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文檔簡(jiǎn)介

目錄

第一節(jié)除氧器講義.....................................2

第二節(jié)給水泵講義....................................25

第三節(jié)凝結(jié)水泵講義..................................64

第四節(jié)凝器設(shè)備講義..................................78

第五節(jié)主蒸汽及減溫減壓器講義........................93

第六節(jié)汽輪機(jī)講義...................................107

第一節(jié)除氧器講義

一、課程目的

除氧器是鍋爐及供熱系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備之一。那么它在整個(gè)電廠的熱力

系統(tǒng)中有什么作用?它是如何工作的,我們應(yīng)該如何啟停它,以及除氧

器在運(yùn)行中可能發(fā)生的事故及處理方法。我們將在本節(jié)課程中一一解

答。

二、課程內(nèi)容

1.相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí):

要知道除氧器,我們先來(lái)了解一下生活中最基本得熱力交換設(shè)備。

如鍋,熱水器…那么在我們熱工學(xué)上都叫做換熱器。

11使熱量熱流體傳遞給冷流體,以滿足規(guī)定工藝要求的裝置叫做換熱

器。

12按其工作原理可以分為類:

①、表面式換熱器。

冷熱兩種流體被固體壁面隔開,分別在其兩側(cè)流過(guò),熱流體的熱量

通過(guò)固體表面?zhèn)鬟f給冷流體。表面式換熱器例如:高壓加熱器和低壓加

熱器。

②、回?zé)崾綋Q熱器。

它的換熱面先流過(guò)熱流體再流過(guò)冷流體。例如:回轉(zhuǎn)式空預(yù)器。

③、混合式換熱器。冷熱兩種流體直接接觸彼此混合進(jìn)行換熱。

優(yōu)點(diǎn):能將水加熱到加熱蒸汽壓力下的飽和溫度。無(wú)端差。熱經(jīng)濟(jì)

性較高。構(gòu)造簡(jiǎn)單。價(jià)格便宜。易于匯集不同溫度的水流??梢猿ニ?/p>

中所含的氣體。

缺點(diǎn):出口必須配置水泵。有的水泵還要在高溫下工作。可靠性低。

還需要設(shè)置給水箱。足夠的容積和高度。使系統(tǒng)和廠房布置復(fù)雜。

混合式換熱器例:除氧器

13除氧器的作用:

除氧。加熱給水,提高經(jīng)濟(jì)性。儲(chǔ)水。10分鐘的最大給水量。

14除氧器的工作原理:

①、給水為什么要除氧?

地球的大氣,主要由氮?dú)夂脱鯕饨M成。氧約占21%,氮約占78%o氧

氣這種無(wú)色、無(wú)臭和無(wú)味的氣體,在地球的微觀中是最活躍的。我們知

道大多數(shù)元素在含氧的氣氛中加熱時(shí)可生成氧化物。有許多元素可形成

一種以上的氧化物。實(shí)驗(yàn)證明,除黃金外的所有金屬都能和氧發(fā)生反應(yīng)

生成金屬氧化物。

空氣中的氧溶解在水中成為溶解氧。水中的溶解氧的含量與空氣中

氧的分壓、水的溫度都有密切關(guān)系。在自然情況下,空氣中的含氧量變

動(dòng)不大,故水溫是主要的因素,水溫愈低,水中溶解氧的含量愈高。

在20℃、lOOkPa下,純水里大約溶解氧9mg/L。有些有機(jī)化合物在喜

氧菌的作用下發(fā)生生物降解,要消耗水里的溶解氧。如果有機(jī)物以碳來(lái)

計(jì)算,根據(jù)C+02=C02可知,每12g碳要消耗32g氧氣。當(dāng)水中的溶解

氧值降到5mg/L時(shí),一些魚類的呼吸就發(fā)生困難。水里的溶解氧由于

空氣里氧氣的溶入及綠色水生植物的光合作用會(huì)不斷得到補(bǔ)充。但當(dāng)水

體受到有機(jī)物污染,耗氧嚴(yán)重,溶解氧得不到及時(shí)補(bǔ)充,水體中的厭氧

菌就會(huì)很快繁殖,有機(jī)物因腐敗而使水體變黑、發(fā)臭。

根據(jù)以上的知識(shí),我們知道氧是鍋爐給水系統(tǒng)的主要腐蝕性物質(zhì),

它會(huì)腐蝕鍋爐的給水系統(tǒng)和部件,腐蝕性物質(zhì)氧化鐵會(huì)進(jìn)入鍋爐內(nèi),沉

積或附著在鍋爐管壁和受熱面上,形成難溶而傳熱不良的鐵垢,腐蝕的

鐵垢會(huì)造成管道內(nèi)壁出現(xiàn)點(diǎn)坑,阻力系數(shù)增大。管道腐蝕嚴(yán)重時(shí),甚至

會(huì)發(fā)生管道爆炸事故。所以我們國(guó)家規(guī)定蒸發(fā)量大于等于2噸每小時(shí)的

蒸汽鍋爐和水溫大于等于95℃的熱水鍋爐都必須除氧。

鍋爐用水的水質(zhì)指標(biāo)主要有:

懸浮物:在規(guī)定試驗(yàn)條件下,將水過(guò)濾分離得到的不溶于水的物質(zhì)

的含量。

含鹽量:溶于水中全部鹽類的總含量;常用溶解固形物含量代。

硬度:水中溶解的鈣鎂鹽的總含量。硬度又有暫時(shí)硬度和永久硬度之分。

暫時(shí)硬度是水中鈣鎂的重碳酸鹽含量。永久硬度是水中非碳酸鹽硬度,

包括鈣、鎂的硫酸鹽和氯化物等。

PH值:水中氫離子含量的負(fù)對(duì)數(shù)。

堿度:水中由于離解或者水解而使氫氧根濃度增加的物質(zhì)總含量;

相對(duì)堿度:鍋水中所含氫氧根堿度與含鹽量的比值。

工業(yè)上根據(jù)硬度將水分為軟水(硬度在8度以下的水,每升水中含

10mg的氧化鈣為1度)、中等硬水(硬度在8?16之間)、硬水(硬度在

16?28之間)和超硬水(硬度大于28度)等四類。

②除氧技術(shù)

化學(xué)除氧:1.鋼屑除氧。水經(jīng)過(guò)鋼屑過(guò)濾器,鋼屑被氧化,把水

中的溶解氧除去。這種方法有獨(dú)立式和附設(shè)式兩種。此法水溫要

求大于70℃,以80~90℃溫度效果最好,溫度20~30℃除氧效果最

差。即用鋼屑要求壓緊,越緊越好,水中含氧量越大,要求水流

速降低。因?yàn)殇撔汲踝詰?yīng)用以來(lái)技術(shù)改進(jìn)和提高不大,除氧效

果也不太可靠,一般用在對(duì)給水品質(zhì)要求不高的小型鍋爐房,或

者作為熱力網(wǎng)補(bǔ)給水,以及高壓鍋爐熱力除氧后的補(bǔ)充除氧,一

般僅作輔助措施。2.亞硫酸鈉除氧。這是一種爐內(nèi)加藥除氧法。

在給水系統(tǒng)中,氧是導(dǎo)致鍋爐腐蝕的主要物質(zhì),要求迅速將氧從

給水中除去,一般使用亞硫酸鈉作為除氧劑。通常,其加藥量要

比理論值大。溫度愈高,反應(yīng)時(shí)間愈短,除氧效果愈好。當(dāng)鍋爐

水pH=6時(shí),效果最好,若pH增加則除氧效果下降。加入銅、鉆、

鎰、錫等作催化劑,可提高除氧效果。該方法投資低、安全,操

作也較為簡(jiǎn)單。但此法加藥量不易控制,除氧效果不可靠,無(wú)法

保證選標(biāo)。另外,還會(huì)增加鍋爐水含鹽量,導(dǎo)致排污量增大、浪

費(fèi)熱量,很不經(jīng)濟(jì)。該方法一般用在小型鍋爐房和些對(duì)水質(zhì)要求

較高的熱力系統(tǒng)中,作為輔助除氧方式。3.聯(lián)氨除氧。目前,此

法多用作熱力除氧后的輔助措施,以達(dá)到徹底清除水中的殘留

氧,并不增加鍋爐水的含鹽量。當(dāng)壓力大于6.3Mpa時(shí),亞硫酸鈉

要分解成腐蝕性很強(qiáng)的二氧化硫和硫化氫。因此,高壓鍋爐多采

用聯(lián)氨除氧,聯(lián)氨與氧反應(yīng)生成氮和水,有利于阻礙鍋爐的進(jìn)一

步腐蝕。因聯(lián)氨有毒,容易揮發(fā),不能用于飲用水鍋爐和生活用

水鍋爐除氧。許多鍋爐使用單位正限制或不再使用此法。

>熱力除氧:一般有大氣式熱力除氧和噴射式熱力除氧。其原理是

將鍋爐給水加熱至沸點(diǎn),使氧的溶解度減小,水中氧不斷逸出,

再將水面上產(chǎn)生的氧氣連同水蒸汽道排除,這樣能除掉水中各種

氣體(包括游離志C02,N2)o除氧后的水不會(huì)增加含鹽量,也不

會(huì)增加其他氣體溶解量,操作控制相對(duì)容易,而且運(yùn)行穩(wěn)定、可

靠。熱力除氧是目前應(yīng)用最多的一種除氧方法。

③、除氧器的除氧原理:

