离心压缩机故障分析交流

离心压缩机故障分析交流第1页，课件共160页，创作于2023年2月平剖式离心压缩机第2页，课件共160页，创作于2023年2月基本结构示意图（1）第3页，课件共160页，创作于2023年2月基本结构示意图（2）第4页，课件共160页，创作于2023年2月简筒式离心压缩机第5页，课件共160页，创作于2023年2月基本结构示意图第6页，课件共160页，创作于2023年2月英格索兰空压机第7页，课件共160页，创作于2023年2月英格索兰空压机第8页，课件共160页，创作于2023年2月基本结构示意图一第9页，课件共160页，创作于2023年2月基本结构示意图二第10页，课件共160页，创作于2023年2月单级悬臂式压缩机第11页，课件共160页，创作于2023年2月

1.工艺因素（工艺介质&工艺条件&工艺操作）

2.辅助系统因素（1）油系统(润滑油&密封油&液压油）（2）气系统（隔离气&密封气）3.电仪系统因素

4.设备本体因素

压缩系统关联因素第12页，课件共160页，创作于2023年2月

工艺因素丙烯压缩机组工艺特点：1.气动特性2.单一组分，分子量大3.采用高效三元叶轮4.叶轮采用低温材料第13页，课件共160页，创作于2023年2月工艺因素三元制冷压缩机组工艺特点：1.气动特性2.复合组分(甲烷、乙烯、丙烯），分子量大3.采用高效叶轮4.转子及定子均采用低温材料第14页，课件共160页，创作于2023年2月

工艺因素裂解气压缩机组工艺特点：1.气动特性2.多组分，分子量变化大3.温度控制防止结焦注水水系统4.采用高效三元叶轮5.结构特性多缸串联机组第15页，课件共160页，创作于2023年2月

工艺因素简筒式离心压缩机组工艺特点：1.气动特性2.单组分3.采用高效叶轮4.转速：一般大于10000rpm6.轴功率：较小第16页，课件共160页，创作于2023年2月

工艺因素英格索兰空压机工艺特点：1.气动特性2.多组分3.采用高效半开式叶轮4.转速：很高5.多采用三~四级，内置高效中冷器

第17页，课件共160页，创作于2023年2月

常见工艺因素对压缩机的影响一.转子结垢影响特别是对多组分介质压缩机转子，如裂解气压缩机及离心空压机。二.中冷器结垢影响特别是具有高效中冷器的英格索兰离心空压机。三.工艺介质带液影响1.对叶轮的破坏；2.对轴封的破坏四.工艺条件和操作影响案例分析第18页，课件共160页，创作于2023年2月

转子结垢的影响及处理方案一.转子结垢的影响：1.振动

2.效率下降二.裂解气压缩机转子结垢对策：

1.运转状态下应急对策：向缸体内喷淋水或除垢药剂。

风险：如果转子结垢严重，除垢剂若喷撒不匀，雾化不好，转子上的结垢局部脱落，可能导致振动加剧。

正确的对策：对多组分转子易结垢压缩机组，在设备开车后，就应选择喷淋水、除垢药剂等适当方式，预防转子结垢。第19页，课件共160页，创作于2023年2月裂解气压缩机转子结垢第20页，课件共160页，创作于2023年2月

沈鼓离心压缩机解决结垢、结焦的喷淋系统第21页，课件共160页，创作于2023年2月

2、检修状态下转子结垢对策：彻底清理，建议选择对转子损伤最小的高压水清理法。

转子结垢彻底清理完毕，必须按照规定对转子进行低速动平衡或高速动平衡检测，合格方可进行回装。

链接：GB201检修过程（上报）

第22页，课件共160页，创作于2023年2月

三.英格索兰空压机转子结垢对策：

1.解体检修

2.清洗除垢

3.高速动平衡检查

4.规范回装

第23页，课件共160页，创作于2023年2月

中冷器结垢的影响及处理方案一.多段离心压缩机外置式冷却器结垢：

影响：工艺介质入口温度无法达到要求

处理：1.切除换热器，高压水清理后投用。

2.若换热器无法切除，怎么办？（1）选择适当时机，停机处理。（2）降低负荷，摘除下一级工艺介质温度连锁，打开换热器盖板，清理管程，回装投用。第24页，课件共160页，创作于2023年2月中冷器结垢的影响及处理方案

二.英格索兰空压机内置式高效冷却器结垢：影响：1.工艺介质入口温度无法达到要求

2.喘振

处理：

1.在线清理壳程结垢。用弱酸性水，沿循环水流通线路，循环多次清洗。缺点：无法对管程进行清洗，喘振隐患无法消除，对中冷器有损伤。循环水采用精制水，可有效防止壳程结垢。链接：离心式空压机IR中冷器第25页，课件共160页，创作于2023年2月

