水泵，眾所周知，它是用來(lái)輸送液體的動(dòng)力元件，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的許多部門要用到它。其品種規(guī)格繁多。
對(duì)它的分類方法也各不相同，按其工作原理可以分為三大類：葉片式水泵，容積式水泵，其他類型水泵。
格蘭富公司生產(chǎn)的主要產(chǎn)品為離心泵，是葉片泵的一種，亦為應(yīng)用最為廣泛的泵型。此種泵的工作原理是靠葉輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)葉片撥動(dòng)液體旋轉(zhuǎn)，使液體獲得離心力而完成水泵的輸水過(guò)程，所以這種泵稱為離心泵。其應(yīng)用領(lǐng)域涉及生活熱水供水、污水排水、工業(yè)應(yīng)用、商業(yè)建筑暖通空調(diào)循環(huán)、冷卻水輸送等各個(gè)方面。
由于離心泵是一種重要的設(shè)備，它的運(yùn)轉(zhuǎn)需要消耗大量的動(dòng)力！據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界20%的電能是消耗在水泵系統(tǒng)上。而事實(shí)上，通過(guò)采取必要的技術(shù)措施及控制手段，其中的30%-50%的能耗是可以節(jié)省下來(lái)的。  。
一：定速泵與變速泵：  傳統(tǒng)的供熱、空調(diào)系統(tǒng)，是按單獨(dú)質(zhì)調(diào)節(jié)的運(yùn)行方式選擇循環(huán)水泵，選泵的原則是泵的流量不能小于外網(wǎng)的所需流量，一般按照外網(wǎng)理論流量的1.1～1.2倍，揚(yáng)程按管路及用戶總阻力的1.05～1.10倍進(jìn)行選擇，這時(shí)對(duì)應(yīng)的軸功率已大于100%。
可見按定流量的運(yùn)行方式，水泵運(yùn)行電耗是很大的。而且?guī)��?lái)的調(diào)節(jié)效果也不十分理想。  水泵按定流量的運(yùn)行方式，如圖1：當(dāng)部分負(fù)荷狀態(tài)下，系統(tǒng)所需流量降低，為適應(yīng)其流量變化，需通過(guò)減小閥門開度的調(diào)節(jié)以改變系統(tǒng)特性曲線，即消耗多余的壓頭，浪費(fèi)了大量電能！  除了通過(guò)改變閥門開度完成對(duì)水泵運(yùn)行點(diǎn)的調(diào)節(jié)，我們還可以采用改變泵轉(zhuǎn)速的方法：  由可以看出：當(dāng)泵的轉(zhuǎn)速改變后泵的性能曲線將同時(shí)改變，而轉(zhuǎn)速將隨頻率[Hz]改變而改變。
對(duì)循環(huán)水泵性能分析可知：水泵的流量、揚(yáng)程和軸功率均與水泵的葉輪轉(zhuǎn)速之間存在著一定的比例關(guān)系：  如由此可以看出，水泵的揚(yáng)程與電機(jī)轉(zhuǎn)速的平方成正比，水泵的軸功率與電機(jī)轉(zhuǎn)速的立方成正比。
即當(dāng)水泵的流量降低20%的時(shí)候，電機(jī)的轉(zhuǎn)速應(yīng)降低20%，水泵的電耗將降低50%；當(dāng)水泵的流量降低50%的時(shí)候，電機(jī)的轉(zhuǎn)速就降低50%，水泵的電耗降低87.5%。當(dāng)系統(tǒng)需要的流量降低時(shí)，通過(guò)降低轉(zhuǎn)速，相應(yīng)地水泵的流量降低，水泵的軸功率降低，節(jié)約電能效果顯著。并且，由于采用變速調(diào)節(jié)，也避免了采用閥門調(diào)節(jié)時(shí)不必要的閥門壓頭損耗。  。
二：速度控制的原理：  當(dāng)流量降低時(shí)，控制器將檢測(cè)壓力信號(hào)（通過(guò)傳感器或者電機(jī)電流或轉(zhuǎn)速的狀態(tài)）。
此時(shí)，控制器將向變頻器發(fā)出一個(gè)信號(hào)，使其降低輸出（較低頻率）直至壓力回到要求的水平（設(shè)定點(diǎn)）。反之，當(dāng)流量再次升高時(shí)，控制器將檢測(cè)到壓力在降低�？刂破鲗⑾蜃冾l器發(fā)出一個(gè)信號(hào)，使其提高輸出（較高頻率）直至壓力回到要求的水平（設(shè)定點(diǎn)）。  。
三：變速泵的總體效率  通常人們所指的泵的效率，僅為水泵效率[hp],而嚴(yán)格意義上說(shuō)，我們應(yīng)該衡量的是其總效率：  總體效率[ht]的評(píng)估要同時(shí)考慮電機(jī)效率[hm]、水泵效率[hp]和轉(zhuǎn)化效率[hd]�？傮w效率是指P1到P4的變化。電機(jī)效率根據(jù)電機(jī)效率等級(jí)（EFF1或EFF2）和電機(jī)負(fù)荷的不同而不同。
