離心泵知識

1、烯烴一分公司合成車間講課人：雋建民,離 心 泵 知 識,,離心泵的主要性能參數(shù)與特性曲線,,離心泵的結(jié)構(gòu),,,1,,離心泵的原理,,,2,,離心泵分類,,離心泵的氣縛與汽蝕,,離心泵常見故障及排除,目 錄,,,3,,,4,,,5,,,6,一、 離心泵的結(jié)構(gòu),什么是泵 輸送液體或使液體增壓的機(jī)械通稱為泵什么叫離心泵依靠泵內(nèi)作高速旋轉(zhuǎn)的葉輪把能量傳給液體，進(jìn)行液體輸送并提高液體壓力的機(jī)器,1.1 什么是離心泵,1.2 離心泵

2、裝置,為了使離心泵能正常工作，離心泵必須配備一定的管路和管件，這種配備有一定管路系統(tǒng)的離心泵稱為離心泵裝置。圖1—1所示為離心泵的一般裝置示意圖，主要有底閥、吸入管路、出口閥、出口管線等。,一、 離心泵的結(jié)構(gòu),一、 離心泵的結(jié)構(gòu),1.3 離心泵的結(jié)構(gòu),離心泵的基本部件,一、 離心泵的結(jié)構(gòu),1.3.1 葉輪,葉輪的作用是將原動機(jī)的機(jī)械能直接傳給液體，以增加液體的靜壓能和動能(主要增加靜壓能)。,1.3 離心泵的基本部件,閉式葉輪,開式葉輪

3、,半閉式葉輪,a 閉式葉輪：這種葉輪一般由前后蓋板、葉片和輪轂組成、由于效率較高，得到廣泛應(yīng)用，一般適用于輸送不含顆粒雜質(zhì)的清潔液體。 b開式葉輪：這種葉輪沒有前后蓋板，只有葉輪和輪轂，各葉片筋條連接加強，或在葉片根部采用逐漸加厚的辦法加強。由于這種葉輪效率低，只用來輸送含有雜質(zhì)的污水或帶有纖維的液體。,1.3.1 葉輪,1.3 離心泵的基本部件,C 半開式葉輪：這種葉輪沒有前蓋板，只有后蓋板、葉片和輪轂。常用于輸送易于沉淀或含有固

4、體顆粒的液體。d 雙吸葉輪：這種葉輪猶如兩個單吸葉輪背靠背貼合在一起，液體雙面進(jìn)入葉輪，適用于流量較大的場合。,1.3.1 葉輪,1.3 離心泵的基本部件,將葉輪封閉在一定的空間，以便由葉輪的作用吸入和壓出液體。泵殼多做成蝸殼形，故又稱蝸殼。擴(kuò)壓管由小增大，流速降低，大部分動能變?yōu)閴毫δ?，然后排?由于流道截面積逐漸擴(kuò)大，故從葉輪四周甩出的高速液體逐漸降低流速，使部分動能有效地轉(zhuǎn)換為靜壓能。,泵殼

5、 葉輪 蓋板,1.3.2 泵殼,1.3 離心泵的基本部件,泵殼不但有匯聚并導(dǎo)流的作用同時又是一個能量轉(zhuǎn)換裝置。,泵軸：垂直葉輪面，穿過葉輪中心 ，固定葉輪并給葉輪提供一個旋轉(zhuǎn)中心軸封裝置：防止泵殼內(nèi)液體沿軸漏出或外界空氣漏入泵殼內(nèi) 常用軸封裝置有填料密封和機(jī)械密封兩種。填料一般用浸油或涂有石墨的石棉繩。,1.3.3泵軸及軸封裝置,1.3 離心泵的基本部件,機(jī)械密封：機(jī)械密封主要的是靠裝在軸上

6、的動環(huán)與固定在泵殼上的靜環(huán)之間端面作相對運動而達(dá)到密封的目的。,1.3.3泵軸及軸封裝置,1.3 離心泵的基本部件,,軸承的組成部分,密封件滾動件 內(nèi)圈外圈保持架 密封件,,,,,,,1.3.4 軸承,1.3 離心泵的基本部件,深槽軸承,,,,,滾柱軸承,向心推力軸承,自位軸承,圓柱軸承,圓錐軸承,滾針軸承,,滾珠軸承,,,1

7、.3.4 軸承,1.3 離心泵的基本部件,二、 離心泵工作原理,液體隨葉輪旋轉(zhuǎn)，在離心力作用下沿葉片間通道向外緣運動，速度增加、機(jī)械能提高。液體離開葉輪進(jìn)入蝸殼，蝸殼流道逐漸擴(kuò)大、 流體速度減慢，液體動能轉(zhuǎn)換為靜壓能，壓強不斷升高，最后沿切向流出蝸殼通過排出導(dǎo)管輸入管路系統(tǒng)。,3.1 按照軸上葉輪數(shù)目的多少,,單級泵：,多級泵：,軸上只有一個葉輪的離心泵，適用于出口壓力不太大的情況；,軸上不止一個葉輪的離心泵 ，可以達(dá)到較高的壓頭。離心