2.解体清理中冷器结垢：第26页，课件共160页，创作于2023年2月

工艺介质带液对压缩机的影响一.对高速离心压缩机转子的影响

水击破坏（特别是对半开式叶片）第27页，课件共160页，创作于2023年2月处理方案1.各级后疏水及时通畅2.水汽分离设备完好3.中冷器与扩压器之间无泄漏第28页，课件共160页，创作于2023年2月

2.对离心压缩机轴封（干气密封）的影响

使干气密封不能形成动压效果或静环破坏第29页，课件共160页，创作于2023年2月

一级缓冲气从压缩机出口引入管线距离短，带液的可能较小；二级缓冲气一般为外引氮气，管线较长，容易带液。

干气密封动压槽深度小于10um，一旦进水，无法形成动压作用，动静环之间气膜无法形成，温度迅速升高，造成碳环损坏，动压槽损伤等破坏。第30页，课件共160页，创作于2023年2月处理措施

1.及时排液

2.加装脱液设备第31页，课件共160页，创作于2023年2月

工艺条件和操作影响及处理方案案例一：工艺条件造成压缩机干气密封磨损。

2009年大修，烯烃厂对几台大机组的干气密封进行检测，发现动静密封面有不同程度损伤。链接：09年10月份齐鲁烯烃修复检测报告从检测报告看出，动静密封面间发生了干磨擦。原因分析：干气密封运行注意事项要求，不能在小于转速5米/秒下长时间运行。而烯烃的几台大机组都由汽轮机驱动，开车暖机和停车凉机，为防止汽轮机转子弯曲，机组都在自动盘车器驱动下低速（100rpm）长时间运行，由于动静密封面间无法形成动压气膜，发生相对干摩擦不可避免。处理方案：目前无解

第32页，课件共160页，创作于2023年2月

工艺条件和操作影响及处理方案案例二:

操作原因造成压缩机干气密封损坏2007年大修完后试车，烯烃厂某车间压缩机组的干气密封发生泄漏，紧急送往厂家进行检测，发现干气密封面有油污，动静环有不同程度损伤。链接：dgs701修复方案

原因分析：干气密封运行注意事项要求，机组开车时，必须等待干气密封控制系统的隔离气建立起足够的压力后才能开启滑油系统。由于压缩机为汽轮机驱动，汽轮机和压缩机共用一套油系统，而汽轮机大修后，需要首先进行油运、单试，忽视了压缩机此时还未投隔离气，致使润滑油窜入干气密封，使动静密封面间无法形成动压气膜，造成干气密封失效，损坏。第33页，课件共160页，创作于2023年2月

处理方案：

1.严守机组开车程序，按照程序作业。

2.增加仪表控制系统，按照“隔离气未投，无法启动油泵”的逻辑关系，从根本上杜绝此类事故。

3.注意：

机组停车时，必须等待机组完全停止运行并在滑油系统停止后10分钟以上才能关闭干气密封控制系统。第34页，课件共160页，创作于2023年2月

工艺条件和操作影响及处理方案案例三：干气密封一级泄漏管线冻堵，造成机组停车隐患。

2011年元月，裂解设备员人员在对GB801机组例行巡检时发现GB801压缩机干气密封一级泄漏流量计无流量指示，厂机动部立即组织进行原因分析查找。原因分析：1.流量表坏2.流量表前有漏点3.一级泄漏管线憋压。可能后果：原因1、2影响不大，原因3可改变干气密封的设计工况，造成干气密封失效。检查结果：经设备、仪表、工艺管理人员联合排查，最后确认一级泄漏管线因天气过冷，在接近火炬线部位发生冻堵，造成憋压，致使一级泄漏流量计无流量指示。处理:处理管线冻堵部位，并对所有机组相关问题进行排查。第35页，课件共160页，创作于2023年2月

工艺条件和操作影响及处理方案案例四：

2002-2007年，动力GB901压缩机多次因振动停机检修，解体发现，叶轮结垢严重是振动发生的主因。转子结垢原因分析:1.压缩机入口滤网原因。

2.压缩机工作环境差，粉尘多。原因确认：距离压缩机厂房不到100米，有裂解炉三个烧焦管口，方向正对压缩机厂房方向。其中，两台裂解炉共用一个烧焦罐，每台裂解炉运行周期为四十天左右，裂解炉烧焦时，大量的烟尘飘向机房方向，造成压缩机运行环境差易结垢导致振动。

