水泵運(yùn)行基礎(chǔ)知識(shí)

1、水泵運(yùn)行基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)水泵運(yùn)行基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn) 能源動(dòng)力分廠能源動(dòng)力分廠 王巖王巖 2011.2.24 1 泵的分類及用途泵的分類及用途 2 離心泵的典型結(jié)構(gòu)與工作原理離心泵的典型結(jié)構(gòu)與工作原理 3 工作原理及泵的一般構(gòu)成工作原理及泵的一般構(gòu)成 4 離心泵的吸入特性一汽蝕離心泵的吸入特性一汽蝕 5 離心泵的性能及調(diào)節(jié)離心泵的性能及調(diào)節(jié) 6 相似理論的應(yīng)用相似理論的應(yīng)用 7 泵的主要零部件泵的主要零部件 8 泵的選用泵的選用 9 水泵的常見運(yùn)行故障水泵的常見運(yùn)行故障 10 設(shè)備的日常點(diǎn)檢設(shè)備的日常點(diǎn)檢 水泵運(yùn)行基礎(chǔ)知識(shí) 1 泵的分類及用途泵的分類及用途 水泵是一種現(xiàn)代化的提水機(jī)械，它在 外界動(dòng)力（如電

2、動(dòng)機(jī)）的帶動(dòng)下，能通過(guò) 管道把水抽送到高處和遠(yuǎn)處，在工作過(guò)程 中，水泵起著傳送能量給液體的作用。因 為可以通過(guò)多種方式傳遞能量，所以水泵 有許多種類，例如：離心泵、軸流泵、往 復(fù)泵等。 泵是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中應(yīng)用最廣泛、最普遍的通用機(jī) 械，除了水利、電力、農(nóng)業(yè)和礦山等大量采用外， 尤以石油化工生產(chǎn)用量最多。而且由于化工生產(chǎn)中 原料、半成品和最終產(chǎn)品中很多是具有不同物性的 液體，如腐蝕性、固液兩相流、高溫或低溫等，要 求有大量的具有一定特點(diǎn)的化工用泵來(lái)滿足工藝上 的要求。這方面的技術(shù)發(fā)展產(chǎn)品開發(fā)一直是十分活 躍的。 葉片式泵(透平式泵)：離心泵 軸流泵 混流泵 旋渦泵 容積式泵 往復(fù)泵：活塞泵 柱塞泵

3、隔膜泵 回轉(zhuǎn)泵：齒輪泵 螺桿泵 滑片泵 其他類型泵：噴射泵 水錘泵 真空泵 另外，按壓力分為 低壓泵（低于2MPa） 中壓泵（2-6MPa） 高壓泵（高于6MPa） （1）葉片式水泵： 它對(duì)液體的壓送是靠表有葉片的葉 輪高度旋轉(zhuǎn)而完成的。 （2）容積式水泵： 它對(duì)液體的壓送是靠泵體工作室容 積的改變來(lái)完成的。 （3）其它類型水泵： 其中有依靠液體流動(dòng)的能量來(lái)輸送 液體的，帶有依靠其它作用來(lái)輸送液體 常用幾種水泵總譜圖說(shuō)明：目前定型生產(chǎn)各 類葉片式水泵使用范圍廣泛，各型泵使用范圍各有 不同的性能。往復(fù)泵的使用范圍側(cè)重于高揚(yáng)程、小 流量；軸流泵和混流泵側(cè)重于低揚(yáng)程、大流量；而 離心泵介于兩者之間，

