離心泵基礎理論知識(一)PPT通用課件

1、離心泵基礎理論（一）氣分段裝置主講人-許炳琰離心泵基礎理論離心泵工作原理離心泵構造機泵開停與維護本裝置一些泵設備 請老師傅們講講泵的操作經(jīng)驗，拓展知識機泵裝配1. 離心泵工作原理離心泵典型結構蝸殼擴壓器1. 離心泵工作原理1.1 離心泵工作原理 驅(qū)動機（電機，汽輪機）通過泵軸帶動葉輪 旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力 在離心力作用下,液體沿葉片流道被甩向葉輪出口,液體經(jīng)蝸殼收集 送入排出管。液體從葉輪獲得能量, 使壓力能和速度能均增加,并依靠此能量將液體輸送到工作地點。 在液體被甩向葉輪出口的同時,葉輪入口中心處形成了低壓, 在吸液罐 和葉輪中心處 的液體之間就產(chǎn)生了壓差, 吸液罐中的液體在這個壓差作用下,不斷

2、地經(jīng)吸入管路及泵的吸入室進入葉輪中。1. 離心泵工作原理液體甩出，葉輪中心形成低壓驅(qū)動機帶動葉輪高速旋轉(zhuǎn)葉輪帶動液體高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力液體獲得能量（壓力能、速度能增加） 吸入罐與泵之間產(chǎn)生壓差吸入液體，實現(xiàn)連續(xù)工作輸送液體1.2 離心泵工作流程：1. 離心泵工作原理1.3 離心泵工作動畫演示1. 離心泵工作原理1.4 離心泵的氣蝕1.4.1 汽蝕發(fā)生的機理 1、所謂的氣蝕是指：離心泵啟動時，若泵內(nèi)存在氣體，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口的液體吸入泵內(nèi)，不能輸送流體的現(xiàn)象。注：（液體進入葉輪，如果葉輪的壓力下降，壓力下降導致液體沸點下

3、降，過低容易在葉輪發(fā)生汽化產(chǎn)生氣泡）1. 離心泵工作原理1.4.2 汽蝕的后果汽蝕使過流部件被剝蝕破壞 通常離心泵受汽蝕破壞的部位，先在葉片入口附近，繼而延至葉輪出口。起初是金屬表面出現(xiàn)麻點，繼而表面呈現(xiàn)槽溝狀、蜂窩狀、魚鱗狀的裂痕，嚴重時造成葉片或葉輪前后蓋板穿孔，甚至葉輪破裂，造成嚴重事故。因而汽蝕嚴重影響到泵的安全運行和使用壽命。汽蝕使泵的性能下降 汽蝕使葉輪和流體之間的能量轉(zhuǎn)換遭到嚴重的干擾，使泵的性能下降，嚴重時會使液流中斷無法工作。 1.4.3氣蝕破壞案例1. 離心泵工作原理船的螺旋槳氣蝕破壞葉片根部氣蝕破壞產(chǎn)生的氣蝕帶氣蝕破壞點1. 離心泵工作原理1.4.2 汽蝕的后果 汽蝕使泵

4、產(chǎn)生噪音和振動 氣泡潰滅時，液體互相撞擊并撞擊壁面，會產(chǎn)生各種頻率的噪音。嚴重時可以聽到泵內(nèi)有“噼啪”的爆炸聲，同時引起機組的振動。而機組的振動又進一步足使更多的汽泡產(chǎn)生和潰滅，如此互相激勵，導致強烈的汽蝕共振，管線振動。致使機組不得不停機，否則會遭到破壞。1. 離心泵工作原理1.4.3 離心泵產(chǎn)生汽蝕的原因 1、被輸送的介質(zhì)溫度過高； 2、吸入罐液位過低，有氣體被吸入； 3、泵的安裝高度過高； 4、流速和吸入管路上的阻力太大； 5、吸入管道、壓蘭(指不帶液封的)密封不好，有空氣進入。 6、流量過大，也就是說出口閥門開的太大1. 離心泵工作原理1.4.4氣蝕的解決方案清理進口管路的異物使進口暢

