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文档简介
1、泵是输送液体并提高液体压力的机器。2、泵分为化工用泵、水泵。3、主要差异:特殊材料和设计,防止腐蚀和适应化工工艺,包括结构、轴封、材料及检修难度。4、化工用泵的要求(1)适应化工工艺要求运行可靠。(2)耐腐蚀,耐磨损。(3)满足无泄漏要求。(4)耐高温或耐低温并能有效连续工作。(一)、离心泵的装置及工作原理1、为了使离心泵能正常工作,离心泵必须配备一定的管路和管件,这种配备有一定管路系统的离心泵称为离心泵装置。图1—1所示为离心泵的一般装置示意图,主要有底阀、吸入管路、出口阀、出口管线等。
离心泵在工作时,依靠高速旋转的叶轮,液体在惯性离心力作用下获得了能量以提高了压强。离心泵在工作前,泵体和进口管线必须罐满液体介质,防止气蚀现象发生。当叶轮快速转动时,叶片促使介质很快旋转,旋转着的介质在离心力的作用下从叶轮中飞出,泵内的水被抛出后,叶轮的中心部分形成真空区域。一面不断地吸入液体,一面又不断地给予吸入的液体一定的能量,将液体排出。离心泵便如此连续不断地工作。1、所谓的气蚀是指:离心泵启动时,若泵内存在空气,由于空气的密度很低,旋转后产生的离心力很小,因而叶轮中心区所形成的低压不足以将液位低于泵进口的液体吸入泵内,不能输送流体的现象。2、离心泵启动前一定要向泵壳内充满液体以后,方可启动,否则将造成泵体发热,震动,出液量减少,对水泵造成损坏(简称“气蚀”)造成设备事故!离心泵的种类很多,分类方法常见的有以下几种方式1、按叶轮吸入方式分:(1)单吸式离心泵;如图1-2所示我站稳前泵、稳后泵、循环水泵等都是此类泵。
扬程范围为10—140m,流量范围是90—28600m3/h。按轴的安装位置不同,分卧式和立式两种结构。图12—3为卧式S型单级双吸离心泵结构。这种泵实际上相当于两个B型泵叶轮组合而成,液体从叶轮左、右两侧进入叶轮,流量大。转子为两端支承,泵壳为水平副分的蜗壳形。两个呈半螺旋形的吸液室与泵壳一起为中开式结构,共用一根吸液管,吸、排液管均布在下半个泵壳的两侧,检查泵时,不必拆动与泵相连接的管路。由于泵壳和吸液室均为蜗壳形,为了在灌泵时能将泵内气体排出,在泵壳和吸液室的最高点处分别开有螺孔,灌泵完毕用螺栓封住。泵的轴封装置多采用填料密封,填料函中设置水封圈,用细管将压液室内的液体引入其中以冷却并润滑填料。轴向力自身平衡,不必设置轴向力平衡装置。在相同流量下双吸泵比单吸泵的抗汽蚀性能要好。(1)单级离心泵泵中只有一个叶轮,单级离心泵是一种应用广泛的泵。由于液体在泵内只有一次增能,所以扬程较低。如图1—2所示为单级单吸离心泵。(2)多级离心泵具有两个或两个以上叶轮的离心泵称为多级离心泵。级数越多压力越高。图1—4所示为一台分段式离心水泵,这种泵的叶轮一般为单吸式。(1)、低压泵:扬程≤20m;(2)、中压泵:扬程≥
20-100m;(3)、高压泵:扬程≥100m;泵可分为:(1)清水泵;(2)泥浆泵;(3)酸泵;(4)碱泵;(5)油泵;(6)砂泵;(7)低温泵;(8)高温泵;(9)屏蔽泵等。1、离心泵的型号表1-1离心泵基本类型代号型号泵的名称型号泵的名称ISB或BAD或DADLYYGFPISO3国际标准型单级单吸离心水泵单级单吸悬臂式离心清水泵多级分段式离心泵多级立式管形离心泵离心式油泵离心式管道油泵耐腐蚀泵屏蔽式离心泵S或shDSKDKDSZFYWWX单级双吸式离心水泵多级分段式首级为双吸叶轮多级中开式离心泵多级中开式首级为双吸叶轮自吸式离心泵耐腐蚀液下式离心泵一般旋涡泵旋涡离心泵
离心泵的品种很多,各种类型泵的结构虽然不同,但主要零部件基本相同。主要零部件有泵壳、泵盖、泵体、叶轮、密封环、泵轴、机封或填料函、联轴器、轴承等。图1-5B型泵1-叶轮背帽2-叶轮背帽止回垫3-叶轮外口环4-叶轮内口环5-密封填料6-密封填料压盖7-支撑轴承压盖8-支撑轴承9-托架10-止推轴承11-油封12-泵轴13-叶轮键14-挡油环B型泵此泵用于输送温度不超过80℃的清水及与水相近的清洁液体,扬程范围为8—125m,流量范围为4.5—362m3/h。B型泵结构简单,工作可靠,易于加工制和维护保养,是在IS型泵之前应用最广泛的一种离心泵。
B型泵有前开门式和后开门式两种。前开门式为叶轮前面为泵盖,后面为泵壳;而后开门式与前开门式相反,叶轮前面为泵壳,后面为泵盖。图1—5所示为B型泵的前开门式结构,泵的进口在泵盖上,出口在泵壳上,泵壳是螺旋形蜗壳,泵轴的一端支承在泵体内的轴承上,另一端伸出称为悬臂端,叶轮装在悬臂端。叶轮上开有平衡孔,用来平衡部分轴向力,未平衡的轴向力由轴承承受。轴承用润滑脂润滑,多为球轴承。轴封装置采用填料密封,泵内的压力水可直接由开在泵壳上的孔送到水封环,起水封作用。图l—6所示为IS型泵的结构