>除氧定律:

道爾頓定律,混合氣體的總壓力等于其組成成分各分壓力之和。

亨利定律,在一定溫度下,某種氣體在溶液中的濃度與液面上該

氣體的平衡壓力成正比。

15除氧器的必須條件:

>必須加熱到飽和壓力下的飽和溫度。

>必須及時(shí)把逸出的氣體及時(shí)排走。

>水和蒸汽應(yīng)有足夠的接觸面積。

16除氧器的技術(shù)要求:

技術(shù)要求主要是:①進(jìn)入除氧頭的水要在較應(yīng)

時(shí)間內(nèi)充分除氧?必須有足夠的蒸汽量將水均勻加熱

到相應(yīng)壓力卜的飽和溫度。②把進(jìn)入除氧頭的水分散

to.5-i.0mm的水滴或水膜,增加水的表面積以加

遇熱交換和氣體的解析.但水滴越細(xì)其表面張力會(huì)越

大,對(duì)溶解氧的擴(kuò)散不利「③除氧程度越高,所需時(shí)間

延長(zhǎng).為此,應(yīng)阻滯水流使其不致很快落入儲(chǔ)水箱,一

股均采用多層淋水盤和合理厚度的填料層等辦法來(lái)解

夬、,④具有良好的蒸汽流通條件,使分施出來(lái)的氣體能

殷余汽帶出器外.供給的蒸汽量,除用于加熱給水達(dá)到

也和溫度外,還要有61%?0.3%的余汽量。

2.除氧器的種類

2.1、根據(jù)除氧器工作壓力分為大氣式除氧器、高壓除氧器。

2.2>根據(jù)除氧器構(gòu)造分為:旋膜式除氧器、填料式除氧器、淋水盤除

氧器等。

3.旋膜式除氧器:

3.1.旋膜式除氧器的結(jié)構(gòu):

圖1旋腹式除氧器結(jié)構(gòu)示意圖

由除氧塔和水箱兩部套組成。

給水除氧主要在除氧塔內(nèi)完成。水箱做儲(chǔ)水、緩沖之用。鍋爐上水

前預(yù)加熱及保證給水泵安全運(yùn)行的輔助作用。除氧塔里有兩級(jí)組件。其

中一級(jí)關(guān)鍵組件是起膜器。二級(jí)組件是網(wǎng)狀的填料。

32旋膜式除氧器工作原理:

凝結(jié)水及補(bǔ)充水首先進(jìn)入除氧頭內(nèi)旋膜器組水室,在一定的水位差

壓下從膜管的小孔斜旋噴向內(nèi)孔,形成射流,由于內(nèi)孔充滿了上升的加

熱蒸汽,水在射流運(yùn)動(dòng)中便將大量的加熱蒸汽吸卷進(jìn)來(lái)(試驗(yàn)證明射流

運(yùn)動(dòng)具有卷吸作用);在極短時(shí)間很小的行程上產(chǎn)生劇烈的混合加熱作

用,水溫大幅度提高,而旋轉(zhuǎn)的水沿著膜管內(nèi)孔壁繼續(xù)下旋,形成一層

翻滾的水膜裙,(水在旋轉(zhuǎn)流動(dòng)時(shí)的臨界雷諾數(shù)下降很多即產(chǎn)生紊流翻

滾),此時(shí)紊流狀態(tài)的水傳熱傳質(zhì)效果最理想,水溫達(dá)到飽和溫度。氧

氣即被分離出來(lái),因氧氣在內(nèi)孔內(nèi)無(wú)法隨意擴(kuò)散,只能上升的蒸汽從排

汽管排向大氣(老式除氧器雖加熱了水,分離出了氧,但氧氣比重大于

加熱蒸汽,部分氧又被下流的水帶入水箱,也是造成除氧效果差的一種

原因)。經(jīng)起膜段粗除氧的給水及由疏水管引進(jìn)的疏水在這里混合進(jìn)行

二次分配,呈均勻淋雨?duì)盥涞窖b到其下的液汽網(wǎng)上,再進(jìn)行深度除氧后

才流入水箱。水箱內(nèi)的水含氧量為高壓0-7ug/L,低壓小于15ug/L達(dá)

到部頒運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)。因旋膜式除氧器在工作中使水始終處于紊流狀態(tài),并

有足夠大的換熱表面積,所以傳熱傳質(zhì)效果越好,排汽量?。从门c加

熱的蒸汽量少,能源損失小帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益也可觀)除氧效果好產(chǎn)生的

富裕量能使除氧器超負(fù)荷運(yùn)行(通常可短期超額定出力的50%)或低水

溫全補(bǔ)水下達(dá)到運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)。

旋膜除氧器的傳熱、傳質(zhì)方式與已有的液柱式、霧化式和泡沸式不

同,它是將射流、旋轉(zhuǎn)膜和懸掛式泡沸三種傳熱、傳質(zhì)方式縮化為一體

的傳熱、傳質(zhì)方式。它具有很高的效率。

射流、旋膜和懸掛式泡沸三種傳熱、傳質(zhì)方式源于石化系統(tǒng)的噴射、

降膜和泡沸傳熱傳質(zhì)方式。不同的是:將噴射冷凝擴(kuò)散管取消,僅利用

噴嘴的射流改為飛行冷凝,它不僅具有很大吸熱功能,而且具有很大的

解析能力;將自然降膜改為強(qiáng)力降膜,增加液膜的更新度,并造成液膜

沿管壁強(qiáng)力旋轉(zhuǎn)卷吸大量蒸汽,增強(qiáng)傳熱、傳質(zhì)功能;將相向泡沸改為

懸掛式泡沸。提高層中蒸汽流速高時(shí)泛點(diǎn)(飛濺),并將保持汽(氣)

體通道;將獨(dú)立的三種傳熱傳質(zhì)方式縮化為一體,在一個(gè)單元的部件內(nèi)

完成。由于它具有很高的效率和某些特殊功能,突破了已有除氧器的技

術(shù)性能。

旋膜除氧器的詳細(xì)構(gòu)造:

給水除氧器加熱主要在除氧塔內(nèi)完成。為此在除氧塔內(nèi)設(shè)有二級(jí)除

氧裝置。除氧塔結(jié)構(gòu)如圖

1.通汽管2.支腿3.填料組4.篦組5.壓緊件6.隔板7.

入口水混管8.旋膜管9..雙流連通管10.汽水分離器11.溫度

計(jì)12.壓力表13.檢查孔14.水膜裙室15.落水管

一級(jí)除氧組件

一級(jí)除氧組件由筒體、多層隔板、旋膜管、雙流連通管、水入口混

管和蒸汽管組焊為一體,并分有水室和水膜裙室。隔板是用來(lái)將一次除

氧組件分隔成水室。水入口混管是作為全部給水(含各種補(bǔ)給水)經(jīng)混

管混合后送入水室,供除氧用?;旃艿奶攸c(diǎn)是利用噴射器的原理可混不

同壓力和溫度的水。旋膜管是用無(wú)縫鋼管上面鉆有射流孔、泡沸孔制成。

它是傳熱、傳質(zhì)的主要部件。雙流連通管是由無(wú)縫鋼管制成,即化工設(shè)

備的自然降膜管,它的主要作用是導(dǎo)回汽水分離室內(nèi)分離下來(lái)的積水和

旋膜管帶出的積水,排出除氧塔自由空間上部的氣(汽)體,并在管內(nèi)

使兩種介質(zhì)進(jìn)行換熱。水膜裙室相當(dāng)于除氧的霧化區(qū),它是旋轉(zhuǎn)膜作用

的終程。水膜裙是傳熱傳質(zhì)面積,每個(gè)起膜器的水裙最大可用面積由試

驗(yàn)定。由于除氧器水膜裙室內(nèi)溫度已近飽和溫度,水中氧的解析也應(yīng)該

全部或接近于全部完成。實(shí)測(cè)結(jié)果說(shuō)明,水膜裙形態(tài)及水膜裙室的容積

對(duì)除氧效果有直接影響。

二級(jí)除氧組件

二級(jí)除氧組件由篦組和填料組兩大部件組成。

篦組是由厚度為3毫米鋼板經(jīng)切割、壓制成弧形的管條和框架組成。

篦條等距焊在框架上,框架為可卸式。篦組的主要作用是將一級(jí)除氧后

的水進(jìn)行二次分配。篦條空間面積不小于總面積的50%。填料組是用網(wǎng)

波填料和框架組成??蚣転榭尚妒?。網(wǎng)波填料亦稱液汽網(wǎng)。它是用0.1

X0.4毫米扁不銹鋼絲編制成網(wǎng)帶,它具有。型孔眼如圖3-2。除氧器依

據(jù)需要選用比表面積為250m2/m3。其填料層為兩層。

填料結(jié)構(gòu)

二次除氧組件,其下部設(shè)有托架,上部設(shè)有可卸式壓固件。

除氧水箱的作用是貯水,作為緩沖之用,鍋爐上水時(shí)予加熱,輔助

除氧。高效旋膜除氧器配裝的水箱內(nèi)裝有:加熱蒸汽導(dǎo)管、配水管、再

沸騰管、防旋板。水箱結(jié)構(gòu)

1.安全閥口2.落水口3.支腿4.蒸汽導(dǎo)管5.再沸騰管6.人孔7.