4、工作區(qū)間最廣，產(chǎn)品品種、 系列和規(guī)格也最多。水泵的發(fā)展趨勢(shì)于大型化、大 容量化、高揚(yáng)程、高轉(zhuǎn)速、系列化、通用化和標(biāo)準(zhǔn) 化。 2 離心泵的典型結(jié)構(gòu)與工作原理離心泵的典型結(jié)構(gòu)與工作原理 可按使用目的、介質(zhì)種類、結(jié)構(gòu)型式等進(jìn)行 分類。這里主要介紹按結(jié)構(gòu)型式作如下分類： (1)(1)按流體吸入葉輪的方式：?jiǎn)挝奖冒戳黧w吸入葉輪的方式：?jiǎn)挝奖?雙吸式泵雙吸式泵 (2)(2)按級(jí)數(shù)分類：?jiǎn)渭?jí)泵按級(jí)數(shù)分類：?jiǎn)渭?jí)泵 多級(jí)泵多級(jí)泵 (3)(3)按泵體形式分類：蝸殼泵按泵體形式分類：蝸殼泵 筒形泵筒形泵 (4)(4)按主軸安放情況分類：臥式泵按主軸安放情況分類：臥式泵 立式泵立式泵 斜式泵斜式泵 常見葉片式水泵

5、的型號(hào)常見葉片式水泵的型號(hào) 舉例舉例 DG46-30 5型號(hào)意義為：臥式、單吸多級(jí)分段式 鍋爐給水泵，設(shè)計(jì)工作點(diǎn)流量為46立方米每小時(shí)， 設(shè)計(jì)工作點(diǎn)單級(jí)揚(yáng)程為30米，級(jí)數(shù)為5級(jí)。 LHB8.5-40型號(hào)的意義為：半調(diào)節(jié)立式混流泵，設(shè) 計(jì)工作點(diǎn)流量為8.5立方米每秒，比轉(zhuǎn)數(shù)約等于400 。 注注：水泵的比轉(zhuǎn)數(shù)是由最佳工況下的轉(zhuǎn)速、流量和揚(yáng) 程組成的一個(gè)有因次的相似特征數(shù)。 3 工作原理及基本方程式工作原理及基本方程式 流量流量 揚(yáng)程揚(yáng)程 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速 氣蝕余量氣蝕余量 有效功率有效功率 容積效率容積效率 水力效率水力效率 機(jī)械效率機(jī)械效率 總效率總效率 流量流量 Q:指泵在單位時(shí)間里循環(huán)輸出液體的體

6、 積 。單位是m/s，用 表示質(zhì)量，單位是kg/s。 m q m q q 式中 為液體的密度，常溫清水 3 1000/kg m 泵流量的測(cè)定：渦輪流量計(jì)、電磁流量計(jì)、超聲波流量泵流量的測(cè)定：渦輪流量計(jì)、電磁流量計(jì)、超聲波流量 計(jì)、水堰、文吐里管。計(jì)、水堰、文吐里管。 揚(yáng)程揚(yáng)程 H:H:指泵能提升液體的高度,常用單位是米。 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速 n: 指泵在每分鐘內(nèi)泵軸的旋轉(zhuǎn)次數(shù) , 常用單位是轉(zhuǎn)/分( r/min)。 轉(zhuǎn)速測(cè)定用紅外測(cè)量?jī)x轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器轉(zhuǎn)速測(cè)定用紅外測(cè)量?jī)x轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器 軸功率軸功率 N:指泵在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在一定的流量和揚(yáng) 程下，原動(dòng)機(jī)輸送給泵軸上的功率，常用單位 是瓦。 汽蝕余量汽蝕余量:泵

7、必需汽蝕余量NPSHr泵所要求的在 泵進(jìn)口處,單位重量液體所具有的超過(guò)汽化壓力 的富余能量(單位m),其數(shù)值由實(shí)驗(yàn)確定. 泵效率泵效率 :它是表示泵的性能好壞及動(dòng)力利用的 程度，是指泵的有效功率和軸功率的比值，以 表示其百分?jǐn)?shù)。 其它參數(shù)有允許吸上真空高度和比轉(zhuǎn)數(shù)等。 旋轉(zhuǎn)葉輪傳遞給單位重量液體的能量， 亦稱理論揚(yáng)程。考慮有限葉片數(shù)受滑移的影 響，較無(wú)限多葉片數(shù)葉輪做功能力減小，在 離心泵中常使用如下的兩個(gè)半經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算 Ht。 斯托道拉公式斯托道拉公式 普夫萊德公式普夫萊德公式 2 2 22 2 1 r A t c ctgu u H g 在這里主要介紹的是離心泵， 其它水泵的構(gòu)造與此差不多。

