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1、化工常用泵的基本知识第一章1 什么是泵 泵是伴随着工业发展而发展起来的.通常把用来吸液体输送液体和使液体增加压力的机器统称为泵.从能量观点来说,泵是一种转换能量的机器,它把原动机的机械能转化为被输送液体的能量,使液体的流速和压力增加.泵性能范围很广,巨型的泵流量可达几十万m3/h以上;而微型的泵流量则在几十mL/小时以下.其压力可从常压一直高达1000MPa以上.它输送液体的温度最底可到-200以下,最高可达800 以上.泵输送液体的种类很多,它可以输送(清水污水)油液酸碱液乳化液悬浮液和液态金属等.2 泵的分类 泵的种类很多,可按其工作原理 特征和用途加以分类:(1)叶片泵 (2)容积泵 (
2、3)真空泵 (4)其他类型泵 2.1 叶片泵分:1 离心泵 2 旋涡泵 3 混流泵 4 轴流泵 2.2 容积泵分:1 往复泵 2 转子泵 2.3 真空泵分:1 往复真空泵 2 旋片真空泵 3 水环真空泵 4 喷射真空泵 2.4 其他类型泵分:射流泵空气升液泵电磁泵水轮泵 3什么叫叶片泵 叶片泵是依靠叶轮旋转对液体的动力作用,把能量连续的传递给液体使液体的速度和压力能增加,随后通过压出室将大部分速度能转换为压力能.如离心泵轴流泵混流泵和旋涡泵等.3.1 什么是离心泵 离心泵是叶片泵的一种.由于这种泵主要是靠一个或数个叶轮旋转时产生的离心力而输送液体的,所以叫做离心泵.(机械密封又叫端面密封.主要
3、靠静环和动环的端面摩擦来密封.相对填料密封来讲密封性能好,泄漏少,寿命长,功率消耗少.但机械密封制造较复杂,精度要求高,价格贵,同时安装技术要求也较高.)离心泵的工作原理 一般启动前泵壳内要罐满液体,当原动机带动泵轴和叶轮旋转时,液体一方面随叶轮作圆周运动,一方面在离心力作用下自叶轮中心向外周抛出,液体从叶轮压力能和速度能.当液体流经蜗壳到排液口时,部分速度能转变为静压力能.在液体被叶轮抛出时,叶轮中心部分变成低压区,与吸入液面的压力形成压力差,于是 液体不断的被吸入,并以一定的压力排出.3.2 什么叫容积泵 利用工作室容积周期性变化,把能量传递给液体,使液体的压力增加,来达到输送目的.3.4
4、什么叫齿轮泵 齿轮泵是由一对相互啮合的齿轮在相互啮合的过程中引起的空间容积的变化来输送液体.齿轮的的特点是流量均匀,尺寸小而轻便,结构简单紧凑,坚固耐用,维护保养方便,流量小,压力高,用于输送粘性较大的液体.3.5什么是屏蔽泵 屏蔽泵也叫无填料泵。它是将叶轮与电机的转子联成一体浸没在被输送的液体中，不象一般离心泵大多通过联轴器与电机联结。它们封闭在同一壳体内，不需要填料或机械密封，从根本上消除了液体的外漏。3.6什么是真空泵 利用机械，物理，化学或物理化学方法对容器进行抽气，以获得真空的机器或器械，都叫真空泵。什么是真空和真空度 真空在工程技术上是指在一个给定空间内压强低于一个标准大气压的气体
5、状态。（压强是指气体分子作用于单位面积上的力，以帕（Pa）为单位，过去常用毫米汞柱(mmHg)，和巴（bar）为单位，在真空技术中压强常以托（Torr）为单位。在真空技术中，表示处于真空状态下气体稀薄程度 的量叫真空度。用压力（剩余压力）值来表示，单位为帕（Pa）。3.7化工生产对泵的特殊要求大致有以下特点 (1)能适应化工工艺要求 (2)耐腐蚀 (3)耐高温,低温 (4)耐磨损 (5)运行可靠 (6)无泄漏或少泄漏 (7)能输送临界状态的液体3.8什么是轴封装置 在离心泵中，旋转轴从固定的泵体中伸出，为了防止泵体内的高压液体漏出，同时防止空气进入泵体内，所以设有密封装置。通常把轴和泵体间的密
6、封称为轴封装置。轴封装置主要有填料密封，机械密封和浮动环密封三种。1）填料密封：他主要有填料箱，填料，水封环，填料压盖组成。它主要靠泵轴外表面和填料接触达到密封。填料又叫盘根，它是一种石墨或黄油浸透的棉织物及石墨等。密封的严密性可用松紧填料压盖的方法来调节。2）机械密封：它又叫端面密封。机械密封主要靠静环和动环 的端面摩擦来密封。机械密封比填料密封的密封性好，泄漏少，寿命长，功率消耗少。但机械密封制造较复杂，精度要求高，价格贵，同时安装技术要求也高。3）浮动环密封：这种密封是借助浮动环端面，浮动套（支承环）端面在液体压力和弹簧力（有的不用弹簧）的作用下使液体得到径向密封。密封液体只能在轴向从浮
