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1、离心泵培训教案离心泵培训教案郭加灿郭加灿2017年年11月月27日日 离心泵技术知识离心泵技术知识 目录目录一、定义及工作原理一、定义及工作原理二、结构、分类及性能参数二、结构、分类及性能参数三、三、操作及注意事项操作及注意事项四、四、气蚀与气缚气蚀与气缚五、五、常见故障分析及处理措施常见故障分析及处理措施六、应用范围六、应用范围七、选型及常用标准介绍七、选型及常用标准介绍一，离心泵的定义及工作原理一，离心泵的定义及工作原理定定义义：依依靠靠工工作作叶叶轮轮旋旋转转产产生生离离心心力力，在在离离心心力力的的作用下完成液体输送的泵作用下完成液体输送的泵工工作作原原理理：离离心心泵泵运运转转时时，
2、电电动动机机带带动动叶叶轮轮高高速速旋旋转转，进进入入叶叶轮轮的的液液体体随随着着旋旋转转产产生生离离心心力力，由由于于离离心心力力的的作作用用，从从叶叶轮轮中中心心被被甩甩向向叶叶轮轮外外围围，并并获获得得能能量量。液液体体离离开开叶叶轮轮进进入入泵泵壳壳后后，速速度度降降低低，便便使使其其中中部部分分动动能能转转变变为为静静压压能能。具具有有很很高高静静压压能能的的液液体体沿沿切切向向流流入入压压出出管管道道，从从而而完完成成液液体体输输送送。由由于于液液体体被被甩甩出出叶叶轮轮，叶叶轮轮中中心心形形成成低低压压，与与吸吸入入口口形形成成压压差差，液液体体在在压压差差的的作作用用下下，由由
3、吸吸入入口口连连续续不不断断地补充液体进入叶轮。地补充液体进入叶轮。二、离心泵的结构、分类、性能参数二、离心泵的结构、分类、性能参数1、离心泵的结构离心泵的结构离心泵的基本构造是由八部分组成的，分别是：叶轮、泵体（泵壳）离心泵的基本构造是由八部分组成的，分别是：叶轮、泵体（泵壳）泵轴、轴承、密封、泵盖、托架、联轴器。泵轴、轴承、密封、泵盖、托架、联轴器。1-泵体（蜗壳）；2-叶轮螺母；3-止动垫圈；4-密封环；5-叶轮；6-泵盖；7-轴套；8-填料环；9-填料；10-填料压盖；11-托架（悬架）；12-泵轴；13-支架 叶轮：也叫翼轮，是离心泵的核心部分，它转速高出力大，叶轮上的叶片叶轮：也叫
4、翼轮，是离心泵的核心部分，它转速高出力大，叶轮上的叶片又起到主要作用，叶轮在装配前要通过静平衡实验。叶轮上的内外表面要又起到主要作用，叶轮在装配前要通过静平衡实验。叶轮上的内外表面要求光滑，以减少水流的摩擦损失。求光滑，以减少水流的摩擦损失。叶轮由叶片和轮毂两部分组成，叶片固叶轮由叶片和轮毂两部分组成，叶片固定在轮毂上，轮毂中部开有轴孔与泵轴连接。叶轮有封闭式、半封闭式和定在轮毂上，轮毂中部开有轴孔与泵轴连接。叶轮有封闭式、半封闭式和开敞式三种。开敞式三种。泵体也称泵壳，它是水泵的主体。起到支撑固定作用，并与安装轴承的托泵体也称泵壳，它是水泵的主体。起到支撑固定作用，并与安装轴承的托架相连接。
5、架相连接。泵轴的作用是借联轴器和电动机相连接，将电动机的转矩传给叶轮，所以泵轴的作用是借联轴器和电动机相连接，将电动机的转矩传给叶轮，所以它是传递机械能的主要部件它是传递机械能的主要部件 a a、闭式叶轮、闭式叶轮 b b、半开式叶轮、半开式叶轮 c c、全开式叶轮、全开式叶轮二、离心泵的结构、分类、性能参数二、离心泵的结构、分类、性能参数2、种类、种类按叶轮数目来分类按叶轮数目来分类:单级泵、多级泵单级泵、多级泵按工作压力来分类按工作压力来分类 ：1 1、低压泵：压力低于、低压泵：压力低于100100米水柱米水柱 2 2、中压泵：压力在、中压泵：压力在100650100650米水柱米水柱 3
