离心泵的结构与工作原理技术培训课件3

目录一、离心泵绪论二、几种典型离心泵图片三、离心泵的分类四、离心泵的工作原理五、离心泵的基本构造及其作用六、离心泵的性能参数七、离心泵的型号及选用八、离心泵的汽蚀及其危害九、离心泵的汽敷现象十、离心泵的基本操作及维护保养十一、单级离心泵的常见故障、故障原因及解决方法

一、离心泵绪论泵是用来输送液体并提高其压力的设备，它能够将液体从低处送往高处，从低压升为高压，或者从一个地方送往另一个地方。

作为液体输送设备，泵在国民经济的各个部门中得到了广泛的应用。如农业的灌溉和排涝，城市的供排水，热力发电厂的锅炉给水，原油长途输送等。在化工生产中，由于原料、半成品、成品大多是液体，就需要用泵将它们从一个设备输送到另一个设备，或从一个车间输送到另一个车间，或从一个地方送往另一个地方，直至产品灌装出厂，均需提供工艺所需的压力和流量。泵是维持化工生产连续性的重要设备之一，泵的正常运转是保证生产正常进行的关键。如果泵发生了故障，就会影响生产，甚至使全厂处于停顿状态。如果把管路比作人体的血管．那么泵就好比是人体的心脏。DL型立式多级离心泵GDL型立式多级管道泵二、几种典型离心泵图片二、几种典型离心泵图片单级双吸离心泵：二、几种典型离心泵单级单吸全不锈钢耐腐蚀离心泵IS、ISR、ISY型离心泵IS单级离心泵ISG型系列管道泵IS单级离心泵二、几种典型离心泵S型单级双吸中开泵TSWA型卧式多级离心泵二、几种典型离心泵三、离心泵的分类按工作叶轮数目分：单级泵

：泵轴上只有一个叶轮多级泵

：泵轴上有两个或两个以上的叶轮按工作压力分：低压泵：压力P＜2MPa中压泵：压力2MPa≤P≤6MPa之间高压泵：压力P＞6MPa按叶轮进液方式分：

单侧进液泵，又叫单吸泵：叶轮上只有一个进液口双侧进液泵，又叫双吸泵：叶轮两侧各有一个进液口按泵轴位置分：卧式泵：泵轴位于水平位置立式泵：泵轴位于垂直位置三、离心泵的分类按叶轮出来的液体引向吸入室方式分：蜗壳泵：液体从叶轮出来后，直接进入具有螺旋线形状的泵壳导叶泵：液体从叶轮出来后，进入它外面设置的导叶，之后进入下一级或出口管路卧式离心泵和立式离心泵的区别？外形不同，即轴与水平面的相对位置不同。占地空间不同，立式泵占地面积小。维修难度不同，立式泵的维修难度大。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。功率不同，立式泵功率不宜做的太大（75Kw），卧式泵功率可以做很大。一般小流量，高扬程用立式多级离心泵(建筑给水系统常用)，流量扬程比较均衡的一般选用立式单级离心泵，大流量低扬程选建议卧式泵。四、离心泵工作原理离心泵是根据离心原理设计的，高速旋转的叶轮叶片带动液体转动，将液体甩出，从而达到输送的目的。离心力：由于物体旋转而产生脱离旋转中心的力。离心原理：做圆周运动的物体，在合外力突然消失或者合外力不足以提供所需的向心力时，将做逐渐远离圆心的运动。利用离心运动的原理制成的机械，称为离心机械。例如离心分液器、离心节速器、离心式水泵、离心式调节阀离心球磨机等都是利用离心运动的原理。

四、离心泵工作原理四、离心泵工作原理离心泵工作过程：四、离心泵工作原理四、离心泵工作原理四、离心泵工作原理1—叶轮2—泵轴3—键4—泵壳5—泵座6—灌水孔7—放水孔8—真空表接孔9—压力表接孔10—泄水孔11—填料盒12—减漏环13—轴承座14—填料压盖调节螺栓15—传动轮图2-2单级单吸卧式离心泵结构示意图四、离心泵工作原理四、离心泵工作原理五、离心泵基本构造及其作用单级卧式离心泵的结构：1—轴2—机封3—扩压管4—叶轮5—吸入室6—口环7—蜗壳五、离心泵基本构造及其作用单级双吸离心泵的基本结构：五、离心泵基本构造及其作用单级立式离心泵的简单结构：五、离心泵基本构造及其作用

