煤化工动设备知识

1、国泰化工钳工 设备知识 制作制作:王志海王志海 泵 按泵作用于液体原理分类按泵作用于液体原理分类 1、叶片式泵（动力式泵） 由泵内叶片在旋转 时产生的离心力作用将液体连续的吸入并压出。 叶片式泵包括离心泵、混流泵、轴流泵、部分流 泵及旋涡泵。 2、容积式泵(正排量泵） 包括往复式泵和容 积式泵。它们分别由泵内活塞作往复运动或转子 作旋转运动而产生挤压作用将液体吸入并压出。 前者排液过程是间歇的。常见的往复式泵有各种 型式活塞泵、柱塞泵及隔膜泵等。常见回转式泵 有外啮合齿轮泵、内啮合齿轮泵、螺杆泵、回转 径向柱塞泵、回转轴向柱塞泵、滑片泵罗茨泵及 液环泵等。 3、其它类型泵 包括利用流体静压或流

2、体流 体动能来输送液体的流体动力泵。如喷射泵、空 气升液器、水锤泵等。另外还有利用电磁力输送 液体的电磁泵。 按泵的用途分类 按泵的用途可分为按泵的用途可分为 进料泵、回流泵、塔底泵、循环泵、产品泵、注 入泵、排污泵、燃料油泵、润滑油泵和封液泵等。 按所适用的介质分类按所适用的介质分类 分为清水泵、污水泵、泥浆泵、砂泵、灰渣泵、 耐酸泵、碱泵、冷油泵、热油泵、低温泵等。 泵的基本参数泵的基本参数 流量q（m3/h），扬程h（m），转速n(r/min),功率 （轴功率和配用功率）p（kw），效率（%），汽 蚀余量（npsh）r (m) , 进出口径（mm），叶轮 直径d（mm）,泵重量w（kg）

3、 流量v:液体在泵出口截面的流量 扬程he：每牛顿重量液体在泵出口截面具有的总机 械能与在泵进口界面具有的总机械能的差值 有效功率ne：由流量及扬程算得的液体流过泵体所 得的功率 轴功率na：外界输入泵的功率 泵的功率：有效功率与轴功率之比 离心泵 工作原理：被输送液体经吸入室进入泵内，并充满 泵腔，原动机驱动轴带动叶轮旋转，叶轮的叶片带 动被输送液体与叶轮一起旋转，在离心力的作用下， 被输送液体由叶轮中心向叶轮边缘流动，其速度逐 渐增大，在流出叶轮的瞬间其速度最大，然后进入 蜗室，被输送液体速度逐步降低，将大部分动能转 换为压力能，再经压力管进一步降低速度，被输送 液体的压力继续升高，达到需

4、要的压力后将液体压 入泵的排出管路。当液体由叶轮中心流向叶轮边缘 后，叶轮中心呈现低压状态，利用压差液体被吸入 泵内。如此叶轮连续旋转完成液体输送。 原理图 当泵壳内存有空气， 因空气的密度比液体 的密度小得多而产生 较小的离心力。从而， 贮槽液面上方与泵吸 入口处之压力差不足 以将贮槽内液体压入 泵内，即离心泵无自 吸能力，使离心泵不 能输送液体，此种现 象称为“气缚现象”。 离心泵的种类 一、按工作叶轮数目来分类 1、单级泵：即在泵轴上只有一个叶轮。 2、多级泵.：即在泵轴上有两个或两个以上的叶轮，这时泵的 总扬程为n个叶轮产生的扬程之和。 二、按工作压力来分类 1、低压泵：压力低于100

5、米水柱； 2、中压泵：压力在100650米水柱之间； 3、高压泵：压力高于650米水柱。 三、按叶轮进水方式来分类 1、单侧进水式泵：又叫单吸泵，即叶轮上只有一个进水口； 2、双侧进水式泵：又叫双吸泵，即叶轮两侧都有一个进水口。 它的流量比单吸式泵大一倍，可以近似看作是二个单吸泵叶轮 背靠背地放在了一起。 四、按泵壳结合缝形式来分类 1、水平中开式泵：即在通过轴心线的水平面上开有结合缝。 2、垂直结合面泵：即结合面与轴心线相垂直。 五、按泵轴位置来分类 1、卧式泵：泵轴位于水平位置。 2、立式泵：泵轴位于垂直位置。 离心泵的结构 化学水处理 叶轮叶轮 叶轮的作用是将原动机的机械能直接传给液体，

6、以增加液体的 静压能和动能主要增加静压能。叶轮一般有612片后弯叶片。 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。叶轮有单吸和双吸两种吸液方式。有一 个进水口的是单吸，可以从两面一起进水的为双吸。根据叶轮 上叶片上的几何形状，可将叶片分为后弯、径向和前弯三种， 由于后弯叶片有利于液体的

