离心泵的基础知识

油品加工工艺

-----煤制油间接(jiànjiē)液化郭徽中广核伊泰项目团队2013年6月20日伊泰项目工作进展汇报化工常用泵的基础知识

----郭徽共八十五页主要内容概述离心泵的分类离心泵的主要性能参数离心泵的工作原理离心泵的汽蚀及气缚现象离心泵的主要零部件介绍离心泵的结构图离心泵密封及冷却冲洗方案离心泵轴向力平衡(pínghéng)方法离心泵的正确操作方法其他类型泵共八十五页概述泵是输送液体或使液体增压的机械。它是将原动机输出的能量转换为介质压力能的能量转换装置。泵主要用来输送水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等液体，也可输送液、气混合物及含悬浮固体物的液体。目前，炼油厂、石油化工企业以及煤化工企业都在广泛的使用各种类型的泵，泵的作用犹如人体的心脏，起着输送、加压等功能。因此，泵长期可靠运行(yùnxíng)是石化企业连续生产的先决条件之一。共八十五页国内常见(chánɡjiàn)化工泵生产厂家这类泵在东北－－－大连工业园相对(xiāngduì)较多

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杭州碱泵上海凯士比（ksb）共八十五页离心泵的分类离心泵的种类很多，分类方法常见的有以下几种方式1.按叶轮吸入方式分：a.单吸式离心泵即叶轮上只有一个进水口，流量(liúliàng)为4.5-300m3/h，扬程8-150m。

b.双吸式离心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。流量2000m3/h，甚至更大，扬程10-110m。共八十五页共八十五页端吸式离心泵双吸式离心泵共八十五页2.按叶轮数目分：a.单级离心泵

即在泵轴上只有一个叶轮。b.多级离心泵

即在泵轴上有两个或两个以上的叶轮，这时泵的总扬程(yángchéng)为n个叶轮产生的扬程之和。流量5-720m3/h，甚至更大，扬程100-650m，甚至更大。共八十五页卧式多级离心泵共八十五页3.按叶轮(yèlún)结构分：

敞开式叶轮离心泵、半开式叶轮离心泵、封闭式叶轮离心泵。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。一般的输送泵多为此类。

半开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(chéndiàn)或含有颗粒的物料，效率也较低。一般的渣浆泵多为此类。

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。

共八十五页4.按扬程(yángchéng)分：a.低压离心泵扬程≤20m

b.中压离心泵扬程20-100m

c.高压离心泵扬程≥100m共八十五页5.按泵轴位置分：a.卧式离心泵：泵轴位于水平(shuǐpíng)位置。b.立式离心泵：泵轴位于垂直位置。共八十五页卧式多级离心泵立式(lìshì)多级离心泵共八十五页1.外观形式不同，立式(lìshì)泵是立着的而卧式泵是横卧着。

2.连接形式不同，立式泵自下而上叠加连接，卧式泵纵向排列于底座上、进出口可以成90度安装。

3.占地空间不同，立式泵占地面积小而卧式泵占用面积大。

4.维修难度不同，立式泵检修难度大，如检修叶轮需将上部全部移去后方能进行；而卧式泵相对容易。

5.安装形式不同，立式泵为整体连接，安装较易；而卧式泵安装后需进行精度调整。一般小流量,高扬程、不占空间用立式多级离心泵。大流量，低扬程用卧式泵，占用很大空间。卧式泵与立式(lìshì)的区别共八十五页5.按泵壳的剖分形式：a.水平（轴向）剖分泵

水平剖分式泵是指泵的壳体是沿泵轴的方向剖分的，泵壳的水平剖分面经过精密加工，用周向均布的螺栓连接。该泵均为两端支撑。双吸或单吸，单级或多级根据泵的工作条件而选择。由于泵壳沿轴向剖分形状(xíngzhuàn)为不规则的曲线形且完全依靠金属面的严密贴合而实现密封，因此这类泵按API610规定其介质温度小于205℃。共八十五页b.垂直（径向）剖分泵