但它是按国际标准规定的性能和尺寸设计的,是一种节能新产品,目前已替代B型泵。IS型泵用于输送清水和性质与水相似的液体,温度不超过80℃,流量范围为6.3—400m3/h,扬程范围为5—125m,转速为2900r/min或1450r/min。图l—6所示为IS型泵的结构。它为后开门结构,主要由泵壳、泵盖、叶轮、轴、密封环、轴套及泵体等组成。泵通过加长弹性联轴器与电动机相连接,自进口方向看叶轮逆时针旋转。与B型泵比较,IS型泵的效率和吸程有较大提高,噪声低、振动小。拆下加长联轴器的中间连接件,即可取下泵的转子,故检修方便。
图1—3为卧式S型单级双吸离心泵结构。这种泵实际上相当于两个B型泵叶轮组合而成,液体从叶轮左、右两侧进入叶轮,流量大。转子为两端支承,泵壳为水平剖分的蜗壳形。两个呈半螺旋形的吸液室与泵壳一起为中开式结构,共用一根吸液管,吸、排液管均布在下半个泵壳的两侧,检查泵时,不必拆动与泵相连接的管路。由于泵壳和吸液室均为蜗壳形,为了在灌泵时能将泵内气体排出,在泵壳和吸液室的最高点处分别开有螺孔,灌泵完毕用螺栓封住。泵的轴封装置多采用填料密封,填料函中设置水封圈,用细管将压液室内的液体引入其中以冷却并润滑填料。轴向力自身平衡,不必设置轴向力平衡装置。在相同流量下双吸泵比单吸泵的抗汽蚀性能要好。
人们把若干个叶轮安装在同一个泵轴上,每个叶轮与其外周的液体导流装置形成一个独立的工作室,这个工作室与叶轮组成的系统可以认为是一个单级离心泵,每个工作室前后串联,就构成了多级泵。与多个单级离心泵串联相比,多级泵具有效率高、占地面积小、操作费用低、便于维修等优点。该泵流量范围为5—720m3/h,扬程最高达2800m。多级离心泵除了具有单级离心泵的优点之外,它最大的优点就是扬程高。多级离心泵的用途十分广泛,例如,化肥生产中,用多级泵将氨水打入碳化塔,由氨水吸收加压氮氢混合气中的二氧化碳,生产出碳酸氢铵;锅炉的给水;山区的深井提灌等。化工厂常用的屏蔽泵,属于单级悬臂式离心泵,其结构图如图1-7所示;屏蔽泵又称无填料泵,这种泵用于输送易燃、易爆、有毒、有放射性及贵重液体,也可选作高压设备的循环用泵。其结构特点使泵的叶轮与电机的转子在同一根轴上,装在同一格密封的壳体内,没有联轴器和封装置,从根本上消除了液体外漏。为了防止输送液体昱电气部分接触,电机的定子和转子分别用金属薄壁圆筒(屏蔽套)于液体隔离。屏蔽套的材料应能耐腐蚀,并具有非磁性和高电阻率,以减少电动机因屏蔽套存在而产生额外功率消耗。为了不干扰电机的磁场,这种金属薄臂圆筒采用奥氏体系非磁性材料(1Gr18Ni9Ti)制成。由于有屏蔽套,增加了电机转子和定子的间隙,使电机效率下降,因此,要求屏蔽套的壁要很薄,一般为0.3—0.8mm.
屏蔽泵具有结构简单紧凑,零件少,占地少,操作可靠,长期不要检修等优点。缺点是效率低,比一般离心泵低26%—50%。(一)、离心泵转子转子是指离心泵的转动部分,它包括叶轮、泵轴、轴套、轴承等零;如图1—9所示。
图1—9叶轮是离心泵的做功零件,依靠它高速旋转对液体做功而实现液体的输送,是离心泵重要零件一。叶轮一般由轮毅、叶片和盖板三部分组成。叶轮的盖板有前盖板和后盖板之分,叶轮口侧的盖板称为前盖板,另一侧的盖板称为后盖板。按结构形式,叶轮可分为以下三种。(1)闭式叶轮叶轮的两侧均有盖板,盖板间有4—6个叶片,如图1—10(a)所示。闭式叶轮效率较高,应用最广,适用于输送不含固体颗粒及纤维的清洁液体。闭式叶轮有单吸和双吸两种类型。双吸叶轮如图1—11所示,适用于大流量泵,其抗汽蚀性能较好。如图1—10(b)。这种叶轮结构简单,制造容易,但效率低,适用输送含较多固体悬浮物或带纤维体。(3)半开式叶轮这种叶轮只有后盖板,如图1—10(c)所示。它适用于输送易于沉淀或含固体悬浮物的液体,其效率介于开式和闭式叶轮之间。离心泵叶轮的叶片有圆柱形叶片和组曲叶片两种。圆柱形叶片是指整个叶片沿宽度方向均与叶轮轴线平行,图1-10所示的叶轮叶片均为圆柱形叶片。叶轮的材料,主要是根据所输送液体的化学性质、杂质及在离心力作用下的强度来确定。清水离心泵叶轮用铸铁或铸钢制造,输送具有较强腐蚀性的液体时,可用青铜、不锈钢、陶瓷、耐酸硅铁及塑料等制造。叶轮的制造方法有翻砂铸造、精密铸造、焊接、模压等,其尺寸、形状和制造精度对泵的性能影响很大。