使其表面(mian)出现斑痕及裂缝(feng),甚至(zhi)呈海面(mian)状逐步脱落(luo);发(fa)生汽蚀时(shi),还会(hui)发(fa)出噪(zao)声(sheng),进而使泵(beng)体震(zhen)动,可能(neng)导(dao)致泵(beng)的(de)性(xing)能(neng)下(xia)降;同(tong)时(shi)由于(yu)蒸汽的(de)生成使得液(ye)(ye)体的(de)表观密度下(xia)降,于(yu)是液(ye)(ye)体实际流量、出口压力和(he)效率都(dou)下(xia)降,严重时(shi)可导(dao)致完全不能(neng)输出液(ye)(ye)体。