出水口8.加強(qiáng)圈

蒸汽導(dǎo)管:除氧塔內(nèi)的加熱蒸汽是經(jīng)水箱內(nèi)上部蒸汽導(dǎo)管接入除氧

塔下部通汽管送入除氧塔內(nèi)底部。蒸汽在除氧塔底部采用噴射方式。向

塔內(nèi)送汽時(shí)將水箱內(nèi)水位上部含有氧的汽體一并帶入,做到水、汽界面

上的汽體中氧的分壓降到最低。

配水管:經(jīng)除氧塔除氧后的水,經(jīng)落水管引送至配水管并直接分別

配送到水箱下部的各出水口處。做到防止當(dāng)機(jī)組甩負(fù)荷時(shí),能將冷水直

接送到出水口處,防止給水泵入口汽化。

再沸騰管:水箱裝有再沸騰管,作為鍋爐上水時(shí)和機(jī)組啟動(dòng)時(shí)加熱

除氧用,機(jī)組啟動(dòng)帶負(fù)荷后即應(yīng)停止使用。

防旋板:水箱下部有兩個(gè)出水口,采用管端平接,內(nèi)部不留凸頭,

并在各出水管口裝設(shè)防旋板,防止低水位時(shí)水的旋流相應(yīng)增加水箱有效

容積。試驗(yàn)證明,水的旋流對(duì)水泵汽蝕影響很大,無(wú)防旋板時(shí),水箱水

位必須保持管徑三倍高度,有防旋板則可降為1.5倍以下。

其它附件有給水泵再循環(huán)管、平衡器接口、水封接口。

33旋膜式除氧器的特點(diǎn):

①、除氧效率高。小于7微克每升。

②、適宜性強(qiáng)。對(duì)壓力、溫度。

⑶、穩(wěn)定性好。負(fù)荷突變25%,瞬間補(bǔ)水10%,水溫大幅度降低時(shí),除氧

水仍合格,且不會(huì)振動(dòng)。

④、節(jié)能。排氣量小。l/2o

⑸、維修量小。

4.除氧器的運(yùn)行

除氧器的運(yùn)行主要包括啟動(dòng)前的準(zhǔn)備、啟動(dòng)操作、運(yùn)行中的監(jiān)視調(diào)

整、停止操作四部分。

4.1.啟動(dòng)前的準(zhǔn)備

①、將除氧器水箱內(nèi)部清掃干凈,水箱和下水管內(nèi)應(yīng)無(wú)雜物;

②、各壓力溫度水位的表計(jì)應(yīng)校正準(zhǔn)確,具備投入條件;

③、自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置應(yīng)試驗(yàn)良好(協(xié)同熱工人員);

④、除氧塔和給水箱的所有汽、水閥都應(yīng)關(guān)閉;

⑤、除氧塔的空氣排出閥應(yīng)開啟;

⑥、安全閥應(yīng)根據(jù)檢修前的位置暫時(shí)定好。

42除氧器啟動(dòng)操作:

熱力設(shè)備的投停原則。先投水側(cè),再投汽側(cè)。先投低溫低壓的。再

投高溫高壓的。

①單臺(tái)除氧器的啟動(dòng):

開啟軟化水閥,往給水箱內(nèi)注水(注水前應(yīng)與化學(xué)車間的軟化水

室聯(lián)系),開啟給水箱的排水閥,對(duì)給水箱進(jìn)行沖洗,由化驗(yàn)人

員檢查排水水質(zhì),待水質(zhì)合格后,方可停止沖洗。

除氧器水質(zhì)合格后,將水位維持在二分之一以上,關(guān)閉除氧器沖

洗放水門。

緩慢開啟加熱蒸汽調(diào)節(jié)閥,控制除氧器給水溫升率不大于4.26℃

/min,加熱過(guò)程中注意除氧器振動(dòng)情況,如振動(dòng)大時(shí),應(yīng)減緩加

熱速度。

除氧器投加熱過(guò)程中,繼續(xù)維持除氧器上水。水箱加熱也可稍開

加熱再沸騰。

當(dāng)除氧器水溫達(dá)到100℃以后,根據(jù)排氧情況調(diào)整排氣電動(dòng)門,

隨后將除氧器壓力逐漸上升到額定壓力。

進(jìn)行安全閥試驗(yàn):確認(rèn)關(guān)閉進(jìn)行試驗(yàn)的除氧器的汽平衡閥,防止

將蒸汽串至另一臺(tái)除氧器中。緩慢開放加熱蒸汽調(diào)整閥,對(duì)試驗(yàn)

除氧器進(jìn)行升壓操作,當(dāng)達(dá)到安全閥規(guī)定的動(dòng)作壓力而安全閥不

動(dòng)作時(shí),應(yīng)對(duì)其進(jìn)行調(diào)整動(dòng)作,動(dòng)作后應(yīng)迅速關(guān)閉加熱蒸汽調(diào)整

閥,并再進(jìn)行一次重復(fù)試驗(yàn)。確信第二次試驗(yàn)無(wú)誤時(shí),將安全閥

動(dòng)作壓力記入運(yùn)行日志。安全閥試驗(yàn)完畢后,將加熱蒸汽系統(tǒng)恢

復(fù)到試驗(yàn)前的狀態(tài)。

凝結(jié)水系統(tǒng)啟動(dòng)后,根據(jù)需要,倒入凝結(jié)水。

及時(shí)切換加熱蒸汽為低壓蒸汽。

投入水位及壓力調(diào)節(jié)閥自動(dòng)控制o

②、備用除氧器的投入方法:

>在投入檢修后的除氧器之前,應(yīng)提高運(yùn)行除氧器的給水箱水位,

準(zhǔn)備往檢修后的除氧器內(nèi)返水。

>稍開汽平衡閥,使除氧器內(nèi)表壓力逐漸升至0.01-0.02Mpa,進(jìn)行

暖器(對(duì)于高壓除氧器,可將壓力逐漸升至工作壓力)。

>微開除氧器的水平衡閥,從運(yùn)行除氧器中返水,并逐漸開放汽平

衡閥,適當(dāng)控制排氣閥的開度。在返水過(guò)程中,注意運(yùn)行除氧器

的水位下降速度不應(yīng)過(guò)快,軟化水補(bǔ)充量不應(yīng)過(guò)急,防止運(yùn)行除

氧器給水的溶解氧超過(guò)允許范圍。

>當(dāng)檢修后的除氧器內(nèi)的水位升至接近運(yùn)行除氧器水位時(shí),全開水

平衡閥,之后投入補(bǔ)水,投入加熱蒸汽。

>當(dāng)兩臺(tái)除氧器的壓力溫度水位相近時(shí),緩慢開放下水閥與運(yùn)行除

氧器并列。

③在并列前必須滿足下列條件:

>給水箱內(nèi)的給水溫度與運(yùn)行除氧器給水溫度的溫差不得低于15,

防止并列后由于溫差過(guò)大使給水箱發(fā)生振動(dòng);

>給水箱內(nèi)的水位與運(yùn)行除氧器給水箱水位相差不得過(guò)大,防止并

列后使除氧器的平均水位下降過(guò)大,影響給水泵的安全運(yùn)行。

>若檢修后的除氧器的對(duì)應(yīng)機(jī)組正在運(yùn)行中,應(yīng)將該機(jī)組相應(yīng)的抽

汽、凝結(jié)水、加熱器疏水都切換到檢修后的除氧器。

>除氧器在投入運(yùn)行時(shí)沒有返水條件;這時(shí)可先投入汽源對(duì)軟化水

加熱,當(dāng)檢修后的除氧器內(nèi)的水溫和水位達(dá)到并列條件后再并

歹!J。若水溫與運(yùn)行除氧器水溫相比,低至超過(guò)規(guī)定值時(shí),可投入

再沸騰加熱裝置進(jìn)行再加熱,當(dāng)水溫、水位達(dá)到要求后才可并列。

43除氧器的運(yùn)行維護(hù)

對(duì)運(yùn)行中的除氧器要按照下列規(guī)定進(jìn)行檢查、調(diào)整和監(jiān)視,以保證

除氧器在最佳工況下運(yùn)行。

①、除氧器水位最好維持在給水箱的最大直徑處,略高亦可,以利于

除氧水在水箱內(nèi)進(jìn)一步擴(kuò)散除氧。水位不能過(guò)低,以防給水泵入口壓力

降低,使給水泵入口產(chǎn)生汽化。

②保持在額定加熱壓力下運(yùn)行,決不可使除氧器內(nèi)壓力忽高、忽低地

變化。壓力升高會(huì)使給水箱內(nèi)的水出現(xiàn)過(guò)冷現(xiàn)象,使除氧效果變壞,含

氧量升高;壓力降低,除氧效果會(huì)增強(qiáng),但容易使給水泵入口發(fā)生汽化。

③加熱蒸汽母汽管內(nèi)的壓力要高于除氧器內(nèi)的加熱壓力,尤其對(duì)并列

運(yùn)行的除氧器更要注意。在運(yùn)行中,當(dāng)加熱蒸汽壓力降低至一定數(shù)值時(shí),

應(yīng)及時(shí)切換加熱蒸汽汽源。

④除氧器的加熱壓力自動(dòng)調(diào)整器動(dòng)作應(yīng)靈活,電動(dòng)機(jī)溫度不得過(guò)高。

調(diào)整器一旦失靈,應(yīng)及時(shí)改為手動(dòng)調(diào)整,暫停搖控,同時(shí)要及時(shí)找熱工

人員處理。

⑤溢流筒不得跑汽、跑水,各除氧器之間的水位不得有壓游現(xiàn)象,若

出現(xiàn)壓游現(xiàn)象,應(yīng)及時(shí)配合熱工人員檢查分析,找出壓力調(diào)整器跟蹤調(diào)

節(jié)遲后現(xiàn)象的原因。各除氧器內(nèi)不得有振動(dòng)現(xiàn)象發(fā)生。

⑥當(dāng)凝結(jié)水泵因故停運(yùn)時(shí),應(yīng)立即啟動(dòng)備用凝結(jié)水泵,除氧器進(jìn)水中斷

應(yīng)立即關(guān)閉進(jìn)汽門以防除氧器超溫.