离心泵的泵轴的主要作用是传递动力,支承叶轮保持在工作位置正常运转。它一端通过联轴器与电动机轴相连,另一端支承着叶轮作旋转运动,轴上装有轴承、轴向密封等零部件。泵轴属阶梯轴类零件,一般情况下为一整体。但在防腐泵中,由于不锈钢的价格较高,有时采用组合件。接触介质的部分用不锈钢,安装轴承及联轴器的部分用优质碳素结构钢,不锈钢与碳钢之间可以采用承插连接或过盈配合连接。由于泵轴用于传递动力,且高速旋转,在输送清水等无腐蚀性介质的泵中,一般用45#钢制造,并且进行调质处理。在输送盐溶液等弱腐蚀性介质的泵中,泵轴材料用40Cr,且调质处理。在防腐蚀泵中,即输送酸、碱等强腐蚀性介质的泵中,泵轴材质一般为1Crl8Ni9或1Crl8Ni9Ti等不锈钢。图1—12
轴套的作用是保护泵轴,使填料与泵轴的摩擦转变为填料与轴套的摩擦,所以轴套是离心泵的易磨损件。轴套表面一般也可以进行渗碳、渗氮、镀铬、喷涂等处理方法,表面粗糙造度要求一般要达到Ra3.2μm—Ra0.8μm。可以降低摩擦系数,提高使用寿命。图1—13
轴承起支承转子重量和承受力的作用。离心泵上多使用滚动轴承,其外圈与轴承座孔采用基轴制,内圈与转轴采用基孔制,配合类别国家标准有推荐值,可按具体情况选用。轴承一般用润滑脂和润滑油润滑。图1—14
蜗壳与导轮的作用,一是汇集叶轮出口处的液体,引入到下一级叶轮入口或泵的出口;二是将叶轮出口的高速液体的部分动能转变为静压能。一般单级和中开式多级泵常设置蜗壳,分段式多级泵则采用导轮。
蜗壳是指叶轮出口到下一级叶轮入口或到泵的出口管之间截面积逐渐增大的螺旋形流道,如图1—15所示。其流道逐渐扩大,出口为扩散管状。液体从叶轮流出后,其流速可以平缓地降低,使很大一部分动能转变为静压能。
蜗壳的优点是制造方便,高效区宽,车削叶轮后泵的效率变化较小。缺点是蜗壳形状不对称,在使用单蜗壳时作用在转子径向的压力不均匀,易使轴弯曲,所以在多级泵中只是首段和尾段采用蜗壳而在中段采用导轮装置。蜗壳的材质一般为铸铁。防腐泵的蜗壳为不锈钢或其他防腐材料,例如塑料玻璃钢等。多级泵由于压力较大,对材质强度要求较高,其蜗壳一般用铸钢制造。
导轮是一个固定不动的圆盘,正面有包在叶轮外缘的正向导叶,这些导叶构成了一条条扩散形流道,背面有将液体引向下一级叶轮人口的反向导叶,其结构如图1—16所示。液体从叶轮甩出后,平缓地进入导轮,沿着正向导叶继续向外流动,速度逐渐降低,动能大部分转变为静压能。液体经导轮背面的反向导叶被引入下一级叶轮导轮上的导叶数一般为4—8片,导叶的入口角一般为8°一16°,叶轮与导叶间的径向单侧间隙约为lmm。若间隙过大,效率会降低;间隙过小,则会引起振动和噪声。与蜗壳相比,采用导轮的分段式多级离心泵的泵壳容易制造,转能的效率也较高。但安装检修较蜗壳困难。另外,当工况偏离设计工况时,液体流出叶轮时的运动轨迹与导叶形状不一致,使其产生较大的冲击损失。由于导轮的几何形状较为复杂,所以一般用铸铁铸造而成。
从叶轮流出的高压液体通过旋转的叶轮与固定的泵壳之间的间隙又回到叶轮的吸入口,称为内泄漏,如图1—17所示。为了减少内泄漏,保护泵壳,在与叶轮入口处相对应的壳体上装有可拆换的密封环。密封环的结构形式有三种,如图1—18所示。图1—18(a)为平环式,结构简单,制造方便。但密封效果差;图l—18(b)为直角式的密封环,液体泄漏时通过一个90°的通道,密封效果比平环式好,应用广泛;
图1—18(c)为迷宫式密封环,密封效果好,但结构复杂,制造困难,一般离心泵中很少采用。密封环内孔与叶轮外圆处的径向间隙一般在0.1—0.2mm之间。密封环磨损后,使径向间隙增大,泵的排液量减少,效率降低,当密封间隙超过规定值时应及时更换。密封环应采用耐磨材料制造,常用的材料有铸铁、青铜等。
从叶轮流出的高压液体,经过叶轮背面,沿着泵轴和泵壳的间隙流向泵外,称为外泄漏。在旋转的泵轴和静止的泵壳之间的密封装置称为轴封装置。它可以防止和减少外泄漏,提高泵的效率,同时还可以防止空气吸入泵内,保证泵的正常运行。特别在输送易燃、易爆和有毒液体时,轴封装置的密封可靠性是保证离心泵安全运行的重要条件。常用的轴封装置有填料密封和机械密封两种。
