離心泵基本知識

目錄

一、泵的分類

二、離心泵的工作原理

三、離心泵的結構和組成

四、離心泵的日常檢查內(nèi)容

五、離心泵常見故障及處理

六、離心泵的檢修要點

一般情況下，液體只能從高處自動流向低處，從高壓設備內(nèi)自動流向低壓設備內(nèi)。如果把低處的液體送往高處，把低壓設備內(nèi)的液體送往高壓設備內(nèi)，就必須給這些液體提供一定的能量才能達到此目的。我們通常把能給液體提供能量的設備叫泵。

根據(jù)泵的工作原理和結構分類：

葉片式泵（離心泵（單吸泵、雙吸泵；單級泵、多級泵；蝸殼式泵、分段式泵；立式泵、臥式泵；屏蔽泵、磁力驅動泵；高速泵）、旋渦泵（單級泵、多級泵；離心旋渦泵）、軸流泵、混流泵）；

容積式泵（往復泵（電動泵（柱塞泵、隔膜泵；計量泵）、蒸汽泵）、轉子泵（齒輪泵、螺桿泵、羅茨泵、滑片泵））；

其他類型泵（噴射泵、空氣升液泵、電磁泵、軟管泵）。

根據(jù)化工生產(chǎn)工藝流程分類：

進料泵、回流泵、塔底泵、循環(huán)泵、產(chǎn)品泵、注入泵、補給泵、沖洗泵、排污泵、燃料油泵、潤滑油和封油泵。

一、泵的分類離心泵的型號型號泵的名稱型號泵的名稱ISB或BAD或DGDLYYGFPISO3國際標準型單級單吸離心水泵單級單吸懸臂式離心清水泵多級分段式離心泵多級立式管形離心泵離心式油泵離心式管道油泵耐腐蝕泵屏蔽式離心泵S或shDSKDKDSZFYWWX單級雙吸式離心水泵多級分段式首級為雙吸葉輪多級中開式離心泵多級中開式首級為雙吸葉輪自吸式離心泵耐腐蝕液下式離心泵一般旋渦泵旋渦離心泵1、離心泵的分類

按照API610-2003第九版，工業(yè)用離心泵分為三類18種。

離心泵型式粗分為懸臂式、兩端支撐式、立式懸吊式三類。（OH1/OH2）懸臂式離心泵根據(jù)介質(zhì)溫度情況軸承支架分無冷、風冷及水冷結構介質(zhì)需保溫時可用殼體保溫夾套結構根據(jù)介質(zhì)含固量可選擇開式葉輪結構根據(jù)介質(zhì)溫度可采用密封箱體保溫結構重工位軸系設計可配各種機械密封懸臂式離心泵OH2（OH3）立式管道泵（OH3/OH4/OH5）立式管道泵（BB1）雙吸中開泵剖面圖雙吸葉輪，平衡軸向力，低汽蝕值軸向剖分殼體，無須拆卸進出口管路即可維修稀油潤滑，充分冷卻軸承軸向剖分軸承箱，轉子拆裝方便軸可密封，可配各種密封重工位軸承可做接近中心線支承兩級大型高溫流程泵（BB2型）結構示意圖

特征：兩端支承、徑向剖分、兩級、雙吸（BB3）軸向剖分多級泵剖面圖流量：~2000m3/h

揚程：~2000m

溫度：~200°C

壓力：~25MPa水平中開，多級高壓，背對背設計（BB4）節(jié)段多級泵剖視圖徑向剖分，節(jié)段式殼體，導葉結構，O形圈密封；殼體底腳支撐或中心支撐軸承重載荷設計，可配風扇冷卻或水冷卻多級單吸葉輪串聯(lián)布置平衡鼓結構平衡軸向力稀油潤滑的滾動軸承，也可選滑動軸承（BB5）臥式筒型泵剖視圖徑向剖分，節(jié)段式殼體，導葉結構，O形圈密封；殼體中心支撐筒體結構，高壓設計，減小溫度急劇變化的影響軸承重載荷設計，可配風扇冷卻或水冷卻平衡鼓結構平衡軸向力稀油潤滑的滾動軸承，也可選滑動軸承多級單吸葉輪串聯(lián)布置，葉輪可以獨立固定（BB5）臥式筒型泵剖視圖高壓的背對背設計，抽芯式設計，鍛造筒體，強制潤滑系統(tǒng)（VS2）液下泵剖面圖雙吸式葉輪，結合雙流道蝸殼設計，對稱結構，運轉平穩(wěn)滾動軸承可脂潤滑或油潤滑可配填料密封或機械密封螺紋接軸，安全可靠，可反轉設計滑動軸承，介質(zhì)本身自沖洗護管結構，滑動軸承外沖洗混流式葉輪，加空間導葉式殼體，適合大流量低揚程工況（VS4）液下泵剖面圖單級單吸葉輪，并有多種葉輪形式可供選擇液下緊湊型結構用于高溫和空間有限的場合轉子部件多點支撐，導軸承可外沖洗或自沖洗機械密封+油潤滑滾動軸承+加長聯(lián)軸節(jié)V型環(huán)密封或填料密封+脂潤滑滾動軸承+聯(lián)軸器連接螺柱+接軸鍵+接軸套型式的接軸方式，用于常溫（VS5）液下泵剖面圖

