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井泵启动时泵轴突然上窜的原因分析

作者:xn1285 来源: 日期:2018-5-11 10:00:35 人气:52 评论:0

有某些井泵,特别是高比速的潜水电泵,在启动时往往会听到“咚”的一声,泵轴突然上窜。这是为什么呢?原来在井泵中,由于水的流动和水的压力以及转动部分的自重等会产生一种沿泵轴方向向下的作用力,叫做轴向推力。对扬程高、自重大的井泵,该轴向推力比较大;但对一些低扬程、较大流量和自重较轻的高比速泵,在启动之初或在流量较大工况下运行,由于水对叶轮产生向上的冲力大,当该力大于向下的推力时,就会使泵轴上窜。
    从日常生活我们知道,水流会对迫使它改变方向的物体以作用力。例如,当管中水流作90°拐弯时,水流便对弯头作用一个冲击力。对井泵,在液体流过时轮时,不仅流速大小在不断变化,而且水流方向也由进口处的轴向转变为出口处的斜向(对混流式叶轮)或径向(对离心式叶轮)。由于叶轮迫使水流方向改变,流速方向也随之改变,这样,水流就对叶轮产生一个向上的(即轴向)冲力。根据物理学动量定理可知,此上冲力的大小和叶轮进口水流速度的一次方或过泵流量的二次方成正比。在井泵启动初期,出水管逐渐充水,这时泵的扬程很低,向下作用的水压力很小,但过泵流量很大,因此上冲力也大,会使泵轴突然上窜;随着出水管的不断充水和扬程的提高,流量也有所减小,上冲力也减小,泵轴上窜现象即行消失。如果在并泵启动前,出水管中已充满水,则这种上窜现象就不明显甚至消失。
    除此,当井泵在大流量、低扬程情况下运行,或者把高扬程泵用于低扬程抽水,都会由于流量的提高而导致上冲力的增大,从而引起泵轴的上窜。因此应避免这种运行工况。

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