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1、机泵构造、原理、操作及维护,杜 占 2009年5月,提纲,一、泵的分类 1、按工作原理分类： 2、按用途分类： 3、按使用压力分类： 二、离心泵的工作原理及结构 1、离心泵的工作原理 2、离心泵的结构 三、离心泵的操作 1、离心泵的启动前准备 2、离心泵的启动 3、离心泵的运行检查 4、离心泵的停泵操作 四、离心泵的常见故障及处理办法 五、屏蔽泵的原理及常见故障和操作办法,一、泵的分类：,1、叶片式泵:叶片式泵是指通过泵轴旋转时带动各种叶片旋转的泵。如离心泵、混流泵、轴流泵等。 叶片式泵可分为：离心泵、混流泵、轴流泵、旋涡泵。 离心泵又可分单级泵、多级泵。 单级泵可分为：单吸泵、双吸泵、自吸泵
2、、非自吸泵等。 多级泵可分为：节段式、涡壳式、筒套式泵。 混流泵可分涡壳式和导叶式。 轴流泵可分为固定叶片和可调叶片。 旋涡泵也可分为单吸泵、双吸泵、自吸泵、非自吸泵等。,一、按工作原理分类：,按泵壳结合缝形式来分类,1、水平中开式泵：沿与泵轴平等的水平面剖分泵壳的泵称为中开式泵。如双吸式循环水泵、泡沫消防泵等。 2、垂直结合面泵：沿与泵轴垂直的平面剖分的泵壳叫做垂直结合成泵或者分段式泵。如多级锅炉给水泵的泵壳。,2、容积式泵：是指利用泵缸内容积的变化来输送液体的泵。,容积泵可分为往复泵（如柱塞计量泵、隔膜泵）、转子泵（螺杆泵、齿轮泵）等。 容积式泵是依靠工作元件在泵缸内作往复或回转运动，使工
3、作容积交替地增大和缩小，以实现液体的吸入和排出。工作元件作往复运动的容积式泵称为往复泵，作回转运动的称为回转泵。前者的吸入和排出过程在同一泵缸内交替进行，并由吸入阀和排出阀加以控制；后者则是通过齿轮、螺杆、叶形转子或滑片等工作元件的旋转作用，迫使液体从吸入侧转移到排出侧。,容积式泵在一定转速或往复次数下的流量是一定的,几乎不随压力而改变；往复泵的流量和压力有较大脉动，需要采取相应的消减脉动措施（如增加缓冲罐等）；回转泵一般无脉动或只有小的脉动；具有自吸能力，泵启动后即能抽除管路中的空气吸入液体；启动泵时必须将排出管路阀门完全打开；往复泵适用于高压力和小流量；回转泵适用于中小流量和较高压力；往复
4、泵适宜输送清洁的液体或气液混合物。总的来说，容积泵的效率高于动力式泵。,螺杆泵及其特点：,螺杆泵是几个螺杆啮合在一起组成的泵。主要由泵壳、主动螺杆、从动螺杆、吸油室、压油室、滑动轴承、机械密封组成。常用的有单螺杆泵、双螺杆泵、三螺杆泵，K-1301/1302润滑泵以及C-201润滑泵都是三螺杆泵。 螺杆泵的特点是自吸能力比较好，效率比较高，在正常工作时声音比较小，较为坚固耐用，同时输出流量及压力比较稳定。操作时泵出口阀严禁关闭！利用出口回流阀来调节流量。,齿轮泵及其特点：,齿轮泵是由两个齿轮啮合在一起组成的泵。K-101A/B、K-102A/B辅助油泵及主油泵都是齿轮泵。 齿轮泵的特点是自吸能
5、力比较好，构造也很简单，出口流量也比较稳定，运行时可靠。这种泵在工作时只能用入口阀门（或者出口回流阀）调节流量，无论启动泵或者停泵时，出口阀门全开，否则会发生操作事故。,3、喷射式泵,是靠工作流体产生的高速射流引射流体，然后再通过动量交换而使被引射流体的能量增加。 如蒸汽喷射泵、水力喷射泵。,二、按用途分类,按用途可分为锅炉给水泵、锅炉循环泵、润滑油泵、化工溶液泵、冷凝水泵、真空泵、循环水泵、加药计量泵等。 三、按工作压力分类： 按工作压力可分为低压泵（1MPa以下）、中压泵（1-6MPa)、高压泵（6MPa以上）、超高压泵（最高可达到1000MPa以上）等。,四、泵的其它分类,泵除按工作原理