懸臂式結構液下無軸承剛性軸設計口環(huán)徑向密封長度＜2m

適用于磨蝕性強的工況（VS6）立式筒型泵剖面圖多級葉輪串聯(lián)布置，徑向導葉加節(jié)段式殼體設計，O型圈密封標準筒袋外殼僅承受入口壓力平衡鼓裝置平衡軸向力，使軸封僅承受入口壓力自動循環(huán)油潤滑軸承部件，可整體拆卸分半式定位環(huán)加分半式接軸套型式的接軸方式滑動軸承介質(zhì)本身自沖洗流量：~1800m3/h揚程：~800m溫度：-180~+180℃壓力：~10.0MPa

（VS6）立式筒型泵軸承密封剖面圖（VS6）立式筒型泵管線圖排氣至吸入罐；排液PLAN13+53;二、離心泵的工作原理

離心泵主要由葉輪、軸、泵殼、軸封及密封環(huán)等組成。一般離心泵啟動前泵殼內(nèi)要灌滿液體，當原動機帶動泵軸和葉輪旋轉時，液體一方面隨葉輪作圓周運動，一方面在離心力的作用下自葉輪中心向外周拋出，液體從葉輪獲得了壓力能和速度能。當液體流經(jīng)渦殼到排液口時，部分速度能將轉變?yōu)殪o壓力能。在液體自葉輪拋出時，葉輪中心部分造成低壓區(qū)，與吸入液面的壓力形成壓力差，于是液體不斷地被吸入，并以一定的壓力排出。

離心泵工作流程：產(chǎn)生離心力液體甩出，葉輪中心形成低壓驅動機帶動葉輪高速旋轉葉輪帶動液體高速旋轉液體獲得能量（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)工作輸送液體離心泵工作動畫演示

泵的性能參數(shù)

流量Q；泵在單位時間內(nèi)由泵出口排除液體的體積量，單位m3/h或m3/s

揚程H；單位重量的液體通過泵后獲得的能量，即排出液體的液柱高度，單位m

轉速n；泵軸單位時間內(nèi)的轉數(shù)，單位rpm

功率和效率；有效功率Pu是指單位時間內(nèi)泵輸送出的液體獲得的有效能量，也稱輸出功率。軸功率Pa是指單位時間內(nèi)由原動機傳到泵軸上的功，也稱輸入功率，單位KW。效率是泵的有效功率與軸功率之比。

汽蝕余量

指泵入口處液體所具有的總水頭與液體汽化時的壓力頭之差，單位用米（水柱）標注，用（NPSH）表示，具體分為如下幾類：

NPSHa——裝置汽蝕余量又叫有效汽蝕余量，越大越不易汽蝕；

NPSHr——泵汽蝕余量，又叫必需的汽蝕余量或泵進口動壓降，汽蝕余量是指在泵吸入口處單位重量液體所具有的超過汽化壓力（氣蝕時的真空壓力）的富余能量。單位用米標注，用（NPSH）r越小抗汽蝕性能越好；泵的抽空

泵啟動前沒灌泵、進空氣、液體不滿或介質(zhì)大量汽化，這種情況下，泵出口壓力近于零或接近泵入口壓力，泵內(nèi)壓力降低。這叫抽空。抽空會讓泵內(nèi)接觸零件和機械摩擦副發(fā)生干摩擦或半干摩擦，加劇磨損或零件移位而損壞泵及密封。泵的汽蝕

離心泵運轉時，流體的壓力隨著從泵入口到葉輪入口而下降，在葉片附近，液體壓力最低。此后，由于葉輪對液體做功，壓力很快上升。當葉輪葉片入口附近壓力小于等于液體輸送溫度下的飽和蒸汽壓力時，液體就汽化。同時，還可能有溶解在液體內(nèi)的氣體溢出，它們形成許多汽泡。當汽泡隨液體流到葉道內(nèi)壓力較高處時，外面的液體壓力高于汽泡內(nèi)的汽化壓力，則汽泡會凝結潰滅形成空穴。瞬間內(nèi)周圍的液體以極高的速度向空穴沖來，造成液體互相撞擊，使局部的壓力驟然劇增。

這不僅阻礙流體的正常流動，更為嚴重的是，如果這些汽泡在葉輪壁面附近潰滅，則液體就像無數(shù)小彈頭一樣，連續(xù)地打擊金屬表面，其撞擊頻率很高（有的可達2000~3000Hz），金屬表面會因沖擊疲勞而剝裂。若汽泡內(nèi)夾雜某些活性氣體（如氧氣等），他們借助汽泡凝結時放出的能量（局部溫度可達200~300℃），還會形成熱電偶并產(chǎn)生電解，對金屬起電化學腐蝕作用，更加速了金屬剝蝕的破壞速度。上述這種液體汽化、凝結、沖擊，形成高壓、高溫、高頻率的沖擊載荷，造成金屬材料的機械剝裂與電化學腐蝕破壞的綜合現(xiàn)象稱為汽蝕。

離心泵產(chǎn)生汽蝕的原因

1、被輸送的介質(zhì)溫度過高,壓力過低；

2、水池液位過低，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。汽蝕使泵產(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，致使機組不得不停機，否則會遭到破壞。

離心泵最易發(fā)生氣蝕的部位有：a.葉輪曲率最大的前蓋板處，靠近葉片進口邊緣的低壓側；b.壓出室中蝸殼隔舌和導葉的靠近進口邊緣低壓側；

c.無前蓋板的高比轉數(shù)葉輪的葉梢外圓與殼體之間的密封間隙以及葉梢的低壓側；d.多級泵中第一級葉輪

防抽空和汽蝕辦法：

1、穩(wěn)定工藝操作條件

泵的吸入管徑應適當加大并盡量減少阻力損失；灌注高度要足夠；吸入管路應防止氣體的留存；一旦出現(xiàn)氣體要能返回塔器，為此在進泵前需加一氣體返塔的管線。從工藝操作上,溫度宜取下限，壓力宜取上限，塔底液面不可過低，泵的流量要適中，盡量減小壓力和溫度出樣較大變化。對入口壓力是負壓的備用泵入口閥門應關閉。影響壓力、溫度的因素很多，單純通過工藝操作避免抽空和汽蝕是不可能的。

