1、污水泵的出水管 污水泵出水管的流速一般不小于1.5m/s,当两台或两台以上水泵合用一条出水管而仅一台水泵工作时,其流速也不得小于0.7m/s,以避免在管内沉积。泵的出水管接入出水干管(连接管)时,不得自干管底部接入,以免水泵停止运行时,在该泵的出水管内形成淤积。 当两台及两台以上水泵合用一条出水管时,每台水泵的出水管应装有阀门,并且在阀门与水泵之间设止回阀;如果水泵采用单独的出水管,且为自由出流时,一般可不设止回阀,所有阀门尽量装在水平段,以免污物沉淀在阀盘上。
污水泵站内管道的敷设一般采用明装。吸水管常设置于地面上,出水管由于泵房较深,多采用架空安装,通常沿墙架设在托架上。
管道的布置不得妨碍泵站内的交通和检修工作,不允许把管道装设在电气设备上空,不得妨碍站内交通、设备吊装和检修,通行处的地污水泵的吸水管和出水管注意要点污水泵的吸水管和出水管注意要点面距管底不宜小于2.0m,管道应稳固。为了便于安装、拆卸,泵站内的管道一般采用法兰接口。管道和阀门应采取相应的防腐措施。
2、污水泵的吸水管 每台污水泵都应设置单独的吸水管路,并力求最短,以改善水利条件,减小水头损失,可减少杂质堵塞管道的可能性。
吸水管的设计流速一般采用1.0~1.5m/s,最低不得低于0.7m/s,以免管内产生沉淀。当吸水管很短时,流速可提高到2.0~2.5m/s。
为便于吸水管中储积空气的排除,吸水管的水平部分应顺着水流方向稍微抬高,管坡可采用0.005。吸水管与水泵连接处需要渐缩时,应采用偏心大小头。
吸水管入口处应装有喇叭口,其直径为吸水管直径的1.3~1.5倍。
喇叭口安装在集水池的积水坑内。 自灌式布置的水泵,其吸水管上应安装阀门,以便检修。如果泵是非自灌式工作的,应利用真空泵或水射器引水起动,而不允许在吸水管上设置底阀,因底阀在污水中容易堵塞,影响泵的起动,并且增加水头损失和电耗。
水泵流体喘振现象的分析
什么是喘振现象?什么是流体喘振原因?预防水泵喘振现象的措施有哪些? 当具有“驼峰”性能曲线的不锈钢耐腐蚀离心泵与风机在曲线上K点以左区域工作时,即在不稳定区域工作时,就往往会出现喘振现象,或称为飞动现象。喘振现象,即是泵与风机的流量和能头在瞬间内发生不稳定的周期性反复变化的现象。 具有驼峰形的某一风机性能曲线,当其在大容量的管路中运行工作时,如果外界需要的流量为qVA,此时管路特性曲线和风机的性能曲线相交于A点,在该点管路消耗的能量与风机产生的能量达到平衡,因此,工作是稳定的。
当外界需要的流量增加到9vb时, 工作点向A的右方移动至B点,此时工作仍然是稳定的。当外界需要的流量减小为时,工作点向A的左方移动到E点, 随着外界需要的流量进一步减小至qVK,此时对应的工作点为尺点,尺点为临界点,X点的左方即为不稳定工作区。 如果外界需要的流量继续减小到qWK,这时风机所产生的最大能头将小于管路中的阻耗,因为管路容量较大,在这一瞬间管路中的阻耗仍为因此,管路中的阻耗大于风机所产生的能头,流体开始反方向倒流,由管路倒流人风机中(出现负流量),即工作点由K点移向C点。
由于倒流使管路中的压力迅速下降,工作点很快由C点跳到Z)点,此时流量为零。由于风机在继续运行,所以当管路中压力降低到相应的点压力时,泵或风机又重新开始输出流量。
由驼峰性能曲线可知,为了和管路中的阻能相平衡,相应的工况点又跳到E点。只要外界所需要的流向保持小于上述过程又重复出现,即发生喘振。如果这样循环的频率与系统的振荡频率合拍,就要引起共振,常造成泵或风机损坏。 从理论上讲,喘振的发生应具备以下三个条件: 。
①泵与风机具有驼峰形性能曲线,并在不稳定工况区运行。
②管路中具有足够的容积和输水管中存在空气。
③整个系统的喘振频率与机组的旋转频率重叠,发生共振。 就本质来说,旋转失速和喘振是两种不同的概念。
旋转失速是由叶片结构特性造成的一种流体动力工况,而喘振是泵或风机性能与装置振荡耦合后的一种表现形式。 喘振与汽蚀现象也是不同的,汽蚀一般发生在较大流量处,与此相反,喘振发生在小流量处。而且,喘振的振动周期比较长,频率范围为10?0.1Hz,而汽蚀的频率范围为600-25000Hz0 防止泵与风机发生喘振的措施如下: 。
①在大容量管路系统中尽量避免采用具有驼峰形q 用9v-//性能曲线平直向下倾斜的泵与风机。
②使流量在任何条件下不小于qVKo如果装置系舒中所需要的流量小于9vk时,可装设再循环管或自动排阀门,使泵或风机的出口流量始终大于9VK。
③改变转速或吸入口处装吸入阀。当增加转速或无大吸入阀时,性能曲线9v-//上临界点A:向右上方移动, 与此相反,当降低转速或关小吸入阀时,性能曲线W-上的临界点K向左下方移动,从而可缩小性能曲线的不稳定段。
④采用可动叶片调节。当外界需要的流量减小时,线下移,临界点向左下方移动,输出流量相应变小。
