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1、中大公司 机泵技术知识培训2013年 9月2惠州炼油分公司泵的基础知识泵的基础知识1. 泵的概述2. 离心泵的介绍3. 螺杆泵的介绍4. 屏蔽泵的介绍5. 往复泵的介绍3惠州炼油分公司泵的基础知识泵的基础知识6.离心泵的操作7.计量泵的操作8.螺杆泵的操作4惠州炼油分公司1.1 泵的概念通常把提升液体、输送液体或给液体 增加压力，即将原动机的机械能转化为液 体能量的机器统称为泵。现在，泵作为一种通用机械，在国 民经济各个领域中都得到了广泛的应用 。农业的灌溉和排涝，城市的给水和排 水都需要泵。在工业生产的各个部门中 ，泵更是不可缺少的设备。5惠州炼油分公司1.1 泵的概念例如在城市的高楼中需要
2、变频供水泵装置、消 防泵、喷淋泵、管道泵、多级泵、热水屏蔽泵等 。在动力工业中需要锅炉给水泵、强制循环泵、 循环水泵、冷凝泵、灰渣泵、疏水泵等；在化学 工业中需要耐腐蚀泵、流程泵、屏蔽泵、磁力泵 、计量泵等。以前，泵只是用来输送常温清水，所以称为 水泵。现在，泵除了可以输送各种常温液体外， 还可以输送温度高达400甚至600的液体和液 态金属；也可以输送温度为零下200左右的液态 氧、液态氢等低温液体。6惠州炼油分公司1.1 泵的概念7惠州炼油分公司1.1 泵的概念8惠州炼油分公司1.2 泵的分类9惠州炼油分公司1.2 泵的分类单吸、双吸泵外形图片单吸双吸外形有何区别？10惠州炼油分公司1.2
3、 泵的分类单级、多级泵外形图片单级泵多级泵11惠州炼油分公司1.2 泵的分类卧式、立式泵外形图片卧式立式12惠州炼油分公司1.2 泵的分类叶片泵依靠叶轮对液体的动力作用，将能量连 续地传递给液体，使液体的速度能和压力能 增加，然后通过压出室将大部分速度能转换 为压力能。离心泵、轴流泵、旋涡泵13惠州炼油分公司1.2 泵的分类容积式泵依靠液体在工作空间容积的周期性变化 ，将能量周期性传递给液体，使液体的压力 增加至把液体强制排出。往复泵：隔膜泵、柱塞泵转子泵：齿轮泵、螺杆泵等14惠州炼油分公司1.2 泵的分类其他类型的泵喷射泵：利用一种液体或汽体作为动力 输送另一种液体。电磁泵：用电磁力输送电导
4、体。15惠州炼油分公司1.2 泵的分类16惠州炼油分公司1.2 泵的其他分类工艺流程泵进料泵、回流泵、循环泵、塔底泵、产品泵等公用工程泵锅炉给水泵、冷凝液泵、热水泵、凉水塔用泵、 消防泵等辅助用泵润滑油泵、密封油泵、液压传动用泵等管道输送泵输油管线用泵、装卸车用泵等17惠州炼油分公司1.3 石化行业泵的特点1、操作条件较苛刻，输送液体品种繁多温度、压力、流量各异；易燃、易爆、 易挥发、有毒性；粘度；腐蚀性；催化剂颗 粒。要求泵的密封严密、泄漏量少；操作安 全，可靠性高，运行周期长，节能；检维修 方便，投资少。18惠州炼油分公司1.3 石化行业泵的特点2、泵的用量大、品种多国内一个深度加工的炼油
5、厂，用泵800 台左右，其中离心泵约占75%。惠炼泵为 1232台。一套60kt/a苯乙烯装置，离心泵91台， 高速泵8台，计量泵7台，齿轮泵34台，共 115台。19惠州炼油分公司1.3 石化行业泵的特点3、泵质量提高目前国产泵基本可以满足炼油厂的要 求，只有少量泵需要进口。国产泵近年来有新的进展，主要表现 在流程泵的品种和规格增多，依靠引进技 术生产的泵已系列化。20惠州炼油分公司2. 离心泵的介绍插入动画、剖面图、现场图片离心泵在化工生产中应用最为广泛 ，这是由于其具有性能适用范围广（包 括流量、压头及对介质性质的适应性） 、体积小、结构简单、操作容易、流量 均匀、故障少、寿命长、购置费
