化工機(jī)械結(jié)構(gòu)原理電子及素材第三章離心泵ppt課件

1、第三章第三章 離心泵離心泵第三章第三章 離心泵離心泵【知識(shí)目的】了解離心泵的構(gòu)造種類、【知識(shí)目的】了解離心泵的構(gòu)造種類、任務(wù)原理。任務(wù)原理?！静鸥赡康摹磕苷_選用離心泵，能【才干目的】能正確選用離心泵，能合理選擇離心泵零部件的構(gòu)造、規(guī)格合理選擇離心泵零部件的構(gòu)造、規(guī)格及材質(zhì)。及材質(zhì)。第一章第一章 離心泵離心泵 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 第二節(jié)第二節(jié) 離心泵的任務(wù)原理及分類離心泵的任務(wù)原理及分類 第三節(jié)第三節(jié) 離心泵的主要零部件離心泵的主要零部件第一節(jié)第一節(jié) 概述概述一、泵在化工消費(fèi)中的作用與位置一、泵在化工消費(fèi)中的作用與位置 泵是用來(lái)保送液體并且直接給液體添加能量的一種機(jī)器。 由于化工消費(fèi)中的原

2、料、半廢品、廢品大多數(shù)為液體，所以泵的運(yùn)用相當(dāng)廣泛，如化工廠用的各種酸泵、堿泵，煉油廠用的各類油泵，氮肥廠用的各種給排水泵，泵 一旦出現(xiàn)缺點(diǎn)往往會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的任務(wù)，可見，泵是保證化工消費(fèi)正常進(jìn)展的重要機(jī)器之一。 二、泵的分類二、泵的分類 泵的種類系列繁多，分類方法也各不相同，通常按其作用原理分為三大類：1、葉片式泵利用高速轉(zhuǎn)動(dòng)的葉輪提高液體能量 2、容積式泵利用容積變化添加液體壓力 3、其它類型泵包括流體動(dòng)力作用泵和電磁泵 三、離心泵的運(yùn)用特點(diǎn)三、離心泵的運(yùn)用特點(diǎn)1、流量均勻、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、振動(dòng)小、不需求特別減振的根底。2、轉(zhuǎn)速高，可以與電動(dòng)機(jī)或蒸汽透平直接銜接，與同一流量和壓力的往復(fù)泵相比，構(gòu)

3、造緊湊，質(zhì)量小，占地面積小。三、離心泵的運(yùn)用特點(diǎn)三、離心泵的運(yùn)用特點(diǎn)3、設(shè)備、安裝、維護(hù)檢修費(fèi)用較低。4、可利用調(diào)理閥方便地調(diào)理流量，操作簡(jiǎn)單，管理方便。5、流量均勻，運(yùn)轉(zhuǎn)噪音小。6、泵的效率高，運(yùn)用壽命長(zhǎng)。第二節(jié)第二節(jié) 離心泵任務(wù)原理及分類離心泵任務(wù)原理及分類一、離心泵的任務(wù)原理一、離心泵的任務(wù)原理 二、離心泵的分類二、離心泵的分類 三、離心泵的主要性能參數(shù)三、離心泵的主要性能參數(shù) 一、離心泵的任務(wù)原理一、離心泵的任務(wù)原理 利用葉片高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力使液體周邊壓力上升，從葉輪周圍拋出；葉輪中心部位產(chǎn)生低壓，使其與進(jìn)口端產(chǎn)生壓差，液體那么不斷被吸入。一、離心泵的任務(wù)原理圖一、離心泵的任務(wù)原理

4、圖二、離心泵的分類二、離心泵的分類1、按吸入方式分： 1單吸泵液體從葉輪一側(cè)吸入 2雙吸泵液體從葉輪兩側(cè)吸入2、按葉輪數(shù)目分： 1單級(jí)泵一個(gè)葉輪 2多級(jí)泵多個(gè)葉輪單吸泵特點(diǎn)：葉輪構(gòu)造簡(jiǎn)單，制造容易，運(yùn)用廣泛，但需設(shè)置平衡安裝平衡軸向力。雙吸泵特點(diǎn)：吸液量比單吸泵大，軸向力可以自行平衡，但制造復(fù)雜，本錢高。 單吸泵單吸泵 雙吸泵雙吸泵雙吸離心泵雙吸離心泵單級(jí)泵特點(diǎn)：液體在泵內(nèi)只經(jīng)受一次加壓，故產(chǎn)生的壓力不高。多級(jí)泵特點(diǎn)：液體由于受多級(jí)葉輪加壓，所以排出壓力比單級(jí)泵高，級(jí)數(shù)越多壓力越高。單級(jí)單吸離心泵單級(jí)單吸離心泵多級(jí)離心泵多級(jí)離心泵多級(jí)離心泵多級(jí)離心泵三、離心泵的主要性能參數(shù)三、離心泵的主要性能

