《离心泵在化工生产中应用最为广泛》由会员分享，可在线阅读，更多相关《离心泵在化工生产中应用最为广泛（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、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失迎性）、体积小、结构简单、操作容易、流量均匀、故障少、寿命长、购置费和操作费均较低等突出优点。因而，本章将离心泵作为流体力学原理应用的典型实例加以重点介绍。一. 离心泵的基本结构和工作原理讨论离心泵的基本结构和工作原理，要紧紧扣住将动能有效转化为静压能这个主题来展开。（一）离心泵的基本结构 离心泵的基本部件是高速旋转的叶轮和固定的蜗牛形泵壳。具有若干个（通常为412个）后弯叶片的叶轮紧固于泵轴上，并随泵轴由电机驱动作高速旋转。叶轮是直接对泵内液体做功的部件，为离心泵的供能装置。泵壳中央的吸入口与吸入管路
2、相连接，吸入管路的底部装有单向底阀。泵壳侧旁的排出口与装有调节阀门的排出管路相连接。 （二）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。所以蜗形泵壳不仅是汇集由叶轮流出液体的部件，而且又是一个转能装置。当液体自叶轮中心甩向外周的同时，叶轮中心形成低压区，在贮槽液面与叶轮中心总势能差的作用下，致使液体被吸进叶轮中心。依靠叶轮的不断运转，
3、液体便连续地被吸入和排出。液体在离心泵中获得的机械能量最终表现为静压能的提高。 【动画】离心泵的基本结构和工作原理 需要强调指出的是，若在离心泵启动前没向泵壳内灌满被输送的液体，由于空气密度低，叶轮旋转后产生的离心力小，叶轮中心区不足以形成吸入贮槽内液体的低压，因而虽启动离心泵也不能输送液体。这表明离心泵无自吸能力，此现象称为气缚。吸入管路安装单向底阀是为了防止启动前灌入泵壳内的液体从壳内流出。空气从吸入管道进到泵壳中都会造成气缚。 （三）离心泵的叶轮和其它部件 1离心泵的叶轮 叶轮是离心泵的关键部件。 (1)按其机械结构可分为闭式、半闭式和开式三种。闭式叶轮适用于输送清洁液体；半闭式和开式叶
4、轮适用于输送含有固体颗粒的悬浮液，这类泵的效率低。 闭式和半闭式叶轮在运转时，离开叶轮的一部分高压液体可漏入叶轮与泵壳之间的空腔中，因叶轮前侧液体吸入口处压强低，故液体作用于叶轮前、后侧的压力不等，便产生了指向叶轮吸入口侧的轴向推力。该力推动叶轮向吸入口侧移动，引起叶轮和泵壳接触处的摩损，严重时造成泵的振动，破坏泵的正常操作。在叶轮后盖板上钻若干个小孔，可减少叶轮两侧的压力差，从而减轻了轴向推力的不利影响，但同时也降低了泵的效率。这些小孔称为平衡孔。 (2)按吸液方式不同可将叶轮分为单吸式与双吸式两种，单吸式叶轮结构简单，液体只能从一侧吸入。双吸式叶轮可同时从叶轮两侧对称地吸入液体，它不仅具有
5、较大的吸液能力，而且基本上消除了轴向推力。 (3)根据叶轮上叶片上的几何形状，可将叶片分为后弯、径向和前弯三种，由于后弯叶片有利于液体的动能转换为静压能，故而被广泛采用。 2离心泵的导轮 为了减少离开叶轮的液体直接进入泵壳时因冲击而引起的能量损失，在叶轮与泵壳之间有时装置一个固定不动而带有叶片的导轮。导轮中的叶片使进入泵壳的液体逐渐转向而且流道连续扩大，使部分动能有效地转换为静压能。多级离心泵通常均安装导轮。 蜗牛形的泵壳、叶轮上的后弯叶片及导轮均能提高动能向静压能的转化率，故均可视作转能装置。 3轴封装置 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
