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水处理中的水泵

 
  水处理设备合理选型,是每一个设计人员需要掌握的知识。作为输送提升的核心设备,泵在水处理项目中无处不在。泵的原理多样,种类繁多,而且还在不断地发展创新,不同的应用场合,泵的使用方法也各有差异。
  
  一、原理及分类泵是指将原动机的机械能转换成流体的压力能和动能,从而实现流体定向输运的动力设备。按工作原理可以分类如下
  
  1.叶片式泵
  
  叶轮式泵是靠叶轮带动液体高速回转而把机械能传递给所输送的液体。
  
  根据泵的叶轮和流道结构特点的不同叶轮式又可分为:
  
  A、离心泵:利用旋转叶轮带动流体一起旋转,借离心力的作用,使流体的压力能和动能得到增加。
  
  B、轴流泵:利用叶轮上的翼型叶片在流体旋转所产生的升力使流体的能量增加。
  
  C、混流泵:介于离心泵和轴流泵之间,部分利用了离心力,部分利用了升力。
  
  D、旋涡泵:靠旋转叶轮对液体的作用力,在液体运动方向上给液体以冲量来传递动能以实现输送液体。
  
  2.容积式泵
  
  靠工作部件的运动造成工作容积周期性地增大和缩小而吸排液体,并靠工作部件的挤压而直接使液体的压力能增加。
  
  根据运动部件运动方式的不同又分为:
  
  A:往复式泵-利用工作容积周期性的改变来输送流体,并提高其压力,包括活塞式、柱塞式和隔膜式三类。
  
  B:回转式泵-利用一对或几个特殊形状的回转体,如齿轮、螺杆或其他形状的转子在壳体内作旋转运动来输送流体并提高其压力。
  
  3.喷射式泵
  
  是靠工作流体产生的高速射流引射流体,然后再通过动量交换而使被引射流体的能量增加。
  
  二、主要性能
  
  1、流量与扬程
  
  泵在单位时间内输送的流体量称为流量,泵的流量一般指体积流量,用q表示。单位重力作用下的液体通过泵后所获得的能量增加值,称为扬程,用H表示,单位为m。
  
  在选型时,流量与扬程是由设计人员根据工艺计算结果给出的核心参数,是一个固定值。对于水泵自身性能而言,流量与扬程往往是一个区间内的对应关系,是一个范围。在选型时,两者互相影响,理想的选型是工艺参数需要的固定值落在水泵性能曲线的最高效率点,在有偏差时,要综合评估偏差可能带来的不利影响,权衡后确定选型结果。
  
  2、轴功率和效率
  
  泵在运行时原动机传递到泵转轴上的功率称为轴功率,用P表示,单位为kw。单位时间内通过泵的流体所获得的功率称为有效功率,用Pe表示。泵的效率为有效功率与轴功率之比,即η=Pe/P。
  
  泵的效率与泵本身的设计水平、机械加工水平等有关,效率的高低直接影响能耗,同时泵有各自的高效率区间,选型时需要落在这个区间,以降低能耗。
  
  3、转速
  
  泵轴每分钟的转数,称为转速,用n表示,单位为r/min。
  
  转速一般与电机的标准转速对应,可通过变频器对电机转速进行调整,水泵性能曲线也对应变化。在实际流量扬程变化时,通过变频来调节可以达到很好的节能效果。
  
  4、汽蚀与汽蚀余量
  
  汽蚀指水泵运行中,因为某些原因使得泵内局部压力降低到水的汽化压力时,水会产生汽化而形成气液流,到达高压区后气泡受到挤压破灭重新凝结成水,在这个过程中会产生很高的水锤压力,使材料收到侵蚀和破坏。汽蚀现象主要是针对叶片泵而言,是在泵的选型设计中必须避免的现象。汽蚀的产生与泵的性能有关,也与泵的吸口装置的设计有关。
  
  汽蚀余量主要影响安装条件,允许汽蚀余量越小,意味着可承担的泵前负压越大,水泵的性能越好。
  
  三、泵的选型操作:
  
  根据泵选型原则和选型基本条件如下:
  
  1.根据装置的布置、地形条件、水位条件、运转条件,确定选择卧式、立式和其它型式(管道式、潜水式、液下式、无堵塞式、自吸式、齿轮式等)的泵。
  
  2.根据液体介质性质,确定清水泵,热水泵还是油泵、化工泵或耐腐蚀泵或杂质泵,或者采用无堵塞泵。安装在爆炸区域的泵,应根据爆炸区域等级,采用相应的防爆电动机。
  
  3.根据流量大小,确定选单吸泵还是双吸泵;根据扬程高低,选单级泵还是多级泵,高转速泵还是低转速泵(空调泵)、多级泵效率比单级泵低,如选单级泵和多级泵同样都能用时,首先选用单级泵。
  
  4.确定泵的具体型号
  
  确定选用什么系列的泵后,就可按最大流量,(在没有最大流量时,通常可取正常流量的1.1倍作为最大流量),取放大5%—10%余量后的扬程这两个性能的主要参数,在型谱图或者系列特性曲线上确定具体型号。
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