常用化工機(jī)械原理、結(jié)構(gòu)、檢維修注.doc

1、一、泵的分類與用途1、泵的分類離心泵葉片式軸流泵漩渦泵往復(fù)泵：活塞泵、柱塞泵、隔膜泵泵容積式回轉(zhuǎn)泵：齒輪泵、螺桿泵、滑片泵其他類型泵：噴射泵、真空泵1）、容積泵：依靠工作室容積的連續(xù)改變而提高液體壓力達(dá)到輸送液體的目的（如：往復(fù)泵、齒輪泵等）。2）、葉片泵：依靠旋轉(zhuǎn)的葉輪在旋轉(zhuǎn)過程中，由于葉片和液體的相互作用，葉片將機(jī)械能傳給液體，使液體的壓力能增加，達(dá)到輸送液體的目的（如離心泵）。3）、流體動力作用泵：它是利用一種帶壓的工作流體在泵內(nèi)通過，從而達(dá)到輸送另一種液體的目的（如：噴射泵）。2、泵的用途泵是一種輸送流體的通用機(jī)械，在石油、化工裝置中原料、回流、中間產(chǎn)品、溶劑等液體、氣體的輸送、循環(huán)和

2、增壓等都需泵來完成。由于各個(gè)裝置工藝的不同，所需泵的形式和數(shù)量也不同，每個(gè)裝置少則1020 臺泵，多則100150 臺泵。如果沒有泵，裝置中物料加熱、反應(yīng)、分離等工藝過程就無法進(jìn)行?？梢姳迷谑突ぱb置中占有重要地位。在各種泵中，以離心泵應(yīng)用最為廣泛，由于它的流量、揚(yáng)程及性能范圍均較大，并具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、操作平穩(wěn)、維修方便等優(yōu)點(diǎn)，所以占化工生產(chǎn)用泵的80%以上。二、離心泵的工作原理1 、離心泵的工作原理葉輪安裝在泵殼2 內(nèi)，并緊固在泵軸3 上，泵軸由電機(jī)直接帶動。泵殼中央有一液體吸入 4 與吸入管5 連接。液體經(jīng)底閥6 和吸入管進(jìn)入泵內(nèi)。泵殼上的液體排出口8 與排出管 9連接。在

3、泵啟動前，泵殼內(nèi)灌滿被輸送的液體；啟動后，啟動后，葉輪由軸帶動高速轉(zhuǎn)動，葉片間的液體也必須隨著轉(zhuǎn)動。在離心力的作用下， 液體從葉輪中心被拋向外緣并獲得能量，以高速離開葉輪外緣進(jìn)入蝸形泵殼。在蝸殼中， 液體由于流道的逐漸擴(kuò)大而減速，又將部分動能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能，最后以較高的壓力流入排出管道，送至需要場所。 液體由葉輪中心流向外緣時(shí)， 在葉輪中心形成了一定的真空，由于貯槽液面上方的壓力大于泵入口處的壓力，液體便被連續(xù)壓入葉輪中?？梢?，只要葉輪不斷地轉(zhuǎn)動，液體便會不斷地被吸入和排出。2 、氣縛現(xiàn)象當(dāng)泵殼內(nèi)存有空氣，因空氣的密度比液體的密度小得多而產(chǎn)生較小的離心力。從而，貯槽液面上方與泵吸入口處之壓力差不

4、足以將貯槽內(nèi)液體壓入泵內(nèi)，即離心泵無自吸能力，使離心泵不能輸送液體，此種現(xiàn)象稱為“氣縛現(xiàn)象 ”。為了使泵內(nèi)充滿液體，通常在吸入管底部安裝一帶濾網(wǎng)的底閥，該底閥為止逆閥，濾網(wǎng)的作用是防止固體物質(zhì)進(jìn)入泵內(nèi)損壞葉輪或防礙泵的正常操作。三、離心泵的主要部件主要部件有葉輪、泵殼和軸封裝置。1、 葉輪葉輪的作用是將原動機(jī)的機(jī)械能直接傳給液體，以增加液體的靜壓能和動能靜壓能 )。葉輪一般有612 片后彎葉片。葉輪有開式、半閉式和閉式三種，如圖22 所示。(主要增加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

