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第一章 化工基础知识1、传热基础知识传热是自然界和工程领域中较为普遍的一种传递过程，通常来说有温度差的存在就有热的传递，也就是说温差的存在是实现传热的前提条件或者说是推动力，当没有外功加入时，热量就总是会自动地从高温物体传递到低温物体，可见，传热过程是普遍存在的。在化工中很多过程都直接或间接的与传热有关。但是进行传热的目的不外乎是以下三种：1、加热或冷却；2、换热；3、保温。1.1、传热的基本方式根据传热的机理不同，热传递有三种基本方式：热传导，热对流和热辐射。化工生产中碰到的各种传热现象都属于这三种基本方式。热传导（导热）一个物体的两部分连续存在温差，热就要从高温部分向低温部分传递，直到个部分的温度相等为止，这种传热方式就称为热传导。物质的三态均可以充当热传导介质，但导热的机理因物质种类不同而异，具体为： 固体金属：自由电子运动在晶格之间； 液体和非金属固体：个别分子的动量传递； 气体：分子的不规则运动。对流传热热对流是指物体中质点发生相对的位移而引起的热量交换，热对流是流体所特有的一种传热的方式，即存在气体或液体中，在固体中 不存在这种传热方式。其中只有流体的质点能发生的相对位移。据引起对流的原因不同可分为：自然对流和强制对流。热辐射热辐射是一种通过电磁波传递能量的过程。一切物体都能以这种方式传递能量，而不借助任何传递介质。通常在高温下热辐射才是主要方式。1.2、传热的基本方程当两种流体间需要进行换热而又不允许直接混合时，需在间壁式换热器中进行换热。如在间壁式换热器中，热流体通过管壁将热量传给冷流体热传递的快慢用传热速率来表示。传热速率是指单位时间内通过传热面传递的能量单位是。换热器的传热速率Q与传热面积A和冷热两种流体的平均温差tm成正比；图2-1套管式换热器1内管 2外管图2-2单程列管式换热器1 外壳 2管束 3、4接管 5封头6管板 7挡板图2-3双程列管式换热器1壳体 2管束 3挡板 4隔板1.3、强化传热的途径传热过程的强化占有十分重要的地位，设计和开发高效换热设备, 可以达到节能降耗的经济目的。相反，许多场合需要力求削弱传热，隔热保温技术在高温和低温工程中对提高经济效益关系重大，已经发展成为传热学的一个重要分支。（1）、增加传热温差（2）、提高传热系数（3）、提高流体速度（4）、改变流动状态（5）、引入机械振动（6）、增大传热面积1.4、蒸汽传热在化工生产中具体应用（1）、蒸汽泠凝的对流传热蒸汽是工业上最常用的热源，在锅炉内利用煤燃烧时产生的热量将水加热汽化，使之产生蒸汽。蒸汽具有一定的压力，饱和蒸汽的压力和温度具有一定的关系。蒸汽在饱和温度下冷凝成同温度的冷凝水时，放出冷凝潜热，供冷流体加热。 （2）、蒸汽冷凝的方式膜状冷凝：滴状冷凝：2、常见管件 2.1、弯头：在管路系统中，弯头是改变管路方向的管件。按角度分，有45及90180三种最常用的，另外根据工程需要还包括60等其他非正常角度弯头。图1各种弯头三通：三通是用于管道分支处的一种管件。三通有等径和异径之分，等径三通的接管端部均为相同的尺寸；异径的三通的主管接管尺寸相同，而支管的接管尺寸小于主管的接管尺寸。四通：四通有等径和异径之分，等径四通的接管端部均为相同的尺寸；异径的四通的主管接管尺寸相同，而支管的接管尺寸小于主管的接管尺寸。 四通是用于管道分支处的一种管件。异径管：又称大小头。化工管件之一，用于两种不同管径的连接。又分为同心大小头和偏心大小头。 图2三通、四通、异径管2.2、法兰法兰是用来连接管线、阀门、设备等的连接部件，法兰连接有法兰对、垫片和螺栓组成，借助螺栓紧固力把两部分连在一起，同时压紧垫片使连接处达到密封，密封效果的好坏取决于法兰密封面的形式、垫片的种类及预紧力的情况。法兰按结构形式不同可分为平焊法兰、对焊法兰和活套法兰。如图：图3法兰结构图2.3、垫片按材料不同可分为非金属垫片、金属非金属组合垫片和金属垫片；根据材料的弹性，硬度及耐热情况不同分别用在不同压力和温度的场合。非金属垫片有橡胶垫、石棉垫、聚四氟乙烯垫和膨胀石墨垫，组合垫片有全包垫片、半包垫片、高强石墨垫片和缠绕垫。金属垫片有铝垫、钢垫、铬钼钢垫和不锈钢垫等。