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1、1,离心泵的基础知识,2014年5月,2,水泵的定义,水泵的定义 水泵是输送和提升液体的机器，是一种转换能量的机械，它把原动机的机械能转化为输送液体的动能或势能。 电能 机械能 压能（势能）,水泵应用:采矿、冶金、电力、石油、化工、市政以及农林等部门。,3,一、离心泵的基本知识定义,离心泵的定义：离心泵引就是根据离心力原理设计的，高速旋转的叶轮叶片带动水转动，将水甩出,从而达到输送的目的。,4,二、离心泵的基本知识工作原理,离心泵的工作原理： 电动机通过泵轴带动叶轮旋转，叶片促使水快速旋转，旋转着的水在离心力的作用下从叶轮中飞出，泵内的水被抛出后，叶轮的中心部分形成负压区域。水源的水在大气压力
2、（或水压）的作用下补充到水泵叶轮中心，这样循环不已，就可以实现连续抽水。,5,离心泵工作原理动态演示：,二、离心泵的基本知识工作原理,6,水在大气压力作用下进入叶轮 叶轮在泵轴驱动下高速旋转 水在离心力作用下被甩入泵壳（完成能量转换） 泵壳约束水流进入出水管,7,8,特别注意：离心泵启动前一定要向泵壳内充满水以后，方可启动，否则泵体将不能完成吸液，产生“空转”，造成泵体发热，震动，不出水，对水泵口环和叶轮造成损坏，严重时导致水泵报废，造成重大责任事故。,二、离心泵的基本知识工作原理,9,3. 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：,3.1 按叶轮进水方式分： （1）单吸
3、式离心泵，即叶轮上只有一个进水口； （2）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。,三、离心泵的基本知识分类,10,单吸式,双吸式,三、离心泵的基本知识分类,11,单吸式离心泵,三、离心泵的基本知识分类,12,常见的单级单吸离心泵,13,单级单吸式离心泵的分解图,14,双吸式离心泵,三、离心泵的基本知识分类,15,一、离心泵的基本知识分类,16,三、离心泵的基本知识分类,17,3.2 按叶轮数目分： （1）单级离心泵：泵中只有一个叶轮，单级离心泵是一种应用广泛的泵。由于液体在泵内只有一次增能，所以扬程较低。 （2）多级
4、离心泵：即在泵轴上有两个或两个以上的叶轮，这时泵的总扬程为n个叶轮产生的扬程之和。级数越多压力越高。这种泵的叶轮一般为单吸式。,三、离心泵的基本知识分类,18,单级离心泵,三、离心泵的基本知识分类,19,多级离心泵,三、离心泵的基本知识分类,20,三、离心泵的基本知识分类,21,多级离心泵的水流方向,三、离心泵的基本知识分类,22,23,三、离心泵的基本知识分类,24,3.3 按离心泵扬程分： （1）低压泵：扬程100m； （2）中压泵 ：扬程 100-650m； （3）高压泵：扬程650m ；,三、离心泵的基本知识分类,25,3.4 按泵轴位置来分： （1）卧式泵：泵轴位于水平位置。 （2）
5、立式泵：泵轴位于垂直位置,三、离心泵的基本知识分类,26,三、离心泵的基本知识分类,27,4. 离心泵的结构 离心泵的品种很多，各种类型泵的结构虽然不同，但主要零部件基本相同。 主要零部件有泵壳、泵盖、泵体、叶轮、密封环、泵轴、机封或填料函、联轴器、轴承等。,四、离心泵的基本知识结构,28,单级离心泵的结构,四、离心泵的基本知识结构,29,双吸式离心泵的结构,四、离心泵的基本知识结构,30,四、离心泵的基本知识结构,31,四、离心泵的基本知识结构,32,33,液体从叶轮左、右两侧进入叶轮，流量大； 转子为两端支承； 两个呈半螺旋形的吸液室与泵壳一起为中开式结构，共用一根吸液管； 吸、排液管均布