离心泵的主要部件：叶轮：它是离心泵内传递能量给液体的唯一元件，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。叶轮的作用是将原动机的机械能直接传给液体，以增加液体的静压能和动能(主要增加静压能)。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

五、离心泵基本构造及其作用1—前盖板2—后盖板3—叶片4—叶槽

1—吸入口2—轮盖3—叶片

5—吸水口6—轮毂7—泵轴

4—轮毂5—轴孔

图2-3单吸式叶轮示意图图2-4双吸式叶轮示意图五、离心泵基本构造及其作用a）为封闭式叶轮b）为敞开式叶轮c）为半开式叶轮

叶轮的作用是什么？图2-5开式、半开式、封闭式叶轮示意图做功开式、半开式、封闭式叶轮原型五、离心泵基本构造及其作用泵体：即泵的壳体，包括吸入室和压液室。吸入室

:它的作用是使液体均匀地流进叶轮。压液室

: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。

压液室有蜗壳和导叶两种形式。

泵轴

轴是传递机械能的主要部件，将原动机的扭矩通过它传给叶轮。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。五、离心泵基本构造及其作用轴承：是套在泵轴上支撑轴的部件，有滚动轴承和滑动轴承之分，滚动轴承结构简单，摩擦力较小，可以减少启动时的摩擦损失，并能保证泵轴晃动量小，因而密封的径向间隙较小，从而降低泄露损失，提高容积效率。滚动轴承：是在承受载荷和彼此相对运动的零件间有滚动体作滚动运动的轴承；是将运转的轴与轴座之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，从而减少摩擦损失的一种精密的机械元件。滚动轴承一般由外圈，内圈，滚动体和保持架组成。一般见到的都是滚动轴承，应用于较小的机械，承受较低的载荷。

1.外圈——装在轴承座孔内，一般不转动2.内圈——装在轴颈上，随轴转动3.滚动体——滚动轴承的核心元件4.保持架——将滚动体均匀隔开，避免摩擦五、离心泵基本构造及其作用滚动轴承：五、离心泵基本构造及其作用轴承座构造

1—双列滚珠轴承2—泵轴3—阻漏油橡皮圈4—油杯孔5—封板6—冷却水套

图2-9轴承座的构造五、离心泵基本构造及其作用滑动轴承：在滑动摩擦下工作的轴承。在液体润滑条件下，滑动表面被润滑油分开而不发生直接接触，还可以大大减小摩擦损失和表面磨损，油膜还具有一定的吸振能力。滑动轴承一般用于大型机械，承受的载荷较大，用轴承瓦来减少磨损，轴承瓦可以更换的。五、离心泵基本构造及其作用轴封：由于泵轴转动而泵壳固定不动，在轴和泵壳的接触处必然有一定间隙。为避免泵内高压液体沿间隙漏出，或防止外界空气从相反方向进入泵内，必须设置轴封装置。轴封装置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。轴封的形式有带骨架的橡胶密封、填料密封和机械密封。目前主要采用机械密封。机械密封的工作原理：

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。

五、离心泵基本构造及其作用常用机械密封结构如图所示：1——静止环（静环）2——旋转环（动环）3——弹性元件4——弹簧座5——紧定螺钉6——旋转环辅助密封圈7——防转销8——静止环辅助密封圈9——压盖五、离心泵基本构造及其作用

轴承箱

轴承的作用是对泵轴进行支撑，实质是能够承担径向载荷。也可以理解为它是用来固定轴的，使轴只能实现转动，而控制其轴向和径向的移动。轴承箱则用来固定轴承，同时作为装载轴承润滑油的容器。