6、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。离心泵的轴封装置有填料函和机械（端面）密封。填料函是将泵轴穿过泵壳的环隙作成密封圈，于其中装入软填料（如浸油或涂石墨的石棉绳等）。机械密封是由一个装在转轴上的动环和另一固定在泵壳上的静环所构成。两环的端面借弹簧力互相贴紧而作相对转动，起到了密封的作用。机械密封适用于密封较高的场合，如输送酸、碱、易燃、易爆及有毒的液体。 本文针对在农业灌溉、市政供水、污水排放等许多作业中常用的离心泵，首先介绍其组成及工作原理，在此基础上，总结了一些常见的离心泵故障，并简要分析其可能的原因，同时有针对性的提出一些修理意见，文章最后提到了离心泵日常使用中主要
7、的注意事项。关键词： 离心泵 常见故障 维修 日常维护 离心泵是利用叶轮高速转动所产生的离心力来抽取液体或其他物料的，应用量大、面广1，如：农业灌溉、市政供水、电站循环水供给、城市污水处理等所使用的泵大部分都是离心泵。1. 离心泵的结构与工作原理1.1 离心泵的结构 离心泵的结构基本上可按轴的位置分为卧式和立式两大类，同时根据压出室型式、吸入方式可分为涡壳式和导叶式。离心泵组成比较简单，主要由四部分构成：原动机、叶轮、泵壳与轴封装置。原动机是离心泵的动力装置，一般通过联轴器传动或其他传动方式将其与泵体连接，提供动能；叶轮内一般有6-12片后弯曲的叶片，其主要作用是将原动机的机械能传给被输送的液
8、体；泵壳又称为蜗壳，是一个转能装置，同时汇集由叶轮抛出的液体；轴封装置是泵轴与泵壳之间的密封。其作用是防止高压液体从泵壳内沿轴的四周漏出或外界空气以向内进入泵壳 2。1.2 离心泵的工作原理 以常见水泵为例，启动前，泵壳内应先充满液体，启动后叶轮在电动机带动下高速旋转，当叶轮转动时，叶轮入口处水的压强降低，低于大气压，而沿着叶轮半径方向水的压强不断升高，远高于大气压，这样，在进水管内形成一定的吸力。在外界的大气压强下，低处的水推开进水阀门，沿进水管进入泵壳，又被叶轮甩进出水管。这样低处的水可被不断地抽往高处3。2. 离心泵的常见故障及修理建议 造成离心泵故障的原因多种多样，常见的有设备固有故障
9、、安装故障、运行故障和选型错误。如：泵不能正常启动、泵不出水或流量不足、泵振动与噪音、轴承发热、泵超功率、汽蚀等4。判断离心泵故障时，应该结合设备状态基本指标和丰富的维修经验进行诊断，以下介绍一些常见的故障。2.1 启动故障2.1.1 电机不能正常启动 如果是电动机作为原动装置，首先用手拨动电机散热风扇，看转动是否灵活：如果灵活，可能为启动电容失效或容量减小，当更换相同值的启动电容；如果转不动，说明转子被卡死，当清洗铁锈后加润滑油脂，或清除卡转子的异物3。2.1.2 水泵反向旋转 遇到此类情况多出现在第一次使用，此时应立即停机，如为电动机，应调换三相电源中任意两相，可使水泵旋转方向改变，若以柴
10、油机为动力，则应考虑皮带的连接方式。2.1.3 离心泵转动后不出水 如转动正常但不出水，可能的原因有1）吸入口被杂物堵塞，应清除后安装过滤装置；2）吸入管或仪表漏气，可能由焊缝漏气，管子有砂眼或裂缝，接合处垫圈密封不良等；3）吸水高度过高，应将之降低4）叶轮发生气蚀；5）注入泵的水量不够；6）泵内有空气，排空方法为关闭泵出口调节阀，打开回路阀；7）出水阻力太大，应检查水管长度或清洗出水管；8）水泵转速不够，应增加水泵转速2。2.2 运转故障2.2.1 流量不足或停止 可能的原因是：1）叶轮或进、出水管堵塞，应清洗叶轮或管路；2）密封环、叶轮磨损严重，应更换损坏的密封环或叶轮；3）泵轴转速低于规
11、定值，应把泵速调到规定值；4）底阀开启程度不够或逆止阀堵塞，应开打底阀或停车清理逆止阀；5）吸水管淹没深度不够，使泵内吸人空气；6）吸水管漏气；7）填料漏气；8）密封环磨损，应更换新密封环或将叶轮车圆，并配以加厚的密封环；9）叶轮磨损严重；10）水中含砂量过大，应增加过滤设施或避免开机。2.2.2 声音异常或振动过大 水泵在正常运行时，整个机组应平稳，声音应当正常。如果机组有杂音或异常振动，则往往是水泵故障的先兆，应立即停机检查，排除隐患。水泵机组振动的原因很复杂，从引发振动的起因看主要有机械、水力、电气等方面，从振动的机理看主要有加振力过大、刚度不足、和共振等。其原因可能有，机械方面：1）叶
