水系統(tǒng)的用水泵主要有:離心泵(單級(jí)立式離心泵、單級(jí)臥式離心泵、多級(jí)立式離心泵);
水系統(tǒng)的閥門主要有:閘閥、蝶閥、球閥、止回閥。
水系統(tǒng)所用的離心泵

離心泵的工作原理及結(jié)構(gòu)
離心泵的裝置
為了使離心泵能正常工作,離心泵必須配備一定的管路和管件,這種配備有一定管路系統(tǒng)的離心泵稱為離心泵裝置。圖1—1所示為離心泵的一般裝置示意圖,主要有底閥、吸入管路、出口閥、出口管線等。

離心泵的品種很多,各種類型泵的結(jié)構(gòu)雖然不同,但主要零部件基本相同。
主要零部件有泵殼、泵蓋、泵體、葉輪、密封環(huán)、泵軸、機(jī)封或填料函、聯(lián)軸器、軸承等。

離心泵的工作原理示意圖

離心泵在工作時(shí),依靠高速旋轉(zhuǎn)的葉輪,液體在慣性離心力作用下獲得了能量以提高了壓強(qiáng)。離心泵在工作前,泵體和進(jìn)口管線必須罐滿液體介質(zhì),防止氣蝕現(xiàn)象發(fā)生。當(dāng)葉輪快速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),葉片促使介質(zhì)很快旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)著的介質(zhì)在離心力的作用下從葉輪中飛出,泵內(nèi)的水被拋出后,葉輪的中心部分形成真空區(qū)域。一面不斷地吸入液體,一面又不斷地給予吸入的液體一定的能量,將液體排出。離心泵便如此連續(xù)不斷地工作。
氣蝕
氣蝕是指:離心泵啟動(dòng)時(shí),若泵內(nèi)存在空氣,由于空氣的密度很低,旋轉(zhuǎn)后產(chǎn)生的離心力很小,因而葉輪中心區(qū)所形成的低壓不足以將液位低于泵進(jìn)口的液體吸入泵內(nèi),不能輸送流體的現(xiàn)象。
危害機(jī)理:在離心泵葉片葉端的高速減壓區(qū)形成空穴,空穴在高壓區(qū)被壓破并產(chǎn)生沖擊壓力,破壞金屬表面上的保護(hù)膜,而使腐蝕速度加快。氣蝕的特征是先在金屬表面形成許多細(xì)小的麻點(diǎn),然后逐漸擴(kuò)大成洞穴。

當(dāng)液體在與固體表面接觸處的壓力低于它的蒸汽壓力時(shí),將在固體表面附近形成氣泡。另外,溶解在液體中的氣體也可能析出而形成氣泡。隨后,當(dāng)氣泡流動(dòng)到液體壓力超過(guò)氣泡壓力的地方時(shí),氣泡便潰滅,在潰滅瞬時(shí)產(chǎn)生極大的沖擊力和高溫。
氣蝕危害:
1、產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。
2、降低泵的性能。
3、破壞過(guò)流部件。

離心泵的分類
(1)單級(jí)離心泵 泵中只有一個(gè)葉輪,單級(jí)離心泵是一種應(yīng)用廣泛的泵。由于液體在泵內(nèi)只有一次增能,所以揚(yáng)程較低。如圖1—2所示為單級(jí)單吸離心泵。
(2)多級(jí)離心泵 具有兩個(gè)或兩個(gè)以上葉輪的離心泵稱為多級(jí)離心泵。級(jí)數(shù)越多壓力越高。圖1—4所示為一臺(tái)分段式離心水泵,這種泵的葉輪一般為單吸式。


多級(jí)離心泵的優(yōu)點(diǎn)
人們把若干個(gè)葉輪安裝在同一個(gè)泵軸上,每個(gè)葉輪與其外周的液體導(dǎo)流裝置形成一個(gè)獨(dú)立的工作室,這個(gè)工作室與葉輪組成的系統(tǒng)可以認(rèn)為是一個(gè)單級(jí)離心泵,每個(gè)工作室前后串聯(lián),就構(gòu)成了多級(jí)泵。與多個(gè)單級(jí)離心泵串聯(lián)相比,多級(jí)泵具有效率高、占地面積小、操作費(fèi)用低、便于維修等優(yōu)點(diǎn)。該泵流量范圍為5—720m3/h,揚(yáng)程最高達(dá)2800m。
多級(jí)離心泵除了具有單級(jí)離心泵的優(yōu)點(diǎn)之外,它最大的優(yōu)點(diǎn)就是揚(yáng)程高。多級(jí)離心泵的用途十分廣泛,例如,化肥生產(chǎn)中,用多級(jí)泵將氨水打入碳化塔,由氨水吸收加壓氮?dú)浠旌蠚庵械亩趸?,生產(chǎn)出碳酸氫銨;鍋爐的給水;山區(qū)的深井提灌等。
水系統(tǒng)的閥門

