離心泵基礎(chǔ)知識

1、.,2013年4月份新學(xué)員業(yè)務(wù)培訓(xùn),授課人：商俊平,時間：2013.4.3,.,離心泵基礎(chǔ)知識,.,目 錄,一、緒論 二、泵的定義和作用 三、離心泵的分類 四、離心泵的工作原理 五、離心泵的基本構(gòu)造及其作用 六、離心泵的性能參數(shù) 七、離心泵的型號及選用 八、離心泵的汽蝕及其危害 九、離心泵的汽敷現(xiàn)象 十、離心泵的基本操作及維護保養(yǎng),.,一、 緒 論,.,緒論,泵是用來輸送液體并提高其壓力的設(shè)備，它能夠?qū)⒁后w從低處送往高處，從低壓升為高壓，或者從一個地方送往另一個地方。 作為液體輸送設(shè)備，泵在國民經(jīng)濟的各個部門中得到了廣泛的應(yīng)用。如農(nóng)業(yè)的灌溉和排澇，城市的供排水，熱力發(fā)電廠的鍋爐給水，原油長途輸

2、送等。在化工生產(chǎn)中，由于原料、半成品、成品大多是液體，就需要用泵將它們從一個設(shè)備輸送到另一個設(shè)備，或從一個車間輸送到另一個車間，或從一個地方送往另一個地方，直至產(chǎn)品灌裝出廠，均需提供工藝所需的壓力和流量。 泵是維持化工生產(chǎn)連續(xù)性的重要設(shè)備之一，泵的正常運轉(zhuǎn)是保證生產(chǎn)正常進行的關(guān)鍵。如果泵發(fā)生了故障，就會影響生產(chǎn)，甚至使全廠處于停頓狀態(tài)。如果把管路比作人體的血管那么泵就好比是人體的心臟。,.,二、泵的定義和作用,.,泵的定義,泵的定義：通常把提升液體、輸送液體或使液體增加壓力 , 即把原動機的機械能變?yōu)橐后w的能量從而達到抽送液體目的的機器統(tǒng)稱為泵。,.,泵的作用,離心泵是一種水利機械，從原動機得

3、到能量，一部分用于克服泵轉(zhuǎn)動時所產(chǎn)生的阻力，大部分能量傳遞給液體，使液體具有一定的壓能和動能。,.,三、離心泵的分類,.,離心泵的分類,按工作葉輪數(shù)目分： 單級泵 ：泵軸上只有一個葉輪 多級泵 ：泵軸上有兩個或兩個以上的 葉輪 按工作壓力分： 低壓泵：壓力P2MPa 中壓泵：壓力2MPaP6MPa之間 高壓泵：壓力P6MPa,.,離心泵的分類,按葉輪進液方式分： 單側(cè)進液泵，又叫單吸泵：葉輪上只有一個進液口 雙側(cè)進液泵，又叫雙吸泵：葉輪兩側(cè)各有一個進液口 按泵軸位置分： 臥式泵：泵軸位于水平位置 立式泵：泵軸位于垂直位置,.,離心泵的分類,按葉輪出來的液體引向吸入室方式分： 蝸殼泵：液體從葉輪

4、出來后，直接進入 具有螺旋線形狀的泵殼 導(dǎo)葉泵：液體從葉輪出來后，進入它外面設(shè)置的導(dǎo)葉，之后進入下一級或出口管路,臥式離心泵和立式離心泵的區(qū)別？ 外形不同，即軸與水平面的相對位置不同。 占地空間不同，立式泵占地面積小。 維修難度不同，立式泵的維修難度大。 連接形式不同，立式泵自下而上疊加連接，臥式泵縱向排列于底座上。 功率不同，立式泵功率不宜做的太大（75Kw），臥式泵功率可以做很大。 一般小流量，高揚程用立式多級離心泵(建筑給水系統(tǒng)常用)，流量揚程比較均衡的一般選用立式單級離心泵，大流量低揚程選建議臥式泵。,.,圖片,單級單吸離心泵,.,圖片,單級雙吸離心泵：,.,圖片,多級離心泵,.,圖片