⑦除氧器內(nèi)的水位過(guò)高時(shí),應(yīng)減少軟化水補(bǔ)充量,禁止用排水的方法

保持除氧器的水位。

⑧若水位調(diào)整不當(dāng)或凝結(jié)水泵出力不足而使水位下降時(shí),要采取措施

及時(shí)補(bǔ)水,但是要注意不要補(bǔ)水過(guò)急而影響除氧器壓力,引起振動(dòng)。

⑨化水母管壓力不得過(guò)低,以保證軟化水在除氧塔內(nèi)的有效噴射能力,

以提高除氧器的加熱和除氧效果。

⑩保證各個(gè)除氧器的除氧效果,這是保證鍋爐使用壽命的一項(xiàng)重要措

施。有的電廠就是因?yàn)槌跗魍度胧褂貌徽?,給水中含氧量過(guò)高,管

道受腐蝕嚴(yán)重,運(yùn)行不到一年的時(shí)間就被迫更換鍋爐省煤器管,造成了

極大的損失。除氧器的給水含氧量不得超過(guò)15,在運(yùn)行中若發(fā)現(xiàn)給水中

含氧量異常增高,應(yīng)及時(shí)檢查,分析原因給予消除。

?根據(jù)除氧效果將除氧器的排氣閥保持在最佳開度的位置上;為了經(jīng)

濟(jì)運(yùn)行,既不能開度過(guò)大,又不能因開度過(guò)小引起給水中含氧量的升高。

各臺(tái)除氧器的排氣閥開度應(yīng)由試驗(yàn)確定。

?水在除氧器內(nèi)的受熱溫度必須達(dá)到加熱壓力下的飽和溫度。若加熱

不足,將使除氧器內(nèi)的水產(chǎn)生過(guò)冷現(xiàn)象,給水中的含氧量將會(huì)升高。

?要注意防止高壓加熱器的疏水在除氧塔內(nèi)產(chǎn)生自生沸騰。當(dāng)向除氧

塔內(nèi)排入過(guò)量的高壓加熱器的疏水,而凝結(jié)水量和軟化水補(bǔ)充量又過(guò)低

時(shí),除氧器內(nèi)混合后的溫度仍高于除氧器內(nèi)壓力下的飽和溫度,這時(shí)除

氧器內(nèi)產(chǎn)生的汽化現(xiàn)象稱為自生沸騰。自生沸騰發(fā)生在除氧塔的上部,

阻止了加熱蒸汽進(jìn)入除氧器內(nèi),這時(shí)在除氧塔下部分離出來(lái)的氣體排不

出去,氣體分壓力升高,引起除氧水中的含氧量增加。當(dāng)發(fā)現(xiàn)除氧塔內(nèi)

有自生沸騰現(xiàn)象發(fā)生時(shí),應(yīng)采取增加軟化水補(bǔ)充量或開大排氣閥的方法

解決。

44除氧器的停止運(yùn)行:

除氧器因配合相應(yīng)機(jī)組的停運(yùn)而停運(yùn):

①、隨著機(jī)組負(fù)荷的降低,加熱蒸汽壓力減小時(shí),應(yīng)切換除氧器的加

熱汽源,由高壓減溫減壓汽源供汽。在切換操作過(guò)程中要注意充分排出

備用蒸汽管路中的疏水。操作過(guò)程要緩慢進(jìn)行,防止由于操作不當(dāng)引起

除氧器內(nèi)的加熱壓力波動(dòng)。當(dāng)加熱汽源不能維持時(shí),及時(shí)停止蒸汽壓力

調(diào)節(jié)閥自動(dòng)控制,關(guān)閉壓力調(diào)節(jié)閥及前后截止門。

②當(dāng)汽輪機(jī)停機(jī)時(shí),應(yīng)切換水位控制為手動(dòng),關(guān)閉凝結(jié)水至除氧器閥

門,調(diào)整軟化補(bǔ)充水至運(yùn)行除氧器中;

③若除氧器是停運(yùn)后檢修,除按上述步驟進(jìn)行操作外,還應(yīng)與運(yùn)行除

氧器解列,并把給水箱內(nèi)的存水排至運(yùn)行除氧器內(nèi)。這時(shí),首先關(guān)閉給

水箱下水閥和水平衡閥;然后關(guān)閉除氧器的汽平衡閥和給水泵出口再循

環(huán)閥,排掉要停運(yùn)檢修的除氧器內(nèi)的給水,方法有兩種。一種是壓水法,

是把運(yùn)行除氧器內(nèi)的壓力暫時(shí)降低,將要停運(yùn)檢修的除氧器內(nèi)的壓力暫

時(shí)升高,但不使安全閥或溢流筒動(dòng)作,通過(guò)下水母管將除氧器給水箱內(nèi)

的給水壓至運(yùn)行除氧器給水箱內(nèi)。

>壓水法的操作步驟如下:

/將運(yùn)行除氧器的水位降至低限值(估計(jì)壓水后,各運(yùn)行除氧

器內(nèi)水位不超過(guò)高限)。

/把運(yùn)行除氧器的壓力自動(dòng)調(diào)整器停止,用手動(dòng)調(diào)整將除氧器

內(nèi)加熱壓力降低。

/利用加熱蒸汽汽源,給要停運(yùn)的除氧器緩慢升壓(在升壓前

一定要保證汽平衡閥、水平衡閥、給水箱的下水閥、給水泵

出口再循環(huán)閥必須關(guān)閉)。

/微開要停運(yùn)的除氧器水箱的下水閥,使水位緩慢下降,若運(yùn)

行除氧器水箱內(nèi)水位升至高限,應(yīng)立即停止壓水。要停運(yùn)的

除氧器的水位不得壓至過(guò)低,防止加熱蒸汽侵入給水泵入

口,引起給水泵落水。當(dāng)要停運(yùn)的除氧器給水箱內(nèi)水位壓至

低限時(shí),應(yīng)迅速關(guān)閉它的蒸汽調(diào)整閥和給水箱的下水閥。

/壓水完畢后,運(yùn)行除氧器恢復(fù)正常工作壓力運(yùn)行,壓力自動(dòng)

調(diào)整器投入使用。開放軟化水補(bǔ)水閥,往要停運(yùn)的除氧器內(nèi)

注軟化水降壓,且降溫至100℃以下。開放要停運(yùn)的除氧器

的排氣閥和給水箱的排水閥,將給水箱內(nèi)的水排至疏水箱回

收。要停運(yùn)的除氧器經(jīng)安全布置后,方可開工檢修。

/壓水法的優(yōu)點(diǎn)是減少了熱損失,缺點(diǎn)是操作復(fù)雜,安全性較

差。

另一種方法是排水法,是將除氧器水箱內(nèi)的水先由排水管排至疏

水箱內(nèi),然后再由疏水泵根據(jù)運(yùn)行除氧器水箱內(nèi)的水位,送至

運(yùn)行除氧器水箱內(nèi)。排水法的操作步驟如下:

/在要停運(yùn)、檢修的除氧器排水前,應(yīng)將運(yùn)行除氧器的水位降

至低限。為了防止要停運(yùn)檢修的除氧器的排水汽化,在排水

前,應(yīng)往要停運(yùn)的除氧器內(nèi)加軟化水降壓,且降溫至100以

下,并將其排汽閥開放;

/開放要停運(yùn)的除氧器水箱的排水閥,并啟動(dòng)疏水泵,將排水

送至運(yùn)行除氧器內(nèi)。要注意運(yùn)行除氧器水箱內(nèi)的水位不得超

過(guò)高限。

,排水法的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單,安全可靠,但熱損失大。

45除氧器的事故處理:

①、除氧器壓力升高:

>原因:

/進(jìn)水中斷或減少

/高加疏水至除氧器調(diào)整門開度過(guò)大

/機(jī)組負(fù)荷增加過(guò)快

,系統(tǒng)閥門誤操作

/鍋爐連排開度過(guò)大

,壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)失靈

>處理:

/壓力調(diào)節(jié)失靈,應(yīng)立即切至手動(dòng),關(guān)小除氧器進(jìn)汽調(diào)整門。

/增加凝結(jié)水流量,維持正常的水位,使壓力恢復(fù)