⑤在管路布置方面,应尽量避免压出管路内积存空气,例如不让管路有起伏,但要有一定的向上商斜度。另外,尽量把调节阀及节流装置等靠近泵的出口安装。
⑥在运行中,当多台泵或风机并联时,如果负荷减小,则应尽量提前减少投运的台数,以保证运行设备在接近正常流量下运行。
立式管道离心泵与风机由于其起动方式与轴流式不同,一般是阀门全关时起动,然后逐渐开启阀门,增加流量,所以当采用具有驼峰形性能曲线的泵与风机时,必然要通过不稳定工况区。在此区域内有可能发生喘振现象,但时间很短,所以由于喘振而导致叶片断裂的报道还没有。分析起来,离心泵与风机的叶片有前后盘在两端固定,叶片流道窄,其刚性要比轴流式悬臂梁形且流道宽的叶片强得多,因而在旋转失速的激振作用下发生共振的可能性也要小得多。
气动隔膜泵的控制系统
用PLC可编程序控制器控制的气动隔膜泵操作方便、性能良好、运行可靠,达到预期的效果。同时,PLC的又一应用进一步证明:把计算机功能完备,灵活性好,通用性强的优点与继电器系统简单易懂、功率大的优点结合起来,用PLC控制取代单纯的继电、接触控制,是当代各类机械及其生产过程最理想的控制方案。
其实现的方法如下 气动隔膜泵控制要求 气动隔膜泵中液体的输送靠气体推动隔膜交替地进液、排液来完成。
输送流量的多少,取决于进液、排液的动作时问。
控制功能,除泵的启仃、隔膜的排液进液动作以外,还包括集液箱的液位检测与控制,流量累计与显示,特别是隔膜破裂预极警及全破裂事故报警。集液箱内液体是系统中需要通过泵传送的介质,它的出口与泵连接。
上电后,集液箱进液阀打开进液。
为保证箱内液体源源不断地提供给泵,必须对其液位进行定时检测。
当液位低于下限值时,报警并停泵;当液体高到上限位时,进液阀门关闭停止进液。
隔膜可谓泵的心脏,一旦发生破裂,就可能造成不堪设想的后果。 因此,隔膜工作状杰的随机监测尤为重要,系统不仅要有隔膜全破裂事故报警、自动关泵、投人备用泵,还希望有破裂预报警。引进的气动隔膜泵继电控制系统却不能实现这一重要功能。
同时,流量的计算定时由时问继电器来整定,精度低。
液位也是另外的装置控制,使得操作极不方便,可靠性大大降低。为此,我们确定选用目前国内外先进的PLC可编程程序控制器来控制气动隔膜泵。
PLC基本原理 PLC按系统程序赋予的功能,接受并存储从编程器键入的用户程序和数据,用扫描的方式接受现场输入装置的数据或状态,并存入输入状态或数据寄存器中;诊断电源及PLC内部电路工作状态和编程过程中的语法错误等。 PLC进人运行状态后,从存储器逐条读取用户程序,经过命令解释后按指令规定的任务产生相应的控制信号去启闭有关的控制门电路,分时、分渠道地去执行数据的存取、传送、组合、比较和变换等动作,完成用户程序中规定的逻辑或算术运算等任务。
根据运算结果,更新有关标志位的状态和输出状态寄存器的内容,再由输出状态表的位状态或数据寄存器的有关内容,实现输出控制,制表打印或数据通信等功能。
CPU从首地址开始按次序逐条扫描所有的寄存器地址,执行用户输入的全部功能,直至用户输入程序结束。
在扫描期间,对线圈通、断状态的逻辑设定,取决于输入的用户逻辑程序指令。这些线圈的状态可以立即被下面的逻辑功能所用。
在对逻辑的描结束后,CPU从输入模块读入新的输人状态,并把逻辑执行中的新数据提供给输出模块。
接着编程器服务,即接受逻辑与/或来更改它的显示。在编程器服务后,CPU对它的内部硬件进行检查,并使监控定时器复位。
它的作用是确保存贮器内部线路故障不致引起CPU进行无限制循环。 最后输入强制I/O。
当内部检查结束后,CPU回到扫描的开始,继续从0000地址开始按顺序扫描逻辑功能,这样的循环扫描操作从CPU通电开始进行,直至断电结束。 扫描操作也提供了一个固定的可定义的逻辑判定程序,按程序的次序来求解功能,一个功能的结果可以立即用于后继逻辑中,消除了复杂逻辑的竞争问题。
控制系统设计 根据隔膜泵的控制要求,我们确定选用日本三菱公司的F1-40MR小型可编程序控制器该控制器总点数为40,其中输人为24点,输出为16点,适用于顺序逻辑量控制。同时还有足够的辅助继电器。整机抗干扰能力强,工作环境要求低,一般场合均能使用,可靠性极高。F1-40MR为继电器输出,每只触点容量为AC220V / 。
1.2A,寿命20万次,并具有输入/输出相应的LED显示作自我诊断 控制系统流程见图3. I/O配置接线为,PLC输人单元的输入定义号为X400-- X407, X500- X507,X410-X413, X510-X513,依次分配给泵的启、仃控制按钮,集液箱液位接近开关,隔膜检测电子开关及报警、消除控制按钮。输出定义号为Y430-- Y437, Y530-Y537,依次分配给隔膜泵、集液箱,备用泵等三个电磁阀,一个流量检测,四对蜂呜器和指示灯。
由于电磁阀功率较大,因此输出部分采用JQX-10F小型继电器过渡,以提高可排性。根据流程图及系统配置的通道编号,很容易画出梯形图,再按PLC语言编程。