5、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。葉輪有單吸和雙吸兩種吸液方式。2、 泵殼作用是將葉輪封閉在一定的空間，以便由葉輪的作用吸入和壓出液體。泵殼多做成蝸殼形，故又稱蝸殼。 由于流道截面積逐漸擴(kuò)大，故從葉輪四周甩出的高速液體逐漸降低流速，使部分動能有效地轉(zhuǎn)換為靜壓能。泵殼不僅匯集由葉輪甩出的液體，同時(shí)又是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換裝置。3、 軸封裝置作用是防止泵殼內(nèi)液體沿軸漏出或外界空氣漏入泵殼內(nèi)。常用軸封裝置有填料密封和機(jī)械密封兩種。填料一般用浸油或涂有石墨的石棉繩。機(jī)械密封主要的是

6、靠裝在軸上的動環(huán)與固定在泵殼上的靜環(huán)之間端面作相對運(yùn)動而達(dá)到密封的目的四、離心泵的分類1、 離心泵的分類：離心泵分類形式很多按流體吸入葉輪的方式分類：單吸式泵和雙吸式泵按級數(shù)分類：單級泵和多級泵按主軸的安放情況分類：臥式泵、立式泵和斜式泵五、離心泵的性能參數(shù)及工作原理、離心泵的性能參數(shù)流量流量是泵在單位時(shí)間內(nèi)輸送出去的液體量。用qv 表示容積流量，單位是m3/s，用 q m表示質(zhì)量流量，單位是kg/s。其中： qm = qv。揚(yáng)程揚(yáng)程是單位重量液體從泵進(jìn)口處到泵出口處能量的增值，也就是 1N 液體通過泵獲得的有效能量。其單位是N*m/N=m ，即泵抽送液體的液柱高度。揚(yáng)程主要體現(xiàn)在液體壓力的提

7、高。轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速是泵軸單位時(shí)間的轉(zhuǎn)數(shù)，一般用n 表示，單位是r/min 。汽蝕余量汽蝕余量又叫靜正吸頭，是表示汽蝕性能的主要參數(shù)，一般用 NPSH表示，單位是 m。功率泵的功率通常指輸入功率，即原動機(jī)傳到泵軸上的軸功率，用N 表示，單位是W 或KW。效率泵的有效功率用Ne 表示，它是單位時(shí)間內(nèi)從泵中輸送出去的液體在泵中獲得的有效能量， Ne=gqvH。泵的效率為有效功率和軸功率之比，即=Ne/N 。它反應(yīng)了泵中能量的損失程度。泵中的損失一般可分為：容積損失（流量泄漏所造成的能量損失）、流動損失、機(jī)械損失（軸承、密封裝置和輪盤的摩擦損失）。、離心泵的工作原理離心泵在啟動前，應(yīng)關(guān)閉出口閥門，泵內(nèi)灌滿液

8、體，此過程稱為灌泵。工作時(shí)啟動原動機(jī)使葉輪旋轉(zhuǎn)，葉輪中的葉片驅(qū)使液體一起旋轉(zhuǎn)從而產(chǎn)生離心力，使液體沿葉片流道甩向葉輪出口，經(jīng)蝸殼送入打開出口閥門的排出管。液體從葉輪中獲得機(jī)械能使壓力能和動能增加，依靠此能量使液體達(dá)到工作地點(diǎn)。在液體不斷被甩出的同時(shí)，葉輪入口處就形成了低壓。在吸液池和葉輪入口中心線的液體之間就產(chǎn)生了壓差，吸液池中液體在這個(gè)壓差作用下，便不斷的經(jīng)吸入管路及泵的吸入室進(jìn)入葉輪之中，從而使離心泵連續(xù)的工作。六、離心泵的汽蝕現(xiàn)象1、汽蝕發(fā)生的機(jī)理離心泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，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(dāng)葉輪葉片入口附近壓力