6、在下半个泵壳的两侧，检查泵时，不必拆动与泵相连接的管路； 轴向力自身平衡，不必设置轴向力平衡装置；,四、离心泵的基本知识结构,双吸离心泵的特点：,34,由于泵壳和吸液室均为蜗壳形，为了在灌泵时能将泵内气体排出，在泵壳和吸液室的最高点处分别开有螺孔，灌泵完毕用螺栓封住。 泵的轴封装置多采用填料密封，填料函中设置水封圈，用细管将压液室内的液体引入其中以冷却并润滑填料。 在相同流量下双吸泵比单吸泵的抗汽蚀性能要好。,四、离心泵的基本知识结构,35,离心泵的主要零部件： 4.1 离心泵转子,转子是指离心泵的转动部分，它包括叶轮、泵轴、轴套、轴承等。,四、离心泵的基本知识结构,36,4.1.1 叶轮：
7、叶轮是离心泵的做功零件，依靠它高速旋转对液体做功而实现液体的输送，是离心泵重要零件一。 叶轮一般由轮毂、叶片和盖板三部分组成。叶轮的盖板有前盖板和后盖板之分，叶轮口侧的盖板称为前盖板，另一侧的盖板称为后盖板。,四、离心泵的基本知识结构,37,4.1.1.1 按结构形式，叶轮可分为以下三种。 (1)闭式：闭式叶轮叶轮的两侧均有盖板。闭式叶轮效率较高，应用最广，适用于输送不含固体颗粒及纤维的清洁液体。闭式叶轮有单吸和双吸两种类型。双吸叶轮如图所示，适用于大流量泵，其抗汽蚀性能较好。,四、离心泵的基本知识结构,38,(2)开式：这种叶轮只有后盖板。这种叶轮结构简单，制造容易，但效率低，适用输送含较多
8、固体悬浮物或带纤维体。,四、离心泵的基本知识结构,39,(3)半闭式：它适用于输送易于沉淀或含固体悬浮物的液体，其效率介于开式和闭式叶轮之间。,四、离心泵的基本知识结构,40,叶轮的材料：主要是根据所输送液体的化学性质、杂质及在离心力作用下的强度来确定。清水离心泵叶轮用铸铁或铸钢制造，输送具有较强腐蚀性的液体时，可用青铜、不锈钢、陶瓷、耐酸硅铁及塑料等制造。 我厂送水泵房5台水泵的叶轮材质为不锈钢。,四、离心泵的基本知识结构,41,4.1.2 泵轴 离心泵的泵轴的主要作用是传递动力，支承叶轮保持在工作位置正常运转。它一端通过联轴器与电动机轴相连，另一端支承着叶轮作旋转运动，轴上装有轴承、轴向密
9、封等零部件。,四、离心泵的基本知识结构,42,轴是传递机械能的重要零件,原动机的扭矩通过它传给叶轮。泵轴是泵转子的主要零件，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。,四、离心泵的基本知识结构,43,4.1.3 轴套 轴套的作用是保护泵轴，使填料与泵轴的摩擦转变为填料与轴套的摩擦，所以轴套是离心泵的易磨损件，必要时轴套可以更换。轴套表面一般也可以进行渗碳、渗氮、镀铬、喷涂等处理。,四、离心泵的基本知识结构,44,4.1.4 轴承 轴承起支承转子重量和承受力的作用。离心泵上多使用滚动轴
10、承，其外圈与轴承座孔采用基轴制，内圈与转轴采用基孔制。轴承一般用润滑脂和润滑油润滑。,四、离心泵的基本知识结构,45,轴承是套在泵轴上支撑泵轴的构件，有滚动轴承和滑动轴承两种。 滚动轴承使用牛油作为润滑剂加油要适当一般为2/33/4的体积，太多会发热，太少又有响声并发热！ 滑动轴承使用的是透明油作润滑剂的，加油到油位线。太多油要沿泵轴渗出，太少轴承又要过热烧坏造成事故！,四、离心泵的基本知识结构,46,特别注意： 在水泵运行过程中轴承的温度最高在85，一般运行在60 左右，如果高了就要查找原因（是否有杂质，油质是否发黑，是否进水）并及时处理！,四、离心泵的基本知识结构,47,滚动轴承 滑动轴承
11、,四、离心泵的基本知识结构,48,四、离心泵的基本知识结构,轴承的组成部分,密封件 滚动件 内圈 外圈 保持架 密封件,49,四、离心泵的基本知识结构,深槽轴承,滚柱轴承,向心推力 轴承,自位轴承,圆柱轴承,圆锥 轴承,滚针 轴承,球面轴承,滚珠轴承,50,4.2 蜗壳和导轮 蜗壳与导轮的作用，一是汇集叶轮出口处的液体，引入到下一级叶轮入口或泵的出口；二是将叶轮出口的高速液体的部分动能转变为静压能。一般单级和中开式多级泵常设置蜗壳，分段式多级泵则采用导轮。,四、离心泵的基本知识结构,51,4.2.1 泵壳：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