6、分类外，还可按其他方法分类和命名。 按驱动方法可分为电动泵、汽轮机泵、柴油机泵和水轮泵等； 按结构可分为单级泵和多级泵； 泵还可以按泵轴位置分为立式泵、卧式泵 按吸口数目分为单吸泵、双吸泵 其他类型的泵是指以另外的方式传递能量的一类泵。例如射流泵是依靠高速喷射出的工作流体 ，将需要输送的流体吸入泵内，并通过两种流体混合进行动量交换来传递能量；水锤泵是利用流动中的水被突然制动时产生的能量，使其中的一部分水压升到一定高度；电磁泵是使通电的液态金属在电磁力作用下 ，产生流动而实现输送；气体升液泵通过导管将压缩空气或其他压缩气体送至液体的最底层处，使之形成较液体轻的气液混合流体，再借管外液体的压力将混
7、合流体压升上来。,二、离心泵的工作原理,离心泵依靠旋转叶轮对液体的作用把原动机的机械能传递给液体。由于离心泵的作用，液体从叶轮进口流向出口的过程中，其速度能和压力能都得到增加，被叶轮排出的液体经过压出室，大部分速度能转换成压力能，然后沿排出管路输送出去，这时，叶轮进口处因液体的排出而形成真空或低压，吸水池中的液体在液面压力（大气压）的作用下，被压入叶轮的进口，于是，旋转着的叶轮就连续不断地吸入和排出液体。,离心泵的工作原理,主要工作部件是叶轮和泵壳。叶轮通常是由57个弧形叶片和前、后圆形盖板所构成。 叶轮用键和螺母固定在泵轴的一端。固定叶轮用的螺母通常采用左旋螺纹，以防反复起动因惯性而松动。
8、轴的另一端穿过填料箱伸出泵壳，由原动机带动。泵壳呈螺线形，亦称螺壳或蜗壳。,悬臂式单级离心泵,离心泵的工作原理,充满在泵中的液体随叶轮回转，产生离心力，向四周甩出 在叶轮中心形成低压，液体便在液面压力作用下被吸进叶轮。 从叶轮流出的液体，压力和速度增大。 蜗壳-汇聚并导流。扩压管A增大，流速降低，大部分动能变为压力能，然后排出。 叶轮不停回转，吸排就连续地进行 液体通过泵时所增加的能量，是原动机通过叶轮对液体作功的结果。,离心泵的结构,离心泵主要由泵体、叶轮、密封环、旋转轴、轴封箱等部件组成,有些离心泵还装有导轮、诱导轮、平衡盘等。 1、泵体:即泵的壳体,包括吸入室和压液室。 (1).吸入室:
9、它的作用是使液体均匀地流进叶轮。 (2).压液室:它的作用是收集液体,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。压液室有蜗壳和导轮两种形式。蜗壳因流道做成螺旋形而得名。液体沿螺旋线流动,随着流道截面的增大而降低速度,使动能变成压力能。,导轮常见于分段多级泵,为了使结构简单紧凑,在一级叶轮和次级叶轮之间的能量转换采用导轮,液体沿导轮规定的流道流至次级叶轮的入口。 导轮的作用： 1）减小叶轮抛出的高能流体对泵壳的撞击。 2）均匀而缓慢地将动能转化为静压能。,叶轮:它是离心泵内传递能量给液体的唯一元件, 泵通过它使机械能变成了液体的压力能,使液体的压力提高。叶轮
10、用键固定于轴上，随轴由原动机带动旋转,通过叶片把原动机的能量传给液体。 按照液体流入叶轮的通道分类，可分为：单吸叶轮（在叶轮的一侧有一个入口）和双吸叶轮（液体从叶轮的两侧对称地流到叶轮流道中）。 按照液体相对于旋转轴线的主要流动方向分类，叶轮可分为：径流式叶轮、轴流式叶轮和混流式叶轮。 按照叶轮的结构形式分类，可分为闭式叶轮、开式叶轮和半开式叶轮。闭式叶轮由若干叶片和它们两侧的轮盖和轮盘组成，相邻的两个叶片和轮盖、轮盘所围成的空间即为液体的流道；开式叶轮，只有叶片，没有轮盖和轮盘；半开式叶轮，只在叶片的一侧有轮盘。,轴:它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
11、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。 密封环（口环）：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，减少泄漏。,轴套：轴套是用来保护泵轴的，使之不受腐蚀和磨损。必要时，轴套可以更换。 轴封: 泵轴和前后端盖间的填料函装置简称为轴封，主要防止泵中的液体泄漏和空气进入泵中，以达到密封和防止进气引起泵气蚀的目的。 轴封的形式一般有三种：即带有骨架的橡胶密封、填料密封和机械密封。
