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1、离心泵原理与操作离心泵原理与操作第1页，共45页，编辑于2022年，星期一离心泵原理及应用离心泵原理及应用离心泵工作原理离心泵工作原理离心泵主要参数离心泵主要参数离心泵构造离心泵构造第2页，共45页，编辑于2022年，星期一1.离心泵工作原理离心泵工作原理1 轴轴2 机封机封3 扩压管扩压管4 叶轮叶轮5 吸入室吸入室6 口环口环7 蜗壳蜗壳离心泵典型结构离心泵典型结构离心泵典型结构离心泵典型结构第3页，共45页，编辑于2022年，星期一1.离心泵工作原理离心泵工作原理1.11.1离心泵工作原理离心泵工作原理离心泵工作原理离心泵工作原理驱动机通过泵轴带动叶轮旋转产生离心力驱动机通过泵轴带动叶轮
2、旋转产生离心力,在离心力作用下在离心力作用下,液液体沿叶片流道被甩向叶轮出口体沿叶片流道被甩向叶轮出口,液体经蜗壳收集送入排出管。液体液体经蜗壳收集送入排出管。液体从叶轮获得能量从叶轮获得能量,使压力能和速度能均增加使压力能和速度能均增加,并依靠此能量将液体并依靠此能量将液体输送到工作地点。输送到工作地点。在液体被甩向叶轮出口的同时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叶轮入口中心处形成了低压,在吸在吸液罐和叶轮中心处的液体之间就产生了压差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吸液罐中的液体在这个压差作用下压差作用下,不断地经吸入管路及泵的吸入室进入叶轮中。
3、不断地经吸入管路及泵的吸入室进入叶轮中。第4页，共45页，编辑于2022年，星期一1.离心泵工作原理离心泵工作原理液体甩出，叶轮中心形成液体甩出，叶轮中心形成液体甩出，叶轮中心形成液体甩出，叶轮中心形成低压低压低压低压驱动机带动驱动机带动叶轮高速旋转叶轮高速旋转叶轮带动叶轮带动液体高速旋转液体高速旋转产生产生产生产生离心力离心力离心力离心力液体液体获得能量获得能量（压力能、（压力能、速度能增加）速度能增加）吸入罐与泵之间产生吸入罐与泵之间产生吸入罐与泵之间产生吸入罐与泵之间产生压差压差压差压差吸入液体，实现吸入液体，实现吸入液体，实现吸入液体，实现连续工作连续工作连续工作连续工作输送液体输送液
4、体输送液体输送液体1.21.2离心泵工作流程：离心泵工作流程：离心泵工作流程：离心泵工作流程：第5页，共45页，编辑于2022年，星期一1.离心泵工作原理离心泵工作原理1.31.3离心泵工作动画演示离心泵工作动画演示离心泵工作动画演示离心泵工作动画演示第6页，共45页，编辑于2022年，星期一1.4离心泵工作原理理论离心泵工作原理理论“等角速度旋转容器中液体相对平衡等角速度旋转容器中液体相对平衡”第7页，共45页，编辑于2022年，星期一1.4离心泵工作原理理论离心泵工作原理理论1.1.盛满液体容器中心开口盛满液体容器中心开口 r=0 z=0 p=p0第8页，共45页，编辑于2022年，星期一
5、1.4离心泵工作原理理论离心泵工作原理理论2.2.2.2.灌满液体边缘开口灌满液体边缘开口灌满液体边缘开口灌满液体边缘开口 r=R z=0 p=p0中间形成真中间形成真空度空度第9页，共45页，编辑于2022年，星期一1.离心泵工作原理离心泵工作原理1.51.5离心泵的气蚀离心泵的气蚀离心泵的气蚀离心泵的气蚀1.5.11.5.1汽蚀发生的机理汽蚀发生的机理汽蚀发生的机理汽蚀发生的机理离心泵运转时，流体的压力随着从泵入口到叶轮入口而下降，在叶片附近，液体压力最离心泵运转时，流体的压力随着从泵入口到叶轮入口而下降，在叶片附近，液体压力最低。此后，由于叶轮对液体做功，压力很快上升。当叶轮叶片入口附近
