培训幻灯片设备基本知识—泵

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1、1,设备基本知识泵,2,泵的概述,1、泵是输送液体并提高液体压力的机器。 2、泵分为化工用泵、水泵。 3、化工用泵的要求 （1）适应化工工艺要求运行可靠。 （2）耐腐蚀，耐磨损。 （3）满足无泄漏要求。 （4）耐高温或耐低温并能有效连续工作。,3,泵的分类,4,现场常用泵,普通离心泵 自吸泵 隔膜泵 屏蔽泵 磁力泵 高速泵 齿轮泵 螺杆泵,5,离心泵原理及应用,离心泵工作原理 离心泵主要参数 离心泵构造,6,1. 离心泵工作原理,1.1 离心泵工作原理 离心泵：利用叶轮旋转时所产生的离心力的作用来输送液体的泵。 工作过程： 驱动机通过泵轴带动叶轮旋转产生离心力,在离心力作用下,液体沿叶片流道被

2、甩向叶轮出口,液体经蜗壳收集送入排出管。液体从叶轮获得能量,使压力能和速度能均增加,并依靠此能量将液体输送到工作地点。 在液体被甩向叶轮出口的同时,叶轮入口中心处形成了低压,在吸液罐和叶轮中心处的液体之间就产生了压差,吸液罐中的液体在这个压差作用下,不断地经吸入管路及泵的吸入室进入叶轮中。,7,1. 离心泵工作原理,1.2 离心泵工作流程：,8,1. 离心泵工作原理,1.3 离心泵工作动画演示,9,1. 离心泵工作原理,1.4 离心泵的气蚀 1.4.1 汽蚀定义 所谓的汽蚀是指：离心泵启动时，若泵内存在空气，由于空气的密度很低，旋转后产生的离心力很小，因而叶轮中心区所形成的低压不足以将液位低于

3、泵进口的液体吸入泵内，不能输送流体的现象。 注意：离心泵启动前一定要向泵壳内充满水以后，方可启动，否则将造成泵体发热，震动，出水量减少，对水泵造成损坏（简称“汽蚀”）造成设备事故！,10,1. 离心泵工作原理,1.4.2 汽蚀的后果 1、汽蚀使过流部件被剥蚀破坏 通常离心泵受汽蚀破坏的部位，先在叶片入口附近，继而延至叶轮出口。起初是金属表面出现麻点，继而表面呈现槽沟状、蜂窝状、鱼鳞状的裂痕，严重时造成叶片或叶轮前后盖板穿孔，甚至叶轮破裂，造成严重事故。因而汽蚀严重影响到泵的安全运行和使用寿命。 2、汽蚀使泵的性能下降 汽蚀使叶轮和流体之间的能量转换遭到严重的干扰，使泵的性能下降，严重时会使液流

4、中断无法工作。 3、汽蚀使泵产生噪音和振动 气泡溃灭时，液体互相撞击并撞击壁面，会产生各种频率的噪音。严重时可以听到泵内有“噼啪”的爆炸声，同时引起机组的振动。而机组的振动又进一步足使更多的汽泡产生和溃灭，如此互相激励，导致强烈的汽蚀共振，致使机组不得不停机，否则会遭到破坏。,11,1. 离心泵工作原理,1.4.3 离心泵产生汽蚀的原因 1、被输送的介质温度过高； 2、水池液位过低，有气体被吸入； 3、泵的安装高度过高； 4、流速和吸入管路上的阻力太大； 5、吸入管道、压兰(指不带液封的)密封不好，有空气进入。 6、流量过大，也就是说出口阀门开的太大,12,1. 离心泵工作原理,1.4.4 气

5、蚀的解决方案 清理进口管路的异物使进口畅通，或者增加管径的大小； 降低输送介质的温度； 降低安装高度； 重新选泵，或者对泵的某些部件进行改进，比如选用耐汽 蚀材料等等 6 使泵体内灌满液体或者在进口增加一缓冲罐就可以解决,13,1. 离心泵工作原理,1.5 离心泵的气缚 离心泵启动时，若泵内存有空气，由于空气密度很低，旋转后产生的离心力小，因而叶轮中心区所形成的低压不足以将储槽内的液体吸入泵内，虽启动离心泵也不能输送液体。此种现象称为气缚，表示离心泵无自吸能力，所以必须在启动前向壳内灌满液体。 如何防止离心泵的气缚现象？ 答：在启动前向壳内灌满液体。做好壳体的密封工作，灌水的阀门和莲蓬头不能漏

