化工設(shè)備使用與維護(hù)9第九章泵的使用與維護(hù)課件

1、第九章 泵的使用與維護(hù)化工設(shè)備使用與維護(hù)化工設(shè)備使用與維護(hù)泵是用來輸送液體并增加液體能量的一種機(jī)器，用泵我們可以將液體從低位處打到高位處，從低壓容器打進(jìn)高壓容器。在石油化工生產(chǎn)中，泵的使用非常廣泛，煉油廠使用各種油泵、化工廠使用各種原料泵、成品泵、酸泵、堿泵，化肥廠使用各種低溫泵、清水泵、污水泵。如果把管路比作是石化生產(chǎn)裝置的血管，那么泵就好比是生產(chǎn)裝置的心臟，可見、泵在石化生產(chǎn)裝置中占有極為重要的地位?；ぴO(shè)備使用與維護(hù)第一節(jié) 離心泵的結(jié)構(gòu)與工作原理 按照不同的分類方法可以將泵分成不同的類型一、泵的類型及應(yīng)用(1)容積式泵 容積式泵通過工作容積的周期性變化吸入和排出液體，使液體獲得能量。這種

2、類型的泵根據(jù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)，又可分為往復(fù)式和轉(zhuǎn)子式兩種。 屬于往復(fù)式泵的有活塞式往復(fù)泵、柱塞式往復(fù)泵和隔膜式往復(fù)泵等。屬于轉(zhuǎn)子式泵的有齒輪泵、螺桿泵和滑板泵等。往復(fù)泵工作原理化工設(shè)備使用與維護(hù)隔膜式往復(fù)泵 1吸排液管 2隔膜 3變速器 4電動(dòng)機(jī)化工設(shè)備使用與維護(hù)齒輪泵工作原理圖化工設(shè)備使用與維護(hù)單螺桿及雙螺桿泵示意圖化工設(shè)備使用與維護(hù)(2)葉片式泵 葉片式泵依靠高速旋轉(zhuǎn)的葉輪對液體做功，使液體獲得能量,實(shí)現(xiàn)液體的輸送。 根據(jù)流體流過葉輪時(shí)的方向不同，葉片式泵又可分為：離心泵、軸流泵、混流泵,旋渦泵等。 葉片式泵的優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡單，效率高，且易于調(diào)節(jié)。因此得到普遍應(yīng)用。其中尤以離心式泵應(yīng)用最多。化

3、工設(shè)備使用與維護(hù)（3）其它類型泵 其它類型泵包括流體動(dòng)力泵和電磁泵。噴射泵，空氣升液器，水錘泵等屬于流體動(dòng)力泵。這種類型的泵依靠一種流體的靜壓能或動(dòng)能來輸送另一種流體?；ぴO(shè)備使用與維護(hù)三、泵的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍 離心泵主要適用于大、中流量和中等壓力的場合；往復(fù)泵主要適用于小流量和高壓力的場合；轉(zhuǎn)子泵和旋渦泵適用于小流量和高壓力的場合。 離心泵具有適用范圍廣、結(jié)構(gòu)簡單及運(yùn)轉(zhuǎn)可靠等優(yōu)點(diǎn)，從而在石油化工及其他化工生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用?；ぴO(shè)備使用與維護(hù) 二、離心泵的分類 盡管離心泵類型繁多，但由于作用原理相同，因而它們的主要部件大體相同。 化工設(shè)備使用與維護(hù) 離心泵的類型很多，按照不同的分類方法，可

4、以分成不同的類型。按其結(jié)構(gòu)型式，分類如下： （一） 按液體吸入葉輪的方式分類 (1)單吸式泵 葉輪一側(cè)有吸入口，液體從一側(cè)進(jìn)入葉輪。 (2)雙吸式泵 葉輪兩側(cè)都有吸入口，液體從兩面進(jìn)入葉輪。 （二）按葉輪級數(shù)分類 (1)單級泵 泵體中只裝有一個(gè)葉輪。 (2)多級泵 同一根泵軸上裝有兩個(gè)以上的葉輪，后圖所示為一臺分段式多級離心泵。軸上裝有412個(gè)葉輪，以產(chǎn)生較高能頭。 （三）按泵殼的剖分方式分類 泵殼在泵軸中心線的平面上剖分的稱為中開式離心泵，泵殼在垂直于泵軸中心線平面上的剖分稱為分段式離心泵。化工設(shè)備使用與維護(hù) 三、離心泵的工作原理 離心泵的工作原理可以通過生活中的現(xiàn)象加以說明?；ぴO(shè)備使用與