处理方案：利用2008年大检修机会，将裂解炉烧焦管口的方向改变，有效地改变了压缩机运行环境，同时加大过滤网检查更新频次，有效保证机组正常运行。第36页，课件共160页，创作于2023年2月

工艺条件和操作影响及处理方案案例五：生产协调不力，沟通不畅，致使GB901空压机损坏

2007-2009年之间，动力GB901空压机A/B/C频繁维修，有时为应急，不得不开启闲置多年的GB1401往复空压机。由于备件昂贵，最多一年仅空压机维护就花费近千万。

原因分析：（1）经确认该机正常为二开一备，负荷大时三台机组全开。每月之中空压机多次自停，频繁开停机。可以确认动力GB901空压机轴瓦、转子损坏的主因是机组转速较高（最高转子速度达30000rpm）且频繁开停车造成。

第37页，课件共160页，创作于2023年2月

（2）进一步分析造成GB901空压机多次自停的原因，多次发生在夜间，而裂解炉烧焦一般在夜间进行，一台6万吨裂解炉烧焦所需最大风量12000m3/h左右，两台裂解炉同时烧焦，动力需要开启三台空压机（风量为A机

19000m3/h

,B机

19000m3/h,

C机

16000m3/h

),而当裂解炉烧焦完毕后，没有及时通知动力降风量负荷，就迅速关闭烧焦阀，由于动力空气风系统没有缓冲罐，且空压机距离裂解炉距离较短，致使GB901空压机被立即憋停。

第38页，课件共160页，创作于2023年2月

处理方案：1.动力风系统建立大的缓冲罐，这是解决问题的根本方法。由于场地及资金问题实施难度较大。2.由厂生产调度统一协调，动力、裂解加强沟通，根据负荷及时开停空压机。第39页，课件共160页，创作于2023年2月案例六：

裂解气压缩机喷淋雾化不好，造成冲刷。

2011年3月，广石化裂解气压缩机解体大修，发现隔板、壳体、导叶等多处冲刷严重。经现场多位专家分析，广石化裂解气压缩机在运行过程中为防止结焦，一直采用喷淋水给裂解其降温，喷淋水进入压缩机没有完全雾化，时间一长，形成冲刷，损坏机体内部件。对策：在解决裂解气压缩机结焦隐患的同时，一定确认好喷淋的雾化装置是否完好，同时控制好喷淋量。链接：广石化气蚀201103第40页，课件共160页，创作于2023年2月案例七：喘振致使压缩机损坏。

2000年，烯烃厂芳烃装置，压缩机发生剧烈振动，当时为夜间，当值操作工报告车间值班人员，车间值班人员报告厂生产调度，厂调请示厂领导后停车。解体检修发现，压缩机转子振弯、轴封全部损坏、轴瓦损坏，损失巨大。原因分析：查当夜仪表记录，工艺有波动，造成压缩机入口流量不足，检查压缩机组防喘振阀，发现该阀处于关闭状态。两个因素致使压缩机发生喘振。对策：1.更换压缩机包括转子在内的所有易损件

2.打开调教压缩机组防喘振阀

3.组织操作人员进行压缩机组防喘振演练。第41页，课件共160页，创作于2023年2月案例八：过滤网堵塞，致使发生喘振。

2008年乙烯扩建后开车，裂解GB501压缩机，发出巨大吼声，发生喘振。原因分析：打开压缩机入口过滤网，发现过滤网被大量钢网堵塞。进一步查找堵塞过滤网的钢网来源，发现是由于压缩机入口气液分离罐中的破沫网由于支架损坏被压缩机吸到过滤网处，堵塞入口，产生喘振。对策：1.清理过滤网

2、GB501压缩机重新解体，清理进入机体内的钢丝。

3、修复气液分离罐中的破沫网。第42页，课件共160页，创作于2023年2月

辅助系统影响因素

一.油系统(润滑油&密封油&液压油）第43页，课件共160页，创作于2023年2月第44页，课件共160页，创作于2023年2月

旋转机械振动原因分析表(2)

第45页，课件共160页，创作于2023年2月

第46页，课件共160页，创作于2023年2月

第47页，课件共160页，创作于2023年2月

旋转零部件的平衡

一、不平衡的原因材料组织内部密度不均或毛坯缺陷，加工及装配中产生的误差，设计时就具有非对称的几何形状。造成重心与旋转中心发生偏移，在其径向截面上产生重量不平衡。不平衡量产生的离心力大小与不平衡量大小、不平衡量偏心距离及转速平方成正比。第48页，课件共160页，创作于2023年2月