2、注入式?jīng)_洗是解決汽蝕和抽空的有效措施

3、從機械密封結構入手

從密封結構無法避免汽蝕的產(chǎn)生，但可以減少汽蝕

對密封的危害。

減少摩擦熱，密封面直徑盡量小，寬度盡量窄；選

材要有好的自潤滑性能和低的摩擦系數(shù)。靜環(huán)采用夾固

式或增加限位壓板。采用平衡型機封（降PV值—降摩擦

熱，動環(huán)限位等）或用其他限位方式。氣蝕的解決方案

１．清理進口管路的異物使進口暢通，或者增加管徑的大??；

２．降低輸送介質(zhì)的溫度；４．降低安裝高度；５．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．

泵的汽蝕泵的汽蝕泵的汽蝕泵的葉片斷裂泵的汽蝕泵的特性曲線

反映泵在恒定轉速下的各種性能參數(shù)。

揚程-流量線；

軸功率-流量線；

效率-流量線；實質(zhì)上，泵的性能曲線是液體在泵內(nèi)運動規(guī)律的外部表現(xiàn)形式，通過實測求得。通過泵的任意流量點，都可以在曲線上找出其對應的揚程，功率，效率，汽蝕余量，這一組參數(shù)稱為工作狀態(tài)，簡稱工作況或工作點，離心泵最高效率點得工況稱為最佳工況點，最佳工況點一般為設計工況點。一般泵的額度參數(shù)即設計工況點和最佳工況點相重合或很近。在實踐選效率區(qū)間運行，既節(jié)能，又保證泵的正常工作，因此了解泵的性能曲線相當重要。三、離心泵的結構和組成

離心泵主要由吸入排出部分，葉輪和轉軸，軸密封，擴壓器和蝸殼四部分組成。

主要部件有吸入室、排出室、泵殼、擴壓器、蝸殼、葉輪、轉軸、軸密封、密封環(huán)等。泵殼：有軸向剖分式和徑向剖分式兩種。

泵殼承受全部的工作壓力和液體的熱

負荷。

葉輪：唯一的作功部件。

主要型式有閉式、開式、半開式三種。

閉式葉輪效率較高，開式葉輪效率較低。

密封環(huán)：作用是防止泵的內(nèi)泄漏和外泄漏，

磨損后可以更換。

軸和軸承：泵軸一端固定葉輪，一端裝聯(lián)軸

器。軸承有滾動軸承和滑動軸承。

軸封：一般有機械密封和填料密封。

離心泵的主要零部件(一)離心泵轉子轉子是指離心泵的轉動部分，它包括葉輪、泵軸、軸套、軸承等零件；如圖1—9所示圖1—9葉輪是離心泵的做功零件，依靠它高速旋轉對液體做功而實現(xiàn)液體的輸送，是離心泵重要零件一。葉輪一般由輪轂、葉片和蓋板三部分組成。葉輪的蓋板有前蓋板和后蓋板之分，葉輪口側的蓋板稱為前蓋板，另一側的蓋板稱為后蓋板。按結構形式，葉輪可分為以下三種。(1)閉式葉輪葉輪的兩側均有蓋板，蓋板間有4—6個葉片，如圖1—10(a)所示。閉式葉輪效率較高，應用最廣，適用于輸送不含固體顆粒及纖維的清潔液體。閉式葉輪有單吸和雙吸兩種類型。雙吸葉輪如圖1—11所示，適用于大流量泵，其抗汽蝕性能較好。（2）半開式葉輪這種葉輪只有后蓋板，如圖1—10(b)所示。它適用于輸送易于沉淀或含固體懸浮物的液體，其效率介于開式和閉式葉輪之間。(3)開式葉輪如圖1—10(c)。這種葉輪結構簡單，制造容易，但效率低，適用輸送含較多固體懸浮物或帶纖維體。