填料密封指依靠填料和轴(轴套)的外圆表面接触来实现密封的装置。它由填料箱(又称填料函)、填料、液封环、填料压盖和双头螺栓等组成,如图1—19所示。液封环安装时必须对准填料函上的入液口,通过液封管与泵的出液管相通,引入压力液体形成液封,并冷却润滑填料。填料密封是通过填料压盖压紧填料,使填料发生变形,并和轴(或轴套)的外圆表面接触,防止液体外流和空气吸入泵内。填料密封的密封性可用调节填料压盖的松紧程度加以控制。填料压盖过紧,密封性好,但使轴和填料间的摩擦增大,加快了轴的磨损,增加了功率消耗,严重时造成发热、冒烟,甚至将填料烧毁。填料压盖过松,密封性差,泄漏量增加,这是不允许的。合理的松紧度应该使液体从填料函中滴状漏出,每分钟控制在15—20滴左右。对有毒、易燃、腐蚀及贵中叶体,由于要求泄漏量较小或不准泄漏,可以通过另一台泵将清水或其他无害液体打到液封环中进行密封,以保证有害液体不漏出泵外。也可采用机械密封装置。低压离心泵输送温度小于40℃时,常用石墨填料或黄油渗透的棉织填料;输送温度小于250℃、压力小于1.8MPa的液体时,用石墨浸透的石棉填料;输送温度小于400℃、允许工作压力为2.5MPa的石油产品时,用金属箔包石棉芯子填料。
填料密封的密封性能差,不适用于高温、高压、高转速、强腐蚀等恶劣的工作条件。机械密封装置具有密封性能好,尺寸紧凑,使用寿命长,功率消耗小等优点,近年来在化工生产中得到了广泛的使用。
(1)结构及工作原理依靠静环与动环的端面相互贴合,并作相对转动而构成的密封装置,称为机械密封,又称端面密封。其结构如图1—20所示。紧定螺钉1,将弹簧座2固定在轴上,弹簧座2、弹簧3、推环4、动环6和动环密封圈5均随轴转动,6静环7、静环密封圈8装在压盖上,并由防转销9固定,静止不动。动环、静环、动环密封圈和弹簧是机械密封的主要元件。而动环随轴转动并与静环紧密贴合是保证机械密封达到良好效果的关键。机械密封中一般有四个可能泄漏点A、B、C、D和E。密封点A在动环与静环的接触面上,它主要靠泵内液体压力及弹簧力将动环压贴在静环上,防止A点泄漏;但两环的接触面A上总会有少量液体泄漏,它可以形成液膜,一方面可以阻止泄漏,另一方面又可起润滑作用;为保证两环的端面贴合良好,两端面必须平直光洁。密封点B在静环与静环座之间,属于静密封点;用有弹性的O形(或V形)密封圈压于静环和静环座之间,靠弹簧力使弹性密封圈变形而密封。密封点C在动环与轴之间,此处也属静密封,考虑到动环可以沿轴向窜动,可采用具有弹性和自紧性的V形密封圈来密封。密封点D在静环座与壳体之间,也是静密封,可用密封圈或垫片作为密封元件。密封E点有轴套,在轴套与轴之间,也是静密封,可用密封圈或垫片作为密封元件。机械密封的结构形式很多,主要是根据摩擦副的对数、弹簧、介质和端面上作用的比压情况以及介质的泄漏方向等因素来划分。①内装式与外装式内装式是弹簧置于被密封介质之内(见图1—20、图1—21),外装式则是弹簧置于被密封介质的外部,如图1-22所示。图1—20非平衡型单端面机械密封图1—21非平衡型双端面机械密封
l一紧定螺钉;2一弹簧座;3弹簧;4推环;1一静密封圈;2静环;3动环;4一动环密封圈;
5一动环密封圈;6一动环;7静环;5一推环;6一弹簧;7紧定螺钉;8弹簧座;
8静环密封圈;9防转销9一防转销
内装式可使泵轴长度减小,但弹簧直接与介质接触,外装式正好相反。在常用的外装式结构中,动环与静环接触端面上所受介质作用·力和弹簧力的方向相反,当介质压力有波动或升高时,若弹簧力余量不大,就会出现密封不稳定;而当介质压力降低时,又因弹簧力不变,使端面上受力过大,特别是在低压启动时,由于摩擦副尚未形成液膜,端面上受力过大容易磨伤密封面。所以外装式适用于介质易结晶、有腐蚀性、较黏稠和压力较低的场合。内装式的端面比压随介质压力的升高而升高,密封可靠,应用较广。
非平衡型与平衡型在端面密封中,介质施加于密封端面上的载荷情况,可用载荷系数久表示,如图1—23所示。载荷系数K为介质压力的作用面积与密封端面面积之比,
单端面与双端面机械密封动环与静环组成摩擦副,有一对摩擦副的称为单端面机械密封,如图1—20所示,有两个摩擦副的称为双端面机械密封,如图l—21所示。与单端面密封相比,双端面密封有更好的可靠性,适用范围更广,可以完全防止被密封介质的外泄漏,但结构较复杂,造价高。正确合理地选择机械密封装置中的各零件材料,是保证密封效果,延长使用寿命的重要条件。材料必须满足设备运转中的工作条件,具有较高的强度、刚度、耐蚀性、耐磨性和良好的加工性。在一对摩擦副中,不用同一材料制造动环和静环,以免运转时发生咬合现象。通常是动环材质硬,静环材质软,即硬—软配对。常用的金属材料有铸铁、碳钢、铬钢、铬镍钢、青铜、碳化钨等,非金属材料有石墨浸渍巴氏合金、石墨浸渍树脂、填充聚四氟乙烯、酚醛塑料、陶瓷等。辅助密封圈一般用各种橡胶、聚四氟乙烯、软聚氯乙烯塑料等。弹簧常用材料有磷青铜、弹簧钢及不锈钢。