6、压力小于等于液体低。此后，由于叶轮对液体做功，压力很快上升。当叶轮叶片入口附近压力小于等于液体输送温度下的饱和蒸汽压力时，液体就汽化。同时，还可能有溶解在液体内的气体溢出，输送温度下的饱和蒸汽压力时，液体就汽化。同时，还可能有溶解在液体内的气体溢出，它们形成许多汽泡。当汽泡随液体流到叶道内压力较高处时，外面的液体压力高于汽泡内它们形成许多汽泡。当汽泡随液体流到叶道内压力较高处时，外面的液体压力高于汽泡内的汽化压力，则汽泡会凝结溃灭形成空穴。瞬间内周围的液体以极高的速度向空穴冲来，的汽化压力，则汽泡会凝结溃灭形成空穴。瞬间内周围的液体以极高的速度向空穴冲来，造成液体互相撞击，使局部的压力骤然剧增
7、（有的可达数百个大气压）。造成液体互相撞击，使局部的压力骤然剧增（有的可达数百个大气压）。这不仅阻碍流体的正常流动，更为严重的是，如果这些汽泡在叶轮壁面附近溃灭，则液这不仅阻碍流体的正常流动，更为严重的是，如果这些汽泡在叶轮壁面附近溃灭，则液体就像无数小弹头一样，连续地打击金属表面，其撞击频率很高（有的可达体就像无数小弹头一样，连续地打击金属表面，其撞击频率很高（有的可达20003000Hz20003000Hz），金属表面会因冲击疲劳而剥裂。若汽泡内夹杂某些活性气体（如氧气等），金属表面会因冲击疲劳而剥裂。若汽泡内夹杂某些活性气体（如氧气等），他们借助汽泡凝结时放出的能量（局部温度可达，他们借
8、助汽泡凝结时放出的能量（局部温度可达200300200300），还会形成热电偶并产生），还会形成热电偶并产生电解，对金属起电化学腐蚀作用，更加速了金属剥蚀的破坏速度。上述这种液体汽化、凝电解，对金属起电化学腐蚀作用，更加速了金属剥蚀的破坏速度。上述这种液体汽化、凝结、冲击，形成高压、高温、高频率的冲击载荷，造成金属材料的机械剥裂与电化学腐蚀结、冲击，形成高压、高温、高频率的冲击载荷，造成金属材料的机械剥裂与电化学腐蚀破坏的综合现象称为汽蚀。破坏的综合现象称为汽蚀。第10页，共45页，编辑于2022年，星期一1.离心泵工作原理离心泵工作原理1.5.21.5.2汽蚀的后果汽蚀的后果汽蚀的后果汽蚀的
9、后果汽蚀使过流部件被剥蚀破坏汽蚀使过流部件被剥蚀破坏汽蚀使过流部件被剥蚀破坏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、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，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。运行和使用寿命。汽蚀使泵的性能下降汽蚀使泵的性
10、能下降汽蚀使泵的性能下降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，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，严重时会使液流中断无法工作。严重时会使液流中断无法工作。第11页，共45页，编辑于2022年，星期一1.离心泵工作原理离心泵工作原理1.5.21.5.2汽蚀的后果汽蚀的后果汽蚀的后果汽蚀的后果汽蚀使泵产生噪音和振动汽蚀使泵产生噪音和振动汽蚀使泵产生噪音和振动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重时可以听到泵
11、内有“噼啪噼啪”的爆炸声，同时引起机组的振动。而机组的振的爆炸声，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。蚀共振，致使机组不得不停机，否则会遭到破坏。第12页，共45页，编辑于2022年，星期一1.离心泵工作原理离心泵工作原理1.5.31.5.3离心泵产生汽蚀的原因离心泵产生汽蚀的原因离心泵产生汽蚀的原因离心泵产生汽蚀的原因11、被输送的介质温度过高；、被输送的介质温度过高；22、水池液位过低，有气体被吸入；、水池液位过低，有气体被吸入；