葉輪的材料，主要是根據(jù)所輸送液體的化學性質(zhì)、雜質(zhì)及在離心力作用下的強度來確定。清水離心泵葉輪用鑄鐵或鑄鋼制造，輸送具有較強腐蝕性的液體時，可用青銅、不銹鋼、陶瓷、耐酸硅鐵及塑料等制造。葉輪的制造方法有翻砂鑄造、精密鑄造、焊接、模壓等，其尺寸、形狀和制造精度對泵的性能影響很大。1．葉輪葉輪結構圖2．泵軸離心泵的泵軸的主要作用是傳遞動力，支承葉輪保持在工作位置正常運轉。它一端通過聯(lián)軸器與電動機軸相連，另一端支承著葉輪作旋轉運動，軸上裝有軸承、軸向密封等零部件。泵軸屬階梯軸類零件，一般情況下為一整體。但在防腐泵中，由于不銹鋼的價格較高，有時采用組合件。接觸介質(zhì)的部分用不銹鋼，安裝軸承及聯(lián)軸器的部分用優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼，不銹鋼與碳鋼之間可以采用承插連接或過盈配合連接。由于泵軸用于傳遞動力，且高速旋轉，在輸送清水等無腐蝕性介質(zhì)的泵中，一般用45#鋼制造，并且進行調(diào)質(zhì)處理。在輸送鹽溶液等弱腐蝕性介質(zhì)的泵中，泵軸材料用40Cr，且調(diào)質(zhì)處理。在防腐蝕泵中，即輸送酸、堿等強腐蝕性介質(zhì)的泵中，泵軸材質(zhì)一般為1Crl8Ni9或1Crl8Ni9Ti等不銹鋼。3．軸套軸套的作用是保護泵軸，使填料與泵軸的摩擦轉變?yōu)樘盍吓c軸套的摩擦所以軸套是離心泵的易磨損件。軸套表面一般也可以進行滲碳、滲氮、鍍鉻、噴涂等處理方法，表面粗糙造度要求一般要達到Ra3.2μm—Ra0.8μm?？梢越档湍Σ料禂?shù)，提高使用壽命。4．軸承軸承起支承轉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)圈與轉軸采用基孔制，配合類別國家標準有推薦值，可按具體情況選用。軸承一般用潤滑脂和潤滑油潤滑。2、蝸殼和導輪蝸殼與導輪的作用，一是匯集葉輪出口處的液體，引入到下一級葉輪入口或泵的出口；二是將葉輪出口的高速液體的部分動能轉變?yōu)殪o壓能。一般單級和中開式多級泵常設置蝸殼，分段式多級泵則采用導輪。蝸殼

蝸殼是指葉輪出口到下一級葉輪入口或到泵的出口管之間截面積逐漸增大的螺旋形流道，如圖1—15所示。其流道逐漸擴大，出口為擴散管狀。液體從葉輪流出后，其流速可以平緩地降低，使很大一部分動能轉變?yōu)殪o壓能。蝸殼的優(yōu)點是制造方便，高效區(qū)寬，車削葉輪后泵的效率變化較小。缺點是蝸殼形狀不對稱，在使用單蝸殼時作用在轉子徑向的壓力不均勻，易使軸彎曲，所以在多級泵中只是首段和尾段采用蝸殼而在中段采用導輪裝置。蝸殼的材質(zhì)一般為鑄鐵。防腐泵的蝸殼為不銹鋼或其他防腐材料，例如塑料玻璃鋼等。多級泵由于壓力較大，對材質(zhì)強度要求較高，其蝸殼一般用鑄鋼制造。導輪導輪是一個固定不動的圓盤，正面有包在葉輪外緣的正向導葉，這些導葉構成了一條條擴散形流道，背面有將液體引向下一級葉輪人口的反向導葉，其結構如圖1—16所示。液體從葉輪甩出后，平緩地進入導輪，沿著正向導葉繼續(xù)向外流動，速度逐漸降低，動能大部分轉變?yōu)殪o壓能。液體經(jīng)導輪背面的反向導葉被引入下一級葉輪導輪上的導葉數(shù)一般為4—8片，導葉的入口角一般為8°一16°，葉輪與導葉間的徑向單側間隙約為lmm。若間隙過大，效率會降低；間隙過小，則會引起振動和噪聲。與蝸殼相比，采用導輪的分段式多級離心泵的泵殼容易制造，轉能的效率也較高。但安裝檢修較蝸殼困難。另外，當工況偏離設計工況時，液體流出葉輪時的運動軌跡與導葉形狀不一致，使其產(chǎn)生較大的沖擊損失。由于導輪的幾何形狀較為復雜，所以一般用鑄鐵鑄造而成。3、密封環(huán)從葉輪流出的高壓液體通過旋轉的葉輪與固定的泵殼之間的間隙又回到葉輪的吸入口，稱為內(nèi)泄漏，如圖1—17所示。為了減少內(nèi)泄漏，保護泵殼，在與葉輪入口處相對應的殼體上裝有可拆換的密封環(huán)。密封環(huán)的結構形式有三種，如圖1—18所示。圖1—18(a)為平環(huán)式，結構簡單，制造方便。但密封效果差；圖l—18(b)為直角式的密封環(huán)，液體泄漏時通過一個90°的通道，密封效果比平環(huán)式好，應用廣泛；圖1—18(c)為迷宮式密封環(huán)，密封效果好，但結構復雜，制造困難，一般離心泵中很少采用。密封環(huán)內(nèi)孔與葉輪外圓處的徑向間隙一般在0．1—0．2mm之間。密封環(huán)磨損后，使徑向間隙增大，泵的排液量減少，效率降低，當密封間隙超過規(guī)定值時應及時更換。密封環(huán)應采用耐磨材料制造，常用的材料有鑄鐵、青銅等。密封環(huán)的形式4、軸向密封裝置

