機(jī)泵維修鉗工培訓(xùn)教案

1、1 / 91機(jī)泵維修鉗工培訓(xùn)講義之離心泵第一章 離心泵的差不多原理和結(jié)構(gòu) 泵是輸送油、水等液體的機(jī)械。 ? 煉油廠各個裝置都裝 有許多臺泵 , 將油品等液體傳送于各設(shè)備之間。這些泵大多數(shù)差 不多上離心泵。 本章要緊介紹離心泵的差不多結(jié)構(gòu)、 工作原理及 日常操作、維修保養(yǎng)。第一節(jié) 離心泵的分類、結(jié)構(gòu)及要緊零部件一. 離心泵的分類1. 按液體吸入葉輪方式分 :(1)單吸式泵 : 如圖 1-1 所示，葉輪只有一側(cè)有吸入口 ,? 液體從葉輪的一面進(jìn)入葉輪。(2)雙吸式泵 : 如圖 1-2 所示，葉輪兩側(cè)都有吸入口 ,? 液 體從兩面進(jìn)入葉輪。2. 按葉輪級數(shù)分 :(1) 單級泵 : 只有一個葉輪。(2

2、) 多級泵 : 同一泵軸上裝有串聯(lián)的兩個以上葉輪。3. 按泵體形式分 :(1) 蝸殼泵 : 殼體呈螺旋線形狀 , 液體自葉輪甩出后 , 進(jìn)入螺 旋形的蝸室，再送入排出管線，如 Y 型泵。2 / 91(2) 雙蝸殼泵 : 葉輪排出側(cè)具有雙蝸室的殼體。(3) 筒式泵 : 整個泵內(nèi)殼裝在一外筒體內(nèi)的雙層殼體離心 泵。4. 此外 , 按泵輸送介質(zhì)不同可分為清水泵、 油泵、 耐腐蝕 泵等。二 . 離心泵的差不多構(gòu)成1. 概論: 一臺離心泵要緊由泵體、 葉輪、密封環(huán)、旋轉(zhuǎn)軸、 軸封箱等部件組成 , 有些離心泵還裝有導(dǎo)輪、 誘導(dǎo)輪、 平衡盤等。2. 泵體 : 即泵的殼體 , 包括吸入室和壓液室。(1). 吸

3、入室 : 它的作用是使液體均勻地流進(jìn)葉輪。(2). 壓液室 : 它的作用是收集液體 , 并把它送入下級葉輪或 導(dǎo)向排出管 , 與此同時降低液體的速度 ,使動能進(jìn)一步變成壓力 能。? 壓液室有蝸殼和導(dǎo)輪兩種形式。 蝸殼因流道做成螺旋形而 得名 ,? 液體沿螺旋線流淌 , 隨著流道截面的增大而降低速度 , 使動能變成壓力能 ; 導(dǎo)輪常見于分段多級泵 ,為了使結(jié)構(gòu)簡單緊 湊 ,? 在一級葉輪和次級葉輪之間的能量轉(zhuǎn)換采納導(dǎo)輪 , 液體沿 導(dǎo)輪規(guī)定的流道流至次級葉輪的入口。3. 轉(zhuǎn)子: 轉(zhuǎn)子包括泵軸、葉輪及其他附件。(1) 葉輪: 它是離心泵內(nèi)傳遞能量給液體的唯一元件 ,? 泵 通過它使機(jī)械能變成了液體

4、的壓力能 , 使液體的壓力提高。葉輪 用鍵固定于軸上，隨軸由原動機(jī)帶動旋轉(zhuǎn) , 通過葉片把原動機(jī)的 能量傳給液體。(2) 軸 : 它是傳遞機(jī)械能的重要零件 ,? 原動機(jī)的扭矩通過 它傳給葉輪 , 軸和葉輪及其它定位壓緊件組成轉(zhuǎn)子。3 / 91第二節(jié) 離心泵的工作原理及要緊工作參數(shù)一. 離心泵的工作原理1. 灌泵: 離心泵在啟動之前 , 泵內(nèi)應(yīng)灌滿液體 , 此過程稱 為灌泵。大伙兒是否注意到 , 抽水泵抽水前就有灌泵這一過程。在煉油廠 ,?離心泵同樣需要灌泵 , 只是多數(shù)都十分簡單 ,? 因為 泵的入口管線內(nèi)充滿著帶壓力的液體 , 只要打開進(jìn)口閥門就完成 了灌泵工作。2. 工作原理 :驅(qū)動機(jī) (

