離心泵基礎(chǔ)知識(shí)

1、克拉克拉瑪瑪依依職業(yè)職業(yè)技技術(shù)學(xué)術(shù)學(xué)院院20014. 52Karamay Vocational & Technical College前言 前言前言 離心泵較其他類(lèi)型泵有很多優(yōu)點(diǎn)，如：離心泵具有流量均勻、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、振動(dòng)小、轉(zhuǎn)速高、設(shè)備安裝和維護(hù)費(fèi)用低、適用范圍廣（包括流量、揚(yáng)程及對(duì)介質(zhì)性質(zhì)的適應(yīng)性）。因此離心泵是工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用極為廣泛的一種泵。 離心泵是用來(lái)輸送液體并增加液體能量的一種機(jī)器。3Karamay Vocational & Technical College前言泵泵房房在石油石化生產(chǎn)企業(yè)中，大量使用著各種離心泵，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的其他部門(mén)離心泵也被廣泛使用著。4Karama

2、y Vocational & Technical College前言5Karamay Vocational & Technical College離心泵泵的工作原理離心泵的工作原理離心泵的工作原理6Karamay Vocational & Technical College離心泵泵的工作原理 離心泵一般由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，在啟動(dòng)泵前，泵體及吸入管路內(nèi)充滿(mǎn)液體。當(dāng)葉輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉輪帶動(dòng)葉片間的液體一道旋轉(zhuǎn)，由于離心力的作用，液體從葉輪中心被甩向葉輪外緣（流速可增大至1525m/s），動(dòng)能也隨之增加。當(dāng)液體進(jìn)入泵殼后，由于蝸殼形泵殼中的流道逐漸擴(kuò)大，液體流速逐漸降低，一部分動(dòng)能

3、轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能，于是液體以較高的壓強(qiáng)沿排出口流出。與此同時(shí)，葉輪中心處由于液體被甩出而形成一定的真空，而液面處的壓強(qiáng)Pa比葉輪中心處要高，因此，吸入管路的液體在壓差作用下進(jìn)入泵內(nèi)。葉輪不停旋轉(zhuǎn)，液體也連續(xù)不斷的被吸入和壓出。由于離心泵之所以能夠輸送液體，主要靠離心力的作用，故稱(chēng)為離心泵。7Karamay Vocational & Technical College 一、按工作葉輪數(shù)目來(lái)分類(lèi) 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。 離心泵泵的分類(lèi)類(lèi)離心泵離心泵的分類(lèi)的分類(lèi)8Karamay Vocational & Technical C

4、ollege離心泵泵的分類(lèi)類(lèi) 二、按工作壓力來(lái)分類(lèi) 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。 9Karamay Vocational & Technical College離心泵泵的分類(lèi)類(lèi) 三、按葉輪進(jìn)水方式來(lái)分類(lèi) 1、單側(cè)進(jìn)水式泵：又叫單吸泵，即葉輪上只有一個(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。10Karamay Vocational & Technical College離心泵泵的分類(lèi)類(lèi) 四、按泵殼結(jié)合縫形式來(lái)分類(lèi) 1、水平中開(kāi)式泵：即在通過(guò)軸心線的水平面上開(kāi)有結(jié)合縫。

5、2、垂直結(jié)合面泵：即結(jié)合面與軸心線相垂直。 11Karamay Vocational & Technical College離心泵泵的分類(lèi)類(lèi) 五、按泵軸位置來(lái)分類(lèi) 1、臥式泵：泵軸位于水平位置。 2、立式泵：泵軸位于垂直位置。 12Karamay Vocational & Technical College離心泵泵的分類(lèi)類(lèi)六、按葉輪出來(lái)的水引向壓出室的方式分類(lèi) 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)。13Karamay Vocational & Technical College離心泵

6、泵的基本構(gòu)構(gòu)造離心泵離心泵的基本構(gòu)造的基本構(gòu)造 單級(jí)單吸式離心泵工作可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造加工，維護(hù)保養(yǎng)方便，適應(yīng)性強(qiáng)，是廣泛應(yīng)用的一種離心泵。 泵的一端在托架內(nèi)用軸承支撐，裝有葉輪的另一端懸臂伸出托架之外。按泵體與泵蓋的剖分位置不同，又可分為前開(kāi)式和后開(kāi)式兩種結(jié)構(gòu)。后開(kāi)式泵的優(yōu)點(diǎn)在于檢修時(shí)，只要將托架止口螺母松開(kāi)就可以將托架連同葉輪一起取出，不必要拆卸泵的進(jìn)、排液管路。14Karamay Vocational & Technical College離心泵泵的基本構(gòu)構(gòu)造15Karamay Vocational & Technical College離心泵泵的基本構(gòu)構(gòu)造雙吸離心

