離心泵的安全使用

1、 概 述 離心泵是利用葉輪旋轉(zhuǎn)而 使水發(fā)生離心運(yùn)動(dòng)來(lái)工作 的。水泵在啟動(dòng)前，必須 使泵殼和吸水管內(nèi)充滿水， 然后啟動(dòng)電機(jī)，使泵軸帶 動(dòng)葉輪和水做高速旋轉(zhuǎn)運(yùn) 動(dòng)，水發(fā)生離心運(yùn)動(dòng)， 被甩向葉輪外緣，經(jīng)蝸形 泵殼的流道流入水泵的壓水管路。 離心泵的分類 一、按葉輪數(shù)目來(lái)分類 1、單級(jí)泵：即在泵軸上只有一個(gè)葉輪。 2、多級(jí)泵：即在泵軸上有兩個(gè)或兩個(gè)以上的葉輪，這時(shí)泵的總揚(yáng)程為n個(gè)葉輪產(chǎn)生的揚(yáng)程之和。 二、按工作壓力來(lái)分類 1、低壓泵：壓力低于100米水柱； 2、中壓泵：壓力在100650米水柱之間； 3、高壓泵：壓力高于650米水柱。 三、按葉輪吸入方式來(lái)分類 1、單側(cè)進(jìn)水式泵：又叫單吸泵，即葉輪上只

2、有一個(gè)進(jìn)水口； 2、雙側(cè)進(jìn)水式泵：又叫雙吸泵，即葉輪兩側(cè)都有一個(gè)進(jìn)水口。它的流量比單吸式泵大一倍，可以近似 看作是二個(gè)單吸泵葉輪背靠背地放在了一起。 四、按泵殼結(jié)合來(lái)分類 1、水平中開式泵：即在通過(guò)軸心線的水平面上開有結(jié)合縫。 2、垂直結(jié)合面泵：即結(jié)合面與軸心線相垂直。 五、按泵軸位置來(lái)分類 1、臥式泵：泵軸位于水平位置。 2、立式泵：泵軸位于垂直位置。 六、按葉輪出方式分類 1、蝸殼泵：水從葉輪出來(lái)后，直接進(jìn)入具有螺旋線形狀的泵殼。 2、導(dǎo)葉泵：水從葉輪出來(lái)后，進(jìn)入它外面設(shè)置的導(dǎo)葉，之后進(jìn)入下一級(jí)或流入出口管。 七、按安裝高度分類 1、自灌式離心泵：泵軸低于吸水池池面，啟動(dòng)時(shí)不需要灌水，可自

3、動(dòng)啟動(dòng)。 2、吸入式離心泵（非自灌式離心泵）：泵軸高于吸水池池面。啟動(dòng)前，需要先用水灌滿泵殼和吸水管 道，然后驅(qū)動(dòng)電機(jī)，使葉輪高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，水受到離心力作用被甩出葉輪，葉輪中心形成負(fù)壓，吸水池 中水在大氣壓作用下進(jìn)入葉輪，又受到高速旋轉(zhuǎn)的葉輪作用，被甩出葉輪進(jìn)入壓水管道。 另外，根據(jù)用途也可進(jìn)行分類，如油泵、水泵、凝結(jié)水泵、排灰泵、循環(huán)水泵等。 泵的分類 IH泵 泵的分類 CZ泵 泵的分類 氟塑料合金泵（FSB） 泵的分類 DPP或HSPP型混流泵（強(qiáng)制循環(huán)泵） 泵的分類 IS泵 離心泵的工作原理 離心其實(shí)是物體慣性的表現(xiàn)，比如雨傘上的水滴，當(dāng)雨傘緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，水滴會(huì)跟隨雨 傘轉(zhuǎn)動(dòng)，這是因?yàn)橛陚?/p>

