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立式泵与卧式泵的区别与选用

发布时间:2021-09-13   点击次数:506次

水处理设备的合理选型,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。


立式泵和卧式泵都是水泵的一种,他们之间有什么不同?又该如何选择呢?

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立式泵卧式泵的不同





外观形式:

  立式泵是立着的而卧式泵是横卧着。




连接形式:

  立式泵自下而上叠加连接,卧式泵纵向排列于底座上,立式泵通称管道泵如立式管道离心泵,电机与泵体是子口连接;卧式泵是采用联轴器与电机连接,需要定期找正。




占地空间:

  立式泵占地面积小而卧式泵占用面积大。立式泵组的占地比卧式泵小,不一定要打基础;卧式泵组设有底座,要打基础。




维修难度:

  立式泵检修难度大,如检修叶轮需将上部全部移去后方能进行;而卧式泵相对容易,如IS型泵只要将进口管移去就能进行叶轮检修。




安装形式:

  立式泵为整体连接,安装较易;而卧式泵安装后需进行精度调整。



从选择上来说的话,大部分人会喜欢用卧式泵,主要是因为卧式泵简单,易维修和维护。而立式泵维修麻烦,每次维修时都需要起吊起来。而且长轴泵时间久了需要更换液下的滑动轴承,如果不更换,那么可能导致的后果就是轴离心力越来越大,导致轴跳动值变大,如果不及时更换,将造成机械事故。而且安装时要保证绝对的水平安装。

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但立式泵也有其优点:

第一,立式泵多用于不能倒灌的安装在地下槽罐的工况。或者是现场没有空地为卧式泵做基础,只能用立式泵放在槽罐上。

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第二,如果普通的卧式泵(不是自吸泵)自吸能力很差,根本无法从下面的槽罐里抽出介质。所以卧式泵和立式泵是不具备可比性的。


在一般情况下,泵常使用卧式的,而在如下的情况时,需要使用立式的:



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 ❀ 在水位变动较大的地方,泵应按低水位安装,这时采用立式的,可以减小泵站面积,减少土方工程。降低基建投资。大型单吸离心泵和轴流泵大都是立式的。



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 ❀ 抽吸较深的地下水。石油或卤水等液体,需要用立式深井泵。



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 ❀ 大型单吸泵是立式的另一原因是可以采用结构简单的水润滑轴承,这时水润滑轴承的负荷小,磨损轻增加轴承寿命。



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 ❀ 某些高压小流量泵,由于级数多,泵轴细长,容易出现运转不平稳的情况,改变这种情况的措施之一是使用立式泵,并使泵轴承受一定拉力。



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 ❀ 利用位能增加叶轮进口处的汽蚀余量,泵在使用中把第一级叶轮进口置于低位置,如立式冷凝泵等。



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 ❀ 泵的占地面积受到限制,如船用泵。

















离心泵作为输送物料的一种转动设备,需要性能稳定。离心泵运转过程中,难免会出现各种各样的故障。因而,如何提高泵运转的可靠性、寿命及效率,以及对发生的故障及时准确的判断处理,是保证生产平稳运行的重要手段。



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离心泵结构

离心泵的主要过流部件有吸水室、叶轮和压水室。吸水室位于叶轮的进水口前面,起到把液体引向叶轮的作用;压水室主要有螺旋形压水室(蜗壳式)、导叶和空间导叶三种形式;叶轮是泵的最重要的工作元件,是过流部件的心脏,叶轮由盖板和中间的叶片组成。

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离心泵工作原理

离心泵工作前,先将泵内充满液体,然后启动离心泵,叶轮快速转动,叶轮的叶片驱使液体转动,液体转动时依靠惯性向叶轮外缘流去,同时叶轮从吸入室吸进液体,在这一过程中,叶轮中的液体绕流叶片,在绕流运动中液体作用一升力于叶片,反过来叶片以一个与此升力大小相等、方向相反的力作用于液体,这个力对液体做功,使液体得到能量而流出叶轮,这时液体的动能与压能均增大。依靠旋转叶轮对液体的作用把原动机的机械能传递给液体。由于离心泵的作用液体从叶轮进口流向出口的过程中,其速度能和压力能都得到增加,被叶轮排出的液体经过压出室,大部分速度能转换成压力能,然后沿排出管路输送出去,这时,叶轮进口处因液体的排出而形成真空或低压,吸水池中的液体在液面压力(大气压)的作用下,被压入叶轮的进口,于是,旋转着的叶轮就连续不断地吸入和排出液体。

