1、,離心泵基礎(chǔ)知識(shí),授課人：和亞飛,目錄,5,離心泵操作注意事項(xiàng),一、離心泵簡(jiǎn)介,1、泵,2、泵的分類(lèi),3、離心泵,4、離心泵的分類(lèi),6、泵的性能參數(shù),5、離心泵型號(hào)含義,一、離心泵簡(jiǎn)介,泵是輸送流體或使流體增壓的機(jī)械，在日常生活、化工生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、礦業(yè)、電力部門(mén)、國(guó)防建設(shè)等領(lǐng)域都應(yīng)用廣泛，是機(jī)械工業(yè)中的一類(lèi)主要產(chǎn)品。,1、泵,泵通過(guò)將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能或其他外部能量傳送給液體，使液體能量增加。泵主要用來(lái)輸送水、油、酸堿液、乳化液、液態(tài)金屬等液體，也可以輸送氣、液混合物及含懸浮固體物的液體。,一、離心泵簡(jiǎn)介,泵的分類(lèi)方法多種多樣，所有分法中最常見(jiàn)的是根據(jù)泵的工作原理和結(jié)構(gòu)分，按此方法可分類(lèi)如下：,

2、2、泵的分類(lèi),一、離心泵簡(jiǎn)介,葉輪式泵是靠葉輪帶動(dòng)液體高速旋轉(zhuǎn)而把機(jī)械能傳遞給所輸送的液體。（離心泵、軸流泵等）,容積式泵是利用活塞或轉(zhuǎn)子的擠壓使液體升壓以獲得能量。（往復(fù)泵、齒輪泵、螺桿泵等）,一、離心泵簡(jiǎn)介,一、離心泵簡(jiǎn)介,離心泵是利用葉輪旋轉(zhuǎn)而使水發(fā)生離心運(yùn)動(dòng)來(lái)工作的。水泵在啟動(dòng)前，必須使泵殼和吸水管內(nèi)充滿水，然后啟動(dòng)電機(jī)，使泵軸帶動(dòng)葉輪和水做高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，水發(fā)生離心運(yùn)動(dòng)，被甩向葉輪外緣，經(jīng)蝸形泵殼的流道流入水泵的壓水管路。,3、離心泵,一、離心泵簡(jiǎn)介,離心泵具有性能范圍廣泛、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、流量均勻、易于維修等優(yōu)點(diǎn)，成為工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的泵，據(jù)統(tǒng)計(jì)，在石油、化工生產(chǎn)裝置中，離心泵的使用量

3、占泵總量的70%80%。,3、離心泵,一、離心泵簡(jiǎn)介,一、按葉輪數(shù)目來(lái)分類(lèi) 1、單級(jí)泵：即在泵軸上只有一個(gè)葉輪。 2、多級(jí)泵：即在泵軸上有兩個(gè)或兩個(gè)以上的葉輪。 二、按工作壓力來(lái)分類(lèi) 1、低壓泵：壓力低于100米水柱； 2、中壓泵：壓力在100650米水柱之間； 3、高壓泵：壓力高于650米水柱。,單級(jí)泵,多級(jí)泵,4、離心泵的分類(lèi),葉輪,葉輪,一、離心泵簡(jiǎn)介,臥式單級(jí)離心泵,臥式多級(jí)離心泵,三、按泵軸位置來(lái)分類(lèi) 1、臥式泵：泵軸位于水平位置。 2、立式泵：泵軸位于垂直位置。,一、離心泵簡(jiǎn)介,立式離心泵,臥式離心泵,四、按安裝高度分類(lèi) 1、自灌式離心泵：泵軸低于吸水池池面，啟動(dòng)時(shí)不需要灌水，可自

4、動(dòng)啟動(dòng)。 2、吸入式離心泵（非自灌式離心泵）：泵軸高于吸水池池面，啟動(dòng)前需要先用水灌滿泵殼和吸水管道。,一、離心泵簡(jiǎn)介,一、離心泵簡(jiǎn)介,五、按葉輪進(jìn)水方式 1、單側(cè)進(jìn)水式泵：又叫單吸泵，即葉輪上只有一個(gè)進(jìn)水口。 2、雙側(cè)進(jìn)水式泵：又叫雙吸泵，即葉輪兩側(cè)都有一個(gè)進(jìn)水口。它的流量比單吸式泵大一倍，可以近似看作是二個(gè)單吸泵葉輪背靠背地放在了一起。,另外，根據(jù)用途也可進(jìn)行分類(lèi)，如油泵、水泵、凝結(jié)水泵、排灰泵、循環(huán)水泵等。,單級(jí)雙吸離心泵,一、離心泵簡(jiǎn)介,型號(hào)：ESH 100-200 ESH：泵系列代號(hào)（臥式懸臂離心泵） 100：泵出口直徑 200：泵葉輪名義直徑,石腦油罐區(qū)離心泵P-10024銘牌,名