12、33、泵的安装高度过高；、泵的安装高度过高；44、流速和吸入管路上的阻力太大；、流速和吸入管路上的阻力太大；55、吸入管道、压兰、吸入管道、压兰(指不带液封的指不带液封的)密封不好，有空气进入。密封不好，有空气进入。66、流量过大，也就是说出口阀门开的太大、流量过大，也就是说出口阀门开的太大第13页，共45页，编辑于2022年，星期一1.离心泵工作原理离心泵工作原理1.5.41.5.4气蚀的解决方案气蚀的解决方案气蚀的解决方案气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；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；降低输送介质的温度；降低安装高度；降
13、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 蚀材料等蚀材料等等等 66使泵体内灌满液体或者在进口增加一缓冲罐就可以解决使泵体内灌满液体或者在进口增加一缓冲罐就可以解决 第14页，共45页，编辑于2022年，星期一2.离心泵主要工作参数：离心泵主要工作参数：流量流量QQ 扬程扬程HH 转速转速nn 功率功率NN 效率效率 气蚀余量（气蚀余量（hrhr）第15页，共45页，编辑于2022年，星期一2.离心泵主要工作参数：离心泵主要工作参数：2.12.1流量流量流量流量即泵在单位时间内排出的液体量即泵在单位时间内排出的液体量,通常
14、用体积单位表示通常用体积单位表示,符号符号Q,Q,单位有单位有m3/h,m3/s,l/sm3/h,m3/s,l/s等等,体积流量体积流量QQ：m3/hm3/sL/sm3/hm3/sL/s 质量流量质量流量mm：kg/hkg/st/hkg/hkg/st/hm=Qm=Q液体密度液体密度kg/m3kg/m3。用的较多用的较多第16页，共45页，编辑于2022年，星期一2.离心泵主要工作参数：离心泵主要工作参数：2.22.2扬程扬程扬程扬程输送单位重量的液体从泵入口处输送单位重量的液体从泵入口处(泵进口法兰泵进口法兰)到泵出口处到泵出口处(泵出口法兰泵出口法兰),),其能量的增值。其能量的增值。常用常
15、用H H表示表示,单位单位J/kgJ/kg、mm液柱。液柱。（J=NmJ=Nm）第17页，共45页，编辑于2022年，星期一2.离心泵主要工作参数：离心泵主要工作参数：提高位高；提高位高；克服阻力；克服阻力；增加液体静压能和速度能增加液体静压能和速度能 H是液体获得的能量，不是简单的排送高度！是液体获得的能量，不是简单的排送高度！特别注意特别注意！HH由由能能量量方方程程可可以以看看出出m （1-1）第18页，共45页，编辑于2022年，星期一2.离心泵主要工作参数：离心泵主要工作参数：2.32.3转速转速转速转速泵的转速是泵每分钟旋转的次数泵的转速是泵每分钟旋转的次数,用用n n来表示。来表
16、示。单位：单位：rpmrpm，或，或r/sr/s一般离心泵转速一般离心泵转速970rpm970rpm、1450rpm1450rpm、2950rpm2950rpm；高速离心泵的转速可达高速离心泵的转速可达20000rpm20000rpm以上。以上。第19页，共45页，编辑于2022年，星期一2.离心泵主要工作参数：离心泵主要工作参数：2.4功率功率单位时间内所做的功。单位时间内所做的功。单位：单位：工程单位：工程单位：1kW=1000W1kW=1000W 有效功率有效功率NeNe单位时间内泵输送出去的液体有效能头。单位时间内泵输送出去的液体有效能头。KWKW 轴功率轴功率N N：泵轴输入的功率。
17、泵轴输入的功率。第20页，共45页，编辑于2022年，星期一2.离心泵主要工作参数：离心泵主要工作参数：2.5效率效率用用 表示，是衡量泵的经济性的指标。表示，是衡量泵的经济性的指标。NN：泵输入功率：泵输入功率（轴功率）（轴功率）NeNe：液体得到功率（有效功率）：液体得到功率（有效功率）两者的差别在于损失，包括流动损失、泄漏、机械摩擦等。两者的差别在于损失，包括流动损失、泄漏、机械摩擦等。第21页，共45页，编辑于2022年，星期一2.离心泵主要工作参数：离心泵主要工作参数：2.62.6汽蚀余量汽蚀余量汽蚀余量汽蚀余量离心泵的汽蚀余量是表示泵的性能的主要参数离心泵的汽蚀余量是表示泵的性能的