5、,立式離心泵：,.,四、泵的工作原理,.,離心泵工作原理,離心泵是根據(jù)離心原理設(shè)計的，高速旋轉(zhuǎn)的葉輪葉片帶動液體轉(zhuǎn)動，將液體甩出，從而達到輸送的目的。 離心力：由于物體旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生脫離旋轉(zhuǎn)中心的力。 離心原理：做圓周運動的物體，在合外力突然消失或者 合外力不足以提供所需的向心力時，將做逐漸遠離圓心 的運動。 利用離心運動的原理制成的機械，稱為離心機械。例如 離心分液器、離心節(jié)速器、離心式水泵、離心式調(diào)節(jié)閥離心球磨機等都是利用離心運動的原理。,.,離心泵在啟動之前，泵內(nèi)應(yīng)灌滿液體，此過程為罐泵。啟動后工作時，驅(qū)動機通過泵軸帶動葉輪旋轉(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；在離心力的作用下

6、，液體被甩向葉輪出口，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送到儲罐或工作地點。,離心泵工作原理：,.,離心泵的工作原理,在液體被甩向葉輪出口的同時，葉輪入口中心處形成低壓，從而在吸液管和葉輪中心處得液體之間產(chǎn)生了壓差；吸液罐中的液體在這個壓差的作用下不斷的經(jīng)吸入管路及泵的吸入室進入葉輪中。這樣，葉輪在旋轉(zhuǎn)的過程中，一面不斷的吸入液體，一面又不斷的給吸入的液體一定的能量，將液體排出。離心泵就是如此連續(xù)不斷的工作的。,.,離心泵工作原理,為什么要罐泵？ 罐泵的目的在于使泵產(chǎn)生抽吸液體必須的低壓或真空度。由于液體的密度比氣體的大的多，所以抽送液體產(chǎn)生的

7、離心力要比不罐泵抽送空氣產(chǎn)生的離心力大，這樣才能形成抽吸液體的真空度。,.,離心泵工作原理,離心泵工作過程：,.,離心泵工作原理,.,離心泵工作原理,.,多級離心泵,.,離心泵工作原理,.,五、離心泵基本構(gòu)造及其作用,.,離心泵基本構(gòu)造及其作用,單級臥式離心泵的結(jié)構(gòu)：,1 軸 2 機封 3 擴壓管 4 葉輪 5 吸入室 6 口環(huán) 7 蝸殼,.,離心泵基本構(gòu)造及其作用,單級雙吸離心泵的基本結(jié)構(gòu)：,.,離心泵基本構(gòu)造及其作用,單級立式離心泵的簡單結(jié)構(gòu)：,.,離心泵基本構(gòu)造及其作用,離心泵的主要部件： 葉輪 它是離心泵內(nèi)傳遞能量給液體的唯一元件，葉輪用鍵固定于軸上，隨軸由原動機帶動旋轉(zhuǎn)，通過葉片把原

8、動機的能量傳給液體。 葉輪的作用是將原動機的機械能直接傳給液體，以增加液體的靜壓能和動能(主要增加靜壓能)。,.,離心泵基本構(gòu)造及其作用,葉輪有開式、半閉式和閉式三種，如圖所示。 開式葉輪在葉片兩側(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，效率較低，輸送的液體壓力不高；半閉式葉輪在吸入口一側(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；閉式葉輪在葉片兩側(cè)有前后蓋板，效率高，適用于輸送不含雜質(zhì)的清潔液體。一般的離心泵葉輪多為此類,.,離心泵基本構(gòu)造及其作用,泵體 即泵的殼體，包括吸入室和壓液室。 吸入室 : 它的作用是使液體均勻地流進葉輪。 壓液室