2.4、阻火器阻火器的作用是防止外部火焰窜入有燃烧爆炸危险的设备、管道、容器中，它安装在加热炉、高温氧化炉和高温反应器，输送可燃气体的管线之间。阻火器的类型有：金属网阻火器、波纹金属片阻火器、砾石阻火器等。阻火器的灭火原理是：当火焰通过狭小孔隙时，由于热损失突然增大使燃烧不能继续下去而熄火。阻火器的内径一般取安装阻火器管道直径的4倍。2.5、过滤器过滤器的种类很多，过滤介质不同采用的过滤器形式也不同，我们最常见的是过滤液体和气体介质的管道式过滤器。它的特点是体积小、清洗方便，可直接安装在管道上，如图：滤芯的材料一般有：化纤滤布、金属丝网等。图5过滤器结构图2.6、阀门阀门定义：凡是用来控制流体在管路内流动的装置通称为阀门或阀件。主要作用：切断或沟通管内流体的流动，这是启闭作用；改变管路阻力，调节管内流体的流速，这是调节作用；使流体通过阀门后产生很大的压力降，这是节流作用；另有一些阀件，它能根据一定的因素自动启闭，以控制流体的流向维持一定的压力或其它作用。各阀构造可画简易图讲解图6各种阀门简图2.7、截止阀截止阀：是利用阀盘来控制启闭的阀门。截止阀特点：结构复杂，价格较贵；操作可靠，不甚费力；易于调节流量或截断通道；流体流动的阻力系数较大；启动缓慢，无水锤现象。应用范围：很广，主要用于蒸汽管路中，故又称汽门，也可用于给水压缩空气、真空及物料管路中，它可精确地调节流量和严密地截断通道。但它不能用于粘度较大。易结焦。含悬浮物与结晶的料液管路中，因为积聚在阀盘与阀座之间的固体颗粒，不仅阻止了阀盘与阀座的闭合，而且会使两者的接触面磨损，而造成泄漏现象。2.8、闸阀闸阀：又称闸板阀或闸门阀，是利用闸板来控制启闭的阀门。图8闸阀特点：结构复杂，尺寸较大，价格较高；水力阻力最小；开启缓慢，无水锤现象；易于调节流量；闭合面磨损较快，研磨较难。用途：化工厂应用较广，主要用于大直径的给水管路上，故又称水门，也可用于压缩空气、真空管路和120以下的低压气体管路；但不能用于介质中含沉淀物的管路，很少用于蒸汽管路。2.9、旋塞阀旋塞阀是利用带孔的锥形栓塞来控制启闭的阀门。主要启闭零件是带孔的锥形栓塞和阀体，它们以圆锥形的压合面相配，栓塞顶上有方头，当板手套在方头上旋转栓塞时，即可开通或截断管路，起着启闭的作用。图9旋塞阀连接方法：螺纹连接， 法兰连接。结构形式：根据介质流动方向的不同，旋塞可分为直通旋塞阀和三通旋塞阀。在直通旋塞阀内，流体的流向不变；在三通旋塞阀内，流体的流向决定于栓塞的位置，可以使三路全通、三路全不通或任意两路通，因此，在某些管路中，一个三通旋塞阀最多可以起到三个直通旋塞阀的作用。特点：结构简单；启闭迅速；阻力甚小；转动费力（对于大直径的旋塞而言）；研磨费工。输送较大压力下流动的液体管路（因急启或急闭旋塞时能产生水锤现象）。2.10、球阀结构与旋塞阀相似，带孔的球体是球阀中主要关闭件。主要优点：操作方便，开关迅速，旋转90即可开关；流动阻力小；结构比闸阀、截止阀简单，零件少，重量轻，密封面比旋塞阀易加工，且不易擦伤，密封性能高。主要适用于低温、高压及粘度较大的介质和要求开关迅速的部位。缺点：不能用于调节精细流量。图10球阀2.11、蝶阀靠旋转手柄通过齿轮带动阀杆，转动杠杆和松紧弹簧使阀门板达到启闭的目的。当关闭阀门板时，手柄应按顺时针方向旋转。当阀门板关闭后，旋转锁紧装置的手柄锁紧阀门板，保证密封面不漏气。优点：结构简单；维修方便，当阀门渗漏时，只需要更换橡胶密封圈，不须进行机加工。缺点：不能用来精确地调节流量；橡胶密封圈容易老化失去弹性。图11蝶阀2.12、止回阀止回阀：又称止逆阀或单向阀。止回阀是一种根据阀前阀后介质的压力差而自动启闭的阀门，它的作用是使介质只作一定方向的流动，而阻止其逆向流动。图14止回阀止回阀可用于泵和压缩机的管路上，疏水器的排水管上，以及其它不允许介质作方向流动的管路上。2.13、安全阀是一种根据介质工作压力而自动启闭的阀门，当工作压力超过规定值时，它能自动开启，将过量介质排出；当压力恢复正常，阀盘又能自动关闭。根据平衡内压方式不同分两种杠杆重锤式：利用重锤的重量通过杠杆的放大作用所产生的压力来平衡内压的，根据工作压力的大小确定重锤的重量和杠杆的长度，调整后用铁盒罩住。图15安全阀弹簧式：根据工作压力的大小来调整弹簧的压力，调好后，即可用锁紧螺母固定，套上安全护罩。