18、主要参数,用符号用符号hrhr表示表示,单位为米液柱。单位为米液柱。有效汽蚀余量有效汽蚀余量有效汽蚀余量有效汽蚀余量液体流自吸液罐液体流自吸液罐,经吸入管路到达泵吸入口后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所富余的高出汽化压力的那部分能头。用头。用haha表示。表示。泵的必须汽蚀余量泵的必须汽蚀余量泵的必须汽蚀余量泵的必须汽蚀余量液流从泵入口到叶轮内最低压力点液流从泵入口到叶轮内最低压力点K K处的全部能量损失处的全部能量损失,用用hrhr表示。表示。第22页，共45页，编辑于2022年，星期一2.离心泵主要工作参数：离心泵主要工作参数：2.62.6汽蚀余量汽蚀余量汽蚀余量
19、汽蚀余量hrhr与与与与haha的区别和联系的区别和联系的区别和联系的区别和联系:hahrhahr泵不汽蚀泵不汽蚀ha=hrha=hr泵开始汽蚀泵开始汽蚀hahrha3000rpmN3000rpm时，油位在轴承最下时，油位在轴承最下部滚动体中心以下，但不低于滚部滚动体中心以下，但不低于滚动体下缘。动体下缘。N N150015003000rpm3000rpm时，油位在轴时，油位在轴承最下部滚动体中心以上，但不承最下部滚动体中心以上，但不得浸没滚动体上缘。得浸没滚动体上缘。N1500rpmN1500rpm时，油位在轴承最下部时，油位在轴承最下部滚动体的上缘或浸没滚动体滚动体的上缘或浸没滚动体。第3
20、8页，共45页，编辑于2022年，星期一3.离心泵结构离心泵结构3.5.43.5.4恒位油杯原理恒位油杯原理恒位油杯原理恒位油杯原理恒位油杯的作用是使轴承箱体内的恒位油杯的作用是使轴承箱体内的润滑油位保持恒定。润滑油位保持恒定。恒位油杯的结构简图如右所示，斜恒位油杯的结构简图如右所示，斜面的位置对恒位油杯非常关键，由此面的位置对恒位油杯非常关键，由此形成的工作油位点是正常工作状态时形成的工作油位点是正常工作状态时的油位。有的恒位油杯没有专门的气的油位。有的恒位油杯没有专门的气孔，但都要保证斜面以上部位与大气孔，但都要保证斜面以上部位与大气自由相通。自由相通。第39页，共45页，编辑于2022年
21、，星期一3.离心泵结构离心泵结构3.5.43.5.4恒位油杯原理恒位油杯原理恒位油杯原理恒位油杯原理下图为恒位油杯正常工作状态，理论设下图为恒位油杯正常工作状态，理论设计上工作油位点和设计油位是相同的，恒位计上工作油位点和设计油位是相同的，恒位油杯内初始油量一般保持在整个油杯的油杯内初始油量一般保持在整个油杯的2/32/3处。恒位油杯内液面高于轴承箱体内液面并处。恒位油杯内液面高于轴承箱体内液面并能保持一定高度的液位，是由于连通器的原能保持一定高度的液位，是由于连通器的原理，油杯内气体压力小于外界大气压力。理，油杯内气体压力小于外界大气压力。第40页，共45页，编辑于2022年，星期一3.离心
22、泵结构离心泵结构3.5.43.5.4恒位油杯原理恒位油杯原理恒位油杯原理恒位油杯原理右图为恒位油杯补油状态图。当轴承右图为恒位油杯补油状态图。当轴承箱体内的润滑油由于各种原因而损耗箱体内的润滑油由于各种原因而损耗后，箱体内油位下降，由于连通器原后，箱体内油位下降，由于连通器原理，恒位油杯斜面处的油位降低到工理，恒位油杯斜面处的油位降低到工作油位点以下，导致恒位油杯内油液作油位点以下，导致恒位油杯内油液的压力平衡被破坏，润滑油从恒位油的压力平衡被破坏，润滑油从恒位油杯内流出并进入轴承箱体，外界气体杯内流出并进入轴承箱体，外界气体在大气压力作用下通过斜面的上端进在大气压力作用下通过斜面的上端进入恒