4、與水滴的摩擦力做為給水滴的向心力使然。 離心泵的主要工作原理 （1）葉輪被泵軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，對(duì)位于葉片間的流體做功，流體受離心作用，由葉輪中心被 拋向外圍。當(dāng)流體到達(dá)葉輪外周時(shí)，流速非常高。 （2）泵殼匯集從各葉片間被拋出的液體，這些液體在殼內(nèi)順著蝸殼形通道逐漸擴(kuò)大的方 向流動(dòng)，使流體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為靜壓能，減小能量損失。所以泵殼的作用不僅在于匯集液 體，它更是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換裝置。 （3）液體吸上原理：依靠葉輪高速旋轉(zhuǎn)，迫使葉輪中心的液體以很高的速度被拋開，從 而在葉輪中心形成低壓，低位槽中的液體因此被源源不斷地吸上。 氣縛現(xiàn)象：如果離心泵在啟動(dòng)前殼內(nèi)充滿的是氣體，則啟動(dòng)后葉輪中心氣體被拋時(shí)不能 在該處

5、形成足夠大的真空度，這樣槽內(nèi)液體便不能被吸上。這一現(xiàn)象稱為氣縛。 為防止氣縛現(xiàn)象的發(fā)生，離心泵啟動(dòng)前要用外來(lái)的液體將泵殼內(nèi)空間灌滿。這一步操作 稱為灌泵。為防止灌入泵殼內(nèi)的液體因重力流入低位槽內(nèi)，在泵吸入管路的入口處裝有 止逆閥（底閥）；如果泵的位置低于槽內(nèi)液面，則啟動(dòng)時(shí)無(wú)需灌泵。 （4）葉輪外周安裝導(dǎo)輪，使泵內(nèi)液體能量轉(zhuǎn)換效率高。導(dǎo)輪是位于葉輪外周的固定的帶 葉片的環(huán)。這些葉片的彎曲方向與葉輪葉片的彎曲方向相反，其彎曲角度正好與液體從 葉輪流出的方向相適應(yīng)，引導(dǎo)液體在泵殼通道內(nèi)平穩(wěn)地改變方向，使能量損耗最小，動(dòng) 壓能轉(zhuǎn)換為靜壓能的效率高。 （5）后蓋板上的平衡孔消除軸向推力。離開葉輪周邊的液

6、體壓力已經(jīng)較高，有一部分會(huì) 滲到葉輪后蓋板后側(cè)，而葉輪前側(cè)液體入口處為低壓，因而產(chǎn)生了將葉輪推向泵入口一 側(cè)的軸向推力。這容易引起葉輪與泵殼接觸處的磨損，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。平衡孔使 一部分高壓液體泄露到低壓區(qū)，減輕葉輪前后的壓力差。但由此也會(huì)引起泵效率的降低。 （6）軸封裝置保證離心泵正常、高效運(yùn)轉(zhuǎn)。離心泵在工作是泵軸旋轉(zhuǎn)而殼不動(dòng)，其間的 環(huán)隙如果不加以密封或密封不好，則外界的空氣會(huì)滲入葉輪中心的低壓區(qū)，使泵的流量、 效率下降。嚴(yán)重時(shí)流量為零氣縛。通常，可以采用機(jī)械密封或填料密封來(lái)實(shí)現(xiàn)軸與 殼之間的密封。 離心泵的汽蝕 離心泵發(fā)生汽蝕是由于液道入口附近某些局部低壓區(qū)處的壓力降低到液體飽和蒸汽

7、壓， 導(dǎo)致部分液體汽化所致。所以，凡能使局部壓力降低到液體汽化壓力的因素都可能是誘 發(fā)汽蝕的原因。產(chǎn)生汽蝕的條件應(yīng)從吸入裝置的特性，泵本身的結(jié)構(gòu)以及所輸送的液體 性質(zhì)三方面加以考慮。 1）結(jié)構(gòu)措施：采用雙吸葉輪，以減小經(jīng)過(guò)葉輪的流速，從而減小泵的汽蝕余量；在大型 高揚(yáng)程泵前裝設(shè)增壓前置泵，以提高進(jìn)液壓力；葉輪特殊設(shè)計(jì)，以改善葉片入口處的液 流狀況；在離心葉輪前面增設(shè)誘導(dǎo)輪，以提高進(jìn)入葉輪的液流壓力。 2）泵的安裝高度，泵的安裝高度越高，泵的入口壓力越低，降低泵的安裝高度可以提高 泵的入口壓力。因此，合理的確定泵的安裝高度可以避免泵產(chǎn)生汽蝕。 3）吸液管路的阻力，在吸液管路中設(shè)置的彎頭、閥門等管

