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水泵的应用与自动控制

    石油泵、冶金泵、化工泵、渔业泵、矿业泵、电力泵、水利泵、水处理泵、食品泵、酿造泵、制药泵、饮料泵、炼油泵、调料泵、造纸泵、纺织泵、印染泵、制陶泵、油漆泵、农药泵、化肥泵、制糖泵、酒精泵、环保泵、制盐泵、啤酒泵、淀粉泵、供水泵、供暖泵、农用泵、园林泵、水族泵、锅炉泵、医用泵、船舶泵、航空泵、汽车泵、消防泵、水泥泵、空调泵、核电泵、机械泵、燃气泵。
   1-2、按原理分类
        往复泵、柱塞泵、活塞泵、隔膜泵、转子泵、螺杆泵、液环泵、齿轮泵、滑片泵、罗茨泵、滚柱泵、凸轮泵、蠕动泵、扰性泵、叶片泵、离心泵、轴流泵、混流泵、漩涡泵、射流泵、喷射泵、水锤泵、真空泵、旋壳泵、软管泵。
  1-3、按用途分类
      输送泵、循环泵、消防泵、试压泵、排污泵、计量泵、卫生泵、加药泵、糊化泵、输液泵、消泡泵、流程泵、输油泵、给水泵、排水泵、疏水泵、挖泥泵、喷灌泵、增压泵、高压泵、保温泵、高温泵、低温泵、冷凝泵、热网泵、冷却泵、暖通泵、深井泵、止痛泵、化疗泵、抽气泵、血液泵、抽料泵、除硫泵、剪切泵、研磨泵、燃油泵、吸鱼泵、浴缸泵、源热泵、过滤泵、增氧泵、洗发泵、注射泵、充气泵、燃气泵、美工泵、加臭泵、切碎泵。
  1-4、按介质分类
       清水泵、污水泵、海水泵、热水泵、热油泵、稠油泵、机油泵、重油泵、渣油泵、沥青泵、杂质泵、渣浆泵、沙浆泵、灰浆泵、灰渣泵、泥浆泵、水泥泵、混凝土泵、粉末泵、酸碱泵、空气泵、蒸汽泵、氧气泵、氨气泵、煤气泵、血液泵、泡沫泵、乳液泵、涂料泵、硫酸泵、盐酸泵、胶体泵、酒精泵、啤酒泵、葡萄酒泵、巧克力泵、奶泵、淀粉泵、麦汁泵、牙膏泵、盐卤泵、卤水泵、碱液泵、熔盐泵、油脂泵、农药泵、化肥泵、药剂泵、气液泵、油剂泵、化纤泵、纺丝泵、剂量泵、油漆泵、果浆泵、纸浆泵、胰岛素泵、浓浆泵、气泵、水泵、油泵。
  1-5、按结构分类
       单级泵、多级泵、单吸泵、双吸泵、端吸泵、自吸泵、轴封泵、屏蔽泵、微型泵、长轴泵、中开泵、高速泵。
  1-6、按组装分类
       前置泵、立式泵、卧式泵、管道泵、潜水泵、液下泵、插桶泵。
  1-7、按启动分类
       电动泵、气动泵、磁力泵、电磁泵、手动泵、汽动泵。
  1-8、按材料分类
     铸铁泵、铸铝泵、不锈钢泵、塑料泵、玻璃泵、陶瓷泵、石墨泵、铸钢泵、铸铜泵、钛合金泵、铝合金泵、衬氟泵。
  1-9、按性能分类
       防爆泵、耐磨泵、耐腐蚀泵、无泄漏泵、卫生泵、自动泵、变频泵。

二、水泵调速的方式及特点

2-1、可控硅串级调速 
         特点是效率高、技术成熟，适用于70—95%调速，但调速装置功率因数低，并对电网有污染。
    2-2、电磁滑差调速 特点是控制简单，运行平稳可靠，便于遥控和自控，功率因数高，缺点是具有滑差          损耗。
    2-3、液体粘性调速器(又称油膜离合器)特点是调节容量大，体积小，可在30%—100%额定转速范围内调          速，造价低，但油膜离合器对机械油的要求非常高，且有一定滑差损失。
    2-4、变频调速 是调速技术中最为先进的方式，它节能潜力大，噪声小，供水管网压力稳定，维护管理          方便，故障少，但价格昂贵。

三、水泵常见问题及解决方法

3-1、水泵不出水，原因分析是进水管和泵体内有空气。
    3-1-1、水泵启动前未灌满足够水，看上去灌水已从放气孔溢出，但未转动泵轴交空气完全排出，致使           少许空气残留进水管或泵体中。
    3-1-2、与水泵接触进水管水平段逆水流方向应用0.5%以上下降坡度，连接水泵进口一端为最高，不要            完全水平。向上翘起，进水管内会存留空气，降低了水管和水泵中真空度，影响吸水。
    3-1-3、水泵填料因长期使用已经磨损或填料压过松，造成大量水从填料与泵轴轴套间隙中喷出，其结            果是外部空气就从这些间隙进入水泵内部，影响了提水。
    3-1-4、进水管因长期潜水下，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，空气就从孔洞进入进水管。
    3-1-5、进水管弯管处出现裂痕，进水管与水泵连接处出现微小间隙，都有可能使空气进入进水管。
  3-2、无法启动
       首先，应检查电源供电情况：
       接头连接是否牢靠；开关接触是否紧密；保险丝是否熔断；三相供电的是否缺相等。如有断路、接         触不良、保险丝熔断、缺相，应查明原因并及时进行修复。
       其次，检查是否是水泵自身的机械故障：
       常见的原因有：填料太紧或叶轮与泵体之间被杂物卡住而堵塞；泵轴、轴承、减漏环锈住；泵轴严        重弯曲等。排除方法：放松填料，疏通引水槽；拆开泵体清除杂物、除锈；拆下泵轴校正或更换新         的泵轴。
   3-3、水泵吸程太大
        有些水源较深，有些水源外围势较平坦处，而忽略了水泵容许吸程，产生了吸水少或根本吸不上水         结果。要知道水泵吸水口处能建立真空度是有限度，绝对真空吸程约为10米水柱高，而水泵不可能         建立绝对真空。真空度过大，易使泵内水气化，对水泵工作不利。各离心泵都有其最大容许吸程，         一般3－8.5米之间。安装水泵时切不可只图方便简单。
   3-4、水流进出水管中阻力损失过大
        有些用户测量，蓄水池或水塔到水源水面垂直距离还略小于水泵扬程，但提水量小或提不上水。其         原因常是管道太长、水管弯道多，水流管道中阻力损失过大。其原因常是管道太长、水管弯道多，         水流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、出管管径，这         些对扬程也有一定影响。