指泵的壳体沿垂直于泵轴的方向剖分的，剖分面均经过精密加工，用螺栓(luóshuān)连接。径向剖分泵可采用悬臂支撑或两端支撑，也可以是单壳体泵或双壳体泵，节段式泵，在炼油厂应用较为广泛。共八十五页离心泵的型号(xínghào)表示一、离心泵的型号(xínghào)太多，我国离心泵的型号(xínghào)尚未统一，通常产品型号(xínghào)编制有四个部分组成，其组成方式如下：

ⅠⅡⅢⅣ

第一部分代表泵的吸入口直径，是用单位为毫米的阿拉伯数字表示，如80、100等。

第二部分代表泵的基本结构、特征、用途及材料等。用汉语拼音字母的字首标注，如S表示单级双吸离心水泵；D表示分段式多级离心泵；F表示耐腐蚀泵；Y表示单级离心油泵；R表示热水泵等等。

第三部分代表泵的扬程及级数，是用mH2O为单位的阿拉伯数字表示。

第四部分代表泵的变形产品，用大写的汉语拼音字母A、B、C三个字母分别表示叶轮经第一次、第二次切割等。

例如：250D--60x6表示进出口公称直径为250毫米，单级扬程为60米水柱，级数为6级的分段式多级离心泵。再如：100R--37A表示进出口公称直径为100mm，扬程为37米水柱，叶轮经第一次切割的热水离心泵。

共八十五页离心泵的主要性能参数1、流量流量俗称出水量。它是指单位时间内所输送液体(yètǐ)的数量。可以用体积流量和质量流量表示，体积流量的常用单位为m3/s或m3/h；质量流量的常用单位是Kg/s或t/h。2、扬程单位重量液体通过泵后所获得的能量称为扬程，用字母H表示。泵的扬程单位一般用液柱的高度（m）表示。3、功率轴功率：指泵的输入功率。即泵轴从电动机获得的功率。有效功率：指泵的输出功率。即单位时间内泵对输出液体所做的功。由于泵在运转时可能出现超负荷的情况，因此配用电动机的功率应为轴功率的1.1—1.2倍。4、效率效率是指泵的有效功率与轴功率的比值。5、转速转速是指泵轴每分钟的转数。用字母n表示，常用单位为r/min。6、汽蚀余量共八十五页汽蚀余量分有效气蚀余量NPSHa和必须气蚀余量NPSHrA代表available有效的，可以提供的，这个由系统和管路决定(juédìng)，必须经过严格计算；r代表required必需的，由泵本体决定，具体与转速，叶轮形式等有关；要保证泵不气蚀，NPSHa必须大于NPSHr。具体大多少，各种不同形式的泵都有经验值；1、泵发生汽蚀的基本条件是(1)叶片入口处的最低液流压力Pk≤该温度下液体的饱和蒸汽压Pt。2、有效汽蚀余量和必需汽蚀余量：1）有效汽蚀余量：液体流自吸液罐,经吸入管路到达泵吸入口后,所富余的高出液体饱和蒸汽压的那部分能头。用Δha表示。2）泵的必须汽蚀余量：液流从泵入口到叶轮内最低压力点K处的全部能量损失,用Δhr表示。(3)Δhr与Δha的区别和联系:泵的有效汽蚀余量大于泵的必须汽蚀余量：泵不汽蚀泵的有效汽蚀余量等于泵的必须汽蚀余量：泵开始汽蚀泵的有效汽蚀余量小于泵的必须汽蚀余量：泵严重汽蚀（4）一般把泵的必须汽蚀余量增加0.5-1m的富余能头作为允许汽蚀余量。3、泵的必须汽蚀余量是泵的特性，有设计决定，泵的有效汽蚀余量由工艺管路决定。共八十五页离心泵的特性(tèxìng)曲线

对一台离心泵，在转速固定的情况下，以流量Q为横坐标，，用扬程H、功率N、效率(xiàolǜ)η这些关系的图形表示就称为离心泵的性能曲线，包括Q-H曲线、Q-N曲线和Q-η曲线,这些关系一般都通过实验来测定。