5、通，或者增加管徑的大??；降低輸送介質(zhì)的溫度； 降低安裝高度； 重新選泵，或者對泵的某些部件進行改進，比如選用耐汽 蝕材料等等 6 使泵體內(nèi)灌滿液體或者在進口增加一緩沖罐就可以解決 1.5 離心泵的分類 離心泵的種類很多，分類方法常見的有以下幾種方式 1、按葉輪吸入方式分：（1）單吸式離心泵；1. 離心泵工作原理（2）雙吸式離心泵；如圖1-3所示，水封管，自沖洗密封水封管，自沖洗密封由于泵殼和吸液室均為蝸殼形，為了在灌泵時能將泵內(nèi)氣體排出，在泵殼和吸液室的最高點處分別開有螺孔，灌泵完畢用螺栓封住。泵的軸封裝置多采用填料密封，填料函中設置水封圈，用細管將壓液室內(nèi)的液體引入其中以冷卻并潤滑填料。軸向

6、力自身平衡，不必設置軸向力平衡裝置。螺孔雙吸泵優(yōu)點2.按葉輪數(shù)目分： （1）單級離心泵 泵中只有一個葉輪，單級離心泵是一種應用廣泛的泵。由于液體在泵內(nèi)只有一次增能，所以揚程較低。（2）多級離心泵 具有兩個或兩個以上葉輪的離心泵稱為多級離心泵。級數(shù)越多壓力越高。多級離心泵 動畫3、 按離心泵揚程分：（1）、低壓泵：揚程20m；（2）、中壓泵 ：揚程 20-100m；（3）、高壓泵：揚程100m ； 4、按泵的用途和輸送液體性質(zhì)分類： 泵可分為：（1）清水泵；（2）泥漿泵；（3）酸泵； （4）堿泵；（5）油泵； （6）砂泵； （7）低溫泵； （8）高溫泵；（9）屏蔽泵等。2. 離心泵構造葉輪泵體軸

7、軸封軸承箱系統(tǒng) 主要零部件2. 離心泵構造 2.1 葉輪 2. 離心泵構造原動機的機械能泵軸葉輪的葉片能量傳給液體增加液體的靜壓能和動能(主要增加靜壓能)2.1 葉輪 葉輪有閉式、半閉式和開式三種，如圖所示。 2. 離心泵構造一般的離心泵葉輪多為此類。閉式葉輪在葉輪在葉片兩側(cè)有前后蓋板，效率高，適用于輸送不含雜質(zhì)的清潔液體。在吸入口一側(cè)無蓋板，而在另一側(cè)有蓋板，適用于輸送易沉淀或含有顆粒的物料，效率也較低；半閉式葉輪優(yōu)點在葉片兩側(cè)無蓋板，制造簡單、清洗方便，適用于輸送含有較大量懸浮物的物料缺點效率較低，輸送的液體壓力不高開式葉輪平衡孔：消除軸向推力2.2 泵體 即泵的殼體,包括吸入室和壓液室。

8、 吸入室 : 它的作用是使液體均勻地流進葉輪。 壓液室 : 它的作用是收集液體,并把它導向排出管或送入下級葉輪,與此同時降低液體的速度,使動能進一步變成壓力能。 壓液室有蝸殼和導葉兩種形式。 2. 離心泵構造壓液室有蝸殼和導葉兩種形式。單級泵和兩級泵一般都是蝸殼式泵，多級泵大多是導葉式泵。蝸殼式泵理論上對能量的回收更好一些，所以單級泵和兩級泵大多采用蝸殼式。但對于多級泵來說，關鍵是要縮短軸向尺寸，所以多級泵大多采用軸向尺寸緊湊的導葉式。蝸殼導葉2.3 軸 軸是傳遞機械能的重要零件,原動機的扭矩通過它傳給葉輪。泵軸是泵轉(zhuǎn)子的主要零件，軸上裝有葉輪、軸套、平衡盤等零件。泵軸靠兩端軸承支承，在泵中作