6、水密封性要好。,14,2. 离心泵主要工作参数,流量 Q 扬程 H 转速 n 功率 N 效率 气蚀余量（hr）,15,2. 离心泵主要工作参数,2.1 流量 即泵在单位时间内排出的液体量,通常用体积单位表示,符号Q,单位有m3/h,m3/s,l/s等, 体积流量Q ： m3/h m3/s L/s 质量流量m ： kg/h kg/s t/h m=Q 液体密度kg/m3。,用的较多,16,2. 离心泵主要工作参数,2.2 扬程 输送单位重量的液体从泵入口处(泵进口法兰)到泵出口处 (泵出口法兰),其能量的增值。 常用H表示,单位J/kg、m液柱。 （J=Nm） H是液体获得的能量，不是简单的排送高

7、度！,17,2. 离心泵主要工作参数,2.3 转速 泵的转速是泵每分钟旋转的次数,用n来表示。 单位：rpm，或r/s 一般离心泵转速970 rpm、1450 rpm、2950 rpm； 高速离心泵的转速可达 20000 rpm以上。,18,2. 离心泵主要工作参数,2.4 功率 单位时间内所做的功。 单位： 工程单位：1 kW=1000 W 有效功率Ne 单位时间内泵输送出去的液体有效能头。 KW 轴功率N： 泵轴输入的功率。,19,2. 离心泵主要工作参数,2.5 效率 用表示，是衡量泵的经济性的指标。 N：泵输入功率 （轴功率） Ne：液体得到功率（有效功率） 两者的差别在于损失，包括流

8、动损失、泄漏、机械摩擦等。,20,2. 离心泵主要工作参数,2.6 汽蚀余量 离心泵的汽蚀余量是表示泵的性能的主要参数,用符号hr表示,单位为米液柱。 有效汽蚀余量ha 液体流自吸液罐,经吸入管路到达泵吸入口后,所富余的高出汽化压力的那部分能头。用ha表示。 泵的必须汽蚀余量hr 液流从泵入口到叶轮内最低压力点K处的全部能量损失,用hr表示。 hahr 泵不汽蚀 ha=hr 泵开始汽蚀 hahr 泵严重汽蚀,21,3. 离心泵主要零部件,叶轮 泵体 轴 轴承 轴封 轴承箱 变速箱,22,3. 离心泵主要零部件,23,3. 离心泵主要零部件,24,3. 离心泵主要零部件,3.1 叶轮 它是离心泵

9、内传递能量给液体的唯一元件,叶轮用键固定于轴上，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。 叶轮的作用是将原动机的机械能直接传给液体，以增加液体的静压能和动能(主要增加静压能)。 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。,25,3. 离心泵主要零部件,3.1 叶轮 叶轮有开式、半闭式和闭式三种，如图所示。 开式叶轮在叶片两侧无盖板，制造简单、清洗方便，适用于输送含有较大量悬浮物的物料，效率较低，输送的液体压力不高；半闭式叶轮在吸入口一侧无盖板，而在另一侧有盖板，适用于输送易沉淀或含有颗粒的物料，效率也较

10、低；闭式叶轮在叶轮在叶片两侧有前后盖板，效率高，适用于输送不含杂质的清洁液体。一般的离心泵叶轮多为此类。,26,3. 离心泵主要零部件,3.2 泵体 泵体即泵的壳体,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。,27,3. 离心泵主要零部件,3.3 轴 轴是传递机械能的重要零件,原动机的扭矩通过它传递给叶轮。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、

11、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。 泵轴属阶梯轴类零件，一般情况下为一整体。但在防腐泵中，由于不锈钢的价格较高，有时采用组合件。接触介质的部分用不锈钢，安装轴承及联轴器的部分用优质碳素结构钢，不锈钢与碳钢之间可以采用承插连接或过盈配合连接。由于泵轴用于传递动力，且高速旋转，在输送清水等无腐蚀性介质的泵中，一般用45#钢制造，并且进行调质处理。在输送盐溶液等弱腐蚀性介质的泵中，泵轴材料用40Cr，且调质处理。在防腐蚀泵中，即输送酸、碱等强腐蚀性介质的泵中，泵轴材质一般为1Crl8Ni9或1Crl8Ni9Ti等不锈钢。,28,3. 离心泵主要零部件,3.4 轴承 轴承起支承转子