8、離心 泵主要由葉輪、泵體、泵蓋、密封 環(huán)、軸封裝置，托加極平衡裝置等 組成。 （1）葉輪 輪有閉式、開式和半開式三種 類型，按吸入方式又可分為單吸式 葉輪和雙吸式葉輪，其主要作用是 使液體獲得能量。 （2）泵體 泵體又稱泵殼，其主要作用是 將葉輪封閉在一定的空間中，匯集 液體，并導(dǎo)向排出管，是一個(gè)泵受 液體壓力的部件，一般是蝸殼形。 （3）密封環(huán) 主要作用是防止泵體之間的液體 漏損，并起承受磨擦的作用，延長(zhǎng)葉 輪和泵體的使用壽命。 （4）軸封裝置 主要作用是防止泵體內(nèi)的高壓液 體漏出和防止空氣進(jìn)入泵體內(nèi)，有填 料密封，機(jī)械密封等幾種。 （5）平衡裝置 主要作用是防止泵的轉(zhuǎn)動(dòng)部份發(fā)生軸向 串動(dòng)，

9、從而減少磨損，振動(dòng)和發(fā)熱現(xiàn)象。 （6）軸承座 在座內(nèi)安裝軸承，主要是支承軸的作用 。 （7）聯(lián)軸器 主要作用是連接泵軸和電機(jī)軸，使泵軸 轉(zhuǎn)動(dòng)。 4 離心泵的吸入特性一汽蝕離心泵的吸入特性一汽蝕 (1) (1)氣蝕發(fā)生的機(jī)理氣蝕發(fā)生的機(jī)理 (2)(2)氣蝕發(fā)生的危害氣蝕發(fā)生的危害 （1 1） 氣蝕發(fā)生的機(jī)理氣蝕發(fā)生的機(jī)理 （2 2） 氣蝕發(fā)生的危害氣蝕發(fā)生的危害 汽蝕是水力機(jī)械的特有現(xiàn)象，它帶 來(lái)許多嚴(yán)重的后果。 a汽蝕使過(guò)流部件被剝蝕破壞； b汽蝕使泵的性能下降； c汽蝕使泵產(chǎn)生噪音和振動(dòng)。 有效汽蝕余量是指 液流自吸液罐(池) 經(jīng)吸入管路到達(dá)泵 的吸入口后，Pv高 出汽化壓力 所富余 的那部

10、分能量頭， 用 表示 a NPSH VA agA S pp NPSHHH (1)(1)提高離心泵本身抗汽蝕的性能提高離心泵本身抗汽蝕的性能 改進(jìn)泵的吸入口至葉輪葉片入口附近的 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 采用前置誘導(dǎo)輪，如圖所示。 采用雙吸式葉輪。 設(shè)計(jì)工況采用稍大的正沖角。 采用抗汽蝕的材料。 (2)(2)提高進(jìn)液裝置汽蝕余量的措施提高進(jìn)液裝置汽蝕余量的措施 增加泵前儲(chǔ)液罐中液面上的壓力，如圖 所示 減小泵前吸上裝置的安裝高度。 將吸上裝置改為倒罐裝置，如圖所示 減小泵前管路上的流動(dòng)損失 葉輪結(jié)構(gòu)改進(jìn)圖葉輪結(jié)構(gòu)改進(jìn)圖 前置誘導(dǎo)輪前置誘導(dǎo)輪 采用前置誘導(dǎo)輪，如圖所示，使液流在前 置誘導(dǎo)輪中提前接受誘導(dǎo)葉片做功

11、，以提高 液流的壓力。 吸入裝置吸入裝置 倒罐裝置倒罐裝置 5 離心泵的性能及調(diào)節(jié)離心泵的性能及調(diào)節(jié) 離心泵通過(guò)離心力將能量傳遞給液體，或者 說(shuō)離心泵是靠離心力工作的。 離心泵有蝸牛狀的蝸殼，蝸殼內(nèi)裝有一個(gè)有 葉片的輪子，稱為葉輪，葉輪可由電動(dòng)機(jī)帶著轉(zhuǎn) 動(dòng)。 在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下，當(dāng)工作葉輪充滿了水而旋 轉(zhuǎn)時(shí)，葉片間的水在離心力的作用下，從葉輪中 心甩向周圍，從出水口流出，同時(shí)，在葉輪的進(jìn) 口處便產(chǎn)生真空，此時(shí)，介于大氣壓力的作用， 池中的水又經(jīng)吸水管，被吸入葉輪，如此不斷循 環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)，水便源源不斷地被泵抽送運(yùn)出。 （1 1） 泵的性能關(guān)系泵的性能關(guān)系 （2 2）泵的特性曲線）泵的特性曲線 (3)(3