   3-5、其它因素影响
   3-5-1、底阀打不开。通常是水泵搁置时间太长，底阀垫圈被粘死，无垫圈底阀可能会锈死。
   3-5-2、底阀滤器网被堵塞；或底阀潜水中污泥层中造成滤网堵塞。
   3-5-3、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。
   3-5-4、闸阀可止回阀有故障或堵塞会造成流量减小抽不上水。
   3-5-5、出口管道泄漏也会影响提水量。
   3-6、流量不足
        这是因为：动力转速不配套或皮带打滑，使转速偏低；轴流泵叶片安装角太小；扬程不足，管路太         长或管路有直角弯；吸程偏高；底阀、管路及叶轮局部堵塞或叶轮缺损；出水管漏水严重。
        排除方法：恢复额定转速，清除皮带油垢，调整好皮带紧度；调好叶片角，降低水泵安装位置，缩         短管路或改变管路的弯曲度；密封水泵漏气处，压紧填料；清除堵塞物，更换叶轮；更换减漏环，         堵塞漏水处。
   3-7、吸不上水
        原因是泵体内有空气或进水管积气，或是底阀关闭不严灌引水不满、真空泵填料严重漏气，闸阀或         拍门关闭不严。
        排除方法：先把水压上来，再将泵体注满水，然后开机。同时检查逆止阀是否严密，管路、接头有         无漏气现象，如发现漏气，拆卸后在接头处涂上润滑油或调合漆，并拧紧螺丝。检查水泵轴的油封         环，如磨损严重应更换新件。管路漏水或漏气。可能安装时螺帽拧得不紧。若渗漏不严重,可在漏         气或漏水的地方涂抹水泥,或涂用沥青油拌和的水泥浆。临时性的修理可涂些湿泥或软肥皂。若在         接头处漏水,则可用扳手拧紧螺帽,如漏水严重则必须重新拆装，更换有裂纹的管子；降低扬程，将         水泵的管口压入水下0.5m。
四、水泵的自动控制系统
4-1、系统功能
  1、监控信号
PLC系统工作时监控各开关量和模拟量信号，具体如下：
① 各水泵电机的开停信号。
② 各水泵电机高压开关的电力参数信号。
③ 各电动闸阀的开关信号。
④ 各电磁阀的开关信号。
⑤ 主（备用）排水管路流量。
⑥ 水仓配水井水位信号。
⑦ 水泵真空度和出水口压力。
⑧ 闸阀及电机开停到位信号。
不计算中间变量，总计80个DI点，14个AI点。

4-2、控制信号
     通过操作台上开关量输入及根据采集到的模拟量数据，经过广一水泵厂比较分析后实现:
① 水泵电机的开停控制。
② 各电动闸阀的开关控制。
③ 各电磁阀的开关控制。
④ 集中操作台的输出指示。
总计42个DO输出点。

4-3、控制方式
     水泵自动控制系统包括自动、手动两种方式。
自动控制：系统根据程序设定条件（水位、压力、真空度、时间等）自动完成对水泵及其它关联设备的开停控制，各设备之间有联锁关系。
手动控制：由操作员根据需要，依照操作规程和现场数据按顺序控制水泵及其关联设备的开停控制，单台泵各设备之间有联锁关系。

4-4、水泵工作方式
     根据煤矿安全规程规定，矿井水泵必须有工作、备用和检修三种工作方式。
     工作方式：指当前水泵在本次水泵操作中，优先被开启。
     备用方式：指当前水泵在本次水泵操作中，处于备用状态，当已开启广一管道泵不能满足排水需要        时，才被开启投入工作。
     检修方式：指当前水泵在本次水泵操作中，不被使用，而是对该水泵进行检修工作方式直接在集中控       制台上设定。

4-5、控制功能
① 根据工况设定以及时间、水位、矿供电负荷等参数自动开启、停止水泵的运转，并实现泵阀的联锁启      动，对运行中的各种参数进行实时监控，通过工业以太网向上传送数据。
② 根据失压、超温等报警信息控制水泵自动停止。
③ 根据运行时间自动循环投切，运行时间短的水泵先行启动，运行时间长的水泵先行停止。

   根据所监测的水位信号，水泵厂设定出低水位、高水位和超高限水位信号。当水位达到高位或不在高位而处在用电低谷时间内，将自动启动工作泵，当达到低位或不在高位而处在用电高峰时间内时自动停泵。当水位达到超高限水位时，自动启动“工作泵”及“备用泵”，直到水位低于高位时停止“备用泵”只运行“工作泵”。控制功能框图如图1所示：

五、水泵负荷自动控制仪，可以系统的解决水泵的空载、过载等问题，实现设备安全、负载自动控制、省电节能和环保，最大限度的减少和排除人为失误，保护设备在效率的区间内长期、稳定、安全运行。