图16弹簧式安全阀按开启高度不同，分微、全启式两种弹簧微启式：主要用于液体介质的场合。弹簧全启式：突然全启，用于气体和蒸汽介质的场合。2.14、减压阀作用是降低设备和管道内介质的压力，使之成为所须的压力，并能依靠介质本身的能量，使出口压力保持稳定。图17减压阀、薄膜式减压阀是卸荷式，出口压力高，阀门关闭；出口压力低，阀门开启。、活塞式减压阀当活塞受到介质压力以后，通过阀杆推动阀芯下移，使主阀开启。2.15、疏水阀功用是能自动地间歇地排除蒸汽管道.加热器.散热器等蒸汽设备系统中的冷凝水，而又能防止蒸汽泄出，故又称凝液排除器.阻气排水阀或疏水器。图18疏水阀、钟形浮子式疏水阀：又称吊桶式疏水阀它是利用冷凝水与蒸汽的重量差，使浮子升降并带动阀芯开启或关闭，达到排水阻汽的目的。、热动力式疏水阀：它是利用蒸汽和水的热力性质的不同，使阀片直接开启或关闭，达到排水阻汽的目的。、脉冲式疏水阀：它也是一种热力型的疏水阀。通过控制盘的冷凝水量逐渐增加，直到控制盘上下的压力相等时，阀芯停止上升。第二章 泵1离心泵1.1离心泵的用途和分类泵在化学工业中被广泛应用，品种规格繁多。对它的分类方法也各不相同，按其工作原理可以分为三大类：叶片式泵，容积式泵，其他类型泵。图15-1离心泵实物照片1.2离心泵的工作原理离心泵依靠旋转叶轮对液体的作用把原动机的机械能传递给液体。由于离心泵的作用液体从叶轮进口流向出口的过程中，其速度能和压力能都得到增加，被叶轮排出的液体经过压出室，大部分速度能转换成压力能，然后沿排出管路输送出去，这时，叶轮进口处因液体的排出而形成真空或低压，吸水池中的液体在液面压力（大气压）的作用下，被压入叶轮的进口，于是，旋转着的叶轮就连续不断地吸入和排出液体。离心泵的特点有：转速高，体积小，重量轻，效率高，流量大，结构简单，性能平稳，容易操作和维修；其不足是：起动前泵内要灌满液体。液体精度对泵性能影响大，只能用于精度近似于水的液体，流量适用范围：5-20000立方米/时，扬程范围在3-2800米。1.3离心泵的结构离心泵的基本构造（以离心式水泵为例见图10-2）图15-2离心泵结构图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（或机械密封）。1.4离心泵的过流部件离心泵的过流部件有：吸入室，叶轮，压出室三个部分。叶轮室是泵的核心，也是流部件的核心。其中封闭式叶轮应用很广泛，前述的单吸叶轮和双吸叶轮均属于这种形式。1.5离心泵的操作离心泵投入运转前，应符合下列要求：（1）、驱动机的转向应与泵的转向相同；（2）、检查工艺条件准备完成，泵前后流程通畅；（3）、各固定连接部位应无松动，各润滑部位加注润滑剂的规格和数量应符合设备技术文件的规定；（4）、有预润滑要求的部位应按规定进行预润滑；（5）、各指示仪表，安全保护装置均应灵敏，准确，可靠；（6）、盘车应灵活，无异常现象；1.6 离心泵的启动、离心泵启动前的准备（1）、清除泵附近杂物，如破布、铁丝、油等；（2）检查泵出、入口管线上的阀门，法兰地脚螺栓、联轴器、温度计和压力表等；（3、盘车检查转子是否灵活，泵内有无磨擦或碰撞声；（4）、开压力表引压阀，关其它所有阀；（5）、开入口阀引介质，开排气阀排出泵内空气，当液体流出后关排气阀。对热油泵，缓慢稍开入口阀给泵预热。待温度接近介质温度后再全开入口阀。预热时，应注意边预热边盘车，使泵体温度不能低于介质温度的40；（6）、检查润滑油，将油箱加至看窗的1/2-2/3液面处；（7）、检查冷却水，调节适合流量；（8）、联系电气操作人员送电并到现场确认电机与泵的旋转方向是否一致。、启动步骤（1）、当完成启动前准备工作后，确认可启动后，执行以下步骤；（2）、让非操作人员远离机泵；（3）、对机泵盘车；（4）、按动开关，启动电机；（5）、检查压力、电流、振动、杂音、泄漏及轴承、轴瓦温度是否正常。轴承温度一般不得大于65，电机温度不得大于70；（6）、一切正常后，缓慢开出口阀。、离心泵在启动时应注意的问题：（1）、离心泵在任何情况下都不允许无液体空转，以免零件损坏；（2）、离心热油泵一定要预热，以免冷热温差太大，造成事故；（3）、离心泵启动后，在出口阀门未开的情况下，不允许长时间运行，应小于2-3分钟；（4）、离心泵决不允许用入口阀门来调节流量，以免抽空，而应该用出口阀门来调节流量。