按用途和作用分類:
截?cái)囝悾褐饕糜诮財(cái)嗷蚪油ń橘|(zhì)流。如閘閥、截止閥、球閥、碟閥、旋塞閥、隔膜閥
止回類:用于阻止介質(zhì)倒流。包括各種結(jié)構(gòu)的止回閥。
調(diào)節(jié)類:調(diào)節(jié)介質(zhì)的壓力和流量如減壓閥、調(diào)壓閥、節(jié)流閥
安全類:在介質(zhì)壓力超過(guò)規(guī)定值時(shí),用來(lái)排放多余的介質(zhì),保證管路系統(tǒng)及設(shè)備安全。
分配類:改變介質(zhì)流向、分配介質(zhì),如三通旋塞、分配閥、滑閥等
特殊用途:如疏水閥、放空閥、排污閥等。
詳細(xì)看南社百科:《簡(jiǎn)要概述閥門在空調(diào)系統(tǒng)上的應(yīng)用》
閘閥
閘閥是指啟閉體(閥板)由閥桿帶動(dòng)閥座密封面作升降運(yùn)動(dòng)的閥門,可接通或截?cái)嗔黧w的通道。當(dāng)閥門部分開(kāi)啟時(shí),在閘板背面產(chǎn)生渦流,易引起閘板的侵蝕和震動(dòng),也易損壞閥座密封面,修理困難。閘閥通常適用于不需要經(jīng)常啟閉,而且保持閘板全開(kāi)或全閉的工況。不適用于作為調(diào)節(jié)或節(jié)流使用。


閘閥的結(jié)構(gòu)

閘閥的特點(diǎn)
閘閥在管路中主要作切斷用,一般口徑DN≥50mm的切斷裝置多選用它,有時(shí)口徑很小的切斷裝置也選用閘閥。
閘閥有以下優(yōu)點(diǎn):
①流體阻力小。
②開(kāi)閉所需外力較小。
③介質(zhì)的流向不受限制。
④全開(kāi)時(shí),密封面受工作介質(zhì)的沖蝕比截止閥小。
⑤體形比較簡(jiǎn)單,鑄造工藝性較好。
閘閥也有不足之處:
①外形尺寸和開(kāi)啟高度都較大。安裝所需空間較大。
②開(kāi)閉過(guò)程中,密封面間有相對(duì)摩擦,容易引起擦傷現(xiàn)象。
③閘閥一般都有兩個(gè)密封面,給加工、研磨和維修增加一些困難。

球閥的種類

球閥的結(jié)構(gòu)

球閥的特點(diǎn)
球閥在管路中主要用來(lái)做切斷、分配和改變介質(zhì)的流動(dòng)方向。它具有以下優(yōu)點(diǎn)
1. 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕,維修方便。
2. 流體阻力小,緊密可靠,密封性能好。
3. 操作方便,開(kāi)閉迅速,便于遠(yuǎn)距離的控制。
4. 球體和閥座的密封面與介質(zhì)隔離,不易引起閥門密封面的侵蝕。
5. 適用范圍廣,通徑從小到幾毫米,大到幾米,從高真空至高壓力都可應(yīng)用。
蝶閥
蝶閥是由閥體、圓盤、閥桿、和手柄組成。它是采用圓盤式啟閉件,圓盤式閥瓣固定于閥桿上,閥桿轉(zhuǎn)動(dòng)90?即可完成啟閉作用。同時(shí)在閥瓣開(kāi)啟角度為20°~75°時(shí),流量與開(kāi)啟角度成線性關(guān)系,有節(jié)流的特性。


蝶閥的結(jié)構(gòu)

蝶閥的操作特性
蝶閥廣泛用于2.0MPa以下的壓力和溫度不高于200℃的各種介質(zhì)。

蝶閥的特點(diǎn):
(1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,外形尺寸小,結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度短,體積小,重量輕,適用于大口徑的閥門。
(2)全開(kāi)時(shí)閥座通道有效流通面積較大,流體阻力較小。
(3)啟閉方便迅速,調(diào)節(jié)性能好 。
(4)啟閉力矩較小,由于轉(zhuǎn)軸兩側(cè)蝶板受介質(zhì)作用基本相等,而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的方向相反,因而啟閉較省力。
(5)密封面材料一般采用橡膠、塑料、故低壓密封性能好。
止回閥
止回閥是指依靠介質(zhì)本身流動(dòng)而自動(dòng)開(kāi)、閉閥瓣,用來(lái)防止介質(zhì)倒流的閥門。

止回閥的分類

旋啟式止回閥
流動(dòng)阻力小,密封性能不如升降式。適用于低流速和流動(dòng)不常變動(dòng)的場(chǎng)合,不宜用于脈動(dòng)流。

(c)多瓣式:減少水擊,不會(huì)造成密封面損壞,大口徑(DN>600)

升降式止回閥
(a) 直通式升降止回閥; (b) 立式升降止回閥

底閥:泵吸入口設(shè)置。防止倒流,利于啟泵。

止回閥的特點(diǎn)
升降式止回閥的閥體形狀與截止閥一樣(可與截止閥通用),因此它的流體阻力系數(shù)較大。
旋啟式止回閥,閥瓣圍繞閥座外的銷軸旋轉(zhuǎn),應(yīng)用較為普遍。
碟式止回閥閥瓣圍繞閥座內(nèi)的銷軸旋轉(zhuǎn)。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,只能安裝在水平管道上,密封性較差。
