泵的适用范围和特性一览表.doc

泵的适用范围和特性一览表本文从泵的各项指标包括流量、扬程、效率、结构特点、操作与维修、适用范围几个方面对叶片泵（包括离心泵、轴流泵、旋涡泵）、容积式泵（包括往复泵、转子泵）的适用范围和特性进行了详细的阐述。具体的泵的适用范围和特性见下表11。表11 泵的适用范围和特性指标叶 片 泵容积式泵离心泵轴流泵旋涡泵往复泵转子泵流量均匀性均 匀不均匀比较均匀稳定性不恒定，随管路情况变化而变化恒 定范围m/h1.630000150245000.41006001600扬程特点对应一定流量，只能达到一定的扬程对应一定流量可达到不同扬程，由管路系统确定范围102600m220m8150m0.2100MPa0.260MPa效率特点在设计点最高，偏离越远，效率越低扬程高时，效率降低较小扬程高时，效率降低较大范围(最高点)0.50.80.70.90.250.50.70.850.60.8结构特点结构简单，造价低，体积小，重量轻，安装检修方便结构复杂，振动大，体积大，造价高同离心泵操作与维修流量调节方法出口节流或改变转速出口节流或改变叶片安装角度不能用出口阀调节，只能用旁路调节同旋涡泵，另还可调节转速和行程同旋涡泵自吸作用一般没有没有部分型号有有有启动出口阀关闭出口阀全开出口阀全开维修简便麻烦简便适用范围粘度较低的各种介质特别适用于大流量，低扬程，粘度较低的各种介质特别适用于小流量，较高压力的低粘度清洁介质适用于高压力、小流量的清洁介质（含悬浮液或要求完全无泄漏可用隔膜泵）适用于中低压力、中小流量尤其适用于粘性高的介质离心泵的常见故障及处理方法一览表本文详细分析了离心泵的常见故障类型，如离心泵轴承发热、离心泵输不出液体、离心泵流量、扬程不足、离心泵密封泄漏严重、离心泵发生振动或杂音、离心泵电机过载等现象，并详细介绍了发生上述故障现象的原因，以及如何正确处理上述故障。具体的离心泵的常见故障类型及处理方法见下表11。表11 离心泵的常见故障类型及处理方法序号故障现象原 因处 理 方 法1轴承发热1、润滑油过多2、润滑油过少3、润滑油变质4、机组不同心5、振动1、减油2、加油3、排去并清洗油池再加新油4、检查并调整泵和原动机的对中5、检查转子的平衡度或在较小流量处运转2泵输不出液体1、吸入管路或泵内留有空气2、进口或出口侧管道阀门关闭3、使用扬程高于泵的最大扬程4、泵吸入管漏气5、错误的叶轮旋转方向6、吸上高度太高7、吸入管路过小或杂物堵塞8、转速不符1、注满液体、排除空气2、开启阀门3、更换扬程高的泵4、杜绝进口侧的泄漏5、纠正电机转向6、降低泵安装高度，增加进口处压力7、加大吸入管径，消除堵塞物8、使电机转速符合要求3流量、扬程不足1、叶轮损坏2、密封环磨损过多3、转速不足4、进口或出口阀未充分打开5、在吸入管路中漏入空气6、管道中有堵塞7、介质密度与泵要求不符8、装置扬程与泵扬程不符1、更换新叶轮2、更换密封件3、按要求增加转速4、充分开启5、把泄漏处封死6、消除堵物7、重新核算或更换合适功率的电动机8、设法降低泵的安装高度4密封泄漏严重1、密封元件材料选用不当2、摩擦副严重磨损3、动静环吻合不均4、摩擦副过大，静环破裂5、O型圈损坏1、向供泵单位说明介质情况，配以适当的密封件2、更换磨损部件，并调整弹簧压力3、重新调整密封组合件4、整泵拆卸换静环，使之与轴垂直度误差小于0.10，按要求装密封组合件5、更换O型圈5泵发生振动及杂音1、泵轴和电机轴的中心线不对中2、轴弯曲3、轴承磨损4、泵产生汽蚀5、转动部分与固定部分有磨损6、转动部分失去平衡7、管路和泵内有杂物堵塞8、关小了进口阀1、校正对中2、更换新轴3、更换轴承4、向厂方咨询5、检修泵或改善使用情况6、检查原因，设法消除7、检查排污8、打开进口阀，调节出口阀6电机过载1、泵和原动机不对中2、介质相对密度变大3、转动部分发生摩擦4、装置阻力变低，使运行点偏向大流量处1、调整泵和原动机的对中性2、改变操作工艺3、修复摩擦部位4、检查吸入和排出管路压力与原来的变化情况，并予调整离心泵常用材料一览表由于泵的形式和工作条件不同，用的材料就多种多样。 但归纳起来主要是考虑两个方面： 一是考虑机械强度； 二是考虑抗蚀性能。 例如大直径的叶轮就要求有较高的机械强度，高压泵也有这样的要求。对存在有汽蚀、冲刷、化学腐蚀、电腐蚀的泵，还要求材料具有抗蚀性能。此外，输送高温液体的泵，还应考虑热力和蠕变性能。