共八十五页从qV-H曲线中可以看出，随着流量的增加(zēngjiā)，扬程（压头）是下降的，即流量越大，泵向单位重量流体提供的机械能越小。轴功率随着流量的增加而上升，所以大流量输送一定对应着大的配套电机。另外，这一规律还提示我们，离心泵应在关闭出口阀的情况下启动，这样可以使电机的启动电流最小。泵的效率先随着流量的增加而上升，达到一最大值后便下降，根据生产任务选泵时，应使泵在最高效率点附近工作，其范围内的效率一般不低于最高效率点的92%。离心泵的铭牌上标有一组性能参数，它们都是与最高效率点对应的性能参数。共八十五页在原动机驱动下，叶轮高速度旋转，在叶片(yèpiàn)之间的液体受到叶片(yèpiàn)的推动，发生旋转作用，产生离心力，在离心力作用下，产生动能，使液体不断从中心流向四周，甩出之液体首先流入蜗壳中，然后通过排出管排出。当液体从中心流向四周时，在叶轮中心形成低压，在压力作用下液体经吸入管的入口流入叶轮心，这样离心泵就能连续不断地工作，即一面吸入液体，一面给吸入的液体以适当的能量而将它排出。离心泵的工作(gōngzuò)原理共八十五页多级泵相当于多个单级离心泵串联，一级一级增压，其工作原理(yuánlǐ)与单级离心泵相同。共八十五页汽蚀现象：汽蚀：又称为空化、空蚀、空洞、汽包。水利机械特有的在一定条件(tiáojiàn)下流体与气体相互转化引起破坏现象汽蚀过程：叶轮进口处液体气化、凝结、冲击、破坏现象汽蚀的机理：泵运行叶轮进口压力下降局部最低压力Pk<汽化压力Pv液体汽化气体逸出体积增大

叶轮做功气泡凝结溃灭气泡急剧收缩形成空穴

液体何为撞击流道局部高压、高温、高频剥蚀表面、扩展裂纹、电化腐蚀。

离心泵的汽蚀现象(xiànxiàng)共八十五页低压区→产生气泡→高压区→气泡破裂→产生局部真空→水力冲击→发生振动、噪音，部件(bùjiàn)产生麻点、蜂窝状的破坏现象。共八十五页泵的汽蚀余量NPSHr（又称必须汽蚀余量）泵所必须的汽蚀余量反映液流从泵进口到叶轮最低压力点K处的全部(quánbù)能头损失。（从泵入口到压力最低点K点的全部能头损失。）泵的汽蚀余量NPSHr只与泵的结构尺寸有关，是泵的特性参数，其与流量的关系是：Q增大时，泵的汽蚀余量NPSHr也增大。装置汽蚀余量NPSHa（又称有效汽蚀余量）