12、轮平衡未校准，当即刻校正；2）泵轴与电动机轴不同心，当校正；3）基础不坚固，臂路支架不牢，或地脚螺栓松动；4）泵或电机的转子转动不平衡。水力方面：1）吸程过大，叶轮进口产生汽蚀；水流经过叶轮时在低压区出现气泡，到高压区汽泡溃灭，产生撞击引起振动，此时应降低泵的安装高度；2）泵在非设计点运行，流量过大或过小，会引起泵的压力变化或压力脉动；3）泵吸入异物，堵塞或损坏叶轮，应停机清理。4）进水池形状不合理、龙其是当几台水泵并联运行时，进水管路布置不当，出现漩涡使水泵吸入条件变坏。共振引起的振动，主要是转子的固有频率和水泵的转速一致时产生，应针对以上故障原因，做出判断后采取相应的办法解决。 2.2.3
13、 轴承过热 运行时，如果轴承烫手，应从以下几方面排查原因并进行处理：1）润滑油量不足，或油循环不良；2）润滑油质量差，杂质使轴承锈蚀、磨损和转动不灵活；3）轴承磨损严重；4）泵与电机不同心；5）轴承内圈与泵轴轴颈配合太松或太紧；6）用皮带传动时皮带太紧；7）受轴向推力太大，应逐一叶轮上的平衡孔的疏通3,5,6。2.2.4 泵耗用功率过大泵运行过程若出现电流表读数超常、电机发热，则有可能是泵超功率运行，可能的原因：1）泵内转动部份发生磨擦，如叶轮与密封环、叶轮与壳体；2）泵转速过高；3）输送液体的比重或粘度超过设计值；4）填料压得过紧或填料函体内不进水；5）轴承磨损或损坏；6）轴弯曲或轴线偏移；
14、7）泵运行偏离设计点在大流量下运行。3. 离心泵的日常维护3.1 离心泵使用的注意事项3.1.1开机前的准备 为确保水泵的安全运行，开机前应做必要的检查：先用手慢转联轴器或皮带轮，观察水泵转向是否正确、转动是否灵活、平稳，泵内有无杂物，轴承运转是否正常，皮带松紧是否合适；检查所有螺丝是否坚固；检查机组周围有无妨碍运转的杂物；检查吸水管淹没深度是否足够；有出水阀门的要关闭，以减少起动负荷，并注意起动后应及时打开阀门。3.1.2运行中的检查 开机后，应检查各种仪表是否工作正常、稳定，电流不应超过额定值。压力表指针应在设计范围；检查水泵出水量是否正常，检查机组各部分是否漏水；检查填料压紧程度，通常情
15、况下填料处宜有少量的泄漏（每分钟不超过1020滴），机械密封的泄漏量不宜大于10毫升/时（每分钟约3滴）；滚动轴承温度不应高于75；滑动轴承温度不应高于70。并注意有无异响、异常振动，出水量减少情况；及时调整进水管口淹没深度；经常清理拦污栅上的漂浮物；通过皮带传动的，还要注意皮带是否打滑。3.1.3 停机和停机后的注意事项 停机前应先关闭出水阀门再停机，以防发生水倒流，损害机件；每次停机后，应及时擦净泵体及管路的油渍，保持机组外表清洁，及时发现隐患；冬季停机后，应立即将水放净，以防冻裂泵体及内部零件；在使用季节结束后，要进行必要的维护7。3.2 离心泵的周期性检查 离心泵的周期检查一般可分为以下三种：1)日常检查，即使用中的检查，如上所述；2)月检查，在不拆卸零部件的情况下对设备外表进行清洗和小修，包括对轴承温度、轴封泄漏原因及电机绝缘情况等方面的检查；3)定期检修。包括更换轴封润滑油，检查泵和电机对中情况，检查轴套磨损情况，检查联轴器橡胶圈损坏情况，清洗机械密封、冷却液过滤器及泵过滤器，检查滑动部件磨损情况，检查接触液体的各部件损伤腐蚀情况8等。 4. 结束语以上针对离心泵在实际使用过程中的常见故障及排修方法仅做一简要总结，并提供了离心泵在日常使用过程中的注意事项，希望能够为大家的工作提供切实的便利。多级离心泵工作原理它的工作原理与地面离心泵一样，当电机