5、義直徑是水力計(jì)算過(guò)程中使用的、經(jīng)過(guò)圓整后取得的。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)測(cè)量葉輪的外徑即可，但名義直徑小于實(shí)測(cè)的葉輪外徑（193mm）。,5、離心泵型號(hào)意義,一、離心泵簡(jiǎn)介,流量 流量是泵在單位時(shí)間內(nèi)輸送出去的液體量。流量用Q表示，容積流量單位是m3/s，質(zhì)量流量單位是kg/s。 一臺(tái)泵所能提供的流量大小，取決于它的結(jié)構(gòu)（如單吸或雙吸）、尺寸（主要是葉輪的直徑和寬度）、轉(zhuǎn)速、密封裝置的可靠程度等。,6、泵的性能參數(shù),一、離心泵簡(jiǎn)介,揚(yáng)程 揚(yáng)程是泵傳給單體重量液體的總能量，或泵所能揚(yáng)水的最高度（也就是泵在理論上能夠提水的高度）。由于水在管路中流動(dòng)時(shí)，受到阻力和摩擦，需消耗一部分能量（稱(chēng)揚(yáng)程損失），所以水泵理論揚(yáng)

6、程要比實(shí)際升揚(yáng)高度大。揚(yáng)程用H表示，單位是m。 揚(yáng)程的大小取決于泵的結(jié)構(gòu)（如葉輪的直徑、葉片的彎曲情況等）、轉(zhuǎn)速和流量。,6、泵的性能參數(shù),一、離心泵簡(jiǎn)介,轉(zhuǎn)速： 泵軸或葉輪每分鐘旋轉(zhuǎn)的次數(shù)，轉(zhuǎn)速用表示，單位是r/min。 水泵的轉(zhuǎn)速與其它的性能參數(shù)有著密切的關(guān)系，一定的轉(zhuǎn)速，產(chǎn)生一定的流量、揚(yáng)程，并對(duì)應(yīng)一定的軸功率，當(dāng)轉(zhuǎn)速改變時(shí)，將引起其它性能參數(shù)發(fā)生相應(yīng)的變化。,6、泵的性能參數(shù),一、離心泵簡(jiǎn)介,汽蝕余量（NPSH） 表示泵在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的汽蝕性能（吸入性能），單位是m。 功率 泵在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)液流所做功的大小，用N表示，單位是W或KW。,6、泵的性能參數(shù),一、離心泵簡(jiǎn)介,效率 泵在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)

7、中，由于存在各種能量喪失，導(dǎo)致泵的實(shí)際揚(yáng)程和流量值都低于理論值。反應(yīng)能量損失程度的參數(shù)成為效率，用表示 。 離心泵的效率和泵的類(lèi)型、尺寸、加工精度、液體流量和性質(zhì)等因素有關(guān)。通常，小泵效率為50%70%，而大型泵可達(dá)90%。,6、泵的性能參數(shù),二、離心泵結(jié)構(gòu),葉輪 泵體 泵軸 軸承 軸封裝置,半開(kāi)式葉輪,閉式葉輪,開(kāi)式葉輪,二、離心泵結(jié)構(gòu),1、葉輪,作用：將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能直接傳給液體。,二、離心泵結(jié)構(gòu),1、葉輪,葉輪還可分為單吸式和雙吸式。,單吸式,雙吸式,二、離心泵結(jié)構(gòu),2、泵體,作用：接受從葉輪中排出的液體，同時(shí)將液體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓力能。,泵體也稱(chēng)泵殼，它是水泵的主體。起到支撐固定作用，并

8、與安裝軸承的托架相連接。,二、離心泵結(jié)構(gòu),、泵軸,泵軸的作用是借聯(lián)軸器和電動(dòng)機(jī)相連接，將電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩傳給葉輪，所以它是傳遞機(jī)械能的主要部件。,泵軸,二、離心泵結(jié)構(gòu),、軸承,作用：傳遞扭矩，使葉輪旋轉(zhuǎn)。,軸承是套在泵軸上支撐泵軸的構(gòu)件，同時(shí)承受徑向和軸向載荷，分為滑動(dòng)軸承、滾動(dòng)軸承、推力軸承。離心泵大部分采用滾動(dòng)軸承。,徑向止推軸承,滾動(dòng)軸承,滑動(dòng)軸承,二、離心泵結(jié)構(gòu),5、軸封裝置,軸封裝置,填料密封 機(jī)械密封 迷宮式密封,軸封是旋轉(zhuǎn)的泵軸與靜止的泵殼間的密封。 由于泵軸轉(zhuǎn)動(dòng)而泵殼固定不動(dòng)，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(jìn)入泵內(nèi)，必須設(shè)置