9、: 它的作用是收集液體，并把它送入下級葉輪或?qū)蚺懦龉?，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(dǎo)葉兩種形式。,.,離心泵基本構(gòu)造及其作用,泵軸 軸是傳遞機械能的主要部件，將原動機的扭矩通過它傳給葉輪。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。,.,離心泵基本構(gòu)造及其作用,軸承 是套在泵軸上支撐軸的部件，有滾動軸承和滑動軸承之分，滾動軸承結(jié)構(gòu)簡單，摩擦力較小，可以減少啟動時的摩擦損失，并能保證泵軸晃動量小，因而密封的徑向間隙較小，從而降低泄露損失，提高容積效率。

10、,.,離心泵基本構(gòu)造及其作用,滾動軸承：是在承受載荷和彼此相對運動的零件間有滾動體作滾動運動的軸承；是將運轉(zhuǎn)的軸與軸座之間的滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦，從而減少摩擦損失的一種精密的機械元件。滾動軸承一般由外圈，內(nèi)圈，滾動體和保持架組成。一般見到的都是滾動軸承，應(yīng)用于較小的機械，承受較低的載荷。 1.外圈裝在軸承座孔內(nèi)，一般不轉(zhuǎn)動 2.內(nèi)圈裝在軸頸上，隨軸轉(zhuǎn)動 3.滾動體滾動軸承的核心元件 4.保持架將滾動體均勻隔開，避免摩擦,.,離心泵基本構(gòu)造及其作用,滾動軸承：,.,離心泵基本構(gòu)造及其作用,滑動軸承：在滑動摩擦下工作的軸承。在液體潤滑條件下，滑動表面被潤滑油分開而不發(fā)生直接接觸，還可以大大減小摩擦

11、損失和表面磨損，油膜還具有一定的吸振能力。滑動軸承一般用于大型機械，承受的載荷較大，用軸承瓦來減少磨損，軸承瓦可以更換的。,.,離心泵基本構(gòu)造及其作用,滑動軸承：,.,離心泵基本構(gòu)造及其作用,軸封 由于泵軸轉(zhuǎn)動而泵殼固定不動，在軸和泵殼的接觸處必然有一定間隙。為避免泵內(nèi)高壓液體沿間隙漏出，或防止外界空氣從相反方向進入泵內(nèi)，必須設(shè)置軸封裝置。 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。 軸封的形式有帶骨架的橡膠密封、填料密封和機械密封。目前主要采用機械密封。,.,離心泵基本構(gòu)造及其作用,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

12、在流體壓力和補償機構(gòu)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。,.,離心泵基本構(gòu)造及其作用,常用機械密封結(jié)構(gòu)如圖所示：,1靜止環(huán)（靜環(huán)） 2旋轉(zhuǎn)環(huán)（動環(huán)） 3彈性元件 4彈簧座 5緊定螺釘 6旋轉(zhuǎn)環(huán)輔助密封圈 7防轉(zhuǎn)銷 8靜止環(huán)輔助密封圈 9壓蓋,.,離心泵基本構(gòu)造及其作用,軸承箱 軸承的作用是對泵軸進行支撐，實質(zhì)是能夠承擔(dān)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。,.,離心泵基本構(gòu)造及其作用,軸承的潤滑要求： 離心泵大部分采用滾動軸承，而滾動軸承各元件（滾動體、內(nèi)外圈、保持

13、架）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，油質(zhì)一定要合格，在油槽潤滑中，軸承部分浸在油中，油浸潤高度以沒過軸承底的50為宜。如果超過50，過量的油渦流會使油溫上升，油溫升高會加速潤滑油脂的氧化，使其變質(zhì)從而降低潤滑性能；如果低于50，則油對軸承的沖洗作用降低，潤滑效果不好。,.,六、離心泵的性能參數(shù),.,離心泵的性能參數(shù),離心泵的主要工作參數(shù)有：流量、揚程、功率、效率、轉(zhuǎn)速和汽蝕余量等。 流量 流量也稱排