离心泵常用材料表部件名称常温清水P60（kg/cm）给水泵t150p150(kg/cm)高温泵t200p300(kg/cm)泵体（包括中段、进水段、出水段）HT20-40HT25-47ZG25 ZG35ZGCr5MoZG1cr13导叶HT20-40HT25-47ZG25 ZG2cr13ZG1cr13ZG2cr13叶轮HT20-40HT25-47ZG2cr13HT25-47ZG1cr13ZG2cr13轴套HT20-40HT25-4725 45淬火2Cr13ZGCr5MoZG3cr13轴螺帽35 45A525ZGCr5MoZG3cr13密封环HT25-47HT25-472Cr133Cr13平衡盘HT25-4745调质3Cr133Cr13调质平衡环HT25-4745淬火3Cr133Cr13淬火调整套HT25-4740Cr2Cr133Cr13轴承架HT25-47HT25-47ZG25联轴器HT25-473535CrMo拉紧螺栓35 45A540CrV35CrMo35CrMo轴354540CrV35CrMo3Cr13轴承胎HT20-40A325 在现有材料的基础上，为了充分发挥材料的内在潜力，可对材料进行热处理。例如为了提高轴套、平衡环等的耐磨性，可对它们进行表面淬火处理，提高硬度。为了提高轴的承载能力和抗冲蚀性，可对泵轴进行正火或调质处理。如硬度过大，则轴失去韧性，变脆；如硬度过小，则轴的强度不够。离心泵的分类 离心泵的分类很多，它是依据不同的结构特点而划分的。一、按工作叶轮数目来分类 1、单级泵：即在泵轴上只有一个叶轮。 2、多级泵：即在泵轴上有两个或两个以上的叶轮，这时泵的总扬程为n个叶轮产生的扬程之和。二、按工作压力来分类 1、低压泵：压力低于100米水柱； 2、中压泵：压力在100650米水柱之间； 3、高压泵：压力高于650米水柱。三、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、双侧进水式泵：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。四、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。五、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。六、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。 平时我们说某台泵属于多级泵，是指叶轮多少来讲的。根据其它结构特征，它又有可能是卧式泵、垂直结合面泵、导叶式泵、高压泵、单面进水式泵等。所以依据不同，叫法就不一样。另外，根据用途也可进行分类，如油泵、水泵、凝结水泵、排灰泵、循离心泵的机械损失有哪些离心泵的机械损失有轴承、轴封摩擦损失和叶轮圆盘摩擦损失。一、轴承、轴封摩擦损失 泵轴支承在轴承上，为了防止泵内液体向外泄漏，设置了轴封。当泵轴高速旋转时，就与轴承和轴封发生摩擦。在一般情况下摩擦损失都较小，为： N=（0.010.03）N 式中 N摩擦损失； N原动机传给水泵的轴功率。二、叶轮圆盘摩擦损失 离心泵叶轮在充满液体的泵壳内旋转，这时叶轮盖板外表面与液体发生相互摩擦，引起摩擦损失。 圆盘摩擦损失在整个机械损失中占的比重较大，特别是一些中、低比转数的水泵更是这样。我们知道，低比转数的水泵圆盘摩擦损失增加较快，如比转数ns=30时，圆盘摩擦损失增大到有效功率的30%；而高比转数水泵，则圆盘摩擦损失比重较小。 多级水泵中各种能量损失所占的百分比，比较典型的情况如下： 冲击和旋涡损失 7% 叶轮和平衡盘的圆盘摩擦损失5% 间隙漏泄损失 2% 平衡机构漏泄损失2%水力表面摩擦损失 4%离心泵的水力损失离心泵的水力损失有冲击损失、旋涡损失和沿程摩擦损失。一、冲击损失 每台水泵都有自己的设计流量，当水泵在设计流量工况下工作时，入口处的液流是顺着叶片进入叶轮的，因此不发生与叶片的撞击，同样出口液流亦不发生与泵壳的冲击，这时效率很高。但当流量偏离设计工况时，其液流方向就要与叶片方向发生偏离，产生冲击。冲击损失可用下式表示： hch=B(Q-Qk) 式中：B系数； Q实际流量； QK设计流量。二、旋涡损失 在水泵中，过流截面是很复杂的空间截面，液体在这里通过时，流速大小和方向都要不断地发生变化，因而不可避免地会产生旋涡损失。