9、軸封裝置。,二、離心泵結(jié)構(gòu),5.1 填料密封,在軸封裝置中起阻水隔氣的密封作用，常用的填料是浸油、浸石墨的石棉繩填料。,機(jī)械密封是由一個(gè)裝在轉(zhuǎn)軸上的動(dòng)環(huán)和另一固定在泵殼上的靜環(huán)所構(gòu)成。兩環(huán)的接觸端面隨泵的運(yùn)轉(zhuǎn)做相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，借助彈簧力的作用相互緊貼而起密封作用。適用于 密封較高的場(chǎng)合，如輸送酸、堿、 易燃、易爆及有毒的液體。,二、離心泵結(jié)構(gòu),5.2 機(jī)械密封,二、離心泵結(jié)構(gòu),5.2 機(jī)械密封,優(yōu)點(diǎn)：密封性能好，壽命長(zhǎng)，功率消耗小，安全性好。 缺點(diǎn)：精度要求高，價(jià)格貴，裝卸、更換零件不便。,三、離心泵工作原理,離心泵的工作過(guò)程，實(shí)際上是一個(gè)能量的傳遞和轉(zhuǎn)換的過(guò)程。它把電動(dòng)機(jī)高速旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為被

10、抽升水的動(dòng)能和勢(shì)能。,離心泵在啟動(dòng)前，先向泵體內(nèi)充滿被輸送的液體，葉輪在泵軸的帶動(dòng)下高液體由葉輪中心被甩到葉輪外緣，這時(shí)葉輪中心產(chǎn)生速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力，真空，與吸入 端液面形成一定的壓差，在此壓 差的作用下液體從泵的吸入口流 向葉輪中心，泵軸不停地旋轉(zhuǎn)， 葉輪不停的吸入和排除液體。,三、離心泵工作原理,單級(jí)離心泵工作原理,三、離心泵工作原理,多級(jí)離心泵工作原理,四、離心泵的一些現(xiàn)象,1、離心泵的汽蝕現(xiàn)象,2、離心泵的氣縛現(xiàn)象,3、離心泵的水錘現(xiàn)象,1、當(dāng)泵內(nèi)液體壓力低于或等于該溫度下的飽和蒸汽壓時(shí)，液體發(fā)生汽化，產(chǎn)生氣泡。 2、這些氣泡隨液體流到較高壓力處時(shí)，其體積急劇縮小以致破裂。,四、離心泵

11、的一些現(xiàn)象,1.1 汽蝕產(chǎn)生的過(guò)程,四、離心泵的一些現(xiàn)象,3、在氣泡破裂的同時(shí)，液體質(zhì)點(diǎn)以很高的速度填充空穴，在此瞬間產(chǎn)生很強(qiáng)的水擊作用，并以很高的沖擊頻率連續(xù)打擊在葉片表面上，沖擊應(yīng)力可達(dá)幾百至幾千個(gè)大氣壓，沖擊頻率可達(dá)每秒幾萬(wàn)次，嚴(yán)重時(shí)會(huì)將壁厚擊穿。,1.1 汽蝕產(chǎn)生的過(guò)程, 汽蝕使過(guò)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,四、離心泵的一些現(xiàn)象,1.2 汽蝕的嚴(yán)重后果,狀、魚(yú)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

12、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，使泵的性能下降，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使液流中斷無(wú)法工作。,四、離心泵的一些現(xiàn)象,1.2 汽蝕的嚴(yán)重后果, 汽蝕使泵產(chǎn)生噪音和振動(dòng) 氣泡潰滅時(shí)，液體互相撞擊并撞擊壁面，會(huì)產(chǎn)生各種頻率的噪音。嚴(yán)重時(shí)可以聽(tīng)到泵內(nèi)有“噼啪”的爆炸聲，同時(shí)引起機(jī)組的振動(dòng)。而機(jī)組的振動(dòng)又進(jìn)一步促使更多的汽泡產(chǎn)生和潰滅，如此互相激勵(lì)，導(dǎo)致強(qiáng)烈的汽蝕共振，致使機(jī)組不得不停機(jī)。,四、離心泵的一些現(xiàn)象,1.3 汽蝕的嚴(yán)重后果,汽蝕是由水的汽化引起的。水泵工作時(shí),如果水泵內(nèi)某點(diǎn)壓力降低到工作溫度下水的飽和蒸汽壓力，水就開(kāi)始汽化,并且，水的這種汽化現(xiàn)象將隨泵殼內(nèi)壓力的繼續(xù)下降以及水溫的