7、泵結(jié)構(gòu)特點(diǎn):1、外形美觀，穩(wěn)定性好，便于安裝。根據(jù)需要電動(dòng)機(jī)可以在左端也可在右端。雙吸離心泵為泵殼中開(kāi)結(jié)構(gòu)。檢修時(shí)只需吊出泵蓋，轉(zhuǎn)子部件便可移出進(jìn)行檢修作業(yè)，而不需拆卸管路，十分方便。2、軸封選用機(jī)械密封或填料密封。能保證長(zhǎng)時(shí)間無(wú)泄漏。葉輪密封環(huán)磨損后可以更換，減少了運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。3、優(yōu)化設(shè)計(jì)的雙吸葉輪使軸向力減小到最低限度，水力對(duì)稱(chēng)，沒(méi)有軸向力(理論上)。由于雙吸葉輪有兩個(gè)吸入口每個(gè)入口只需承擔(dān)一半的流量，所以流速比較低，葉輪不容易汽蝕 4、效率高、流量大、揚(yáng)程較高。但體積大，比較笨重，一般不適用移動(dòng)作業(yè)。多用于工廠、礦山、城市給排水等方面。16Karamay Vocational &

8、; Technical College離心泵泵的基本構(gòu)構(gòu)造17Karamay Vocational & Technical College離心泵泵的基本構(gòu)構(gòu)造多級(jí)離心泵結(jié)構(gòu)特點(diǎn):多級(jí)泵使用幾個(gè)葉輪串聯(lián)起來(lái)工作，故揚(yáng)程高。分為分段式多級(jí)離心泵和中開(kāi)式多級(jí)離心泵兩種結(jié)構(gòu)形式。分段式多級(jí)離心泵工作性能好，流量和揚(yáng)程范圍大，在石油化工生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。泵體為垂直剖分多段式結(jié)構(gòu)，由一個(gè)首段、一個(gè)尾段和數(shù)個(gè)中段組成，用四個(gè)螺栓連接為一整體。泵軸中間裝有多級(jí)葉輪，每個(gè)葉輪均配有一導(dǎo)輪引流。軸的兩端用軸承支承并置于軸承體內(nèi)。軸封裝置對(duì)稱(chēng)布置在泵的首段和尾段泵軸伸出部分。由于葉輪朝一個(gè)方向排列于軸上，每級(jí)

9、葉輪均有一個(gè)軸向力，因此逐級(jí)相加后總的軸向力很大，必須在末級(jí)葉輪后面裝動(dòng)平衡盤(pán)用以平行軸向力。分段式多級(jí)離心泵制造方便，泵體各段均可分別進(jìn)行加工，但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，裝拆困難。18Karamay Vocational & Technical College離心泵泵的基本構(gòu)構(gòu)造19Karamay Vocational & Technical College離心泵泵的典型零部件離心泵離心泵的典型零部件的典型零部件 1葉輪 葉輪是離心泵的主要零部件，是對(duì)液體做功的主要元件。 葉輪一般由兩個(gè)圓形蓋板以及蓋板之間若干片彎曲的葉片和輪轂所組成。 葉輪按吸入口數(shù)量可分為單吸式與雙吸式兩種 。 葉

10、輪按其蓋板情況可分為封閉式、開(kāi)式和半開(kāi)式葉輪三種形式。 20Karamay Vocational & Technical College離心泵泵的典型零部件離心泵離心泵的典型零部件的典型零部件 2泵軸 泵軸的作用是用來(lái)傳遞扭矩，使葉輪旋轉(zhuǎn)。泵軸的常用材料是碳素鋼和不銹鋼。 葉輪和軸靠鍵相連接， 葉輪采用鎖緊螺母與軸套軸向定位后，為防止鎖緊螺母退扣，要防止水泵反轉(zhuǎn)，尤其是對(duì)初裝水泵或解體檢修后的水泵要按規(guī)定進(jìn)行轉(zhuǎn)向檢查，確保與規(guī)定轉(zhuǎn)向一致。21Karamay Vocational & Technical College離心泵泵的典型零部件離心泵離心泵的典型零部件的典型零部件 3泵