二、不平衡的形式1、静不平衡2、准静不平衡第49页，课件共160页，创作于2023年2月

3、偶不平衡4、动不平衡第50页，课件共160页，创作于2023年2月

三、平衡的方法平衡及其实质对旋转零件或部件做消除不平衡的工作,叫做平衡。实质：重新调整回转体质量分布，使其旋转轴线与中心主惯性轴线重合。平衡分：静平衡和动平衡 对于刚性回转体，n＜1800r/min和长径比L/D＜

0.5或者n＜

900r/min时,只需要作静平衡。n

＞900r/min和长径比L/D＞

0.5或者n

＞1800r/min时，则必须进行动平衡。柔性回转体，必须要进行动平衡。第51页，课件共160页，创作于2023年2月

1、平衡工艺（1）校正面对刚性回转体的静平衡一般需一个校正面，动平衡选两个校正面。柔性回转体的动平衡选三个以上校正面。（2）校正方法1）加重2）去重3）调整平衡质量（3）极坐标校正与分量校正第52页，课件共160页，创作于2023年2月

2、刚性回转体的静平衡第53页，课件共160页，创作于2023年2月

第54页，课件共160页，创作于2023年2月

3、刚性回转体的动平衡（1）平衡机法（2）现场平衡法4、柔性回转体的动平衡（1）振型平衡法（2）影响系数法第55页，课件共160页，创作于2023年2月

四、平衡精度

平衡精度就是指旋转件经平衡后，允许存在不平衡量的大小。平衡精度的表示方法有两种：1、许用剩余不平衡力矩M

M=TR=We式中T——剩余不平衡重力，NR——剩余不平衡重力的半径，mmW——旋转件重力，Ne——旋转件的质量中心偏心距，mm第56页，课件共160页，创作于2023年2月

用剩余不平衡力矩表示平衡精度时，如果两个旋转件的剩余不平衡力矩相等，由于它们的重力不同，显然重力大的旋转件引起的振动小，而重力小的旋转件引起的振动大。所以，一般规定某旋转件的剩余不平衡力矩时，都要考虑其重力大小。2、偏心速度

所谓偏心就是旋转件的质量中心偏离旋转中心的距离。因此，偏心速度是指旋转件在旋转时的重心振动速度，即v=eω/1000=G式中v——偏心速度，mm/s e——偏心距,μm ω——旋转件的角速（ω=2πn/60）,rad/s n——旋转件的转速，r/min第57页，课件共160页，创作于2023年2月

偏心速度的许用值有标准规定，根据平衡精度等级而异。平衡精度等级有G0.4、G1、G2.5、G6.3、G16、G40、G100、G250、G630、G1600、G4000共11种。G0.4为最高级，G4000为最低级。机械旋转精度和使用寿命要求越高时，其平衡精度等级要求也越高。例如某旋转件的重力为9.8×1000N，工件转速为1000r/min，平衡精度等级规定为G1，则平衡后允许的偏心距e=1000v/ω=1000×60×1/2π×1000=9.5μm根据偏心距还可以换算出剩余不平衡力矩M=TR=We=9.8×1000×9.5×0.001=93.1N.mm假定此旋转件上两个动平衡校正面的轴向是与旋转件的质量中心等距的，则每一校正面上允许的不平衡力矩可取为M/2=46.5N.mm，这相当于在半径为46.5mm处允许的剩余不平衡重力为1N。第58页，课件共160页，创作于2023年2月

第59页，课件共160页，创作于2023年2月

第60页，课件共160页，创作于2023年2月

第61页，课件共160页，创作于2023年2月泵第62页，课件共160页，创作于2023年2月泵

泵的分类及用途

离心泵的典型结构与工作原理

离心泵的工作特性

其他泵概述

泵的选用第63页，课件共160页，创作于2023年2月

泵的分类及用途泵是把机械能转换成液体的能量，用来增压输送液体的机械。泵的分类：按泵的工作原理和结构形式，分为以下几类：泵叶片泵（透平泵）容积式泵往复泵：活塞泵，柱塞泵，隔膜泵回转泵：齿轮泵，螺杆泵，滑片泵离心泵轴流泵混流泵旋涡泵其他类型泵：

泵的分类喷射泵，水锤泵，真空泵第64页，课件共160页，创作于2023年2月

泵的用途

第65页，课件共160页，创作于2023年2月根据液流流动方向不同，叶片泵分为离心泵、轴流泵和混流泵三种。第66页，课件共160页，创作于2023年2月

离心泵的典型结构与工作原理

离心泵的典型结构、分类及命名方式

离心泵的典型结构第67页，课件共160页，创作于2023年2月主要部件及作用过流部件：吸入室、叶轮、蜗壳（压出室）；密封部件：轴封装置、密封环；其它部件：轴承箱、转轴。第68页，课件共160页，创作于2023年2月吸入室第69页，课件共160页，创作于2023年2月