5、維護(hù) 采用同樣的原理，若把桶密閉內(nèi)裝幾個(gè)葉片當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)葉片后，同樣出現(xiàn)中間壓力下降，四周壓力上升，若在中央及周圍各裝一水管，則水由中央水管吸入，由周圍的水管壓出。離心泵就是按該工作原理制成的?；ぴO(shè)備使用與維護(hù) 離心泵在啟動(dòng)之前，泵內(nèi)應(yīng)灌滿液體，此過程稱為灌泵。啟動(dòng)后工作時(shí)，驅(qū)動(dòng)機(jī)通過泵軸帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)，葉輪中的葉片驅(qū)使液體一起旋轉(zhuǎn)，因而產(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，并流經(jīng)蝸殼送入排出管。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儲(chǔ)罐等工作地點(diǎn)?；ぴO(shè)備使用與維護(hù) 在液體被甩向葉輪出口的同時(shí)，葉輪入口中心處就形成了低壓，在吸液罐和葉輪中心處的液體

6、之間就產(chǎn)生了壓差，吸液罐中的液體在這個(gè)壓差作用下，便不斷地經(jīng)吸入管路及泵的吸入室進(jìn)入葉輪中。這樣，葉輪在旋轉(zhuǎn)過程中，一面不斷地吸入液體，一面又不斷地給吸入的液體以一定的能量，將液體排出。離心泵便如此連續(xù)不斷地工作。化工設(shè)備使用與維護(hù) 離心泵的進(jìn)出管路和管路附件,對泵的正常操作作用很大,底閥是一個(gè)止逆閥,啟動(dòng)前此閥關(guān)閉,保證泵體及吸入管路內(nèi)能灌滿液體,泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)此閥自動(dòng)關(guān)閉,防止液體倒灌。 離心泵在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，常發(fā)生“氣縛”現(xiàn)象，即泵內(nèi)進(jìn)入空氣，使泵不能正常工作。這是因?yàn)榭諝饷芏容^液體小的多，在葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力很小，不能將空氣壓出，使吸液室不能形成足夠的真空，離心泵便沒有抽吸液體的能力，

7、所以離心泵在啟動(dòng)之前，泵及吸入管路內(nèi)應(yīng)罐滿液體，在工作過程中吸入管路和泵體的密封性要好?；ぴO(shè)備使用與維護(hù) 一、離心泵的主要性能參數(shù) 離心泵的基本性能參數(shù)包括：流量、揚(yáng)程、功率，效率、允許吸上真空高度和允許汽蝕余量等。 1流量 流量是指泵在單位時(shí)間內(nèi)輸送的液體量，通常用體積流量Q表示，m3/h、m3/s或L/s。也可用質(zhì)量流量G表示，其單位為kg/h或kg/s。質(zhì)量流量m與體積流量Q之間的關(guān)系為式中 液體密度，kg/m3。 第二節(jié) 離心泵的性能化工設(shè)備使用與維護(hù) 2揚(yáng)程 泵的揚(yáng)程是指每公斤液體從泵進(jìn)口到泵出口的能量增值，也就是單位質(zhì)量液體通過泵以后獲得的有效能量，即泵的總揚(yáng)程，常用符號H表示，

8、單位為J/kg。 目前，在實(shí)際生產(chǎn)中，泵的揚(yáng)程仍習(xí)慣用被輸送液體的液柱高度m表示。雖然泵揚(yáng)程的這一單位與高度單位一樣，但不應(yīng)把泵的揚(yáng)程簡單地理解為液體所能排送的高度，因?yàn)楸玫挠行茴^不僅要用來提高液體的位高，而且還要用來克服液體在輸送過程中的流動(dòng)阻力，以及提高輸送液體的靜壓能和速度能等。 化工設(shè)備使用與維護(hù) 3. 轉(zhuǎn)速 離心泵的轉(zhuǎn)速是指泵軸每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)(n,單位為r/min); SI制中轉(zhuǎn)速為泵軸每秒鐘的轉(zhuǎn)數(shù)(nf,單位為r/s,即HZ); 化工設(shè)備使用與維護(hù) 4. 功率和效率 功率是指單位時(shí)間內(nèi)所做的功，如果在一秒鐘內(nèi)把l牛頓重的物體提高1m的高度，這時(shí)就對物體做了1Nm的功，即功率等于1N

