离心泵的知识

1、离心泵,根据流体流动规律知道，如果要将流体从低处送往高处，从低压变为高压，从低速变为高速以及克服流动过程中的阻力，就需要把外加能量加给液体的机械液体输送机械来完成。输送液体、提供液体能量的机械被称为泵。 1、泵的分类 按原理分：可分为容积泵、叶片泵、喷射泵等。容积泵是依靠工作室容积的改变来输送液体的泵，例如往复泵、转子泵，齿轮泵。 叶片泵是依靠着叶轮的旋转来输送液体的泵，例如：离心泵，轴流泵等。 喷射泵是依靠工作液体的能量来输送另一种液体，例如：喷射泵，扬水器等,按原动机分：可分为蒸汽透平，蒸汽往复泵、电动离心泵，电动往复泵。 按输送介质分：有水泵、油泵、酸泵、碱泵。 按轴的安装位置分：有立式

2、泵、卧式泵。 离心泵按其结构形式分为：立式泵和卧式泵，立式泵的特点为：占地面积少，建筑投入小，安装方便，缺点为：重心高，不适合无固定底脚场合运行。卧式泵特点：适用场合广泛，重心低，稳定性好，缺点为：占地面积大，建筑投入大，体积大，重量重。 按输送介质的温度分；有冷介质泵、热介质泵。 按叶轮级数分：有单级泵、双级泵、多级泵。 按叶轮进料方式分：有单吸式、双吸式。 按泵壳接缝形式分：有水平中开式、垂直分段式,2、离心泵 1）什么是离心泵 利用叶轮旋转时所产生的离心力的作用来输送液体的泵叫离心泵。 2）简述离心泵的分类 依使用要求不同，离心泵有不同的类型。 按叶轮数目可分为单级泵和多级泵； 按叶轮进

3、液方式可分为单吸式和双吸式； 按泵壳剖分形势可分为水平剖分泵和垂直与泵轴剖分泵； 按泵壳的结构还可分为蜗壳式泵和透平式泵。此外，按泵扬程的大小分为低压泵（扬程小于20米水柱）、中压泵（20160米水柱）和高压泵（高于160米水柱）。桉输送介质不同又分为清水泵、油泵以及耐腐蚀泵等,3）离心泵的主要参数有哪些？ 离心泵的主要性能参数有转速、流量、扬程、功率和效率等。 1.转速：即离心泵叶轮的转速，以r/min表示。 2.流量（Q） : 离心泵在单位时间送到管路系统的液体体积，常用单位为L/s或m3/h； 3.压头（H） ：离心泵对单位重量的液体所能提供的有效能量，其单位为m； 4.效率（） ：由原

4、动机提供给泵轴的能量不能全部为液体所获得，通常用效率来反映能量损失； 5.轴功率（N）： 指离心泵的泵轴所需的功率，单位为W或kW,4）离心泵的能量损失 反映离心泵能量损失，包括： 容积损失：由于泵的泄漏所造成的损失。一部份已获得能量的高压液体由叶轮出口处通过叶轮与泵壳间的缝隙或从平衡孔漏返回到叶轮入口处的低压区造成的能量损失。 水力损失：进入离心泵的粘性液体产生的摩擦阻力以及在泵的局部处因流速与方向改变引起的环流和冲击而产生的局部阻力。 机械损失：由泵轴与轴承之间、泵轴与填料函之间以及叶轮盖板外表面与液体之间产生的机械摩擦引起的能量损失,5）离心泵有哪些主要部件？你认为哪些零件是易损件？离心

5、泵的主要部件包括：叶轮、密封环、吸入室、压出室、泵轴、轴承、轴封装置等。其中密封环、轴承、轴封装置相对其他部件更易损坏,6)离心泵结构 6.1叶轮 它是离心泵内传递能量给液体的唯一元件,叶轮用键固定于轴上，随轴由原动机带动旋转，通过叶片把原动机的能量传给液体。 叶轮的作用是将原动机的机械能直接传给液体，以增加液体的静压能和动能(主要增加静压,叶轮有开式、半闭式和闭式三种，如图所示 开式叶轮在叶片两侧无盖板，制造简单、清洗方便，适用于输送含有较大量悬浮物的物料，效率较低，输送的液体压力不高；半闭式叶轮在吸入口一侧无盖板，而在另一侧有盖板，适用于输送易沉淀或含有颗粒的物料，效率也较低；闭式叶轮在叶