從葉輪流出的高壓液體，經(jīng)過葉輪背面，沿著泵軸和泵殼的間隙流向泵外，稱為外泄漏。在旋轉的泵軸和靜止的泵殼之間的密封裝置稱為軸封裝置。它可以防止和減少外泄漏，提高泵的效率，同時還可以防止空氣吸入泵內(nèi)，保證泵的正常運行。特別在輸送易燃、易爆和有毒液體時，軸封裝置的密封可靠性是保證離心泵安全運行的重要條件。常用的軸封裝置有填料密封和機械密封兩種。填料密封填料密封指依靠填料和軸(軸套)的外圓表面接觸來實現(xiàn)密封的裝置。它由填料箱(又稱填料函)、填料、液封環(huán)、填料壓蓋和雙頭螺栓等組成，如圖1—19所示。液封環(huán)安裝時必須對準填料函上的入液口，通過液封管與泵的出液管相通，引入壓力液體形成液封，并冷卻潤滑填料。填料密封是通過填料壓蓋壓緊填料，使填料發(fā)生變形，并和軸(或軸套)的外圓表面接觸，防止液體外流和空氣吸入泵內(nèi)。填料密封的密封性可用調(diào)節(jié)填料壓蓋的松緊程度加以控制。填料壓蓋過緊，密封性好，但使軸和填料間的摩擦增大，加快了軸的磨損，增加了功率消耗，嚴重時造成發(fā)熱、冒煙，甚至將填料燒毀。填料壓蓋過松，密封性差，泄漏量增加，這是不允許的。合理的松緊度應該使液體從填料函中滴狀漏出，每分鐘控制在15—20滴左右。對有毒、易燃、腐蝕及貴中葉體，由于要求泄漏量較小或不準泄漏，可以通過另一臺泵將清水或其他無害液體打到液封環(huán)中進行密封，以保證有害液體不漏出泵外。也可采用機械密封裝置。低壓離心泵輸送溫度小于40℃時，常用石墨填料或黃油滲透的棉織填料；輸送溫度小于250℃、壓力小于1．8MPa的液體時，用石墨浸透的石棉填料；輸送溫度小于400℃、允許工作壓力為2．5MPa的石油產(chǎn)品時，用金屬箔包石棉芯子填料。機械密封填料密封的密封性能差，不適用于高溫、高壓、高轉速、強腐蝕等惡劣的工作條件。機械密封裝置具有密封性能好，尺寸緊湊，使用壽命長，功率消耗小等優(yōu)點，近年來在化工生產(chǎn)中得到了廣泛的使用。

(1)結構及工作原理依靠靜環(huán)與動環(huán)的端面相互貼合，并作相對轉動而構成的密封裝置，稱為機械密封，又稱端面密封。其結構如圖1—20所示。緊定螺釘1，將彈簧座2固定在軸上，彈簧座2、彈簧3、推環(huán)4、動環(huán)6和動環(huán)密封圈5均隨軸轉動，6靜環(huán)7、靜環(huán)密封圈8裝在壓蓋上，并由防轉銷9固定，靜止不動。動環(huán)、靜環(huán)、動環(huán)密封圈和彈簧是機械密封的主要元件。而動環(huán)隨軸轉動并與靜環(huán)緊密貼合是保證機械密封達到良好效果的關鍵。機械密封中一般有四個可能泄漏點A、B、C、D和E。密封點A在動環(huán)與靜環(huán)的接觸面上，它主要靠泵內(nèi)液體壓力及彈簧力將動環(huán)壓貼在靜環(huán)上，防止A點泄漏；但兩環(huán)的接觸面A上總會有少量液體泄漏，它可以形成液膜，一方面可以阻止泄漏，另一方面又可起潤滑作用；為保證兩環(huán)的端面貼合良好，兩端面必須平直光潔。密封點B在靜環(huán)與靜環(huán)座之間，屬于靜密封點；用有彈性的O形(或V形)密封圈壓于靜環(huán)和靜環(huán)座之間，靠彈簧力使彈性密封圈變形而密封。密封點C在動環(huán)與軸之間，此處也屬靜密封，考慮到動環(huán)可以沿軸向竄動，可采用具有彈性和自緊性的V形密封圈來密封。密封點D在靜環(huán)座與殼體之間，也是靜密封，可用密封圈或墊片作為密封元件。密封E點有軸套，在軸套與軸之間，也是靜密封，可用密封圈或墊片作為密封元件。泵的聯(lián)軸器：

作用是傳遞功率，補償泵與電機的相對位移，緩和沖擊，改變軸系的自振頻率；

爪型彈性聯(lián)軸器：體積小，重量輕，結構簡單，最大許用扭矩850N.M，最大軸徑50mm；

彈性柱銷聯(lián)軸器：結構簡單，傳動扭矩大，最大許用扭矩8316N.M，最大軸徑200mm；

齒輪聯(lián)軸器：需要潤滑，需要定期維護；

膜片聯(lián)軸器：抗不對中性能好，不需要潤滑，可靠性高，最大許用扭矩200000N.M，最大軸徑360mm；

泵常用的密封

填料密封

干氣密封

機械密封旋轉式與靜止式的區(qū)別彈簧不隨軸一起旋轉的密封為靜止式密封;彈簧隨軸一起旋轉的密封為旋轉式密封。由于靜止式密封的彈簧不受離心力影響，常用于高速機械密封中。旋轉式機械密封的彈性元件裝置簡單，徑向尺寸小，是常用的結構，但不宜用于高速條件，因高速情況下轉動件的不平衡質(zhì)量易引起振動和介質(zhì)被強烈攪動。因此，線速度大于30m/s時，宜采用彈簧靜止式機械密封。內(nèi)裝式和外裝式密封的區(qū)別內(nèi)裝式和外裝式密封有何區(qū)別？按靜環(huán)的安裝位置可分為內(nèi)裝式和外裝式機械密封。靜環(huán)裝于密封壓蓋（或相當于密封壓蓋的零件）內(nèi)側（即面向主機工作腔側）的機械密封稱為內(nèi)裝式機械密封；反之，在密封壓蓋的外側安裝靜環(huán)時稱為外裝式機械密封。

內(nèi)裝式機械密封可用于溫度和壓力較高，以及介質(zhì)對動環(huán)及彈性元件的腐蝕性不高的工況。外裝式機械密封適用于低壓（或負壓）和介質(zhì)具有腐蝕性的工況。