9、m/s，或1W。瓦單位在工程上使用太小，常用千瓦(kW)來表示。 泵的功率分輸入的軸功率N和輸出的有效功率Ne。 （1）有效功率表示在單位叫間內(nèi)泵對輸送液體所做的功。因此，泵的有效功率為式中 液體密度，kg/m3； H 揚(yáng)程，J/kg; Q 體積流量，m3/s化工設(shè)備使用與維護(hù) （2）單位時(shí)間內(nèi)由原動(dòng)機(jī)傳到泵主軸上的功稱為軸功率。由于泵工作時(shí)，泵內(nèi)存在各種損失，例如流體流動(dòng)阻力、機(jī)械摩擦等要消耗一定的功率，所以不可能將驅(qū)動(dòng)機(jī)輸入的功率全部轉(zhuǎn)變?yōu)檩斔鸵后w的有效功率，為此引入泵效率的概念，來衡量離心泵工作經(jīng)濟(jì)性的。泵的效率等于有效功率與軸功率之比用符號表示，表達(dá)式為 4. 允許吸上真空高度及允許氣

10、蝕余量 這兩個(gè)性能參數(shù)，表示離心泵抗氣蝕性能的指標(biāo)，單位與揚(yáng)程相同，詳見本章第三節(jié)。 化工設(shè)備使用與維護(hù)化工設(shè)備使用與維護(hù)二、離心泵的性能曲線 一臺離心泵，當(dāng)工作轉(zhuǎn)速n為一定值時(shí)，其揚(yáng)程H、功率N、效率、與泵流量Q之間有一定的對應(yīng)關(guān)系。這種表示H-Q、N-Q，-Q 的關(guān)系曲線稱為性能曲線。離心泵的性能曲線不僅與泵的形式、轉(zhuǎn)速、幾何尺寸有關(guān)，同時(shí)與液體在泵內(nèi)流動(dòng)時(shí)的各種能量損失和泄漏損失有關(guān)。 熟悉和掌握離心泵的性能曲線就能正確地選用離心泵,使泵在最有利的工況下工作，并能解決操作中所遇到的許多實(shí)際問題。離心泵性能曲線可以用理論分析和實(shí)驗(yàn)測定兩種方法繪制。 化工設(shè)備使用與維護(hù) 理論分析方法是依據(jù)離

11、心泵基本方程將揚(yáng)程、流量、功率和效率之間的關(guān)系繪制出來并研究討論性能參數(shù)之間變化規(guī)律的方法。這樣得出的曲線稱為理論性能曲線，它能夠定性地得出流量和揚(yáng)程、功率、效率之間的變化規(guī)律。但是由于離心泵內(nèi)部各種損失的影響，使得理論性能曲線和實(shí)際情況存在著明顯差別。 因此在實(shí)際應(yīng)用時(shí)均是利用實(shí)驗(yàn)的方法繪制離心泵的性能曲線。（一）離心泵性能曲線的形成化工設(shè)備使用與維護(hù)（二）離心泵性能曲線的分析及應(yīng)用 泵的實(shí)際性能曲線表明，泵在恒定轉(zhuǎn)速下工作時(shí)，對應(yīng)于泵的每一個(gè)流量Q，必相應(yīng)的有一個(gè)確定的揚(yáng)程H、功率N、效率等。它們表示離心泵某一特定的工作狀況，簡稱工況。該工況在性能曲線上的位置稱為離心泵的工況點(diǎn)。 對應(yīng)于最

12、高效率的工況稱為最佳工況點(diǎn)，設(shè)計(jì)工況點(diǎn)一般應(yīng)與最佳工況點(diǎn)重合，離心泵應(yīng)在最佳工況點(diǎn)附近運(yùn)行，泵性能曲線一般都會(huì)標(biāo)出這一范圍，稱為高效工作區(qū)。 當(dāng)流量為零時(shí)，泵的揚(yáng)程不等于零，其值稱為空載軸功率，這時(shí)的功率為最小。由于這時(shí)無液體排出，所以泵的效率為零?；ぴO(shè)備使用與維護(hù) 如下圖所示，H-Q性能曲線有“陡降”、“平坦”及“駝峰”形之分。 具有平坦特性的離心泵，其特點(diǎn)是當(dāng)流量Q變化轉(zhuǎn)大時(shí)，揚(yáng)程H變化不大；它適用于生產(chǎn)中流量變化較大，而管路系統(tǒng)中壓力降變化不大的場合，較適用于排液管路上的閥門來調(diào)節(jié)流量。 化工設(shè)備使用與維護(hù) 具有陡降特性的泵，則當(dāng)流量Q稍有變化時(shí)，其揚(yáng)程有較大的變化，因此它適用于系統(tǒng)中

