选煤厂设备泵及管网.ppt

第八节 选煤厂流体机械 ［本节重点］ 1、离心泵工作原理及故障处理 2、水泵的汽蚀现象 3、鼓风机工作原理 4、鼓风机“喘振”现象 5、空压机工作原理 一、概述 1、什么是流体机械？ ◆流体机械就是给空气或水等流体介质增加能量的机械的总称。 2、流体机械的分类 ［1］叶片式：利用旋转的叶片向流体传递能量 ［2］容积式：以改变流体的工作容积的方法向流体传递能量 ［3］无传动式：无运动部件，而是利用一系列管件将一种流体的能量传送给另一种流体。 3、选煤厂常用流体机械 离心式水泵和杂质泵 离心式鼓风机和通风机 活塞式空气压缩机 回转式鼓风机和水环真空泵 二、供水机械 （一）离心式水泵 1、离心式水泵的基本组成 2、离心水泵的工作原理 ◆泵开动前先在泵内注满水，当叶轮由电动机带动旋转时，叶片带动水一起旋转，由于水受离心力作用，使叶轮外围水压升高，中心部分压力减低。 ◆当排水管上闸门打开时，泵壳中有压力的水经排水管排升一定高度，与此同时，由于泵入口处于低压，使水池中的水在大气压力作用下，通过吸水管源源不断地进入泵和叶轮内。 ◆叶轮外围的泵壳呈螺旋形，其过水断面是逐渐增加的，这样可使泵壳中的水流速减低，把水的部分动能转变为压能。 水泵能正常工作必须具备两个基本条件 一是泵内必须先注满水 二是水泵叶轮必须由原动机带动旋转 ［1］注水装置 ◆在水泵的泵壳顶部安装灌水漏斗1，作为起动前泵灌水之用，为了在灌水时能逐出内部的空气，泵壳顶端还设置放气阀2。大型离心水泵为缩短灌水时间，可利用真空泵等注水。 ［2］滤水器及底阀 ◆安装在吸水管进口处，滤水器可防止水中杂物进入水泵，堵塞叶轮及泵内流道，底阀是一个逆止阀，使水只能进入吸水管而不能返流，这样可以防止水泵注水时水从吸水管下部流走。 ［3］排水闸阀 ◆安装在水泵出水管路上靠近水泵附近，在启动、停车和调节水泵流量时使用。 ［4］逆止阀 ◆防止水从排水管倒流回水泵，特别是水泵由于突然停电引起水流中断，使管路系统发生水锤作用时，逆止阀可以保护水泵免受水锤冲击波的损害。 ［5］压力表和真空表 压力表安装在泵的出口处，用于指示检测出口压力 真空表安装在泵的进口处，用于指示检测进口压力 1－灌水漏斗2－放气阀3－底阀及滤水器 4－闸门5－逆止阀6－压力表7－真空表 3、离心泵的主要性能参数 ［1］扬程H （压头） 单位重量的水通过水泵所获得的能量（mH2O） ［2］流量Q 单位时间水泵排出的水的体积（m3/h 或 l/s） ［3］轴功率N 水泵轴输入水泵的功率（kW） 水泵有益功率（输出功率）指水泵排出的水所获得的功率Ne ［4］效率：有益功率与轴功率之比，η% ［5］转速：电机的转速，n，r/min ［6］水泵允许吸上真空高度 4、水泵的汽蚀现象 水泵产生汽蚀现象的过程 ◆当叶轮入口最低压力等于当时水温下的饱和蒸汽压力（水开始气化或沸腾时的压力）时，该处液体（在K点附近）开始气化形成汽泡，汽泡随水流到叶轮内的高压区时，由于水的压力上升又高于饱和蒸汽压的值，此时汽泡又凝结成水，原来汽泡占据的空间由于体积突然收缩而形成空洞，周围的水以很高的速度冲向空洞，在该处产生巨大的水力冲击。 ◆此时，质点的动能变为变形能，由于液体的变形很小，所以压强很高，瞬时压力可达数千大气压。由于水不断的从K区流过，汽泡连续不断的产生和凝结，因此这种水力冲击以很高的频率发生，当这种高频冲击发生在叶轮金属表面时，将使金属表面发生疲劳破坏而剥落，这就是汽蚀现象的主要破坏机理和发生过程。 ◆水泵发生汽蚀时，由于低压下溶于液体中的有害气体析出，也使金属发生化学腐蚀，这也增加了对金属的破坏。汽蚀时叶轮发生海绵状或蜂窝状损坏。汽蚀严重时，短时间内就能使叶轮报废。 ◆汽蚀发生时，一般伴有因高频冲击引起的噪音和振动。泵的流量减少，扬程和效率都显著降低，严重时甚至完全不上水。 ［防止水泵汽蚀的措施］ ◆水泵吸水高度不能太大，要小于等于最大的水泵吸水高度 ◆采用较粗的吸水管径，减小吸水管路流速。 ◆少用弯头及闸门，减小吸水管阻力损失；管道长度应尽量缩短，并尽量减小滤水器和底阀的阻力。 ◆尽量采用水池水面高于水泵的压入式布置方式。这样水泵吸水口处于正压之下，避免汽蚀的发生。 5、离心泵的管道系统 6、离心泵的调节 ◆当离心水泵的工作流量不符合生产要求时，有时并不需要更换水泵，而是设法对水泵进行调节。 ［1］改变管道特性曲线的调节（排水闸门调节） ◆利用排水管道上的闸门开启度来改变管道的阻力系数，从而改变管道特性曲线和水泵的工况点。 ◆此方法的优点是简单、方便，不需增加设备，但不经济。原因是闸门关小后，排水管的阻力增加了，致使管道损失比闸门关小前增加，由于克服阻力损失是功耗加大。 ◆故长期调节或调节幅度较