由于机械密封本身的工作特点,动静环的端面在工作中相互摩擦,不断产生摩擦热,使端面温度升高,严重时会使摩擦副间的液膜汽化,造成干摩擦,使摩擦副严重磨损,温度升高还使辅助密封圈老化,失去弹性,动静环产生变形。为了消除这些不良影响,保证机械密封的正常工作,延长使用寿命,故要求对不同工作条件采取适当的冷却措施,以将摩擦热及时带走。常用的冷却措施有冲洗法和冷却法。a、冲洗法利用密封液体或其他低温液体冲洗密封端面,带走摩擦热并防止杂质颗粒积聚。在被输送液体温度不高,杂质含量较少的情况下,由泵的出口将液体引入密封腔冲洗密封端面,然后再流回泵体内,使密封腔内液体不断更新,带走摩擦热。当被输送液体温度较高或含有较多杂质时,可在冲洗回路中装冷却器或过滤器,也可以从外部引入压力相当的常温密封液。常用的冲洗冷却机械密封装置的结构如图l—24所示。b、冷却法分为直接冷却和间接冷却。直接冷却是用低温冷却水直接与摩擦副内径接触,冷却效果好。缺点是冷却水硬度高时,水垢堆积在轴上会使密封失效。并且要有防止冷却水向大气一侧泄漏的措施,因此,使用受到限制。间接冷却常采用静环背部引入冷却水结构,如图1—25所示。也可采用密封腔外加冷却显著,话用于输送高温液体。图1--24冲洗冷却机械密封装置图1—25静环背部引入冷却水图1—26密封腔外加冷却水套屏蔽泵的工作原理屏蔽泵的特点屏蔽泵的分类、结构屏蔽泵的使用屏蔽泵的日常巡检屏蔽泵的常见故障诊断屏蔽泵的工作原理与离心泵相同,由叶轮旋转产生离心力,使叶轮中的液体脱离叶轮,使速度能头变压力能头,起到输送介质的作用。屏蔽泵工作的关键就是利用电机定子与转子间的作用特点,转子和叶轮用一根轴连接起来,并用一层很薄的屏蔽套将定子和转子的线圈与输送介质隔开,从而使动密封转化为静密封。并由于压差的作用流到定子与转子间的介质形成循环,对电机和轴承冷却,使轴承润滑,所以屏蔽泵无须外部润滑。
屏蔽泵的主要结构特点是没有轴封结构,泵的密封采用泵和电机制成一个整体来实现。具体特点如下:1.处理的液体完全没有泄漏。适用于处理腐蚀性强的液体,挥发性高且有爆炸、着火危险的液体,有毒、有害的液体。2.不会从外界吸入空气或其他东西。气密性好,可以用于真空系统。3.不需要润滑油和密封液。由于屏蔽泵不需要润滑油(脂)和轴封部分的密封液,处理液体不会被污染,适用于要求高纯度的流程。4.结构简单、零件少。与一般流程泵比较,屏蔽泵没有联轴节、轴封等结构,故零件大大减少。5.结构紧凑、占地小。因屏蔽泵的泵与电机为一体,故结构非常紧凑,安装面积小,另外小型屏蔽泵,还可以不设置基础,直接安装在管道上。6.检修容易。屏蔽泵的维修工作主要是更换轴承、轴套,没有联轴节,拆装不用找正,拆卸检查容易。7.噪音小。内有冷却系统,无须安装电机冷却风扇,故噪音小。1.屏蔽套的存在,增加了定子和转子的间隙,使电机效率下降。2.屏蔽套的选材,除考虑耐蚀以外,还要考虑其非磁性和高电阻率,以减小电机因屏蔽套的存在而产生的额外功率损失。3.由于介质在电机内流动,转子运动将与介质产生摩擦阻力。基本型
基本型是实际应用最多的形式,用于输送不易液化,温度不高与规定的电机入口最高温度,不含颗粒和熔点较低的介质。循环路线:泵排出口→循环管→电机端盖→后轴承与后轴套间隙→定子屏蔽套与转子屏蔽套间隙→前轴承与前轴套间隙→叶轮平衡孔→叶轮入口循环路线:泵端盖小孔→定子屏蔽套与转子屏蔽套间隙→后轴承与后轴套间隙→轴通孔→叶轮入口泵端盖小孔→前轴承与前轴套间隙→泵端盖与叶轮间隙→叶轮入口逆向循环型
逆循环型适用于输送易气化液体。其特点是润滑冷却的路径与基本型相反,故称为逆循环型。这种泵本身无需排气阀,其逆循环管路可将电机循环液排到进液罐的气相区,从而保证泵和电机腔内无气体存在,确保轴承的润滑和电机的冷却,这种结构适合输送低温液化气体,如LPG、LNG等密度较小的易气化液体。循环路线:泵端盖小孔→定子屏蔽套与转子屏蔽套间隙→后轴承与后轴套间隙→电机端盖泵端盖小孔→前轴承与前轴套间隙→泵端盖与叶轮间隙→叶轮入口高温分离型