13、流量變化較小而壓力降變化較大或當(dāng)壓力降變化較大時(shí)而要求流量較穩(wěn)定的場合。 具有駝峰特性的泵，其揚(yáng)程隨流量Q的變化是先增加后減小，曲線上T點(diǎn)左邊為不穩(wěn)定工況段，在此范圍內(nèi)工作時(shí)，泵容易發(fā)生喘振，影響泵的穩(wěn)定工作。離心泵應(yīng)避免在不穩(wěn)定情況下運(yùn)行，一般應(yīng)在下降曲線部分操作?；ぴO(shè)備使用與維護(hù) 泵的實(shí)際性能曲線表明，泵在恒定轉(zhuǎn)速下工作時(shí)，對應(yīng)于泵的每一個(gè)流量Q，必相應(yīng)的有一個(gè)確定的揚(yáng)程H、功率N、效率等。每條性能曲線都有它各自的用途。 1.離心泵的H-Q性能曲線是選擇泵和操作使用的主要依據(jù)。泵在恒定轉(zhuǎn)速下工作時(shí)，對應(yīng)于泵的每一個(gè)流量Q，必相應(yīng)的有一個(gè)確定的揚(yáng)程H。隨著流量Q的增加，揚(yáng)程H逐漸下降，當(dāng)流

14、量Q為零時(shí)，揚(yáng)程H為一固定值。 2.離心泵的N-Q性能曲線是選擇泵和正常啟動(dòng)離心泵的主要依據(jù)。通常按照所需流量變化范圍中的最大值,再加上適當(dāng)?shù)陌踩Ａ縼泶_定原動(dòng)機(jī)的功率。應(yīng)確保泵在功耗最小的條件下啟動(dòng)，以降低啟動(dòng)電流，保護(hù)電機(jī)。一般當(dāng)Q=0時(shí)，離心泵的功率最小，因此啟動(dòng)泵時(shí)，應(yīng)關(guān)閉出口調(diào)節(jié)閥門，待泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)后，再調(diào)節(jié)到所需流量?；ぴO(shè)備使用與維護(hù) 3.離心泵的 Q性能曲線是檢查泵工作經(jīng)濟(jì)性的依據(jù)。根據(jù)Q特性可知，泵在何工況下工作效率最高。工程上將泵效率最高點(diǎn)定為額定點(diǎn)。與該點(diǎn)對應(yīng)的流量，揚(yáng)程、功率，分別稱為額定流量、額定揚(yáng)程及額定功率。為了擴(kuò)大泵的使用范圍，各種泵都規(guī)定一個(gè)良好的工作區(qū)(高效區(qū)

15、)，一般取最高效率以下7范圍內(nèi)諸點(diǎn)所對應(yīng)的工作點(diǎn)為高效工作區(qū)。有些泵樣本上，基本性能曲線只繪出高效工作區(qū)。 4.離心泵的樣本或說明書所給出的性能曲線都是以清水在20時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)得到的，在實(shí)際生產(chǎn)過程中泵輸送的液體，其性質(zhì)往往與此相差很大，如黏度、溫度等。在生產(chǎn)中也可能根據(jù)工藝條件改變泵的某些參數(shù)，如泵的轉(zhuǎn)速等。泵的制造廠為了擴(kuò)大泵的使用范圍，有時(shí)給泵配備不同直徑的葉輪等。這些都會(huì)使泵的性能曲線發(fā)生變化，所以在實(shí)際應(yīng)用過程中還要根據(jù)具體情況，查閱相關(guān)資料進(jìn)行換算。化工設(shè)備使用與維護(hù)三、離心泵的工作點(diǎn) 在石油產(chǎn)品的儲(chǔ)存工程中，泵和管路一起組成一個(gè)輸送系統(tǒng)。在這個(gè)輸送系統(tǒng)中，要遵循質(zhì)量守恒和能量守恒這