6、和操作 费均较低等突出优点。 21惠州炼油分公司2.1 离心泵的工作原理离心泵的工作原理当离心泵启动后，泵轴带动叶轮一起 作高速旋转运动，迫使预先充灌在叶片间 液体旋转，在惯性离心力的作用下，液体 自叶轮中心向外周作径向运动。液体在流 经叶轮的运动过程获得了能量，静压能增 高，流速增大。当液体离开叶轮进入泵壳 后，由于壳内流道逐渐扩大而减速，部分 动能转化为静压能，最后沿切向流入排出 管路。22惠州炼油分公司2.2 离心泵的主要性能参数1.流量（Q）：表示单位时间内机器所能提供的流 体容积或质量的多少。m3/h或kg/h2.扬程（H）：是表征流体被加压的强度或提高能 量的程度的参数。m3.功率
7、（N）：表示流体机械单位时间的功耗，有 机械的内部功率、轴功率及驱动机功率等。KW4.效率（）：表示流体机械工作时间能量利用 和传递完善性及经济性的指标。%5.转速（n）：常以机器每分钟的转数表示。RPM23惠州炼油分公司2.2 离心泵的性能曲线关死点扬程最高关死点轴功率最低 ，关出口阀启泵流量增大时泵的必需汽蚀 余量增大，较易汽蚀24惠州炼油分公司2.3 离心泵的结构1-泵体；2-泵盖；3-叶轮；4-轴；5-密封环；6 -叶轮螺母；7-止动垫圈；8-轴盖；9-填料压盖 ；10-填料环；11-填料；12-悬架轴承部件 离心泵的典型结构示意图25惠州炼油分公司2.3 离心泵的结构典型离心泵的结构
8、如图。主要由泵体 、泵盖、轴、叶轮、轴承、密封部件和支 座等构成。有些离心泵还装有导叶、诱导 轮和平衡盘等。由原动机带动固定在轴上 的叶轮旋转，使叶轮中的液体获得能量。 为防止液体从泵壳等处泄漏，在各密封点 上分别装有密封或轴封。轴承及轴承旋架 支持着轴。整台泵和电机安装在一个底座 之上。离心泵的典型结构26惠州炼油分公司2.3 离心泵的结构单级悬臂式泵示意图27惠州炼油分公司2.3 离心泵的结构叶轮类型示意图28惠州炼油分公司2.3 离心泵的结构叶轮叶轮按其结构可分为闭式叶轮(a)、半开 式叶轮(b)和开式叶轮(c)。闭式叶轮由前盖板 、后盖板和若干叶片组成。这种叶轮适用于清 洁液体，对应的
9、泵效率高，但制造略复杂。大 多数离心泵都采用闭式叶轮。半开式叶轮只有 后盖板和叶片，无前盖板，流道是半开式的。 这种叶轮适用于输送含有固体颗粒及杂质的液 体，制造比较简单，但泵的流动效率低。开式 叶轮无前后盖板，流道完全敞开，适用于输送 浆状、糊状液体，效率低。29惠州炼油分公司2.3 离心泵的结构单吸叶轮上一般开有平衡孔用来消除泵的轴向力30惠州炼油分公司2.3 离心泵的结构泵壳泵体的外壳多制成蜗壳形，它包围叶轮 ，在叶轮四周展开成一个截面积逐渐扩大的蜗 壳形通道。泵壳的作用有：1、汇集液体，即 从叶轮外周甩出的液体，再沿泵壳中通道流过 ，排出泵体；2、转能装置，因壳内叶轮旋转 方向与蜗壳流
10、道逐渐扩大的方向一致，减少了 流动能量损失，并且可以使部分动能转变为静 压能。31惠州炼油分公司2.3 离心泵的结构轴封在离心泵中，为了密封泵轴穿除泵壳 的间隙，经常采用的密封形式有填料密封 和机械密封。现装置中除清洁水泵外均已采用机械 密封。32惠州炼油分公司2.3 离心泵的结构填料密封结构示意图1-泵盖; 2-填料;3-填料环；4-填料压盖；5-轴盖； 33惠州炼油分公司2.3 离心泵的结构填料密封结构及特点如上图，填料密封设有液封环，将清水 或其它无害的液体注入填料中间的液封环， 可以起到阻止泵内流体向外泄漏、润滑及冷 却的作用。在密封环前后压有填料，靠填料 压盖螺栓将其压紧。近年来，在
11、填料密封中 ，采用柔性石墨填料取得了比较满意的效果 。其主要优点是：摩擦系数低，自润滑性能 好。34惠州炼油分公司2.3 离心泵的结构 机械密封示意图1-静环; 2-动环;3-压盖；4-弹性元件；5-动环座；6 -紧定螺钉； 7、8-辅助密封； 9-防转销；35惠州炼油分公司2.3 离心泵的结构机械密封及组成机械密封又称端面密封，它是靠一组研 配的密封面而形成动密封的。机械密封的种 类很多，但工作原理基本相同，机械密封主 要包括以下几部分：主要密封元件：动环、静环。动环与泵 轴一起旋转，静环固定在压盖内，用防转销 来防止转动。靠动环与静环的端面贴合来进 行密封。 36惠州炼油分公司2.3 离心