12、填料密封主要由填料套、填料环、填料、压盖组成。 优点：结构简单；造价低。 缺点：使用寿命短；能量损失大；有泄露。 机械密封主要由传动螺钉、传动座、弹簧、推环、动环密封圈、动环、静环、静环密封圈、防转销等部件组成。 优点：液体泄露量小；使用寿命长；能耗低；结构紧凑。 缺点：零件加工要求高；成本高；装卸及更换零件不便,轴向力的平衡装置 （1）轴向力的产生原因 a叶轮前后两侧因流体压力分布情况不同(轮盖侧压力低,轮盘压力高)引起的轴向力A1,其方向为自叶轮背侧指向叶轮入口。 b.流体流入和流出叶轮的方向和速度不同而产生的动反力A2,其方向与A1相反,所以总轴向力A=A1-A2,方向一般与A1相同(一
13、般A2较小)。,（2）.轴向力的平衡 A.采用双吸式叶轮:叶轮两侧对称,流体从两端吸入,轴向力自动抵消而达到平衡。 B.开平衡孔或装平衡管 a:在叶轮轮盘上相对于吸入口处开几个平衡孔。b:为避免开平衡孔后,因主流受扰动而增加水力损失,可设平衡管代替平衡孔,即采用一小管引入口压力至轮盘背侧。,c:采用平衡叶片:在叶轮盘背面铸几条径向筋片,筋片带动叶轮背面间隙内的流体加速旋转,增大离心力, 从而使叶轮背面压力显著降低。 C.利用止推轴承承受轴向力。一般小型的单吸泵中止推轴承可以承受全部的轴向力，防止泵轴窜动。 （3）.多级离心泵轴向力的平衡: a.同单级离心泵方法相同 b.对称布置叶轮 c.采用平
14、衡鼓,部分平衡轴向力。 d.采用自动平衡盘,全部自动平衡轴向力。,（3）.多级离心泵轴向力的平衡: a.同单级离心泵方法相同 b.对称布置叶轮 c.采用平衡鼓,部分平衡轴向力。 d.采用自动平衡盘,全部自动平衡轴向力。,离心泵操作规程,离心泵的启动、运行和停机,一、离心泵启动前的准备工作,检查泵与电机（或蒸汽透平）的基础螺栓是否牢固 手动盘车，检查是否有卡、涩或不正常声响等现象存在 检查润滑油位是否处于正常位置（油标的1/22/3处）观察润滑油色泽和透明程度是否正常，若出现乳化、发泡等应全部更换； 全部开启泵冷却水阀门，确保冷却水适量、畅通； 检查泵进出口阀门是否正常灵活，压力表、温度计等是否
15、完好并投用； 以上检查均正常，若设备为新安装或电机曾经过检修还应点动检查旋转方向是否正确。,二、离心泵的启动,1、确认泵出口阀门完全关闭。 2、暖泵：打开泵出口旁通阀，让少量热流体进入泵内，进行缓慢预热，以防止因温度剧烈变化而引起热力冲击。 3、开启泵进口阀，打开泵排气阀灌泵，直至排气口无气体排出后关闭排气阀； 4、按下启动按钮，启动电机带动泵运转，并注意有无异常声响； 5、待运转正常后，慢开泵出口调节阀门，并据需要调节泵出口压力。,三、离心泵的运行,运行中注意检查有无机械磨擦、撞击等异常声响 经查检查电机轴承等温度，轴承温度一般不可超过60；最高不超过85 。 泵运转过程中不得有剧烈振动；
16、检查泵的进出口压力、流量以及电机电流等参数是否正常； 按照有关规定认真作好泵运行记录。,四、停泵的操作,关闭泵出口阀，打开出口排空阀，按下电机停机按钮，停止电机运行（或停蒸汽透平）； 关闭泵进口阀；按要求定期盘车。 进行全面检查，按要求作好停机记录。 按要求定期盘车检查。,离心泵的故障处理,屏蔽电泵操作规程,1、屏蔽电泵的结构 屏蔽电泵是电动机和泵构成一体，定子的内表面与转子外表面装有非磁性的耐腐蚀金属薄板做成的屏蔽套和转子屏蔽套。另外，在各自的侧面用耐腐蚀的金属厚板与它们焊接密封起来，与输送介质完全隔离开，使定子铁芯和转子铁芯不受侵蚀。,屏蔽电泵的试运转,屏蔽泵在安装完成或经过检修后，使用前均应按以下程序进行试运： 1.电流继电器的设定 屏蔽电泵的额定电流比普通电机的额定电流稍大一些，所以应把电流设定值设定在不致于误动作的范围内比较低的数值上，一般按以下大致标准来设定。 电压、负荷变化较小时 1.1倍 电压、负荷变化较大时 1.25倍,2.充液与排污,按以下程序进行充液和排污 2.1.关闭泵出口阀门。 2.2.开启泵进口阀门