5．填料盒（见图2-2中11）泵轴穿出泵壳时，在轴与壳之间存在间隙。在单吸式离心泵中，该部位如不用轴封装置，泵壳内高压水就会向外大量泄漏。填料盒就是常用的一种轴封装置。图２-６是较常见的压盖填料盒，是由轴封套、填料、水封管、水封环和填料压盖５个部件组成。五、离心泵基本构造及其作用填料又称“盘根”，在轴封装置中起阻水隔气的密封作用。常用的填料是浸油、浸石墨的石棉绳填料。填料压盖的作用是压紧填料，它对填料的压紧程度可通过拧松或拧紧压盖上的螺栓来进行调节。使用时，压盖的松紧要适宜，压得太松，则达不到密封效果；压得太紧，则泵轴与填料的机械磨损大，消耗功率大，如果压得过紧，则有可能造成抱轴现象，产生严重的发热和磨损。一般地，压盖的松紧以水能通过填料缝隙呈滴状渗出为宜（约每分钟泄漏６０滴）。水封管与水封环的作用是将泵内的压力水引入填料与泵轴间的缝隙，起到引水冷却与润滑的作用(有的水泵利用在泵壳上制做的沟槽来取代水封管，结构更为紧凑)。五、离心泵基本构造及其作用

6．减漏环位置：叶轮吸入口的外圆与泵壳内壁的接缝处。它是高低压交界面且具有相对运动的部位，很容易发生泄漏，如图2-2中12所示。为了减少泵壳内高压水向吸水口的回流量，一般在水泵的构造上采用两种减漏方式：

1）减小接缝间隙（不超过0.1~0.5mm）。

2）增加泄漏通道中的阻力。五、离心泵基本构造及其作用减漏环类型示意图

五、离心泵基本构造及其作用五、离心泵基本构造及其作用

8．轴向力平衡措施单吸式离心泵的叶轮缺乏对称性，导致工作时叶轮两侧的作用压力不相等，如图2-10所示。因此，在水泵叶轮上作用有一个推向吸入口的轴向力ΔP，必须采用专门的轴向力平衡装置来解决。单级单吸式离心泵一般在叶轮的后盖板上钻平衡孔，并在后盖板上加装减漏环，如图2-11所示。此环的直径可与前盖板上的减漏环的直径相等。压力水经此减漏环时压力下降，并经平衡孔流回叶轮中去，使叶轮后盖板上的压力与前盖板相接近，因而就消除了轴向推力。此方法的优点是结构简单，容易实行；缺点是叶轮流道中的水流受到平衡孔回流水的冲击，使水力条件变差，从而使水泵的效率有所降低。

五、离心泵基本构造及其作用轴向力平衡措施

1—排出压力2—加装的减漏环3—平衡孔

4—泵壳上的减漏环

图2-10轴向推力六、离心泵的性能参数离心泵的主要工作参数有：流量、扬程、功率、效率、转速和汽蚀余量等。流量：流量也称排量，是泵在单位时间内排出液体的数量。可以用体积流量和质量流量两种单位表示。体积流量用Q表示，其常用单位是m3/h，m3/s或L/s。质量流量用M表示，其常用单位是Kg/h或Kg/s.质量流量M与体积流量之间的关系：

M=ρQ

式中ρ——液体密度Kg/m3

六、离心泵的性能参数离心泵的扬程

H=Hd+Hv

只要把正在运行中的水泵装置的真空表和压力表读数（按mH2O计）相加，就可得出该水泵的工作扬程。水泵扬程也可以用管道中水头损失及扬升液体高度来计算：图2-12离心泵装置六、离心泵的性能参数扬程：泵的扬程是指单位质量液体从泵进口到泵出口的能头增加值，也就是单位质量的液体通过泵以后获得能量的大小。常用符号H表示，单位为J/Kg，在生产实际中，泵的扬程习惯用被输送液体的液柱高度表示，亦可用压力来表示扬程，单位为Pa。压力与扬程的换算：

Pa=ρgh转数：泵轴每分钟旋转的次数，常用符号n表示，单位为r/min.功率：单位时间内泵对液体所作的功，用N表示，单位有W或KW。泵的功率分输入的轴功率N轴（原动机的有效功率）和输出的有效功率Ne。有效功率表示在单位时间内泵输送出去的液体从泵中所获得有效能头。泵的有效功率为：

N=ρHQ/1000六、离心泵的性能参数效率：泵的效率等于有效功率和轴功率之比，是衡量离心泵工作经济性的指标，用符号η表示。表达式为：η=Ne/N轴×100%离心泵的特性曲线