高温分离型适用于输送导热油、热水等高温液体。这里所说的高温液体通常是指高于允许电机入口液体最高温度、而低于350℃(特殊设计可达450℃)的情况,高温分离型结构全部带有连结体(又称热屏)、热交换器和冷却夹套,虽然输送的液体温度高于规定的电机入口液体最高温度,但由于连结体的热屏作用和热交换器的冷却作用,使得进入电机腔内的液体温度低于规定的电机入口液体的最高温度。这种屏蔽电泵电机的冷却和轴承的润滑,是由安装在转子后部的副叶轮强制循环实现的。循环路线:付叶轮→定子屏蔽套与转子屏蔽套间隙→前轴承与前轴套间隙→换热管→电机端盖→轴端中心孔付叶轮→后轴承与后轴套间隙→轴端中心孔自吸型自吸型屏蔽电泵适用于从地下容器中抽提液体,结构分内外循环两种形式,其特点是通过内泵体的的排气作用,在吸入管路内未充满液体时,通过泵体自动排气功能而实现扬液,吸入高度可达5m。循环路线:泵排出口→循环管→电机端盖→后轴承与后轴套间隙→定子屏蔽套与转子屏蔽套间隙→前轴承与前轴套间隙→叶轮平衡孔→叶轮入口循环路线:泵排出口→循环管→电机端盖→后轴承与后轴套间隙→定子屏蔽套与转子屏蔽套间隙→前轴承与前轴套间隙→叶轮平衡孔→叶轮入口泥浆密封型
泥浆密封型适用于输送含有少量柔软颗粒的液体,其特点是电机循环液为后部注液罐的清洁母液或溶剂,电机腔和泵腔内液体由安装在连结体部位的机械密封隔开。一般通过空气或氮气加压使注液罐内压力高于泵入口压力,以防止颗粒进入电机腔。循环路线:付叶轮→定子屏蔽套与转子屏蔽套间隙→前轴承与前轴套间隙→换热管→电机端盖→轴端中心孔付叶轮→后轴承与后轴套间隙→轴端中心孔气封泥浆型气封泥浆型适用于输送高粘度、易聚合液体或高浓度、大颗粒泥浆的液体,其特点是在泵和电机之间设有机械密封和气封腔,将泵和电机液体隔开,不会产生输送液磨损轴承现象。反冲洗液可以是清洁母液或溶剂,封入的气体一般是氮气或空气。气封泥浆型要求泥浆含量在30%以下,粒度在0.2mm以下。循环路线:付叶轮→定子屏蔽套与转子屏蔽套间隙→前轴承与前轴套间隙→换热器→电机端盖→轴端中心孔付叶轮→后轴承与后轴套间隙→轴端中心孔超耐热型工作原理与内循环基本型完全相同,电机由于采用了特殊的超高温绝缘材料,大幅度提高了电机的耐热性能,使电机不必冷却即可用于输送高温液体,这种结构可以节省大量能源。循环路线:付叶轮→定子屏蔽套与转子屏蔽套间隙→前轴承与前轴套间隙→循环管→电机端盖→轴端中心孔付叶轮→后轴承与后轴套间隙→轴端中心孔多级型多级型屏蔽电泵是装有复数叶轮的高扬程用泵,其结构特点是叶轮采用“背靠背”式分布,最大限度的平衡轴向推力。另外,叶轮和导叶由于采用精密铸造,盖板的壁后仅为2mm,并且导叶与导叶之间、以及叶轮与泵盖、泵体以及轴承座之间采用螺纹连接,使多级屏蔽电泵结构紧凑,外形尺寸小,重量轻。循环路线:泵端盖小孔→前轴承与前轴套间隙→定子屏蔽套与转子屏蔽套间隙→后轴承与后轴套间隙→循环管→叶轮入口1.使用要求严禁无液运转3秒以上不得持续断流运转:大连帝国30秒上海日机装60秒不允许逆运转超过1分钟轴承监测器指示红区,不允许运转彻底清除装置内的固体异物并排气后,方可运转2.运转启动
1.打开泵入口阀灌泵,通过方净视镜,确认充满液体。
2.打开放空阀,排净气体。
3.关闭放空阀,打开压力表阀,检查出口阀是否关闭。
4.有冷却水的打开冷却水阀门。
5.启动电机开关,缓慢打开出口阀,观察电流、压力是否达到规定值。
6.全面检查泵的运转情况,发现问题及时处理。停车
1.关闭出口阀门
2.按下停止键切断电源
3.关闭入口阀门,压力表阀,有冷却水的关闭冷却水阀门。
4.若长期停用,需将泵内物料放净,并用水清洗机泵。※使用高温液体时,不能立即停止冷却水系统,应在30分钟左右后,待电机完全冷却,方可停冷却水。若电机未完全冷却就关闭冷却水,重新启动时,会造成轴承损坏。※长期停止,要排出泵内的使用液及冷却系统用液。切换
1.作好开车前的准备工作
2.按开泵程序启动备用泵
3.开备用泵出口阀的同时,关闭原运转泵的出口阀
4.备用泵运转正常后,按停泵程序停原运行泵紧急停车与快速开车
1.紧急停车关闭出口阀,停电源开关
2.快速开车开入口阀,开压力表阀,启动电机,开出口阀,检查泵运转情况。
出口压力表指针有无异常电流值是否正常有无异常的声音和振动检查轴监器是否进红区泵各部温度是否正常冷却水系统有无异常有无液体泄漏1.电机电流增加的原因
1.1液体负荷增加:a.液体比重大、粘度高;
b.流量增加;
c.腐蚀、异物粘附引起的泵内部流体阻力增大。
1.2机械损耗增加:a.轴承异常(磨损、异物粘附、腐蚀);
b.转子、定子接触;
c.叶轮与壳体接触。
1.3绝缘不良2.泵振动大的原因:2.1轴承磨损;2.2泵壳接触到叶轮(诱导轮);2.3地脚螺栓松动;2.4发生气蚀;2.5运转流量过大或过小;2.6旋转方向不对;2.7与配管系统发生共振;2.8运转系统(转子、叶轮)动平衡失调。3.泵运转噪音大(声音异常)
3.1排气不充分;3.2旋转方向不对;3.3运转流量过大或过小;3.4气蚀的声音;3.5混入异物(一般入口都设粗滤器);3.6泵壳内的水杂声(特别对开式叶轮);3.7环流管内的流体声;3.8泵壳接触到叶轮(诱导轮);3.9内部螺栓等松动。4.泵达不到规定流量的原因