8、件越多，管路阻力越大，泵的 入口壓力越低。因此，盡量減少一些不必要的管件或盡可能的增大吸液管直徑，減少管 路阻力，可以防止泵產(chǎn)生汽蝕。 4）泵的幾何尺寸，由于液體在泵入口處具有的動(dòng)能和靜壓能可以相互轉(zhuǎn)換，其值保持不 變。入口液體流速高時(shí)，壓力低，流速低時(shí)，壓力高，因此，增大泵入口的通流面積， 降低葉輪的入口速度可以防止泵產(chǎn)生汽蝕。 5）液體的密度。輸送密度越大的液體時(shí)泵的吸上高度就越小，當(dāng)用已安裝好的輸送密度 較小液體的泵改送密度較大的液體時(shí)，泵就可能產(chǎn)生汽蝕，但用輸送密度較大液體的泵 改送密度較小的液體時(shí)，泵的入口壓力較高，不會(huì)產(chǎn)生汽蝕。 6）輸送液體的溫度。溫度升高時(shí)液體的飽和蒸氣壓升高。

9、在泵的入口壓力不變的情況下， 輸送液體的溫度升高時(shí)，液體的飽和蒸氣壓可能升高至等于或高于泵的入口壓力，泵就 會(huì)產(chǎn)生汽蝕。 7）吸液池液面壓力。吸液池液面壓力較高時(shí)，泵的入口壓力也隨之升高，反之，泵的入 口壓力則較低，泵就容易產(chǎn)生汽蝕。 8）輸送液體的易揮發(fā)性在相同的溫度下較易揮發(fā)的液體其飽和蒸汽壓較高，因此，輸送 易揮發(fā)液體時(shí)的泵容易產(chǎn)生汽蝕。 9）其他措施：采用耐汽蝕破壞的材料制造泵的過(guò)流部分元件；降低泵的轉(zhuǎn)速。 離心泵的基本構(gòu)造 離心泵的選擇安裝 離心泵應(yīng)該按照所輸送的液體進(jìn)行選擇，并校 核需要的性能，分析抽吸，排出條件，是間歇 運(yùn)行還是連續(xù)運(yùn)行等。離心泵通常應(yīng)在或接近 制造廠家設(shè)計(jì)規(guī)定的

10、壓力和流量條件下運(yùn)行。 泵安裝時(shí)應(yīng)進(jìn)行以下復(fù)查： 基礎(chǔ)的尺寸，位置，標(biāo)高應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求， 地腳螺栓必須恰當(dāng)和正確地固定在混凝土地基 中，機(jī)器不應(yīng)有缺件，損壞或銹蝕等情況； 根據(jù)泵所輸送介質(zhì)的特性，必要時(shí)應(yīng)該核對(duì) 主要零件，軸密封件和墊片的材質(zhì)； 泵的找平，找正工作應(yīng)符合設(shè)備技術(shù)文件的 規(guī)定，若無(wú)規(guī)定時(shí)，應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)機(jī) 械設(shè)備安裝工程施工及驗(yàn)收通用規(guī)范的規(guī)定； 所有與泵體連接的管道，管件的安裝以及潤(rùn) 滑油管道的清洗要求應(yīng)符合相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī) 定。 離心泵的試運(yùn)轉(zhuǎn) 點(diǎn)動(dòng)泵，看其葉輪轉(zhuǎn)向是否與設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向一致，若不 一致，必需使葉輪完全停止轉(zhuǎn)動(dòng)后，調(diào)整電動(dòng)機(jī)接線 后，方可再啟動(dòng)； 潤(rùn)滑油的名稱、型

