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1、四、管路特性曲线和工况点管路特性曲线：液体通过管路时所需的压头与流量间的函数关系曲线。Hst-管路静压头 h-管路阻力滤器脏污、阀门关小、液体粘度变大，k变大，曲线变陡。管路静压头变化，曲线上下平移。离心泵特性曲线和管路特性曲线的交点称为泵的工况点。Q-H向下倾斜的泵具有稳定工况点。船舶辅机第3章 离心泵离心泵 Centrifugal Pump五、扬程和流量估算扬程估算公式：流量估算公式：K-系数(1-1.5)10-4n-转速(r/min)D2-叶轮外径(m)D0-泵吸口直径(inch)(1in25mm)问题：离心泵出口直径100mm，吸口直径125mm，叶轮外径300mm，额定流量约为()1
2、25m3/h涡壳泵在非设计工况及车削叶轮后效率变化小，高效率工作区宽，水力性能完善，但内表面不能加工，铸造精度和光洁度不宜保证。涡壳泵在非设计工况会产生不平衡径向力。单级泵多为涡壳泵，多级泵涡壳式和导轮式都有(3级以上的泵各级能量转换装置多为导轮式)。船舶辅机第3章 离心泵离心泵 Centrifugal Pump问题：1.设平衡盘的离心泵工作压力减小后平衡盘的(轴向、径向)间隙(增大、减小)。2.离心泵关小排出阀时，其轴向力(增大、减小)。3.离心泵开大旁通阀时，其轴向力(增大、减小)。船舶辅机第3章 离心泵离心泵 Centrifugal Pump(2)填料密封填料是由植物纤维、人造纤维、石棉
3、纤维等的编制物或以有色金属为基体，辅以浸渍材料或充填材料制成的绳状物，常见的是方形截面的石棉盘根。一般zs2 zs1，可见吸高越大，ha越小，断裂工况越向小流量方向移动，不发生汽蚀的流量范围越小。船舶辅机第3章 离心泵离心泵 Centrifugal Pump中、低ns的泵叶片流道窄长，气泡容易布满流道，扬程、效率急剧下降，特性曲线有明显断裂点。低ns的泵发生汽蚀后很容易断流。高ns的泵叶片流道短宽，达到断裂点之前有较长的一段扬程和效率逐渐下降的部分。船舶辅机第3章 离心泵离心泵 Centrifugal Pump四、防止汽蚀的措施容易发生汽蚀的泵(ha小)：1.输送高温液体的泵：锅炉给水泵、热水
4、循环泵2.流注吸高显著降低的泵：货油泵3.吸入液面真空度较大的泵：凝水泵预防措施：()提高ha；减小hr；用抗汽蚀材料制造叶轮，提高光洁度管理中的措施：()降低温度；减小吸高或增加流注高度；减小吸入阻力(清洗滤器)；关小排出阀(不能关小吸入阀)或降低转速减小流量。一、工况调节工况调节：改变泵的流量，即调节泵的工况点，通过改变泵的特性或管路特性。1.节流调节法2.回流调节法3.变速调节法4.汽蚀调节法1.节流调节法关小排出阀，泵流量减小，功率降低，效率降低，工作扬程增加，允许吸上真空度增大；原管路所利用的扬程为H1，H1-H1为关小排出阀的节流损失。特点：方法简单，经济性差，节流引起发热。泵特性
5、曲线平坦(ns小)且管路特性曲线平坦(阻力小)时，节流损失小。一般不用关小吸入阀的方法调节。船舶辅机第3章 离心泵离心泵 Centrifugal Pump2.回流调节法改变旁通回流阀的开度，调节主管路的流量的方法。不开旁通阀，A1(Q1,H1)。开旁通阀，同样扬程下，两并联管路流量相加：泵A(QA,HA)，主管路(Q3,HA)，回流管(Q4,HA)。关小回流阀，泵流量减小，主管路流量增加。特点：泵经济性差(管路流量减小时，泵流量和功率增加，用于回流)。泵流量增大，允许吸入真空度降低而实际吸入真空度增大，有可能汽蚀。一般用作辅助手段；回流管不宜通泵吸口，否则发热。3.变速调节法改变转速来改变泵的
6、特性的方法。若输送液体不变，改变转速前后满足相似三定律，并称为比例定律：将泵在不同转速下的特性曲线画在同一坐标图上，并将等效率点连成线，得到通用特性曲线。特点：经济性最好，不会引起汽蚀。但须配可变速原动机，初投资和控制成本高。船舶辅机第3章 离心泵离心泵 Centrifugal Pump4.汽蚀调节法使泵在稳定汽蚀状况下工作来调节流量的方法。凝水水位越低，流注吸高越小，有效汽蚀余量越小，断裂工况线左移，流量减小。要求：设计良好的管路特性；水位应在一定范围波动(设蓄水室)；设回流管以防水位过低。起动过程会经过不稳定汽蚀区，叶轮采用抗汽蚀材料制造；第1级叶轮小，汽泡易破裂。船舶辅机第3章 离心泵离
7、心泵 Centrifugal Pump二、并联、串联工作1.并联工作：为提高流量原则：扬程相等，流量相加若工况点落在KL段，泵2将向泵1倒灌，或泵1无排量引起发热，所以应采用同型号泵或扬程接近的泵并联。船舶辅机第3章 离心泵离心泵 Centrifugal Pump2.串联工作：为提高扬程原则：流量相等，扬程相加泵型号不一定相同，但额定流量应相近，否则效率低。三、叶轮切割如泵流量和压力超出需要，可切割叶轮外径，降低特性曲线，改变工况参数，节省功率。最大切割量有要求。中低ns叶轮等外径车削，也可把盖板车掉；高ns叶轮倾斜车削；导轮式泵不车削盖板。五、使用和检修1.使用(启动、运行、停车)(1)盘车