/如高加疏水開度過(guò)大應(yīng)及時(shí)調(diào)整

/穩(wěn)定機(jī)組負(fù)荷

/檢查除氧器備用汽源閥門是否誤開

/關(guān)小連排回汽

②、除氧器壓力降低:

>原因:

/進(jìn)水量突然增加或進(jìn)水溫度降低

/除氧器汽源壓力過(guò)低

/進(jìn)汽調(diào)整門失靈

,安全閥誤動(dòng)

/進(jìn)汽電動(dòng)門及抽汽逆止門關(guān)閉

/除氧器排氣門突然開大。

>處理:

,檢查除氧器汽源是否正常,否則倒備用汽源。

/進(jìn)汽調(diào)整門失靈,立即切手動(dòng),調(diào)整除氧器進(jìn)汽門,聯(lián)系熱

工處理。

/根據(jù)除氧器的水位,調(diào)整凝結(jié)水調(diào)整門。

,檢查安全閥是否誤動(dòng),檢查進(jìn)汽門、抽汽逆止門是否正常。

/檢查除氧器排氣門開度應(yīng)正常。

③、除氧器水位升高:

>原因:

/給水泵跳閘

,高加水位自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置失靈或凝結(jié)水調(diào)整門開度過(guò)大

/鍋爐用水量突然減少

,上水方式不正確

>處理:

,若水位自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置失靈應(yīng)切換手動(dòng)或旁路調(diào)整,匯報(bào)單元

長(zhǎng)并查明原因

/除氧器水位高I值報(bào)警,應(yīng)關(guān)小凝結(jié)水至除氧器調(diào)整門

/除氧器水位高II值,溢水電動(dòng)閥自動(dòng)開啟

,檢查疏水箱疏水泵是否運(yùn)行,調(diào)整上水量或停止運(yùn)行

/除氧器水位高m值時(shí),保護(hù)應(yīng)動(dòng)作。

④、除氧器水位降低:

>原因:

,凝結(jié)水至除氧器調(diào)整門開度過(guò)小。

,凝結(jié)水量減少或中斷。

/給水泵流量增大。

/除氧器放水門誤開。

/進(jìn)汽調(diào)整門開度過(guò)大。

,水位降低及時(shí)調(diào)整凝結(jié)水至除氧器調(diào)整門,或開大補(bǔ)水使水

位維持正常。

>注意凝結(jié)水流量變化,維持凝處理:

/除氧器水汽器正常水位。

/穩(wěn)定鍋爐用水量,注意給水泵勺管的調(diào)整。

,啟動(dòng)疏水箱疏水泵補(bǔ)水至正常水位。

/檢查除氧器放水門是否誤開,否則應(yīng)關(guān)閉。

,除氧器水位低I報(bào)警,應(yīng)及時(shí)啟動(dòng)備用凝結(jié)水泵補(bǔ)水,水位

降至低n值時(shí),給水泵自動(dòng)跳閘。

⑤、給水含氧量增大:

>原因:

/凝結(jié)水含氧量增大。

/機(jī)組增負(fù)荷過(guò)快。

,進(jìn)水溫度低,水量過(guò)多。

/進(jìn)汽溫度低、進(jìn)汽量小。

/排氣門未開或開度小。

/除氧器內(nèi)部部件損壞。

/取樣器泄漏。

>處理:

/降低機(jī)組增負(fù)荷速度。

/如水溫低、水量大時(shí),應(yīng)設(shè)法提高進(jìn)水溫度,減少進(jìn)水量,

必要時(shí)開啟再沸騰門。

/若除氧器過(guò)負(fù)荷或負(fù)荷太低霧化不好,可適當(dāng)調(diào)整進(jìn)汽量和

開大排氣門。

/查明凝結(jié)水含氧量增大原因并進(jìn)行處理。

/調(diào)整排氣門,聯(lián)系化學(xué)檢查取樣器。

/若內(nèi)部部件損壞造成,請(qǐng)示值長(zhǎng)停運(yùn)處理。

第二節(jié)給水泵講義

一、課程目的

泵在我們?nèi)粘I钪械淖饔每梢哉f(shuō)是舉足輕重的。

舉例:

化工和石油部門的生產(chǎn)中,原料、半成品和成品大多是液體,而將

原料制成半成品和成品,需要經(jīng)過(guò)復(fù)雜的工藝過(guò)程,泵在這些過(guò)程中起

到了輸送液體和提供化學(xué)反應(yīng)的壓力流量的作用,止匕外,在很多裝置中

還用泵來(lái)調(diào)節(jié)溫度。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,泵是主要的排灌機(jī)械。

農(nóng)村灌溉每年都需要大量的泵,一般來(lái)說(shuō)農(nóng)用泵占泵總產(chǎn)量一半以

上。在礦業(yè)和冶金工業(yè)中,泵也是使用最多的設(shè)備。

礦井需要用泵排水,在選礦、冶煉和軋制過(guò)程中,需用泵來(lái)供水等。

在國(guó)防建設(shè)中,飛機(jī)襟翼、尾舵和起落架的調(diào)節(jié)、軍艦和坦克炮塔

的轉(zhuǎn)動(dòng)、潛艇的沉浮等都需要用泵。高壓和有放射性的液體,有的還要

求泵無(wú)任何泄漏等。

在船舶制造工業(yè)中,每艘遠(yuǎn)洋輪上所用的泵一般在百臺(tái)以上,其類

型也是各式各樣的。

其它如城市的給排水、蒸汽機(jī)車的用水、機(jī)床中的潤(rùn)滑和冷卻、紡

織工業(yè)中輸送漂液和染料、造紙工業(yè)中輸送紙漿,以及食品工業(yè)中輸送

牛奶和糖類食品等,都需要有大量的泵。

總之,無(wú)論是飛機(jī)、火箭、坦克、潛艇、還是鉆井、采礦、火車、

船舶,或者是日常的生活,到處都需要用泵,到處都有泵在運(yùn)行。正是

這樣,所以把泵列為通用機(jī)械,它是機(jī)械工業(yè)中的一類主要產(chǎn)品。

在電力部門,核電站需要核主泵、二級(jí)泵、三級(jí)泵、熱電廠需要大

量的鍋爐給水泵、冷凝水泵、循環(huán)水泵和灰渣泵等,是熱電站很重要的

輔助設(shè)備。所以我們今天就來(lái)學(xué)習(xí)一下泵的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí),以及電廠里

工藝流程里最重要的一臺(tái)泵一給水泵。

二、課程內(nèi)容

1.相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)

21水泵是什么?泵有什么作用?

改變?nèi)莘e內(nèi)流體的壓力、吸入和排出流體、能提升、輸送或壓縮

流體,泵是受原動(dòng)機(jī)控制,驅(qū)使介質(zhì)運(yùn)動(dòng),是將原動(dòng)機(jī)輸出的能量轉(zhuǎn)

換為介質(zhì)壓力能的能量轉(zhuǎn)換裝置。

泵主要用來(lái)輸送液體包括水、油、酸堿液、乳化液、懸乳液和液

態(tài)金屬等,也可輸送液體、氣體混合物以及含懸浮固體物的液體。

22泵的種類

根據(jù)泵的工作原理和結(jié)構(gòu),泵的類型有如下幾種:

rC單吸泵、雙吸泵

單級(jí)泵、雙級(jí)泵

J蝸殼式泵、分段

j式泵

立式泵臥式泵

屏蔽泵、磁力驅(qū)

離心泵

葉片泵

I單極泵、多極泵

I離心漩渦泵

漩渦泵

混流泵

軸流泵

柱塞(活塞)泵、隔膜泵

計(jì)量泵

其它類型泵以噴射泵、空氣升液泵、電磁泵

容積泵

①、分容積式泵靠工作部件的運(yùn)動(dòng)造成工作容積周期性地增大和縮

小而吸排液體,并靠工作部件的擠壓而直接使液體的壓力能增加。根

據(jù)運(yùn)動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)方式的不同又分為:往復(fù)泵和回轉(zhuǎn)泵兩類。根據(jù)運(yùn)動(dòng)

部件結(jié)構(gòu)不同有:活塞泵和柱塞泵,有齒輪泵、螺桿泵、葉片泵和水

環(huán)泵。

②、葉輪式泵葉輪式泵是靠葉輪帶動(dòng)液體高速回轉(zhuǎn)而把機(jī)械能傳遞

給所輸送的液體。根據(jù)泵的葉輪和流道結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的不同葉輪式又可分

為:1)離心泵(centrifugalpump)2)軸流泵(axialpump)3)混

流泵(mixed-flowpump)4)旋渦泵(peripheralpump)瀝青保溫泵

噴射式泵(jetpump)是靠工作流體產(chǎn)生的高速射流引射流體,然后

再通過(guò)動(dòng)量交換而使被引射流體的能量增加。

③、離心泵的工作原理葉輪安裝在泵殼內(nèi),并緊固在泵軸3上,

泵軸由電機(jī)直接帶動(dòng)。泵殼中央有一液體吸入4與吸入管5連接。液體

經(jīng)底閥6和吸入管進(jìn)入泵內(nèi)。泵殼上的液體排出口8與排出管9連接。

在泵啟動(dòng)前,泵殼內(nèi)灌滿被輸送的液體;啟動(dòng)后,葉輪由軸帶動(dòng)高速

轉(zhuǎn)動(dòng),葉片間的液體也必須隨著轉(zhuǎn)動(dòng)。在離心力的作用下,液體從葉

輪中心被拋向外緣并獲得能量,以高速離開葉輪外緣進(jìn)入蝸形泵殼。

在蝸殼中,液體由于流道的逐漸擴(kuò)大而減速,又將部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o