6、轮在叶片两侧有前后盖板，效率高，适用于输送不含杂质的清洁液体。一般的离心泵叶轮多为此类,6.2泵体 即泵的壳体,包括吸入室和压液室。 吸入室 : 它的作用是使液体均匀地流进叶轮。 压液室 : 它的作用是收集液体,并把它送入下级叶轮或导向排出管,与此同时降低液体的速度,使动能进一步变成压力能。压液室有蜗壳和导叶两种形式,6.3轴 轴是传递机械能的重要零件,原动机的扭矩通过它传给叶轮。泵轴是泵转子的主要零件，轴上装有叶轮、轴套、平衡盘等零件。泵轴靠两端轴承支承，在泵中作高速回转，因而泵轴要承载能力大、耐磨、耐腐蚀。泵轴的材料一般选用碳素钢或合金钢并经调质处理,6.4轴封 由于泵轴转动而泵壳固定不动

7、，在轴和泵壳的接触处必然有一定间隙。为避免泵内高压液体沿间隙漏出，或防止外界空气从相反方向进入泵内，必须设置轴封装置。 轴封装置主要防止泵中的液体泄漏和空气进入泵中，以达到密封和防止进气引起泵气蚀的目的。 轴封的形式：即带有骨架的橡胶密封、填料密封和机械密封。目前最主要采用机械密封和干气密封两种形式,机械密封 机械密封的工作原理机械密封是靠一对或数对垂直于轴作相对滑动的端面在流体压力和补偿机构的弹力（或磁力）作用下保持贴合并配以辅助密封而达到阻漏的轴封装置,常用机械密封结构如图所示。由静止环（静环）1、旋转环（动环）2、弹性元件3、弹簧座4、紧定螺钉5、旋转环辅助密封圈6和静止环辅助密封圈8等

8、元件组成，防转销7固定在压盖9上以防止静止环转动。旋转环和静止环往往还可根据它们是否具有轴向补偿能力而称为补偿环或非补偿还,轴承箱 轴承箱作用 轴承的作用是对泵轴进行支撑，实质是能够承担径向载荷。也可以理解为它是用来固定轴的，使轴只能实现转动，而控制其轴向和径向的移动。 轴承箱则用来固定轴承，同时作为装载轴承润滑油的容器,轴承润滑 离心泵大部分采用滚动轴承，而滚动轴承的元件(滚动体、内外圈滚道及保持器)之间并非都是纯滚动的。由于在外负荷作用下零件产生弹性变形，除个别点外，接触面上均有相对滑动。滚动轴承各元件接触面积小，单位面积压力往往很大，如果润滑不良，元件很容易胶合，或因摩擦升温过高，引起滚

9、动体回火，使轴承失效，所以轴承时刻都要处于油膜的涂覆之中。 轴承润滑通常用油槽或油雾进行润滑，为了保证滚动体和滚道接触面间形成一定厚度的油膜，采用中黏度的涡轮油(国际标准化组织68级)较适宜。在油槽润滑中，轴承部分浸在油中，油浸润高度以没过轴承底的50为宜。如果超过50，过量的油涡流会使油温上升，油温升高会加速润滑荆的氧化，从而降低润滑性能；如果低于50，则油对轴承的冲洗作用降低，润滑效果不好,滚动轴承的浸油润滑 N3000rpm时，油位在轴承最下部滚动体中心以下，但不低于滚动体下缘。 N15003000rpm时，油位在轴承最下部滚动体中心以上，但不得浸没滚动体上缘。 N1500rpm时，油位

10、在轴承最下部滚动体的上缘或浸没滚动体,恒位油杯原理 恒位油杯的作用是使轴承箱体内的润滑油位保持恒定。 恒位油杯的结构简图如右所示，斜面的位置对恒位油杯非常关键，由此形成的工作油位点是正常工作状态时的油位。有的恒位油杯没有专门的气孔，但都要保证斜面以上部位与大气自由相通,下图为恒位油杯正常工作状态，理论设计上工作油位点和设计油位是相同的，恒位油杯内初始油量一般保持在整个油杯的2/3处。恒位油杯内液面高于轴承箱体内液面并能保持一定高度的液位，是由于连通器的原理，油杯内气体压力小于外界大气压力,右图为恒位油杯补油状态图。当轴承箱体内的润滑油由于各种原因而损耗后，箱体内油位下降，由于连通器原理，恒位油

11、杯斜面处的油位降低到工作油位点以下，导致恒位油杯内油液的压力平衡被破坏，润滑油从恒位油杯内流出并进入轴承箱体，外界气体在大气压力作用下通过斜面的上端进入恒位油杯，直到润滑油液面恢复到工作油位点时，补油结束,7）离心泵的工作原理 离心泵是利用叶轮的高速旋转时所产生的离心力来输送液体的机械。 当电动机带动叶轮高速旋转时，位于叶轮只能中心处的水在离心力的作用下被甩向四周，从泵的出口管排出，同时增加了静压能而使液体获得了能量。当中心处液体抛到外缘后，中心处就形成了低压区，这时水池中的水就在大气压的作用下，经泵入口管线被压到叶轮中心。只要叶轮不停地旋转，水池中的水就源源不断地吸入和排出，这就是离心泵的工