4.1电机逆向运转;4.2发生气蚀;4.3液体粘度/比重过大;4.4叶轮磨损、腐蚀或堵塞;4.5吸入侧混入或残存空气;4.6吸入管堵塞。5.轴监器指示进红区的原因
5.1轴承、轴套腐蚀或磨损;5.2定子屏蔽套、转子屏蔽套磨损;5.3轴监器探头本身磨损。如何判断泵发生气蚀?打开泵出口阀,流量增加至一定程度时,突然发生响声和振动,此时继续开大阀门,流量无明显增加,说明泵内有气蚀。对屏蔽泵,避免发生气蚀的最有效方法:叶轮前加诱导轮。反转的危害
屏蔽泵绝对不能逆运转1分钟以上,这不仅影响到规定的扬程、流量,而且会使泵产生气蚀,失去自动平衡机能;以及产生异常的轴向力,由此导致轴承的异常磨损,螺栓松动以及泵的损伤等事故,一定要充分重视。反转的确认旋转方向检测器断流时扬程计量泵概述计量泵它是一种流量可调节的容积式泵。大多数是往复式的。泵的流量可以按流程的需要进行停车或不停车的无级调节和控制,并能正确实现计量作用。在泵的使用范围内一般为泵的最大流量的30-100%的计量精度可达0.5%-2%。计量泵一般可分为柱塞计量泵和隔膜计量泵两大类。计量泵工作原理:
1、传动端采用传统的蜗轮蜗杆减速传动,以曲柄连杆机构将圆周运动转变成十字头的直线往复运动。行程调节采用带斜槽的滑轴的直线位移,改变偏心轮的旋转半径达到柱塞的行程长度调节。2、柱塞计量泵的柱塞密封采用填料密封,进出口阀采用双层球阀或单层蘑菇阀。3、隔膜计量泵的柱塞密封采用活塞环形式,液压腔设有新型的放气安全阀、限位补偿阀、多向轧制聚四氟乙烯膜片,可配隔膜破裂报警装置。4、隔膜泵是唯一一种非动密封及柱塞不接触介质的泵。流体通过一个液力驱动机构与介质隔开。这样可以长期工作,减少停车维修时间。5、液力驱动隔膜的ALP薄膜泵具有抗过载和耐真空性(汽蚀性)。例如,如果泵内压力超过许用压力,液力端的限压阀自动地打开调节泵内压力,使泵受到安全保护J型系列计量泵结构说明J系列计量泵共分五种机座:微(JW)、小(JX)、中(JZ)、大(JD)、特大(JT),泵由传动机构、泵缸头、托架、联轴器等主要部分组成。微、小机座的传动机构采用凸轮式,中、大、特大机座的传动机构采用N型轴式,五种机座的泵缸头均有柱塞式或隔膜式,如果在调节装置上有电控或气控装置,可实现流量自动控制。电动机通过蜗杆蜗轮带动偏心轴旋转,经过弓形架使十字头、柱塞作直线往复运动,调节手轮可改变调节螺杆与偏心轴之间的距离,两者之间的距离越小泵行程越大,反之则越小。电动机通过涡轮蜗杆带动偏心块、经过连杆使十子头、柱塞作直线往复运动、调节手轮经N轴可调节偏心块偏心距,偏心距越大泵行程越大,反之则泵行程越小。1泵缸头是液体的输送部分,其结构有柱塞式、保温式和隔膜式三种。根据输送介质的要求泵缸头可选用不同的材料,一般按3类材质制造。2柱塞式缸头{如下图}3泵缸头中装有不锈钢制成的双层吸入与排出阀。柱塞的密封是根据要求来选用结构和材料的。有方形、V形等结构;由填充四氟、石棉浸四氟等多种材料。密封性能可靠。使用寿命长。4隔膜式泵缸头{如下图}5隔膜式泵缸头除有柱塞式泵缸头的结构外,还装有隔膜、补油阀组等。隔膜可使泵缸后部隔膜腔的油与输送的液体分开。确保输送的液体决不泄漏。6柱塞的往复运动使隔膜腔里的油压发生变化,推动隔膜作往复运动来改变泵缸内的溶积。使吸入阀和排出阀交替动作,进行液体输送。7隔膜腔里的油量,需要保持不变,因此采用强制补油阀组或自动补油阀组。8补油阀组中按有补偿阀和安全阀。9补偿阀能及时的补充因柱塞填料泄漏、改变行程等10原因引起的隔膜腔里的不足油量,使隔膜腔的油量保持正常,以便保证泵的计量精度。补偿阀上部的阀球可以放出隔膜腔及油箱的空气。11自动补油阀组中的补偿阀是靠隔膜腔中因油量不足所产生的附加瞬时真空造成的阀上阀下压力差使阀进行动作来补油的。12强制补油阀组中补偿是靠一补油泵内的油压来强迫阀进行动作而补油的。单缸或同参数多缸串联JZQM-3X250/13①②③④⑤⑥①机座号:微机座(JW)、小机座(JX)、中机座(JZ)、大机座(JD)、特大机座(JT)②流量调节形式:手动-空白;气控-Q;电控-D③缸头形式:柱塞式-空白;隔膜式-M;柱塞保温式-B④缸数:单缸-空白;双缸-2X;三缸-3X⑤流量:升/小时⑥压力:MPa不同参数多缸串联3J-D250/50·Z160/20·Z250/13①②③④⑤③④⑤③④⑤①缸数:双缸-2;三缸-3②机座号:多缸不同机座-J;多缸同机座-JW、JX、JZ、JD、JT③机座号:多缸不同机座-W、X、Z、D、T;多缸同机座-空白④流量:升/小时⑤压力:MPa注:不同机座多缸串联必须将单缸中电动机功率大的由第一缸依次排列1泵应安装在为它专备的混凝土的基础上,找正后用地脚螺栓固定,混凝土基础应高于地面50-100毫米以上。