16、兩個(gè)基本定律，即泵所排出的流量等于管路中的流量，單位質(zhì)量流體所獲得的能頭等于流體沿管路輸送所消耗的能頭，這樣才能穩(wěn)定的工作。若泵和管路任何一方工況發(fā)生變化，都會(huì)引起整個(gè)系統(tǒng)工作參數(shù)的變化。為此應(yīng)當(dāng)研究離心泵的管路特性，并分析影響管路特性的各種因素及工況調(diào)節(jié)方法?；ぴO(shè)備使用與維護(hù) 1.管路系統(tǒng)特性曲線 當(dāng)離心泵沿一條管路輸送一定流量的液體時(shí)，泵提供的揚(yáng)程消耗于管路所需的位能、靜壓能、動(dòng)能和液體沿管路流動(dòng)時(shí)的各種流動(dòng)阻力損失。其中，用于提高單位質(zhì)量液體的位能和克服管路兩端壓力差所需要的靜壓能與管路流量無關(guān)，可以用一個(gè)常數(shù)表示為Hp，但用于提高液體動(dòng)能和克服流動(dòng)損失所需揚(yáng)程，則與液體的流速平方成正

17、比，即與流量的平方成正比?；ぴO(shè)備使用與維護(hù) 當(dāng)泵沿吸入管路和串聯(lián)在一起的排出管路（設(shè)管徑相同）輸送液體時(shí)，所需揚(yáng)程大小可用伯努利方程來計(jì)算： 式中，液體提升的高度HB+ HA和吸液罐與排液罐內(nèi)液面上壓力差 都與管路中流量Q無關(guān)，它們是個(gè)常數(shù)，故稱為管路所需靜揚(yáng)程，而流阻和流速都與流量的平方成正比，因此管路特性曲線可表示為化工設(shè)備使用與維護(hù)2.離心泵的工作點(diǎn) 離心泵在管路中工作時(shí)，泵是串聯(lián)在管路中的，泵所提供的能量H與管路所需要的能量Hc應(yīng)相等，泵所排出的流量與管路輸送的流量應(yīng)相等，這時(shí)泵裝置處于穩(wěn)定工作狀態(tài)。因此，泵的工作點(diǎn)應(yīng)是管路特性曲線與泵的揚(yáng)程曲線的交點(diǎn)。如圖所示，兩條曲線的交點(diǎn)M為泵

18、的工作點(diǎn)，對應(yīng)的Q值和H值就是泵的工作流量和揚(yáng)程?；ぴO(shè)備使用與維護(hù) 假如泵在流量較大的A點(diǎn)工作，則泵提供的揚(yáng)程HA小于管路裝置所需揚(yáng)程HCA ，說明在工作點(diǎn)A處，把對應(yīng)的液體流量從吸液罐輸送到排液罐時(shí)所需的能頭大于液體從泵中獲得的能頭，這時(shí)液體能頭不足，必然導(dǎo)致流速減慢，使流量減小，泵的工作點(diǎn)從A點(diǎn)沿?fù)P程性能曲線向M點(diǎn)移動(dòng)。 反之，泵在流量小于M點(diǎn)的B點(diǎn)工作時(shí)，則管路裝置所需揚(yáng)程HCB小于泵的揚(yáng)程HB，液體從泵中獲得的能頭除用于將液體從吸液罐輸送到排液罐所需之外，還有部分剩余，因此，管路內(nèi)的液體將加速流動(dòng)，流量增大，工作點(diǎn)從B將向M點(diǎn)移動(dòng)?？梢?，M點(diǎn)是流量平衡和能量平衡的唯一工作點(diǎn)，此點(diǎn)必然

19、是泵的穩(wěn)定工作點(diǎn)。 化工設(shè)備使用與維護(hù)四、離心泵的流量調(diào)節(jié) 改變運(yùn)轉(zhuǎn)泵的工作點(diǎn)位置稱為泵的工況調(diào)節(jié)。由于泵的工作點(diǎn)是泵的揚(yáng)程曲線和管路特性曲線的交點(diǎn)，所以任何一條曲線發(fā)生變化，工作點(diǎn)便隨之而改變。 1.出口管路節(jié)流調(diào)節(jié) 這種方法是改變管路特性曲線的最簡單、最常用的方法，即在排出管路上安裝調(diào)節(jié)閥，當(dāng)開大或關(guān)小調(diào)節(jié)閥的開啟度時(shí)，管路中局部阻力的變化使管路阻力系數(shù)k改變，使管路特性曲線的斜率跟著變化，從而改變管路特性曲線，在泵的性能曲線不變的情況下，泵的工作點(diǎn)發(fā)生變化，最終達(dá)到調(diào)節(jié)流量的目的。化工設(shè)備使用與維護(hù) 2. 改變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié) 離心泵的揚(yáng)程和流量都和轉(zhuǎn)速有關(guān)。當(dāng)n增大，由比例定律可知，泵的流量和