指流体自吸液罐经吸入管路到达泵吸入口后，所具有的推动和加速液体进入叶道而高出汽化压力以上的有效压力或能头。（泵入口液体的高于饱和蒸汽压的有效压力或能头。）

其与流量的关系是：Q增大时，装置汽蚀余量NPSHa减小。

共八十五页

判断气蚀的条件(tiáojiàn)：①当NPSHa>NPSHr时，离心泵不发生汽蚀；②当NPSHa=NPSHr时，离心泵刚开始汽蚀；③当NPSHa<NPSHr时，离心泵内严重汽蚀。共八十五页离心泵汽蚀的危害1、产生噪声和振动离心泵产生汽蚀时，由于汽泡溃灭，造成液体微团之间及液体微团与流道壁面之间的撞击，因而会产生各种频率范围的噪声，一般噪声频率在600到2500Hz之间，有时也会产生更高频率的超声波。汽蚀严重时，可听到泵内有噼噼啪啪的声音，并引起泵的振动，致使泵不能正常工作。2、汽蚀是离心泵向高流速发展的巨大障碍(zhàngài)；因为液体流速越高，会使压力变得越低，更容易汽化发生汽蚀。共八十五页3、过流部件的侵蚀破坏汽泡在金属表面破裂时，金属表面受到连续强烈的水击，出现麻点，金属晶粒松动并剥落而呈海绵状，甚至出现空洞。汽蚀破坏除机械作用外，还伴有电解、化学腐蚀(fǔshí)等多种复杂的作用。实际破坏情况表明，泵过流部件汽蚀破坏的部位，往往正是汽泡溃灭的地方，如叶轮出口、压水室进口等部位。共八十五页4、泵的性能下降若离心泵在发生汽蚀时继续运转，由于气泡的存在，会导致离心泵流量下降，同时(tóngshí)，泵的扬程、效率也急剧下降，下图为实线为泵正常工作时的性能曲线，虚线部分为发生汽蚀后的性能曲线。共八十五页防止汽蚀的措施由汽蚀条件可知，要提高离心泵的抗汽蚀性能有两种措施，一种是改进泵本身的结构参数或者结构型式，使泵具有尽可能小的必需(bìxū)汽蚀余量NPSHr；另一种是合理地设计泵前的吸入装置及其安装位置，使泵入口处具有足够大的有效汽蚀余量NPSHa，以防止发生汽蚀。一、提高离心泵本身抗汽蚀的性能1、改进泵的吸入口至叶轮附近的结构设计。增大过流面积；增大叶轮盖板进口段的曲率半径，减小液流急剧加速与降压；适当减少叶片进口的厚度，并将叶片进口修圆，使其接近流线形，也可以减少绕流叶片头部的加速与降压；提高叶轮和叶片进口部分表面光洁度以减小阻力损失；将叶片进口边向叶轮进口延伸，使液流提前接受作功，提高压力。

2、采用前置诱导轮，使液流在前置诱导轮中提前作功，以提高液流压力。

3、采用双吸叶轮（卧式双吸泵、立式双吸泵、强自吸泵），让液流从叶轮两侧同时进入叶轮，则进口截面增加一倍，进口流速可减少一倍。

4、设计工况采用稍大的正冲角，以增大叶片进口角，减小叶片进口处的弯曲，减小叶片阻塞，以增大进口面积；改善大流量下的工作条件，以减少流动损失。但正冲角不宜过大，否则影响效率。

5、采用抗气蚀的材料。实践表明，材料的强度、硬度、韧性越高，化学稳定性越好，抗气蚀的性能越强。共八十五页共八十五页二、提高吸液装置汽蚀余量的措施1.增加吸液罐中液面上的压力PA来提高NPSHa；2.增加泵前吸液罐的安装高度Hg来提高NPSHa，即提高吸液罐的液位来提高NPSHa；3.减小泵前吸入管路的阻力损失

fH，亦可提高NPSHa；例如让吸入管路尽可能短而直，减少不必要的弯头、阀门及其管件；减小管路中的流速(liúsù)，或者尽量加大阀门开度等；保证底阀及滤网畅通。4.降低入口液体的温度，避免液体汽化；通常在泵出口的回流线中加一换热器来降低回流液体的温度。5.降低叶轮速度。在满足生产需要的条件下，降低叶轮速度，既增大了NPSHa；，同时又降低了NPSHr。可有效避免汽蚀发生。共八十五页离心泵的气缚现象(xiànxiàng)离心泵启动时，如果(rúguǒ)泵壳内存在空气，由于空气的密度远小于液体的密度，叶轮旋转所产生的离心力很小，叶轮中心处产生的低压不足以造成吸上液体所需要的真空度，这样，离心泵就无法工作，这种现象称作“气缚”。共八十五页离心泵的主要零部件离心泵由转子和定子(dìngzǐ)令部分组成，主要包括泵壳,叶轮﹑泵轴﹑轴承﹑联轴器﹑泵体密封等零部件。（如图）共八十五页（一）转子部分转子是指离心泵的转动部分,它主要包括(bāokuò)叶轮、泵轴、轴套、轴承等；如图：共八十五页1、叶轮