11、號(hào)、主要性能和加注數(shù)量是否符 合技術(shù)文件的要求； 盤動(dòng)泵的轉(zhuǎn)子12轉(zhuǎn)，檢查轉(zhuǎn)子是否有摩擦或卡住 現(xiàn)象； 軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)、密封系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)是否完好，軸 承的油路、水路是否暢通； 各指示儀表，安全保護(hù)裝置均應(yīng)靈敏，準(zhǔn)確，可靠； 在聯(lián)軸器附近或皮帶防護(hù)裝置等處，是否有妨礙轉(zhuǎn) 動(dòng)的雜物； 泵、軸承座、電動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)地腳螺栓是否松動(dòng)； 泵工作系統(tǒng)的閥門或附屬裝置均應(yīng)處于泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)負(fù) 荷最小的位置，應(yīng)關(guān)閉出口調(diào)節(jié)閥。 離心泵的操作 離心泵操作時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 禁止無(wú)水運(yùn)行，不要調(diào)節(jié)吸入口來(lái)降低排量，禁止 在過(guò)低的流量下運(yùn)行； 監(jiān)控運(yùn)行過(guò)程，徹底阻止填料箱泄漏，更換填料箱 時(shí)要用新填料； 確保機(jī)械密封有充分沖

12、洗的水流，水冷軸承禁止使 用過(guò)量水流； 潤(rùn)滑劑不要使用過(guò)多； 按推薦的周期進(jìn)行檢查。建立運(yùn)行記錄，包括運(yùn)行 小時(shí)數(shù)，填料的調(diào)整和更換，添加潤(rùn)滑劑及其他維護(hù) 措施和時(shí)間。對(duì)離心泵抽吸和排放壓力，流量，輸入 功率，洗液和軸承的溫度以及振動(dòng)情況都應(yīng)該定期測(cè) 量記錄。 離心泵的主機(jī)是依靠大氣壓將低處的水抽到高處的， 而大氣壓最多只能支持約10.3m的水柱，所以離心泵 的主機(jī)離開水面12米無(wú)法工作。 離心泵的維護(hù) 機(jī)械密封失效分析 離心泵停機(jī)主要是由機(jī)械密封的失效造成的。失效的表現(xiàn)大都是泄漏，泄漏原因有以下 幾種： 動(dòng)靜環(huán)密封面的泄漏，原因主要有：端面平面度，粗糙度未達(dá)到要求，或表面有劃傷； 端面間有顆

13、粒物質(zhì)，造成兩端面不能同樣運(yùn)行；安裝不到位，方式不正確。 補(bǔ)償環(huán)密封圈泄漏，原因主要有：壓蓋變形，預(yù)緊力不均勻；安裝不正確；密封圈質(zhì) 量不符合標(biāo)準(zhǔn)；密封圈選型不對(duì)。 實(shí)際使用效果表明，密封元件失效最多的部位是動(dòng)，靜環(huán)的端面，離心泵機(jī)封動(dòng)，靜 環(huán)端面出現(xiàn)龜裂是常見(jiàn)的失效現(xiàn)象，主要原因有： 安裝時(shí)密封面間隙過(guò)大，沖洗液來(lái)不及帶走摩擦副產(chǎn)生的熱量；沖洗液從密封面間隙 中漏走，造成端面過(guò)熱而損壞。 液體介質(zhì)汽化膨脹，使兩端面受汽化膨脹力而分開，當(dāng)兩密封面用力貼合時(shí)，破壞潤(rùn) 滑膜從而造成端面表面過(guò)熱。 液體介質(zhì)潤(rùn)滑性較差，加之操作壓力過(guò)載，兩密封面跟蹤轉(zhuǎn)動(dòng)不同步。例如高轉(zhuǎn)速泵 轉(zhuǎn)速為20445r/min

