《離心泵課件》word版

1、.離心泵的工作原理：離心泵是借助于葉輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)帶動(dòng)液體一起旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力，從而使液體獲得能量。泵中主要起作用的是葉輪，葉輪中的葉片強(qiáng)迫液體旋轉(zhuǎn)，液體在離心力的作用下向四周甩出。這種情況像轉(zhuǎn)動(dòng)雨傘，雨傘上的雨滴向四周甩出的情形相仿。泵內(nèi)的液體甩出去之后，新的液體在大氣壓力作用下進(jìn)到泵內(nèi)。如此，液體連續(xù)不斷的從泵內(nèi)流出。泵在開動(dòng)之前，應(yīng)先灌滿水，否則葉輪只是帶動(dòng)泵內(nèi)的空氣旋轉(zhuǎn)，因空氣的重度很小，由此產(chǎn)生的離心力甚小，無力把泵內(nèi)和管路內(nèi)的空氣全部排出，即不能在泵內(nèi)產(chǎn)生真空，因而水也就吸不上來。 圖1 離心泵工作原理圖1- 過濾網(wǎng) 2-吸入管路 3-泵 4-排出管路 Ms-真空表 Mt-壓力表

2、-吸水池 -排水池 Hsz-泵安裝高度 Hz-吸、排水池液面高度差 z2、z1-泵出、進(jìn)口到測(cè)量基準(zhǔn)面的距離一般常見的離心泵典型結(jié)構(gòu)如下1) 單級(jí)懸臂式離心泵（圖9）圖9單級(jí)懸臂式離心泵泵1軸；2軸封箱；3擴(kuò)壓管；4葉輪；5吸水室；6口環(huán)；7蝸殼（壓水室）這種泵的轉(zhuǎn)子，用位于一側(cè)的軸承支承，葉輪懸臂地裝在軸的一端。通常吸入口沿著軸向。排出口向上，根據(jù)要求也可以作成不同方位的組合。2) 單級(jí)雙吸離心泵（圖10）這種泵的葉輪是雙吸的，轉(zhuǎn)子用兩端的外軸承支承。吸入口和排出口的方向可以考慮各種不同的組合，但一般是水平吸入和水平推出。殼體是水平中開的，但也有單端蓋或雙端蓋式結(jié)構(gòu)。端蓋式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是在高溫

3、和高壓下，殼的變形小，檢修方便。 圖10 單級(jí)雙吸離心泵1下泵體；2上泵體；3葉輪；4軸；5口環(huán)；6軸套；7填料套；8填料；9液封圈；10水封管；11填料壓蓋；12軸套螺母；13固定螺釘；14軸承體；15軸承體蓋； 16單列向心球軸承；17圓螺母；18聯(lián)軸器部件；19軸承擋套；20軸承端蓋；21雙頭螺栓；22鍵3) 蝸殼式多級(jí)泵（圖11）這種泵采用螺旋形壓水室。液體通過級(jí)間過渡流道從前一級(jí)壓水室流到下一級(jí)吸水室。殼體是水平中開的，吸入口和排出口位于下泵體上，這樣不拆開管路即可拆開泵蓋(上泵體)，檢修泵的內(nèi)部，用于高溫時(shí)，下泵體多在過泵軸中心線的平面支承(中心支承式)，并且裝有導(dǎo)向鍵，以減小高溫

4、下的變形。葉輪對(duì)稱布置，自動(dòng)平衡軸向力。 圖11 蝸殼式多級(jí)泵4) 節(jié)段式多級(jí)泵(圖12)這種泵的結(jié)構(gòu)，是在各葉輪、中段的兩端，裝吸入蓋(前段)和排出蓋（后段），然后把這些零件用穿杠把緊。軸承裝在泵的兩端。葉輪按同一方向布置，用末級(jí)葉輪后的平衡盤平衡軸向力。 節(jié)段式多級(jí)泵離心泵的組成與構(gòu)造離心泵主要由葉輪、軸、吸入室、導(dǎo)葉、壓出室、軸承、密封裝置、軸向推力裝置等組成。離心泵的結(jié)構(gòu)形式雖多，但其工作原理相同，主要零件的作用和形狀也相似?，F(xiàn)分別表達(dá)如下：1) 葉輪葉輪是將原動(dòng)機(jī)輸入的機(jī)械能傳遞給液體并提高液體能量的零件，液體由葉輪中心進(jìn)入，由輪緣排出。葉輪的形式有封閉式、半開式和開式葉輪三種。封閉