作用是将能量传给液体。按其机械(jīxiè)结构可分为开式,半闭式和闭式三种叶轮（如图所示）。共八十五页2、泵轴

离心泵轴的主要作用是传递动力，支承叶轮保持在工作位置(wèizhi)正常运转。它一端通过联轴器与电动机轴相连，另一端支承着叶轮做旋转运动，轴上装有轴承、轴向密封等零件。泵轴共八十五页3、轴套轴套的作用是保护泵轴，属于(shǔyú)易磨损件。共八十五页4、轴承

a.轴承的功用：1.支承轴及轴上零件，并保持轴的旋转精度；2.减少转轴(zhuànzhóu)与支承之间的摩擦和磨损。b.轴承的分类1.根据摩擦性质分为：滑动轴承和滚动轴承。共八十五页2.根据受力方向分为：向心轴承（主要承受径向载荷）和推力轴承（只能承受轴向载荷）向心推力轴承（可以(kěyǐ)同时承受径向和轴向载荷）

。共八十五页（二）定子部分定子是指离心泵的固定部分,它主要包括泵体、蜗壳、密封环、导叶等1、泵壳离心泵的泵壳通常制成蜗牛(wōniú)形,故又称蜗壳。作用是收集被叶轮抛出的液体，并将部分动能转换成压强能；共八十五页2、导叶

一般在分段式多级泵上均装有导叶。导叶的作用是将叶轮甩出的高速液体汇集起来，均匀地引向下一级叶轮的入口(rùkǒu)或压出室，并能在导叶中使液体的部分动能转变成压能。共八十五页3、密封环（也叫口环）作用(zuòyòng)：为了减小内泄露，保护泵壳。共八十五页密封环的结构形式(xíngshì)：平环式:结构简单，制造方便，但密封效果差；直角式：液体泄露时通过一个90°的通道，密封效果比平环式好，应用广泛；迷宫式：密封效果好，但结构复杂，制造困难，一般离心泵很少采用。一般情况密封环内孔与叶轮外圆处的径向间隙在0.1~0.2mm之间。共八十五页离心泵的结构图（高压(gāoyā)锅炉给水泵）共八十五页离心泵密封及冷却冲洗方案一、轴封装置

在化工泵中，旋转轴从固定的泵体中伸出，为了防止泵体内的高压液体(yètǐ)漏出，同时防止空气进入泵体内，所以设有密封装置。通常把轴和泵体间的密封称为轴封装置。轴封装置主要有填料密封、机械密封和浮动环密封三种。共八十五页1、填料密封填料密封又称为软填料密封，主要由填料箱、填料、水封环、填料压盖等组成(如图)。它主要靠泵轴外表面和填料接触达到密封。填料又叫盘根，它是一种石墨或黄油浸透的棉织物及石棉，有的是金属箔包石棉芯子(xīnzǐ)等。密封的严密性可用松紧填料压盖的方法来调节。共八十五页2、机械密封

机械密封又叫端面密封，它是流体旋转机械的轴封装置。在国家有关标准(biāozhǔn)中的定义：由至少一对垂直于旋转轴线的端面组成,在流体压力及补偿机构弹力(或磁力)共同作用下，以及辅助密封圈的配合下，该对端面保持贴合并相对滑动，而构成的防止流体泄漏的装置。共八十五页机械密封主要由以下四类部件(bùjiàn)组成：（1）摩擦副元件：动环和静环（2）辅助密封原件：“O”型圈（3)弹性原件：弹簧(4)传动元件：各种螺钉，弹簧座等共八十五页机械密封中一般有四个可能泄漏点A/B/C/D.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的作用；为保证(bǎozhèng)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形圈（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在动环和轴之间，此处也属静密封，考虑到动环可以沿轴向窜动，可以采用有弹性和自紧性的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，可用密封圈或密封垫做为密封元件。共八十五页机械密封的分类(fēnlèi)：按装配式方法分为：集装式机械密封、散装式机械密封散装(sǎnzhuāng)式集装式共八十五页按静环位于密封端面内侧或外侧可分为(fēnwéi)：内装式和外装式。按密封端面的对数可分为：单端面和双端面。共八十五页按弹簧(tánhuáng)的个数可分为：单弹簧(tánhuáng)式和多弹簧(tánhuáng)式。共八十五页按弹性元件分类：弹簧(tánhuáng)压缩式和波纹管式。金属(jīnshǔ)波纹管式机械密封共八十五页机械密封零件材料正确合理地选择机械密封装置中的零件材料，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(tóngyī)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。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。共八十五页二、机械密封冷却冲洗