9、高速回轉(zhuǎn)，因而泵軸要承載能力大、耐磨、耐腐蝕。泵軸的材料一般選用碳素鋼或合金鋼并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。 2. 離心泵構造2. 離心泵構造2.4 軸封 軸封裝置主要防止泵中的液體泄漏和空氣進入泵中，以達到密封和防止進氣引起泵氣蝕的目的。 軸封的形式：即帶有骨架的橡膠密封、填料密封和機械密封。目前最主要采用機械密封和干氣密封兩種形式。 2.4.1填料密封填料函中間放置一個液封環(huán)，通過它向環(huán)內(nèi)注入有壓力的中性介質(zhì)、潤滑劑或冷卻液液封環(huán)2.4.1.干氣密封它和普通機械密封在結構上極為相似，它們最大的區(qū)別在于在干氣密封的動環(huán)面上刻有一系列的螺旋槽。隨著轉(zhuǎn)動，氣體被向內(nèi)泵送到螺旋槽的根部，根部以外的一段無槽區(qū)稱為密

10、封壩。使動、靜環(huán)密封面脫離接觸，產(chǎn)生很小的間隙3-7微米。干氣密封322.4.1.干氣密封密封壩對氣體流動產(chǎn)生阻力作用，增加氣體膜壓力，該密封壩的內(nèi)側(cè)還有一系列的反向螺旋槽。反向螺旋槽的內(nèi)側(cè)還有一段密封壩，對氣體流動產(chǎn)生阻力作用，以增加氣體膜壓力。干氣密封2.4.2 機械密封1. 機械密封的工作原理機械密封是靠一對或數(shù)對垂直于軸作相對滑動的端面在流體壓力和補償機構的彈力（或磁力）作用下保持貼合并配以輔助密封而達到阻漏的軸封裝置。 2. 離心泵構造2.4.22 .機械密封的工作原理2. 離心泵構造靜止環(huán)（靜環(huán)）旋轉(zhuǎn)環(huán)（動環(huán)）彈性元件彈簧座緊定螺釘旋轉(zhuǎn)環(huán)輔助密封圈防轉(zhuǎn)銷靜止環(huán)輔助密封圈壓蓋旋轉(zhuǎn)環(huán)和

11、靜止環(huán)還可根據(jù)它們是否具有軸向補償能力而稱為補償環(huán)或非補償環(huán)。3 .機械密封泄漏途徑A通道則是旋轉(zhuǎn)環(huán)與靜止環(huán)的端面彼此貼合作相對滑動的動密封，它是機械密封裝置中的主密封，也是決定的關鍵B通道是旋轉(zhuǎn)環(huán)與軸之間的密封，靜密封元件最常用的有橡膠O形圈或聚四氟乙烯V形圈。C、D泄漏通道分別是靜止環(huán)與壓蓋、壓蓋與殼體之間的密封，二者均屬靜密封。2. 離心泵構造P111加氫脫硫塔進料泵機械密封橡膠O形圈2.4.24. 機械密封要求 a.機械密封對密封端面的加工要求很高，同時為了使密封端面間保持必要的潤滑液膜; b.必須嚴格控制端面上的單位面積壓力: 壓力過大，不易形成穩(wěn)定的潤滑液膜，會加速端面的磨損； 壓

12、力過小，泄漏量增加。 所以，要獲得良好的密封性能又有足夠壽命，在設計和安裝機械密封時，一定要保證端面單位面積壓力值在最適當?shù)姆秶?. 離心泵構造2.5 軸承箱3.5.1 軸承箱作用 軸承的作用是對泵軸進行支撐，實質(zhì)是能夠承擔徑向載荷。也可以理解為它是用來固定軸的，使軸只能實現(xiàn)轉(zhuǎn)動，而控制其軸向和徑向的移動。 軸承箱則用來固定軸承，同時作為裝載軸承潤滑油的容器。2. 離心泵構造軸承起支承轉(zhuǎn)子重量和承受力的作用。離心泵上多使用滾動軸承，其外圈與軸承座孔采用基軸制，內(nèi)圈與轉(zhuǎn)軸采用基孔制配合(都是過渡配合)。軸承一般用潤滑脂和潤滑油潤滑。2.5 軸承箱系統(tǒng)2.5.1 軸承滾動軸承2.5 軸承箱系統(tǒng)2