何為電機(jī)效率等級(jí)？  美國(guó)國(guó)會(huì)在1997年10月制定和實(shí)施了“能源政策法案”（EPACT），該法案對(duì)高效電機(jī)進(jìn)行了定義。同樣歐盟也有類似的定義，歐洲電機(jī)和電力電子制作商協(xié)會(huì)（CEMEP）也對(duì)1.1-90KW，2極和4極范圍內(nèi)的高效電機(jī)制定了最低要求的定義。
現(xiàn)在CEMEP和EPACT分別是50Hz和60HZ世界上公認(rèn)的高效電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)CEMEP標(biāo)準(zhǔn)，電機(jī)的效率被分為三個(gè)等級(jí)：EFF1-最高效率等級(jí)；EFF2-中等效率等級(jí)；EFF3-低效率等級(jí)。  現(xiàn)在格蘭富生產(chǎn)的水泵可以配置EFF1(CEMEP標(biāo)準(zhǔn)的電機(jī))。
  Eff1電機(jī)有何優(yōu)點(diǎn)呢？  *效率更高  相對(duì)于普通電機(jī)來(lái)說(shuō)，高校意味著對(duì)于相同的能量數(shù)如而言，電機(jī)自身能量損失更少，而輸出更多。同樣，因?yàn)殡姍C(jī)自身能量損失少，在相同工作量所需的能量條件下，電機(jī)輸入的能量就會(huì)減少，從而節(jié)省了能耗和運(yùn)行成本。如圖7，當(dāng)負(fù)荷很低時(shí)（小于25%），意味著效率會(huì)急劇降低。
但此時(shí)Eff1電機(jī)效率明顯高于Eff2電機(jī)。  *部分負(fù)載時(shí)效率更高  大多數(shù)電機(jī)都很少在100%的滿負(fù)載狀況下工作。因而在非滿負(fù)載的情況下，電機(jī)的標(biāo)稱效率是多少，這一點(diǎn)是很重要的。
對(duì)于普通電機(jī)而言，則一般不提供此數(shù)據(jù)，但是EFF1電機(jī)的效率必須是在75%負(fù)載和100%負(fù)載時(shí)的效率。對(duì)于EFF1電機(jī)來(lái)說(shuō)，這兩個(gè)效率值通常是相同的。
  *電機(jī)工作溫度低  因?yàn)楦裉m富EFF1電機(jī)的效率高，有能量損失所產(chǎn)生的熱量非常少，所以工作時(shí)電機(jī)的溫度要比普通電機(jī)的工作溫度低。
由此，高效電機(jī)就能夠在更高的環(huán)境溫度下工作，所需的環(huán)境冷卻要求也要比通常使用的標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)低。
  同樣，受溫度影響的電機(jī)定子繞組的電阻也能保持在正常的范圍內(nèi)，格蘭富EFF1電機(jī)很少會(huì)出現(xiàn)電機(jī)定子繞組過(guò)熱的現(xiàn)象。
這樣，電機(jī)定子繞組絕緣和電機(jī)軸承的使用壽命都會(huì)增加。  *噪音低  通常情況下，電機(jī)的噪音主要是由冷卻風(fēng)扇產(chǎn)生的。對(duì)于EFF1電機(jī)，因?yàn)樾�率更高，由能量損失所產(chǎn)生的熱量較少，用于降低電機(jī)溫升所需的冷卻空氣也較少。
所以大多數(shù)額EFF1電機(jī)的冷卻風(fēng)扇都較小，從而產(chǎn)生的噪音也會(huì)降低。
  *運(yùn)行成本降低  EFF1電機(jī)能夠節(jié)省能量、減少維修成本和其它的相關(guān)運(yùn)行成本，大大減少了業(yè)主成本。就此而言，EFF1電機(jī)的價(jià)格非常有競(jìng)爭(zhēng)力。實(shí)際上，在正常工作的情況下，增加的最初采購(gòu)成本在可以不到3年的時(shí)間內(nèi)完全收回。
  轉(zhuǎn)化效率  計(jì)算轉(zhuǎn)化效率時(shí)要考慮電機(jī)負(fù)荷和頻率輸出的因素。
但當(dāng)負(fù)荷降低至30%時(shí)，效率變化將很大。  水泵效率  泵的效率根據(jù)流量不同而不同。
同時(shí)泵的最大效率根據(jù)泵的大小而不同，通常來(lái)講大泵會(huì)比小泵效率更高。當(dāng)泵的速度改變時(shí)，泵的效率將同時(shí)改變。如果速度降低小于20％，效率的改變很小。
  雖然總效率對(duì)能耗來(lái)講是很重要的，但控制模式卻對(duì)能耗有著更大的影響。下圖展示了不同控制模式下的節(jié)能效果：  。