2吸入与排出管路均不应有急转弯,尽可能减少转折。3吸入与排出管径应不小于吸入与排出口直径,吸入管路应尽量缩短。4排出管路上应安装压力表。5吸入管路末端须有过滤装置。6排出管路有安全阀或安全溢流阀。7电器控制设备根据使用情况应尽量安装在泵工作地点附近,并应装设与输送介质相应的控制开关保护设备,以保证安全。8被输送液体的吸入液面最好高于泵的中心高,采用隔膜泵应倒灌1.5米以上。9吸入、排出管道及阀门等的重量,不得由泵的吸入、排出法兰承担。启动前的准备1新安装泵内外表面应用煤油清洗干净,检查清洗所有润滑油孔。2安装的管路应清洗干净,检查各连接处是否有堵塞或漏气的地方。检查各连接部位不许松动。3根据泵使用环境温度,传动机构箱体内应加入20号、30号、40号机械油或其它适应环境温度的润滑油、至油标二分之一处为止。(排出压力为10.0Mpa以上的计量泵应加入100#机械油)。4启动前向隔膜腔、管路及补油阀组的油箱内加入变压器油或开关油,(将泵行程调至50%处)不应将泵行程调至100%,否则会出现瞬间压力增大,导致隔膜片破裂。5用手转动联轴器,使泵运转两个往复以上,检查有否影响运转的障碍。6开车时排出、吸入管路的阀门应全开。7做好启动准备后,可检查电路,启动电机。8补油系统阀组在出厂前已基本调好。若工况有变化,可适当予以调节。安全阀应调在工作压力的1.25-1.45倍时跳开,不应过高过低。自动补偿不需人工调节。9根据使用要求,可从出厂的流量标定曲线或用户按实际工作的流量标定曲线查出对应的相对行程长度进行调节流量。10开机前泵的行程必须处在零位。停泵应按下列顺序:切断电源,必要时关闭吸入管阀门,关闭排出管路阀门。在有冰冻情况时停泵,应放净泵及管路内的液体,以免冻坏。若长期停泵,应将泵内液体全部放出,拆洗零件,涂防锈油。1、要注意压力表,电流表等仪表的读数,压力增加要检查排出管路是否堵塞或阀门没有全开。电流增高不正常要检查泵本身及电器设备是否有问题。2、要注意各传动部件有无异常响声及泵阀的工作情况。3、检查柱塞处的漏损及温升,漏损不应超过规定。如果漏损太多或温升过高应调节填料压盖。4各运动付及轴承的温升不应太高,润滑油温度不应超过60度。5各连接处不应漏油、漏液。6经常检查润滑情况,润滑油要及时更换,新泵每半月换一次,2个月后每半年更换一次。7隔膜腔的油要定期更换,新泵每周更换一次,使用1-2个月后每半月更换一次,使用3个月以上的每半年更换一次。8泵除因某些原因须临时更换一些零件外,运转4000小时后应更换易损件,运转8000-16000小时后应进行拆洗并全面检查。序号故障原因排除方法1电动机不能启动电源无电电源一相或多相断电检查电源供电情况检查保险丝及接触器接点是否良好2不排液或排液不足1.吸入管堵塞或吸入管路阀门未打开2.吸入管路漏气3.吸入管太长,急转弯多4.吸入阀或排出阀面损坏或落入外来物使阀面密封不严5.隔膜腔内残存空气6.补油阀组或隔膜等处漏气或漏油7.安全阀补偿阀动作不正常8.补油系统的油里有杂质,阀被垫上,密封不严9.柱塞填料处泄漏严重10.电机转数不足或不稳定11.吸入液面太低检查吸入管、过滤器,打开阀门将漏气部位封严加粗吸入管,减少急转弯检查阀的密封性,必要时更换阀、阀座重新灌油,排出气体找出泄漏部位封严重新调节换干净油调节填料压盖或更换新填料稳定电机转速11.调整吸入液面高度序号故障原因排除方法3泵的压力达不到性能参数吸入、排出阀损坏柱塞填料处漏损严重隔膜处或排出管线头密封不严更换新阀调节填料压盖或更换新填料换出漏气部位封严4计量精度降低与序号2中4-11条相同柱塞零点偏移与序号2中4-11相同重新调整柱塞零点5零件过热传动机构中油箱内的油量过多或不足,油有杂质各运动付润滑情况不好填料压的过紧1、更换新油,使油量适宜2、检查清洗各油孔3、调整填料压盖6泵内有冲击响声各运动付间隙磨损严重阀升程太高调节或更换零件调节升程高度避免阀的滞后1将蜗轮、轴套、偏心轴下端的轴承、偏心轴中间的轴承装在偏心轴上后,一起装在箱体内,再将下端的轴承盖装在箱体下。2将滑套座(小机座)或套,标尺(微机座)装在箱体上。3将弓形架。十字头装在一起后,同时装入箱体及滑套内。4
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