壓能,最后以較高的壓力流入排出管道,送至需要場(chǎng)所。液體由葉輪

中心流向外緣時(shí),在葉輪中心形成了一定的真空,由于貯槽液面上方

的壓力大于泵入口處的壓力,液體便被連續(xù)壓入葉輪中??梢姡灰?/p>

葉輪不斷地轉(zhuǎn)動(dòng),液體便會(huì)不斷地被吸入和排出。

2.3.泵的適用范圍和特性見表1

葉片泵容積式泵

指標(biāo)

漩渦

離心泵軸流泵往復(fù)泵轉(zhuǎn)子泵

均勻不均勻比較均勻

勻性

穩(wěn)

不恒定,隨管路情況變化而變化恒定

定性

圍001.6150-240.4

0-6001~600

m3/~3005000

h

特對(duì)應(yīng)一定流量,只能達(dá)到一定的揚(yáng)

對(duì)應(yīng)一定流量可達(dá)到不同揚(yáng)程,

點(diǎn)程

由管路系統(tǒng)確定

范10~2608-15

2~20m0.2~100MPa0.2~60Mpa

圍0m0m

特在設(shè)計(jì)點(diǎn)最高,偏離愈遠(yuǎn),效率愈揚(yáng)程高時(shí),效揚(yáng)程高時(shí),

點(diǎn)底率降低較小效率降低較大

0.25

圍(最高0.5~0.80.7~0.90.7-0.850.6~0.8

~0.5

點(diǎn))

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)振

結(jié)構(gòu)特結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,造價(jià)低,體積小,重量

動(dòng)大,體積大,造同離心泵

點(diǎn)輕,安裝檢修方便

價(jià)高

不能

流出口節(jié)出口節(jié)用出口閥同旋渦泵,另

量調(diào)節(jié)流或改變轉(zhuǎn)流或改變?nèi)~調(diào)節(jié),只還可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和同旋渦泵

方法速片安裝角度能用旁路行程

作調(diào)節(jié)

與自一般沒部分

沒有有有

維吸作用有型號(hào)有

修啟出口閥

出口閥全開出口閥全開

動(dòng)關(guān)閉

簡(jiǎn)便麻煩簡(jiǎn)便

特別

特別適適用于高壓

適用于小適用于中低

粘度較用于大流力、小流量的清潔

適用范流量、較壓;力、中小流

底的各種介量,低揚(yáng)程、介質(zhì)(含懸浮液或

圍高壓力的量尤其選用粘性

質(zhì)粘度較底的要求完全無(wú)泄漏

低粘度清高的介質(zhì)

介質(zhì)可用隔膜泵)

潔介質(zhì)

性能曲

?1~~7y

線現(xiàn)狀(.____

A9->

H-揚(yáng)程

Q-流量受

1-------O

n-效率

N-軸)11

泵的其它分類泵還可以按泵軸位置分為:1)立式泵

(verticalpump)2)臥式泵(horizontalpump)按吸口數(shù)目分為:1)

單吸泵雙吸泵(doublesuctionpump)按驅(qū)動(dòng)泵的原動(dòng)機(jī)來(lái)分:1)電動(dòng)

泵(motorpump)2)汽輪機(jī)泵(gasturbinepump)3)柴油機(jī)泵

(dieselpump)4)氣動(dòng)隔膜泵(diaphragmpump)

24泵的主要性能指標(biāo):

主要有流量和揚(yáng)程,此外還有軸功率、轉(zhuǎn)速和必需汽蝕余量。

①、流量是指單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)泵出口輸出的液體量,一般采用體積

流量;巨型泵的流量每小時(shí)可達(dá)幾十萬(wàn)立方米以上,而微型泵的流量

每小時(shí)則在幾十毫升以下;泵的壓力可從常壓到高達(dá)

9.61Mpa(200kgf/cm2)以上;被輸送液體的溫度最低達(dá)-200℃以下,

最高可達(dá)800℃以上。

②、揚(yáng)程是單位重量輸送液體從泵入口至出口的能量增量,對(duì)于容

積式泵,能量增量主要體現(xiàn)在壓力能增加上,所以通常以壓力增量代

替揚(yáng)程來(lái)表示。

③、泵的效率不是一個(gè)獨(dú)立性能參數(shù),它可以由別的性能參數(shù)例如

流量、揚(yáng)程和軸功率按公式計(jì)算求得。反之,已知流量、揚(yáng)程和效率,

也可求出軸功率。

@、泵的各個(gè)性能參數(shù)之間存在著一定的相互依賴變化關(guān)系,可以

通過(guò)對(duì)泵進(jìn)行試驗(yàn),分別測(cè)得和算出參數(shù)值,并畫成曲線來(lái)表示,這

些曲線稱為泵的特性曲線。

⑤每一臺(tái)泵都有特定的特性曲線,由泵制造廠提供。通常在工廠給

出的特性曲線上還標(biāo)明推薦使用的性能區(qū)段,稱為該泵的工作范圍。

泵的實(shí)際工作點(diǎn)由泵的曲線與泵的裝置特性曲線的交點(diǎn)來(lái)確定。選擇

和使用泵,應(yīng)使泵的工作點(diǎn)落在工作范圍內(nèi),以保證運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)濟(jì)性和安

全。止匕外,同一臺(tái)泵輸送粘度不同的液體時(shí),其特性曲線也會(huì)改變。

通常,泵制造廠所給的特性曲線大多是指輸送清潔冷水時(shí)的特性曲

線。對(duì)于動(dòng)力式泵,隨著液體粘度增大,揚(yáng)程和效率降低,軸功率增

大,所以工業(yè)上有時(shí)將粘度大的液體加熱使粘性變小,以提高輸送效

率。

2.5.離心泵

水的提升對(duì)于人類生活和生產(chǎn)都十分重要。古代就已有各種提水

器具,例如埃及的鏈泵(公元前17世紀(jì)),中國(guó)的桔棒(公元前17世紀(jì))、

轆涉(公元前n世紀(jì))和水車(公元1世紀(jì))。比較著名的還有公元前三

世紀(jì),阿基米德發(fā)明的螺旋桿,可以平穩(wěn)連續(xù)地將水提至幾米高處,

其原理仍為現(xiàn)代螺桿泵所利用。

公元前200年左右,古希臘工匠克特西比烏斯發(fā)明的滅火泵是一

種最原始的活塞泵,已具備典型活塞泵的主要元件,但活塞泵只是在

出現(xiàn)了蒸汽機(jī)之后才得到迅速發(fā)展。

1840-1850年,美國(guó)沃辛頓發(fā)明泵缸和蒸汽缸對(duì)置的,蒸汽直接

作用的活塞泵,標(biāo)志著現(xiàn)代活塞泵的形成。1851T875年,帶有導(dǎo)葉

的多級(jí)離心泵相繼發(fā)明,使發(fā)展高揚(yáng)程離心泵成為可能。19世紀(jì)是活

塞泵發(fā)展的高潮時(shí)期,當(dāng)時(shí)已用于水壓機(jī)等多種機(jī)械中。然而隨著需

水量的劇增,從20世紀(jì)20年代起,低速的、流量受到很大限制的活塞

泵逐漸被高速的離心泵和回轉(zhuǎn)泵所代替。但是在高壓小流量領(lǐng)域往復(fù)

泵仍占有主要地位,尤其是隔膜泵、柱塞泵獨(dú)具優(yōu)點(diǎn),應(yīng)用日益增多。

回轉(zhuǎn)泵的出現(xiàn)與工業(yè)上對(duì)液體輸送的要求日益多樣化有關(guān)。早在

1588年就有了關(guān)于四葉片滑片泵的記載,以后陸續(xù)出現(xiàn)了其他各種回

轉(zhuǎn)泵,但直到19世紀(jì)回轉(zhuǎn)泵仍存在泄漏大、磨損大和效率低等缺點(diǎn)。

20世紀(jì)初,人們解決了轉(zhuǎn)子潤(rùn)滑和密封等問(wèn)題,并采用高速電動(dòng)機(jī)驅(qū)

動(dòng),適合較高壓力、中小流量和各種粘性液體的回轉(zhuǎn)泵才得到迅速發(fā)

展?;剞D(zhuǎn)泵的類型和適宜輸送的液體種類之多為其他各類泵所不及。

離心泵利用離心力輸水的想法最早出現(xiàn)在列奧納多?達(dá)芬奇所作

的草圖中。1689年,法國(guó)物理學(xué)家帕潘發(fā)明了四葉片葉輪的蝸殼離心

泵。但更接近于現(xiàn)代離心泵的,則是1818年在美國(guó)出現(xiàn)的具有徑向直

葉片、半開式雙吸葉輪和蝸殼的所謂馬薩諸塞泵。1851?1875年,帶

有導(dǎo)葉的多級(jí)離心泵相繼被發(fā)明,使得發(fā)展高揚(yáng)程離心泵成為可能。

盡管早在1754年,瑞士數(shù)學(xué)家歐拉就提出了葉輪式水力機(jī)械的基本方

程式,奠定了離心泵設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ),但直到19世紀(jì)末,高速電動(dòng)機(jī)

