《机泵的基本知识》PPT课件.ppt

机泵的基本知识与操作,讲课的主要内容,泵的分类 泵的结构及工作原理 离心泵的分类 离心泵的主要部件 离心泵的润滑 离心泵的吸入特性一汽蚀 关于离心泵的一些技术问题,叶片式泵(透平式泵)：离心泵 轴流泵 混流泵 旋涡泵,容积式泵,往复泵：活塞泵 柱塞泵 隔膜泵 回转泵：齿轮泵 螺杆泵 滑片泵,其他类型泵：喷射泵 水锤泵 真空泵,另外，按压力分为,低压泵（低于2MPa） 中压泵（2-6MPa） 高压泵（高于6MPa）,一、泵的分类,二、泵的机构及工作原理,1、离心泵,2、多级离心泵,3、齿轮泵,4、往复泵,5、双动往复泵,6、隔膜泵,7、螺杆泵,8、水环真空泵,9、旋涡泵,10、轴流管道泵,12、离心风机和罗茨风机,三、离心泵的分类,一、按工作叶轮数目来分类：单级泵、多级泵 二、按叶轮进水方式来分类： 1、单侧进水式泵：又叫单吸泵，即叶轮上只有一个进水口； 2、：又叫双吸泵，即叶轮两侧都有一个进水口。它的流量比单吸式泵大一倍，可以近似看作是二个单吸泵叶轮背靠背地放在了一起。 三、按泵壳结合缝形式来分类 1、水平中开式泵：即在通过轴心线的水平面上开有结合缝。 2、垂直结合面泵：即结合面与轴心线相垂直。 四、按泵轴位置来分类 1、卧式泵：泵轴位于水平位置。 2、立式泵：泵轴位于垂直位置。 五、按叶轮出来的水引向压出室的方式分类 1、蜗壳泵：水从叶轮出来后，直接进入具有螺旋线形状的泵壳。 2、导叶泵：水从叶轮出来后，进入它外面设置的导叶，之后进入下一级或流入出口管。,四、离心泵的主要部件,离心泵的基本构造是由六部分组成的，分别是：叶轮，泵体，泵轴，轴承，密封环，填料函。 1、 叶轮，是离心泵的核心部分，叶轮的作用是将原动机的机械能直接传给液体，以增加液体的静压能和动能主要增加静压能。,叶轮有开式、半闭式和闭式三种，如图22所示。开式叶轮在叶片两侧无盖板，制造简单、清洗方便，适用于输送含有较大量悬浮物的物料，效率较低，输送的液体压力不高；半闭式叶轮在吸入口一侧无盖板，而在另一侧有盖板，适用于输送易沉淀或含有颗粒的物料，效率也较低；闭式叶轮在叶轮在叶片两侧有前后盖板，效率高，适用于输送不含杂质的清洁液体。一般的离心泵叶轮多为此类。,2、 泵体，也称泵壳，它是水泵的主体。作用是将叶轮封闭在一定的空间，以便由叶轮的作用吸入和压出液体。泵壳多做成蜗壳形，故又称蜗壳。由于流道截面积逐渐扩大，故从叶轮四周甩出的高速液体逐渐降低流速，使部分动能有效地转换为静压能。泵壳不仅汇集由叶轮甩出的液体，同时又是一个能量转换装置。,3、泵轴，作用是借联轴器和电动机相连接，将电动机的转距传给叶轮，所以它是传递机械能的主要部件。 4、轴承，是套在泵轴上支撑泵轴的构件，有滚动轴承和滑动轴承两种。轴承使用润滑油作为润滑剂加油要适当一般为2/33/4的体积太多会发热，太多油要沿泵轴渗出，太少轴承又要过热烧坏造成事故！在机泵运行过程中轴承的温度最高在85度一般运行在60度左右，如果高了就要查找原因（是否有杂质，油质是否发黑，是否进水）并及时处理！ 5、密封环，又称口环。叶轮进口与泵壳间的间隙过大会造成泵内高压区的水经此间隙流向低压区，影响泵的出水量，效率降低！间隙过小会造成叶轮与泵壳摩擦产生磨损。