12、作原理,8）离心泵工作流程,9）离心泵的气蚀 离心泵运转时，流体的压力随着从泵入口到叶轮入口而下降，在叶片附近，液体压力最低。此后，由于叶轮对液体做功，压力很快上升。当叶轮叶片入口附近压力小于等于液体输送温度下的饱和蒸汽压力时，液体就汽化。同时，还可能有溶解在液体内的气体溢出，它们形成许多汽泡。当汽泡随液体流到叶道内压力较高处时，外面的液体压力高于汽泡内的汽化压力，则汽泡会凝结溃灭形成空穴。瞬间内周围的液体以极高的速度向空穴冲来，造成液体互相撞击，使局部的压力骤然剧增（有的可达数百个大气压,这不仅阻碍流体的正常流动，更为严重的是，如果这些汽泡在叶轮壁面附近溃灭，则液体就像无数小弹头一样，连续地

13、打击金属表面，其撞击频率很高（有的可达20003000Hz），金属表面会因冲击疲劳而剥裂。若汽泡内夹杂某些活性气体（如氧气等），他们借助汽泡凝结时放出的能量（局部温度可达200300），还会形成热电偶并产生电解，对金属起电化学腐蚀作用，更加速了金属剥蚀的破坏速度。上述这种液体汽化、凝结、冲击，形成高压、高温、高频率的冲击载荷，造成金属材料的机械剥裂与电化学腐蚀破坏的综合现象称为汽蚀,汽蚀的后果 汽蚀使过流部件被剥蚀破坏 通常离心泵受汽蚀破坏的部位，先在叶片入口附近，继而延至叶轮出口。起初是金属表面出现麻点，继而表面呈现槽沟状、蜂窝状、鱼鳞状的裂痕，严重时造成叶片或叶轮前后盖板穿孔，甚至叶轮破裂

14、，造成严重事故。因而汽蚀严重影响到泵的安全运行和使用寿命。 汽蚀使泵的性能下降 汽蚀使叶轮和流体之间的能量转换遭到严重的干扰，使泵的性能下降，严重时会使液流中断无法工作,汽蚀的后果 汽蚀使泵产生噪音和振动 气泡溃灭时，液体互相撞击并撞击壁面，会产生各种频率的噪音。严重时可以听到泵内有“噼啪”的爆炸声，同时引起机组的振动。而机组的振动又进一步足使更多的汽泡产生和溃灭，如此互相激励，导致强烈的汽蚀共振，致使机组不得不停机，否则会遭到破坏,离心泵产生汽蚀的原因 1、被输送的介质温度过高； 2、水池液位过低，有气体被析出； 3、泵的安装高度过高； 4、流速和吸入管路上的阻力太大； 5、流量过大，也就是

15、说出口阀门开的太大,气蚀的解决方案 清理进口管路的异物使进口畅通，或者增加管径的大小； 降低输送介质的温度； 3降低安装高度； 4重新选泵，或者对泵的某些部件进行改进，比如选用耐汽蚀材料等等 5使泵体内灌满液体或者在进口增加一缓冲罐就可以解决,离心泵的“气缚”现象 离心泵在启动前保证泵体和吸入管路内能灌满液体或在运行中必须注意防止空气漏入泵内。否则因为空气比液体的密度小的多，在叶轮旋转时产生的离心作用很小，不能将空气抛到叶轮的边缘，使泵的中心不能形成低压区，离心泵便没有抽吸液体的能力。这种现象就是离心泵的“气缚,10、启动前准备工作（1） 检查泵及出、入口管线的各部件，如阀门、法兰、地脚螺钉、

16、联轴器、温度计和压力表等，看是否正常好用 （2）给轴承箱内加油，油面应在油标的1/22/3处。 （3）盘车，检查泵的转动情况，是否有不正常的声音。 （4）打开轴承及盘根的冷却水。 （5）打开压力表阀。 （6）打开泵的入口阀，排除泵内存气，使泵内允满液体。 （7）具有密封油系统的泵，风将密封油加够，并进行循环。 （8）检查好泵的安全设施(对轮防护掣，接地线等) （9）开动高压电机时要与电工联系送电,离心泵的启动 全开入口阀，关闭出口阀，启动电机。 当泵出口压力大于操作压力时，检查各部运转正常，逐渐打开出口阀。 启动电机时，若启动不起来或有异常声音时，应立刻切断电源检查，消除故障后方可启动。 启动

