常见泵类型、原理、结构.

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1、常见泵类型、原理、结构常见泵类型、原理、结构 张磐岩张磐岩 1 泵的分类及用途 2 离心泵的典型结构与工作原理 3 工作原理及基本方程式 4 离心泵的吸入特性一汽蚀 5 离心泵的性能及调节 6泵的主要零部件 7泵的选用 8站内常用泵 目录 1 泵的分类及用途 1.1 1.1 泵的定义泵的定义 1.2 1.2 泵的分类泵的分类 1.3 1.3 适用范围适用范围 1.1 1.1 泵的定义泵的定义 泵是把机械能转换成液体的能量，用来增压 输送液体的机械。 泵是国民经济中应用最广泛、最普遍的通用机 械，除了水利、电力、农业和矿山等大量采用外， 尤以石油化工生产用量最多。而且由于化工生产中 原料、半成品

2、和最终产品中很多是具有不同物性的 液体，如腐蚀性、固液两相流、高温或低温等，要 求有大量的具有一定特点的化工用泵来满足工艺上 的要求。这方面的技术发展产品开发一直是十分活 跃的。 1.2 1.2 泵的分类泵的分类 叶片式泵(透平式泵)：离心泵 轴流泵 混流泵 旋涡泵 容积式泵 往复泵：活塞泵 柱塞泵 隔膜泵 回转泵：齿轮泵 螺杆泵 滑片泵 其他类型泵：喷射泵 水锤泵 真空泵 另外，按压力分为 低压泵（低于2MPa） 中压泵（2-6MPa） 高压泵（高于6MPa） 1.3 1.3 适用范围适用范围 2 离心泵的典型结构与工作原理 2.1 2.1 离心泵的典型结构离心泵的典型结构 2.2 2.2

3、离心泵的分类离心泵的分类 2.3 2.3 离心泵的命名方式离心泵的命名方式 2.1 2.1 离心泵的典型结构离心泵的典型结构 2.2 2.2 离心泵的分类离心泵的分类 可按使用目的、介质种类、结构型式等进行 分类。这里主要介绍按结构型式作如下分类： (1)按流体吸入叶轮的方式：单吸式泵 双吸式泵 (2)按级数分类：单级泵 多级泵 (3)按泵体形式分类：蜗壳泵 筒形泵 (4)按主轴安放情况分类：卧式泵 立式泵 斜式泵 2.3 2.3 离心泵的命名方式离心泵的命名方式 3 工作原理及基本方程式 3.1 3.1 离心泵的性能参数离心泵的性能参数 3.2 3.2 离心泵的工作过程离心泵的工作过程 3.

4、3 3.3 基本方程式基本方程式 3.1 3.1 离心泵的性能参数离心泵的性能参数 流量 扬程 转速 气蚀余量 有效功率 容积效率 水力效率 机械效率 总效率 流量是泵在单位时间内输送出去的液体量。单 位是m/s，用 表示质量，单位是kg/s。 式中 为液体的密度，常温清水 3.2 3.2 离心泵的工作过程离心泵的工作过程 离心原理 离心其实是物体惯性的表现，比如雨伞上的水滴 ，当雨伞缓慢转动时，水滴会跟随雨伞转动，这 是因为雨伞与水滴的摩擦力做为给水滴的向心力 使然。但是如果雨伞转动加快，这个摩擦力不足 以使水滴在做圆周运动，那么水滴将脱离雨伞向 外缘运动，就象用一根绳子拉着石块做圆周运动

5、，如果速度太快，绳子将会断开，石块将会飞出. 这个就是所谓的离心。离心泵就是根据离心力原 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。 离心泵基本构造离心泵基本构造 离心泵的基本构造是由六部分组成的，分 别是：叶轮，泵体，泵轴，轴承，密封环 ，填料函。 1、 叶轮是离心泵的核心部分，它转速 高输出力大，叶轮上的叶片又起到主要作 用，叶轮在装配前要通过静平衡实验。叶 轮上的内外表面要求光滑，以减少水流的 摩擦损失。 离心泵基本构造离心泵基本构造 2、 泵体也称泵壳，它是水泵的主体。起到支撑 固定作用，并与安装轴承的托架相连接。 3、 泵轴的作用是借联轴器和电动机相连接