为了增加回流阻力减少内漏，延缓叶轮和泵壳的所使用寿命，在泵壳内缘和叶轮外援结合处装有密封环，密封的间隙保持在0.251.10mm之间为宜。,6、轴封装置，作用是防止泵壳内液体沿轴漏出或外界空气漏入泵壳内。 常用轴封装置有填料密封和机械密封两种 ： 1）填料一般用浸油或涂有石墨的石棉绳。 2）机械密封主要的是靠装在轴上的动环与固定在泵壳上的静环之间端面作相对运动而达到密封的目的。,离心泵的密封(轴封),轴封的定义 旋转的泵轴和固定的泵体之间密封简称轴封。 由于泵内液体与泵外空气之间的压力不同,存在压差,使延着轴产生泄漏,为此需要设置密封装置,称其为轴封。 轴封的作用 当泵内轴封处的压力大于大气压力时, 轴封的作用是防止液体泄漏；当泵内轴封处的压力小于大气压力时, 轴封的作用是防止空气进入泵内。 轴封的种类(填料密封、机械密封、螺旋密封) A)填料密封 它是把软填料塞入填料函内,用压盖压紧、依靠轴或轴套外表面与填料内表面的圆柱面来密封。它具有结构简单,但消耗功率大,使用寿命短 B) 机械密封 它是靠一对相对运动的两个环型端面相互贴合形成的微小轴向间隙起密封作用。,C) 螺旋密封 定义： 螺旋密封也称粘液密封。它是在轴或固定套表面上车有起密封作用的螺旋槽而得名。 工作原理 螺旋密封的工作原理相当于一个螺杆容积泵。在螺旋旋转时,对粘性流体的泵吸作用而建立起一个密封压力,该压力与被密封流体的压力相平衡,从而阻止了泄漏。 这种密封属于流体动压反输型密封,工作时依靠轴旋转密封元件产生流体动反压阻止气体或液体介质向外泄漏达到密封功能。,填料密封和机械密封的优缺点,填料密封和机械密封的选择，主要看其工况条件如何。 1 填料密封： 结构简单、价格便宜、维修方便，但泄漏量大、功率损失大。因此，填料密封用于输送一般介质，如水；不适用于石油及化工介质，特别是不能用在贵重、易爆和有毒介质中。 2 机械密封： 密封较好，泄漏量很少，寿命长，但价格贵，加工安装维修保养比一般密封要求高。机械密封适用于输送石油及化工介质，可用于各种不同粘度、强腐蚀性和含颗粒的介质。,填料改造的案例,储运车间原油卸车台立式泵填料泄露频繁，通过现场拆检分析发现造成泄露的原因有以下几点： 1、介质粘度随温度变化大且含有一定的泥沙等杂质，加快了填料的磨损； 2、由于地罐倾斜造成泵的垂直度不好，填料容易偏蹭；另外立式泵轴存在摆动现象，易泄漏。 3、原来使用的填料自润滑性不好，压紧时易冒烟。 针对以上问题采取以下处理办法： 1 唇式排渣环 作用：阻挡杂质进入密封系统 2 选用补偿性和自润滑性好的盘根（AIG26SC），一方面其内含有橡胶棒，有一定的弹塑性。当填料受轴向压紧时能产生较大的径向压紧力，以获得密封；当机器和轴有振动或轴有跳动及偏心时，能有一定的补偿能力(追随性)；另外其具有自润滑性好，摩擦系数小并耐磨定性。既不被介质所腐蚀、溶涨，也不污染介质； 3填料压盖螺栓增设碟簧，保证预紧力。,改造前,改造后,机械密封的结构及工作原理,轴通过传动座6和推环4，带动动环2选转，静环1固定不动，依靠介质压力和弹簧推力使动静环之间的密封端面紧密贴合，阻碍了介质的泄露。摩擦副表面磨损后，在弹簧5的推动下实现补偿。