離心泵的原理及操作

1、目 錄 離心泵的工作原理離心泵的分類離心泵的常用參數(shù) 離心泵的結(jié)構(gòu) 離心泵的汽蝕離心泵的日常檢查及常見故障、解決方法離心泵的工作原理離心泵的工作原理1.灌泵: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。大家是否注意到,抽水泵抽水前就有灌 泵這一過程。在煉油廠, 離心泵同樣需要灌泵, 不過多數(shù)都十分簡(jiǎn)單, 因?yàn)楸玫娜肟诠芫€內(nèi)充 滿著帶壓力的液體,只要打開進(jìn)口閥門就完成了 灌泵工作。2.工作原理: 驅(qū)動(dòng)機(jī)(電機(jī))通過泵軸帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn),葉輪的葉片驅(qū)使液體一起旋轉(zhuǎn),因而產(chǎn)生離心力,在此離心力的作用下,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

2、能均增加,并依靠此能量將液體輸送到工作地點(diǎn)。當(dāng)一個(gè)葉輪不能使液體獲得足夠的能量時(shí),可用多個(gè)葉輪串聯(lián)或并聯(lián)起來對(duì)流體作功。 在液體被甩向葉輪出口的同時(shí),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(gè)壓差作用下,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, 一面又離心泵的工作原理離心泵的工作原理 不斷地給吸入的液體以一定的能量,將液體排出,使離心泵連續(xù)地工作。擴(kuò)散管的過流斷面是逐漸增大的，起著降低液體流速和進(jìn)一步增加液體壓力的作用。 離心泵的工作原理離心泵的工作原理離心泵的分類離心泵的種類很多，有各種分類方法。

3、1按泵軸布置方式分 主要有：（1）臥式泵 泵軸為水平布置。（2）立式泵 泵軸為垂直布置。2按吸入方式分 有：（1）單吸泵 葉輪從一個(gè)方向吸入液體。（2）雙吸泵 葉輪從兩個(gè)方向吸入液體。3按葉輪級(jí)數(shù)分 可分為：（1）單級(jí)泵 泵輪上只安裝一個(gè)葉輪。（2）多級(jí)泵 泵軸上安裝兩個(gè)或兩個(gè)以上的葉輪。4按泵體的形式分 可分為：（1）蝸殼泵 葉輪排出一側(cè)具有蝸形室的殼體。（2）透平泵 帶導(dǎo)葉的多級(jí)泵。5按殼體剖分方式分 可分為：（1）分段式泵 泵的殼體按照與泵軸垂直的平面剖分（2）中剖式泵 殼體在通過軸心線的平面上分開。6按用途分 可分為： 清水泵、油泵、污水泵、砂泵、酸泵、堿泵等。 此外，離心泵還可以按葉

4、片安裝方式、壓力大小及比轉(zhuǎn)數(shù)等進(jìn)行分類。 離心泵的分類離心泵的常用參數(shù) 1.流量:即泵在單位時(shí)間內(nèi)排出的液體量,通常用體積單位表示,符號(hào)為Q,單位有m3/h,m3/s,l/s等 2.揚(yáng)程:輸送單位重量的液體從泵入口處到泵出口處其能量的增值,用H表示，在工程單位制中,揚(yáng)程的單位常用m(米)來表示。3.轉(zhuǎn)速:泵的轉(zhuǎn)速是泵每分鐘旋轉(zhuǎn)的次數(shù),用n來表示。電機(jī)轉(zhuǎn)速 n一般在1450轉(zhuǎn)/分,2900轉(zhuǎn)/分左右。4.汽蝕余量:離心泵的汽蝕余量是表示泵的性能的主要參數(shù), 用符號(hào)hr表示,單位為米。汽蝕余量是指泵入口處單位重量液體所具有超過汽化壓力的富余量。5.功率與效率:泵的輸入功率為軸功率N,也就是電動(dòng)機(jī)的

5、輸出功率。效率為泵的有效功率和軸功率之比，=Ne/N 。離心泵的常用參數(shù)離心泵的常用參數(shù)性能曲線：HQ-HQ-NQ-nQQe由曲線可以看出：揚(yáng)程H隨流量Q增大而降低；功率N隨流量Q增大而增大；離心泵的常用參數(shù)效率n：當(dāng)流量Q小于額定流量Qe時(shí)，n與Q成正比；當(dāng)流量Q大于額定流量Qe時(shí)，n與Q成反比；當(dāng)流量Q大于額定流量Qe時(shí)，n與Q成反比。離心泵的結(jié)構(gòu)及主要零部件離心泵的結(jié)構(gòu)及主要零部件1.一臺(tái)離心泵主要由泵體、葉輪、密封環(huán)、泵軸 、填料函，軸承支架等部件組成。有的多級(jí)泵還有平衡盤裝置。 2.泵體:即泵的殼體,包括吸入室和排出室。(1).吸入室:它的作用是使液體均勻地流進(jìn)葉輪。(2).排出室:

6、它的作用是收集液體,并把它送入下級(jí)葉輪或?qū)蚺懦龉?與此同時(shí)降低液體的速度,使動(dòng)能進(jìn)一步變成壓力能。隨著流道截面的增大而降低速度,使動(dòng)能變成壓力能。離心泵的結(jié)構(gòu)及主要零部件離心泵的結(jié)構(gòu)及主要零部件3 .葉輪:它是離心泵內(nèi)傳遞能量給液體的唯一元件,泵通過它使機(jī)械能變成了液體的壓力能,使液體的壓力提高。葉輪用鍵固定于軸上，隨軸由原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn),通過葉片把原動(dòng)機(jī)的能量傳給液體。 按照葉輪的結(jié)構(gòu)形式分類，可分為閉式葉輪、開式葉輪和半開式葉輪。閉式葉輪由若干葉片和它們兩側(cè)的輪蓋和輪盤組成，相鄰的兩個(gè)葉片和輪蓋、輪盤所圍成的空間即為液體的流道；開式葉輪，只有葉片，沒有輪蓋和輪盤；半開式葉輪，只在葉片的一側(cè)

7、有輪盤。離心泵的結(jié)構(gòu)及主要零部件離心泵的結(jié)構(gòu)及主要零部件離心泵的結(jié)構(gòu)及主要零部件離心泵的結(jié)構(gòu)及主要零部件4軸:它是傳遞機(jī)械能的重要零件, 原動(dòng)機(jī)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?jī)啥溯S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。 5密封環(huán)（口環(huán)）密封環(huán)是安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)的葉輪和靜止的泵殼（多級(jí)泵中段）之間的密封裝置。其作用是通過控制二者之間間隙的方法，增加泵內(nèi)高低壓腔之間液體流動(dòng)的阻力，減少泄漏；同時(shí)起到承受磨損的作用。離心泵的結(jié)構(gòu)及主要零部件離心泵的結(jié)構(gòu)及主要零部件密封環(huán)的間隙要求密

8、封環(huán)之間的間隙，由葉輪進(jìn)口吸入直徑De來決定。（1）當(dāng)輸送原油溫度小于200攝氏度時(shí)，密封環(huán)徑向間隙為：a.當(dāng)De100mm時(shí)，s= 0.25mm ；b.當(dāng)De 100mm時(shí)，s= 0.25mm+（De-100）*0.001mm；極限間隙:S最大值=0.3+0.004De(mm)離心泵的結(jié)構(gòu)及主要零部件離心泵的結(jié)構(gòu)及主要零部件離心泵的結(jié)構(gòu)及主要零部件離心泵的結(jié)構(gòu)及主要零部件6.軸套 軸套是用來保護(hù)泵軸的，使之不受腐蝕和磨損。必要時(shí)，軸套可以更換。7.軸封 泵軸和前后端蓋間的填料函裝置簡(jiǎn)稱為軸封，主要防止泵中的液體泄漏和空氣進(jìn)入泵中，以達(dá)到密封和防止進(jìn)氣引起泵氣蝕的目的。軸封的形式一般有三種：即

9、帶有骨架的橡膠密封、填料密封和機(jī)械密封。離心泵的結(jié)構(gòu)及主要零部件離心泵的結(jié)構(gòu)及主要零部件8軸向力的平衡裝置（1）軸向力的產(chǎn)生原因 葉輪前后兩側(cè)因流體壓力分布情況不同(輪蓋側(cè)壓力低, 輪盤壓力高)引起的軸向力,其方向?yàn)樽匀~輪背側(cè)指向葉輪入口。（2）.軸向力的平衡a.采用雙吸式葉輪:葉輪兩側(cè)對(duì)稱,流體從兩端吸入,軸向力自動(dòng)抵消而達(dá)到平衡。b.開平衡孔或裝平衡管:離心泵的結(jié)構(gòu)及主要零部件離心泵的結(jié)構(gòu)及主要零部件A:在葉輪輪盤上相對(duì)于吸入口處開幾個(gè)平衡孔。B:為避免開平衡孔后,因主流受擾動(dòng)而增加水力損失, 可設(shè)平衡管代替平衡孔,即采用一小管引入口壓力至輪盤背側(cè)。C:采用平衡葉片:在葉輪盤背面鑄幾條徑向