5、參數(shù)1、流量 2、揚(yáng)程 3、轉(zhuǎn)速 4、功率、效率 5、允許吸上真空高度 6、允許汽蝕余量 1、流量、流量 流量流量單位時(shí)間內(nèi)泵能排出的液體量，單位時(shí)間內(nèi)泵能排出的液體量，有體積流量和質(zhì)量流量之分。有體積流量和質(zhì)量流量之分。體積流量用體積流量用Q表示，單位有米表示，單位有米3/秒秒m3/s、 米米3/時(shí)時(shí)m3/h、升、升/秒秒l/s。質(zhì)量流量用質(zhì)量流量用G表示，單位是千克表示，單位是千克/秒秒kg/s、 千克千克/小時(shí)小時(shí)kg/h、噸、噸/小時(shí)小時(shí)t/h。質(zhì)量流量與體積流量的關(guān)系為質(zhì)量流量與體積流量的關(guān)系為 G=Q 式中式中 是液體的密度，單位為千克是液體的密度，單位為千克/米米3kg/m3。

6、2、揚(yáng)程、揚(yáng)程 單位質(zhì)量的液體從泵進(jìn)口處到泵出口處能量的增值，即單位質(zhì)量液體經(jīng)過泵以后獲得的有效能量稱揚(yáng)程，用H表示，單位為米。揚(yáng)程又稱壓頭或有效能頭。 3、轉(zhuǎn)速 泵軸單位時(shí)間的轉(zhuǎn)數(shù)，用n表示，單位是r/min。 4、功率、效率、功率、效率 泵的功率通常指輸入功率，即原動(dòng)機(jī)傳送到泵軸上的功率，也稱軸功率，用N表示，單位是WN.m/s)或KW。 泵在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)液體作的功稱為有效功率，即輸出功率，用Ne表示。 Ne=QHg/1000 ,KW 有效功率與軸功率之比為效率，用表示， =Ne/N 泵的效率反響了泵內(nèi)的能量損失大小。 由上式可得泵的流量、揚(yáng)程、效率與軸功率之間的關(guān)系： N=QHg/100

7、0，KW5、允許吸上真空高度、允許吸上真空高度 表示泵吸上揚(yáng)程水池液面到葉輪吸入口中心的間隔的最大值，用Hs表示，單位為米。允許吸上真空高度越大，闡明泵的抗汽蝕性能越好。7、允許汽蝕余量、允許汽蝕余量 指泵入口處液體壓力高于被保送液體在當(dāng)時(shí)溫度下飽和蒸汽壓的富余能量，用符號(hào)h表示，單位為米。 允許汽蝕余量是表示泵汽蝕性能的參數(shù)。允許汽蝕余量越小，闡明泵的汽蝕性能越好。 第三節(jié)第三節(jié) 離心泵的主要零部件離心泵的主要零部件一、葉輪及葉片一、葉輪及葉片 二、蝸殼與導(dǎo)輪二、蝸殼與導(dǎo)輪 三、密封安裝三、密封安裝 四、軸向力及其平衡安裝四、軸向力及其平衡安裝 1、葉輪、葉輪按構(gòu)造方式分：閉式、半開式、開式

8、 閉式葉輪兩側(cè)分別有輪蓋、輪盤，兩者之間有數(shù)片向后彎曲的葉片，使葉輪內(nèi)構(gòu)成密閉的流道。 這種葉輪效率較高，運(yùn)用最多，它適用于保送廓清液體。 半開式葉輪只需葉片和輪盤，沒有輪蓋。這種葉輪的效率比開式葉輪高，比閉式葉輪低，適用于保送粘稠及含有固體顆粒的液體。 開式葉輪只需葉片，沒有輪蓋輪盤。 這種葉輪效率低，適用于保送污水、含泥砂及含纖維的液體。2、葉片、葉片葉片分前彎式、后彎式、徑向式三種: 前彎葉片葉片的彎曲方向與葉輪旋轉(zhuǎn)方向一樣，產(chǎn)生的能量頭較大，但流動(dòng)損失大，效率較低。 后彎葉片 葉片彎曲方向與葉輪旋轉(zhuǎn)方向相反，產(chǎn)生的能量頭較低，但流動(dòng)損失較小，因此效率較高。 徑向葉片 葉片的彎曲方向與葉