13、提高而加劇。,四、離心泵的汽蝕,1.3 產(chǎn)生汽蝕的原因,飽和蒸氣壓：在密閉條件中，在一定溫度下，與固體或液體處于相平衡的蒸氣所具有的壓強(qiáng)稱(chēng)為飽和蒸氣壓。 相平衡：在一定的條件下，當(dāng)一個(gè)多相系統(tǒng)中各相的性質(zhì)和數(shù)量均不隨時(shí)間變化時(shí)，稱(chēng)此系統(tǒng)處于相平衡。, 采用雙吸葉輪，減小經(jīng)過(guò)葉輪的流速，從而減小泵的汽蝕余量。 降低泵的安裝高度可以提高泵的入口壓力，因此合理確定泵的安裝高度可以防止泵產(chǎn)生汽蝕。 管路阻力越大，泵的入口壓力越低，因此盡量減少一些不必要的管件或盡可能增大吸液管直徑，以減少管路阻力。 增加吸液池液面壓力，使泵入口壓力提高。,四、離心泵的一些現(xiàn)象,1.4 避免汽蝕的措施, 降低輸送液體的溫

14、度。 在相同溫度下較，較易揮發(fā)的液體其飽和蒸氣壓較高，因此輸送易揮發(fā)液體容易產(chǎn)生汽蝕。 其他措施：采用耐汽蝕破壞的材料制造泵的過(guò)流部分元件；降低泵的轉(zhuǎn)速。,四、離心泵的一些現(xiàn)象,1.4 避免汽蝕的措施,四、離心泵的一些現(xiàn)象,如果泵內(nèi)進(jìn)入了空氣，由于空氣的密度比液體的密度小許多，產(chǎn)生的離心力也小，導(dǎo)致入口處形成的真空密度較低，不足將液體吸入泵內(nèi)。這時(shí)盡管葉輪在不斷地轉(zhuǎn)動(dòng)，卻不能輸送液體，這種現(xiàn)象稱(chēng)為氣縛。,2、氣縛現(xiàn)象,四、離心泵的一些現(xiàn)象,排除氣縛的方法： 灌泵排氣,2、氣縛現(xiàn)象,四、離心泵的一些現(xiàn)象,3.1 什么是水錘現(xiàn)象,在壓力管道中，由于外界原因使水的流速發(fā)生劇烈變化而引起壓強(qiáng)急劇升高和

15、降低的交替變化，這種水力現(xiàn)象稱(chēng)為水錘（又叫水擊）。,四、離心泵的一些現(xiàn)象,水錘效應(yīng)有極大的破壞性：由于水錘的產(chǎn)生，使得管道中壓力急劇增大至超過(guò)正常壓力的幾倍甚至十幾倍，可以破壞管道、水泵、閥門(mén)，并引起水泵反轉(zhuǎn)、管網(wǎng)壓力降低等，所以，預(yù)防水錘發(fā)生極為重要。,3.2 水錘效應(yīng)的危害,四、離心泵的一些現(xiàn)象,引起水錘的原因通常是開(kāi)泵、停泵、開(kāi)關(guān)閘閥過(guò)于快速，使水的速度發(fā)生急劇變化。因此，為避免水錘現(xiàn)象， 在關(guān)閉閥門(mén)時(shí)速度不應(yīng)過(guò)快； 離心泵和混凝泵應(yīng)在閥門(mén)半閉15%-30%時(shí)而不是全關(guān)時(shí)停泵； 排除管道內(nèi)的空氣，使管道內(nèi)充滿水后再開(kāi)啟水泵，凡是長(zhǎng)距離輸水管道的高起部位都應(yīng)設(shè)自動(dòng)排氣閥； 安裝水錘消除器。,3.3 預(yù)防水錘的措施,四、離心泵的一些現(xiàn)象,為什么停泵時(shí)，必須先關(guān)閉出口閥，然后再停泵？,四、離心泵的一些現(xiàn)象,答：如果不關(guān)閉出口閥就停運(yùn)泵，壓力管線的水在斷電后的最初瞬間，靠慣性繼續(xù)以原來(lái)的方向運(yùn)動(dòng)，流速