1、包裝部 王志權(quán),2013年11月,離心泵基礎知識,目 錄,離心泵的定義及原理,離心泵的主要零部件,離心泵的主要工作參數(shù),離心泵的結(jié)構(gòu),離心泵的變速,離心泵葉輪的切割,離心泵的汽蝕及吸入特性,離心泵的操作和維護,離心泵的串并聯(lián),思考題,離心泵定義及原理,離心泵是根據(jù)離心力原理設計的，通過高速旋轉(zhuǎn)的葉輪葉片帶動液體轉(zhuǎn)動，將液體甩出,從而將液體延管路進行輸送的機械。,離心泵的結(jié)構(gòu),離心泵的主要零部件,1.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),通過葉片把原動機的能量傳給液體。 葉輪分類: 按照液體流入分類：單吸葉輪（在葉輪的一側(cè)有一個入口）和雙吸葉輪(d

2、) （液體從葉輪的兩側(cè)對稱地流到葉輪流道中）。 按照液體相對于旋轉(zhuǎn)軸線的流動方向分類：徑流式葉輪、軸流式葉輪和混流式葉輪。 按照葉輪的結(jié)構(gòu)形式分類:閉式葉輪(a)、開式葉輪(b)和半開式葉輪(c) 。,離心泵的主要零部件,2.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: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。壓液室有蝸殼和導葉兩種形式。,離心泵的主要零部件,3軸:是傳遞機械能的重要零件,原動機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。泵軸靠兩端軸承支承

3、，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。 軸承是套在泵軸上支撐泵軸的構(gòu)件，有滾動軸承和滑動軸承兩種。滾動軸承一般使用潤滑脂作為潤滑劑加油要適當一般為2/33/4的體積，太多會發(fā)熱，太少潤滑不充分；滑動軸承使用的是稀油作潤滑劑,加油到油位線。太多油要沿泵軸滲出，太少軸承又要過熱燒壞造成事故。在水泵運行過程中軸承的溫度最高在85，一般運行在60度左右，如果高了就要查找原因（是否有雜質(zhì)，油質(zhì)是否發(fā)黑，是否進水）并及時處理。,離心泵的主要零部件,4.密封環(huán)（口環(huán)）:是安裝在轉(zhuǎn)動的葉輪和靜止的泵殼（中段和導葉的組合件）之間的密封裝置。其作用是

4、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的阻力，減少泄漏（內(nèi)漏）。 密封環(huán)又稱減漏環(huán)。葉輪進口與泵殼間的間隙過大會造成泵內(nèi)高壓區(qū)的水經(jīng)此間隙流向低壓區(qū)，影響泵的出水量，效率降低；間隙過小會造成葉輪與泵殼摩擦產(chǎn)生磨損。為了增加回流阻力減少內(nèi)漏，延緩葉輪和泵殼的所使用壽命，在泵殼內(nèi)緣和葉輪外緣結(jié)合處裝有密封環(huán)，密封的間隙保持在0.251.10mm之間為宜。,離心泵的主要零部件,5. 軸套：軸套是用來保護泵軸的，使之不受腐蝕和磨損。必要時，軸套可以更換。,6.軸封：泵軸和前后端蓋間的填料函裝置簡稱為軸封，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

5、封的形式：帶有骨架的橡膠密封、填料密封和機械密封。 填料函主要由填料、水封環(huán)、填料筒、填料壓蓋、水封管組成。填料函的作用主要是為了封閉泵殼與泵軸之間的空隙，不讓泵內(nèi)的水流流到外面，也不讓外面的空氣進入到泵內(nèi)。始終保持水泵內(nèi)的真空，泵軸與填料摩擦產(chǎn)生熱量就要靠水封管注水到水封圈內(nèi)使填料冷卻，保持水泵的正常運行。所以在水泵的運行巡回檢查過程中對填料函的檢查是特別要注意！在運行600個小時左右就要對填料進行更換。,離心泵的主要零部件,6.1 填料密封：結(jié)構(gòu)簡單、易于制造，用于普通水泵和一般化工泵，效果較差，泄漏量大，需經(jīng)常更換填料。,1、填料箱體；2、填料；3、液封圈；4、填料壓蓋；5、底襯套,離心