,机械密封安装动画展示,机械密封结构动画,机械密封的分类,按使用条件和设备分：高速和普通；高压和低压；高温、常温和低温；泵用、压缩机用和釜用机械密封以及耐腐蚀、抗颗粒机械密封等。 按结构和原理分：旋转式和静止式；内流式和外流式；平衡式和非平衡式，多弹簧和单弹簧式等；,平衡型和非平衡型的划分： 介质压力变化引起端面比压的增量与介质压力增量的比较；大于等于为非平衡型，小于为平衡型,机械密封冲洗,近年来，辅助装置的作用已逐渐被人们所认识，特别在恶劣条件下工作的机械密封，采用不同的辅助装置，明显地提高了机械密封的使用寿命.例如:冲洗就是延长机械密封寿命的最有效的措施.机械密封采用冲洗，可以控制密封腔内被密封液体的压力和温度，带走热量，防止液膜汽化，改善润滑条件，防止杂质集积和气囊形成； 密封水的作用主要有三种:1,起到润滑作用,2.降温作用,3.冲洗作用 并不是所用的机械密封都需要密封水的,在泵(主要是离心泵)里面分三种安装方式:1前置安装,2后置安装,3,前后置安装泵： 1是不需要密封水的,它是靠介质本身来润滑,降温,冲洗 2.3来说就需要外来介质来保护了! Api610常用冲洗方案,离心泵的润滑,润滑油的作用,润滑油是用在各种类型机械上以减少摩擦，保护机械及加工件的液体润滑剂，主要起润滑、冷却、防锈、清洁、密封和缓冲等作用。润滑油占全部润滑材料的85%，种类牌号繁多，现在世界年用量约3800万吨。对润滑油总的要求是： （1） 减摩抗磨，降低摩擦阻力以节约能源，减少磨损以延长机械寿命，提高经济效益； （2） 冷却，要求随时将摩擦热排出机外； （3） 密封，要求防泄漏、防尘、防串气； （4） 抗腐蚀防锈，要求保护摩擦表面不受油变质或外来侵蚀； （5） 清净冲洗，要求把摩擦面积垢清洗排除； （6） 应力分散缓冲，分散负荷和缓和冲击及减震； （7） 动能传递，液压系统和遥控马达及摩擦无级变速等。,润滑油的组成,润滑油一般由基础油和添加剂两部分组成。基础油是润滑油的主要成分，决定着润滑油的基本性质，添加剂则可弥补和改善基础油性能方面的不足，赋予某些新的性能，是润滑油的重要组成部分。,润滑油的基本性能,（1） 外观（色度）油品的颜色，往往可以反映其精制程度和稳定性。对于基础油来说，一般精制程度越高，其烃的氧化物和硫化物脱除的越干净，颜色也就越浅。但是，即使精制的条件相同，不同油源和基属的原油所生产的基础油，其颜色和透明度也可能是不相同的。 （2） 密度 密度是润滑油最简单、最常用的物理性能指标。润滑油的密度随其组成中含碳、氧、硫的数量的增加而增大，因而在同样粘度或同样相对分子质量的情况下，含芳烃多的，含胶质和沥青质多的润滑油密度最大，含环烷烃多的居中，含烷烃多的最小。 （3） 粘度粘度反映油品的内摩擦力，是表示油品油性和流动性的一项指标。在未加任何功能添加剂的前提下，粘度越大，油膜强度越高，流动性越差。 （4） 粘度指数 粘度指数表示油品粘度随温度变化的程度。粘度指数越高，表示油品粘度受温度的影响越小，其粘温性能越好，反之越差。 （5）闪点 闪点是表示油品蒸发性的一项指标。油品的馏分越轻，蒸发性越大，其闪点也越低。反之，油品的馏分越重，蒸发性越小，其闪点也越高。同时，闪点又是表示石油产品着火危险性的指标。