6、 3、高压泵：压力高于、高压泵：压力高于650650米水柱米水柱 按吸入方式分类按吸入方式分类:单吸泵、双吸泵单吸泵、双吸泵按泵壳结合分类：水平中开式泵、垂直结合面泵按泵壳结合分类：水平中开式泵、垂直结合面泵按泵轴位置分类：卧式泵、立式泵按泵轴位置分类：卧式泵、立式泵按叶轮出方式分类：蜗壳泵、导叶泵按叶轮出方式分类：蜗壳泵、导叶泵按安装高度分类按安装高度分类:自灌式离心泵、吸入式离心泵自灌式离心泵、吸入式离心泵按用途分类：如油泵、水泵、凝结水泵、排灰泵、循环水泵等。按用途分类：如油泵、水泵、凝结水泵、排灰泵、循环水泵等。3、性能参数、性能参数离离心心泵泵的的基基本本参参数数包包括括泵泵的的流流
7、量量、扬扬程程、转转速速、功功率率（效效率率）及及汽汽蚀蚀余量。余量。二、离心泵的结构、分类、性能参数二、离心泵的结构、分类、性能参数 离心泵的特性曲线泵的扬程随着流量的增加而下降，或者说泵的流量随着出口压力的增加而减少泵的功率随着流量的增加而增加泵的效率有个最高点，最高点对应的流量、扬程就是泵的额定流量、扬程，泵最好工作在这个状态下。管路特性曲线流流量量(Q)(Q)：离离心心泵泵在在单单位位时时间间内内排排出出液液体体的的体体积积称称为为该该泵泵的的流流量量。其单位是其单位是（m m/h/h，m m/s/s）扬扬程程（H H）:泵泵的的扬扬程程又又称称压压头头，它它是是指指离离心心泵泵对对于
8、于单单位位重重量量液液体体所所提供的能量。亦即液体在泵出口处与泵入口处的总压差。提供的能量。亦即液体在泵出口处与泵入口处的总压差。功功率率（P P）：泵泵的的功功率率是是指指泵泵的的输输入入功功率率，即即是是原原动动机机传传递递给给泵泵轴轴的的功功率率，又又叫叫轴轴功功率率。有有时时叫叫制制动动功功率率是是一一台台泵泵完完成成特特定定量量的的工工作作所所需要的功率。需要的功率。通常用马力或千瓦做功率的单位。通常用马力或千瓦做功率的单位。转数：泵的转速是指单位时间内泵转子的回转数。（转数：泵的转速是指单位时间内泵转子的回转数。（r/minr/min）气蚀余量：用（气蚀余量：用（NPSHNPSH）
9、表示，指泵入口处液体所具有的总水头与液体）表示，指泵入口处液体所具有的总水头与液体汽化时的压力头之差，单位用米（水柱）标注。具体分为如下几类：汽化时的压力头之差，单位用米（水柱）标注。具体分为如下几类：NPSHaNPSHa装置汽蚀余量又叫有效汽蚀余量，越大越不易汽蚀；装置汽蚀余量又叫有效汽蚀余量，越大越不易汽蚀；NPSHrNPSHr泵汽蚀余量，又叫必需的汽蚀余量或泵进口动压降，越小泵汽蚀余量，又叫必需的汽蚀余量或泵进口动压降，越小抗汽蚀性能越好；当抗汽蚀性能越好；当NPSHaNPSHa与与NPSHr.NPSHr.之差小于等于之差小于等于0.6m0.6m时，工况时，工况稍有变化稍有变化,泵很有可