1.7离心泵的停运、停泵步骤：（1）、关泵出口阀，确认关严；（2）、按电机停运开关，停运，后关压力表阀；（3）在泵体冷却到60以下时关闭冷却水、封油，对备用泵则关小封油、冷却水；（4）、停车后盘车；（5）、在冬季，对停下来的泵要放掉泵内液体，并采取必要的防冻措施；（6）、对检修的泵，进一步做如下工作：关入口阀，切断泵出入口；排空泄压至零，确认泵内无压；联系电工停电，通知修理工检修。、备用泵的备用状态（1）、泵入口阀全开，如用输送介质预热，则出口阀应留有一定的开度（或有预热阀的稍开预热阀给泵预热）；（2）、开少量冷却水和封油；（3）、润滑油保持正常油量；（4）、热油泵保持预热状态；（5）、按时盘车（要求每天白班盘车一次，盘车时间为白班接班后1个小时内，盘车180）。1.8离心泵的切换泵的切换步骤（1）、按离心泵启动前的检查，准备步骤，对备用泵进行准备工作；（2）、按备用泵电机开关，启动备用泵；（3）、检查备用泵的压力、电流、振动、泄漏、温度等有无异常；（4）、缓慢开备用泵出口阀（这时备用泵出口压力应不小于在用泵的出口压力），关运行泵出口阀；（5）、运行泵出口阀关严后，按运行泵停运开关；（6）、调整备用泵出口阀至正常流量。1.9离心泵的常见故障及处理表15-1离心泵的常见故障及处理故障现象原因处理措施泵抽不上量1、启动时泵未灌满液体；2、泵轴反向旋转；3、泵漏进气体；4、吸入管路阻塞；5、吸入容器液面过低；1、重新灌泵；2、重新接电机导线，改变旋转方向；3、停车检查，重新灌泵；4、停泵检查排除故障；5、提高吸入容器液面。泵体振动有杂音1、泵与电机轴中心不正；2、地脚螺丝松动；3、产生汽蚀现象；4、轴承损坏；5、泵轴弯曲。1、停泵校正；2、把紧；3、停泵检查，排除故障；4、更换轴承；5、泵检修，校正。流量下降1、转速降低；2、叶轮堵塞；3、漏进气体；4、密封环损坏。1、检查原因，提高转速；2、停泵检修；3、检查管路，更换填料；4、停泵检修，更换密封环。泵出口压力过高1、输出管路堵塞；2、压力表失灵。1、检查管路排除故障；2、更换压力表。轴承发热1、泵轴与电机轴不同心；2、润滑油不足；3、冷却水不足。1、停泵校正；2、添加润滑油；3、给足冷却水。机械密封或填料密封泄漏1、用时间过长，动环磨损或填料失效；2、输送介质有杂质，动环磨损。1、停泵检修，更换机械密封或填料；2、停泵检修，更换机械密封，泵吸入管道加滤网。电机温度过高1、绝缘不良；2、超负荷，电流过大；3、电压太低，电流过大；4、电机转轴不正。1、停泵检修；2、停泵检修；3、泵降量运转；4、停泵检修。电流过大1、超负荷，泵流量过大；2、电机潮湿绝缘不好。1、降量，换电机；2、停泵检修。盘不动车1、 油品凝固；2、 长期不盘车而卡死；3、 泵的部件损坏或卡住；4、 泵轴弯曲严重。1、吹扫预热；2、加强盘车；3、停泵检修；4、检修更换。2高速泵 2.1高速泵的特点高速泵是近年新发展的高科技产品，它利用提高叶轮转速，加大叶轮外沿的流体线速度，达到高扬程的目的，消除了大部分多级泵的缺点。主要特点是体积小，转动部件少，主轴短、刚性好、运转平稳，检修方便，密封可靠。2.2高速泵的结构立式高速泵为单级单吸齿轮增速部分流式离心泵，由电动机、齿轮增速箱（二级增速）、泵及其附件组成。（见图10-3高速泵结构图）图15-3高速泵结构图 其中齿轮增速箱是高速泵的关键部件。2.3高速泵的工作原理电机带动齿轮增速箱将泵的转速增至额定工作转速，从而达到提高扬程的目的，具体原理跟离心泵相同。2.4高速泵的操作步骤、开车准备（1）、检查泵的机械、仪表、电气设备完好；（2）、检查泵出入口、压力表、阀门、润滑冷却系统、密封系统、接地线及电机电缆是否连接；（3）、确认密封冲洗系统报警联锁测试正常；（4）、确认干气密封氮气源压力；（5）、确认齿轮增速箱（润滑油）油位在1/22/3之间；（6）、确认各管线阀门启动前的状态：关闭泵出入口阀门、密封冲洗系统上下游阀、低点排凝阀及排气阀；打开压力表根部阀、润滑冷却系统；（7）、工艺准备工作满足开泵条件，上游罐中液位达到启动泵的条件；（8）、手动盘泵23圈，确认转动流畅无杂声；（9）、所有准备工作结束前，联系电气送电。