機械密封安裝調(diào)試好后，一般要進行靜試，觀察泄漏量。如泄漏量較小，多為動環(huán)或靜環(huán)密封圈存在問題；泄漏量較大時，則表明動、靜環(huán)摩擦副間存在問題。在初步觀察泄漏量、判斷泄漏部位的基礎上，再手動盤車觀察，若泄漏量無明顯變化則靜、動環(huán)密封圈有問題；如盤車時泄漏量有明顯變化則可斷定是動、靜環(huán)摩擦副存在問題；如泄漏介質(zhì)沿軸向噴射，則動環(huán)密封圈存在問題居多，泄漏介質(zhì)向四周噴射或從水冷卻孔中漏出，則多為靜環(huán)密封圈失效。此外，泄漏通道也可同時存在，但一般有主次區(qū)別，只要觀察細致，熟悉結構，一般能正確判斷。

對于采用平衡盤的多級離心泵，在安裝密封時,必須將轉子推向入口端，使平衡盤工作面接觸，才能校核密封壓縮量是否合適.

軸向力平衡裝置1．軸向力及危害性離心泵工作時，由于葉輪兩側液體壓力分布不均勻，如圖12—27所示，而產(chǎn)生一個與軸線平行的軸向力，其方向指向葉輪入口。此外，當液體從軸向流入葉輪，然后又立即轉為徑向進入葉片間的流道時，由于軸向動量的突然變化，產(chǎn)生作用于葉輪的軸向沖力。但是，這個力比較小，并被壓力差引起的軸向力抵消，一般可不考慮。圖l—27離心泵軸向力示意圖

由于軸向力的存在，使泵的整個轉子發(fā)生向葉輪吸人口的竄動，引起泵的振動，軸承發(fā)熱，并使葉輪入口外緣與密封環(huán)產(chǎn)生摩擦，嚴重時使泵不能正常工作，甚至損壞機件。尤其是多級泵，軸向力的影響更為嚴重。因此必須平衡軸向力以限制轉子的軸向竄動。平衡裝置(1)單級泵的平衡裝置①葉輪上開平衡孔如圖1—28(a)所示，可使葉輪兩側的壓力基本上得到平衡。但由于液體通過平衡孔有一定阻力，所以仍有少部分軸向力不能完全平衡，并且會使泵的效率有所降低，這種方法主要優(yōu)點是結構簡單，多用于小型離心泵。②泵體上裝平衡管如圖1—28(b)所示，將葉輪背面的液體通過平衡管與泵入口處液體相連通來平衡軸向力。這種方法比開平衡孔優(yōu)越，它不干擾泵入口液體流動，效率相對較高。(a)開平衡孔(b)接平衡管(c)葉輪背面帶平衡葉片③采用雙吸葉輪雙吸葉輪的外形和液體流動方向均為左右對稱，所以理論上不會產(chǎn)生軸向力，但由于制造質(zhì)量及葉輪兩側液體流動的差異，仍可能有較小的軸向力產(chǎn)生，由軸承承受。④采用平衡葉片如圖l—28(c)所示，在葉輪輪盤的背面裝有若干徑向葉片。當葉輪旋轉時，它可以推動液體旋轉，使葉輪背面靠葉輪中心部分的液體壓力下降，下降的程度與葉片的尺寸及葉片與泵殼的間隙大小有關。此法的優(yōu)點是除了可以減小軸向力以外，還可以減少軸封的負荷；對輸送含固體顆粒的液體，則可以防止懸浮的固體顆粒進入軸封。但對易與空氣混合而燃燒爆炸的液體，不宜采用此法。(2)多級泵的平衡裝置分段式多級離心泵的軸向力是各級葉輪軸向力的疊加，其數(shù)值很大，不可能完全由軸承來承受，必須采取有效的平衡措施。①葉輪對稱布置將離心泵的每兩個葉輪以相反方向對稱地安裝在同一泵軸上，使每兩個葉輪所產(chǎn)生的軸向力互相抵消，如圖1—29所示。這種方案流道復雜，造價較高。當級數(shù)較多時，由于各級泄漏情況不同和各級葉輪輪毅直徑不相同，軸向力也不能完全平衡，往往還需采用輔助平衡裝置。

圖1—29葉輪對稱布置圖

②平衡盤裝置因分段式多級離心泵葉輪沿一個方向裝在軸上，其總的軸向力很大，常在末級葉輪后面裝平衡盤來平衡軸向力。平衡盤裝置由裝在軸上的平衡盤和固定在泵殼上的平衡環(huán)組成，如圖1-30所示。在平衡盤5與平衡環(huán)4之間有一軸向間隙b，在平衡盤5與平衡套3之間有一徑向間隙b0，平衡盤5后面的平衡室與泵的吸人口用管子連通，這樣徑向間隙前的壓力是末級葉輪背面的壓力P2，平衡盤后的壓力是接近吸入口的壓力Pl。泵啟動后由多級泵末級葉輪流出來的高壓液體流過徑向間隙b0，壓力下降到P‵，由于壓力P‵＞Pl，就有壓力P‵一Pl作用在平衡盤5上，這個力就是平衡力，方向與作用在葉輪上的軸向力相反。離心泵工作時，當葉輪上的軸向力大于平衡盤5上的平衡力時，泵的轉子就會向吸入方向竄動，使平衡盤5的軸向間隙b0減小，增加液體的流體阻力，因而減少了泄漏量。泄漏量減少后，液體流過徑向間隙b0的壓力降減小，從而提高了平衡盤5前面的壓力p‵，即增加了平衡盤5上的平衡力。隨著平衡盤5向左移動，平衡力逐漸增加，當平衡盤5移動到某一個位置時，平衡力與軸向力相等，達到平衡。同樣，當軸向力小于平衡力時，轉子將向右移動，移動一定距離后軸向力與平衡力將達到新的平衡。由于慣性，運動著的轉子不會立刻停止在新的平衡位置上，而是繼續(xù)移動促使平衡破壞，造成轉子向相反方向移動的條件。泵在工作時，轉子永遠也不會停止在某一位置，而是在某一平衡位置左右軸向竄動。當泵的工作點改變時，轉子會自動地移到另一平衡位置進行軸向竄動。由于平衡盤有自動平衡軸向力的特點，因而得到廣泛應用。圖12—30多級泵的平衡盤裝置l末級葉輪；2尾段；3平衡套；4一平衡環(huán)；

