離心式泵培訓(xùn)課件第一節(jié)泵基礎(chǔ)知識(shí)什么是泵？泵是一種水利轉(zhuǎn)換機(jī)械，從原動(dòng)機(jī)得到能量，它的一部分用于克服泵轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的阻力，大部分能量傳給了液體，使液體具有一定的壓能和速度能。泵的主要分類有哪些？泵的種類很多，對(duì)于原油長距離輸送管道生產(chǎn)和油庫工作中常用的泵，按其工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，主要可分為兩大類：葉片泵：主要是各種離心泵，它是依靠工作葉輪高速旋轉(zhuǎn)把機(jī)械能傳給液體，使液體比能增加。容積泵：常見的有往復(fù)泵、齒輪泵、螺桿泵等，它是依靠工作室容積間歇的變化，由往復(fù)運(yùn)動(dòng)或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的活塞、或轉(zhuǎn)子擠壓液體，使液體比能增加。（比能是每單位質(zhì)量所具有的能量）本章主要講解有關(guān)離心泵的知識(shí)。

第二節(jié)離心泵概況離心泵工作原理當(dāng)泵內(nèi)充滿液體時(shí)，由于葉輪的高速旋轉(zhuǎn)，在葉片之間的液體在離心力作用下不斷的從中心流向四周，甩出的液體流入泵殼，而后流入排出管，在離心泵從葉輪中心流向四周時(shí)，葉輪中心就形成了低壓區(qū)，在受外界大氣壓作用下的儲(chǔ)罐液體，便在此壓差下通過吸入管而進(jìn)入泵內(nèi)，補(bǔ)充被排出的液體，因此離心泵的葉輪不斷的旋轉(zhuǎn)，離心泵便不斷的吸入和排出液體。

除了葉輪的作用之外，螺旋形泵殼起的作用也是很重要的。從葉輪里獲得了能量的液體流出葉輪時(shí)具有較大的動(dòng)能，這些液體在螺旋形泵殼內(nèi)被收集起來，并在后面的擴(kuò)散管里把動(dòng)能變成壓力能。離心泵的分類1.按葉輪級(jí)數(shù)分單級(jí)泵：泵中只裝有一個(gè)葉輪。多級(jí)泵：同一泵軸裝有串聯(lián)的兩個(gè)以上的葉輪。2.按葉輪進(jìn)水方式分單吸泵：葉輪只有一個(gè)進(jìn)水口雙吸泵：葉輪兩側(cè)都有一個(gè)進(jìn)水口3.按工作壓力分低壓泵：壓力低于240米水柱中壓泵：壓力在240～600米水柱之間高壓泵：壓力在600～1800米水柱之間超高壓泵：壓力在1800米水柱以上4.按泵軸位置分臥式泵：泵軸位于水平位置。立式泵：泵軸位于垂直位置。5.按比轉(zhuǎn)數(shù)分低比轉(zhuǎn)數(shù)：50＜Ns＜80中比轉(zhuǎn)數(shù)：80＜Ns＜150高比轉(zhuǎn)數(shù)：150＜Ns＜3006.按泵殼結(jié)合縫形式分水平中開式泵：即在通過軸心線的水平面上開有結(jié)合縫。垂直結(jié)合面泵：即結(jié)合面與軸心線相垂直。7.按泵殼結(jié)構(gòu)分蝸殼泵：它具有螺旋線形狀的殼體，液體從葉輪甩出后，直接進(jìn)入泵殼的螺旋形流道，再進(jìn)入排出管線。透平泵:在葉輪外邊具有固定的導(dǎo)輪，液體自葉輪中流出后，先經(jīng)過導(dǎo)輪的導(dǎo)流，再流入蝸殼中二次升壓。離心泵的特點(diǎn)1.流量均勻，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，躁聲小。2.在大流量下泵的尺寸并不大，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊。3.性能調(diào)節(jié)方面，流量和壓力可在很寬范圍內(nèi)變化，只要改變出口閥開度就可以調(diào)節(jié)流量和壓力。4.轉(zhuǎn)數(shù)高，可以與電動(dòng)機(jī)、柴油機(jī)簡單的直接聯(lián)用。5.操作方便可靠，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，檢修維護(hù)方便。6.最高壓力取決于葉輪直徑和轉(zhuǎn)數(shù)，而不會(huì)超過這些參數(shù)所確定的一定值。7.由于離心泵沒有自吸能力，在一般情況下啟泵需灌泵。8.當(dāng)輸送液體粘度增加時(shí)，對(duì)泵的性能影響很大，這時(shí)泵的流量、壓力、吸入能力及效率都下降。離心泵的工作參數(shù)1.流量通常也稱排量。它是指輸油泵在單位時(shí)間內(nèi)排出液體的數(shù)量，可用體積流量和質(zhì)量流量兩種單位表示。流量的質(zhì)量單位和容量單位的換算如下：G=Q×ρ式中G—質(zhì)量流量，kg/sQ—體積流量，m3/sρ—液體密度，kg/m32.揚(yáng)程又稱壓頭,是指液體通過泵獲得能量的大小。揚(yáng)程通常用符號(hào)H表示，單位用米表示，雖然此時(shí)泵揚(yáng)程單位和高度單位相一致，但不可把泵的揚(yáng)程簡單的理解為液體被排送的的高度，因?yàn)楸玫膿P(yáng)程除了用來使液體提高位頭外，還要用其克服液體在輸送過程中阻力損失，即用來提高輸送液體的靜壓頭和速度頭等。揚(yáng)程H與壓力的換算關(guān)系為P=rH式中P—壓力，Par—油品重度，N/m3H—揚(yáng)程，m泵的揚(yáng)程與泵本身的葉輪的徑向尺寸有關(guān)，葉輪的半徑越大，其正常工作的揚(yáng)程越高。