离心泵的分类（1）按流体吸入叶轮的方式分类

单吸式泵：结构简单，广泛应用。双吸式泵：轴向力平衡好，流量增加一倍。第70页，课件共160页，创作于2023年2月（2）按级数分类单级泵:扬程低，结构简单，使用广泛。多级泵：扬程高，结构复杂。第71页，课件共160页，创作于2023年2月第72页，课件共160页，创作于2023年2月（3）按泵体形式分类蜗壳泵：壳体呈螺旋形状。分为单蜗壳和双蜗壳。筒形泵：外壳呈筒结构，能承受高压。第73页，课件共160页，创作于2023年2月（4）其他结构形式高速部分流泵，屏蔽泵等。第74页，课件共160页，创作于2023年2月第75页，课件共160页，创作于2023年2月第76页，课件共160页，创作于2023年2月

离心泵的命名方式（1）命名方式第77页，课件共160页，创作于2023年2月例4-1150D30×5例4-2150S50A例4-3IS80-65-160第78页，课件共160页，创作于2023年2月

离心泵的工作原理及基本方程

离心泵的性能参数（1）流量流量是泵在单位时间内输送出去的液体量。用qv表示容积流量，单位是m3/s，用qm表示质量流量，单位是kg/s。（2）扬程扬程是单位重量液体从泵进口（泵进口法兰）处到泵出口（泵出口法兰）处能量的增值，也就是1N液体通过泵获得的有效能量。

单位：扬程亦称有效能量头。第79页，课件共160页，创作于2023年2月式中为泵出口处单位重量液体的能量（m）,为泵进口处单位重量液体的能量（m）.E为单位能量液体的总机械能，它由压力能、动能和位能三部分组成。式中g为重力加速度，Z为液体所在位置至任选的水平基准面之间的距离。扬程主要体现的是液体压力的提高。根据定义，泵的扬程可写为第80页，课件共160页，创作于2023年2月（3）转速（4）汽蚀余量（净正吸头NPSH）（5）功率和效率泵的功率通常指输入功率，即原动机传到泵轴上的轴功率，用N表示，单位是W或kW。

有效功率泵效率反映了泵中能量损失的程度。

第81页，课件共160页，创作于2023年2月

泵内损失容积损失：由泄漏所造成的能量损失，大小由容积效率来表示。水力损失：也称流动损失，大小由水力效率来表示。机械损失：由轴承、密封填料和轮盘等产生的摩擦损失，大小由机械效率来表示。泵的效率第82页，课件共160页，创作于2023年2月容积损失：产生原因：内泄漏叶轮与泵壳的缝隙，平衡孔漏入入口低压处。外泄漏轴端密封处漏出泵外。改善措施：改善口环密封结构、材料、间隙；性能好的密封装置；影响因素：结构、流量、压差、扬程第83页，课件共160页，创作于2023年2月水力损失：产生原因与组成：沿程摩擦损失液体与固体壁面及液体内部的摩擦引起的能量损失。局部阻力损失流道截面形状及大小变化，使液体产生旋涡引起能量损失。冲击损失流量偏离设计工况，液体进入叶轮的相对速度方向不与叶型线相切，产生冲击和旋涡，造成能量损失。影响因素：结构、流体性质改善措施：流道变化平缓，避免死角和突变；提高流道的加工精度；设计流量附近工作。第84页，课件共160页，创作于2023年2月机械损失：产生原因：。第85页，课件共160页，创作于2023年2月第86页，课件共160页，创作于2023年2月第87页，课件共160页，创作于2023年2月

离心泵的工作原理及基本方程（1）离心泵的工作过程灌泵；启动原动机；注意防止发生气缚。泵装置组成工作过程产生离心力，液体排出叶轮；叶轮入口处形成低压，压差，不断吸入液体；液体不断吸入和排出；第88页，课件共160页，创作于2023年2月（2）离心泵的基本工作原理液体在叶轮中流动时的速度三角形液体在叶轮中的流动流动较为复杂，为便于研究，先作如下假设：液体为理想液体即无粘性且为稳定流动；叶轮中叶片无限多，叶片无厚度，液体流经叶道时严格按叶形流动，且在同一半径上，液体沿叶形流动的相对速度大小和方向均相同。液体在叶轮中流动的速度三角形及叶轮的主要参数相对速度：液体沿叶形流动的速度；用w表示。牵连速度：叶轮旋转的速度，用u表示。绝对速度：两个速度的合成，用c表示。第89页，课件共160页，创作于2023年2月绝对速度的周向分速--绝对速度的径向分速--主要参数叶片阻塞系数速度三角形第90页，课件共160页，创作于2023年2月流体在泵体内流动遵循三个基本连续方程、欧拉方程、伯努力方程。欧拉方程表示为旋转叶轮传递给单位重量液体的能量，亦称理论扬程。该方程的数学表达式为或理论扬程的大小与叶轮进出口速度三角形的形状有关，与输送介质的性质无关，由叶轮的形状尺寸、工作转速、流量所决定。第91页，课件共160页，创作于2023年2月对于有限多叶片叶轮，考虑滑移的影响，叶轮所做功减少，因此离心泵中使用两个半经验公式计算理论扬程。斯陀道拉公式普夫莱德尔公式