5一平衡盤；6接吸入口的管孔4、離心泵的日常檢查內(nèi)容

安裝完后試泵前檢查內(nèi)容

泵運行中檢查內(nèi)容

泵備用時檢查內(nèi)容

泵檢修后試車時檢查內(nèi)容泵安裝完后的開車確認

完好檢查：檢查泵的部件、附件是否齊全，管路配管是否合乎要求，基礎是否牢固。

盤車：正向轉動泵軸2~3圈，確認轉動不受阻礙。

核對吸入條件：

確認軸封裝置：冷卻水及密封液暢通。

加注潤滑油脂：

灌泵、排氣：

高溫泵或低溫泵預冷或預熱：

緊固，易松動定期注脂，避免軸承燒損轉向確認內(nèi)容清晰，易被覆蓋如油漆定期清理，易堵塞油位正常定期檢查油質(zhì)，易含水及雜質(zhì)易泄漏測振測溫泵點檢檢查項目內(nèi)容措施各種儀表壓力、流量、液位、溫度、電流值記錄軸承溫度、聲響、振動記錄軸封泄漏發(fā)現(xiàn)問題，及時處理管路泄漏、振動發(fā)現(xiàn)問題，及時處理潤滑油油溫、油位、油質(zhì)發(fā)現(xiàn)問題，及時處理冷卻水流量、壓力、溫度發(fā)現(xiàn)問題，及時處理備用泵盤車定期管路泄漏發(fā)現(xiàn)問題，及時處理軸封泄漏發(fā)現(xiàn)問題，及時處理油位、油質(zhì)發(fā)現(xiàn)問題，及時處理防凍防凝發(fā)現(xiàn)問題，及時處理泵的日常檢查泵檢修后試車時檢查項目

部件完好情況

潤滑情況

盤車情況

工藝參數(shù)指標

儀表調(diào)試情況

試車方案與記錄泵部件常見故障

腐蝕：選用材料不合適或金屬成分不均勻。

磨損：液體中含有固體顆粒。

振動和噪音；汽蝕、不平衡、對中不良、基礎松動、部件摩擦。

性能故障；抽空、汽蝕、斷軸、葉輪腐蝕、介質(zhì)變化、磨損間隙大。

軸封故障：泄漏。

軸承故障：潤滑不良、部件疲勞。

泵安裝后運行前的準備

(1)向軸承箱加符合要求的潤滑油至特定位置處。

(2)在泵的吸入側裝一過濾器，防止在泵啟動時外介質(zhì)進入泵內(nèi)，同時在過濾器前后裝一壓力表，監(jiān)測過濾器可能堵塞而引起的壓力降。同時監(jiān)測吸入口壓力。

(3)確保出口閥門完全關閉。

(4)如有冷卻、沖洗、密封管路，確保其安裝正確。

(5)在裝聯(lián)軸器中間節(jié)前，確保電機轉向正確。在確定轉向后，安裝并緊固聯(lián)軸器螺栓并裝好護罩。

開車前

(1)如果提供可冷卻、沖洗和密封管路，則應打開管路上的閥門并確定管路合適的壓力和流量。

(2)當在冬天或低溫條件下操作時，在冷卻水管路加保溫伴熱以防管路凍裂。

(3)確保手動盤車時轉子運轉順暢，如聽見異常聲響，例如沙粒磨損的聲音或者轉子運動不順暢時，則將泵拆卸，檢查轉子部件如泵體口環(huán)和葉輪口環(huán)等。

(4)灌泵

確保吸入口閥門完全打開，手動盤車時往泵體里注滿介質(zhì)，將泵體內(nèi)的空氣和其他氣體從用戶自接管路的排氣閥排出、排盡。如果泵體上裝有排氣閥，則應將其打開。

(5)再一次手動盤車，確定轉子運轉順暢。

(6)將排氣閥關死。

備注1)

安裝一旁通管：其額定流量與數(shù)據(jù)表上一致，從而泵運轉力量不能低于最小穩(wěn)定流量，另一種方法是將出口旁管上的閥打開，這一點對于氣體壓力高的介質(zhì)尤其重要。

備注2)

如泵送介質(zhì)高于120℃，則泵啟動前必須暖泵。

開車1

(1)如果最小流量管路裝有閥門，請將其完全打開。

(2)確保吸入閥門完全打開，而排出閥門完全關閉。打開開關，四、五秒鐘后關掉開關。在此期間，確定轉向是正確的。排出管路上的排氣閥完全打開，并且確保泵體內(nèi)的氣體徹底排凈。開停2-3次，確保泵與主要轉子運行正常，不進行此項工作不允許泵運行。