13、.5.2 軸承潤滑 離心泵大部分采用滾動軸承，而滾動軸承的元件(滾動體、內(nèi)外圈滾道及保持器)之間并非都是純滾動的。由于在外負荷作用下零件產(chǎn)生彈性變形，除個別點外，接觸面上均有相對滑動。滾動軸承各元件接觸面積小，單位面積壓力往往很大，如果潤滑不良，元件很容易膠合，或因摩擦升溫過高，引起滾動體回火，使軸承失效，所以軸承時刻都要處于油膜的涂覆之中。 軸承潤滑通常用油槽或油霧進行潤滑，為了保證滾動體和滾道接觸面間形成一定厚度的油膜，采用中黏度的渦輪油(國際標準化組織68級)較適宜。2. 離心泵構造2.5.3 恒位油杯原理 恒位油杯的作用是使軸承箱體內(nèi)的潤滑油位保持恒定。 恒位油杯的結構簡圖如右所示，斜

14、面的位置對恒位油杯非常關鍵，由此形成的工作油位點是正常工作狀態(tài)時的油位。有的恒位油杯沒有專門的氣孔，但都要保證斜面以上部位與大氣自由相通。2. 離心泵構造2.5.4 恒位油杯原理 下圖為恒位油杯正常工作狀態(tài)，理論設計上工作油位點和設計油位是相同的，恒位油杯內(nèi)初始油量一般保持在整個油杯的2/3處。恒位油杯內(nèi)液面高于軸承箱體內(nèi)液面并能保持一定高度的液位，是由于連通器的原理，油杯內(nèi)氣體壓力小于外界大氣壓力。2. 離心泵構造3.5.4 恒位油杯原理 右圖為恒位油杯補油狀態(tài)圖。當軸承箱體內(nèi)的潤滑油由于各種原因而損耗后，箱體內(nèi)油位下降，由于連通器原理，恒位油杯斜面處的油位降低到工作油位點以下，導致恒位油杯

15、內(nèi)油液的壓力平衡被破壞，潤滑油從恒位油杯內(nèi)流出并進入軸承箱體，外界氣體在大氣壓力作用下通過斜面的上端進入恒位油杯，直到潤滑油液面恢復到工作油位點時，補油結束。2. 離心泵構造補油狀態(tài)圖PPa恒位油杯機泵裝配過程4.1 啟動前準備工作（1） 檢查泵及出、入口管線的各部件，如閥門、法蘭、地腳 螺釘、聯(lián)軸器、溫度計和壓力表等，看是否正常好用（2）給軸承箱內(nèi)加油，油面應在油標的1/22/3處。（3）盤車，檢查泵的轉(zhuǎn)動情況，是否有不正常的聲音。（4）投用軸承及盤根的冷卻水系統(tǒng)。（5）投用壓力表。（6）打開泵的入口閥灌泵，排除泵內(nèi)存氣，使泵內(nèi)允滿液體。（7）具有密封油系統(tǒng)的泵，將密封油加夠，并進行循環(huán)。（

16、8）檢查好泵的安全設施(對輪防護掣，接地線等)（9）開動高壓電機時要與電工聯(lián)系送電。4.機泵開停與維護4.2 離心泵的開啟和維護 離心泵的開啟1、待一切準備工作就緒后，聯(lián)系內(nèi)操準備啟動泵。2、啟動時應注意旋轉(zhuǎn)方向是否正確，同時注意電機電流變化，不允許超過規(guī)定。無異常后，再慢慢打開泵的出口閥。3、泵的流量用出口閥控制。切忌，不能用入口閥來調(diào)節(jié)流量。4、泵正常運行時，要不斷檢查泵出口壓力、流量、電流，機泵電機溫度等，不允許超過規(guī)定指標，無問題后方可正常運轉(zhuǎn)。4.機泵開停與維護1、軸承溫度不應高于65，電機溫度不應高于70。2、密封油壓力應高于泵的進口壓力49.0598.1千帕。3、經(jīng)常檢查冷卻水暢通信況。4、經(jīng)常檢查潤滑油，油質(zhì)，泊標尺，保持規(guī)定油面。5、檢查泵運轉(zhuǎn)中有無雜音、震動及泄漏等發(fā)現(xiàn)有異常，應查明原因，及時消除。6、定期更換潤滑油和潤滑脂。離心泵的安全操作以及正常維護4.機泵開停與維護注意： 不要使泵在出口閥關閉狀態(tài)下長時間運轉(zhuǎn)，一般不超過三分鐘。否則，泵中液體循環(huán)