7、动能转换为静压能，故而被广泛采 用。 叶轮 泵壳泵壳 作用是将叶轮封闭在一定的 空间，以便由叶轮的作用吸入 和压出液体。泵壳多做成蜗壳 形，故又称蜗壳。由于流道截 面积逐渐扩大，故从叶轮四周 甩出的高速液体逐渐降低流速， 使部分动能有效地转换为静压 能。泵壳不仅汇集由叶轮甩出 的液体，同时又是一个能量转 换装置 激冷水泵 轴封装置轴封装置 有填料密封和机械密封两种 填料密封 填料装入填料腔以后，经压盖对它作轴向压缩，当轴与填料有 相对运动时，由于填料的塑性，使它产生径向力，并与轴紧密 接触。与此同时，填料中浸渍的润滑剂被挤出，在接触面之间 形成油膜。由于接触状态并不是特别均匀的，接触部位便出现

8、 “边界润滑”状态，称为“轴承效应”；而未接触的凹部形成 小油槽，有较厚的油膜，接触部位与非接触部位组成一道不规 则的迷宫，起阻止液流泄漏的作用，此称“迷宫效应”。这就 是填料密封的机理。显然，良好的密封在于维持“轴承效应” 和“迷宫效应”。也就是说，要保持良好的润滑和适当的压紧。 若润滑不良，或压得过紧都会使油膜中断，造成填料与轴之间 出现干摩擦，最后导致烧轴和出现严重磨损。 为此，需要经常对填料的压紧程度进行调整，以便填料中的润 滑剂在运行一段时间流失之后，再挤出一些润滑剂，同时补偿 填料因体积变化所造成的压紧力松弛。显然，这样经常挤压填 料，最终将使浸渍剂枯竭，所以定期更换填料是必要的。

9、此外， 为了维持液膜和带走摩擦热，有意让填料处有少量泄漏也是必 要的。 机械密封 机械密封 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。 离心泵的气蚀现象离心泵的气蚀现象 泵在工作时液体在叶轮的进口处因一定真空压力下会产生汽体， 汽化的气泡在液体

10、质点的撞击运动下，对叶轮等金属表面产生 剥蚀，从而破坏叶轮等金属，此时真空压力叫汽化压力，汽蚀 余量是指在泵吸入口处单位重量液体所具有的超过汽化压力的 富余能量。单位用米标注，用（npsh）r。吸程即为必需汽蚀 余量h：即泵允许吸液体的真空度，亦即泵允许的安装高度， 单位用米。吸程=标准大气压（10.33米）-汽蚀余量-安全量 （0.5米） 标准大气压能压管路真空高度10.33米。 产生气蚀的原因： 其吸入压力低于输送温度下液体的气化压力。引起离心泵吸入 压力过低的因素如下： 泵吸上的安装高度过高，关注泵的灌注头过低； 泵送液体的温度高于规定温度； 泵吸入管局部阻力过大； 泵的运行工况点偏离额

11、定点过多； 闭式系统中的系统压力下降。 离心泵的特性曲线离心泵的特性曲线 离心泵的h、 、 n都与离心泵的q有关，它们之间的关系由确 定离心泵压头的实验来测定，实验测出的一组关系曲线： hq 、q 、 nq 离心泵的特性曲线 注意：特性曲线随转速而变。 各种型号的离心泵都有本身独自的特性曲 线，但形状基本相似，具有共同的特点 。 1）hq曲线：表示泵的压头与流量的关系， 离心泵的压头普遍是随流量的增大而下降 （流量很小时可能有例外） 2）nq曲线：表示泵的轴功率与流量的关 系，离心泵的轴功率随流量的增加而上升， 流量为零时轴功率最小。 离心泵启动时，应关闭出口阀，使启动电 流最小，以保护电机。

12、 3）q曲线：表示泵的效率与流量的关系， 随着流量的增大，泵的效率将上升并达到一 个最大值，以后流量再增大，效率便下降。 双吸泵双吸泵 其他类型的泵 往复泵： 往复泵其构造主要是由泵缸、活塞及单向阀组成 单动泵：活塞一侧装有吸入阀和排出阀 活塞自左向右移动时，排出阀关闭，吸入阀打开，液体进入泵 缸，直至活塞移至最右端。 活塞由右向左移动，吸入阀关闭而排出阀开启，将液体以高 压排出。活塞移至左端，则排液完毕，完成了一个工作循环， 周而复始实现了送液目的。因此往复泵是依靠其工作容积改变 对液体进行做功。 在一次工作循环中，吸液和排液各交替进行一次，其液体的 输送是不连续的。活塞往复非等速，故流量有