当转速一定时，H、N、η与Q的关系曲线。

六、离心泵的性能参数H泵特性曲线管路特性曲线工作点Q离心泵的工作点六、离心泵的性能参数离心泵的理论特性曲线

图2-16离心泵的理论特性曲线六、离心泵的性能参数离心泵基本形式标号：六、离心泵的性能参数例如：32SH-19A―表示吸人口直径32英寸，泵的比转速为190，叶轮经第一次切割的单级双吸式离心水泵．

2DG―10J2表示设计序号，DG表示多级锅炉给水泵，10J表示为10级泵。六、离心泵的性能参数六、离心泵的性能参数七、离心泵的型号及选择离心泵的型号

各类离心泵已实现了标准化，并依照用途的不同实现了系列化，以一个或几个汉语拼音字母作为系列代号。在每一系列内，又有各种不同的规格．我国泵类产品型号的编制主要由三个部分组成.I——代表泵主要尺寸规格，用数字表示（一般为泵的吸入口直径）单位为mm或inII——代表泵的形式或特征，用汉语拼音字母表示。B表示单吸悬臂式离心泵，S表示单级双吸离心泵；D表示分段式多级离心水泵．F表示耐腐蚀泵；Y表示单级离心式油泵，YS表示双吸式油泵等．III——代表泵参数，用数字表示；例如扬程（单位为m）及级数等。有的泵在III后还带字母A，B或C表示在泵中装有切割过的叶轮。

八、离心泵的汽蚀及其危害汽蚀现象：

液体在一定温度下，降低压力至该温度下的汽化压力时，液体便会汽化。同理，当离心泵叶轮入口处得液体压力Pk降低到该温度下液体的汽化压力Pv时，液体就会汽化；汽化时产生的气泡，流动到高压处时，其体积减小以致破灭。这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为溃灭；于此同时，溶解在液体内的气体从液体中逸出，形成大量的小气泡，即产生空化。

离心泵在运转中，若其过流部分的局部区域（通常是叶轮叶片进口稍后的某处）因为种种原因，抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时，液体便在该处开始汽化，产生大量蒸汽，形成气泡，当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时，气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。在气泡凝结破裂的同时，液体质点以很高的速度填充空穴，在此瞬间产生很强烈的水击作用，并以很高的冲击频率打击金属表面，冲击应力可达几百至几千个大气压，冲击频率可达每秒几万次，严重时会将器壁击穿。这种现象称为汽蚀。

八、离心泵的汽蚀及其危害汽蚀过程：低压区→产生气泡→高压区→气泡破裂→水力冲击→发生振动、噪音，对部件产生麻点、蜂窝状的破坏现象。八、离心泵的汽蚀及其危害症状：噪声大、泵体振动，流量、压头、效率都明显下降后果：危害：高频冲击、高温腐蚀加之机械剥蚀同时作用，使叶片表面产生一个个凹穴，呈海绵状、沟槽状、鱼鳞状等，严重时，整个叶片和前后盖板都有这种现象，甚至将叶片和盖板蚀穿。产生汽蚀的原因：1、吸入压力降低，吸入高度过高，吸入管路的阻力过大，处于高原大气压降低等因素2、吸水管路堵塞或进口阀未开启3、泵的倒灌高度不够4、水温过高，超过吸入口压力对应的饱和温度；5、出口阀开度太小；八、离心泵的汽蚀及其危害防止措施：

1、改善离心泵的吸入条件，减小几何吸上高度（或增加几何倒灌高度）

2、减小吸入损失，为此可以设法增加管径，尽量减小管路长度，弯头和附件等

3、对有调速装置的离心泵，适当降低泵的转速

4、在同样转速和流量下，尽量采用双吸泵，减小进口流速，泵不易发生汽蚀

5、通过关小离心泵的出口开度，降低泵的流量6、叶轮泵盖等易蚀部件尽量使用耐汽蚀材料气缚现象：

如果离心泵在启动前泵壳内充满的是气体，则启动后叶轮中心气体被抛出时不能在该处形成足够大的真空度，这样槽内液体便不能被吸上。这一现象称为气缚。产生原因：当泵壳内存在空气，因空气的密度比液体的密度小的多而产生较小的离心力，贮槽液面上方与泵吸入口之间的压力差不足于将贮槽内液体压入泵内，从而使离心泵不能输送液体。九、离心泵的气敷现象十、离心泵的基本操作及维护保养