14、量，是泵在單位時間內(nèi)排出液體的數(shù)量?？梢杂皿w積流量和質(zhì)量流量兩種單位表示。 體積流量用Q表示，其常用單位是m3/h，m3/s或L/s。 質(zhì)量流量用M表示，其常用單位是Kg/h或Kg/s. 質(zhì)量流量M與體積流量之間的關(guān)系： M= Q 式中 液體密度 Kg/m3,.,離心泵的性能參數(shù),揚程 泵的揚程是指單位質(zhì)量液體從泵進口到泵出口的能頭增加值，也就是單位質(zhì)量的液體通過泵以后獲得能量的大小。常用符號H表示，單位為J/Kg，在生產(chǎn)實際中，泵的揚程習(xí)慣用被輸送液體的液柱高度表示，亦可用壓力來表示揚程，單位為Pa。 壓力與揚程的換算： Pa= g h,.,離心泵的性能參數(shù),轉(zhuǎn)數(shù) 泵軸每分鐘旋轉(zhuǎn)的次數(shù)，常用

15、符號n表示，單位為r/min. 功率 單位時間內(nèi)泵對液體所作的功，用N表示，單位有W或KW。 泵的功率分輸入的軸功率N軸（原動機的有效功率）和輸出的有效功率Ne。有效功率表示在單位時間內(nèi)泵輸送出去的液體從泵中所獲得有效能頭。 泵的有效功率為： N= HQ/1000,.,離心泵的性能參數(shù),效率 泵的效率等于有效功率和軸功率之比，是衡量離心泵工作經(jīng)濟性的指標(biāo)，用符號表示。表達式為： = Ne / N軸100%,.,離心泵的性能參數(shù),離心泵的特性曲線 當(dāng)轉(zhuǎn)速一定時， H、N、與Q的關(guān)系曲線。,.,離心泵的性能參數(shù),H,泵特性曲線,管路特性曲線,工作點,Q,離心泵的工作點,.,七、離心泵的型號及選用,

16、.,離心泵的型號及選用,離心泵的型號 各類離心泵已實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化，并依照用途的不同實現(xiàn)了系列化，以一個或幾個漢語拼音字母作為系列代號。在每一系列內(nèi)，又有各種不同的規(guī)格我國泵類產(chǎn)品型號的編制主要由三個部分組成. I 代表泵主要尺寸規(guī)格，用數(shù)字表示（一般為泵的吸入口直徑）單位為mm 或in II代表泵的形式或特征，用漢語拼音字母表示。 B表示單吸懸臂式離心泵，S 表示單級雙吸離心泵；D 表示分段式多級離心水泵F 表示耐腐蝕泵；Y 表示單級離心式油泵，YS 表示雙吸式油泵等 III代表泵參數(shù)，用數(shù)字表示；例如揚程（單位為m）及級數(shù)等。 有的泵在III后還帶字母A，B或C 表示在泵中裝有切割過的葉輪。,

17、.,離心泵的型號及選用,離心泵基本形式標(biāo)號：,.,離心泵的型號及選用,例如： 32SH-19A 表示吸人口直徑32 英寸，泵的比轉(zhuǎn)速為190，葉輪經(jīng)第一次切割的單級雙吸式離心水泵 2DG10J 2表示設(shè)計序號，DG表示多級鍋爐給水泵，10J表示為10級泵。,.,離心泵的型號及選用,IS 150 125 -400 150 D 605 15 0AY150-2B 57 A ,吸入口直徑mm,出口直徑mm,葉輪名義尺寸,吸口直徑mm,多級泵,揚程m,吸口直徑英寸,單級單吸泵,第一次切 割,揚程 m,油泵,級數(shù),.,離心泵的型號及選用,.,離心泵的型號及選用,.,離心泵的型號及選用,離心泵的選用 在石油