式中μ为滑移系数，p为修正系数。轴向旋涡滑移速度第92页，课件共160页，创作于2023年2月§4.3离心泵的工作特性4.3.1汽蚀发生的机理及预防措施4.3.1.1

汽蚀发生的机理及严重后果（1）汽蚀发生的机理

泵内液体压力变化，叶轮入口附近出现最低压降；最低压力低于液体输送温度下的饱和蒸汽压，液体汽化，形成气泡；压力较高处，气泡凝结溃灭，形成空穴；瞬间周围气体，以高速冲来填补空穴，撞击阻碍流体流动；叶轮表面剥蚀或化学腐蚀。因此把液体汽化、凝结、冲击，形成高压、高温、高频冲击载荷，造成金属材料的机械剥蚀与电化学腐蚀破坏的综合现象称为汽蚀。第93页，课件共160页，创作于2023年2月（2）汽蚀的严重后果

汽蚀使过流部件被剥蚀破坏汽蚀使泵的性能下降汽蚀使泵产生噪音和振动汽蚀也是水力机械向高流速发展的巨大障碍第94页，课件共160页，创作于2023年2月汽蚀余量及汽蚀判别式泵是否发生汽蚀是由泵本身和吸入装置两方面决定的。（1）有效汽蚀余量

有效汽蚀余理是指液流自吸液罐（池）经吸入管路到达泵吸入口后，高出汽化压力所富余的那部分能量头，用表示，即式中、分别为液流在泵入口处的压力和速度，。

第95页，课件共160页，创作于2023年2月由伯努利方程可知得到：可以得出：有效汽蚀余量的大小与泵吸入装置的条件有关。故称为泵吸入装置的有效汽蚀余量。第96页，课件共160页，创作于2023年2月（2）泵必需的汽蚀余量泵必需的汽蚀余量是表示泵入口到叶轮内最低压力点K处的静压能量头降低值，用表示如下式中

和

为叶片进口稍前的o截面上的液体绝对流速和相对流速，

为绝对流速及流动损失引起的压降能头系数，一般，为液体绕流叶片的压降能头系数，一般在无冲击流入叶片的情况下。

则值愈小，泵愈不易发生汽蚀。第97页，课件共160页，创作于2023年2月（3）汽蚀判别式我们知道当泵发生汽蚀时，则所以得到泵发生汽蚀的判别式，也叫汽蚀基本方程式。可以归纳为：许用汽蚀余量：第98页，课件共160页，创作于2023年2月

提高离心泵抗汽蚀性能的措施（1）提高离心泵本身抗汽蚀的性能提高离心泵抗汽蚀性能有两种措施，一种是改进泵本身的结构参数或结构型式，使泵具有尽可能小的必需汽蚀余量；另一种是合理地设计泵前装置及其安装位置，使泵入口处具有足够大的有效汽蚀余量。改进泵的吸入口至叶轮叶片入口附近的结构设计，使尽量减小。第99页，课件共160页，创作于2023年2月采用前置诱导轮。采用双吸式叶轮。设计工况采用稍大的正冲角。采用抗汽蚀的材料。第100页，课件共160页，创作于2023年2月（2）提高进液装置汽蚀余量的措施增加泵前储液罐中液面压力。减小泵前吸上装置的安装高度。将吸上装置改为倒灌，并增加倒灌装置的安装高度。减小泵前管路上的流动损失。

根据则：第101页，课件共160页，创作于2023年2月

吸上真空高度（吸入真空度）吸入真空度是指泵进口处的真空度（泵进口绝对压力小于大气压力的数值，其数值以换算到基准面上的液柱高度表示。也是表示吸入压力的一种方法。式中：Hs——吸上真空度，用安装在泵入口法兰处的真空压力表测量；

pa——标准条件下的大气压力；

ps——泵入口处的压力。

则在泵发生汽蚀条件下求得的最大吸上真空度为：第102页，课件共160页，创作于2023年2月所以，为使泵不发生汽蚀，要求吸上真空度要小于最大吸上真空度，并留有一定的余量。使用吸上真空度，并规定留有0.5m的液柱高度的余量。得出：减少泵前吸上装置的安装高度，减少了吸上真空度。将吸上真空高度定义代人前式得：第103页，课件共160页，创作于2023年2月