13、起伏。 主要用于小流量，高压强的场合，输 送高粘度液体时效果比离心泵好。不 能用于腐蚀性流体及有固体粒子的悬 浮液的输送。 齿轮泵 齿轮泵也是正位移泵的一种，如图。泵壳内的两个齿相互 啮合，按图中所示方向转动。在泵的吸入口，两个齿轮的齿向 两侧拨开，形成低压将液体吸入。齿轮旋转时，液体封闭于齿 穴和泵壳体之间，被强行压至排出端。在排出端两齿轮的齿相 互合拢，形成高压将液体排出。 齿轮泵产生较高的压头但流量小，用于输送粘稠液体及膏 状物，但不能输送含固体颗粒的悬浮液。 螺杆泵： 由泵壳和一根或几根螺杆构成。 一根螺杆：螺杆和泵壳形成的空隙排送液体。 两根螺杆：与齿轮泵类似，利用互相啮合的螺杆排送

14、液体。 特点是压头高，效率高，噪音小。 适于在高压下输送粘稠性液体。 流量调节时用旁路(回流装置)调节。 水环真空泵 水环真空泵的工作原理，其外壳式圆形的，叶轮偏心安 装，液环亦呈圆形，由相邻叶片、叶轮内筒及液面构成往复泵 缸体。随着叶轮的转动，泵缸容积发生变化。水环真空泵可抽 到600mmhg真空度。因通常泵内充水，故称为水环真空泵，如 泵内充其他液体，则称为液体真空泵。 喷射泵 它是利用文丘里管，在截面最小处流速最大，压强最小， 压强最低处常用来抽吸气体。喷射泵内的流动流体一般为水或 者水蒸气，其抽吸能力与水环真空泵相近，约可抽到600mmhg 真空度左右。因其结构简单，没有运动部件，操作

15、可靠，只 需一台泵运转即可，故具有较好的应用前景。 计量泵：计量泵： 计量泵是可以调节流量、并可以对流量进行精确计量的泵类。 计量泵主要用于化工、石油化工、医药、食品、日用化工、水 处理等行业的生产中，定量输送各种液体物料。在化工生产中， 常用于按要求的配比同时将增加了流量调节和计量系统，对结 构和选材进行必要的改进，并提高制造精度，减少泵的内漏和 外漏损失，保持流量稳定。计量泵多为容积式泵，因为在理论 上容积式泵的流量与排出压力的变化（扬程）无关，易于计算。 常用的计量泵有往复式和旋转式两大类。 往复式计量泵的输送部分称为泵头，按泵头的形式，往复式计 量可分为柱塞式、隔膜式、隔罩式、隔套式和

16、波纹管式。 旋转式计量泵系由转子泵发展而成。由转子泵、减速器、和可 调节转速的原动机组成。 旋转式计量泵的输送部分称为泵头，按泵头的形式，旋转式计 量可分为齿轮式、软管式。 无泄漏泵：无泄漏泵：无泄漏泵的主要类型及结构 无泄漏泵包括屏蔽泵、磁力泵、气动式隔膜泵、电磁 泵等。根据工程习惯，本文所述无泄漏泵系指屏蔽泵 和磁力泵，国外文献常称之为无轴封泵。 屏蔽泵 在无泄漏泵中，屏蔽泵使用较广。屏蔽泵主要有泵体、 叶轮、定子、转子、前后轴承及推力盘等组成，电机 与泵合为一体，定、转子之间用非磁性薄壁材料制屏 蔽套隔开，转子由前后轴承支承浸在输送介质中。定 子绕组通电后，电磁能透过屏蔽套传入带动转子转

17、动， 进而带动叶轮输送介质 磁力泵 磁力泵是通过分别装在泵轴和电机轴上的内、外磁转子所产生 的磁力，将电机转矩传递给泵轴，进而带动叶轮输送介质。当 电机旋转时，外磁转子通过隔离套与内磁转子相互吸引，带动 泵轴与叶轮转动。内外磁转子磁钢块数量相同，形成一一对应 的磁极关系，二者同步转动。由于隔离套将泵轴完全封闭，从 而达到无轴封、无泄漏。 气动隔膜泵 气动隔膜泵是一种利用压缩空气为动力用以输送液体 的新型泵， 通过隔膜使压缩空气和输送液体完全隔开，特别适用于输送带 腐蚀、含颗粒、高粘 度的液体，能广泛应用于石油化工、轻工 皮革、食品医药等行业，是制革行业喷浆流水线、油 漆输送装 置和压铸机自动喷涂机中必配的设备。该泵具有噪音低、寿命 长、耐腐蚀、密封性好 、寿命长等特点。采用全气动控制，具 有防爆性，流量可调节，控制方便。 电磁泵 电磁泵是一种