6、 ，将电动机的转矩传给叶轮，所以它是传递机械 能的主要部件。 4、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 沿泵轴渗出并且漂失，太少轴承又要过热烧坏造成事故！在水泵运行 过程中轴承的温度最高在85一般运行在60度左右，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！ 离心泵基本构造离心泵基本构造 5、 密封环又称减漏环。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

7、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 叶轮外援结合处装有密封环，密封的间隙 保持在0.251.10mm之间为宜。 离心泵基本构造离心泵基本构造 6、 填料函主要由填料，水封环，填料筒， 填料压盖，水封管组成。填料函的作用主要是为 了封闭泵壳与泵轴之间的空隙，不让泵内的水流 流到外面来也不让外面的空气进入到泵内。始终 保持水泵内的真空！当泵轴与填料摩擦产生热量 就要靠水封管住水到水封圈内使填料冷却！保持 水泵的正常运行。所以在水泵的运行巡回检查过 程中对填料函的检查是特别要注意！在运行600 个小时左右就要

8、对填料进行更换。 离心泵基本构造离心泵基本构造 7、轴向力平衡装置 在离心泵运行过程 中，由于液体是在低压下进入叶轮，而在 高压下流出，使叶轮两侧所受压力不等， 产生了指向入口方向的轴向推力，会引起 转子发生轴向窜动，产生磨损和振动，因 此应设置轴向推力轴承，以便平衡轴向力 。 离心泵的过流部件离心泵的过流部件 离心泵的过流部件有：吸入室，叶轮 ，压出室三个部分。叶轮室是泵的核心， 也是流部件的核心。泵通过叶轮对液体的 作功，使其能量增加。 5.3 5.3 离心泵的启动及运行离心泵的启动及运行 (1)启动前的准备工作 a启动前检查 b充水 c暖泵 (2)启动程序 (3)适行中的注意事项 润滑油

9、的名称、型号、主要性能和加注数量是否符合技术文件 的要求； 轴承润滑系统、密封系统和冷却系统是否完好，轴承的油路、 水路是否畅通； 盘动泵的转子12转，检查转子是否有摩擦或卡住现象； 在联轴器附近或皮带防护装置等处，是否有妨碍转动的杂物； 泵、轴承座、电动机的基础地脚螺栓是否松动； 泵工作系统的阀门或附属装置均应处于泵运转时负荷最小的位 置，应关闭出口调节阀； 点动泵，看其叶轮转向是否与设计转向一致，若不一致，必需 使叶轮完全停止转动后，调整电动机接线后，方可再启动。 4 离心泵的吸入特性一汽蚀 4.1 4.1 气蚀发生的机理及危害气蚀发生的机理及危害 4.2 4.2 气蚀余量及气蚀判别式气蚀

10、余量及气蚀判别式 4.3 4.3 提高离心机抗气蚀性能德措施提高离心机抗气蚀性能德措施 1 1 气蚀发生的机理及危害气蚀发生的机理及危害 (1)气蚀发生的机理 (2)气蚀发生的危害 （1） 气蚀发生的机理 汽蚀现象汽蚀现象 概念：离心泵安装高度提高时，将导致泵 内压力降低，泵内压力最低点通常位于叶 轮叶片进口稍后的一点附近。当此处压力 降至被输送液体的饱和蒸汽压时，将发生 沸腾，所生成的蒸汽泡在随液体从入口向 外周流动中，又因压力迅速增大而急剧冷 凝。会使液体以很大的速度从周围冲向气 泡中心，产生频率很高、瞬时压力很大的 冲击，这种现象称为汽蚀现象。 （2） 气蚀发生的危害 汽蚀是水力机械的特

11、有现象，它带来许多严重的后果。 a汽蚀使过流部件被剥蚀破坏； b汽蚀使泵的性能下降； c汽蚀使泵产生噪音和振动。 3 3 提高离心机抗气蚀性能的措施提高离心机抗气蚀性能的措施 (1)提高离心泵本身抗汽蚀的性能 改进泵的吸入口至叶轮叶片入口附近的结构设计。 采用前置诱导轮。 采用双吸式叶轮。 设计工况采用稍大的正冲角。 采用抗汽蚀的材料。 (2)提高进液装置汽蚀余量的措施 增加泵前储液罐中液面上的压力，如图所示 减小泵前吸上装置的安装高度。 将吸上装置改为倒罐装置，如图所示 减小泵前管路上的流动损失 5 离心泵的性能及调节 5.1 5.1 离心泵的运行特性离心泵的运行特性 5.2 5.2 离心泵

