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        分類導航

        水泵之結構特性及原理

        時間:2016-04-21 09:02:24

        水泵之結構特性及原理


          水泵為一機械設備,若想為工廠制訂一水泵規格,需集制程、機械、儀電…..等工程師之知識,本文希望就水泵本身之結構特性及原理,作淺顯介紹增加對水泵認識,提供水泵規格制定的參考。

          水泵本身需具備的基本能力

          – 吸上及推上能力

         

        水泵

          • 依原理構造而分類

          – A.離心泵—利用離心力將速度能轉變為壓力能這類水泵

          • 1.渦卷泵 2.輪機泵(多段渦卷泵)

          – B.螺旋槳泵—利用流體通過葉輪時之速度差產生揚力

          • 1.軸流泵 2.斜流泵

          – C.往復動泵—利用容積變化產生壓力

          • 1.活塞泵 2.柱塞泵

          – D.旋轉泵—利用轉子間空間擠壓產生壓力

          • 1.齒輪泵 2.螺旋泵

          – E.其它泵

          • 1.噴射泵 2.氣泡泵 3.黏性泵

          在使用上因離心泵具有若干優點如:流體脈動小、構造簡單、可輸送流體多樣、壓力使用范圍廣等特性,所以管系中所使用液體泵多為離心式,但若要

          選擇一適宜離心泵須知下列幾個要素:

          – 1.液體性質 2.水量 3.揚程 4.轉速 5.場地限制

          • 液體性質之考慮如下:

          – 溫度

          • 入口系統 –以常溫水而言,水泵在絕對真空時可吸上10.33m,若溫度越高則吸上能力遞減,一般實際場合常溫時約為 6m 左右,當溫度到達 85℃時需改為正壓,因此溫度以上水泵吸上能力幾乎為 0。

          • 泵殼型式-當流體溫度達 150℃以上時需采用中心支持水泵,因高溫操作時泵金屬材質產生熱脹,中心支持泵殼可向上向下膨脹避免與葉輪卡住。

          – 黏度

          • 當離心泵輸送高黏度液體時會產生揚程、效率降低、馬力增加等現象。當輸送流體黏度大于 2000cp 時,應使用齒輪泵或柱塞泵較合忽效益。

          – 比重

          • 輸送流體之比重直接影響到水泵之軸馬力及出口壓力,故輸送流體之比重需詳查避免產生超載或出口壓力不足等現象。

          – 酸堿值

          • 水泵之材質為鑄鐵、銅、鑄鋼、不銹鋼系列等,若輸送流體會對金屬產生化學變化,而產生腐蝕現象則應考慮其他特殊合金,以增加水泵使用壽命。

          – 流體顆粒含量

          • 一般離心式泵葉輪大多使用密閉式,因其操作范圍穩定且有較好效率,若輸送流體含有固體懸浮物時宜采用開放式葉輪以敝免造成阻塞。

          密閉式葉輪 開放式葉輪

          • 出水量(流量、容量)

          – 單位時間內所輸送液體之體積

          – 常用單位有: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 建議采用雙吸式葉輪 ,水泵軸向推力可獲得平衡,延長軸承壽命。

          • 揚程

          – 離心式水泵為非定量水泵,其出水量及軸馬力隨揚程變化而有大幅度變化。一般揚程在 8M 以下而出水量甚大時采軸流或斜流泵,揚程在 90M 以下采單段葉輪,以上時采多段葉輪泵。單段葉輪 多段葉輪泵

          • 水泵轉速

          – 一般水泵均以馬達驅動,馬達轉速直接影響水泵性能。

          – 轉速快慢有以下考慮:

          • 相關事項 轉速快 轉速慢

          • 水泵尺寸 較小 較大

          • 水泵價格 較低 較高

          • 水泵壽命 較短 較長

          • NPSHr 較高 較低

          • 零件磨耗 較快 較慢

          • 場地限制

          – 一般水泵均以臥式為考量,下表為其優點:

          – 臥式泵

          • 1.主要零件在水面以上腐蝕較少。

          • 2.零件換修容易。

          • 3.價格較低。

          – 立式泵

          • 1.安裝面積小。

          • 2.起動時無需灌水。

          • 3.馬達位置較高不易浸水。

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