9、小于等于液體輸送溫度下的飽和蒸汽壓力時(shí)，液體就汽化。 同時(shí)，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(dāng)汽泡隨液體流到葉道內(nèi)壓力較高處時(shí)，外面的液體壓力高于汽泡內(nèi)的汽化壓力，則汽泡會凝結(jié)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（有的可達(dá)數(shù)百個(gè)大氣壓）。這不僅阻礙流體的正常流動，更為嚴(yán)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(dá)20003000Hz），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(jié)時(shí)放出的能量（局部溫度可達(dá) 200300

10、），還會形成熱電偶并產(chǎn)生電解，對金屬起電化學(xué)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(jié)、沖擊，形成高壓、高溫、高頻率的沖擊載荷，造成金屬材料的機(jī)械剝裂與電化學(xué)腐蝕破壞的綜合現(xiàn)象稱為汽蝕。2、汽蝕的嚴(yán)重后果汽蝕是水力機(jī)械的特有現(xiàn)象，它帶來許多嚴(yán)重的后果。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(diǎn)， 繼而表面呈現(xiàn)槽溝狀、蜂窩狀、魚鱗狀的裂痕，嚴(yán)重時(shí)造成葉片或葉輪前后蓋板穿孔，甚至葉輪破裂， 造成嚴(yán)重事故。 因而汽蝕嚴(yán)重影響到泵的安全運(yùn)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(yán)重的干擾，使

11、泵的性能下降，嚴(yán)重時(shí)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(shí)，液體互相撞擊并撞擊壁面，會產(chǎn)生各種頻率的噪音。嚴(yán)重時(shí)可以聽到泵內(nèi)有“噼啪”的爆炸聲，同時(shí)引起機(jī)組的振動。而機(jī)組的振動又進(jìn)一步足使更多的汽泡產(chǎn)生和潰滅，如此互相激勵，導(dǎo)致強(qiáng)烈的汽蝕共振，致使機(jī)組不得不停機(jī)，否則會遭到破壞。汽蝕也是水力機(jī)械向高流速發(fā)展的巨大障礙，應(yīng)為流體流速愈高，會使壓力變得愈低，更易汽化發(fā)生汽蝕。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、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(jìn)入。七、常見離心泵故

12、障原因及排除方法故障現(xiàn)象可能產(chǎn)生的原因排除方法1.水泵不出水a(chǎn).進(jìn)出口閥門未打開， 進(jìn)出管路a.檢查，去除阻塞物。阻塞，葉輪流道阻塞。b.調(diào)整電機(jī)方向，緊固電機(jī)接線。c.擰緊各密封面，排除空氣b.電機(jī)運(yùn)行方向不對， 電機(jī)缺相d.打開泵上蓋或打開排氣閥，排盡空氣。轉(zhuǎn)速很慢。e.停機(jī)檢查、調(diào)整（并網(wǎng)自來水管和帶吸程使c. 吸入管漏氣。用易出現(xiàn)此現(xiàn)象）d.泵沒灌滿液體，泵腔內(nèi)有空f.減少管路彎道，重新選泵氣。e.進(jìn)口供水不足，吸程過高，底閥漏水。f.管路阻力過大，泵選型不當(dāng)。2.水泵流量不足a.先按 1.原因檢查a.先按 1.排除b.管道、泵葉輪流道部分阻塞，b.去除阻塞物，重新調(diào)整閥門開度。水垢沉

13、積。c.穩(wěn)壓c.電壓偏低。d.更換葉輪。d.葉輪磨損3.功率過大4.雜音振動5.電機(jī)發(fā)熱6.水泵漏水a(chǎn).超過額定流量使用。b.吸程過高c.泵軸承磨損。a.管路支撐不穩(wěn)b.液體混有氣體。c.產(chǎn)生汽蝕。d.軸承損壞。e.電機(jī)超載發(fā)熱運(yùn)行a.流量過大，超載運(yùn)行。b.碰擦。c.電機(jī)軸承損壞。d.電壓不足。a.機(jī)械密封磨損。b.泵體有砂孔或破裂。c.密封面一平整。d.安裝螺栓松懈。a.調(diào)節(jié)流量關(guān)小出口閥門。b.降低吸程c.更換軸承。a.穩(wěn)固管路b.提高吸入壓力、排氣c.降低真空度。d.更換軸承。e.調(diào)整按 5a.關(guān)小出口閥。b.檢查排除。c.更換軸承。d.穩(wěn)壓。a.更換。b.焊補(bǔ)或更換。c.修整。d.堅(jiān)