12、运行工况的调节离心泵运行工况的调节 5.3 5.3 离心泵的启动及运行离心泵的启动及运行 5.1 5.1 离心泵的运行特性离心泵的运行特性 （1） 泵的特性曲线 （2） 泵在不稳定工况下工作 （2） 泵在不稳定工况下工作 （1) 不稳定工作点的辨别 （2） 不稳定工作示例 （3）不稳定工作的条件 稳定 不稳定 式中 为装置（即管网）所需扬程。 离心泵运行工况的调节离心泵运行工况的调节 （1） 改变工况点的三种途径 （2） 改变泵特性曲线的调节 （3） 改变装置特性曲线的调节 （1） 改变工况点的三种途径 泵的运行工况点是泵特性曲线和装置特 性曲线的交点，改变工况点有三种途径 ： a改变泵的特性

13、曲线； b改变装置的特性曲线； c同时改变泵和装置的特性曲线。 （2） 改变泵特性曲线的调节 a转速调节 b切割叶轮外径调节 c改变前置导叶叶片角度调节 d改变半开式叶轮叶片端部间隙调节 e泵的并联或串联调节 （3） 改变装置特性曲线的调节 a. 闸阀调节 b. 液位调节 c. 旁路分流调节 这种调节方法简便，使用最广，但能量损失 很大，且泵的扬程曲线愈陡，损失愈严重。 6 泵的主要零部件 叶轮叶轮 轴向力的平衡设施轴向力的平衡设施 密封装置密封装置 1 1 叶叶 轮轮 （1） 对叶轮的要求 （2） 叶轮的主要结构参数 （3） 叶轮的结构型式 （1） 对叶轮的要求 叶轮应有足够的强度和钢度；

14、流道形状为符合液体流动规律的流线型， 液流速度分布均匀，流道阻力尽可能小， 流道表面粗糙度较小； 材料应具有较好的耐磨性； 叶轮应具有良好的静平衡和动平衡； 结构简单，制造工艺性好。离心泵的叶轮 一般都是铸造而成。 （2） 叶轮的主要结构参数 a叶片在叶轮进、出口处的安装角 b叶片数目 叶片在叶轮进口处的安装角 通常是按设计流量下液 体流进叶轮时的相对速度 的方向角 而定。当 时，有利于减小冲击损失。有时为了改善泵的汽蚀性能 ，一般取冲角 ，为正冲角。 液道出口处的安装角 ，通常取 ，以 获得较大的反作用度，减少转能损失。 2 2 轴向力的平衡设施轴向力的平衡设施 (1)单级泵轴向力的平衡 a

15、采用双吸式叶轮 b开平衡孔 c采用平衡叶片 d采用平衡管 (2) 多级泵轴向力的平衡 采用双吸式叶轮不但可以平衡轴向力而且有利于提高泵的吸入能力 ，多用于大流量的泵。 开平衡孔的办法可使叶轮两侧的压力基本上得到平衡，但由于液流 通过平衡孔有一定的阻力，所以仍有少部分的轴向力不能完全平衡，并 且会使泵的效率降低，其优点是结构简单，多用于小泵上。 采用平衡叶片的方法是在叶轮后盖板的背面设有若干径向叶片。当 叶轮旋转时，它可以推动液体旋转，使叶轮背面靠叶轮中心部分的液体 压力下降，其下降程度与叶片的尺寸及叶片与泵壳的间隙大小有关。其 优点是：减小轴向力，减少轴封的负荷；防止悬浮的固体颗粒进入轴封 。但对于易于与空气混合而燃烧爆炸的液体，不宜采用此法。 接平衡管的方法是将叶轮背面和入口用压力平衡管连通来平衡轴向 力。这种方法比开平衡孔方法优越，因它不干扰泵入口液流的流线，效 率相对较高。 多级泵平衡轴向力主要有用叶轮对称布置或采用专门的平衡轴向力 装置。如平衡鼓(或称为卸荷盘)和自动平衡盘。 3 3 密封装置密封装置 在离心泵中，为了密封泵轴穿出泵壳的 间隙，经常采用的密封型式有填料密封和机 械密封。近年来，采用机械密封逐渐增多。 (1)填料密封 (2)机械密封 (1)填料密封 在填料密封中常用的填料有：石墨浸棉织 物填