9、輪的直徑方向一樣，產(chǎn)生的能量頭和效率介于前兩者之間。 二、蝸殼與導(dǎo)輪二、蝸殼與導(dǎo)輪 蝸殼與導(dǎo)輪的作用就是降低泵內(nèi)液體流速，使一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能，所以又稱為轉(zhuǎn)能安裝。此外，蝸殼還起著把從葉輪出來(lái)的液體搜集起來(lái)送往出水管的作用。1、蝸殼 蝸殼又稱螺旋形泵殼。蝸殼呈螺旋線形，其內(nèi)流道逐漸擴(kuò)展，出口為分散管狀。液體從葉輪番出后其流速可以平緩地降低，很大一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能。 2、導(dǎo)輪 導(dǎo)輪是一個(gè)固定不動(dòng)的圓盤，正面有包在葉輪外緣的正導(dǎo)游葉，反面有將液體引向下一級(jí)葉輪入口的反導(dǎo)游葉。液體從葉輪甩出后，平緩地進(jìn)入導(dǎo)輪，沿正導(dǎo)游葉繼續(xù)向外流動(dòng)，速度逐漸降低，靜壓能不斷提高。液體經(jīng)導(dǎo)輪反面的反導(dǎo)游葉被引

10、向下一級(jí)葉輪。 三、密封安裝三、密封安裝1、內(nèi)走漏發(fā)生在葉輪吸入口的外圓與泵殼內(nèi)壁的接縫處。內(nèi)走漏使泵的容積效率降低，并影響泵的吸入性能。 減小內(nèi)走漏通常采用密封環(huán)密封。 平環(huán)式平環(huán)式 直角式直角式 迷宮式迷宮式 平環(huán)式密封構(gòu)造簡(jiǎn)單，制造方便，但是密封效果差。 直角式密封其軸向間隙比徑向間隙大得多，普通在37毫米之間，由于漏損的液體在轉(zhuǎn)過90之后其速度降低了，因此呵斥的渦流和沖擊損失小，密封效果也較平環(huán)式為好。 迷宮式密封環(huán)由于添加了密封間隙的沿程阻力，因此密封效果更好。但是構(gòu)造復(fù)雜，制造困難，普通離心泵很少采用。 密封環(huán)的磨損會(huì)使泵的效率降低，當(dāng)密封間隙超越規(guī)定值時(shí)應(yīng)及時(shí)改換。 密封環(huán)應(yīng)采用

11、耐磨資料制造，常用的資料有鑄鐵、青銅等。 2、外走漏發(fā)生在泵軸穿出泵殼部位。當(dāng)泵內(nèi)為正壓時(shí)，介質(zhì)漏出泵外，既降低了泵的容積效率，呵斥物料的浪費(fèi)，又易呵斥事故；當(dāng)泵內(nèi)為負(fù)壓時(shí)，空氣易漏入泵內(nèi)呵斥所謂“氣縛，泵難以構(gòu)成足夠的真空度而影響正常任務(wù)。 減小外走漏常采用填料密封或機(jī)械密封。 外走漏外走漏填料密封填料密封1-填料函；2-底襯套；3-填料；4-水封環(huán)；5-填料壓蓋；6-雙頭螺栓填料密封原理填料密封運(yùn)用特點(diǎn) 填料密封資料來(lái)源廣泛，加工容易，價(jià)錢廉價(jià)，構(gòu)造簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，常用在密封要求不高的地方。 但耐蝕性，耐熱性、光滑件及防浸透性等方面不能完全滿足化工消費(fèi)需求，因此逐漸被機(jī)械密封所取代。 機(jī)械