5、電機(jī))通過泵軸帶動葉輪旋轉(zhuǎn) , 葉輪的葉片驅(qū)使 液體一起旋轉(zhuǎn) , 因而產(chǎn)生離心力 , 在此離心力的作用下 , 液體沿葉 片流道被甩向葉輪出口 , 液體經(jīng)蝸殼收集送入排出管。液體從葉 輪獲得能量 ,?使壓力能和速度能均增加 , 并依靠此能量將液體 輸送到工作地點。當(dāng)一個葉輪不能使液體獲得足夠的能量時, 可用多個葉輪串聯(lián)或并聯(lián)起來對流體作功。在液體被甩向葉輪出口的同時 , 葉輪入口中心處形成了 低壓 ,?在吸液罐和葉輪中心處的液體之間就產(chǎn)生了壓差 , 吸液 罐中的液體在那個壓差作用下 , 不斷地經(jīng)吸入管路及泵的吸入室 進(jìn)入葉輪中。如此 ?,葉輪在旋轉(zhuǎn)過程中 , 一面不斷地吸入液 體 ,? 一面又不

6、斷地給吸入的液體以一定的能量 , 將液體排出 , 使 離心泵連續(xù)地工作。二. 離心泵的要緊工作參數(shù)1. 流量 : 即泵在單位時刻內(nèi)排出的液體量 , 通常用體積單 位表示，符號位 Q,單位有 m3/h,m3/s,l/s 等，當(dāng)用重量流量 G 表 示時,?其單位為 kgf/h,kgf/s等,G 與 Q 之間的關(guān)系4 / 91為:G=QX 丫（Y為輸送溫度下的液體?重度，單位為 kgf/m3）。2. 揚程: 輸送單位重量的液體從泵入口處 （泵進(jìn)口法蘭 ）到泵出口處（泵出口法蘭） ,其能量的增值，用 H 表示,單位為 kgf.m/kgf。在工程單位制中,揚程的單位常用 m（米）來表示,即 用被輸送液體

7、的米液柱高度表示。 盡管泵揚程單位與高度單位是 一樣的 , 但不應(yīng)把泵的揚程簡單 ?地理解成液體能夠排送的高度 因為泵的揚程不僅要用來使液體提高位頭 , 而且要用來克服液體 在輸送中的阻力 ,? 以及用來提高液體的靜壓頭和速度頭。 因此, 液體所能排送的高度總是小于總揚程H 的。？揚程與壓差的換算關(guān)系: P=YXH,離心泵的出口路都應(yīng)有壓力表 ,?揚程通過壓 力來顯示。3. 轉(zhuǎn)速:泵的轉(zhuǎn)速是泵每分鐘旋轉(zhuǎn)的次數(shù)，用 N 來表示。 電機(jī)轉(zhuǎn)速 ?N 一般在 2900 轉(zhuǎn)/分左右。4. 汽蝕余量 : 離心泵的汽蝕余量是表示泵的性能的要緊 參數(shù) ,?用符號 hr 表示 , 單位為米液柱。5. 功率與效率

8、:泵的輸入功率為軸功率 N,也確實是電動機(jī)的輸出功率。泵的輸出功率為有效功率Ne。 ? 泵的有效功率表示泵在單位時刻內(nèi)輸送出去的液體從泵中獲得的有效能量， 單位常用為 kgf.m/h,kw? 等。因為泵的揚程是單位重量液體從泵中獲得的有效能量， ? 因此揚程和重量流量的乘積 , 確實是單位 時刻內(nèi)從泵中輸出液體所獲得的有效能量。因而, 泵的有效功率5 / 91為:Ne=H.G=YX QXHO由于泵在工作時 ,泵內(nèi)存在各種損失 , 因此不可能將驅(qū)動機(jī)輸入的功率完全轉(zhuǎn)變成液體的有效功率。？軸功率和有效功率 之差為泵內(nèi)損失功率,損失功率的大小用泵的效率來衡量。泵的 效率n=Ne/N。第三節(jié) 離心泵的

9、汽蝕與吸入特性一. 汽蝕 :1. 汽蝕現(xiàn)象依照離心泵的工作原理可知 , 液流是在吸入罐壓力？Pa？和葉輪入口最低壓力 Pk 間形成的壓差 (Pa-Pk) 作用下流入葉輪 的,？如圖 1-3 所示, 則葉輪入口處壓力 Pk 越低, 吸入能力就越 大。但若 Pk降低到某極限值(目前多以液體在輸送溫度下的飽和 蒸汽壓力 Pt 為液體汽化壓力的臨界值)時,就會出現(xiàn)汽蝕現(xiàn)象。 汽蝕發(fā)生時 , 泵就會產(chǎn)生噪音和振動 , 并伴有流量 , 揚程和效率的 降低,有時甚至不能運轉(zhuǎn)。因此,離心泵在使用中特不要防止發(fā)生 汽蝕。2. 汽蝕的差不多過程 :當(dāng)離心泵葉輪入口處的液體壓力Pk 降低到小于或等于Pt 時, 液體