8、泵的級數(shù)就是指軸上的葉輪數(shù)，我國生產(chǎn)的多級離心泵一般為2~9級。,3.2 按葉輪上吸入口的數(shù)目,,單吸泵：,雙吸泵:,葉輪上只有一個吸入口，適用于輸送量不大的情況。,葉輪上有兩個吸入口，適用于輸送量很大的情況。,三、 離心泵的分類,三、 離心泵的分類,單級單吸離心泵,三、 離心泵的分類,單級雙吸離心泵的結(jié)構(gòu),1－泵體；2－泵蓋；3－葉輪；4－泵軸；5－密封環(huán)；6－軸套；7－軸承；8－連軸器,三、 離心泵的分類,四、離心泵的主要性能參數(shù)

9、與特性曲線,1. 流量 （Q） 離心泵的流量是指單位時間內(nèi)排到管路系統(tǒng)的液體體積，常用單位為l/s、m3/s或m3/h等。離心泵的流量與泵的結(jié)構(gòu)、尺寸和轉(zhuǎn)速有關(guān)。 2. 揚程（H） 離心泵的壓頭是指離心泵對單位重量（1N）液體所提供的有效能量，一般用H表示，單位為m。  也稱為壓頭。3. 效率  （η） 離心泵在實際運轉(zhuǎn)中，由于存在各種能量損失，致使泵的實際（有效）壓頭和流量均低于理論值，

10、而輸入泵的功率比理論值為高。反映能量損失大小的參數(shù)稱為效率。4. 轉(zhuǎn)速（n） 泵的轉(zhuǎn)速是泵每分鐘旋轉(zhuǎn)的次數(shù)，單位：rpm或r/s。 5.功率 功率指單位時間內(nèi)所做的功，單位KW。 N：泵輸入功率 （軸功率） Ne：液體得到功率（有效功率）,4.1 離心泵的主要性能參數(shù),4.2 離心泵的特性曲線,離心泵的H、η 、

11、N都與離心泵的Q有關(guān)，它們之間的關(guān)系由確定離心泵壓頭的實驗來測定，實驗測出的一組關(guān)系曲線： H～Q 、η～Q 、 N～Q ——離心泵的特性曲線 注意：特性曲線隨轉(zhuǎn)速而變。 各種型號的離心泵都有本身獨自的特性曲線，但形狀基本相似，具有共同的特點 。,四、離心泵的主要性能參數(shù)與特性曲線,離心泵特性曲線圖,四、離心泵的主要性能參數(shù)與特性曲線,4.2 離心泵的特性曲線,1）H～Q曲線：表示泵的壓頭與流量的關(guān)系，離

12、心泵的壓頭普遍是隨流量的增大而下降（流量很小時可能有例外）2）N～Q曲線：表示泵的軸功率與流量的關(guān)系，離心泵的軸功率隨流量的增加而上升，流量為零時軸功率最小。 離心泵啟動時，應(yīng)關(guān)閉出口閥，使啟動電流最小，以保護(hù)電機(jī)。3）η～Q曲線：表示泵的效率與流量的關(guān)系，隨著流量的增大，泵的效率將上升并達(dá)到一個最大值，以后流量再增大，效率便下降。,四、離心泵的主要性能參數(shù)與特性曲線,離心泵在一定轉(zhuǎn)速下有一最高效率點。離心泵在與最高效率點相對

13、應(yīng)的流量及壓頭下工作最為經(jīng)濟(jì)。 與最高效率點所對應(yīng)的Q、H、N值稱為最佳工況參數(shù)。離心泵的銘牌上標(biāo)明的就是指該泵在運行時最高效率點的狀態(tài)參數(shù)。注意：在選用離心泵時，應(yīng)使離心泵在該點附近工作。一般要求操作時的效率應(yīng)不低于最高效率的92%。,四、離心泵的主要性能參數(shù)與特性曲線,氣縛現(xiàn)象：如果離心泵在啟動前殼內(nèi)充滿的是氣體，則啟動后葉輪中心氣體被拋時不足以造成吸上液體所需要的真空度，這樣槽內(nèi)液體便不能被吸上。這一現(xiàn)象稱為氣縛。,五、

14、離心泵的氣縛與汽蝕,5.1 離心泵的氣縛,氣縛防止：（1）啟泵前先灌泵；（2）吸入管路裝有底閥，防止啟泵前灌入液體從泵內(nèi)流出。,汽蝕現(xiàn)象： 當(dāng)泵內(nèi)某點的壓強低至液體飽和蒸汽壓時部分液體將汽化，產(chǎn)生的汽泡被液流帶入葉輪內(nèi)壓力較高處再凝聚。由于凝聚點處產(chǎn)生瞬間真空，造成周圍液體高速沖擊該點，產(chǎn)生劇烈的水擊。瞬間壓力可高達(dá)數(shù)十個MPa，眾多的水擊點上水擊頻率可高達(dá)數(shù)十kHz，且水擊能量瞬時轉(zhuǎn)化為熱量，水擊點局部瞬時溫度可達(dá)

15、230℃以上。癥狀：噪聲大、泵體振動，流量、壓頭、效率都明顯下降。后果：高頻沖擊加之高溫腐蝕同時作用使葉片表面產(chǎn)生一個個凹穴，嚴(yán)重時成海綿狀而迅速破壞。,五、離心泵的氣縛與汽蝕,5.2 離心泵的汽蝕,汽蝕產(chǎn)生的條件：葉片入口附近K處的壓強PK等于或小于輸送溫度下液體的飽和蒸氣壓 。,五、離心泵的氣縛與汽蝕,如何避免離心泵的汽蝕：盡可能減小吸人管路的阻力減小吸上高度或增大流注高度控制液體溫度不要過高在設(shè)計時盡量改進(jìn)葉輪人口