7、动环与轴（轴套）间的狭窄间隙中通过。而轴向密封则是借轴外圆表面与浮动环内表面所形成的狭窄缝隙所产生节流作用降低压达到密封的。流体动力支承力可使浮动环自由浮动，自动调中心，运行可靠，泄漏量介于前两种密封形式之间。这种密封一般在高温高压下采用。3 离心 泵的维护 正确的操作和精心的维护，是保护离心泵长周期安全运行的必不可少的条件，而当泵处于备用状态或长期停用时，也应当进行必要的维护保养，否则，备用泵备而不能用，长期停用的泵日久会因锈蚀、变形等而报废。3.1运行中的维护 1）润滑 离心 泵在运行中，由于化工介质，水以及其他物质可能窜入油箱内，影响泵的正常运行，因此，要经常检查润滑剂的质量和油位。检查
8、润滑剂的质量，可用弱眼观察和定期取样分析。润滑油的油量，可从油位标记上看出。新泵投用一周后应换油一次，大修时换了轴承的泵也是这样。因为新的轴承和轴运行跑合时有异物进入油内，必须换油。以后季换油一次。化工用泵所用的润滑脂和润滑油，要符合质量要求 2）振动 离心泵在运行中，由于零配件质量和检修质量不好，操作不当或管道振动影响等原因，往往会产生振动。如果振动超过允许值，因停车检查修理，免使机器受到损坏。3）轴承温升 泵在运行过程中，如果轴承温升很快，温升稳定后温度过高，说明轴承在制造或安装质量方面有问题；或者轴承润滑油（脂）质量，数量或润滑方式不符合要求。若不及时处理，轴承有烧坏的危险。新换上的轴承
9、，运行初期，轴承温度会升的较高，运行一点时间后，温度会下降一些，并稳定在某一数值上。轴承温度的允许值一般为：滑动轴承65。滚动轴承70。4）离心泵的运行性能 离心泵在运行过程中，如果液体来源无变化，进出口管线上阀门的开度未变，而流量或进出口压力变化了，说明泵内或管道内有了故障。要迅速查明原因，及时排除。否则，将造成不良后果。系统阻力的大小，可以通过调节泵进，出口阀门的开度来实现。对于确定的泵系统来说，当出口阀门全开时，系统阻力最小，而对应的流量最大，扬程最小，功率最大。当出口阀门关死时，系统阻力达极大值。此时流量为零，扬程最大（为有限值），功率最小。由此可归纳出以下几点 a离心泵在启动时，为了
10、避免原动机超载，出口阀门不可全开。正确启动应该是，先将出口阀门关闭，在泵启动后再慢慢地打开。这样可以避免在原动机，大的启动载荷与出口阀门全开时泵所需要的大功率相叠加，而引起原动机超载。b只要泵腔中充满液体（避免口环，轴封等干摩擦），离心泵在出口阀门关闭时，允许短时间的运行。除非泵腔内那股有限液体，在旋转叶轮的作用下，温升很快而给泵带来一些不良影响外，对原动机没有什么不良作用。这时，原动机负荷最轻。c运行当中，可以通过调节出口阀门开度而得到离心泵性能范围内的任意一组流量与扬程。不过，泵在设计工况点运行时，其效率最高；离开设计工况点越远，效率越底。5)机组声响 泵在运行当中，发出的声响，有的是属于
11、正常，有的则属于非正常。对于非正常的声响，要查明原因，及时消除。引起泵非正常的声响，大致有下列原因。a流体方向的原因：如离心泵进口压力不足，造成气蚀，发出噪声；泵口管线中窝气，引起水击，发出的冲击声等。b机械方面原因：轴承质量不符合要求或损坏；泵的动静部分间隙不适合，引起摩擦；轴弯曲引起内部摩擦；零件损坏脱落；泵内落入异物。6）轴封 泵的轴封是用来阻止泵内液体向外泄漏，同时也防止空气进入泵腔。化工生产中，除了输送有腐蚀性介质外，还有一些易燃、易爆、有毒或具有放射性的介质。这些介质绝对禁止从泵内漏入大气。这一要求，单靠轴封是很难达到的，必须采用诸如屏蔽泵一类的泵结构来达到。就是一般介质（甚至是清