离心泵的性能及调节

离心泵的运行特性（1）泵的特性曲线

H-qv特性曲线是选择和使用泵的主要依据，一般有“陡降”、“平坦”“驼峰”三种形状。N-qv曲线是合理选择原动机功率和操作启动泵的依据。η-qv曲线是检查泵工作经济性的依据。泵最高效率以下5%8%范围内所对应的工况为高效工作区。NPSHr-qv曲线是检查泵工作是否发生汽蚀的依据。第104页，课件共160页，创作于2023年2月第105页，课件共160页，创作于2023年2月（2）泵在不稳定工况下工作运转工况点：装置（管路）特性曲线：指在给定管路系统中，输送液体流量qv与所需外界给予单位重量液体提供的能量Hpipe之间的关系曲线（Hpipe-qv曲线）。根据伯努力方程得到，Hpipe-qv曲线方程：泵特性曲线与装置特性曲线的交点。第106页，课件共160页，创作于2023年2月工况点的稳定性判别式稳定不稳定泵不稳定工作的产生条件：泵具有驼峰状的性能曲线；管路中有自由升降的液面或其他能储存和释放能量的部分。泵不稳定工作的危害：泵和管路系统产生水击、振动和噪音。稳定工况点：不稳定工况点：第107页，课件共160页，创作于2023年2月

离心泵运行工况的调节改变工况点的途径：改变泵的特性曲线；改变装置的特性曲线；同时改变泵和装置的特性曲线。（1）改变泵特性曲线的调节转速调节适于大功率，扬程变化大的场合。切割叶轮外径调节

永久改变，使流量变小。第108页，课件共160页，创作于2023年2月改变前置导叶叶片角度的调节改变进口前的液体绝对速度，使液流正、负预旋流入液道，从而改变扬程和流量。改变半开式叶轮叶片端部间隙的调节间隙增大，流量减小，效率降低。泵的并联或串联调节并联增加流量；串联增加扬程。一般管路特性曲线较陡采用串联，提高流量；平坦采用并联，提高扬程和流量。第109页，课件共160页，创作于2023年2月（2）改变装置特性曲线的调节闸阀调节简单，应用广；但能量损失大液位调节液位升高，扬程增大，使液位在一定范围内进行调节旁路分流调节适用于流量和扬程都减少的场合。第110页，课件共160页，创作于2023年2月

离心泵的启动与运行

启动前的准备工作（1）启动前检查润滑油的名称、型号、主要性能和加注数量是否符合技术文件规定的要求；轴承润滑系统、密封系统和冷却系统是否完好轴承的油路、水路是否畅通；盘动泵的转子1~2转，检查转子是否有摩擦或卡住现象；在联轴器附近或皮带防护装置等处，是否有妨碍转动的杂物；泵、轴承座、电动机的基础地脚螺辁是否松动；泵工作系统的阀门或附属装置均应处于泵运转时负荷最小的位置，应关闭出口调节阀；点动泵，看其叶轮转向是否与设计转向一致，若不一致，必需使叶轮完全停止转动后，调整电动机接线后，方可再启动。第111页，课件共160页，创作于2023年2月（2）充水灌泵防止发生气缚现象。（3）暖泵或预冷对于输送高温或低温液体的泵，起动前必须暖泵或预冷，并达到规定时间。

启动程序离心泵泵腔和吸水管内全部充满泵送液体且无空气，出口阀关闭。要求暖泵或预冷完成。对于强制润滑的泵，首先启动油泵向各轴承供油。启动冷却水泵或打开冷却水阀。合闸启动，启动后泵空转时间不允许超过2~4min，使转速达到额定值后，逐渐打开离心泵的出口阀，增加流量，并达到要求的负荷。第112页，课件共160页，创作于2023年2月

运行中的注意事项运行温度正常。轴承温度、泵体表面温度、润滑油温度在规定范围内。振动正常。无异常声音。无泄漏。进出口压力、流量满足工艺要求。第113页，课件共160页，创作于2023年2月