11、殼 泵殼通常鑄成蝸殼形，是主要固定部件。它收集來(lái)自葉輪的液體，并使液體的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)換為壓力能，最后將液體均勻地導(dǎo)向排出口。 泵殼頂上設(shè)有充水和放氣的螺孔，以便在水泵起動(dòng)前用來(lái)充水及排走泵殼內(nèi)的空氣。 在泵殼的底部設(shè)有放水螺孔，便于水泵停車(chē)檢修時(shí)放空積水。 22Karamay Vocational & Technical College離心泵泵的典型零部件離心泵離心泵的典型零部件的典型零部件4軸套軸套的作用是保護(hù)泵軸，使填料與泵軸的摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)樘盍吓c軸套的摩擦。軸套是離心泵的易磨損件。軸套表面可以進(jìn)行滲碳、滲氮、鍍鉻、噴涂等處理，表面粗糙度要求一般要達(dá)到Ra3.2mRa0.8m?？梢越档湍?/p>

12、擦系數(shù)，提高使用壽命。 23Karamay Vocational & Technical College離心泵泵的典型零部件離心泵離心泵的典型零部件的典型零部件5填料盒 泵軸穿出泵殼時(shí)，在軸與殼之間存在間隙。 在單吸式離心泵中，該部位如不用軸封裝置，泵殼內(nèi)高壓水就會(huì)向外大量泄漏。 填料盒就是常用的一種軸封裝置。較常見(jiàn)的壓蓋填料盒，是由軸封套、填料、水封管、水封環(huán)和填料壓蓋個(gè)部件組成。 24Karamay Vocational & Technical College離心泵泵的典型零部件 填料又稱(chēng)“盤(pán)根”，在軸封裝置中起阻水隔氣的密封作用。常用浸油浸石墨的石棉繩填料。 填料壓蓋的作

13、用是壓緊填料，它對(duì)填料的壓緊程度可通過(guò)壓蓋上的螺栓來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。使用時(shí)，壓蓋的松緊要適宜，壓得太松，則達(dá)不到密封效果；壓得太緊，則泵軸與填料的機(jī)械磨損大，消耗功率大，如果壓得過(guò)緊，則有可能造成抱軸現(xiàn)象，產(chǎn)生嚴(yán)重的發(fā)熱和磨損。 一般地，壓蓋的松緊以水能通過(guò)填料縫隙呈滴狀滲出為宜（約每分鐘泄漏滴）。 水封管與水封環(huán)的作用是將泵內(nèi)的壓力水引入填料與泵軸間的縫隙，起到冷卻與潤(rùn)滑的作用。 25Karamay Vocational & Technical College離心泵泵的典型零部件離心泵離心泵的典型零部件的典型零部件6減漏環(huán)位置：葉輪吸入口的外圓與泵殼內(nèi)壁的接縫處。 它是高低壓交界面且具有相

14、對(duì)運(yùn)動(dòng)的部位，很容易發(fā)生泄漏。 為了減少泵殼內(nèi)高壓水向吸水口的回流量，一般在水泵的構(gòu)造上采用兩種減漏方式： 1）減小接縫間隙（不超過(guò)0.10.5mm）。 2）增加泄漏通道中的阻力。 26Karamay Vocational & Technical College離心泵泵的典型零部件離心泵離心泵的典型零部件的典型零部件7機(jī)械密封依靠靜環(huán)與動(dòng)環(huán)的端面相互貼合，并作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)而構(gòu)成的密封裝置，稱(chēng)為機(jī)械密封，又稱(chēng)端面密封。 填料密封的密封性能差，不適用于高溫、高壓、高轉(zhuǎn)速、強(qiáng)腐蝕等惡劣的工作條件。機(jī)械密封裝置具有密封性能好，尺寸緊湊，使用壽命長(zhǎng)，功率消耗小等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)在化工生產(chǎn)中得到了廣泛的使