另外，过流表面存在尖角、毛刺、死水区时也会增大旋涡损失。三、沿程摩擦损失 由于水泵过流表面的粗糙和液体具有粘性，所以液体在流动时就会产生摩擦阻力损失。损失大小用下式表示： hm=AQ 式中 A系数。 在各部位的水力损失中，叶轮内的水力损失最大，占全部水力损失的一半左右；其次是导叶转弯处的水力损失，占全部水力损失的1/4左右，而剩下的1/4水力损失，损失在叶轮到导叶、导叶扩散部分、反导叶到叶轮入口等几个部位。 为了减少水泵的水力损失，应使液流各断面变化平缓，速度大小合理。并选用合适的叶轮、导叶型线和出入口安置角。另外还应提高过流部件的表面光洁度。离心泵的容积损失以及防止损失的方案 离心泵的容积损失有密封环漏泄损失、平衡机构漏泄损失和级间漏泄损失。一、密封环漏泄损失 在叶轮入口处，设有密封环，在水泵工作时，由于密封环两侧存在着压力差，一侧近似为叶轮出口压力，一侧为叶轮入口压力，所以始终会有一部分液体从叶轮出口向叶轮入口漏泄。这部分液体在叶轮里获得了能量，但液体并未送出，这样就减少了水泵的供水量。漏泄液体的能量全部用到克服密封环阻力上了。 显然，密封环直径Dw愈大，其两侧压力相差愈悬殊，则泄漏量就愈大。对于定型的水泵，为了减少漏泄量提高水泵的效率，应在许可的情况下把密封环间隙缩小。一般总间隙近似取密封环直径的0.002，如Dw=200毫米，则总间隙为0.40毫米。装配时，密封环不可偏心太大，否则，漏泄量也会增加。另外，可用增加密封环阻力的方法减少漏泄量，增加阻力的主要措施是将密封环制成迷宫、锯齿形等，这同时也增加了密封环的密封长度，增大了沿程阻力。 密封环的漏泄，在某些情况下会引起叶轮入口的扰动，因此就要合理地设计密封环形式。二、平衡机构漏泄损失 在不少的离心泵中，都设有平衡轴向推力的机构：如平衡孔、平衡管、平衡盘等。由于在平衡机构两侧存在着压力差，因而也有一部分液体从高压区域向低压区域漏泄。平衡孔的漏泄会使水泵的效率降低5%左右。在平衡盘机构中，漏泄量占工作流量的3%，但高压泵有些比此值大；为了减少漏泄损失，可在不影响平衡力的情况下减小平衡盘的直径D。三、级间漏泄损失 在涡壳式多级泵中，级间隔板两侧压力不等，因而也存在漏泄损失，根据机构布置情况的不同，级间隔板两侧的压差可能为一级、二级或三级，级数相差愈多，则隔板级间漏泄就愈严重，因此此处广泛采用台阶式级间密封。 此外，在分段式多级泵中，也存在着级间漏泄。不过这与前面所说的级间漏泄不同，因这部分漏泄液体不经过叶轮，故不属于容积损失。在这里，级间隔板前后的压差，是由导叶扩散部分的增压作用和叶轮侧隙的抽吸作用（相当于离心叶轮）而引起的。在压差的作用下，漏泄液体沿着级间隔板缝隙进入前级叶轮侧隙，并经导叶，反导叶（吸入导叶）又流回级间缝隙，重复上述过程。虽然分段式多级泵的级间漏泄不属于容积损失，但它如此往返流动，是要消耗水泵的功率的。另外，该部分液体通过导叶时，会引起导叶喉部有效截面减小（即漏泄液体占去了一部分截面），所以会使此处的流速增加，引起额外的水力损失。据离心泵设计基础一书介绍：某台多级泵，在流量为20升/秒时，级间间隙自0.75毫米减少到0.25毫米，级间漏泄量q减少了.7升/秒，由于q的减少，使通过导叶的流量减少了，降低了导叶喉部的流速，减少了导叶中的水力损失，同时由于q减少，使叶轮与导叶侧隙中的液体相对速度减小了，从而也减少了叶轮圆盘摩擦损失，所以泵的效率提高了5%左右。离心泵叶片采用后曲式的优点总的来讲，后曲式叶片与其它型式叶片（径向叶片、前曲式叶片）相比，有以下优点： 一、从压头性质来看，后曲式叶片的动压头在总水头中所占的比例较小（总水头等于动压头与静压头之和），因而动压头在扩散部分变为静压头时伴随的能量损失也小。 二、从水泵消耗的功率来看，后曲式叶片的离心泵在流量与扬程变化时，功率变化较小，这样就给电动机提供了良好的工作条件。 三、从叶轮内部损失来看，径向叶片和前曲式叶片槽道较短，扩散角和弯曲度都较大，因而增加了水力损失。而后曲式叶片则相反，次项损失较小。正因为如此，所以离心泵叶片都采用后曲式。水在离心泵的叶轮中是如何运动的？水在叶轮中进行着复合运动，即一方面它要顺着叶片工作面向外流动，另一方面还要跟着叶轮高速旋转。前一个运动称为相对运动，其速度称为相对速度，用w表示。后一个运动称为圆周运动，其速度称为圆周速度，用u表示。二种运动的合成，即是