油品的危险等级是根据闪点划分的，闪点在45以下为易燃品，45以上为可燃品，在油品的储运过程中严禁将油品加热到它的闪点温度。在粘度相同的情况下，闪点越高越好。因此，用户在选用润滑油时应根据使用温度和润滑油的工作条件进行选择。一般认为，闪点比使用温度高2030，即可安全使用。 （6） 凝点和倾点 凝点是指在规定的冷却条件下油品停止流动的最高温度。油品的凝固和纯化合物的凝固有很大的不同。油品并没有明确的凝固温度，所谓“凝固“只是作为整体来看失去了流动性，并不是所有的组分都变成了固体。,润滑油的基本性能,（7） 酸值、碱值和中和值 酸值是表示润滑油中含有酸性物质的指标，单位是mgKOH/g。酸值分强酸值和弱酸值两种，两者合并即为总酸值（简称TAN）。我们通常所说的“酸值“，实际上是指“总酸值（TAN）“。 碱值是表示润滑油中碱性物质含量的指标，单位是mgKOH/g。 碱值亦分强碱值和弱碱值两种，两者合并即为总碱值（简称TBN）。我们通常所说的“碱值“实际上是指“总碱值（TBN）“。 中和值实际上包括了总酸值和总碱值。但是，除了另有注明，一般所说的“中和值“，实际上仅是指“总酸值“，其单位也是mgKOH/g。 （8） 水分 水分是指润滑油中含水量的百分数，通常是重量百分数。润滑油中水分的存在，会破坏润滑油形成的油膜，使润滑效果变差，加速有机酸对金属的腐蚀作用，锈蚀设备，使油品容易产生沉渣。总之，润滑油中水分越少越好。,润滑油的基本性能,（9） 机械杂质 机械杂质是指存在于润滑油中不溶于汽油、乙醇和苯等溶剂的沉淀物或胶状悬浮物。这些杂质大部分是砂石和铁屑之类，以及由添加剂带来的一些难溶于溶剂的有机金属盐。通常，润滑油基础油的机械杂质都控制在0.005%以下（机杂在0.005%以下被认为是无）。 （10）灰分和硫酸灰分 灰分是指在规定条件下，灼烧后剩下的不燃烧物质。灰分的组成一般认为是一些金属元素及其盐类。灰分对不同的油品具有不同的概念，对基础油或不加添加剂的油品来说，灰分可用于判断油品的精制深度。对于加有金属盐类添加剂的油品（新油），灰分就成为定量控制添加剂加入量的手段。国外采用硫酸灰分代替灰分。其方法是：在油样燃烧后灼烧灰化之前加入少量浓硫酸，使添加剂的金属元素转化为硫酸盐。 （11）残炭 油品在规定的实验条件下，受热蒸发和燃烧后形成的焦黑色残留物称为残炭。残炭是润滑油基础油的重要质量指标，是为判断润滑油的性质和精制深度而规定的项目。润滑油基础油中，残炭的多少，不仅与其化学组成有关，而且也与油品的精制深度有关，润滑油中形成残炭的主要物质是：油中的胶质、沥青质及多环芳烃。这些物质在空气不足的条件下，受强热分解、缩合而形成残炭。油品的精制深度越深，其残炭值越小。一般讲，空白基础油的残炭值越小越好。,润滑油使用维护原则：,加油位：a带油环的乌金瓦应根据油环的直径而定，油环直径为内径（D）2540mm的，油位为 ；4060mm的为 ；65300mm的为 ；轴的最低点，离油面为515mm。 b滚动轴承要根据转速而定。1500rmin以下的，油位保持在最低一个滚珠的中心线处。1500rmin以上的，油位以一最低滚珠能带起油为宜（但不得低于最低弹子的 处 油温：1、强制润滑：油的温升不超过28度，轴承金属温度小于93度；2、油环润滑或飞溅润滑：油池温升不超过39度，油池温度低于82度。