12、泵的结构机械密封组成辅助密封元件：它包括各静密封点所 用的密封圈（o型、v型圈、柔性石墨垫）压紧元件：弹簧、推环等，根据压紧 元件的不同，机封可分为单弹簧、多弹簧 、波纹管等形式。传动元件：传动座及键或固定螺钉。37惠州炼油分公司2.3 离心泵的结构从上图可看出：机械密封中一般有四各 可能泄漏点A、B、C、D。密封点A在动环与静环的接触面之间。 它主要靠泵内液体压力及弹簧力将动环压贴 在静环上，以阻止泄漏。两环的接触面上总 会有少量液体渗漏，它可以形成液膜，一方 面可以阻止泄漏，另一方面又可以起润滑作 用。为保证两环端面贴合良好，两端面必须 平直光洁。机械密封泄漏点38惠州炼油分公司2.3 离
13、心泵的结构机械密封泄漏点密封点B在静环与压盖之间，属于静密 封点。用有弹性的O形(V形)密封圈置于静环 和压盖之间，靠弹簧力使此弹性密封圈变形 而密封。密封点C在动环和轴之间，此处也属于 静密封，考虑到动环可以沿轴向串动，可采 用具有弹性和自紧性的V型密封圈进行密封 。39惠州炼油分公司2.3 离心泵的结构密封点D在静环压盖与泵体之间，也是 静密封，可以用密封圈或垫片作为密封元件 。从以上密封情况可见，机械密封的特点 是将容易泄漏的轴向密封改变为较难泄漏的 静密封和端面径向接触的动密封。机械密封泄漏点40惠州炼油分公司2.3 离心泵的结构机械密封的特点机械密封的主要优点是：泄漏量小， 泄漏量仅
14、为填料密封的1%；寿命长，一般 可以连续使用12年；与填料密封相比， 对轴的精度和表面粗糙要求相对比较低， 对轴的振动敏感性相对小，而且轴不受磨 损；机械密封摩擦功耗相对小。但机械密 封造价较高，对密封元件的制造要求及安 装要求较高，因此多用于对密封要求较严 格的场合。41惠州炼油分公司2.3 离心泵的结构42惠州炼油分公司2.3 离心泵的结构双端面串联机械密封双端面串联机械密封：机械密封除主密 封外还包括一个辅助密封，其结构和普通机 械密封结构相同。在主密封和辅助密封之间 有一股循环的辅助密封液，辅助密封液存放 在辅助密封液罐内。当主密封泄漏，则泄漏 的物料漏至辅助密封液罐内，不会直接泄漏
15、到大气。既保护了环境，也可以避免大量物 料泄漏引起火灾。43惠州炼油分公司2.3 离心泵的结构44惠州炼油分公司2.3 离心泵的结构干气密封示意图45惠州炼油分公司2.3 离心泵的结构串联式干气密封干气密封是在传统机械密封基础上生产 的一种新型非接触式密封，它利用流体动力 学原理。通过在密封端面上开设动压槽而实 现密封端面的非接触运行，与机械密封相比 ，干气密封具有：.寿命长，运行稳定可靠 。.密封功率消耗小；.气体泄漏量小； 可实现介质零溢出，以及密封辅助系统简单 、可靠，使用中不需要维护等特点。46惠州炼油分公司2.3 离心泵的结构干气密封的工作原理干气密封旋转环旋转时，密封气体被吸 入动
16、压槽内，由外径向中心，径向分别朝着 密封堰流动。由于密封堰的截流作用，进入 密封面的气体被压缩，压力升高。在该压力 的作用下，密封面被推开，流动的气体在两 个密封面间形成一层很薄的气膜，此气膜厚 度一般在3微米左右。当气体静压力、弹簧力 形成的闭合力与气膜反力相等时，该气膜厚 度十分稳定。47惠州炼油分公司2.3 离心泵的结构干气密封应用工况工艺介质为有毒、易挥发时。密 封摩擦副端面难以形成和维持连续、稳 定的流体膜，从而导致因流体膜汽化引 起干摩擦，造成密封面磨损。因此，普 通的机械密封在使用过程中由于磨损严 重造成突然喷漏的状况时有发生。 48惠州炼油分公司2.3 离心泵的结构轴承轴承和轴承箱等共同组成转子的 支撑系统。按结构轴承可分为滚动轴承 和滑动轴承。滚动轴承按轴承的形状可 分为深沟球轴承、推力球轴承、圆柱滚 子轴承、滚针轴承、滚锥轴承、自动离 心滚子轴承等等；按轴承的滚动体列数 可分为单列轴承、双列轴承、四列轴承 等等。滑动轴承可分为水平剖分的上下 分半式或可倾瓦块组成。49惠州炼油分公司2.3 离心泵的结构