23、位油杯，直到润滑油液面恢复到入恒位油杯，直到润滑油液面恢复到工作油位点时，补油结束。工作油位点时，补油结束。第41页，共45页，编辑于2022年，星期一4.离心泵操作离心泵操作4.14.1启动前准备工作启动前准备工作启动前准备工作启动前准备工作（1 1）检查泵及出、入口管线的各部件，如阀门、法兰、地脚螺检查泵及出、入口管线的各部件，如阀门、法兰、地脚螺钉、联轴器、温度计和压力表等，看是否正常好用钉、联轴器、温度计和压力表等，看是否正常好用（2 2）给轴承箱内加油，油面应在油标的）给轴承箱内加油，油面应在油标的1/22/31/22/3处。处。（3 3）盘车，检查泵的转动情况，是否有不正常的声音。
24、）盘车，检查泵的转动情况，是否有不正常的声音。（4 4）打开轴承及盘根的冷却水。）打开轴承及盘根的冷却水。（5 5）打开压力表阀。）打开压力表阀。（6 6）打开泵的入口阀，排除泵内存气，使泵内允满液体。）打开泵的入口阀，排除泵内存气，使泵内允满液体。（7 7）具有密封油系统的泵，风将密封油加够，并进行循环。）具有密封油系统的泵，风将密封油加够，并进行循环。（8 8）检查好泵的安全设施）检查好泵的安全设施(对轮防护掣，接地线等对轮防护掣，接地线等)（9 9）开动高压电机时要与电工联系送电。）开动高压电机时要与电工联系送电。第42页，共45页，编辑于2022年，星期一4.离心泵操作离心泵操作4.2
25、4.2离心泵的正常操作和维护离心泵的正常操作和维护离心泵的正常操作和维护离心泵的正常操作和维护1 1、待一切准备工作就绪后，起动泵。系启动时应注意旋转方向、待一切准备工作就绪后，起动泵。系启动时应注意旋转方向(如不对，立即如不对，立即改正改正)，同时注意电机电流变化，不允许超过规定。待电流、转数和压力达，同时注意电机电流变化，不允许超过规定。待电流、转数和压力达到正常，密封也不漏，再慢慢打开泵的出口阀。要注意不要使泵在出口阀关到正常，密封也不漏，再慢慢打开泵的出口阀。要注意不要使泵在出口阀关闭状态下长时间运转，一般不超过三分钟。否则，泵中液体循环温度升高，闭状态下长时间运转，一般不超过三分钟。
26、否则，泵中液体循环温度升高，易生气泡，使泵抽空。易生气泡，使泵抽空。2 2、泵的流量用出口阀控制。切忌，不能用入口阀来调节流量。、泵的流量用出口阀控制。切忌，不能用入口阀来调节流量。3 3、泵正常远行时，要不断检金泵出口压力、流量、电流等，不允许超过规定指标。、泵正常远行时，要不断检金泵出口压力、流量、电流等，不允许超过规定指标。4 4、轴承温度不应高于、轴承温度不应高于6565，电机温度不应高于，电机温度不应高于7070。5 5、密封油压力应高于泵的进口压力、密封油压力应高于泵的进口压力49.0598.149.0598.1千帕。千帕。6 6、经常检查冷却水畅通信况。、经常检查冷却水畅通信况。
27、7 7、经常检查润滑泊标尺，保持规定油面。、经常检查润滑泊标尺，保持规定油面。8 8、检查泵运转中有无杂音、震动及泄漏等发现有异常，应查明原因，及时消除。、检查泵运转中有无杂音、震动及泄漏等发现有异常，应查明原因，及时消除。9 9、定期更换润滑油和润滑脂。、定期更换润滑油和润滑脂。第43页，共45页，编辑于2022年，星期一4.离心泵操作离心泵操作4.3 4.3 4.3 4.3 离心泵停车离心泵停车离心泵停车离心泵停车 1 1、慢慢关闭出口阀门。避免停泵后出口管线中的高压液体倒流、慢慢关闭出口阀门。避免停泵后出口管线中的高压液体倒流入离心泵泵体内，使叶轮高速反转而造成事故。入离心泵泵体内，使叶轮高速反转而造成事故。2 2、切断电源。、切断电源。3 3、关闭泵的入门阀。、关闭泵的入门阀。4 4、关掉压力表阀。、关掉压力表阀。5 5、冬季停泵后，要从泵壳和管线中放掉存水及其它易冻结液、冬季停泵后，要从泵壳和管线中放掉存水及其它易冻结液体，或给上少量冷却水流通，防止冻裂泵壳。体，或给上少量冷却水流通，防止冻裂泵壳。第44页，共45页，编辑于2022年，星期一离心泵原理及应用离心泵原理及应用谢谢！谢谢！第45页，共45页，编辑于2022年，星期一