,润滑油使用须知,油品储存: 1.不可直立放于露天环境，以防止水份及杂物的入侵污染。 - 2.室内储存可立放，桶面朝上，方便抽取。 - 3.拧紧封口盖，保持油桶密封。 - 4.保持桶身面清洁，标识清晰。 - 5.保持地面清洁，便于漏油时及时发现。 - 6.做好入库登记，先到先用。 - 7.频繁抽取的油品、放置在油桶架上用开关控制流放。 - 8.新油与废油分开放置，装过废油的容器不可装新油，以防污染。 油品安全：1.油品独立窨存放，周围不得放置可燃品。 - 2.严禁烟火，不得携带火种进入油库。 - 3.配备不少于二个灭火器。 - 4.擦试机械后之油布或清除之油污不得堆积， 以免助燃。 - 5.易燃的特种油品或化学溶剂分离储存并放置易燃品标志。 使用注意：1.向润滑专家咨询，用适当规格的润滑剂，尽量减少用油种类。 - 2.每种机械以简单图样示出需要加油的部位，油品名称、加油周期等并 -由专人负责，避免用错油品。 - 3.每次加油前须清洁擦拭油抽、油壶等容器和工具。 - 4.每种用油专用的容器，且在容器上注明盛载油品的名称，以防污染。 - 5.换油前须将机械用溶剂冲洗干净，切不可用水溶性清洗剂。 - 6.每次添加或更换润滑油后，做好机械保养记录。 - 7.发现油品异常或已到换油周期，应抽样交由专业公司化验检定。 环保和健康1.严禁将废油直接排入水沟倒入土壤，以防污染环境。 - 2.废油废液专桶收集，再交由政府许可的回收商回收，切不可乱倒。 - 3.皮肤过敏者或划擦伤者，应避免直接接触润滑油。 - 4.切勿穿着油迹渗透的衣物，不可将被油污染的碎布置入袋中。 - 5.不可用污浊布碎抹去皮肤上的油迹，以防布碎中藏有金属碎屑可擦伤 - 皮肤引发感染。 润滑油粘度对照表,离心泵的吸入特性一汽蚀,（1） 气蚀发生的机理,（2） 气蚀发生的危害,汽蚀是水力机械的特有现象，它带来许多严重的后果。 a汽蚀使过流部件被剥蚀破坏； b汽蚀使泵的性能下降； c汽蚀使泵产生噪音和振动。,2 气蚀余量及气蚀判别式,有效汽蚀余量是指液流自吸液罐(池)经吸入管路到达泵的吸入口后，Pv高出汽化压力 所富余的那部分能量头，用 表示,3 提高离心机抗气蚀性能的措施,(1)提高离心泵本身抗汽蚀的性能 改进泵的吸入口至叶轮叶片入口附近的结构设计。 采用前置诱导轮，如图所示。 采用双吸式叶轮。 设计工况采用稍大的正冲角。 采用抗汽蚀的材料。 (2)提高进液装置汽蚀余量的措施 增加泵前储液罐中液面上的压力，如图所示 减小泵前吸上装置的安装高度。 将吸上装置改为倒罐装置，如图所示 减小泵前管路上的流动损失,关于离心泵的一些技术问题,离心泵的轴向力是怎麽产生的，如何消除？,轴向力的产生主要是两方面：叶轮两侧的液体压力不对称和液体从叶轮入口到出口，因流体的流动方向由轴向变为径向，对叶轮产生的反作用力。 消除轴向力的方法： 1）单级泵可在叶轮上开平衡孔。 2）双级泵的叶轮可对称安装。 3）装平衡盘。 4）采用双吸叶轮。 5）采用平衡管。,离心泵在小流量情况下运行会发生那些现象？