10、筋片, 筋片帶動(dòng)葉輪背面間隙內(nèi)的流體加速旋轉(zhuǎn),增大離心力, 從而使葉輪背面壓力顯著降低。 D.利用止推軸承承受軸向力。一般小型的單吸泵推軸承可以承受全部的軸向力，防止泵軸竄動(dòng)。（3）.多級(jí)離心泵軸向力的平衡: a.同單級(jí)離心泵方法相同b.對(duì)稱布置葉輪c.采用平衡鼓,部分平衡軸向力d.采用自動(dòng)平衡盤,全部自動(dòng)平衡軸向力。離心泵的汽蝕 當(dāng)離心泵內(nèi)某點(diǎn)壓力降到液體在該溫度下的飽和蒸汽壓力時(shí),就有一部分液體蒸發(fā)變成蒸汽,同時(shí),原溶于液體中的汽體以汽泡溢出.被帶到高壓區(qū)域時(shí),汽泡又重新凝結(jié),汽泡周圍的液體就可以 高速向汽泡中心運(yùn)動(dòng),從而產(chǎn)生嚴(yán)重的水擊.水擊的地方產(chǎn)生非常巨大瞬時(shí)壓力,高達(dá)幾十兆帕,每秒種

11、可以幾萬次沖擊,我們稱這種現(xiàn)象為汽蝕現(xiàn)象. 即泵在運(yùn)行過程中，能夠發(fā)生液體的汽化和汽體的凝縮，隨之而產(chǎn)生的水力沖擊現(xiàn)象稱為泵的汽蝕。離心泵的汽蝕泵產(chǎn)生汽蝕的原因1 吸入壓力降低，吸入高度過高，吸入管線阻力增大，處于高原大氣壓降低等因素；2 輸送液體黏度增大3 抽吸液體溫度過高，液體的飽和蒸汽壓增加。4 液體在葉輪內(nèi)流動(dòng)方向急劇改變或流過突出處而使流速增大，造成泵內(nèi)局部壓力下降。離心泵的汽蝕發(fā)生汽蝕的部位泵中發(fā)生汽蝕的地方是液體壓力最小的地方， 也就是流速快而壓力不高的部位，葉輪進(jìn)的背面，液流進(jìn)口的轉(zhuǎn)向處，以及流道斷面特別窄的地方。離心泵的汽蝕汽蝕對(duì)泵 的危害1 汽蝕可以產(chǎn)生很大的沖擊力，將金屬

12、零件的表面（葉輪和殼體）產(chǎn)生凹陷對(duì)零件引起疲勞性破壞，以及沖蝕的產(chǎn)生。2 由于低壓的形成，從液體中將析出氧氣和其他氣體。在受沖擊的地方產(chǎn)生化學(xué)腐蝕。3當(dāng)汽蝕達(dá)到一定程度時(shí)，會(huì)使泵的壓力流量，效率下降，嚴(yán)重時(shí)斷流，吸不上液體，破壞了泵的正常運(yùn)行，4 在很大的壓力沖擊下，可聽到泵內(nèi)很大的噪音，同時(shí)機(jī)組產(chǎn)生震動(dòng)。離心泵的汽蝕防止和消除汽蝕的措施1 改善泵的吸入條件，如減低泵的吸入高度，減少吸入管路的阻力損失和在正壓下進(jìn)泵，安裝離心泵必須使吸水揚(yáng)程加上吸水損失揚(yáng)程，在泵的允許吸上真空高度以內(nèi)。2 改善泵的結(jié)構(gòu)，泵的第一級(jí)葉輪用雙吸式和高比轉(zhuǎn)數(shù)，以及葉輪入口處過渡要平滑；3 降低泵的轉(zhuǎn)數(shù)，4 降低泵的排

13、量離心泵的汽蝕從汽蝕產(chǎn)生的過程可知，要避免離心泵運(yùn)行中汽蝕的產(chǎn)生，就必須使葉輪入口處的最低壓力高于輸送條件下的液體氣化壓力。高出的這部分壓力，我們稱之為汽蝕余量。日常檢查 離心泵運(yùn)行中的檢查主要包括以下內(nèi)容： (1)觀察泵出口壓力表、管線壓力表、電流表、電壓表等儀表，看其參數(shù)是否平穩(wěn)，并根據(jù)變化進(jìn)行及時(shí)的調(diào)節(jié)，確保各運(yùn)行參數(shù)在正常范圍內(nèi)。 (2)檢查泵、電機(jī)軸承溫度情況，其中滾動(dòng)軸承不得超過80，滑動(dòng)軸承不得超過70，電機(jī)軸承不得超過80 (用手摸時(shí)，感到燙手，只能短時(shí)間停留)。 (3)檢查潤(rùn)滑油油面高度和油環(huán)工作情況(潤(rùn)滑油油位應(yīng)在油杯的2334之間)。 日常檢查(4)檢查泵盤根密封情況(每分鐘滴液3060滴為宜)。 (5)檢查泵與電機(jī)的振動(dòng)情況， (6)檢查泵和管路有無滲漏和進(jìn)氣的地方，特別要保證吸入管。 (7)聽各部聲音是否正常，發(fā)現(xiàn)異常聲音應(yīng)立即停泵檢查。 (8)對(duì)停運(yùn)和備用泵機(jī)組，經(jīng)常盤車 。常見故障及解決辦法1.泵的排量不足或沒有排量a.過濾器堵塞b.葉輪損壞,脫落c.泵轉(zhuǎn)數(shù)