10、能会发生汽蚀。所以要进行汽蚀试验。泵很有可能会发生汽蚀。所以要进行汽蚀试验。泵的汽泵的汽蚀余量，这是生产好了就固有了的性能！也就是设备结构决定了的，蚀余量，这是生产好了就固有了的性能！也就是设备结构决定了的，当然，采用诱导轮等也客可降低泵的汽蚀余量。当然，采用诱导轮等也客可降低泵的汽蚀余量。二、离心泵的结构、分类、性能参数二、离心泵的结构、分类、性能参数三、操作及注意事项三、操作及注意事项三、操作及注意事项三、操作及注意事项三、操作及注意事项三、操作及注意事项气蚀：离心泵进口处于负压区，负压低于液体在该温度下的饱和蒸汽压时，部分液体就会汽化，形成气泡，气泡在向叶轮边缘运动的过程中压力增加，气泡
11、破裂，在叶轮上发生爆炸，对叶轮产生破坏作用。长时间汽蚀可以将叶轮叶片和泵体打穿报废。发生气蚀时，泵轴的动平衡被破坏，会产生振动、异响。严重时使泵轴弯曲，叶轮与口环摩擦，机封、轴承负荷加大而损坏。甚至引起电机过载。发生气蚀的原因：1，工作点选取不对，液体温度过高，使液体温度接近于处于气液平衡点；液体容易汽化。2，进口压力或液位过低，空气从离心泵填料部位或进口管线泄漏点窜入，产生空气泡。气缚：液体密度大，经过叶轮可以获得很大的能量，即扬程。而气体的密度小，在经过叶轮时，获得的能量很小，即扬程很小。当泵内气液混合物产生的最高扬程小于出口管道压力时，泵的输出流量近似于零，泵不对外输液，这个现象叫气缚。
12、发生气缚时，电流下降，泵体温度升高，填料或机械密封因为摩擦产生的的热量带不走，从而使机械密封烧毁，产生泄漏，泄漏的物料进入轴承盒，使得轴承失去润滑而烧坏，进一步加大了泵体工作环境的恶化。发生气缚时，泵已经不对外输液，应该立即停泵运行，消除隐患，排净积气后再启泵运行。汽蚀与气缚严重威胁着泵的正常运行，操作过程中应该时刻注意，正确判断，果断处理。五、离心泵常见故障及处理五、离心泵常见故障及处理序号序号故障类型故障类型原因分析原因分析处理措施处理措施1 1泵抽空或流泵抽空或流量不足量不足叶轮反转叶轮反转调整电机转向调整电机转向叶轮或进口阀被异物堵塞叶轮或进口阀被异物堵塞清除异物清除异物口环间隙过大口
13、环间隙过大更换修理口环或叶轮更换修理口环或叶轮叶轮腐蚀严重叶轮腐蚀严重更换叶轮更换叶轮泵没有灌满液体泵没有灌满液体停泵灌液停泵灌液入口法兰、阀门或管线漏入空气入口法兰、阀门或管线漏入空气拧紧松动的螺栓或更换密封垫拧紧松动的螺栓或更换密封垫被输送液体温度过高，液体汽化被输送液体温度过高，液体汽化清理降低液体温度或降低安装清理降低液体温度或降低安装高度高度出口阀或进口阀门损坏而打不开出口阀或进口阀门损坏而打不开更换或修理阀门更换或修理阀门储液槽液位下降过大，造成吸液储液槽液位下降过大，造成吸液高度过大高度过大提高储液槽液位提高储液槽液位允许吸入的真空度过大允许吸入的真空度过大调整液体吸入高度或者增
14、加吸调整液体吸入高度或者增加吸负桶负桶五、离心泵常见故障及处理五、离心泵常见故障及处理序号序号故障类型故障类型原因分析原因分析处理措施处理措施2 2运转声音异运转声音异常常异物进入泵体异物进入泵体清除异物清除异物叶轮柄帽脱落叶轮柄帽脱落重新拧紧柄帽或者更换柄帽重新拧紧柄帽或者更换柄帽叶轮与泵体摩擦叶轮与泵体摩擦调整泵盖密封垫厚度或者调整调整泵盖密封垫厚度或者调整轴承压盖垫片厚度轴承压盖垫片厚度轴承损坏轴承损坏更换轴承更换轴承填料压盖与泵轴或轴套摩擦填料压盖与泵轴或轴套摩擦对称均匀的拧紧填料压盖对称均匀的拧紧填料压盖3 3泵体振动泵体振动联轴器找正不良联轴器找正不良联轴器找正联轴器找正吸液部分有