12、)離心泵的性能特點(diǎn)離心泵的性能特點(diǎn) （1 1） 泵的性能關(guān)系泵的性能關(guān)系 a、流量與揚(yáng)程的關(guān)系； Q 與 H 或反比關(guān)系。 b、流量與軸功率的關(guān)系 Q 大 N 也大 c、流量與效率的關(guān)系 泵在開始時(shí)，效率隨Q增加而提高， 當(dāng)效率出現(xiàn)最高值后，便隨Q的增加而降 低，在效率最高值的附近稱為高效區(qū)。 （2 2） 泵的特性曲線泵的特性曲線 泵在工作時(shí)，當(dāng)泵轉(zhuǎn)數(shù)為某一定值，用來(lái)表示Q、H、 N和允許吸上真空高度等之間相互關(guān)系的曲線為泵的性 能曲線。 泵的性能關(guān)系泵的性能關(guān)系 由于工作要求不同，往往 在工作中經(jīng)常會(huì)碰到二臺(tái)以上水 泵同時(shí)工作的情況，有的是屬于 串聯(lián)，有的是屬于并聯(lián)形式的。 泵的性能關(guān)系泵的

13、性能關(guān)系 a、水泵的串聯(lián)： 水泵串聯(lián)的特點(diǎn)是提高輸水壓 力（即揚(yáng)程）。 為了達(dá)到供水壓力的要求，一 臺(tái)水泵不能滿足時(shí)，則需要串聯(lián)一臺(tái) 或八臺(tái)水泵同時(shí)工作，在此情況下， 水泵輸出的總壓力提高了，而輸水量 保持不變 。 泵的性能關(guān)系泵的性能關(guān)系 b、水泵的并聯(lián) 水泵并聯(lián)的特點(diǎn)是增加輸水流 量。 為了達(dá)到供水量的要求，留一 強(qiáng)水泵的輸出水量不能滿足要求時(shí)， 則需要并聯(lián)一臺(tái)或n臺(tái)水泵同時(shí)工作 ，在此情況下，水泵輸出的總水量增 加了，而壓力保持不變。 (3)(3)離心泵的性能特點(diǎn)離心泵的性能特點(diǎn) 離心泵之所以被廣泛應(yīng)用，因?yàn)樵诤芏?方面具有比較明顯的優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)： （1）流量范圍大，一般常用的在520，00

14、 米3/時(shí)，且流量和壓力都較平穩(wěn)。 （2）轉(zhuǎn)速較高，可以與電動(dòng)機(jī)或汽輪機(jī)直接 連接，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊。 （3）操作方便可靠，調(diào)節(jié)和維護(hù)容易，并易 于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化遠(yuǎn)距離操作。 （4）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，體積小、重量輕、尤其 是另部件少制造方便，占地面積小。 (3)(3)離心泵的性能特點(diǎn)離心泵的性能特點(diǎn) 其缺點(diǎn)：其缺點(diǎn)： （1）一般情況下在啟動(dòng)前需灌泵以排 盡泵內(nèi)積聚空氣。 （2）液體的粘度大時(shí)對(duì)泵的性能影響 較大，效率降低。 （3）在小流量高揚(yáng)程情況下使用要受 到一定限制。 （1 1） 改變工況點(diǎn)的三種途徑改變工況點(diǎn)的三種途徑 （2 2） 改變泵特性曲線的調(diào)節(jié)改變泵特性曲線的調(diào)節(jié) （3 3） 改變裝置特