3.轉(zhuǎn)速泵的轉(zhuǎn)速是指泵軸或葉輪每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)，通常用字母n表示。它的單位是r/min。泵的轉(zhuǎn)速是泵本身的重要工作參數(shù)，它的改變，可以直接影響泵的工作特性。因此，對(duì)于每一臺(tái)泵都有它本身的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速，我們通常把這個(gè)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速稱為額定轉(zhuǎn)速。泵在額定轉(zhuǎn)速下額定工況點(diǎn)處的排量稱泵的額定排量。額定工況點(diǎn)的揚(yáng)程為額定揚(yáng)程。4.功率泵在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)液體所作的功，稱為功率。用符號(hào)N表示，單位為瓦特（W）。泵的功率有：軸功率、有效功率和原動(dòng)機(jī)功率三種。N原=（1.1～1.2）×N軸通常泵銘牌上標(biāo)明的功率不是有效功率，而是指與泵配合的原動(dòng)機(jī)的功率，稱為配用功率。有些銘牌上標(biāo)明軸功率，它是指泵需要的功率。5.效率泵的功率大部分用于輸送液體，使一定量的液體增加了壓能，即所謂有效功率；而另一部分功率消耗在泵的軸與軸承及填料和葉輪與液體的摩擦上，以及液流阻力損失、漏失等各方面，這部分功率稱為損失功率。效率是衡量功率中有效程度的一個(gè)參數(shù)，用符號(hào)η并以百分比表示。η=η容×η機(jī)×η水1）容積損失由于泵的泄漏，泵的實(shí)際排出量總是小于吸入量，這種損失稱為容積損失，其大小可用容積效率來表示。2）機(jī)械損失葉輪在旋轉(zhuǎn)時(shí)，液體與葉輪表面、泵的其它零件之間所產(chǎn)生的摩擦損失，稱為機(jī)械損失。3）水力損失葉輪傳給液體的能量，其中有一部分沒有變成壓力能，這部分能量損失稱為水力損失。6.比轉(zhuǎn)數(shù)任何一臺(tái)泵，根據(jù)相似原理，可以利用比轉(zhuǎn)數(shù)N，按泵葉輪的幾何相似與動(dòng)力相似的原理對(duì)葉輪進(jìn)行分類。比轉(zhuǎn)數(shù)相同的泵即表示幾何形狀相似，液體在泵內(nèi)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力相似。表達(dá)式為

7.允許吸入高度泵的允許吸入高度也叫允許吸上真空度，表示離心泵能吸上液體的允許高度。一般用H允或Hs表示，單位為m。為了保證泵的正常工作，必須規(guī)定這一數(shù)值，以保證泵入口液體不汽化，不產(chǎn)生汽蝕現(xiàn)象。8.汽蝕泵在運(yùn)行過程中，可能發(fā)生汽化和氣體的凝縮，隨之而產(chǎn)生的水力現(xiàn)象，稱為泵的汽蝕。離心泵產(chǎn)生汽蝕的主要原因：1）吸入壓力降低，吸入高度過高，吸入管路阻力增大，處于高原大氣壓降低等因素；2）輸送液體粘度增大；3）輸送液體的溫度過高，液體的飽和蒸汽壓增大；（一定的溫度下，與同種物質(zhì)的液態(tài)(或固態(tài))處于平衡狀態(tài)的蒸氣所產(chǎn)生的壓強(qiáng)叫飽和蒸氣壓，它隨溫度升高而增加）4）液體在葉輪內(nèi)流動(dòng)方向急劇改變或流過突出處而使流速增大，造成泵內(nèi)局部壓力下降。