6、泵的主要零部件,6.2 機械密封：由垂直于主軸的兩個光制的、精密的平面在彈性元件及密封液體壓力的作用下相互緊帖并作相對運動而構(gòu)成的動密封裝置。效果好,使用壽命長,造價高。,圖120非平衡型單端面機械密封 圖121非平衡型雙端面機械密封 l一緊定螺釘；2一彈簧座；3彈簧；4推環(huán)； 1一靜密封圈；2靜環(huán)；3動環(huán)；4一動環(huán)密封圈； 5一動環(huán)密封圈；6一動環(huán)；7靜環(huán)； 5一推環(huán)；6一彈簧；7緊定螺釘；8彈簧座； 8靜環(huán)密封圈；9防轉(zhuǎn)銷 9一防轉(zhuǎn)銷,離心泵的主要零部件,7.軸向力的平衡裝置：在離心泵運行過程中，由于液體是在低壓下進入葉輪，而在高壓下流出，使葉輪兩側(cè)所受壓力不等，產(chǎn)生了指向入口方向的軸向推

7、力，會引起轉(zhuǎn)子發(fā)生軸向竄動，產(chǎn)生磨損和振動，因此應設置軸向力的平衡裝置，以便平衡軸向力。 對于單級泵可采用：開平衡孔、加平衡葉片、使用雙吸葉輪；對于多級泵可采用卸荷盤、平衡盤、葉輪對稱排列等。,開平衡孔,離心泵的主要零部件,雙吸葉輪,卸荷盤,離心泵的主要零部件,平衡盤,葉輪對稱排列,離心泵的主要工作參數(shù),1.流量:即泵在單位時間內(nèi)排出的液體量,通常用體積單位表示,符號Q,單位有m3/h,m3/s,l/s等, 2.揚程:輸送單位重量的液體從泵入口處(泵進口法蘭)到泵出口處(泵出口法蘭),其能量的增值,用H表示,單位為J/kg ，m液柱。（J=Nm） 注：H是液體獲得的能量，不是簡單的排送高度！

8、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。單位為rpm，或r/s 。 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hr表示,單位為米液柱。 5.功率:泵的輸入功率為軸功率N,也就是電動機的輸出功率。泵的輸出功率為有效功率Ne。 5.效率：用表示，是衡量泵的經(jīng)濟性的指標。,離心泵的變速,1.離心泵的變速: 一臺離心泵,當它的轉(zhuǎn)速改變時,其額定流量、揚程和軸功率都將按一定比例關系發(fā)生改變。,Q1/Q2=n1/n2,2.切割定律的表達式:,H1/H2=(n1/n2)2,P1/P2=(n1/n2)3,式中：Q、H、P、n分別表示泵的額定流量、揚程、軸功率和轉(zhuǎn)速；下標1,2分

9、別表示變速前后的值。,目前,采用變頻調(diào)速電機來實現(xiàn)離心泵的變速,是一條新的重要的節(jié)能途徑。,離心泵的葉輪切割切割定律,1.切割的目的: 一臺離心泵,在一定的轉(zhuǎn)速下僅有一條性能曲線,為擴大泵的工作范圍,常采用切割葉輪外徑的方法，使其工作范圍由一條線變成一個面。當切割量較少時，可以認為切割前后葉片的出口安置角和通流面積基本不變，泵效率近似相等。,2.切割定律的表達式:,Q1/Q2=D1/D2,H1/H2=(D1/D2)2,P1/P2=(D1/D2)3,式中：Q、H、P、D分別表示泵的額定流量、揚程、軸功率和葉輪外徑；下標1,2分別表示切割前后的值。,離心泵的汽蝕及吸入特性,1.汽蝕現(xiàn)象： 根據(jù)離心

10、泵的工作原理可知,液流是在吸入罐壓力Pa和葉輪入口最低壓力Pk間形成的壓差(Pa-Pk)作用下流入葉輪的,則葉輪入口處壓力Pk越低,吸入能力就越大。但若Pk降低到某極限值(目前多以液體在輸送溫度下的飽和蒸汽壓力Pt為液體汽化壓力的臨界值)時,就會出現(xiàn)汽蝕現(xiàn)象。 2.汽蝕會引起的嚴重后果： (1)產(chǎn)生振動和噪音。 (2)對泵的工作性能有影響:當汽蝕發(fā)展到一定程度時,汽泡大量產(chǎn)生,會堵塞流道,使泵的流量、揚程、效率等均明顯下降。 (3)對流道的材質(zhì)會有破壞:主要是在葉片入口附近金屬的疲勞剝蝕。 3.提高離心泵抗汽蝕性能的方法： A.改進機泵結(jié)構(gòu),屬機泵設計問題。 B.盡量減少吸入管路阻力損失，降低