5、式葉輪在葉片的兩側(cè)均有蓋板，面半開式葉輪只有后蓋板，開式葉輪沒有蓋板。半開式葉輪和開式葉輪一般很少采用。只在輸送含有雜質(zhì)的液體時(shí)，才采用。2）軸軸時(shí)傳遞動(dòng)力的主要部件，軸的材料一般選用碳鋼（35、45#），在功率高壓泵采用40Cr鋼。3）吸入室為了使液流均勻，并在損失最小的情況下進(jìn)入葉輪，離心泵在葉輪前都設(shè)有吸入室。4）導(dǎo)葉分段式多級(jí)離心泵都裝有導(dǎo)葉，導(dǎo)葉的作用是改變?nèi)~輪出口處高速液流的方向，并將液流均勻地輸入下一級(jí)葉輪入口處。5）壓出室在末級(jí)葉輪的出口處設(shè)置有壓出室，其作用是收集從葉輪流出的液體并將液體送至出口管。6）軸承軸承是支持離心泵轉(zhuǎn)子的部件，承受徑向或軸向負(fù)荷。離心泵的軸承一般分為滾

6、動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承兩大類?；瑒?dòng)軸承一般用在高轉(zhuǎn)速的大型離心泵上。7）密封裝置離心泵的轉(zhuǎn)軸通過泵殼處都有一定的間隙，為了防止向外泄漏，需進(jìn)行適當(dāng)?shù)拿芊狻＿@種密封稱為外密封裝置，常見的外密封裝置有填料密封、機(jī)械密封。此外，由開葉輪的出口壓力高于入口壓力，就有部分液流返回到葉輪入口處。為了減少這部分泄漏損失，在葉輪口環(huán)、導(dǎo)葉上均裝有密封環(huán)。這種密封叫內(nèi)密封裝置。A、 填料密封填料密封結(jié)構(gòu)如以下圖所示，它由填料盒、水封環(huán)、填料及填料壓蓋、緊固螺栓組成。填料壓入填料盒內(nèi)，對(duì)準(zhǔn)水封管口，放入水封環(huán)。水封管通入冷卻水，起潤滑和冷卻作用。填料的松緊由緊固螺栓和壓蓋調(diào)整，不宜太松也不宜太緊。圖2B、 機(jī)械密封機(jī)械

7、密封是靠兩個(gè)經(jīng)過精加工的端面（動(dòng)環(huán)、靜環(huán)）沿軸向緊密接觸來達(dá)到密封目的的，所以又稱為端面密封。機(jī)械密封在工作時(shí)，動(dòng)環(huán)和靜環(huán)之間應(yīng)通入冷動(dòng)水形成水膜，起冷卻和潤滑作用。因此，在泵起動(dòng)前應(yīng)先通水。8）軸向推力平衡裝置單面進(jìn)水的離心泵在運(yùn)行時(shí)，由于作用于葉輪兩側(cè)的壓力不等，產(chǎn)生了一個(gè)指向泵入口端并與軸平行的推力，這種推力就稱為軸向推力。多級(jí)高壓泵的軸向推力更大，使整個(gè)轉(zhuǎn)子壓向吸入側(cè)，對(duì)泵的運(yùn)行十分不利。因此必需采取措施平衡軸向力。A、 采用雙吸葉輪單級(jí)泵可采用雙吸葉輪來平衡軸向推力，因?yàn)槲雮?cè)對(duì)稱，兩側(cè)壓力差互相抵消，但由于制造質(zhì)量及兩側(cè)水流差異，還會(huì)有軸向推力，不可能完全達(dá)到平衡。最終需推力軸承來

8、承受余下的軸向推力。B、 采用葉輪對(duì)稱布置。在多級(jí)泵中，為了平衡軸向推力，將葉輪分別按“面對(duì)面或背靠背”方式排列在一根軸上。如以下圖所示：C、 采用平衡盤圖7平衡盤裝置多級(jí)泵中，多采用平衡盤來平衡軸向力。平穩(wěn)盤裝置如以下圖所示，它裝在泵的最末一級(jí)葉輪后面。用鍵固定于軸上，并用背帽壓緊。平衡盤后的空間用平衡管與泵的第一級(jí)葉輪吸入室相通，使之保持低壓。這樣在平衡盤兩側(cè)就會(huì)產(chǎn)生壓差，可起到平衡軸向力的作用。D、 裝設(shè)平衡鼓圖8平衡鼓是一個(gè)鼓形輪盤，它是裝置在多級(jí)泵的最后一級(jí)葉輪的后面，并與葉輪一同固定在轉(zhuǎn)軸上，如以下圖所示，平衡鼓與泵體間有一圓環(huán)形徑向間隙。高壓液體通過該間隙漏，壓力下降。通過平衡管

