离心泵的原理及操作

1、目 录 离心泵的工作原理离心泵的分类离心泵的常用参数 离心泵的结构 离心泵的汽蚀离心泵的日常检查及常见故障、解决方法离心泵的工作原理离心泵的工作原理1.灌泵:离心泵在启动之前,泵内应灌满液体,此过程称 为灌泵。大家是否注意到,抽水泵抽水前就有灌 泵这一过程。在炼油厂, 离心泵同样需要灌泵, 不过多数都十分简单, 因为泵的入口管线内充 满着带压力的液体,只要打开进口阀门就完成了 灌泵工作。2.工作原理: 驱动机(电机)通过泵轴带动叶轮旋转,叶轮的叶片驱使液体一起旋转,因而产生离心力,在此离心力的作用下,液体沿叶片 流道被甩向叶轮出口,液体经蜗壳收集送入排出管。液体从叶轮获得能量, 使压力能和速度

2、能均增加,并依靠此能量将液体输送到工作地点。当一个叶轮不能使液体获得足够的能量时,可用多个叶轮串联或并联起来对流体作功。 在液体被甩向叶轮出口的同时,叶轮入口中心处形成了低压, 在吸液罐和叶轮中心处的液体之间就产生了压差,吸液罐中的液体在这个压差作用下,不断地经吸入管路及泵的吸入室进入叶轮中。这样 ,叶轮在旋转过程中,一面不断地吸入液体, 一面又离心泵的工作原理离心泵的工作原理 不断地给吸入的液体以一定的能量,将液体排出,使离心泵连续地工作。扩散管的过流断面是逐渐增大的，起着降低液体流速和进一步增加液体压力的作用。 离心泵的工作原理离心泵的工作原理离心泵的分类离心泵的种类很多，有各种分类方法。

3、1按泵轴布置方式分 主要有：（1）卧式泵 泵轴为水平布置。（2）立式泵 泵轴为垂直布置。2按吸入方式分 有：（1）单吸泵 叶轮从一个方向吸入液体。（2）双吸泵 叶轮从两个方向吸入液体。3按叶轮级数分 可分为：（1）单级泵 泵轮上只安装一个叶轮。（2）多级泵 泵轴上安装两个或两个以上的叶轮。4按泵体的形式分 可分为：（1）蜗壳泵 叶轮排出一侧具有蜗形室的壳体。（2）透平泵 带导叶的多级泵。5按壳体剖分方式分 可分为：（1）分段式泵 泵的壳体按照与泵轴垂直的平面剖分（2）中剖式泵 壳体在通过轴心线的平面上分开。6按用途分 可分为： 清水泵、油泵、污水泵、砂泵、酸泵、碱泵等。 此外，离心泵还可以按叶

4、片安装方式、压力大小及比转数等进行分类。 离心泵的分类离心泵的常用参数 1.流量:即泵在单位时间内排出的液体量,通常用体积单位表示,符号为Q,单位有m3/h,m3/s,l/s等 2.扬程:输送单位重量的液体从泵入口处到泵出口处其能量的增值,用H表示，在工程单位制中,扬程的单位常用m(米)来表示。3.转速:泵的转速是泵每分钟旋转的次数,用n来表示。电机转速 n一般在1450转/分,2900转/分左右。4.汽蚀余量:离心泵的汽蚀余量是表示泵的性能的主要参数, 用符号hr表示,单位为米。汽蚀余量是指泵入口处单位重量液体所具有超过汽化压力的富余量。5.功率与效率:泵的输入功率为轴功率N,也就是电动机的

5、输出功率。效率为泵的有效功率和轴功率之比，=Ne/N 。离心泵的常用参数离心泵的常用参数性能曲线：HQ-HQ-NQ-nQQe由曲线可以看出：扬程H随流量Q增大而降低；功率N随流量Q增大而增大；离心泵的常用参数效率n：当流量Q小于额定流量Qe时，n与Q成正比；当流量Q大于额定流量Qe时，n与Q成反比；当流量Q大于额定流量Qe时，n与Q成反比。离心泵的结构及主要零部件离心泵的结构及主要零部件1.一台离心泵主要由泵体、叶轮、密封环、泵轴 、填料函，轴承支架等部件组成。有的多级泵还有平衡盘装置。 2.泵体:即泵的壳体,包括吸入室和排出室。(1).吸入室:它的作用是使液体均匀地流进叶轮。(2).排出室:

6、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。随着流道截面的增大而降低速度,使动能变成压力能。离心泵的结构及主要零部件离心泵的结构及主要零部件3 .叶轮:它是离心泵内传递能量给液体的唯一元件,泵通过它使机械能变成了液体的压力能,使液体的压力提高。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。 按照叶轮的结构形式分类，可分为闭式叶轮、开式叶轮和半开式叶轮。闭式叶轮由若干叶片和它们两侧的轮盖和轮盘组成，相邻的两个叶片和轮盖、轮盘所围成的空间即为液体的流道；开式叶轮，只有叶片，没有轮盖和轮盘；半开式叶轮，只在叶片的一侧

7、有轮盘。离心泵的结构及主要零部件离心泵的结构及主要零部件离心泵的结构及主要零部件离心泵的结构及主要零部件4轴:它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。 5密封环（口环）密封环是安装在转动的叶轮和静止的泵壳（多级泵中段）之间的密封装置。其作用是通过控制二者之间间隙的方法，增加泵内高低压腔之间液体流动的阻力，减少泄漏；同时起到承受磨损的作用。离心泵的结构及主要零部件离心泵的结构及主要零部件密封环的间隙要求密