(3)再一次打開開關。

打開排出閥門同時監(jiān)測排出壓力，然后讓泵持續(xù)運轉，有一要點須指出，既通過打開排出閥門而引起的流量增大將使吸入壓力發(fā)生變化。如果吸入壓力低于數(shù)據(jù)表上的值，則應查明原因并采取正確的措施。

(4)應避免下面這樣的操作，即當停車時泵內(nèi)介質(zhì)溫度升高，從而發(fā)生汽化，產(chǎn)生噪音和振動、腐蝕等現(xiàn)象的操作。而且，當泵送介質(zhì)為高汽化壓力介質(zhì)時，這樣的操作即使只有一分鐘，也不允許。同樣，噪音和振動增大和流量逐漸降低最佳效率點流量約一半時，也應停車。

開車2

(5)即使用上述相同方法開車（泵送介質(zhì)為高汽化壓力的碳氫化合物），排出壓力可能剛開始時上升，隨之又突然降低至接近于吸入壓力。這是為了防止泵運行出現(xiàn)上述現(xiàn)象而在吸入管路上裝上一個蒸汽閥從而引起的結果。此時應立即停車并用前述防范將泵體內(nèi)的氣體排盡，然后再一次開車。

(6)分別檢查泵與電機

在泵啟動時，電流、電壓、每一部分的潤滑油、轉動聲響、振動、排出壓力、吸入壓力等這些參數(shù)應監(jiān)測。

(7)為了防止外界雜質(zhì)在泵啟動時進入泵內(nèi)，在泵吸入側裝一過濾器，，在泵與過濾器間裝一壓力表，用來監(jiān)測在泵啟動時由于裝了過濾器而引起的壓力降。當過濾器被堵塞而使壓力降增大時，應該停車清洗過濾器。如果壓力降升高并且泵吸入壓力不足，此時泵可能已被燒壞。

(8)在泵啟動30-60分鐘后，再次確定上述（7）段各項，并且對軸承進行測溫。

正常運轉

不正常壓力、電流波動、振動、噪聲等都是機組異常的表現(xiàn)，確定原因并在早期就采取相應措施。

要求按如下各項詳細地做好日常記錄。

檢測條款：

(a) 吸入和排出壓力（參考泵數(shù)據(jù)表）

(b) 電流值與每次波動。

(c) 軸承溫度

(d) 油位

(e) 振動

(f) 噪聲

(g) 軸封狀況

泵運行時振動檢查

軸承潤滑油

透平油ISOVG46一般用于油浴潤滑系統(tǒng)。

初次運行300小時后，應更換潤滑油。

以后每三個月必須更換一次。

如果泵持續(xù)運轉，則每6個月更換一次潤滑油。

通過恒位油杯換油，合適油位約高于短水平管中心線7.2mm。備用泵的定期維護

(1)備用泵吸入閥門完全打開，泵內(nèi)充滿介質(zhì)并在泵上加上吸入壓力。.

如泵排出閥保持打開狀態(tài)，利用止回閥防止逆流現(xiàn)象發(fā)生，在此條件下重新啟動泵。

(2)環(huán)境溫度過低使備用泵輸送介質(zhì)凝固時，則應在泵排出側裝一逆流裝置（流量約1m3/h），并使其保持運行狀態(tài)。

(3)開車前暖泵

當輸送介質(zhì)溫度T≥120℃時必須暖泵，使暖泵介質(zhì)從泵體（通過排液孔）較低部位循環(huán)。

(4)每月都應檢查泵是否運轉正常。

在開車前，通過手動盤車確定轉子是否運轉順暢。

備用泵與主泵的維護周期一致。

如果泵運轉異常或泄漏，建議采取措施。

(5)如泵在寒冷條件下運行，則應打開排液閥和排氣閥，使泵體內(nèi)的介質(zhì)完全排盡，這有利于保護泵體。

當軸承體和泵蓋為水冷結構時，冷卻腔和管路里若有冷卻水則應排盡。

(6)如果泵需空閑一段時間，則應排盡泵體內(nèi)介質(zhì)，然后泵體內(nèi)表面涂上保護層，外部刷防銹油。

(7)確定每個月手動盤車時轉子運轉順暢。5、離心泵常見故障及處理

不上量

流量不足

電機超負荷

異常振動和噪音

軸承溫度高

泵體過熱

密封泄漏5.1不上量

灌泵不充分或排氣不完全。

吸入壓力與汽化壓力壓差太小。

吸入管路中充滿氣體。

轉速過低。

轉向錯誤。

系統(tǒng)總揚程大于設計揚程。

泵不適當?shù)牟⒙?lián)運行。

泵蓋漏氣。

電力不足。

閥門關閉。

5.2流量不足

泵與吸入管路不能充滿液體。

吸入壓力和蒸汽壓力差別太小。

介質(zhì)中有氣體或空氣。

吸入管路或密封腔內(nèi)有氣體。

吸入管漏氣。

密封腔漏氣。

轉速太慢。

轉向錯誤。

系統(tǒng)總揚程大于設計揚程。

介質(zhì)粘度值與設計時不一致。

葉輪外界進入的雜質(zhì)卡住。

泵體口環(huán)被觸碰。

葉輪損壞。

5.3電機超負荷

運轉速度過快。

轉向錯誤。

系統(tǒng)總揚程小于設計揚程。

特殊的重力，并且介質(zhì)的粘度與設計值不同。

轉動部分與固定部分有接觸。

泵體口環(huán)磨損。

機械密封/密封管包裝組裝不正確。5.4異常振動和噪音

泵或吸入管路未充滿介質(zhì)。

氣穴現(xiàn)象。

運轉能