的發(fā)明使離心泵獲得理想動(dòng)力源之后,它的優(yōu)越性才得以充分發(fā)揮。

在英國(guó)的雷諾和德國(guó)的普夫萊德雷爾等許多學(xué)者的理論研究和實(shí)踐

的基礎(chǔ)上,離心泵的效率大大提高,它的性能范圍和使用領(lǐng)域也日益

擴(kuò)大,已成為現(xiàn)代應(yīng)用最廣、產(chǎn)量最大的泵。

①、離心泵的選擇及安裝

離心泵應(yīng)該按照所輸送的液體進(jìn)行選擇,并校核需要的性能,分

析抽吸,排出條件,是間歇運(yùn)行還是連續(xù)運(yùn)行等。離心泵通常應(yīng)在或

接近制造廠家設(shè)計(jì)規(guī)定的壓力和流量條件下運(yùn)行。

泵安裝時(shí)應(yīng)進(jìn)行以下復(fù)查:

>基礎(chǔ)的尺寸,位置,標(biāo)高應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,地腳螺栓必須恰當(dāng)

和正確地固定在混凝土地基中,機(jī)器不應(yīng)有缺件,損壞或銹

蝕等情況;

>根據(jù)泵所輸送介質(zhì)的特性,必要時(shí)應(yīng)該核對(duì)主要零件,軸密封

件和墊片的材質(zhì);

>泵的找平,找正工作應(yīng)符合設(shè)備技術(shù)文件的規(guī)定,若無(wú)規(guī)定時(shí),

應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《機(jī)械設(shè)備安裝工程施工及驗(yàn)收通用規(guī)

范》的規(guī)定;

>所有與泵體連接的管道,管件的安裝以及潤(rùn)滑油管道的清洗要

求應(yīng)符合相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

②、離心泵的使用泵的試運(yùn)轉(zhuǎn)應(yīng)符合下列要求:

>驅(qū)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向應(yīng)與泵的轉(zhuǎn)向相同;

>各固定連接部位應(yīng)無(wú)松動(dòng),各潤(rùn)滑部位加注潤(rùn)滑劑的規(guī)格和數(shù)

量應(yīng)符合設(shè)備技術(shù)文件的規(guī)定;

>有預(yù)潤(rùn)滑要求的部位應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行預(yù)潤(rùn)滑;

>各指示儀表,安全保護(hù)裝置均應(yīng)靈敏,準(zhǔn)確,可靠;

>盤車應(yīng)靈活,無(wú)異常現(xiàn)象;

>高溫泵在試運(yùn)轉(zhuǎn)前應(yīng)進(jìn)行泵體預(yù)熱,溫度應(yīng)均勻上升,每小時(shí)

溫升不應(yīng)大于50℃;泵體表面與有工作介質(zhì)進(jìn)口的工藝管道

的溫差不應(yīng)大于40℃;

>設(shè)置消除溫升影響的連接裝置,設(shè)置旁路連接裝置提供冷卻水

源。

③、離心泵操作時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):

>禁止無(wú)水運(yùn)行,不要調(diào)節(jié)吸人口來(lái)降低排量,禁止在過(guò)低的流

量下運(yùn)行;

>監(jiān)控運(yùn)行過(guò)程,徹底阻止填料箱泄漏,更換填料箱時(shí)要用新填

料;

>確保機(jī)械密封有充分沖洗的水流,水冷軸承禁止使用過(guò)量水

流;

>潤(rùn)滑劑不要使用過(guò)多;

>按推薦的周期進(jìn)行檢查。建立運(yùn)行記錄,包括運(yùn)行小時(shí)數(shù),填

料的調(diào)整和更換,添加潤(rùn)滑劑及其他維護(hù)措施和時(shí)間。對(duì)離

心泵抽吸和排放壓力,流量,輸入功率,洗液和軸承的溫度

以及振動(dòng)情況都應(yīng)該定期測(cè)量記錄。

>離心泵的主機(jī)是依靠大氣壓將低處的水抽到高處的,而大氣壓

最多只能支持約10.3nl的水柱,所以離心泵的主機(jī)離開水面12

米無(wú)法工作。

④、離心泵的維護(hù):

>離心泵機(jī)械密封失效的分析:

離心泵停機(jī)主要是由機(jī)械密封的失效造成的。失效的表現(xiàn)大

都是泄漏,泄漏原因有以下幾種:

/動(dòng)靜環(huán)密封面的泄漏,原因主要有:端面平面度,粗糙度

未達(dá)到要求,或表面有劃傷;端面間有顆粒物質(zhì),造成兩端面不

能同樣運(yùn)行;安裝不到位,方式不正確。

/補(bǔ)償環(huán)密封圈泄漏,原因主要有:壓蓋變形,預(yù)緊力不均

勻;安裝不正確;密封圈質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn);密封圈選型不對(duì)。

/實(shí)際使用效果表明,密封元件失效最多的部位是動(dòng),靜環(huán)

的端面,離心泵機(jī)封動(dòng),靜環(huán)端面出現(xiàn)龜裂是常見的失效現(xiàn)象,

主要原因有:

A,安裝時(shí)密封面間隙過(guò)大,沖洗液來(lái)不及帶走摩擦副產(chǎn)生的

熱量;沖洗液從密封面間隙中漏走,造成端面過(guò)熱而損壞。

B,液體介質(zhì)汽化膨脹,使兩端面受汽化膨脹力而分開,當(dāng)兩

密封面用力貼合時(shí),破壞潤(rùn)滑膜從而造成端面表面過(guò)熱。

C,液體介質(zhì)潤(rùn)滑性較差,加之操作壓力過(guò)載,兩密封面跟蹤

轉(zhuǎn)動(dòng)不同步。例如高轉(zhuǎn)速泵轉(zhuǎn)速為20445r/min,密封面中

心直徑為7cll1,泵運(yùn)轉(zhuǎn)后其線速度高達(dá)75m/s,當(dāng)有一個(gè)密

封面滯后不能跟蹤旋轉(zhuǎn),瞬時(shí)高溫造成密封面損壞。

D,密封沖洗液孔板或過(guò)濾網(wǎng)堵塞,造成水量不足,使機(jī)封失

效。

,另外,密封面表面滑溝,端面貼合時(shí)出現(xiàn)缺口導(dǎo)致密封元

件失效,主要原因有:

A,液體介質(zhì)不清潔,有微小質(zhì)硬的顆粒,以很高的速度滑

人密封面,將端面表面劃傷而失效。

B,機(jī)泵傳動(dòng)件同軸度差,泵開啟后每轉(zhuǎn)一周端面被晃動(dòng)摩

擦一次,動(dòng)環(huán)運(yùn)行軌跡不同心,造成端面汽化,過(guò)熱磨損。

C,液體介質(zhì)水力特性的頻繁發(fā)生引起泵組振動(dòng),造成密封

面錯(cuò)位而失效。液體介質(zhì)對(duì)密封元件的腐蝕,應(yīng)力集中,

軟硬材料配合,沖蝕,輔助密封0形環(huán),V形環(huán),凹形環(huán)與

液體介質(zhì)不相容,變形等都會(huì)造成機(jī)械密封表面損壞失效,

所以對(duì)其損壞形式要綜合分析,找出根本原因,保證機(jī)械

密封長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行。

⑤、離心泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)后的要求:

>離心泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)后應(yīng)關(guān)閉泵的入口閥門,待泵冷卻后再依次關(guān)

閉附屬系統(tǒng)的閥門。

>高溫泵停車應(yīng)按設(shè)備技術(shù)文件的規(guī)定執(zhí)行,停車后應(yīng)每偏20

一30min盤車半圈,直到泵體溫度降至50℃為止。

>低溫泵停車時(shí),當(dāng)無(wú)特殊要求時(shí),泵內(nèi)應(yīng)經(jīng)常充滿液體;吸入

閥和排出閥應(yīng)保持常開狀態(tài)。

>輸送易結(jié)晶,易凝固,易沉淀等介質(zhì)的泵,停泵后應(yīng)防止堵塞,

并及時(shí)用清水或其他介質(zhì)沖洗泵和管道。

>排出泵內(nèi)積存的液體,防止銹蝕和凍裂。

?離心泵的保管:

>尚未安裝好的泵在未上漆的表面應(yīng)涂覆一層合適的防銹劑,用

油潤(rùn)滑的軸承應(yīng)該注滿適當(dāng)?shù)挠鸵?,用脂?rùn)滑的軸承應(yīng)該僅填

充一種潤(rùn)滑脂,不要使用混合潤(rùn)滑脂。

>短時(shí)間泵人干凈液體,沖洗,抽吸管線,排放管線,泵殼和葉

輪,并排凈泵殼,抽吸管線和排放管線中的沖洗液。

>排凈軸承箱的油,再加注干凈的油,徹底清洗油脂并再填充新

油脂。

>把吸人口和排放口封起來(lái),把泵貯存在干凈,干燥的地方,保

護(hù)電機(jī)繞組免受潮濕,用防銹液和防蝕液噴射泵殼內(nèi)部。

>泵軸每月轉(zhuǎn)動(dòng)一次以免凍結(jié),并潤(rùn)滑軸承。

26容積式泵

容積式泵是依靠工作元件在泵缸內(nèi)作往復(fù)或回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),使工作容