15、性曲線的調(diào)節(jié)改變裝置特性曲線的調(diào)節(jié) （1 1） 改變工況點(diǎn)的三種途徑改變工況點(diǎn)的三種途徑 泵的運(yùn)行工況點(diǎn)是泵特性曲線和裝置特 性曲線的交點(diǎn)，改變工況點(diǎn)有三種途徑： a改變泵的特性曲線； b改變裝置的特性曲線； c同時(shí)改變泵和裝置的特性曲線。 （2 2） 改變泵特性曲線的調(diào)節(jié)改變泵特性曲線的調(diào)節(jié) a轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié) b切割葉輪外徑調(diào)節(jié) c改變前置導(dǎo)葉葉片角度調(diào)節(jié) d改變半開式葉輪葉片端部間隙調(diào)節(jié) e泵的并聯(lián)或串聯(lián)調(diào)節(jié) （3 3） 改變裝置特性曲線的調(diào)節(jié)改變裝置特性曲線的調(diào)節(jié) a. a. 閘閥調(diào)節(jié)閘閥調(diào)節(jié) b. b. 液位調(diào)節(jié)液位調(diào)節(jié) c. c. 旁路分流調(diào)節(jié)旁路分流調(diào)節(jié) 這種調(diào)節(jié)方法簡(jiǎn)便，使用最廣，但能

16、量損失 很大，且泵的揚(yáng)程曲線愈陡，損失愈嚴(yán)重。 (1)啟動(dòng)前的準(zhǔn)備工作 a啟動(dòng)前檢查 b充水 c高點(diǎn)排氣 (2)啟動(dòng)程序 (3)適行中的注意事項(xiàng) 潤(rùn)滑油的名稱、型號(hào)、主要性能和加注數(shù)量 是否符合技術(shù)文件的要求； 軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)、密封系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)是否完 好，軸承的油路、水路是否暢通； 盤動(dòng)泵的轉(zhuǎn)子12轉(zhuǎn)，檢查轉(zhuǎn)子是否有摩擦 或卡住現(xiàn)象； 在聯(lián)軸器附近或皮帶防護(hù)裝置等處，是否有 妨礙轉(zhuǎn)動(dòng)的雜物； 泵、軸承座、電動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)地腳螺栓是否松 動(dòng)； 泵工作系統(tǒng)的閥門或附屬裝置均應(yīng)處于泵運(yùn) 轉(zhuǎn)時(shí)負(fù)荷最小的位置，應(yīng)關(guān)閉出口調(diào)節(jié)閥； 點(diǎn)動(dòng)泵，看其葉輪轉(zhuǎn)向是否與設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向一致， 若不一致，必需使葉輪完全停止轉(zhuǎn)動(dòng)后，

17、調(diào)整 電動(dòng)機(jī)接線后，方可再啟動(dòng)。 軸流式水泵：當(dāng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)浸在流體中的葉輪旋 轉(zhuǎn)時(shí)，輪內(nèi)的流體就相對(duì)葉片做繞流運(yùn)動(dòng)，葉 片會(huì)對(duì)流體產(chǎn)生一個(gè)推力從而對(duì)流體做功，使 流體的能量增加，并沿軸向流出葉輪，經(jīng)過(guò)導(dǎo) 葉等部件壓出管路，同時(shí)葉輪入口處的流體被 吸入，形成連續(xù)工作。其特點(diǎn)結(jié)構(gòu)緊湊、外形 尺寸小、質(zhì)量輕的特點(diǎn)，適合于大流量、低壓 頭的場(chǎng)合，如部分電廠中的爐水循環(huán)泵。 典型軸流泵結(jié)構(gòu)圖典型軸流泵結(jié)構(gòu)圖 1-葉輪 2-導(dǎo)流器 3-泵殼 混流式水泵：這種水泵結(jié)合了離心式水泵 和軸流式水泵的特點(diǎn)，流體是沿介于軸 向和徑向之間的圓錐面方向流出葉輪， 工作原理是部分利用了葉片推力和慣性 離心力的作用。其特點(diǎn)