14、固。7. 軸承發(fā)熱8、出口壓力表指示有壓力，泵出水很少或不出水。軸承缺油或油粘度太大影響潤加油。 換好油或粘度小的油。更換軸承。 調(diào)整泵滑。軸承磨損間隙過大。泵與電和電機(jī)，保證同心機(jī)不同心出水管阻力大。 轉(zhuǎn)向不對。 葉輪檢查底閥活門靈活性，除掉堵塞物。 盡量使吸堵塞。轉(zhuǎn)速不夠水管路簡單。降低吸水高度。9、出口壓力表指出水管阻力大。 轉(zhuǎn)向不對。 葉輪降低管阻。檢查電機(jī)轉(zhuǎn)向。除去葉輪堵塞物。示有壓力，泵出水堵塞。轉(zhuǎn)速不夠。增加轉(zhuǎn)速。很少或不出水。10、泵消耗功率過填料壓得過緊， 填料室發(fā)熱。 葉放松填料壓蓋。 更換葉輪。 關(guān)小閘閥， 減小流大輪磨損。泵供水量過大量。吸水管阻力過大。吸水高度過11、

15、泵內(nèi)聲音反大。有空氣進(jìn)入吸水管。 汲送液檢查吸水管有無堵塞。清理底閥， 降低液體溫體的溫度過高。常，泵不出水度或降低吸水高度。八、離心泵的啟動、運(yùn)行與維護(hù)（一）、啟動與運(yùn)行1）. 全開進(jìn)口閥門，關(guān)閉吐出管路閥門。2）. 接通電源，當(dāng)泵達(dá)到正常轉(zhuǎn)速后，再逐漸打開吐出管路上閥門，并調(diào)節(jié)到所需工況。3）. 注意觀察儀表讀數(shù)，檢查軸封泄漏情況，正常時(shí)機(jī)械密封泄漏，3 滴/ 分，檢查電機(jī)、軸承處溫升 70度，如果發(fā)現(xiàn)異常情況，應(yīng)及時(shí)處理（二）、停車1. 逐漸關(guān)閉吐出管路閥門，切斷電源；2. 關(guān)閉進(jìn)口閥門；3. 如環(huán)境溫度低于 0 度，應(yīng)將泵內(nèi)液體放盡，以免凍裂；4. 如長期停用，應(yīng)將泵拆卸清洗，包裝保管

16、。（三）維護(hù)與保養(yǎng)A、運(yùn)行中的維護(hù)和保養(yǎng)1. 水管路必須高度密封；2. 禁止泵在汽蝕狀態(tài)下長期運(yùn)行；3. 禁止泵在流量運(yùn)行時(shí)，電機(jī)超電流長期運(yùn)行；4. 定時(shí)檢查泵運(yùn)行時(shí)，電機(jī)超電流長期運(yùn)行；5. 泵在運(yùn)行過程中應(yīng)有專人看管，以免發(fā)生意外；6. 泵每運(yùn)行500 小時(shí)應(yīng)對軸承進(jìn)行加油。電機(jī)功率大于11KW 配有加油裝置，可用高壓油槍直接注入，以保證軸承潤滑優(yōu)良；7. 泵進(jìn)行長期運(yùn)行后，由于機(jī)械磨損，使機(jī)組噪聲及振動增大時(shí)，應(yīng)停車檢查，必要時(shí)可更換易損零件及軸承，機(jī)組大修期一般為一年。B、機(jī)械密封維護(hù)與保養(yǎng)1. 機(jī)械密封潤滑應(yīng)清潔無固體顆粒；2. 嚴(yán)禁機(jī)械密封在干磨情況下工作；3. 起動前應(yīng)盤動泵（