14、，密封面中心直徑為175px，泵運(yùn)轉(zhuǎn)后其線速度高達(dá)75 m/s，當(dāng)有一個(gè)密 封面滯后不能跟蹤旋轉(zhuǎn)，瞬時(shí)高溫造成密封面損壞。 密封沖洗液孔板或過(guò)濾網(wǎng)堵塞，造成水量不足，使機(jī)封失效。 另外，密封面表面滑溝，端面貼合時(shí)出現(xiàn)缺口導(dǎo)致密封元件失效，主要原因有： 液體介質(zhì)不清潔，有微小質(zhì)硬的顆粒，以很高的速度滑人密封面，將端面表面劃傷而 失效。 機(jī)泵傳動(dòng)件同軸度差，泵開啟后每轉(zhuǎn)一周端面被晃動(dòng)摩擦一次，動(dòng)環(huán)運(yùn)行軌跡不同心， 造成端面汽化，過(guò)熱磨損。 液體介質(zhì)水力特性的頻繁發(fā)生引起泵組振動(dòng)，造成密封面錯(cuò)位而失效。 液體介質(zhì)對(duì)密封元件的腐蝕，應(yīng)力集中，軟硬材料配合，沖蝕，輔助密封0形環(huán)，V形環(huán)， 凹形環(huán)與液體介

15、質(zhì)不相容，變形等都會(huì)造成機(jī)械密封表面損壞失效，所以對(duì)其損壞形式 要綜合分析，找出根本原因，保證機(jī)械密封長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行。 離心泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)后的要求 離心泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)后應(yīng)關(guān)閉泵的人口閥門，待泵冷卻后再依次 關(guān)閉附屬系統(tǒng)的閥門。 高溫泵停車應(yīng)按設(shè)備技術(shù)文件的規(guī)定執(zhí)行，停車后應(yīng)每偏20 一30min盤車半圈，直到泵體溫度降至50為止。 低溫泵停車時(shí)，當(dāng)無(wú)特殊要求時(shí)，泵內(nèi)應(yīng)經(jīng)常充滿液體；吸 入閥和排出閥應(yīng)保持常開狀態(tài)；采用雙端面機(jī)械密封的低溫泵， 液位控制器和泵密封腔內(nèi)的密封液應(yīng)保持泵的灌漿壓力。 輸送易結(jié)晶，易凝固，易沉淀等介質(zhì)的泵，停泵后應(yīng)防止堵 塞，并及時(shí)用清水或其他介質(zhì)沖洗泵和管道。排出泵內(nèi)積存 的液體

16、，防止銹蝕和凍裂。 離心泵的保管 尚未安裝好的泵在未上漆的表面應(yīng)涂覆一層合適的防銹劑， 用油潤(rùn)滑的軸承應(yīng)該注滿適當(dāng)?shù)挠鸵?，用脂?rùn)滑的軸承應(yīng)該僅 填充一種潤(rùn)滑脂，不要使用混合潤(rùn)滑脂。 短時(shí)間泵入干凈液體，沖洗，抽吸管線，排放管線，泵殼和 葉輪，并排凈泵殼，抽吸管線和排放管線中的沖洗液。 排凈軸承箱的油，再加注干凈的油，徹底清洗油脂并再填充 新油脂。 把吸入口和排放口封起來(lái)，把泵貯存在干凈，干燥的地方， 保護(hù)電機(jī)繞組免受潮濕，用防銹液和防蝕液噴射泵殼內(nèi)部。 泵軸每月轉(zhuǎn)動(dòng)一次以免凍結(jié)，并潤(rùn)滑軸承。 離心泵的振動(dòng)分析 1.離心泵的的轉(zhuǎn)子不平衡與不對(duì)中。這個(gè)問(wèn)題在離心泵的振 動(dòng)問(wèn)題中所占比例較大，約為80%的比例。造成離心泵轉(zhuǎn) 子不平衡的原因：材料組織不均勻、零件結(jié)構(gòu)不合格，造 成轉(zhuǎn)子質(zhì)量中心線與轉(zhuǎn)軸中心線不重合產(chǎn)生偏心矩形成的 不平衡。校正離心泵的轉(zhuǎn)子不平衡又可分為兩。靜平衡與 動(dòng)平衡，一般也稱為單面平衡和雙面平衡。其區(qū)別就是： 單面平衡是在一個(gè)校正面進(jìn)行校正平衡，而雙面平衡是在 兩個(gè)校正面上進(jìn)行校正。 2.安