、开车步骤（1）、打开出口旁路阀，泵出口阀门仍处于关闭状态；（2）、打开泵前阀门灌泵，让液体完全充满泵腔。泵输送高温介质前应进行预热工作；（3）、投用并联干气密封冲洗系统；（4）、操纵手动油泵手柄上下运动，从润滑油压力表观察油压，油压不低于0.2MPaG，即可带油压启动主泵。主泵起动后，就应停止操纵手动油泵；（5）、调节泵出口阀门的开度到泵的工作流量点；（6）、调节冷却水流量，使供油温度控制在3545之间。、切换操作步骤（1）、按高速泵开车前检查准备工作的有关内容检查备用泵；（2）、与操作室有关岗位人员联系，室内有关岗位人员要注意观察相关工艺参数的变化并及时进行调节；（3）、按开车步骤启动备用泵，待备用泵压力表、电流表指示稳定后逐渐关闭运行泵的出口阀，同时逐渐打开备用泵的出口阀，并密切注意两泵的压力表、电流表的变化，两表值不得超过规定值，防止泵抽空；（4）、待原备用泵压力表指示达到规定要求并已平稳时，按正常停车步骤停运转泵；（5）、泵停止运行后全关泵的出口阀；（6）、泵切换完毕后要及时记录切换时间和切换原因。、停车步骤首先缓慢关闭泵的出口阀门至全关位置，按电机操作柱停止按钮，然后关闭泵前阀门和出口旁路阀，切断辅助系统。如需修理，应将泵体内的介质排放干净。高速泵的日常维护：（1）、泵运转中，如果发现参数不正常或有异常声音，应立即停机检查；（2）、泵重新组装后，运转24小时应检查油位，如果油位低于规定范围，则应补加油，泵运转中也可以补加。油位不能高于规定位置，否则会引起过多泡沫，造成中间轴下部轴承过热或失灵；（3）、重点关注润滑油颜色的变化情况，视润滑油质更换齿轮箱润滑油和油滤芯；（4）、根据介质情况定期清理泵入口过滤器。2.5高速泵的常见故障及处理表15-2高速泵的常见故障及处理故障现象可能原因处理方法泵在启动时无液体、无压力1、泵没有完全充满液体2、汽蚀余量NPSHa低于主泵的NPSHr3、传动组件失灵:如内部连接轴、叶轮键故障，或是组装时零件泄漏4、泵叶轮旋转方向错误1、从密封体孔口排放所有的蒸汽或空气，或者检查泵入口管线是否漏气2、吸入管线堵塞时，检查管线滤网和阀门，使吸入管线压降减小；在吸入管线高点存有介质蒸汽，限制流量时，排出蒸汽；介质储罐液面或压力太低时，提高安装高度或增压；介质里夹杂空气、蒸汽或是易挥发液体时，在泵进口前安装排气平衡管，并使用汽蚀性能好的诱导轮3、拆卸检查4、调整电机接线泵流量或压头不合适1、电机旋转方向错误2、汽蚀余量NPSHa低于主泵的NPSHr3、液体过热引起内部沸腾或泵运转不稳定4、扩压器出口喉部局部堵塞、磨损或腐蚀5叶轮磨损或腐蚀6、泵出口回流到入口流量太大1、调整电机接线2、处理方法同上3、降低液体温度至合理范围内4、在泵的高点放空，使进口流量不断增加；清理障碍物或更换零件。5、更换零件6、检查回流管的流量；检查扩压器下部与泵壳间的“O”型圈是否损坏或漏装出口压力波动过大1、流量太小2、汽蚀余量不够3、流量调节阀出故障1、增大流量或开大出入口循环线2、处理方法同前3、检修调节阀润滑油变成乳白微带淡红色或黄色1、增速箱润滑油进水或工作流体进润滑系统1、检查油冷器是否泄漏2、检查泵密封的泄漏是否过多，并检查轴套组件的“O”型圈是否失效油泡沫过多1、油位过高2、增速箱油温过低或误用润滑油1、停车检查油位。2、调节油冷却器的冷却水量，使油温保持在60以上；选用规定润滑油增速箱油温过高1、油冷却器堵塞或冷却水断流2、油位过高1、检查冷却水流量，清洗油冷器2、降低油位密封突然泄漏1、严重汽蚀引起密封面振动或跳动2密封腔内或密封弹簧中有固体颗粒3、密封静环弹簧作用力不均匀，并有粘合现象4、密封件磨损或损坏5、动环密封面上的磨痕不均匀6、静环密封面的磨痕平滑但不均匀7、静环密封面边缘破碎和密封面磨损。（通常是由于密封腔内形成蒸汽引起的）8、动环密封面破裂或损坏。（可能是由于安装碰撞或密封干运转引起）9、密封表面、密封部件、密封环的化学腐蚀。1、排除泵的汽蚀，并从密封腔中排出蒸汽，然后再启动泵2、检查旋流分离器小孔是否堵塞，如有必要，清洗小孔。在旋流分离器不能清除颗粒的情况下，从外部注入干净的密封液3、若零件腐蚀，应更换为抗蚀材料；若由于形成的固体污垢使密封面粘合，应分析液体的特性从外部注入密封液。