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多级离心泵工作原理图


一、水泵不出水原因分析

进水管和泵体内有空气

(1)水泵启动前未灌满足够的水,有时看上去灌的水已从放气孔溢出,但未转动泵轴交空气完全排出,致使少许空气残留在进水管或泵体中。

(2)与水泵接触的进水管的水平段逆水流方向应用0.5%以上的下降坡度,连接水泵进口的一端为最高,不要完全水平。如果向上翘起,进水管内会存留空气,降低了水管和水泵中的真空度,影响吸水。

(3)水泵的填料因长期使用已经磨损或填料压得过松,造成大量的水从填料与泵轴轴套的间隙中喷出,其结果是外部的空气就从这些间隙进入水泵的内部,影响了提水。

(4)进水管因长期潜在水下,管壁腐蚀出现孔洞,水泵工作后水面不断下降,当这些孔洞露出水面后,空气就从孔洞进入民进水管。

(5)进水管弯管处出现裂痕,进水管与水泵连接处出现微小的间隙,都有可能使空气进入进水管。

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二、水泵转速低

(1)人为的因素。有部分用户因原配电机损坏,就随意配上另一台电动机带动,结果造成了流量小、扬程低甚至不上水的后果。

(2)水泵本身的机械故障。叶轮与泵轴紧固螺母松脱或泵轴变形弯曲,造成叶轮多移,直接与泵体磨擦,或轴承损坏,都有可能降低水泵的转速。

(3)动力机维修不灵。电动机因绕组烧毁,而失磁,维修中绕组匝数、线径、接线方法的改变,或维修中故障未彻底排除因素也会使水泵转速改变。

三、水泵吸程太大

有些水源较深,有些水源的外围地势较平坦处,而忽略了水泵的容许吸程,因而产生了吸水少或根本吸不上水的结果。要知道水泵吸水口处能建立的真空度是有限度的,绝对真空的吸程约为10米水柱高,而水泵不可能建立绝对的真空。

而且真空度过大,易使泵内的水气化,对水泵工作不利。所以各离心泵都有其最大容许吸程,一般在3-8.5米之间。安装水泵时切不可只图方便简单。

四、水流的进出水管中的阻力损失过大 

有些用户经过测量,虽然蓄水池或水塔到水源水面的垂直距离还略小于水泵扬程,但还是提水量小或提不上水。其原因常是管道太长、水管弯道多,水流在管道中阻力损失过大。

一般情况下90度弯管比120度弯管阻力大,每一90度弯管扬程损失约0.5-1米,每20米管道的阻力可使扬程损失约1米。此外,有部分用户还随意水泵进、出管的管径,这些对扬程也有一定的影响。

五、起动后不能供液

离心泵不能供液的情况可分两类。一类情况是起动后一段时间,排出压力表的指针仍基本不动,泵壳或排出管上的试水考克放不出水,这说明液体根本没有进入泵内有正吸高的离心泵,通常配各种自吸装置,在起动期间在泵吸入口形成真空而“引水"。如果这些装置不能产生足够的真空度,则引水失败,无法供液。属于这方面的原因可能是:

(1)“引水"装置失灵。例如初次使用的自吸离心泵未向泵内灌水等。

(2)吸入管或轴封漏气。

(3)吸入管露出液面。

如果发现泵排出压力表读数虽不升高,但吸入压力表指示较大的真空度,则可能是吸入真空度已大于“允许吸上真空度",液体在泵的吸口汽化,以致泵无法吸入液体。

原因有:

(1)吸高过大;从真空容器吸入的泵则可能是流注高度太小或吸入液面真空度过大。

(2)吸入管流阻过大,例如滤器堵塞。

(3)吸入管不通,例如吸入阀未开、底间锈死或吸入管堵塞等。

(4)吸入液体温度过高,以致“允许吸上真空度"过小。

另一类情况是液体已进入泵内,排出压力表读数已上升,但产生的封闭排出压力却小于正常值,原因可能在泵的方面,如叶轮松脱、淤塞或严重损坏;转速太低或转向弄反。若封闭排出压力正常,也可能是下列情况使泵无法排液:如管路静压太大;并联使用时另一台泵扬程过高;排出阀未开(例如闸板阀与阀杆脱落)。有流注吸高的泵引水时可先开泵壳上的放气旋塞,然后开吸入阀向泵内灌水。如起动后封闭排压不足,有可能是灌入的舷外水含气泡过多,以致起动后气体分离而聚于叶根不易冲走。

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六、流量不足

离心泵流量不足根据工况特性来分析,若不是泵的扬程特性曲线降低,就是管路的特性曲线变陡或上移,以致工况点向小流量方向移动。

(1)属于管路方面的原因是:管路静压(排出高度或排出液面压力)升高或排出管阻力变大。

(2)属于泵的原因是:转速不够;阻漏环磨损,内部漏泄增加;叶轮破损或有淤塞;吸入管或轴封漏气;吸入管浸入液体中太浅以致吸入了气体;泵工作中发生了汽蚀现象等。

七、电动机过载

离心泵多以电动机为原动机,电路一般都有过电流保护设备。电动机过载时,会因电流过大而自动断电。可从以下几个方面进行查找原因:

(1)检查电源的电压和频率是否正常。当电压降低时,电流就将升高,这时电动机功率实际上并未增加,称为表面过载。另外,如电流频率增高,则电动机的转速将成正比地增大,泵的轴功率就会增加。

(2)盘车检查泵的摩擦功率是否太大。如盘车比正常时沉重,可能是:填料压盖过紧或机械轴封安装不当(弹簧过紧)、泵轴弯曲、对中不良、叶轮碰擦或轴承严重磨损等。

(3)检查被输送液体的粘度、密度是否超过设计要求。

(4)双吸叶轮如果装反,则后弯叶片变成了前弯叶片,也会使泵过载。

(5)必要时可脱开泵和电动机的连接,让电动机单独运转。如测得电流比正常的空载值高,则表明电机本身有毛病(转子擦碰、缺相运转等)。应该说明,如因管路方面原因使离心泵流量显著超过额定流量(扬程很低),则其功率将超过额定功率。但一般电动机在配备时都有适当的功率余量。 

九、运转时振动过大和产生异常声响

造成离心泵异常振动和噪声的原因可分为两个方面。

第一是机械方面原因,通常有:

(1)转动部件不平衡。除制造或焊补后的转子动平衡不合格外,叶轮局部腐蚀、磨损或淤塞也可能会使其失去平衡。

(2)动、静部件擦碰。这可能是由泵轴弯曲、轴承磨损等原因引起的,也可能是因轴向推力平衡装置失效,导致叶轮轴向移动而碰触泵壳。

(3)泵基座不好。例如地脚螺栓松动、底座刚度不足而与泵发生共振或底座下沉使轴线失中。

(4)联轴节对中不良或管路安装不妥导致泵轴失中。

(5)原动机本身振动,可脱开联轴节进行运转检查。

第二是液体方面的原因可能是:汽蚀现象。这种现象引起的振动和噪声通常是在流量较大时产生,可查看吸入真空度是否过大以帮助判断。通常可用减小流量(如关小排出阀或降低转速)、降低液温或增大流体高度等办法来消除。

十、其它因素的影响

(1)底阀打不开。通常是由于水泵搁置时间太长,底阀垫圈被粘死,无垫圈的底阀可能会锈死。

(2)底阀滤器网被堵塞;或底阀潜在水中污泥层中造成滤网堵塞。

(3)叶轮磨损严重。叶轮叶片经长期使用而磨损,影响了水泵性能。

(4)闸阀可止回阀有故障或堵塞会造成流量减小甚至抽不上水。



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