離心泵產(chǎn)生汽蝕的危害1）汽蝕可以產(chǎn)生很大的沖擊力，將使金屬零件的表面（葉輪或泵殼）產(chǎn)生凹陷或?qū)α慵鹌谛云茐模约皼_蝕的產(chǎn)生；2）由于低壓的形成，從液體中將析出氧氣和其它氣體。在受沖擊的地方產(chǎn)生化學(xué)腐蝕，在機(jī)械損失和化學(xué)腐蝕的作用下，加速了液體流通部分的破壞；3）汽蝕開始階段，由于發(fā)生的區(qū)域小，汽泡不多，不至影響泵運(yùn)行，泵的性能不會(huì)有大的改變。當(dāng)汽蝕達(dá)到一定程度時(shí)，會(huì)使泵的流量、壓力、效率下降，嚴(yán)重時(shí)斷流，吸不上液體，破壞了泵的正常工作；4）在很大的壓力沖擊下，可聽到泵內(nèi)很大的噪音，同時(shí)泵機(jī)組產(chǎn)生振動(dòng)。防止離心泵產(chǎn)生汽蝕的措施1）改善泵的吸入條件；2）改善泵的結(jié)構(gòu)；3）降低泵的轉(zhuǎn)速；4）降低泵的流量。離心泵的結(jié)構(gòu)1.泵殼1.1泵殼的作用1）將液體均勻地導(dǎo)入葉輪，并收集從葉輪高速流出的液體，送入下一級(jí)葉輪或?qū)虺隹冢?）實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換，變動(dòng)能為壓力能。1.2泵殼的形式1）蝸形泵殼通過螺線形流道使液流平緩地降低流速，以使大部分動(dòng)能轉(zhuǎn)為壓力能，同時(shí)起導(dǎo)向作用。2）有導(dǎo)輪的分段泵殼用于分段式多級(jí)泵。液流通過靠近葉輪外緣的導(dǎo)輪改變流向。2.轉(zhuǎn)子部分2.1葉輪葉輪是離心泵的主要零件。其主要由輪蓋、葉片、輪轂等組成。2.2轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸的作用是傳遞原動(dòng)機(jī)的動(dòng)力及帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)，并支承軸上各零部件的重量。2.3軸套軸套套裝在軸上，一般是圓柱形。軸套有兩種：一種是裝在葉輪與葉輪之間，主要起固定葉輪的作用；另一種是裝在軸兩頭密封處，防止軸磨損，起保護(hù)軸的作用。2.4軸與葉輪的裝配方法1）懸臂式把葉輪固定在軸的一端，并通過鍵或葉輪與軸的螺紋連接來傳遞扭矩。2）單梁式其葉輪固定在軸的中間，主要用平鍵來傳遞扭矩。3.密封部分3.1密封環(huán)用來防止液體從葉輪排出口通過葉輪和泵殼之間的間隙漏回吸入口，以提高容積效率；同時(shí)泵受葉輪與泵殼接縫處可能產(chǎn)生的機(jī)械摩擦，摩損后只換密封環(huán)而不必更換葉輪和泵殼。3.2盤根盒（填料箱）盤根盒位于泵殼與軸之間，用來防止泵內(nèi)液體沿軸漏出和外屆空氣進(jìn)入泵內(nèi)。3.3機(jī)械密封（端面密封）機(jī)械密封是依靠一個(gè)固定在軸上的動(dòng)環(huán)和一個(gè)固定在泵殼上的定環(huán)，兩環(huán)平端面間緊密接觸到密封的裝置。3.4機(jī)械密封與盤根盒區(qū)別優(yōu)點(diǎn)：1）可達(dá)到完全密封，在輸送有爆炸危險(xiǎn)和有毒物時(shí)能保證安全。2）容積損失和機(jī)械損失小，相應(yīng)地提高了效率。3）安裝面確定后，端面密封裝置能自動(dòng)調(diào)整，對(duì)操作與維護(hù)的要求不高。4）外廓尺寸小，特別是在高壓下更為顯著。缺點(diǎn)：制造精度高，在軸振動(dòng)時(shí)，會(huì)使工作情況惡化。4.平衡部分泵在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在其轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生一個(gè)方向與泵的軸心線相平行的軸向力。這個(gè)力很大，多級(jí)泵的軸向力更大。泵在工作之前，葉輪四周的液體壓力都一樣，因而不產(chǎn)生軸向推力。當(dāng)泵開始工作后，因壓出室內(nèi)產(chǎn)生了壓力，并且由于葉輪兩側(cè)在進(jìn)出口存在壓差，便產(chǎn)生了軸向力。除上述由于葉輪兩側(cè)壓力不等所形成的軸向力之外還有因反沖力引起的軸向力，因該力較小，所以在正常情況下可不考慮。平衡軸向力的方法很多，一般來說，單級(jí)泵不同多級(jí)泵。對(duì)于單級(jí)泵來說，平衡軸向力的方法主要有三種：平衡孔、平衡管、采用雙吸葉輪。前兩種方法的目的是使葉輪后的壓力等于葉輪前的壓力，從而使軸向推力平衡。

為了把葉輪后的壓力降下來，葉輪后蓋板還設(shè)有密封環(huán)，其直徑與前蓋板密封環(huán)直徑相等。后一方法是自身達(dá)到平衡?？v然如此，單級(jí)泵也不是百分之百的平衡，所以還采用止推軸承。對(duì)于多級(jí)泵來說，平衡軸向力的方法主要有兩種：葉輪對(duì)稱布置、采用平衡盤或平衡鼓輪。

5.軸承部分現(xiàn)代離心泵中，為了承受徑向負(fù)荷，