15、空气漏入吸液部分有空气漏入紧固螺栓或更换密封垫紧固螺栓或更换密封垫轴承间隙过大轴承间隙过大更换或调整轴承更换或调整轴承泵轴弯曲泵轴弯曲校直或更换泵轴校直或更换泵轴叶轮腐蚀、磨损后导致转子不平衡叶轮腐蚀、磨损后导致转子不平衡 更换叶轮更换叶轮液体温度过高，汽化现象严重液体温度过高，汽化现象严重降低液体温度降低液体温度叶轮歪斜叶轮歪斜重新安装调整重新安装调整地脚螺栓松动地脚螺栓松动紧固螺栓紧固螺栓电动机的振动传递到泵体上电动机的振动传递到泵体上消除电机振动消除电机振动五、离心泵常见故障及处理五、离心泵常见故障及处理序号序号故障类型故障类型原因分析原因分析处理措施处理措施4 4轴承过热轴承过热轴承过
16、热轴承过热校正轴心线校正轴心线缺油、油中杂质过多或者油缺油、油中杂质过多或者油量过多量过多恢复至规定油位或换油恢复至规定油位或换油轴承损坏轴承损坏更换轴承更换轴承泵体轴承孔磨损，轴承跑外泵体轴承孔磨损，轴承跑外圈圈更换泵体或者修复轴承更换泵体或者修复轴承孔孔轴承压盖过紧，导致间隙过轴承压盖过紧，导致间隙过小小增加压盖间隙增加压盖间隙5 5泵体过热泵体过热出口阀未开出口阀未开打开出口阀打开出口阀泵设计流量大，但实际用量泵设计流量大，但实际用量小小更换流量小的泵或者增更换流量小的泵或者增大使用量大使用量叶轮被异物堵塞叶轮被异物堵塞清除异物清除异物五、离心泵常见故障及处理五、离心泵常见故障及处理序号
17、序号 故障类型故障类型原因分析原因分析处理措施处理措施6 6密封泄漏量密封泄漏量大大密封泄露大密封泄露大加装填料或更换机封加装填料或更换机封填料或者机封装配错误填料或者机封装配错误重新安装调整重新安装调整填料或者机封材质规格不当填料或者机封材质规格不当更换合适规格的填料或者更换合适规格的填料或者机封机封填料压盖或机封压盖松动填料压盖或机封压盖松动紧固压盖螺栓紧固压盖螺栓泵盖内孔与泵轴径向间隙过泵盖内孔与泵轴径向间隙过大，造成吃填料或者机封晃大，造成吃填料或者机封晃动现象动现象更换合适的填料或机封更换合适的填料或机封7 7消耗功率过消耗功率过大大填料压盖过紧或机封调整间填料压盖过紧或机封调整间隙
18、过小隙过小调整填料压盖松紧度或机调整填料压盖松紧度或机封间隙封间隙泵轴窜量过大、叶轮与泵壳泵轴窜量过大、叶轮与泵壳密封口环摩擦密封口环摩擦调整轴向窜量调整轴向窜量中心线偏移中心线偏移找正轴心线找正轴心线泵壳内有异物卡堵泵壳内有异物卡堵检查清理检查清理六、应用范围六、应用范围液体输送、冷却系统、工业清洗系统、水产养殖场、液体输送、冷却系统、工业清洗系统、水产养殖场、施肥系统、计量系统、工业设备施肥系统、计量系统、工业设备离心泵可广泛用于电力、冶金、煤炭、建材等行业输离心泵可广泛用于电力、冶金、煤炭、建材等行业输送含有固体颗粒的浆体。如火电厂水力除灰、冶金选送含有固体颗粒的浆体。如火电厂水力除灰、
19、冶金选矿厂矿浆输送、洗煤厂煤浆及重介输送等。离心泵工矿厂矿浆输送、洗煤厂煤浆及重介输送等。离心泵工作时，泵需要放在陆地上，吸水管放在水中，还需要作时，泵需要放在陆地上，吸水管放在水中，还需要灌泵启动。泥浆泵和液下离心泵由于受到结构的限制，灌泵启动。泥浆泵和液下离心泵由于受到结构的限制，工作时电机需要放在水面之上，泵放入水中，因此必工作时电机需要放在水面之上，泵放入水中，因此必须固定，否则，电机掉到水中会导致电机报废。而且须固定，否则，电机掉到水中会导致电机报废。而且由于长轴长度一般固定，所以泵安装使用较麻烦，应由于长轴长度一般固定，所以泵安装使用较麻烦，应用的场合受到很多的限制。用的场合受到很