18、產(chǎn)品的儲運集輸生產(chǎn)中，根據(jù)工藝要求選擇離心泵時，應(yīng)考慮一下幾點： 1、必須滿足生產(chǎn)工藝提出的流量、揚程及輸送油品性質(zhì)的要求。 2、離心泵應(yīng)有良好的吸入性能，為保證正常運轉(zhuǎn)，常相應(yīng)的采用罐注頭或正壓吸入措施。 3、泵的工作范圍廣，即工況變化時仍能在高效區(qū)工作。 4、泵的尺寸小，質(zhì)量輕，結(jié)構(gòu)合理，成本低。 5、滿足其他特殊要求，如防爆、抗腐蝕等。,.,八、離心泵的汽蝕及其危害,離心泵的汽蝕及其危害,汽蝕現(xiàn)象： 液體在一定溫度下，降低壓力至該溫度下的汽化壓力時，液體便會汽化。同理，當(dāng)離心泵葉輪入口處得液體壓力Pk降低到該溫度下液體的汽化壓力Pv時，液體就會汽化；汽化時產(chǎn)生的氣泡，流動到高壓處時，其體

19、積減小以致破滅。這種由于壓力上升氣泡消失在液體中的現(xiàn)象稱為潰滅；于此同時，溶解在液體內(nèi)的氣體從液體中逸出，形成大量的小氣泡，即產(chǎn)生空化。 離心泵在運轉(zhuǎn)中，若其過流部分的局部區(qū)域（通常是葉輪葉片進口稍后的某處）因為種種原因，抽送液體的絕對壓力降低到當(dāng)時溫度下的液體汽化壓力時，液體便在該處開始汽化，產(chǎn)生大量蒸汽，形成氣泡，當(dāng)含有大量氣泡的液體向前經(jīng)葉輪內(nèi)的高壓區(qū)時，氣泡周圍的高壓液體致使氣泡急劇地縮小以至破裂。在氣泡凝結(jié)破裂的同時，液體質(zhì)點以很高的速度填充空穴，在此瞬間產(chǎn)生很強烈的水擊作用，并以很高的沖擊頻率打擊金屬表面，沖擊應(yīng)力可達幾百至幾千個大氣壓，沖擊頻率可達每秒幾萬次，嚴(yán)重時會將器壁擊穿。

20、這種現(xiàn)象稱為汽蝕。,.,離心泵的汽蝕及其危害,汽蝕過程： 低壓區(qū)產(chǎn)生氣泡高壓區(qū)氣泡破裂水力沖擊發(fā)生振動、噪音，對部件產(chǎn)生麻點、蜂窩狀的破壞現(xiàn)象。,.,離心泵的汽蝕及其危害,.,離心泵的汽蝕及其危害,癥狀： 噪聲大、泵體振動，流量、壓頭、效率都明顯下降后果： 危害： 高頻沖擊、高溫腐蝕加之機械剝蝕同時作用，使葉片表面產(chǎn)生一個個凹穴，呈海綿狀、溝槽狀、魚鱗狀等，嚴(yán)重時，整個葉片和前后蓋板都有這種現(xiàn)象，甚至將葉片和蓋板蝕穿。,.,離心泵的汽蝕及其危害,產(chǎn)生汽蝕的原因： 1、吸入壓力降低，吸入高度過高，吸入管路的阻力過大，處于高原大氣壓降低等因素 2、吸水管路堵塞或進口閥未開啟 3、泵的倒灌高度不夠

21、4、水溫過高，超過吸入口壓力對應(yīng)的飽和溫度； 5、出口閥開度太小；,.,離心泵的汽蝕及其危害,防止措施： 1、改善離心泵的吸入條件， 減小幾何吸上高度 （或增加幾何倒灌高度） 2、減小吸入損失，為此可以設(shè)法增加管徑，盡量減小管路長度，彎頭和附件等 3、對有調(diào)速裝置的離心泵，適當(dāng)降低泵的轉(zhuǎn)速 4、 在同樣轉(zhuǎn)速和流量下，盡量采用雙吸泵，減小進口流速，泵不易發(fā)生汽蝕 5、通過關(guān)小離心泵的出口開度，降低泵的流量 6、葉輪泵蓋等易蝕部件盡量使用耐汽蝕材料,.,九、離心泵的氣敷現(xiàn)象,.,氣縛現(xiàn)象： 如果離心泵在啟動前泵殼內(nèi)充滿的是氣體，則啟動后葉輪中心氣體被拋出時不能在該處形成足夠大的真空度，這樣槽內(nèi)液體