8、(2)润滑：采用润滑油Lub.Oil润滑，油环浸没15mm；采用润滑脂Grease润滑，润滑脂占轴承室容积1/21/3。500 Working hrs换油。轴承温升不超过35C，外表面温度不超过75C。(3)冷却：填料函水封管、水冷轴承、水冷机械轴封、平衡管或平衡盘的冷却管路通畅。(4)封闭起停：功率最低，对电网冲击最小。封闭运转时间不超过23min，否则发热。(5)转向：反转不能建立排压，检查电机接线。(6)避免干转：干转导致发热。自吸泵初次也引水，自带真空泵的应限制自吸时间。(7)防冻防锈：冬季长期停用放空，外露金属加工面涂防锈油。(1)叶轮Impeller：换新或修理Renew or R
9、epair2.检修修理方法：补焊Welding、打磨Polish、光车Lathing，静平衡试验Static Balance Test出现裂纹无法补焊；较多孔眼(腐蚀或汽蚀)；盖板或叶片变薄；安密封环处严重损坏。换新(2)泵轴Shaft：裂纹、磨损、弯曲严重时换新，弯曲不严重可校直Alignment。使用手动螺杆校直机使用铜棒打轴的凹部(3)泵体：出现裂纹，可通过敲击声、放大镜、煤油白粉法具体判断。可用钻止裂孔或焊补方法修理。焊补后应进行水压试验，为1.7倍最高工作压力(正常的水压试验压力为1.5倍)。(4)轴承：常用轴承形式：滚动轴承、滑动轴承、水润滑轴承。滚动轴承：最常用，如使用径向止推轴
10、承应背靠背安装。轴承内圈和轴过渡配合，轴承外圈和安装处为过渡配合或滑动配合。安装方法：A.轴承油浴加热到150C，装入轴(轴套)上冷却。轴轴承套管锤子B.使用工具装入，这种方法不推荐使用。水润滑轴承：功率损失小(1/6)，润滑膜温度低(1/2)，承载能力低。水润滑陶瓷轴承具有良好的耐磨性和耐腐蚀性，承载能力高，能适应固体颗粒，热传导性好；缺点是高脆性和抗冲击能力差。轴或轴套：通常是钢Steel或不锈钢Stainless Steel，水润滑轴瓦为橡胶或塑料。六、故障分析1.不能供液(一)真空表读数为零、排压表读数为零，试水考克放不出水，说明液体未进入泵内。(1)引水装置失灵。(2)吸入管或轴封漏
11、气。(3)吸入管露出液面。真空表读数很大(汽化)，排压表读数不高。(1)吸高太大或流注吸高太小或吸入液面真空度太大。(2)吸入管不通或流阻过大(滤器、阀)(3)液体温度过高(允许吸上真空度小)(二)液体进入泵内、封闭扬程小(1)叶轮松脱、淤塞、损坏。(2)转速太低、转向错误。液体进入泵内、封闭扬程正常(1)管路静压太大。(2)并联使用时另一台泵扬程过高。(3)排出阀未开。船舶辅机第3章 离心泵离心泵 Centrifugal Pump2.流量不足(一)泵的扬程特性曲线降低(1)转速低。(2)阻漏环磨损，内漏增加。(3)叶轮破损或淤塞。(4)吸入管或轴封漏气。(5)发生汽蚀现象。(二)管路的特性曲
12、线变陡或上移(1)管路静压(排出高度、排出液面压力)升高。(2)排出管阻力变大。3.电机过载(1)电压使电流而停车(表面过载)；频率则转速使轴功率，电流而停车。(2)摩擦功率增大：填料过紧、机械轴封安装不良、泵轴弯曲、对中不良、叶轮碰擦或轴承磨损。(3)液体粘度或密度。(4)双吸叶轮装反，变成前弯叶片，功率增大。电机设过电流保护设备，过载时自动停车。(5)电机本身问题：可脱开单独试验。(6)管路特性曲线变平或下降使流量，功率。4.振动、异常声音(1)运动件不平衡：泵轴、叶轮(腐蚀、磨损、淤塞)(2)部件擦碰：泵轴弯曲、轴承磨损，轴向推力平衡装置失效使叶轮轴向移动而接触泵壳。(3)泵基座不好：螺
13、栓松动、基座刚度不足与泵共振、基座下沉使轴线失中。(4)连轴节对中不良或管路安装不当导致泵轴失中。(一)机械方面原因(可结合温度查找原因)(5)电机振动，可脱开检查。(1)汽蚀现象：大流量、高吸入真空度时发生，频率高(60025000Hz)。消除方法：关小排出阀或降低转速来减小流量、降低液温、增大流注吸高。(2)喘振现象：驼峰形Q-H曲线的泵向压头较大且周期性发生变化的容器或含有空气的高阻力管路供液时发生，频率0.110Hz。(二)液体方面原因向压头较大且周期性发生变化的容器液位供液：变化，工况点在BCO变化，导致周期性水击，产生噪音和振动。向含有空气的高阻力管路供液：K处有气体，K与泵间的管路特性为，K以后的管路特性为R，QAQA气体被压缩压力升高工况点ABC，直到Q=0，K后液体流出，气体膨胀压力下降，泵与K间的管路特性降至要下移时，工况点到B，引起喘振。