12、水），也不允许从泵内向外大量泄漏，以致造成浪费或污染环境，或影响文明生产。泵轴封的的形式很多，最常用的是填料密封和机械密封两类。在离心泵中，填料密封的密封压力一般不应超过2.5MPa，而机械密封可适应很高的密封压力。泵的填料密封和机械密封，除检修时要严格要求安装质量外，运行中也要精心维护。a机械密封的维护：在启动泵前，要打开冷却液和冲洗液管线上的阀门确保有足够量的冷却水和冲洗液供应机械密封，运行当中，要经常查看冷却液和冲洗液有无断液现象，防止断液而损坏机械密封元件。机械密封滴漏每分钟不超过2滴。b填料密封的维护：在泵启动前，填料压盖螺母适当松开些；待泵运行稳定后，再慢慢上紧螺母，控制泄漏量。微
13、量的无害液体泄漏是必要的，它可以润滑填料，使填料不致烧坏。轴封的泄露，每分钟许可泄漏量510滴。4 泵的启动与停车 （1）启动前的准备 1）检查泵的各连接螺栓与地脚螺栓有无松动现象。2）检查配管的连接是否合适，泵和驱动机中心是否对中。处理高温、低温液体的泵，配管的膨胀、收缩有可能引起轴心失常、咬合等，因此，需采用挠性管接头等。3）直接耦合和定心。小型、常温液体泵在停止运行时，进行泵和电机的定心没有问题；而大型、高温液体泵运行和停止中，轴心差异很大，为了正确定心，一般加温到运转温度或运行后停下泵，迅速进行再定心以保证转动件双方轴心一致，避免振动和泵的咬合。4）清洗配管。运行前必须首先清洗配管中的
14、异物、焊渣，切勿将异物掉入泵体内部。在吸入管的滤网前后装上压力表，以便监视运行中滤网的堵塞情况。5）盘车。启动前卸掉联轴器，用手转动转子是否有异常现象，并使电机单独试车，检查其旋转方向是否与泵一致。用手旋转联轴器，可发现泵内叶轮与外壳之间有无异物，盘车应轻重均匀，泵内无杂音。6）启动油泵，检查轴承润滑是否良好。（2）启动 1）灌泵。启动前先使泵腔内灌满液体，将空气、液化气、蒸汽从吸入管和泵壳内排出以形成真空。必须避免空运转，同时打开吸汝阀，关闭排液阀和各个排液孔。2）打开轴承冷却水给水阀门。3）填料函若带有水套，则打开填料函冷却水给水阀门。4）若泵上装有液封装置，应打开液封系统的阀门。5）如输
15、送高温液体泵没有达到工作温度，应打开预热阀，待泵预热后再关闭此阀。6）若带有过热装置应打开自循环系统旁通阀。7）启动电机 8）逐渐打开排液阀。9）泵流量提高后，如已不可能出现过热时即可关闭自循环系统阀门。10）如果泵要求必须在止逆阀关闭而排出口闸阀打开的情况下启动，则启动步骤与上述方法基本相同，只是在电动机启动前，排出口闸阀要打开一段时间。（3）停车1）打开自循环系统上的阀门。2）关闭排液阀。3）停止电机。4）若需保持泵的工作温度，则打开预热阀门。5）关闭轴承和填料函的冷却水给水阀。6）停机时若不需要液封则关闭液封阀。7）如果特殊泵装置的需要或是要打开泵进行检查，则关闭吸入阀，打开放气孔和各种
16、排液阀。（4）停车时的维护 化工现场的备用泵，当在用泵发生故障时，应能及时切换过来投入正常运行，保证化工生产不停车。这就要对备用泵进行必要的维护，使其在备用停运期间处于良好状况。特别是带联锁、自动切换的备用泵，其进出口阀门是打开的，泵内充满被输送介质，只要驱动机一转，马上就能进行工作。对于停用期间的备用泵，要经常察看润滑剂的质与量。泵身及泵内介质该保温的要进行保温。为了不使转子因自重弯曲；为了不使轴与轴承粘连，造成启动困难，对备用泵要进行定期盘车。对于长期停用的泵，要打开泵壳上的堵头，放净泵内液体，以免天寒冻坏泵壳。必要时，打开泵体，将内部零件擦洗揩净，涂上防锈油。对于长期停用的泵，无论其在现
17、场或在仓库，均要定期盘车。检修通常对泵的检修，消除经过一段时间运行后的泵所存在的缺陷，达到下列要求。1）泵和驱动机原先的对中可能遭到破坏、会引起机组振动，需进行中心复查和调整。2）泵转子可能产生弯曲，需校正和更换。3）泵零部件可能磨损、腐蚀、变形或产生裂纹，需修理或更换。4）必要时，转子需进行动静平衡的复查和校正。5）消除因磨损产生的较大间隙，提高泵的效率。6）泵内原有各部分间隙可能起了变化，需进行调整。7）清除泵内污垢、锈迹。8）更换轴封填料、修理机械密封和更换各结合面的密封垫片或涂料，消除泵的跑、冒、滴、漏，减少被输送化工介质的浪费；减少泄露出的化工介质对环境的污染；避免由于易燃、易爆、剧毒介质泄露可能引起的火灾、爆炸以及人员中毒事故。