8、封环之间的间隙，由叶轮进口吸入直径De来决定。（1）当输送原油温度小于200摄氏度时，密封环径向间隙为：a.当De100mm时，s= 0.25mm ；b.当De 100mm时，s= 0.25mm+（De-100）*0.001mm；极限间隙:S最大值=0.3+0.004De(mm)离心泵的结构及主要零部件离心泵的结构及主要零部件离心泵的结构及主要零部件离心泵的结构及主要零部件6.轴套 轴套是用来保护泵轴的，使之不受腐蚀和磨损。必要时，轴套可以更换。7.轴封 泵轴和前后端盖间的填料函装置简称为轴封，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。轴封的形式一般有三种：即

9、带有骨架的橡胶密封、填料密封和机械密封。离心泵的结构及主要零部件离心泵的结构及主要零部件8轴向力的平衡装置（1）轴向力的产生原因 叶轮前后两侧因流体压力分布情况不同(轮盖侧压力低, 轮盘压力高)引起的轴向力,其方向为自叶轮背侧指向叶轮入口。（2）.轴向力的平衡a.采用双吸式叶轮:叶轮两侧对称,流体从两端吸入,轴向力自动抵消而达到平衡。b.开平衡孔或装平衡管:离心泵的结构及主要零部件离心泵的结构及主要零部件A:在叶轮轮盘上相对于吸入口处开几个平衡孔。B:为避免开平衡孔后,因主流受扰动而增加水力损失, 可设平衡管代替平衡孔,即采用一小管引入口压力至轮盘背侧。C:采用平衡叶片:在叶轮盘背面铸几条径向

10、筋片, 筋片带动叶轮背面间隙内的流体加速旋转,增大离心力, 从而使叶轮背面压力显著降低。 D.利用止推轴承承受轴向力。一般小型的单吸泵推轴承可以承受全部的轴向力，防止泵轴窜动。（3）.多级离心泵轴向力的平衡: a.同单级离心泵方法相同b.对称布置叶轮c.采用平衡鼓,部分平衡轴向力d.采用自动平衡盘,全部自动平衡轴向力。离心泵的汽蚀 当离心泵内某点压力降到液体在该温度下的饱和蒸汽压力时,就有一部分液体蒸发变成蒸汽,同时,原溶于液体中的汽体以汽泡溢出.被带到高压区域时,汽泡又重新凝结,汽泡周围的液体就可以 高速向汽泡中心运动,从而产生严重的水击.水击的地方产生非常巨大瞬时压力,高达几十兆帕,每秒种

11、可以几万次冲击,我们称这种现象为汽蚀现象. 即泵在运行过程中，能够发生液体的汽化和汽体的凝缩，随之而产生的水力冲击现象称为泵的汽蚀。离心泵的汽蚀泵产生汽蚀的原因1 吸入压力降低，吸入高度过高，吸入管线阻力增大，处于高原大气压降低等因素；2 输送液体黏度增大3 抽吸液体温度过高，液体的饱和蒸汽压增加。4 液体在叶轮内流动方向急剧改变或流过突出处而使流速增大，造成泵内局部压力下降。离心泵的汽蚀发生汽蚀的部位泵中发生汽蚀的地方是液体压力最小的地方， 也就是流速快而压力不高的部位，叶轮进的背面，液流进口的转向处，以及流道断面特别窄的地方。离心泵的汽蚀汽蚀对泵 的危害1 汽蚀可以产生很大的冲击力，将金属

12、零件的表面（叶轮和壳体）产生凹陷对零件引起疲劳性破坏，以及冲蚀的产生。2 由于低压的形成，从液体中将析出氧气和其他气体。在受冲击的地方产生化学腐蚀。3当汽蚀达到一定程度时，会使泵的压力流量，效率下降，严重时断流，吸不上液体，破坏了泵的正常运行，4 在很大的压力冲击下，可听到泵内很大的噪音，同时机组产生震动。离心泵的汽蚀防止和消除汽蚀的措施1 改善泵的吸入条件，如减低泵的吸入高度，减少吸入管路的阻力损失和在正压下进泵，安装离心泵必须使吸水扬程加上吸水损失扬程，在泵的允许吸上真空高度以内。2 改善泵的结构，泵的第一级叶轮用双吸式和高比转数，以及叶轮入口处过渡要平滑；3 降低泵的转数，4 降低泵的排

13、量离心泵的汽蚀从汽蚀产生的过程可知，要避免离心泵运行中汽蚀的产生，就必须使叶轮入口处的最低压力高于输送条件下的液体气化压力。高出的这部分压力，我们称之为汽蚀余量。日常检查 离心泵运行中的检查主要包括以下内容： (1)观察泵出口压力表、管线压力表、电流表、电压表等仪表，看其参数是否平稳，并根据变化进行及时的调节，确保各运行参数在正常范围内。 (2)检查泵、电机轴承温度情况，其中滚动轴承不得超过80，滑动轴承不得超过70，电机轴承不得超过80 (用手摸时，感到烫手，只能短时间停留)。 (3)检查润滑油油面高度和油环工作情况(润滑油油位应在油杯的2334之间)。 日常检查(4)检查泵盘根密封情况(每分钟滴液3060滴为宜)。 (5)检查泵与电机的振动情况， (6)检查泵和管路有无渗漏和进气的地方，特别要保证吸入管。 (7)听各部声音是否正常，发现异常声音应立即停泵检查。 (8)对停运和备用泵机组，经常盘车 。常见故障及解决办法1.泵的排量不足或没有排量a.过滤器堵塞b.叶轮损坏,脱落c.泵转数