技術文章
TECHNICAL ARTICLES消防泵上所裝配的水環泵為例介紹常用水環泵的結構,水環泵由泵殼體、葉輪、旋塞三通閥、水箱、管路等組成。
1.泵殼
泵殼由鑄鐵或鋁合金鑄成,內有二個大小不同的月牙形孔洞,分別為吸氣孔(大)和排氣孔(小),吸氣孔與進氣口、進水口相通,排氣孔與排氣口相通。泵殼上還有一個排水孔,引水完成后將水排空。
2.葉輪
葉輪由輪轂和葉片組成,由鑄銅、鋁合金鑄造而成或采用樹脂材料制成。輪轂與月牙形的吸氣孔和排氣孔相切。水環泵葉輪上有輻射狀的葉片,葉輪偏心地安裝在泵殼內,葉輪兩端面與泵殼實現密封。泵軸帶動葉輪旋轉時,水環泵的工作腔容積周期性地變化,借此排氣引水。
3.泵軸
水環泵的泵軸用兩種形式,一種是獨立泵軸,靠磨擦輪、離合器或傳動皮帶由離心泵軸取得動力,由于此型水環泵泵軸可停止轉動,水環泵內循環水不需排出,如BD42、BG40/40等。另一種是與離心泵同軸,離心泵轉動時,水環泵葉輪同時轉動,采用此型式的水環泵完成引水后,需通過三通旋塞將水環泵內的水排空,從而停止引水,如BS30、BS60等。當旋塞處于非排氣引水位置時,水環泵排水管開啟而排氣管、進氣管、進水管均關閉,泵處于空轉狀態。當旋塞處于排氣引水位置時,水環泵進水管、進氣管、排氣管開通而排水管關閉,泵進行排氣引水作業。
4.小水箱
內裝12升水,下部連接四條管路,分別為排氣管、進水管、排水管和溢水管。冬季為防止水箱內水凍結,需要使用防凍液。
這種水環泵工作過程是:當旋塞閥處于引水位置時,進水管路和進氣管路打開,泵旋轉起來后,注入泵殼體內的水,受到葉輪的作用,獲得離心力,沿泵殼體內形成一個水環,由水環、葉輪、泵殼體兩側面圍成了許多互不相通的小空間,由于葉輪是偏心的,因此處于不同位置的小空間容積是不相同的。同理,對于某指定小空間,隨著葉輪的旋轉,它的容積是不斷變化的。
當小空間容積由小變大時,把它與吸氣口相通,就會不斷的吸入空氣,完成吸氣過程;
當這一空間容積由大變小時,使之封閉,這樣已經吸入的空氣就會隨著空間容積的減小而被壓縮;
空氣被壓縮到一定程度后,使該空間與排氣口相通,即可排出已經被壓縮了的氣體,這就完成了吸氣—壓縮—排氣三個相互連續的過程;
把吸氣口與水泵及吸水管連通,從而達到了排出水泵及吸水管內空氣的目的,水泵及吸水管內空氣不斷被排出,從而形成了一定的真空度,水源的水在大氣壓力的作用下進入水泵,完成整個引水工作。
引水工作完成后,當泵出口達到一定的壓力,自動或手動扳動旋塞閥手柄,切斷水環泵的進氣和進水管路,同時開啟了水環泵的排水管路,使泵內的水返回到水箱,由于水有一定的消耗,使用一段時間后要給水箱內補水。
此種結構引水泵用于臨沂消防器材廠、陜西航天動力高科技股份有限公司等生產的低壓車用消防泵中。
由于水環泵結構簡單、工作可靠;泵內用水環密封,無金屬磨擦面使制造精度要求不高,也無需進行潤滑等優點,使它廣泛用于各個部門。而在消防上主要用作離心泵或手抬機動消防泵的排氣引水裝置。
水環泵在使用過程中常見的故障是真空度降低和氣量不足。
真空度降低的主要原因是泵本身故障或管道系統密封性不好,泵本身故障可能由于軸承歪斜、或前后蓋不同心、水環發熱而引起,管道系統密封性不好可能是連接松動或填料損壞和墊片損壞造成的。
氣量不足的原因可能有原動機轉速太低或端面間隙過大或軸封漏氣、供水不足、水環發熱以及泵中出現了水垢等。水環泵使用硬度較高的硬水時,結垢會堵塞部分進排氣孔,還會使葉片增厚,降低有效工作容積,結果會引起氣量降低。對水垢,用機械方法鏟除,或用鹽酸沖洗進行清除。