積交替地增大和縮小,以實(shí)現(xiàn)液體的吸入和排出。

工作元件作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的容積式泵稱為往復(fù)泵,作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的稱為

回轉(zhuǎn)泵。前者的吸入和排出過(guò)程在同一泵缸內(nèi)交替進(jìn)行,并由吸入閥

和排出閥加以控制;后者則是通過(guò)齒輪、螺桿、葉形轉(zhuǎn)子或滑片等工

作元件的旋轉(zhuǎn)作用,迫使液體從吸入側(cè)轉(zhuǎn)移到排出側(cè)。

27隔膜式泵

隔膜泵又稱控制泵,是執(zhí)行器的主要類型,通過(guò)接受調(diào)制單元輸

出的控制信號(hào),借助動(dòng)力操作去改變流體流量。隔膜泵一般由執(zhí)行機(jī)

構(gòu)和閥門組成。

采用壓縮空氣為動(dòng)力源,對(duì)于各種腐蝕性液體,帶顆粒的液體,

高粘度、易揮發(fā)、易燃、劇毒的液體,均能予以抽光吸盡。

氣動(dòng)隔膜泵其有四種材質(zhì):塑料、鋁合金、鑄鐵、不銹鋼。電動(dòng)

隔膜泵其有四種材質(zhì):塑料、鋁合金、鑄鐵、不銹鋼。隔膜泵根據(jù)不

同液體介質(zhì)分別采用丁晴橡膠、氯丁橡膠、氟橡膠、聚偏氟乙烯、聚

四六乙烯。以滿足需要。安置在各種特殊場(chǎng)合,用來(lái)抽送種常規(guī)泵不

能抽吸的介質(zhì)。

隔膜泵類別隔膜泵按其所配執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用的動(dòng)力,可以分為氣

動(dòng)、電動(dòng)、液動(dòng)三種,即以壓縮空氣為動(dòng)力源的氣動(dòng)隔膜泵,以電為

動(dòng)力源的電動(dòng)隔膜泵,以液體介質(zhì)(如油等)壓力為動(dòng)力的電液動(dòng)隔

膜泵,另外,按其功能和特性分,還有電磁閥、電子式、智能式、現(xiàn)

場(chǎng)總線型隔膜泵等。隔膜泵的產(chǎn)品類型很多,結(jié)構(gòu)也多種多樣,而且

還在不斷更新和變化。一般來(lái)說(shuō)閥是通用的,既可以與氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)

匹配,也可以與電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)或其他執(zhí)行機(jī)構(gòu)匹配。隔膜泵在過(guò)程控

制中的作用是接受調(diào)節(jié)器或計(jì)算機(jī)的控制信號(hào),改變被調(diào)介質(zhì)的流

量,使被調(diào)參數(shù)維持在所要求的范圍內(nèi),從而達(dá)到生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化。

如果把自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)與人工調(diào)節(jié)過(guò)程相比較,檢測(cè)單元是人的眼睛,

調(diào)節(jié)控制單元是人的大腦,那么執(zhí)行單元-隔膜泵就是人的手和腳。

要實(shí)現(xiàn)對(duì)工藝過(guò)程某一參數(shù)如溫度、壓力、流量、液位等的調(diào)節(jié)控制,

都離不開隔膜泵。因此正確選擇隔膜泵在過(guò)程自動(dòng)化中具有重要意

義。

2.8.容積式泵和動(dòng)力式泵的比較:

容積式泵在一定轉(zhuǎn)速或往復(fù)次數(shù)下的流量是一定的,幾乎不隨壓

力而改變;往復(fù)泵的流量和壓力有較大脈動(dòng),需要采取相應(yīng)的消減脈

動(dòng)措施;回轉(zhuǎn)泵一般無(wú)脈動(dòng)或只有小的脈動(dòng);具有自吸能力,泵啟動(dòng)

后即能抽除管路中的空氣吸入液體;啟動(dòng)泵時(shí)必須將排出管路閥門完

全打開;往復(fù)泵適用于高壓力和小流量;回轉(zhuǎn)泵適用于中小流量和較

高壓力;往復(fù)泵適宜輸送清潔的液體或氣液混合物??偟膩?lái)說(shuō),容積

泵的效率高于動(dòng)力式泵。

動(dòng)力式泵靠快速旋轉(zhuǎn)的葉輪對(duì)液體的作用力,將機(jī)械能傳遞給液

體,使其動(dòng)能和壓力能增加,然后再通過(guò)泵缸,將大部分動(dòng)能轉(zhuǎn)換為

壓力能而實(shí)現(xiàn)輸送。動(dòng)力式泵又稱葉輪式泵或葉片式泵。離心泵是最

常見的動(dòng)力式泵。動(dòng)力式泵在一定轉(zhuǎn)速下產(chǎn)生的揚(yáng)程有一限定值,揚(yáng)

程隨流量而改變;工作穩(wěn)定,輸送連續(xù),流量和壓力無(wú)脈動(dòng);一般無(wú)

自吸能力,需要將泵先灌滿液體或?qū)⒐苈烦槌烧婵蘸蟛拍荛_始工作;

適用性能范圍廣;適宜輸送粘度很小的清潔液體,特殊設(shè)計(jì)的泵可輸

送泥漿、污水等或水輸固體物。動(dòng)力式泵主要用于給水、排水、灌溉、

流程液體輸送、電站蓄能、液壓傳動(dòng)和船舶噴射推進(jìn)等。

動(dòng)力式泵和容積式泵除了原理上有所不同以外,在工作特性和應(yīng)

用上也有較大的差異。

①、動(dòng)力式泵的主要特點(diǎn)是:

>一定的泵在一定轉(zhuǎn)速下所產(chǎn)生的揚(yáng)程有一限定值。工作點(diǎn)流量

和軸功率取決于與泵連接的裝置系統(tǒng)的情況(位差、壓力差和

管路損失)。揚(yáng)程隨流量而改變。

>工作穩(wěn)定,輸送連續(xù),流量和壓力無(wú)脈動(dòng)。

>一般無(wú)自吸能力,需要將泵先灌滿液體或?qū)⒐苈烦槌烧婵蘸蟛?/p>

能開始工作。

>離心泵在排出管路閥門關(guān)閉狀態(tài)下啟動(dòng),旋渦泵和軸流泵在閥

門全開狀態(tài)下啟動(dòng),以減少啟動(dòng)功率。

>離心泵適合于用高速電動(dòng)機(jī)和汽輪機(jī)等直接驅(qū)動(dòng),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,

制造成本低,維修方便。

>適用性能范圍廣,離心泵的流量可以從幾到幾十萬(wàn)米3/時(shí),揚(yáng)

程可以從數(shù)米到數(shù)千米;軸流泵一般適用于大流量和低揚(yáng)程

(20米以下)。離心泵和軸流泵的效率一般在80%以下,高的

可達(dá)90%。

>適宜輸送粘度很小的清潔液體(例如清水),特殊設(shè)計(jì)的泵可

輸送泥漿、污水等或水輸固體物。動(dòng)力式泵主要用于給水、排

水、灌溉、流程液體輸送、電站蓄能、液壓傳動(dòng)和船舶噴射推

進(jìn)等。

②容積式泵的主要特點(diǎn)是:

>一定的泵在一定轉(zhuǎn)速或往復(fù)次數(shù)下的流量是一定的,幾乎不隨

壓力而變。工作點(diǎn)壓力和軸功率取決于與泵連接的裝置系統(tǒng)的

情況,因此當(dāng)泵在排出管路不通(相當(dāng)于系統(tǒng)阻力無(wú)限大)的

情況下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),其壓力和軸功率會(huì)增大到使泵或原動(dòng)機(jī)破壞,

所以必須設(shè)置安全閥來(lái)保護(hù)泵(蒸汽直接作用或壓縮空氣驅(qū)動(dòng)

的泵例外)。

>往復(fù)泵的流量和壓力有較大脈動(dòng),需要采取相應(yīng)的消減脈動(dòng)措

施;回轉(zhuǎn)泵一般無(wú)脈動(dòng)或只有小的脈動(dòng)。

>具有自吸能力,泵啟動(dòng)后即能抽除管路中的空氣吸入液體。

>啟動(dòng)泵時(shí)必須將排出管路閥門完全打開。

>往復(fù)泵是低速機(jī)械,尺寸大,制造和安裝費(fèi)用也大;回轉(zhuǎn)泵轉(zhuǎn)

速較高,可達(dá)3000轉(zhuǎn)/分。

>往復(fù)泵適用于高壓力(有高達(dá)350兆帕的)和小流量(100米3/

時(shí)以下);回轉(zhuǎn)泵適用于中小流量(400米3/時(shí)以下)和較高

壓力(35兆帕以下)??偟膩?lái)說(shuō),容積泵的效率高于動(dòng)力式泵,

而且效率曲線的高效區(qū)較寬。往復(fù)泵的效率一般為70?85%,

高的可達(dá)

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