20、多的限制。七、选型及常用标准介绍七、选型及常用标准介绍引引 言言对一个成功的泵装置的基本要求是性能和寿命。性能就对一个成功的泵装置的基本要求是性能和寿命。性能就是泵的参数：是泵的参数：扬程、流量和效率。扬程、流量和效率。寿命就是在维持允许寿命就是在维持允许的性能情况下必须更换一个或几个零件以前运转的总小时的性能情况下必须更换一个或几个零件以前运转的总小时数。数。主要是在实际运转条件下结构材料抵抗腐蚀、侵蚀或主要是在实际运转条件下结构材料抵抗腐蚀、侵蚀或这两种结合的一种量度。这两种结合的一种量度。在泵过流部件的材料选择时，需要考虑的因素有：用户在泵过流部件的材料选择时，需要考虑的因素有：用户经验
21、，经验，预期泵寿命（如用于短期或者长期使用）预期泵寿命（如用于短期或者长期使用）,间断或间断或连续使用，连续使用，泵送有害或有毒液体或和液体的条件。液体的泵送有害或有毒液体或和液体的条件。液体的腐蚀性因下面的一种或几种情况而不同：温度、腐蚀性因下面的一种或几种情况而不同：温度、浓度、浓度、纯度、速度、混进的固体和气体。纯度、速度、混进的固体和气体。所选材料的初始成本通常是最先被考虑的。所选材料的初始成本通常是最先被考虑的。然而操作然而操作成本，更换成本，保养期限和维修成本将决定泵在其寿命成本，更换成本，保养期限和维修成本将决定泵在其寿命期限中的实际成本。期限中的实际成本。选择材料时应考虑的几点
22、（1）介质的腐蚀性：材料对于介质的耐腐蚀性是有一定范围的（2）电化学腐蚀：在泵的整个流道最好用相同的金属材料。（3）介质温度：材料在很低的温度下显脆性，在高温时会产生蠕变；某种材料能耐常温的某种介质的腐蚀，但不一定耐高温的该介质的腐蚀；所以材料性能应满足所输送介质温度的要求。（4）经济性：材料不同，其价格和机加工性能也各不相同，所以在几种材料同时满足腐蚀、温度的要求下，应选择价格相对便宜、机加工性能好的材料。七、选型及常用标准介绍七、选型及常用标准介绍（5）固体颗粒的磨损性：介质中含有磨料性的固体颗粒时，应采用耐磨的材料。（6）材料间的咬合性：对于有相对运动的零件，如轴与轴套、螺栓与螺母、叶轮
23、密封环与泵体密封环等，在选择材料时应使两零件材料的硬度有些差别，否则在装卸和运转中容易互相咬合或擦伤。（7）同一零件上温差的大小：（8）需要焊接的零件：在铸造、加工及使用过程中需要补焊的零件应用焊接性比较好的材料，如低碳钢的焊接性比高碳钢的焊接性好。（9）单级扬程很高：单级扬程很高的泵，其液体流速很高，过流部件应选用耐冲刷、抗汽蚀的高强度钢七、选型及常用标准介绍七、选型及常用标准介绍在石油、化工领域，使用最多的离心泵国际标准是API610、ISO5199和ANSIB73.1M/B73.2M等，国内标准是GB3215和GB5656/T。1.1API610API，是美国石油协会(AmericanPetroleumInstitute)的简称。出版API610标准的目的是为了提供一份采购规范，以便于离心泵的制造和采购。1.2 ISO5199ISO是国际标准化组织的简称。ISO5199 Technical Specification for Centrifugal Pumps,Class(离心泵技术规范级),主要依据是德国的DIN标准。1.3 ASMEB73.1M/B73.2MASME是美国机械工程师协会(TheAmericanSocietyofMechanicalEngineers)的简称。七、选型及常用标准介绍七、选型及常用标准介绍 谢 谢！