15、用。27Karamay Vocational & Technical College離心泵泵的典型零部件7機(jī)械密封緊定螺釘1，將彈簧座2固定在軸上，彈簧座2、彈簧3、推環(huán)4、動(dòng)環(huán)6和動(dòng)環(huán)密封圈5均隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)，靜環(huán)7、靜環(huán)密封圈8裝在壓蓋上，并由防轉(zhuǎn)銷(xiāo)9固定，靜止不動(dòng)。動(dòng)環(huán)、靜環(huán)、動(dòng)環(huán)密封圈和彈簧是機(jī)械密封的主要元件。而動(dòng)環(huán)隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)并與靜環(huán)緊密貼合是保證機(jī)械密封達(dá)到良好效果的關(guān)鍵。28Karamay Vocational & Technical College離心泵泵的典型零部件離心泵離心泵的典型零部件的典型零部件8軸向力平衡裝置雙吸葉輪由于葉輪對(duì)稱(chēng)布置，軸向力相互平衡，所以不存在

16、軸向力。單吸式離心泵的葉輪缺乏對(duì)稱(chēng)性，導(dǎo)致工作時(shí)葉輪兩側(cè)的作用壓力不相等，如圖所示。因此，在水泵葉輪上作用有一個(gè)推向吸入口的軸向力P，必須采用專(zhuān)門(mén)的軸向力平衡裝置來(lái)解決。如果不設(shè)法消除和平衡葉輪上的軸向力，泵的轉(zhuǎn)動(dòng)部分（轉(zhuǎn)子）必然在軸向力推動(dòng)下發(fā)生串動(dòng)，轉(zhuǎn)子與泵體發(fā)生研磨，使泵不能工作。因此克服軸向力并限制轉(zhuǎn)子的軸向串動(dòng)，是必須的。29Karamay Vocational & Technical College離心泵泵的典型零部件8軸向力平衡裝置1.利用對(duì)稱(chēng)性平衡軸向力 ，如雙吸葉輪。 2.改造葉輪，以減小或平衡軸向力 ，如在葉輪后蓋上裝密封環(huán)，其直徑與前蓋板密封環(huán)直徑相等。 后蓋板上

17、的密封環(huán)與葉輪后蓋板上的平衡孔相配合，就能平衡大部分軸向力。 3.采用專(zhuān)門(mén)平衡裝置 ，在平衡軸向力的專(zhuān)門(mén)裝置中可以使用止推軸承，止推軸承在小型泵中可以承受全部軸向力。但在分段式多級(jí)泵中，由于軸向力很大，一般止推軸承是無(wú)力勝任的。此時(shí)可采用平衡鼓裝置 。30Karamay Vocational & Technical College離心泵泵的氣縛現(xiàn)氣縛現(xiàn)象離心泵離心泵的氣縛現(xiàn)象的氣縛現(xiàn)象離心泵啟動(dòng)時(shí)，如果泵內(nèi)存有空氣，由于空氣密度相對(duì)于輸送液體很低，旋轉(zhuǎn)后產(chǎn)生的離心力小，因而葉輪中心區(qū)所形成的低壓不足以將液體吸入泵內(nèi)，雖啟動(dòng)離心泵也不能輸送液體。此種現(xiàn)象稱(chēng)為離心泵的氣縛現(xiàn)象。氣縛現(xiàn)象表示離心泵無(wú)自吸能力，所以在啟動(dòng)之前必須向泵殼內(nèi)灌滿(mǎn)液體。氣縛現(xiàn)象泛指離心泵抽空現(xiàn)象。31Karamay Vocational & Technical College離心泵泵的氣蝕現(xiàn)氣蝕現(xiàn)象離心泵離心泵的氣蝕現(xiàn)象的氣蝕現(xiàn)象離心泵安裝高度提高時(shí)，將導(dǎo)致泵內(nèi)壓力降低，泵內(nèi)壓力最低點(diǎn)通常位于葉輪葉片進(jìn)口稍后的一點(diǎn)附近。當(dāng)此處壓力降至被輸送液體的飽和蒸汽壓時(shí)，將發(fā)生沸騰，所生成的蒸汽泡在隨液體從入口向外周流動(dòng)中，又因壓力迅速增大而急劇冷凝。會(huì)使液體以很大的速度從周?chē)鷽_向氣泡中心