17、電機(jī)）幾圈，以免突然起動造成密封環(huán)斷裂損壞故障現(xiàn)象發(fā)生原因處理措施端面寬度過大減小端面寬度、降低彈簧壓力端面比壓過大降低端面比壓機(jī)械密封發(fā)生振動靜環(huán)面粗糙提高端面光潔度動、發(fā)熱、發(fā)煙、摩擦副配對不當(dāng)更換動靜環(huán)、合理配對泄出、 磨損、 生成物冷卻效果不好、潤滑惡化加強(qiáng)冷卻措施、改善潤滑條件端面耐腐蝕、耐高溫不良更換耐腐蝕、耐高溫的動靜環(huán)間歇性泄漏轉(zhuǎn)子軸向竄動量太大、 動環(huán)來不及補(bǔ)償位移調(diào)整軸向竄動量泵本身操作不平穩(wěn)、壓力變動穩(wěn)定泵的操作壓力泵軸振動嚴(yán)重停車檢修，解決軸的竄動問題密封定位不準(zhǔn)、摩擦副未貼緊調(diào)整定位經(jīng)常性泄漏摩擦表面損傷或摩擦面不平更換或研磨摩擦面密封圈與動環(huán)未貼緊檢查或更換密封面彈

18、簧力不夠或彈簧力偏心調(diào)整或更換彈簧端蓋固定不正、產(chǎn)生偏移調(diào)整端蓋緊固螺釘與軸垂直摩擦副損壞斷裂檢查更換動、靜環(huán)固定環(huán)發(fā)生轉(zhuǎn)動更換密封圈固定靜環(huán)嚴(yán)重泄漏動環(huán)不能沿軸向浮動檢查彈簧力和止推環(huán)是否卡住彈簧斷掉換彈簧防轉(zhuǎn)銷斷掉或失去作用換防轉(zhuǎn)銷摩擦面有結(jié)焦或水垢產(chǎn)生清洗密封件停用后重新開動彈簧間有結(jié)晶或固體粒子-時(shí)泄漏-動環(huán)或止推環(huán)卡住摩擦副表面磨損彈簧力過大端面比壓過大更換彈簧過快密封介質(zhì)不清潔加過濾裝置彈簧壓縮量過大調(diào)整彈簧九、離心泵的選用原則及步驟（一）選用原則泵是一種面大量廣的通用型機(jī)械設(shè)備，它廣泛地應(yīng)用于石油、化工、電力冶金、礦山、選船、輕工、農(nóng)業(yè)、民用和國防各部門，在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地

19、位。據(jù)79 年統(tǒng)計(jì)，我國泵產(chǎn)量達(dá)萬臺。泵的電能消耗占全國電能消耗的21%以上。因此大力降低泵有能源消耗，對節(jié)約能源具用十分重大的意義。所謂合理選泵，就是要綜合考慮泵機(jī)組和泵站的投資和運(yùn)行費(fèi)用等綜合性的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，使之符合經(jīng)濟(jì)、安全、適用的原則。具體來說，有以下幾個(gè)方面：1、必須滿足使用流量和揚(yáng)程的要求，即要求泵的運(yùn)行工次點(diǎn)（裝置特性曲線與泵的性能曲線的交點(diǎn)）經(jīng)常保持在高效區(qū)間運(yùn)行，這樣既省動力又不易損壞機(jī)件。2、所選擇的泵既要體積小、重量輕、造價(jià)便宜，又要具有良好的特性和較高的效率。3、具有良好的抗汽蝕性能，運(yùn)行平穩(wěn)、壽命長。4、所選泵的工程投資少，運(yùn)行費(fèi)用低（二 ）選型步驟1、列出基本數(shù)據(jù)：1）、介質(zhì)的特性：介質(zhì)名稱、比重、粘度、腐蝕性、毒性等。2）、介質(zhì)中所含因體的顆粒直徑、含量多少。3）、介質(zhì)溫度：（）4）、所需要的流量一般工業(yè)用泵在工藝流程中可以忽略管道系統(tǒng)中的泄漏量，但必須考