由于机械本身的工作特点，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气化，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(chánɡyònɡ)的冷却措施有冲洗法和冷却法。

常用的冲洗方法有：自身冲洗、外部冲洗、反向冲洗、循环冲洗共八十五页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。b.冷却法：

分为直接(zhíjiē)冷却和间接冷却。直接(zhíjiē)冷却是用低温冷却水直接(zhíjiē)与摩擦副内径接触，冷却效果好。缺点是冷却是硬度高时，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。共八十五页常用的冲洗冷却机械密封(mìfēng)装置的结构如图：共八十五页常用的冲洗(chōngxǐ)方法有共八十五页外冲洗(chōngxǐ)方案之一：PLAN32:外供清洁的液体注入密封室共八十五页自冲洗方案之一：PLAN11:从泵出口引出(yǐnchū)，通过孔板到密封腔内的循环。自冲洗，用得最多的一种共八十五页反冲洗方案：PLAN13:从密封箱引出，通过(tōngguò)孔板到泵入口的循环共八十五页循环冲洗(chōngxǐ)方案：PLAN21:从泵壳引出，通过孔板和冷却器到密封的循环共八十五页3、浮环密封的工作原理工作原理：靠高压密封油在浮环与轴套间形成油膜，节流降压，阻止高压侧气体流向低压侧，将气体封住。因为(yīnwèi)主要是油膜起作用，故又称为油膜密封。在工作时浮环受力情况与轴承相似，所不同的是：轴承相对固定,浮起的是轴；对浮环密封而言，由于浮环重量很小，故轴转动而在浮环与轴间隙中产生油膜浮力时，浮起的将是浮环，轴是相对固定的。共八十五页浮环密封(mìfēng)的结构（如下图）共八十五页

在中、高压离心压缩机中可供选择的密封方式有：机械密封、迷宫密封和填料密封。但由于气体的散热和润滑条件不如液体，所以填料密封只有(zhǐyǒu)小型、低速才用，而机械密封在周速大于40m/s,温度高于200℃以后也很难适应，只有迷宫密封和浮环密封是最常用的两种方式。共八十五页离心泵轴向力平衡(pínghéng)方法产生轴向力的主要原因:叶轮(yèlún)两侧的液压力不等Pd1Pd2Ps叶轮生成的轴向推力PAX=Pd2-Pd1-Ps共八十五页

离心泵在运行过程中由于进出口压力的不同，以及流体在泵的进出口的运动状态发生的变化等等因素，在离心泵转子上产生不同方向和大小的轴向力，这些轴向力的合力，会使离心泵的转子在其轴向窜动。这种窜动的后果是严重的，它会造成叶轮和泵壳等动、静部件发生碰撞、摩擦和磨损，还会增加轴承的负荷，导致机组振动、发热甚至损坏，对离心泵的正常运行十分不利。因此在机械上必须消除或平衡掉这些轴向力，使泵可以(kěyǐ)正常稳定的工作，保证其工作寿命。共八十五页单级离心泵轴向力平衡(pínghéng)方法①轮上开平衡孔。

其目的是使叶轮两侧的压力相等，从而使轴向力平衡，如图6-13（a）所示，在叶轮轮盘上靠近轮毂的地方对称地钻几个小孔（称为平衡孔），并在泵壳与轮盘上半径为r处设置密封环，使叶轮两侧液体压力差大大减小，起到减小轴向力的作用。这种方法简单、可靠，但有一部分液体回流叶轮吸人口，降低了泵的效率。这种方法在单级、单吸离心泵中应用较多。②采用(cǎiyòng)双吸叶轮。