4、拆下密封件，更换5、轻轻研磨轴套端面，除去与动环密封面接触的叶轮轮毂的凸起部分，换装新的密封动环6、研磨或更换密封环7、安装密封旁通管到入口贮罐，避免泵入口损失过大；用密封冷却液冲洗8、避免泵的抽吸损失或从外部连续供给密封液；避免安装碰撞和压紧力过大9、分析液体性质，确定适用的替换材料。3 液下泵3.1液下泵的特点工作部分淹没在液体内，轴封无泄漏现象。3.2液下泵的工作原理液下泵是离心泵的一种特殊型式，其立式电动机与泵通过螺栓连接成一体，电机轴通过弹性联轴器与泵轴相连直接传动，泵体、中间接管、出液管、管法兰以螺栓联接构成一体，固定在底板上，泵的整体通过底板安装在支撑面上。本装置采用的泵为立式单级单吸液下离心泵。3.3液下泵的结构液下泵支撑在底板上，底板上部有电机、电机架和轴承组成，泵的下部有叶轮、泵体和下轴承组成。3.4液下泵的操作、开车准备（1）、检查泵的机械、仪表、电气设备完好。（2）、电动机转动方向必须符合箭头所示的泵的转动方向。（3）、检查泵出入口、压力表、阀门、润滑冷却系统、密封系统、接地线及电机电缆是否连接。（4）、手动盘泵23圈，确认转动流畅无杂声。（5）、确认润滑油油位在1/22/3之间。（6）、检查泵吸液部分位于液面以下。（7）、所有准备工作结束前，联系电气送电。、开车步骤（1）、启动电机操作柱按钮，检查泵的转向和运转情况，如无异常则缓慢打开泵出口阀。（2）、检查泵出入口压力、流量、电流值，满足工艺参数要求。（3）、检查泵振动、轴承温度、声音是否正常。（4）、禁止在出口阀门未关闭的情况下开车，以免电机过载。、液下泵的运行维护（1）检查电机电流、泵出口压力、流量是否稳定在允许范围内。（2）检查轴承温度，滚动轴承不大于80，电机轴承温度不大于85。（3）检查机泵的振动值，在轴承处进行三个方向测量,振动值最大不大于2.8mm/s。（4）检查泵的机械密封泄漏情况。（5）检查油箱油位及润滑油质量，看是否有变质，含水乳化、杂质等，及时补充及更换润滑油。（6）、检查冷却水是否畅通，各冷却部位有无过热。（7）、保持设备及地面清洁卫生。、停车步骤（1）、缓慢关闭泵出口阀。（2）、按电机操作柱停止按钮。（3）、关闭泵入口阀。（4）、关闭辅助管路中的阀门。3.5液下泵常见故障及处理表15-3液下泵常见故障处理故障现象可能原因处理方法打不出液体1、叶轮流道吸入管压出管堵塞2、转向反向3、要求扬程大于泵扬程1、清除杂物，使之畅通2、改变转向3、换泵流量不足1、叶轮密封环腐蚀或严重磨损2、转数不够1、更换叶轮和密封环2、增加转数功率过大1、流量超过使用范围2、介质比重过大3、产生机械摩擦4、填料压得过紧5、液体温度过高，滑动轴承间隙变小6、泵的安装偏斜1、验证泵选型是否合适，按使用范围运转2、更换大功率电机3、进行维修4、正确装配填实压盖5、增加间隙6、重新找正轴承发热1、泵轴、电机轴不同心2、轴承盒油少或变质1、进行调整2、加油或换油泵有杂音或振动1、泵轴、电机轴不同心2、介质中有气体3、腐蚀使转子不平衡。4、泵轴衬或轴颈已磨损5、传动装置处螺帽松动6、泵轴弯曲。7、泵的支撑系统刚性差1、调整2、提高液位3、更换腐蚀元件4、更换零件5、拧紧各处螺母6、校直或更换7、加强支撑系统的刚性扬程不够1、输送液体中含有气体2、叶轮严重腐蚀3、转数不够4、过滤网堵塞1、提高液位2、更换叶轮3、增加转数4、定期清洗过滤网密封部件泄漏量太大1、密封件已磨损2、密封无冷却、润滑3、转子偏摆与振动1、更换密封件2、增加密封液系统3、泵应重新找正，泵件应重新找平衡，损坏零件应更换4屏蔽泵4.1屏蔽泵的结构屏蔽泵是一种被输送的液体及其蒸汽均不外漏的“无填料泵”，其结构特点是泵与电机直联，叶轮直接固定在电机轴上，并置于同一密封壳体内。在泵与电机之间无密封装置，故电机转子是在被输送液中转动，电机的定子线圈则用耐腐蚀的8/3磁性材料制成薄壁圆筒（屏蔽套）与液体隔绝。图15-8屏蔽泵剖视图4.2屏蔽泵的主要结构型式TRG表的作用：可检查轴承的磨损情况，电机的逆旋转，缺相短路等。若指针在绿区可以安全运行，若指针在黄区，需要更换轴承，若指针在红区，停止运转，检修保养。主要结构包括：叶轮、泵体、定子筒、转子筒、定子、转子、RB端盖、轴承、推力盘、轴套、循环套、轴、TRG表等。