9、引入泵的入口，這樣在平衡鼓兩側(cè)形成一壓力差，由此產(chǎn)生平衡力來平衡軸向推力。離心泵的性能參數(shù)一、表征離心泵主要工作性能的參數(shù)有以下幾個(gè)：1） 流量流量是泵在單位時(shí)間內(nèi)輸送出去的液體量(體積或重量)。體積流量用Q表示。單位m³/h2） 揚(yáng)程泵的揚(yáng)程是泵所軸送的單位重量液體從泵進(jìn)口處(泵進(jìn)口法蘭)到泵出口處(泵出口法蘭)能量的增值。也就是單位重量液體通過泵獲得的有效能量單位是m3） 轉(zhuǎn)速泵的轉(zhuǎn)速，用n表示，是泵軸每分鐘旋轉(zhuǎn)的次數(shù)，單位是轉(zhuǎn)/分。4） 汽蝕余量泵的汽蝕余量，用表示。是表示泵汽蝕性能的主要參數(shù)。汽蝕余量指在泵入口處單位重量液體所具有的超過汽化壓力的富裕能量，單位：m常用NPSH

10、表示。 5） 功率和效率泵的功率通常指輸入功率，也就是原動(dòng)機(jī)傳到泵軸上的功率，故一般稱為軸功率，用N表示。、汽蝕現(xiàn)象與汽蝕的危害及防止措施一、汽蝕現(xiàn)象和汽蝕的原因汽蝕會(huì)損壞泵的葉輪、導(dǎo)葉和泵殼，使泵無法運(yùn)行。輸送的介質(zhì)溫度接近飽和狀態(tài)下的泵，如給水泵、凝泵等，更易發(fā)生汽蝕。因此，在這類泵的安裝和運(yùn)行中，要特別注意防止汽蝕的發(fā)生。離心泵和軸流泵在輸送液體時(shí)，在葉輪的入口處形成低壓區(qū)，如果這個(gè)地方的液體壓力等于或低于在該溫度下液體的汽化壓力，就會(huì)有蒸汽及溶解在液體中的氣體從液體中大量產(chǎn)生，形成許多蒸汽和氣體的混合氣泡。氣泡被液流帶到壓較高的區(qū)域時(shí)，氣泡受壓破裂而重新凝結(jié)，這時(shí)，液體的質(zhì)點(diǎn)從氣泡四周

11、向氣泡中心加速運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)互相撞擊，產(chǎn)生很高的局部壓力。這種壓力很大，可高達(dá)30Mpa以上，且頻率很高，可達(dá)60025000Hz。這種現(xiàn)象如果在金屬表面附近發(fā)生，則液體質(zhì)點(diǎn)就象無數(shù)小彈頭一樣，連續(xù)打擊在金屬表面上，使金屬表面硬化、脆化，產(chǎn)生局部疲勞現(xiàn)象。在金屬表面上，晶粒首先剝落，產(chǎn)生細(xì)小裂紋，裂紋的產(chǎn)生，又使應(yīng)力更加集中，加速晶粒的剝落速度，以致使葉輪表面出現(xiàn)麻點(diǎn)、蜂窩。這冰是汽蝕給葉輪造成的機(jī)械腐蝕。二、 汽蝕的危害性1） 泵的運(yùn)行工況惡化泵在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，如發(fā)生汽蝕，因液體中含有氣泡，故揚(yáng)程會(huì)略有下降。但由于氣泡數(shù)量不多，汽蝕區(qū)域較小，人們還不易覺察出汽蝕對(duì)泵正常運(yùn)行的影響。如汽蝕程度繼續(xù)增加，氣泡大量產(chǎn)生，即可發(fā)現(xiàn)泵的進(jìn)出口的壓力表計(jì)開始波動(dòng)，泵的響聲時(shí)重時(shí)輕，電機(jī)的電流時(shí)大時(shí)小。2） 發(fā)生水錘與振動(dòng)當(dāng)泵發(fā)生汽蝕時(shí)，由于氣泡 在液體壓力高的地方迅速縮小和消