12、密封構(gòu)造1-靜環(huán)；2-動(dòng)環(huán)；3-壓蓋；4-彈簧；5-彈簧座 ；6-固定螺釘 ；7、8-O型密封圈；9-防轉(zhuǎn)銷機(jī)械密封原理 動(dòng)環(huán)利用密封圈固定在泵軸上隨軸一同轉(zhuǎn)動(dòng)，靜環(huán)經(jīng)過靜環(huán)密封圈和防轉(zhuǎn)銷固定在泵殼上，靜止不動(dòng)。任務(wù)時(shí)，動(dòng)環(huán)在介質(zhì)壓力和彈簧力作用緊緊擠壓在靜環(huán)上，從而在密封端面上產(chǎn)生一定的密封比壓，由于動(dòng)靜環(huán)之間的間隙很小，介質(zhì)經(jīng)過密封端面時(shí)阻力很大，從而阻止了介質(zhì)走漏。動(dòng)環(huán) 要求具有較強(qiáng)的耐磨和抗變形才干，同時(shí)還要求具備耐高溫變形，耐腐蝕的才干等。常用較硬的氧化鋁，氮化硅，碳化鎢，碳化硼，陶瓷等，也有用堆焊與噴焊的鈷基，鎳基，鐵基合金等涂層。 靜環(huán) 應(yīng)有良好的耐磨性，常用資料是以浸漬樹脂為主

13、的石墨，其中又以環(huán)氧樹脂居多。 在動(dòng)靜環(huán)配合中，硬度大的動(dòng)環(huán)的密封面寬度應(yīng)比硬度小的靜環(huán)密封面寬度大，以防運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)動(dòng)環(huán)嵌入靜環(huán)中。 彈簧 彈簧起緩沖補(bǔ)償作用，螺旋彈簧有左、右旋之分。在選用左、右旋彈簧時(shí)，普通由轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)向來(lái)確定與轉(zhuǎn)向相反。彈簧除須滿足強(qiáng)度、剛度要求外還要具備耐高溫、耐腐蝕等性能。常用資料有ICrl8N19Ti、Crl8Ni、12Mo2Ti、4Crl3等不銹鋼。彈簧座與固定螺釘 彈簧座與固定螺釘?shù)淖饔檬前演S的轉(zhuǎn)矩傳送給彈簧及動(dòng)環(huán)，使得動(dòng)環(huán)與軸一同轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)還可以對(duì)彈簧定位。 O型密封圈 O型密封圈主要用于動(dòng)環(huán)與軸、靜環(huán)與泵蓋、泵蓋與泵體之間的密封，為靜密封點(diǎn)。密封圈要有良好的彈性、

14、耐老化、耐介質(zhì)的溶脹性、長(zhǎng)期任務(wù)后永久變形小、耐溫范圍廣等。常用資料有聚四氟乙烯、丁睛橡膠、硅橡膠、氟橡膠、膨脹石墨以及金屬資料等。 機(jī)械密封運(yùn)用特點(diǎn) 機(jī)械密封由于具有走漏量小、運(yùn)用壽命長(zhǎng)、功率損耗小、不需求經(jīng)常維修等優(yōu)點(diǎn)，而獲得迅速開展和廣泛運(yùn)用。 但構(gòu)造復(fù)雜、制造精度要求高、摩擦副和其它元件資料不易選配、造價(jià)較高。四、軸向力及其平衡安裝四、軸向力及其平衡安裝 液體以低壓P1下進(jìn)入葉輪，高壓P2流出葉輪，同時(shí)流入葉輪與泵殼之間的間隙，分別作用于輪盤和輪蓋上。由于輪盤、輪差尺寸不同，使得葉輪兩側(cè)所受的液體壓力不相等，因此產(chǎn)生了指向進(jìn)口端的軸向推力。 四、軸向力及其平衡安裝四、軸向力及其平衡安裝

15、 在軸向力作用下轉(zhuǎn)子易竄向吸入口，呵斥振動(dòng)與摩擦摩損，直至泵不能正常任務(wù)。因此，必需設(shè)法減小和消除軸向力。 常用的平衡軸向力的措施有： 1葉輪上開平衡孔 2泵體上裝平衡管 3葉輪對(duì)稱陳列 4設(shè)置平衡盤安裝 1葉輪上開平衡孔 在輪盤上與吸入口相對(duì)應(yīng)的位置上對(duì)稱地開幾個(gè)平衡孔，使得葉輪反面的高壓液體經(jīng)小孔流進(jìn)葉輪，從而減小葉輪兩側(cè)的壓差，平衡掉部分軸向力。方法簡(jiǎn)單，但容積效率會(huì)降低，只能平衡1025的軸向力，只適用于單級(jí)泵。 2泵體上裝平衡管 在泵體上裝一根平衡管，銜接葉輪反面與泵的吸人口，使葉輪反面的高壓液體流入吸入口，從 而使葉輪兩側(cè)壓力基 本平衡。此措施的優(yōu) 缺陷與葉輪上開平衡 孔根本一樣。