4.3屏蔽泵的工作原理屏蔽泵和普通离心泵的工作原理是一样的，其工作原理是：靠高速旋转的叶轮，液体在惯性离心力作用下获得了能量以提高了压强。泵在工作前，泵体和进口管线必须是充满工作介质的，以防止气蚀现象发生。当叶轮快速转动时，叶片促使工作介质很快旋转，旋转着的工作介质在离心力的作用下从叶轮中飞去，泵内的工作介质被抛出后，叶轮的中心部分形成真空区域，工作介质通过压差作用下通过管网压到了进水管内。屏蔽泵是一种无密封泵，泵和驱动电机都被密封在一个被泵送介质充满的压力容器内，此压力容器只有静密封，并由一个电线组来提供旋转磁场并驱动转子。这种结构取消了传统离心泵具有的旋转轴密封装置，故能做到完全无泄漏。屏蔽泵把泵和电机连在一起，电动机的转子和泵的叶轮固定在同一根轴上，利用屏蔽套将电机的转子和定子隔开，转子在被输送的介质中运转，其动力通过定子磁场传给转子。屏蔽泵是有最小流量限制值的，这是由于流量小，循环冷却液的流量也小，使电机、轴承不能得到很好的冷却、润滑，会产生发热现象。另外流量过小，泵体易发生振动。屏蔽泵的易损部件有石墨轴承、推力盘、轴套。4.4屏蔽泵的操作步骤启动前的准备及检查（1）、检查屏蔽电机和起动设备的接地装置是否良好和完整，接线是否正确，接触是否可靠。（2）、对新安装和长期停用的电机，使用前应检查电机定子绕组对地的绝缘电阻。（3）、灌泵，确保泵和管路中必须充满输送液体，否则将影响电机的使用寿命。（4）、检查电机转向是否正确，可通过泵的出口压力表读数来判断。在灌泵充分的条件下，启动泵后，查看泵出口压力表，如果表的读数仅为额定扬程的40-50%则表示转向错误。（5）、检查工艺管线，确保流程通畅。屏蔽泵的启动（1）、全开进口阀，微开旁路阀，排除泵内部的气体。同时反向环流阀门全开，使管路中充满液体。（2）、启动机泵，开大旁路阀，充分排出泵体内气体。（3）、排气结束后，逐步关死旁路阀，检查出口压力表是否在规定的压力上，并慢慢打开出口阀，使排出量达到工作点流量。（4）、调整反向环流管阀门，使反向环流量保持在8151/min范围内，同时观察玻璃视镜内液体是否充分地流动。（5）、运行过程中要注意粗滤器前后的压力差，如果压力差增加过大时，要进行倒泵处理。屏蔽泵切换泵（1）、将备用泵按着开泵程序开起后，然后慢慢地关闭出口阀，同时要观察备用泵的运转情况，确认无异常，关死出口阀。（2）、按停止按钮，停泵；（3）、关闭出口阀；（4）、停冷却水。屏蔽泵安全运行注意事项：（1）、在正常操作过程中，出口阀的关闭都不允许关死，要保持微开状态，以防泵内出现气阻。（2）、严禁无液运转和1 min以上的断流运转，以防损坏电动机和轴承。（3）、严禁逆向运行1 min以上，逆向运行有可能导致轴承的异常磨损。（4）、严禁在气蚀状态下进行运转，泵在气蚀状态下运行，将会导致轴承的早期磨损。（5）、停泵时先打开旁路阀，然后关闭泵出口阀，按停车按钮，关反向环流阀。屏蔽泵的日常维护保养：（1）、要经常检查冷却水的畅通情况，确保泵的表面温度不超过规定值，同时也要注意节约用水；（2）、要经常检查TRG指示，如发生异常要果断处理；（3）、查看压力指示情况，入口过滤器堵塞情况，必要时要清理；（4）、检查运转声音、振动、泄漏等异常情况并要处理；（5）、要调节出口阀确保其不超负荷运转；（6）、长期停用应将泵冷却水、介质吹扫干净以保证其不锈蚀和冻坏；（7）、屏蔽泵在每一次使用前要排气一次，在长期运行时，必须每星期排一次气。因泵经长时间运行，水分子在泵内被高速搅拌和撞击，同时被输送的介质带有一定温度，故液体将产生气化现象，以致石墨轴承处于脱水运行状态下，即于磨擦。容易损坏轴承，降低轴承使用寿命。屏蔽泵维护的重点注意事项：（1）、轴承监视器轴承监视器主要用来监测屏蔽套的腐蚀和轴承的磨损情况，监视器的指针指示红色区域，表明监视器触头破裂，监视器内高压氩气泄漏，这种情况是轴承过度磨损造成，需要更换监视器、轴套、推力板、轴承及偏心螺母。（2）、轴承 轴承在超过磨损界限后，便会引起转子屏蔽套和定子屏蔽套的接触，造成定子屏蔽套的破损，所以要密切注意运转中轴承的点检。 