18、是流量大、壓頭 較高，本廠的循環(huán)水泵就是典型的混流 式水泵。 典型的混流泵結(jié)構(gòu)圖典型的混流泵結(jié)構(gòu)圖 容積式水泵：是利用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部件（活 塞、齒輪等）使工作室的容積發(fā)生周期 性的改變，依靠壓差使流體流動(dòng)，從而 達(dá)到輸送流體的目的。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單、輕便緊湊、工作可靠，在電廠中常 用于流量較小的潤(rùn)滑油系統(tǒng)中（如鍋爐 送引風(fēng)機(jī)的潤(rùn)滑油泵）。 齒輪泵結(jié)構(gòu)圖齒輪泵結(jié)構(gòu)圖 1-主動(dòng)齒輪 2-從動(dòng)齒輪 3-工作室 4-入口管 5-出口管 6-泵殼 活塞泵結(jié)構(gòu)圖活塞泵結(jié)構(gòu)圖 噴射泵：工作原理是高壓的流體經(jīng)噴嘴后成為高 速射流進(jìn)入工作室，工作室內(nèi)噴管附近的低壓 流體大量地卷帶經(jīng)擴(kuò)壓管升壓后輸出，同時(shí)又 使水

19、池中的流體被吸入工作室，從而形成連續(xù) 工作過(guò)程。噴射泵的工作流體可以是高壓蒸汽 ，也可以是高壓水，被輸送的流體可以是水、 油或空氣。電廠中用作輸送爐渣的水力噴射器 以及凝汽設(shè)備中抽氣器等。 6 相似理論的應(yīng)用相似理論的應(yīng)用 通常對(duì)葉式泵內(nèi)的流動(dòng)而言，兩 泵流動(dòng)相似應(yīng)具備幾何相似和運(yùn)動(dòng)相 似，而運(yùn)動(dòng)相似僅要求葉輪進(jìn)口速度 三角形相似。 保持流動(dòng)相似的工況稱為相似工況。兩泵在相似工況下的性能參 數(shù)符合相似定律表達(dá)式。 (1)流量關(guān)系 (2)揚(yáng)程關(guān)系 (3)功率關(guān)系 簡(jiǎn)化的相似定律表達(dá)式 比例定律表達(dá)式 3 VV l VV qn qn 2 2 hyd l hyd Hn Hn 3 5 m l m Nn

20、 Nn 3 V l V qn qn 2 2 l Hn Hn 3 5 l Nn Nn V V qn qn 2 Hn Hn 3 Nn Nn (1)什么是比轉(zhuǎn)數(shù) (2)比轉(zhuǎn)數(shù)的計(jì)算式 (3)氣蝕比轉(zhuǎn)數(shù) (4)比轉(zhuǎn)數(shù)的應(yīng)用 比轉(zhuǎn)數(shù)是用來(lái)判別離心泵工況的相似準(zhǔn)數(shù)。 轉(zhuǎn)速固定的泵，僅有一條揚(yáng)程流量曲線。為了擴(kuò)大其工作范 圍，可采用切割葉輪外徑的方法，使工作范圍由一條線變成 一個(gè)面。切割葉輪前后的性能參數(shù)變化關(guān)系，可近似的由切 割定律來(lái)表達(dá)。 式中右上角打撇的參數(shù)為切割后的參數(shù)，D2為葉輪外徑。 使用切割定律的切割量不能太大，經(jīng)驗(yàn)證明，允許的最大相 對(duì)切割量與比轉(zhuǎn)數(shù)有關(guān)。 2 2 V V qD qD 2 2

21、 2 DH HD 3 2 2 DN ND 考慮到運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性， 要求泵應(yīng)在較高效率范 圍內(nèi)工作。通常規(guī)定以 最高效率下降為界， 中國(guó)規(guī)定 5% 8%，一般取7%。 為促進(jìn)泵的生產(chǎn)、優(yōu)選品種、擴(kuò)大 批量、降低成本，而又能較好的滿足廣 大用戶的各種要求，有必要實(shí)現(xiàn)泵的系 列化、通用化、標(biāo)準(zhǔn)化。而編制泵的系 列型譜，是實(shí)現(xiàn)“三化”的一項(xiàng)重要工 作。 7. 泵的主要零部件泵的主要零部件 （1 1） 對(duì)葉輪的要求對(duì)葉輪的要求 （2 2） 葉輪的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)葉輪的主要結(jié)構(gòu)參數(shù) （3 3） 葉輪的結(jié)構(gòu)型式葉輪的結(jié)構(gòu)型式 （1 1） 對(duì)葉輪的要對(duì)葉輪的要 求求 葉輪應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和鋼度； 流道形狀為符合液體流