四：結(jié)論：  隨著技術(shù)的進(jìn)步，變頻技術(shù)將越來(lái)越多的被人們認(rèn)可和應(yīng)用，配合正確的系統(tǒng)設(shè)計(jì)（如三次泵系統(tǒng)）以及科學(xué)的選泵配泵，在使用戶感受到更高舒適性的同時(shí)，得到更加明顯的節(jié)能效果。


螺桿泵的基本工作原理
螺桿泵是利用螺桿的回轉(zhuǎn)來(lái)吸排液體的。中間螺桿為主動(dòng)螺桿，由原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)回轉(zhuǎn)，兩邊的螺桿為從動(dòng)螺桿，隨主動(dòng)螺桿作反向旋轉(zhuǎn)。主動(dòng)螺桿從動(dòng)螺桿的螺紋均為雙頭螺紋。
  由于各螺桿的相互嚙合以及螺桿與襯筒內(nèi)壁的緊密配合，在泵的吸 入口和排出口之間， 就會(huì)被分隔成一個(gè)或多個(gè)密封空間。隨著螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)和嚙合，這些密封空間在泵的吸入端不斷形成，將吸入室中的液體封入其中，并自吸入室沿螺桿軸向連續(xù)地推移至排出端，將封閉在 各空間中的液體不斷排出，猶如一螺母在螺紋回轉(zhuǎn)時(shí)被不斷 向前推進(jìn)的情形那樣，這就是螺桿泵的基本工作原理。


水泵機(jī)械密封材質(zhì)分析
根據(jù)統(tǒng)計(jì)，水泵機(jī)械密封的泄漏大約有95%是由于密封端面摩擦副造成的。
除了要保持密封面平行之外，主要是摩擦副的材料問(wèn)題�！　　　�機(jī)械密封摩擦副材料應(yīng)具備下列條件：　　　　1、機(jī)械強(qiáng)度高，能耐壓和耐壓力變形；　　　　2、具有耐干磨性，耐高載荷性，自潤(rùn)滑性好；　　　　3、配對(duì)材料的磨合性好，無(wú)過(guò)大的磨損和對(duì)偶腐蝕；　　　　4、耐磨性好，壽命長(zhǎng)；　　　　5、導(dǎo)熱性和散熱性好；　　　　6、耐高溫性能好；　　　　7、抗熱裂性能好；　　　　8、耐腐蝕性強(qiáng)；　　　　9、線膨脹系數(shù)小，能耐熱變形和尺寸穩(wěn)定性好；　　　　10、切削加工性好，成型性能好；　　　　11、氣密性好；　　　　12、密度小。
綜合衡量摩擦副材料，一般認(rèn)為：浸漬樹脂或金屬的石墨、材料，其導(dǎo)熱性和自潤(rùn)滑性都很好，應(yīng)優(yōu)先考慮選用；強(qiáng)氧化性介質(zhì)，應(yīng)選用陶瓷材料；介質(zhì)含顆粒，應(yīng)選用硬對(duì)硬摩擦副材料，如碳化鎢一碳化鎢；強(qiáng)腐蝕介質(zhì)，應(yīng)選用填充聚四氟乙烯一陶瓷等。　　　　軟面材料　　　　軟面材料主要包括：　　　　1、石墨。有兩種不同燒結(jié)石墨：碳石墨和電化石墨。
前者質(zhì)硬而脆，后者質(zhì)軟、強(qiáng)度低、自潤(rùn)滑性好。
石墨具有極好的自潤(rùn)滑性和良好的導(dǎo)熱性，具有良好的耐腐蝕性但不耐強(qiáng)氧化介質(zhì)，具有抗熱沖擊性和低摩擦因數(shù)。
然而石墨存在著氣孔率大、機(jī)械強(qiáng)度低的缺點(diǎn)。因此石墨用作軟面材料時(shí)，需要用浸漬等辦法來(lái)填塞孔隙，提高機(jī)械強(qiáng)度。　　　　選擇合適的浸漬劑是非常重要的。
浸漬劑的性質(zhì)決定了浸漬石墨的化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度、使用溫度等。
常用的浸漬樹脂有酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、呋喃樹脂等。
酚醛樹脂耐酸性較好，環(huán)氧樹脂耐堿性好，而呋喃樹脂耐酸性和耐堿性均較好。
硅化石墨是碳石墨材料經(jīng)硅化處理而得的碳化硅一碳復(fù)合材料。硅化處理的方法有化學(xué)氣相反應(yīng)法（CVR）和液硅浸滲法�；瘜W(xué)氣相沉積法為美國(guó)和日本采用，而俄羅斯和德國(guó)則用液硅浸滲法。
前者Si或Si0氣體在180-20℃的高溫下作硅化反應(yīng)將表面轉(zhuǎn)化為Sic；而后者利用液態(tài)硅代替Si蒸氣或Si0氣體與CVR同樣作硅化處理。
2、聚四氟乙烯。
聚四氟乙烯具有較好的耐腐蝕性，很高的耐熱性和耐寒性，自潤(rùn)滑性好，其動(dòng)、靜摩擦因數(shù)均低于0.04。但它的導(dǎo)熱性差。為了克服其缺點(diǎn)，加入填充劑，制成四氟乙烯。
讓機(jī)械密封技術(shù)含量更高。