20、揚(yáng)程相應(yīng)地與轉(zhuǎn)速按一、二次方的正比關(guān)系變化，即泵的H-Q性能曲線向右上方移動(dòng)；當(dāng)n減小時(shí)，H-Q性能曲線向左下方移動(dòng)，如圖所示。 用變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)流量是比較經(jīng)濟(jì)的，因?yàn)樗鼪]有節(jié)流引起的附加能量損失。但是，這種調(diào)節(jié)要求使用能改變轉(zhuǎn)速的原動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)，如直流電動(dòng)機(jī)，雙速（分低速檔和高速檔）電動(dòng)機(jī)，汽輪機(jī)等?；ぴO(shè)備使用與維護(hù) 3.切割葉輪外徑 在其他條件不變的情況下，當(dāng)離心泵的葉輪外徑減小時(shí)，泵對液體所提供的能量減少，泵的性能曲線也相應(yīng)改變，從而改變了工作點(diǎn)達(dá)到調(diào)節(jié)流量的目的。 這種調(diào)節(jié)方法雖然沒有附加能量損失，但葉輪切割后不能再恢復(fù)原有特性，故適用于長期調(diào)節(jié)。 化工設(shè)備使用與維護(hù)第三節(jié) 離心泵的汽蝕與

21、安裝高度一、汽蝕現(xiàn)象及危害 1.汽蝕現(xiàn)象的產(chǎn)生 葉輪入口中心壓力為 ps ，葉片進(jìn)口附近壓力為 pk ，顯然；ps 大于 pk 根據(jù)離心泵的工作原理: 葉輪的吸入壓力差 為 pa- pk pa 吸入罐液面壓力 pk 葉輪內(nèi)的最低壓力 pk 下降 時(shí)， 泵的吸入能力提高 但當(dāng) pk pt 時(shí)： 出現(xiàn)汽蝕現(xiàn)象 pt輸送溫度下液體的飽和蒸氣壓力 化工設(shè)備使用與維護(hù) 離心泵出現(xiàn)汽蝕時(shí)；葉輪入口處液體汽化，同時(shí)還有溶解在液體內(nèi)的氣體逸出，形成大量小汽泡。當(dāng)這些小汽泡隨液體流到葉輪流道內(nèi)壓力高于pt的區(qū)域時(shí)，由于汽泡外面的液體壓力高于汽化壓力pt ，則小汽泡在四周液體壓力的作用下，便會(huì)重新凝結(jié)、潰滅。 葉

22、輪內(nèi)的小汽泡凝結(jié)、潰滅后，形成一個(gè)個(gè)空穴。這時(shí)周圍的液體以極高的速度向這些空穴沖來，液體質(zhì)點(diǎn)互相撞擊形成局部水力沖擊，使局部壓力高達(dá)數(shù)百大氣壓?；ぴO(shè)備使用與維護(hù) 汽泡凝結(jié)潰滅時(shí)引起的局部水擊壓強(qiáng)很大。如果這些汽泡是在葉輪流道內(nèi)的金屬表面附近潰滅，則液體質(zhì)點(diǎn)就像無數(shù)小彈頭一樣，連續(xù)打擊在金屬表面上。這種水力沖擊的速度很快，頻率可達(dá)2500Hz。金屬表面會(huì)很快因疲勞而剝蝕。由于汽泡凝結(jié)時(shí)放出的熱量，會(huì)使局部溫度可達(dá)200300，汽泡內(nèi)還夾雜有活潑性氣體（如氧氣等），它們借助于汽泡凝結(jié)時(shí)放出的熱量，會(huì)對金屬表面產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕，加快金屬的破壞速度。上述這種液體的氣化、凝結(jié)、沖擊和對金屬表面的機(jī)械剝蝕

23、和電化學(xué)腐蝕的綜合作用現(xiàn)象稱為“汽蝕”。 2.汽蝕的危害 汽蝕對離心泵的工作十分有害，離心泵發(fā)生汽蝕時(shí)，產(chǎn)生噪音和振動(dòng)并伴有流量、揚(yáng)程和效率的降低，有時(shí)甚至不能運(yùn)轉(zhuǎn)。嚴(yán)重時(shí)，整個(gè)葉片和前后蓋板都有這種現(xiàn)象，甚至將葉片和蓋板蝕穿?；ぴO(shè)備使用與維護(hù)二、離心泵的吸入特性 1.允許汽蝕余量 汽蝕余量h ； 當(dāng)ps下降到psc時(shí)，pk下降到等于pt，這時(shí)；泵進(jìn)入汽蝕臨界狀態(tài)。對應(yīng)的汽蝕余量稱為最小汽蝕余量 最小汽蝕余量 hmin； hmin的物理意義為葉輪中心液體的能量高于輸送液體飽和蒸汽壓的最小富余量，最小汽蝕余量 hmin 表明 葉輪中心處的壓力越低，離心泵的操作狀態(tài)越接近汽蝕。 為避免泵發(fā)生汽蝕