16、 3葉輪對(duì)稱陳列 采取背靠背陳列葉輪的方法或采用雙吸葉輪，使兩側(cè)受力相等，根本上不存在軸向力的平衡問題。4設(shè)平衡盤安裝 對(duì)軸向較大力的多級(jí)泵可采用平衡盤安裝平衡軸向力。平衡盤安裝由裝在泵軸上的平衡盤和固定在泵殼上的平衡環(huán)組成，安裝在離心泵未級(jí)葉輪后面，平衡盤后面的平衡室用管子與泵的吸入口接通或接大氣。 泵任務(wù)時(shí)，葉輪反面的高壓液體作用在平衡盤左側(cè)，壓力大于平衡盤右側(cè)，這個(gè)壓差就是平衡力，方向與作用在葉輪上的軸向力方向相反。4設(shè)平衡盤安裝 當(dāng)軸向力大于平衡力時(shí)，轉(zhuǎn)子會(huì)向吸入口方向竄動(dòng)，使平衡盤的軸向間隙減小，添加液體的流動(dòng)阻力，提高了平衡盤左側(cè)的壓力，即添加了平衡盤上的平衡力。 當(dāng)軸向力小于平衡

17、力時(shí)，轉(zhuǎn)子將向右挪動(dòng)，平衡盤軸向間隙增大，流向右側(cè)的液體增多，增大了右側(cè)的壓力，軸向力與平衡力將到達(dá)新的平衡。 實(shí)踐任務(wù)中，轉(zhuǎn)子永遠(yuǎn)是在某一平衡位置不停地左右軸向脈動(dòng)，而自動(dòng)平衡軸向力。平衡盤安裝表示圖1 末級(jí)葉輪2 尾段3 平衡套4 平衡環(huán)5 平衡盤6 接吸入口的管孔離心泵總體構(gòu)造引見【本章小結(jié)】【本章小結(jié)】1、泵用于保送液體或添加液體壓力，按作用原理分為葉片泵、泵用于保送液體或添加液體壓力，按作用原理分為葉片泵、容積泵及其它類型泵三類。容積泵及其它類型泵三類。2、離心泵經(jīng)過葉輪高速旋轉(zhuǎn)，在葉輪中心處構(gòu)成真空吸入液、離心泵經(jīng)過葉輪高速旋轉(zhuǎn)，在葉輪中心處構(gòu)成真空吸入液體。體。3、離心泵的分類、

18、離心泵的分類1按葉輪數(shù)分按葉輪數(shù)分單級(jí)泵、多級(jí)泵單級(jí)泵、多級(jí)泵2按任務(wù)壓力分按任務(wù)壓力分低壓泵、中壓泵、高壓泵低壓泵、中壓泵、高壓泵3按進(jìn)水方式分按進(jìn)水方式分單側(cè)進(jìn)水式泵、雙側(cè)進(jìn)水式泵單側(cè)進(jìn)水式泵、雙側(cè)進(jìn)水式泵4按泵殼結(jié)合縫方式分按泵殼結(jié)合縫方式分程度中開式泵、垂直結(jié)合面泵程度中開式泵、垂直結(jié)合面泵5按泵軸位置分按泵軸位置分臥式泵、立式泵臥式泵、立式泵6按葉輪出來(lái)的水引向壓出室的方式分按葉輪出來(lái)的水引向壓出室的方式分蝸殼泵、導(dǎo)葉泵蝸殼泵、導(dǎo)葉泵 4、離心泵任務(wù)性能的參數(shù)有流量、揚(yáng)程壓頭、轉(zhuǎn)速、功率、效率、允許吸上真空高度和允許汽蝕余量等。5、離心泵的主要零件有：葉輪、泵軸、泵體泵殼、泵蓋、密封環(huán)