17、时，注意人不要面向联轴器，以防飞出伤人,离心泵的正常操作和维护 1）、待一切准备工作就绪后，起动泵。系启动时应注意旋转方向(如不对，立即改正)，同时注意电机电流变化，不允许超过规定。待电流、转数和压力达到正常，密封也不漏，再慢慢打开泵的出口阀。要注意不要使泵在出口阀关闭状态下长时间运转，一般不超过三分钟。否则，泵中液体循环温度升高，易生气泡。 2）、泵的流量用出口阀控制。切忌，不能用入口阀来调节流量。 3）、泵正常运行时，要不断检金泵出口压力、流量、电流等，不允许超过规定指标,4）、轴承温度不应高于65，电机温度不应高于70。 5）、密封油压力应高于泵的进口压力49.0598.1千帕。 6）、

18、经常检查冷却水畅通信况。 7）、经常检查润滑泊标尺，保持规定油面。 8）、检查泵运转中有无杂音、震动及泄漏等发现有异常，应查明原因，及时消除。 9）、定期更换润滑油和润滑脂,离心泵的切换操作 为保证在切换泵时，其流量，压力等参数基本不变化，无波动，最好两人同时操作。 做好启动泵开车前的准备工作。 一人首先开启备用泵，待泵运转正常平稳后，慢慢打开出口阀，这时随泵出口阀的打开，泵的出口压力略有下降，但电机电流增加，同时另外一人缓慢的关闭要停泵的出口阀，待要运转泵的流量足够大时，再完全关闭要停泵的出口阀，切断电源，再作正常停泵处理,离心泵停车 1）、慢慢关闭出口阀门。避免停泵后出口管线中的高压液体倒

19、流入离心泵泵体内，使叶轮高速反转而造成事故。 2）、切断电源。 3）、关闭泵的入门阀。 4）、关掉压力表阀。 5）、冬季停泵后，要从泵壳和管线中放掉存水及其它易冻结液体，或给上少量冷却水流通，防止冻裂泵壳,离心泵操作时的注意事项 离心泵在运转时避免空转。 避免在关闭出口阀时长时间运转。 严禁用水冲电机。 离心泵要在关闭出口阀的情况下启动,常见故障的分析与处理 1）电机温度过高 原 因 处 理 方 法 绝缘不好 切换备用泵，联系维修 定子内绕阻短路 切换备用泵，联系维修 电机轴承安装不正 切换备用泵，联系维修 润滑油变质 更换润滑油 超负荷，电流过大 请示调度，降低处理量 电压太低，电流过大 请

20、示调度，降低处理量外界环境温度高 加风冷却,2）电机电流过大 原 因 处 理 方 法 泵流量过大 降流量 机泵找正不好 联系处理 密封填料压的过紧 联系处理 电机潮湿绝缘不好 联系维修 输送介质粘度过大 通知车间负责人,3）泵出口压力超标 原 因 处 理 方 法 出口管线堵 吹扫泵出口管线 泵出口阀阀芯掉 更换阀 压力表失灵 更换表,4）泵体振动过大及有杂音 原 因 处 理 方 法 泵地脚螺栓或垫铁松动 拧紧螺栓，点焊垫铁机泵中心不正 切换备用泵，联系维修轴承间隙过大切 换备用泵，联系维修泵轴弯曲 切换备用泵，联系维修转子不平衡，叶轮坏， 流道堵塞，平衡管堵等 切换备用泵，联系维修泵内构件松动

21、 切换备用泵，联系维修泵抽空憋压处理轴承 切换备用泵，联系维修 滚筑破碎,5）轴承发热 原 因 处 理 方 法 机泵中心不正或振动 联系维修 润滑油变质，量小或有杂物 更换或添加润滑油冷却水过小 给足冷却水 轴承损坏 切换备用泵，联系维修轴承箱漏水 切换备用泵，联系维修,6）机械密封的泄漏 原 因 处 理 方 法 使用时间过长造成磨损 切换备用泵，联系维修介质有杂质，磨损密封 切换备用泵，联系维修泵抽空操作 调整 冷却水中断 给上冷却水,泵的抽空 1）泵抽空的判断方法，在下列情况下可能发生抽空现象 仪表流量指示大幅度波动或流量指示为零； 压力电流指示大幅度波动或无指示； 泵振动较大，并有杂音； 管线内有异常声音,2）泵抽空的原因分析及处理方法： 原 因 处 理 方 法 泵入口堵塞 换泵处理，清扫或反吹 泵入口漏气或漏水 换泵处理 预热泵出口开的太