24、給最小汽蝕余量 hmin 加以0.3m的安全量為允許汽蝕余量。 h=hmin+0.3化工設(shè)備使用與維護(hù) 2.允許吸上真空高度 1. 吸上真空高度的概念 泵的吸上真空度為： 當(dāng)ps下降到臨界值psc時(shí) 泵的最大吸上真空度為：允許吸上真空度 Hs=Hs max - 0.3m化工設(shè)備使用與維護(hù)三、防止汽蝕的措施 （1）降低泵的安裝高度 （2）減少吸液管的阻力損失 （3）降低輸送液體的溫度 （4）減小輸送液體的密度 （5）提高吸液罐液面的壓力 （6）在相同溫度下，較易揮發(fā)的液體其飽和蒸汽壓較高，所以輸送易揮發(fā)的液體時(shí)泵容易發(fā)生汽蝕現(xiàn)象?；ぴO(shè)備使用與維護(hù)四、離心泵的安裝高度 離心泵的安裝高度是指從吸液

25、罐液面到泵軸線之間的垂直距離。當(dāng)泵的實(shí)際安裝高度小于等于允許安裝高度時(shí)，泵不會(huì)發(fā)生汽蝕現(xiàn)象?；ぴO(shè)備使用與維護(hù)第四節(jié) 離心泵的使用與維護(hù)一、離心泵的選用（一）離心泵的型號 泵的型號是表示泵的性能特點(diǎn)的代號，我國的離心泵型號目前尚未完全統(tǒng)一?，F(xiàn)在大部分采用以漢語拼音與阿拉伯?dāng)?shù)字組合的編制方式，通常由三個(gè)單元組成:化工設(shè)備使用與維護(hù) 近年來，我國泵行業(yè)采用國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 2858-75 (E)的有關(guān)標(biāo)記及額定性能參數(shù)和系列尺寸，設(shè)計(jì)制造了新型號的泵，其型號組成如下：化工設(shè)備使用與維護(hù)（三）離心泵的選擇步驟 1.列出基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 根據(jù)工藝條件，列出數(shù)據(jù)，包括介質(zhì)物理性質(zhì)(密度、粘度、飽和蒸氣壓等)、操作

26、條件(操作溫度、泵進(jìn)出口兩側(cè)設(shè)備內(nèi)的壓力、處理量等)以及泵所在位置情況，如環(huán)境溫度、海拔高度、進(jìn)排出設(shè)備內(nèi)液面至泵中心線距離和一定的管路條件等數(shù)據(jù)。 2.估算泵的流量和揚(yáng)程 當(dāng)工藝設(shè)計(jì)給出正常流量、最小流量和最大流量時(shí)可直接采用最大流量;若只給出裝置的正常流量，則應(yīng)采用適當(dāng)?shù)陌踩禂?shù)估算泵的流量。當(dāng)工藝設(shè)計(jì)中給出所需揚(yáng)程值時(shí)，可直接采用;若沒有給出揚(yáng)程值時(shí)，一般先繪出泵裝置的立面流程圖，標(biāo)明離心泵在流程中的位置、標(biāo)高、距離、管線長度及管件數(shù)等，計(jì)算流動(dòng)損失。再留出余量，最后確定泵需提供的揚(yáng)程?；ぴO(shè)備使用與維護(hù) 3.選擇泵的類型 根據(jù)被輸送介質(zhì)的性質(zhì)，確定選用泵的類型。在選擇泵的類型時(shí).還應(yīng)當(dāng)

27、與臺數(shù)同時(shí)考慮、在正常操作時(shí)，一般只用一臺泵;在某些特殊情況下，也可采用兩臺泵同時(shí)操作。為保證正常生產(chǎn)，還應(yīng)適當(dāng)考慮備用泵。 4.選擇泵的型號 當(dāng)選定泵的類型后，將流量Q和揚(yáng)程H值標(biāo)繪在該類型泵的性能曲線型譜圖上。交點(diǎn)P落在切割高效工作區(qū)四邊形中，讀出該四邊形注明的離心泵型號。既為所選泵。如果交點(diǎn)P不是恰好落在四邊形的上下邊上，則選用該泵后，可以應(yīng)用改變?nèi)~輪直徑或工作轉(zhuǎn)速的方法，以改變泵的性能曲線，使其通過交點(diǎn)P。化工設(shè)備使用與維護(hù)5.核算泵的性能 在實(shí)際生產(chǎn)過程中，為了保證泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，防止發(fā)生汽蝕，應(yīng)根據(jù)流程圖的布置。計(jì)算出最差條件下泵入口的實(shí)際吸上真空高度、或裝置的汽蝕余量與該泵允許值相