相似理论在泵中的应用

泵的流动相似条件几何相似、运动相似（运动相似仅要求叶轮进口速度三角形相似）、动力相似

相似定律和比例定律相似工况保持流动相似，两泵的性能参数满足相似定律表达式流量关系

扬程关系

功率关系（1）相似定律相似定律第114页，课件共160页，创作于2023年2月如果液体密度相同，两泵的尺寸和转速相差不大时，认为在相似工况运行时，各效率分别相等，则简化的相似定律表达式（2）比例定律同一台泵，若输送液体不变，当转速由改变为时，根据相似定律，，则在不同转速下相似工况的对应参数与转速之间的关系式为第115页，课件共160页，创作于2023年2月

比转数（1）比转数的引出（2）比转数的计算式式中的单位流量用m3/s，扬程用m，转速用r/min，双吸泵的叶轮流量除以2，多级泵扬程除以级数。几何相似的判别数，利用其选择几何模型，按比转数分类，反映泵性能、结构形式和使用上一系列特点，不依赖泵的尺寸、反映泵的流量、扬程、转速关系的综合相似准数。含义：对一台泵其设计点只有一个，故比转数是定值。比转数有量纲，必须注意单位统一。比转数是判别几何相似、运动相似的准数，故可按比转数来对泵的几何形状及性能曲线的趋势进行分类。第116页，课件共160页，创作于2023年2月（3）比转数的应用泵分类模型设计选择和使用泵编制系列型谱第117页，课件共160页，创作于2023年2月（4）汽蚀比转数表示了泵在最佳工况下的汽蚀特性参数，其表达式c值作为相似准则数，相似泵的c值相等，相同流量下c值越大，越小，泵的抗汽蚀性能越好。

第118页，课件共160页，创作于2023年2月

叶轮切割定律叶轮切割前后性能参数的变化关系，可近似由切割定律来表达：经验表明：允许最大相对切割量与比转数有关。第119页，课件共160页，创作于2023年2月

离心泵相似理论应用（1）用相似方法设计泵相似法又称模型法，是泵设计的主要方法，相似法可将实型泵设计成模型泵，对模型泵进行试验，选一模型泵设计实型泵。设计步骤：按给定参数计算欲设计泵的比转数；选择与实型泵比转数相同且性能良好的泵为模型泵；根据模型泵与设计泵的性能参数，计算尺寸系数；按尺寸系数及模型泵尺寸，算出实型泵的尺寸；以相同转速时模型泵性能曲线为依据，按相似定律作出实型泵的性能曲线；上述设计在两泵几何尺寸相差不大时误差较小。第120页，课件共160页，创作于2023年2月（2）同一台泵不同性能曲线的换算根据比例定律将不同转速的H-qv曲线及N-qv曲线、η-qv曲线画在同一张图上。（3）作相似抛物线第121页，课件共160页，创作于2023年2月

泵的高效工作范围高效工作范围规定以最高效率下降为界，中国规定第122页，课件共160页，创作于2023年2月

泵的系列型谱应用第123页，课件共160页，创作于2023年2月

其他泵概述

轴流泵

典型结构（1）组成过流部件包括叶轮、导叶、吸入管、排出管、外壳及泵轴（2）结构类型

立式、卧式和斜式固定叶片式、半调节叶片式、全调节式

工作原理工作原理：以空气动力学中机翼的升力理论为基础。无离心力引起的扬程增加，液体由叶轮获得的能量由欧拉方程计算表示，即第124页，课件共160页，创作于2023年2月

工作特性小流量区出现马鞍形凹下部分；高效率区比较窄；存在关死点工况；存在脱流现象；第125页，课件共160页，创作于2023年2月4.4.1.3特点及应用场合（1）特点：扬程低、流量大、效率高。一般性能流量范围为流量0.3～65m3/s，扬程通常为2～20m，比转数为500～1600。（2）使用范围：调节叶片的角度可使轴流泵高效区宽，运行较为经济。第126页，课件共160页，创作于2023年2月

旋涡泵

典型结构组成：叶轮、泵体、泵盖、环形通道、隔板。第127页，课件共160页，创作于2023年2月

工作原理通过叶轮叶片把能量传递给流道内的流体，流体在流道内通过三维流动将能量传递重复多次。叶轮转动，使叶轮内和流道内液体产生圆周运动，形成由叶轮指向流道的环形流动，流动类似旋涡，且旋涡矢量指向流道的纵向，故称纵向旋涡。第128页，课件共160页，创作于2023年2月

工作特性（1）高扬程、小流量，（2）具有陡降的扬程—流量曲线和功率—流量曲线。第129页，课件共160页，创作于2023年2月

特点及应用场合（1）特点高扬程、小流量，比转数一般小于40；结构简单、体积小、重量轻；具有自吸能力或借助于简单装置实现自吸；某些泵可以实现气液混输；效率较低，一般为（20%~40%），最高不超