10、就汽化 ; 同時還可能有溶解在液體內(nèi)的氣體從液體中 逸出 ,?形成大量小氣泡。 ? 當(dāng)這些小汽泡隨液體流到葉輪流道 內(nèi)壓力高于臨6 / 91界值的區(qū)域時 , 由于氣泡內(nèi)是汽化壓力 Pt, 而不處 的液體壓力高于汽化壓力 , 則小氣泡在四周液體壓力作用下 , 便 會凝聚 , 潰滅。在葉輪內(nèi) , 當(dāng)產(chǎn)生的小氣泡重新凝聚 , 饋滅后 ,? 看起來 形成了一個空穴。這時 , 周圍的液體以極高的速度向那個空穴沖 來,? 液體質(zhì)點互相撞擊形成局部水力沖擊 , 使局部壓力可達(dá)數(shù) 百大氣壓。 汽泡越大 ,? 其凝聚潰滅時引起的局部水擊壓強(qiáng)越大。 ? 假如這些汽泡是在葉輪金屬表面附近潰滅 , 則液體質(zhì)點象許多

11、小彈頭一樣 , 連續(xù)打擊金屬表面 , 金屬表面專門快會因疲勞而剝 蝕。這種液體的汽化、凝聚、 ?沖出和對金屬剝蝕的綜合現(xiàn)象就 稱為 汽蝕 。3. 汽蝕會引起的嚴(yán)峻后果 :(1) 產(chǎn)生振動和噪音 : 汽泡潰滅時 , 液體質(zhì)點互相沖擊 , 就能 夠產(chǎn)生各種頻率范圍的噪音。在汽蝕嚴(yán)峻時 , 能夠聽到泵內(nèi)有 劈啪 的爆炸聲 , 同時, 機(jī)組會產(chǎn)生振動。(2) 對泵的工作性能有阻礙 : 當(dāng)汽蝕進(jìn)展到一定程度時 ,? 汽泡大量產(chǎn)生 , 會堵塞流道 , 使泵的流量、 揚程、效率等均明顯下 降。(3) 對流道的材質(zhì)會有破壞 : 要緊是在葉片入口附近金屬的疲勞剝蝕。4. 離心泵的吸入特性(1) 泵發(fā)生汽蝕的差不

12、多條件是 : 葉片入口處的最低液流壓 力Pkw該溫度下液體的飽和蒸汽壓Pt。如圖 1-3 所示，吸入罐液面壓力為 Pa, 泵入口法蘭斷面處的液體壓力為 Ps, 若 (Pa-Hg1-h)s, 液體就不斷地流進(jìn)泵的入口 (h 為吸入管路的水力 損失)。液體從泵入口 S?7 / 91處流到葉輪入口 0-0 斷面的過程中，沒 有能量加入，因此液體的壓力還會從 Ps 降低到 Po。但是,經(jīng)研究 發(fā)覺 ,0-0 斷面還不是葉輪內(nèi)液體壓力最低點 ,? 最低壓力點是在 葉片入口稍后的某一點 K 處。因此，要幸免發(fā)生汽蝕，應(yīng)該使 Pkt,? 即在泵入口處的液流具有的能頭除了要高出液體的汽化 壓力 Pt 外, 還

13、應(yīng)當(dāng)有一定的富余能頭 ,? 那個富余能頭適應(yīng)上稱 為有效汽蝕余量。液體從泵入口到葉輪內(nèi)最低壓力點K處所降低的能量 ,? 適應(yīng)上稱為泵的最小汽蝕余量。(2) 有效汽蝕余量 : 液體流自吸液罐 , 經(jīng)吸入管路到達(dá)泵吸入口后?,所富余的高出汽化壓力的那部分能頭。用 ha 表示。(3) 泵的必須汽蝕余量 : 液流從泵入口到葉輪內(nèi)最低壓力點K 處的全部能量損失,用 hr 表示。(4) hr 與 ha 的區(qū)不和聯(lián)系 :A. ha 的大小與泵裝置的操作條件有關(guān)(如吸液罐內(nèi)壓力、? 吸入管路的幾何安裝高度、阻力損失、液體性質(zhì)、溫度等 ),? 而與泵本身結(jié)構(gòu)無關(guān)。B. hr 的大小取決于泵的結(jié)構(gòu) ( 如吸入室與葉輪進(jìn)口的幾 何形狀 )以及泵的轉(zhuǎn)速和流量 ,而與吸入管路系統(tǒng)無 關(guān)。C. hr 的大小在一定程度上表示一臺泵本身抗汽蝕的性能,? 也是離心泵的一個重要參數(shù)。D. haM hr,表示液體到葉輪最低壓力點K 處時，其壓力還可高于液體的飽和蒸汽壓而不致汽化 , 因此就可不能發(fā)生汽 蝕。反8 / 91之，當(dāng) haAhr 泵不汽蝕ha=Ahr 泵開始汽蝕haAhr 泵嚴(yán)峻汽蝕(5) 關(guān)于一臺泵 , 為了保證其安全運行而不發(fā)生汽蝕 , 關(guān)于 泵的必須汽蝕余量還應(yīng)加一個安全裕量 , 一般取 0.5 米液柱。因 此, 泵的同意汽蝕余量為