22、便不能被吸上。這一現(xiàn)象稱為氣縛。 產(chǎn)生原因： 當(dāng)泵殼內(nèi)存在空氣，因空氣的密度比液體的密度小的多而產(chǎn)生較小的離心力，貯槽液面上方與泵吸入口之間的壓力差不足于將貯槽內(nèi)液體壓入泵內(nèi)，從而使離心泵不能輸送液體。,離心泵的氣敷現(xiàn)象,.,離心泵的氣敷現(xiàn)象,解決途徑： 1、罐泵 讓泵吸入管路內(nèi)充滿液體 2、排空 排盡泵體內(nèi)的空氣,.,十、離心泵的基本操作及維護保養(yǎng),.,離心泵的基本操作及維護保養(yǎng),啟泵操作 （1） 檢查泵及出、入口管線的各部件，如閥門、法蘭、地腳螺釘、接地線、防護罩、聯(lián)軸器等是否緊固。 （2）檢查溫度計和壓力表等是否完好，看是否正常好用。 （3）檢查潤滑油是否符合標(biāo)準(zhǔn)（油面應(yīng)在視窗的1/22

23、/3處）。 （4）盤泵，檢查泵的轉(zhuǎn)動情況，是否有不正常的聲音。 （5）放空，打開泵的入口閥，排除泵內(nèi)存氣，使泵內(nèi)允滿液體，然后關(guān)嚴(yán)放空閥。 （6）聯(lián)系班長等相關(guān)崗位人員，做好啟泵準(zhǔn)備。,.,離心泵的基本操作及維護保養(yǎng),（7）按啟動按鈕起動泵，待電流、轉(zhuǎn)數(shù)正常后，再緩慢打開泵的出口閥。 注意：不要使泵在出口閥關(guān)閉狀態(tài)下長時間運轉(zhuǎn)，一般不超過三分鐘。否則，液體在泵中強制循環(huán)溫度升高，易生氣泡，使泵汽化。 （8）等到離心泵運轉(zhuǎn)正常后，方可離開，并做好記錄。,.,離心泵的基本操作及維護保養(yǎng),為什么要盤泵？ 盤泵的目的為了檢查有無不正常的現(xiàn)象，如轉(zhuǎn)動零件卡住、雜物堵住、零件銹住、泵內(nèi)介質(zhì)凝固、填料過緊、

24、軸彎曲變形等問題。 盤泵檢查時，憑感覺使其轉(zhuǎn)動的輕重是否均勻，有無異常聲音。,.,離心泵的基本操作及維護保養(yǎng),離心泵停車： 1、慢慢關(guān)閉出口閥門。 2、切斷電源。 3、關(guān)閉泵的進出口閥。 4、做好記錄 5、定時盤車、檢查機械、電機及安全裝置,.,離心泵的基本操作及維護保養(yǎng),離心泵的倒換： （1）對待啟用泵做好起動泵前的各種準(zhǔn)備后，打開進口閥，引入液體，排凈泵內(nèi)氣體。 （2）啟動后，待泵的轉(zhuǎn)速、聲音、泵出口壓力等正常后再緩慢打開出口閥 （3）當(dāng)投用泵轉(zhuǎn)送、壓力平穩(wěn)時關(guān)閉運行泵的出口閥。 （4）待停泵停泵斷電后按停泵要求做好相關(guān)工作。 （5）盡量減少因倒換泵造成的流量、壓力的波動，維持生產(chǎn)的正 常進行。,.,離心泵的基本操作及維護保養(yǎng),