12、重量和承受力的作用。离心泵上多使用滚动轴承，其外圈与轴承座孔采用基轴制，内圈与转轴采用基孔制，配合类别国家标准有推荐值，可按具体情况选用。轴承一般用润滑脂和润滑油润滑,29,3. 离心泵主要零部件,3.5 轴封 由于泵轴转动而泵壳固定不动，在轴和泵壳的接触处必然有一定间隙。为避免泵内高压液体沿间隙漏出，或防止外界空气从相反方向进入泵内，必须设置轴封装置。 轴封作用：轴封装置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：即带有骨架的橡胶密封、填料密封和机械密封。目前常采用机械密封和填料密封两种形式。,30,3. 离心泵主要零部件,3.5.1 机械密封

13、1 机械密封的工作原理 机械密封是靠一对或数对垂直于轴作相对滑动的端面在流体压力和补偿机构的弹力（或磁力）作用下保持贴合并配以辅助密封而达到阻漏的轴封装置。 2 结构 常用机械密封结构如图所示。由静止环（静环）1、旋转环（动环）2、弹性元件3、弹簧座4、紧定螺钉5、旋转环辅助密封圈6和静止环辅助密封圈8等元件组成，防转销7固定在压盖9上以防止静止环转动。,31,3. 离心泵主要零部件,机械密封中一般有四个可能泄漏点A、B、C、D。密封点A在动环与 静环的接触面上，它主要靠泵内液体压力及弹簧力将动环压贴在静环上，防 止A点泄漏；但两环的接触面A上总会有少量液体泄漏，它可以形成液膜， 一方面可以阻

14、止泄漏，另一方面又可起润滑作用；为保证两环的端面贴合良 好，两端面必须平直光洁。它是机械密封装置 中的主密封，决定机械密封性能和寿命的关键。 密封点B在静环与静环座之间，属于静密封 点；用有弹性的O形(或V形)密封圈压于静环和 静环座之间，靠弹簧力使弹性密封圈变形而密 封。密封点C在动环与轴之间，此处也属静密 封，考虑到动环可以沿轴向窜动，可采用具有 弹性和自紧性的V形密封圈来密封。密封 点D在静环座与壳体之间，也是静密封， 可用密封圈或垫片作为密封元件。,图 非平衡型单端面机械密封 l一紧定螺钉；2一弹簧座；3弹簧；4推环； 5一动环密封圈；6一动环；7静环； 8静环密封圈；9防转销,32,

15、3. 离心泵主要零部件,3 机械密封要求 机械密封对密封端面的加工要求很高，同时为了使密封端面间保持必要的润滑液膜，必须严格腔制端面上的单位面积压力，压力过大，不易形成稳定的润滑液膜，会加速端面的磨损；压力过小，泄漏量增加。所以，要获得良好的密封性能又有足够寿命，在设计和安装机械密封时，一定要保证端面单位面积压力值在最适当的范围。,33,3. 离心泵主要零部件,3.5.2 填料密封 填料密封指依靠填料和轴(轴套)的外圆表面接触来实现密封的装置。它由填料箱(又称填料函)、填料、液封环、填料压盖和双头螺栓等组成，如图。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

16、成液封，并冷却润滑填料。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。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。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。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。对有毒、易燃、腐蚀及贵重液体，由于要求泄漏量较小或不准泄漏，常采用机械密封装置。,34,3. 离心泵主要零部件,3.6 轴承箱 （1）轴承箱作用 轴承箱则用来固定轴承，同时作为装载轴承润滑油的容器。 （2）轴承润滑 离心泵大部分采用滚动轴承，而滚动轴承的元件(滚动体、内外圈滚道及保持器)之间并非都是纯滚动的。由于在外负荷作用下零件产生弹性变形，除个别点外，接触面上均有相对滑动。滚动轴承各元件接触面积小，单位面积