11、液體的飽和蒸汽壓，即在設計吸入管路時盡可能選用管徑大些，長度短些，彎頭和閥門少些，輸送液體的溫度盡可能低些等措施，都可提高裝置的有效氣蝕余量。,離心泵的操作和維護,1.啟動前準備工作 檢查泵及出、入口管線的各部件，如閥門、法蘭、地腳螺釘、聯(lián)軸器、溫度計和壓力表等，看是否正常。 給軸承箱內(nèi)加油，油面應在視窗的1/22/3處。 盤車，檢查泵的轉(zhuǎn)動情況，是否有不正常的聲音。 打開壓力表閥。 打開泵的入口閥，排除泵內(nèi)存氣，使泵內(nèi)允滿液體。 檢查泵的安全設施(聯(lián)軸器防護罩，接地線等)，是否安全有效。,2 .離心泵的啟動和日常維護 啟動時應注意旋轉(zhuǎn)方向(如不對，立即停止)，同時注意電機電流變化，不允許超過

12、規(guī)定。待電流、轉(zhuǎn)數(shù)和壓力達到正常，密封也不漏，再慢慢打開泵的出口閥。 注意：不要使泵在出口閥關閉狀態(tài)下長時間運轉(zhuǎn)，一般不超過三分鐘。否則，泵中液體循環(huán)溫度升高，易生氣泡，使泵抽空。 泵的流量用出口閥控制。切忌不能用入口閥來調(diào)節(jié)流量。 泵正常運行時，要經(jīng)常檢查泵出口壓力、流量、電流等，不允許超過規(guī)定指標。 軸承溫度不應高于65，電機溫度不應高于70。 檢查泵運轉(zhuǎn)中有無雜音、震動及泄漏等，發(fā)現(xiàn)有異常，應查明原因，及時消除。 定期更換潤滑油和潤滑脂。,離心泵的操作和維護,3.離心泵停車 慢慢關閉出口閥門。避免停泵后出口管線中的高壓液體倒流入泵體內(nèi)，使葉輪高速反轉(zhuǎn)而造成事故。 切斷電源。 關閉泵的入門

13、閥。 關掉壓力表閥。 冬季停泵后，要從泵殼和管線中放掉存水及其它易凍結(jié)液體，或打開少量冷卻水流通，防止凍裂泵殼。,離心泵的操作和維護,離心泵的串并聯(lián),1.離心泵的并聯(lián) 離心泵并聯(lián)運行時，其流量小于各泵單獨運行的流量之和；并聯(lián)的臺數(shù)越多，差值越大。 并聯(lián)運行時各臺離心泵的軸功率，小于其單獨運行時的軸功率。 隨著并聯(lián)臺數(shù)的增加，總流量增加，但每臺泵的流量減少，效率下降，故并聯(lián)使用的臺數(shù)不宜過多，一般不超過5臺。 2.離心泵的串聯(lián) 兩臺同型號離心泵(額定流量相同)串聯(lián)運行時，其流量不變，揚程增加1倍。 不同額定流量的泵串聯(lián)（盡量不采用），應把大流量的泵放在前面。,思考題,1.離心泵在出口閥門關閉的情況下運行電機會因過載燒毀嗎？為什么？ 答：不會。因為此時離心泵軸功率最小，電機接近空負荷運轉(zhuǎn)。 2.離心泵在工作時為什么會產(chǎn)生軸向力？ 答：離心泵在工作時，葉輪兩側(cè)的液體壓力是不同的，葉輪進口壓力較低，而另一側(cè)受到的是從葉輪出口排出的液體壓力顯然較大，因此葉輪兩側(cè)壓力的不平衡而產(chǎn)生軸向推力。 3.發(fā)生汽蝕現(xiàn)象的原因有哪些？ 答：發(fā)生汽蝕現(xiàn)象