它是利用叶轮本身结构特点，达到自身平衡，如图6-13(b)所示，由于双吸叶轮两侧对称，所以理论上不会产生轴向力，但由于制造质量及叶轮两侧液体流动的差异，不可能使轴向力完全平衡。共八十五页③叶轮上设置径向筋板（称为背叶片(yèpiàn)）。在叶轮轮盘外侧设置径向筋板以平衡轴向力，如图6-13（c）所示，设置径向筋板后，叶轮高压侧内液体被径向筋板带动，以接近叶轮旋转速度的速度旋转，在离心力的作用下，使此空腔内液体压力降低，从而使叶轮两侧轴向力达到平衡。其缺点就是有附加功率损耗。一般在小泵中采用4条径向筋板，大泵采用6条径向筋板。共八十五页共八十五页④设置止推轴承。在用以上方法(fāngfǎ)不能完全消除轴向力时，要采用装止推轴承的方法(fāngfǎ)来承受剩余轴向力。共八十五页多级离心泵轴向力平衡方法①泵体上装平衡管如图6-14所示，在叶轮轮盘外侧靠近轮毅的高压端与离心泵的吸人端用管连接起来，使叶轮两侧的压力基本平衡，从而消除轴向力。此方法的优缺点与平衡孔法相似。有些离心泵中同时设置平衡管与平衡孔，能得到较好的平衡效果。②叶轮对称排列将两个叶轮如图6-15所示背对背或面对面地装在一根轴上，使每两个相反叶轮在工作时所产生(chǎnshēng)的轴向力互相抵消。共八十五页③采用(cǎiyòng)平衡鼓装置，在分段式多级离心泵最后一级叶轮的后面，装设一个随轴一起旋转的平衡鼓，如图6-16所示。④采用平衡盘装置，如图6-17所示，在分段式多级离心泵最后一级叶轮后面，装设一个随轴一起旋转的平衡盘和在泵壳上嵌装一个可更换的平衡座。共八十五页⑤单独采用(cǎiyòng)平衡盘的结构是很少的，通常是两者的组合。采用平衡鼓与平衡盘联合装置该装置的特点就是利用平衡鼓将50%-80%的轴向力平衡掉，剩余轴向力再由平衡盘来平衡，其结构图如所示。共八十五页离心泵的正确(zhèngquè)操作方法

1．离心泵启动前的检查

(1)电机检修后，连接联轴器前，先检查电机的转动方向是否正确。

(2)检查泵出入口管线及附属管线，法兰，阀门安装是否符合要求，地脚螺栓及地线是否良好，联轴器是否装好。

(3)盘车检查，转动是否正常。

(4)检查润滑油油位是否正常，无油加油，并检查润滑油（脂）油质性质。

(5)打开各冷却水阀门并检查管线是否畅通。注意冷却水不宜过大或过小，过大会造成浪费，过小则冷却效果(xiàoguǒ)差。一般冷却水流成线状即可。

(6)打开泵的入口阀，关闭泵的出口阀，并打开压力表手阀。

(7)检查机泵的密封状况及油封的开度。

注意：热油泵在启动前要均匀预热。共八十五页2.离心泵的启动

(1)全开入口阀，关闭出口阀，启动电机。

(2)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。

(3)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(xiāochú)故障后方可启动。

(4)启动时，注意人不要面向联轴器，以防飞出伤人。

3.离心泵的停泵操作

(1)慢慢关闭泵的出口阀。

(2)切断电机的电源。

(3)关闭压力表手阀。

(4)停车后，不能马上停冷却水，应泵的温度的降到80度以下方可停水。

(5)根据需要，关闭入口阀，泵体放空。共八十五页4.离心泵运转时的操作及维护

离心泵在正常运转时，司泵员要对以下内容认真巡检：

(1)检查机泵出口压力，流量，电流等，不超负荷运转，并准确记录电流，压力等参数。

(2)听声音，分辨机泵，电机的运转声音，判断有无异常(yìcháng)。

(3)检查机泵，电机及泵座的振动情况，如振动严重，换泵检查。

(4)检查电机外壳温