12、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。,四、离心泵的基本知识结构,52,沿叶轮旋转方向，泵壳与叶轮之间形成一个截面逐渐扩大的通道，出口截面最大。液体在涡形体中流动时流速逐渐减慢，将动能转变成静压能。,作用：接受从叶轮中排出的液体，同时将液体的动能转化为压力能。,四、离心泵的基本知识结构,53,4.3 密封环 密封环:是安装在转动的叶轮和静止的泵壳（中段和导叶的组合件）之间的密封装置。其作用是通过控制二者之间间隙的方法，增加泵内高低压腔之间液体流动的阻力，减少内泄漏。,四、离心泵的基本知识结构,54,四、离心泵的基本知识结
13、构,什么是内泄漏？ 从叶轮流出的高压液体通过旋转的叶轮与固定的泵壳之间的间隙又回到叶轮的吸入口，称为，如图117所示。 注意：内泄漏会影响泵的出水量，效率降低！,55,密封环又称减漏环、口环。叶轮进口与泵壳间的间隙过大会造成泵内高压区的水经此间隙流向低压区，影响泵的出水量，效率降低！间隙过小会造成叶轮与泵壳摩擦产生磨损。为了增加回流阻力减少内漏，延缓叶轮和泵壳的所使用寿命，在泵壳内缘和叶轮外缘结合处装有密封环，密封的间隙保持在0.251.10mm之间为宜。,一、离心泵的基本知识结构,56,1泵体；2泵盖；3叶轮；4泵轴；5密封环； 6轴套；7轴承；8连轴器,密封环（口环）,57,密封环的结构形
14、式有三种，如图所示。图(a)为平环式，结构简单，制造方便。但密封效果差；图(b)为直角式的密封环，液体泄漏时通过一个90的通道，密封效果比平环式好，应用广泛；,四、离心泵的基本知识结构,58,4.4 轴向密封装置 从叶轮流出的高压液体，经过叶轮背面，沿着泵轴和泵壳的间隙流向泵外，称为外泄漏。在旋转的泵轴和静止的泵壳之间的密封装置称为轴封装置。它可以防止和减少外泄漏，提高泵的效率，同时还可以防止空气吸入泵内，保证泵的正常运行。 常用的轴封装置有填料密封和机械密封两种。,四、离心泵的基本知识结构,59,60,4.4.1填料密封 填料密封指依靠填料和轴的外圆表面接触来实现密封的装置。它由填料箱(又称
15、填料函)、填料、液封环、填料压盖和双头螺栓等组成。液封环安装时必须对准填料函上的入液口，通过液封管与泵的出液管相通，引入压力液体形成液封，并冷却润滑填料。,四、离心泵的基本知识结构,61,62,63,填料密封：又称填料函，或者盘根箱,填料环,填料套,填料,填料压盖,双头螺栓,螺母,四、离心泵的基本知识结构,64,填料密封是通过填料压盖压紧填料，使填料发生变形，并和轴(或轴套)的外圆表面接触，防止液体外流和空气吸入泵内。,四、离心泵的基本知识结构,填料环,填料,填料压盖,螺母,65,四、离心泵的基本知识结构,66,填料密封的密封性可用调节填料压盖的松紧程度加以控制。 1）填料压盖过紧，密封性好，但使轴和填料间的摩擦增大，加快了轴的磨损，增加了功率消耗，严重时造成发热、冒烟，甚至将填料烧毁。,四、离心泵的基本知识结构,67,2）填料压盖过松，密封性差，泄漏量增加，这是不允许的。合理的松紧度应该使液体从填料函中滴状漏出，每分钟控制在1520滴左右。,四、离心泵的基本知识结构,填料材质：低压离心泵输送温度小于40时，常用石墨填料或黄油渗透的棉织填料。,68,四、离心泵的基本知识结构,填料密封的特点： 填料密封的密封性能差，不适用于高温、高压、高转速、强腐蚀等恶劣的工作条件。 填料与泵轴有摩擦力，需消耗部分功率，水泵效率降低！,69,4.4.2 机械密封 静环与动