,泵内液体温度升高 泵会发生振动和噪音 长期小流量会使部分液体汽化，吸入液体困难 泵的效率降低，能量消耗增加,往复泵与离心泵在启动时有什麽不同？,往复泵是靠活塞的往复运动来输送液体的，它有自吸液体的能力，不论泵内是否有空气，只要将泵启动，泵就能吸入液体和排出液体，所以启动往复泵时必须先打开出口阀，否则会因出口憋压发生操作事故。, 心泵为了使启动电流不至于过大，所以启动离心泵时必须先关死出口阀，等泵运行正常后再开出口阀。离心泵启动前必须使泵体内充满输送的液体，不能有空气，否则会产生抽空。,离心泵大修时主要项目？,检查修理联轴器及驱动机与泵的对中情况； 检查清理冷却水、封油和润滑等系统； 检查修理或更换机械密封； 解体检查各部件的磨损、腐蚀和冲蚀情况。泵轴、叶轮必要时进行无损探伤； 检查清理轴承、油封、轴承箱、挡油环、挡水环、油标等，测量调整轴承、油封间隙； 检查测量转子的各部圆跳动和间隙。转子必要时进行动平衡； 检查并校正轴的直线度； 测量并调整转子的轴向窜动量； 检查泵体、基础、地脚螺栓及进出口法兰的错位情况，防止将附加应力施于泵体。,多级离心泵平衡盘窜量的确定及调整,转子总窜量的测量： 1.1不安装平衡盘，在安装平衡盘处装一轴套并用锁紧螺母将其和各级转子一起锁紧为一个刚体。 1.2先将转子推向吸入方向，使得叶轮与泵体两者的密封环靠近，用深度尺测出轴肩到泵体某一平面的距离为a1。 1.3然后将转子再拉向排出侧，使得叶轮后盖靠近导叶，再测量此时的距离为a2，a2-a1即为泵的总窜量。 1.4测量出总窜量数值后，与泵说明书给出的窜量值进行比较，如果测量值大于给出值1mm,则应更换磨损叶轮。 2平衡盘最佳窜量的确定:(a2-a1)/2。 3平衡盘轴向窜量的测量测量及调整： 3.1将平衡盘安装并用锁紧螺母锁紧后，按测量总窜量的方法测量出平衡盘的轴向窜量。 3.2当测量平衡盘轴向窜量过小时，具体调整方法为在平衡盘轴套内端加合适的调整垫片。 3.3当平衡盘因磨损使的其轴向窜量过大时，可以在泵体平衡环的背部加合适的垫片或对平衡盘轴套进行适当的车削。,密封失效原因中哪些属于使用不当？,介质及使用条件不好：介质腐蚀、含固体颗粒，有结晶析出，粘度大； 泵抽空、汽蚀 泵振动过大 没有冲洗，冲洗管堵塞 没冷却水，冷却水结垢 摩擦副选用错误,机封失效案例-常底泵机封泄露频繁的分析,常底泵连续3次出现机封泄露，其中前两次更换的为硬碰硬的波纹管机封（合金对合金），第三次更换的为硬碰软的波纹管机封（合金对石墨）；现将这两种结构波纹管机封的特点介绍一下： 合金对石墨的硬碰软机封运用最广，自润滑和耐磨性强，pv极限高（表面比压和线速度的乘积）；缺点是介质中不能有颗粒物，否则会造成很深的划痕； 而合金对合金的硬碰硬的机封运用相对较窄，他的优点是对介质的洁净程度要求不高；但是由于他的pv极限低，所以对于高温、高压、转速高的工况不能使用，经验值是出口压力不超过30公斤，温度不超过360度，转速不超过2900转/分钟，如果是蒸汽冷却以上条件可适当放宽； 通过分析两种机封的特点不耐发觉常底泵前两次更换机封泄露的原因是选用了硬碰硬的机封，因为常底泵的使用工况基本在硬碰硬机封的极限附近，加之机封冷却采用的是水冷却，温差较大，所以造成前两次机封使用寿命短,泵的振动是怎样影响密封性的