22、動(dòng)規(guī)律的流線型， 液流速度分布均勻，流道阻力盡可能小， 流道表面粗糙度較小； 材料應(yīng)具有較好的耐磨性； 葉輪應(yīng)具有良好的靜平衡和動(dòng)平衡； 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造工藝性好。離心泵的葉輪 一般都是鑄造而成。 （2 2） 葉輪的主要結(jié)構(gòu)參葉輪的主要結(jié)構(gòu)參 數(shù)數(shù) a葉片在葉輪進(jìn)、出口處的安裝角 b葉片數(shù)目 葉片在葉輪進(jìn)口處的安裝角 通常是按設(shè)計(jì)流 量下液體流進(jìn)葉輪時(shí)的相對(duì)速度 的方向角 而定。當(dāng)時(shí)，有利于減小沖擊損失。有時(shí)為了 改善泵的汽蝕性能，一般取沖角，為正沖角。 液道出口處的安裝角 ，通常取 ，以獲得較大 的反作用度，減少轉(zhuǎn)能損失。 1 A 1 1 A 1 A1 = 1 A1 = -3 10 2 A 2

23、 oo A =20 30 (1)單級(jí)泵軸向力的平衡 a采用雙吸式葉輪 b開平衡孔 c采用平衡葉片 d采用平衡管 (2) 多級(jí)泵軸向力的平衡 采用雙吸式葉輪不但可以平衡軸向力而且有利于提高泵的吸入能力， 多用于大流量的泵。 開平衡孔的辦法可使葉輪兩側(cè)的壓力基本上得到平衡，但由于液流 通過(guò)平衡孔有一定的阻力，所以仍有少部分的軸向力不能完全平衡，并 且會(huì)使泵的效率降低，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，多用于小泵上。 采用平衡葉片的方法是在葉輪后蓋板的背面設(shè)有若干徑向葉片。當(dāng) 葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，它可以推動(dòng)液體旋轉(zhuǎn)，使葉輪背面靠葉輪中心部分的液體 壓力下降，其下降程度與葉片的尺寸及葉片與泵殼的間隙大小有關(guān)。其 優(yōu)點(diǎn)是：減小

24、軸向力，減少軸封的負(fù)荷；防止懸浮的固體顆粒進(jìn)入軸封。 但對(duì)于易于與空氣混合而燃燒爆炸的液體，不宜采用此法。 接平衡管的方法是將葉輪背面和入口用壓力平衡管連通來(lái)平衡軸向 力。這種方法比開平衡孔方法優(yōu)越，因它不干擾泵入口液流的流線，效 率相對(duì)較高。 多級(jí)泵平衡軸向力主要有用葉輪對(duì)稱布置或采用專門的平衡軸向力 裝置。如平衡鼓(或稱為卸荷盤)和自動(dòng)平衡盤。 在離心泵中，為了密封泵軸穿出泵殼的 間隙，經(jīng)常采用的密封型式有填料密封和機(jī) 械密封。近年來(lái)，采用機(jī)械密封逐漸增多。 (1)(1)填料密封填料密封 (2)(2)機(jī)械密封機(jī)械密封 (1)(1)填料密封填料密封 在填料密封中常用的填料有：石墨浸棉織 物填