启泵操作

（1）检查泵及出、入口管线的各部件，如阀门、法兰、地脚螺钉、接地线、防护罩、联轴器等是否紧固。（2）检查温度计和压力表等是否完好，看是否正常好用。（3）检查润滑油是否符合标准（油面应在视窗的1/2—2/3处）。（4）盘泵，检查泵的转动情况，是否有不正常的声音。（5）放空，打开泵的入口阀，排除泵内存气，使泵内允满液体，然后关严放空阀。（6）联系班长等相关岗位人员，做好启泵准备。（7）按启动按钮起动泵，待电流、转数正常后，再缓慢打开泵的出口阀。

注意：不要使泵在出口阀关闭状态下长时间运转，一般不超过三分钟。否则，液体在泵中强制循环温度升高，易生气泡，使泵汽化。（8）等到离心泵运转正常后，方可离开，并做好记录。十、离心泵的基本操作及维护保养为什么要盘泵？盘泵的目的为了检查有无不正常的现象，如转动零件卡住、杂物堵住、零件锈住、泵内介质凝固、填料过紧、轴弯曲变形等问题。盘泵检查时，凭感觉使其转动的轻重是否均匀，有无异常声音。离心泵停车：1、慢慢关闭出口阀门。2、切断电源。3、关闭泵的进出口阀。4、做好记录5、定时盘车、检查机械、电机及安全装置十、离心泵的基本操作及维护保养离心泵的倒换：（1）对待启用泵做好起动泵前的各种准备后，打开进口阀，引入液体，排净泵内气体。（2）启动后，待泵的转速、声音、泵出口压力等正常后再缓慢打开出口阀（3）当投用泵转送、压力平稳时关闭运行泵的出口阀。（4）待停泵停泵断电后按停泵要求做好相关工作。（5）尽量减少因倒换泵造成的流量、压力的波动，维持生产的正常进行。十、离心泵的基本操作及维护保养离心泵的维护保养例行保养(运转周期8小时，由值班人员进行)（1）检查泵和电机轴承运行情况，轴承、电机温度不应高于70℃。（2）检查和调整盘根漏失情况，处理一般渗漏。。（3）检查各部螺丝有无松动，各种仪表是否灵敏准确。（4）经常检查润滑油的质量和油量，必要时停机更换或补充。（5）泵正常远行时，要不断检查泵出口压力、流量、电流等，不允许超过规定指标。（6）检查泵运转中有无杂音、震动及泄漏等发现有异常，应查明原因，及时消除。（7）搞好机组工作场地的清洁卫生。十、离心泵的基本操作及维护保养一级保养（运转周期400小时，由值班工人负责进行）（1）检查联轴器，扭紧螺丝。（2）更换盘根，做到压盖端正，压入1/2，渗漏符合要求（每分钟不超过20滴）。（3）清洗轴承更换润滑油。（4）清洗进口过滤网。（5）扭紧各部螺丝，处理渗漏，搞好机组卫生。（6）检查各种仪表是否完好，必要时更换。

十、离心泵的基本操作及维护保养二级保养（运转周期3000小时，由维修班组负责进行）（1）完成一保的各项内容。（2）清洗前后轴承座，更换油料，要求轴承无损坏，油料清洁适量（机油达到正常油面，黄油充满三分之二容积）。（3）检查联轴器的安装校正情况，要求其表面光滑、平整、无损坏。（4）检查平衡盘及平衡板，应无偏磨及较深的沟槽，平衡板固定螺丝应无松动；平衡盘与平衡板的间隙应为适当。（5）检查电动机轴承、清洗脏油、注入清洁合格的润滑油脂，油量应为其空间容积的三分之二。（6）清洗过滤器，但新投产的场站应提前进行。

十一、单级离心泵的常见故障、故障原因及解决方法故障类别产生原因消除方法无液体排除1．叶轮或进口阀有异物堵塞．

2．吸液高度过大．

3．吸人管路漏入空气

4、泵没有灌满液体．

5．被输送液体粘度过高．6、进出口阀损坏无法打开1清除异物2降低吸液高度3拧紧松动的螺栓或更换密封垫4停泵灌液5降低液体温度或降低安装高度6更换或修理阀门流