28、比較?；蚋鶕?jù)泵的允許吸上真空高度或泵的允許汽蝕余量計(jì)算出泵的允許幾何安裝高度與工藝流程圖中確定的安裝高度相比較。若不能滿足時(shí)，就必須另選其他泵，或變更泵的位置，或采取其他措施。 6.計(jì)算泵的軸功率和驅(qū)動(dòng)機(jī)功率 根據(jù)泵所輸送介質(zhì)的工作點(diǎn)參數(shù)可求出泵的軸功率，選用驅(qū)動(dòng)機(jī)功率時(shí)應(yīng)考慮10%-15%的儲(chǔ)備功率，則驅(qū)動(dòng)機(jī)功率Nd=(1.1-1.15 )N。目前很多類型的泵已做到與電機(jī)配套，只需進(jìn)行校核即可。在選配驅(qū)動(dòng)機(jī)時(shí)，還應(yīng)考慮現(xiàn)場可供利用的動(dòng)力來源，在條件許可的情況下，盡可能采用電動(dòng)機(jī)。化工設(shè)備使用與維護(hù)二、離心泵的操作1.啟動(dòng)前的檢查 為保證泵的安全運(yùn)行，在泵啟動(dòng)前，應(yīng)對整個(gè)機(jī)組做全面的檢查，發(fā)現(xiàn)

29、問題，及時(shí)處理。檢查內(nèi)容如下： 電動(dòng)機(jī)和水泵固定是否良好，螺釘及螺母有無松動(dòng)脫落。 檢查各軸承的潤滑是否充足，潤滑油是否變質(zhì)。 如果是第一次使用或重新安裝的泵，應(yīng)檢查泵的轉(zhuǎn)動(dòng)方向是否正確。 檢查吸液池及濾網(wǎng)是否有雜物。 檢查填料函內(nèi)的填料是否發(fā)硬。 檢查排液管上的閥門啟閉是否靈活。 檢查電動(dòng)機(jī)的電氣線路是否正確。 檢查機(jī)組附近有無妨礙運(yùn)轉(zhuǎn)的物體。化工設(shè)備使用與維護(hù) 經(jīng)過全面檢查，確認(rèn)一切正常后，才可做啟動(dòng)的準(zhǔn)備工作，啟動(dòng)前的準(zhǔn)備工作有以下幾項(xiàng); 關(guān)閉排水管路上的閥門，以降低啟動(dòng)電流。 打開放氣旋塞。向泵內(nèi)灌水，同時(shí)用手轉(zhuǎn)動(dòng)聯(lián)軸器，使葉輪內(nèi)殘存的空氣排出，直至放氣旋塞有水溢出時(shí)。再將其關(guān)閉。 大

30、型水泵采用真空泵抽氣灌水時(shí)，應(yīng)關(guān)閉放氣旋塞及真空表和壓力表的旋塞，以保護(hù)儀表的準(zhǔn)確性。 2.啟動(dòng) 完成以上準(zhǔn)備工作后，即可啟動(dòng)泵。啟動(dòng)后，待泵轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，電流表指針指示到指定位置。這時(shí)再把真空表及壓力表的旋塞打開，并慢慢開啟出口閥門，泵進(jìn)入正常運(yùn)行。與此同時(shí)還應(yīng)將水封管的閥門打開。 離心泵啟動(dòng)后空轉(zhuǎn)時(shí)間不能太長，通常以2-4min為限，如果時(shí)間過長，水的溫度就會(huì)升高，可能導(dǎo)致汽蝕發(fā)生或產(chǎn)生其他不良后果。化工設(shè)備使用與維護(hù) 3.運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的維護(hù) 在泵運(yùn)行過程中，除要經(jīng)常注視各儀表讀數(shù)是否正常外、還應(yīng)注意機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)聲音、振動(dòng)、軸承的潤滑及密封裝置的工作情況。 注意軸承的潤滑情況，應(yīng)定時(shí)更換潤滑油。 注意軸承溫度不能超過7