25、料，石墨浸石棉填料，金屬套包石棉芯子 填料。填料密封具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低等優(yōu)點(diǎn)。 但是填料密封是靠將填料緊壓在密封室內(nèi)使其 抱緊泵軸來(lái)密封的，因此磨損及摩擦功耗較大， 泄露較大，使用壽命短，需要經(jīng)常擰緊填料壓 蓋，并且更換填料頻繁。因此對(duì)于密封要求較 嚴(yán)格或密封介質(zhì)壓力較高時(shí)，一般的填料密封 不宜采用。 (2)(2)機(jī)械密封機(jī)械密封 a結(jié)構(gòu)及工作原理 b基本型式 c動(dòng)靜環(huán)常用材料 機(jī)械密封又稱端面接觸密封，它是靠一組研配 的密封端面而形成動(dòng)密封的。 內(nèi)裝式與外裝式； 平衡型與非平衡型； 單端面與雙端面機(jī)械密封； 旋轉(zhuǎn)式和靜止式機(jī)械密封； 內(nèi)向流與外向流式機(jī)械密封。 對(duì)動(dòng)靜環(huán)的主要性能要求： 有

26、良好的耐磨性和較高的硬度，導(dǎo)熱 性好，有較高的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定 性，有較大的彈性模數(shù)和較好的抗沖 擊性。 動(dòng)靜環(huán)常用的材料： 硬質(zhì)合金，鑄鐵，石墨及陶瓷等。 8 泵的選用泵的選用 （1 1） 選用原則選用原則 （2 2） 各種泵的使用范圍各種泵的使用范圍 （3 3） 選用分類選用分類 （1 1） 選用原選用原 則則 根據(jù)所輸送的流體性質(zhì)選擇不同用途、不同類型的泵。 流量、揚(yáng)程必須滿足工作中所需要的最大負(fù)荷。 從節(jié)能觀點(diǎn)選泵，一方面要盡可能選用效率高的泵，另 一方面必須使泵的運(yùn)行工作點(diǎn)長(zhǎng)期位于高效區(qū)之內(nèi)。 為防止發(fā)生汽蝕，要求泵的必須汽蝕余量NPSHa小于裝置 汽蝕余量NPSHa。 按輸送工質(zhì)

27、的特殊要求選泵。 所選擇的泵應(yīng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于操作與維修、體積小、 重量輕、設(shè)備投資少等特點(diǎn)。 當(dāng)符合用戶要求的泵有兩種以上的規(guī)格時(shí)，應(yīng)以綜合指 標(biāo)高者為最終選定的泵型號(hào)。 （2 2） 各種泵的使用范各種泵的使用范 圍圍 （3 3） 選用分選用分 類類 a按性能要求選用 在泵的運(yùn)行過(guò)程中，揚(yáng)程變化大的，選用揚(yáng)程曲線 斜率大的混流泵、軸流泵較適宜；流量變化大的宜選 用揚(yáng)程曲線平緩、壓力變化小的離心泵。如果考慮吸 水性能，則流量相同、轉(zhuǎn)速相同的條件下，雙吸泵較 為優(yōu)越。選用立式泵，并把葉輪部位置于水下，對(duì)防 止汽蝕是有利的。 b按工作介質(zhì)選用 粘性介質(zhì)輸送 含氣液體的輸送 低溫液化氣的輸送 含固

28、體顆粒液體的輸送 不允許泄漏液體的輸送 腐蝕性介質(zhì)的輸送 (1)(1)泵的兩種實(shí)際選擇方法泵的兩種實(shí)際選擇方法 (2)(2)泵的選擇步驟泵的選擇步驟 a利用“泵型譜”選擇 b利用“泵性能表”選擇 將所需要的流量qv和揚(yáng)程H畫到該型式的系列型譜圖上，看其 交點(diǎn)M落在哪個(gè)切割工作區(qū)四邊形中，即可讀出該四邊形內(nèi)所 標(biāo)注的離心泵型號(hào)。如果交點(diǎn)M不是恰好落在四邊形的上邊線 上，則選用該泵后，可應(yīng)用切割葉輪直徑或降低工作轉(zhuǎn)速的 方法改變泵的性能曲線，使其通過(guò)M點(diǎn)。這就應(yīng)從泵樣本或系 列性能表中查出該泵的泵性能曲線，以便換算。如果交點(diǎn)M并 不落在任一個(gè)工作區(qū)的四邊形中，這說(shuō)明沒有一臺(tái)泵能滿足 工作要求。在這種情況下，可適當(dāng)改變泵的臺(tái)數(shù)或改變泵所 需要的流量和