4.5屏蔽泵常见故障的原因及处理故障现象可能原因处理方法石墨轴承损坏汽蚀，轴间窜动，石墨炸裂切换泵，更换轴承泵无法启动介质结晶或温度低粘稠切换泵，提高泵体温度泵体过热汽蚀或冷却水中断查明原因消除汽蚀；恢复冷却水震动或噪音汽蚀或轴承磨损查明原因消除汽蚀；切换泵更换轴承出口压力低汽蚀，叶轮损坏，入口有杂质堵塞查明原因消除汽蚀；切换泵并更换叶轮或切除杂质5磁力泵磁力泵由泵、磁力传动器、电动机三部分组成。关键部件磁力传动器由外磁转子、内磁转子及不导磁的隔离套组成。图15-9磁力泵外形图当电动机带动外磁转子旋转时，磁场能穿透空气隙和非磁性物质，带动与叶轮相连的内磁转子作同步旋转，实现动力的无接触传递，将动密封转化为静密封。由于泵轴、内磁转子被泵体、隔离套完全封闭，从而彻底解决了“跑、冒、滴、漏”问题，消除了炼油化工行业易燃、易爆、有毒、有害介质通过泵密封泄漏的安全隐患，有力地保证了职工的身心健康和安全生产。5.1磁力泵的工作原理将n对磁体(n为偶数)按规律排列组装在磁力传动器的内、外磁转子上，使磁体部分相互组成完整藕合的磁力系统。当内、外两磁极处于异极相对，即两个磁极间的位移角0，此时磁系统的磁能最低；当磁极转动到同极相对，即两个磁极间的位移角2/n，此时磁系统的磁能最大。去掉外力后，由于磁系统的磁极相互排斥，磁力将使磁体恢复到磁能最低的状态。于是磁体产生运动，带动磁转子旋转。图15-10磁力泵剖视图5.2磁力泵的结构1、永磁体由稀土永磁材料制成的永磁体工作温度范围广(-45400)，磁场方向具有很好的各向异性，在同极相接近时也不会发生退磁现象，是一种很好的磁场源。2、隔离套在采用金属隔离套时，隔离套处于一个正弦交变的磁场中，在垂直于磁力线方向的截面上感应出涡电流并转化成热量。3、冷却润滑液流量的控制泵运转时，必须用少量的液体对内磁转子与隔离套之间的环隙区域和滑动轴承的摩擦副进行冲洗冷却。冷却液的流量通常为泵设计流量的2%-3%。 4、滑动轴承磁力泵滑动轴承的材料有浸渍石墨、填充聚四氟乙烯、工程陶瓷等。5、保护措施当磁力传动器的从动部件在过载情况下运行或转子卡死时，磁力传动器的主、从动部件会自动滑脱，保护机泵。磁力泵的优点同使用机械密封或填料密封的离心泵相比较，磁力泵具有以下优点。（1）、泵轴由动密封变成封闭式静密封，彻底避免了介质泄漏。（2）、无需独立润滑和冷却水，降低了能耗。（3）、由联轴器传动变成同步拖动，不存在接触和摩擦。功耗小、效率高，且具有阻尼减振作用，减少了电动机振动对泵的影响和泵发生气蚀振动时对电动机的影响。（4）、过载时，内、外磁转子相对滑脱，对电机、泵有保护作用。5.3磁力泵的试运转试车前的准备工作（1）、确保从管道和相关设备中除净各种碎屑和杂物。（2）、为确保安全起见，应在靠近泵的吸入口管道装1台T型（兰式）的4060目金属过滤网的过滤器作为防范措施。滤网的流通面积，应大于管道流通面积，避免堵塞而影响吸入口的流量。（3）、过滤器的安装位置应紧靠吸入管切断阀口下游，即切断阀与泵进口之间。（4）、检查确认泵的出口压力表安装完成。（5）、所有管道和相关设备均须检查以确保安装无误，而且无泄漏。磁力泵的试车（1）、打开电动机风扇护罩，用手盘动电动机风扇，检查泵的转动是否轻匀，并细听泵腔内有无异物碰撞声或严重摩擦声；如有，则应查出原因及时排除；如无，则可判定泵内无异物处于正常状态，将电动机风扇护罩装上。（2）、闭泵上的所有排液口和排出口管线上的切断阀（出口阀），全开（开足）吸入口管线上的切断阀（进口阀），使泵充满液体。（3）、间断打开出口管线上的排气阀（放空阀），排净气体。（4）、点动电动机一秒钟即关闭，观察和判定电动机的转动方向是否与泵体上标示的箭头方向一致。如不一致，表明电源相位接反，需调换相线，倒相后，仍需点动电动机一秒钟，判定转向一致无误。（5）、检查并再度关闭出口管线上的切断阀（出口阀），然后将出口阀的开度置于1/51/4的开启度。这是为了防止开车时出现泵或电动机的负荷过大。（6）、注意出口压力表的读数，然后启动电机。出口压力应迅速上升，然后保持稳定。如果压力表指示不稳定并回落到较低值，即便是很短时间的不稳定，也必须立即关机停泵。压力不稳定现象表示泵内有气体。（7）、停泵后需等待2030秒钟，然后再重新排气，重复起动步骤。可能要重复数次，直至出口压力达到规定值的读数，并保持稳定值，只有在压力表读数稳定正常的情况下，才表明泵已充分注液启动。（8）、当泵稳定运转时，应倾听有无不正常的噪音，既要倾听泵头部分，又要倾听电机部分。还要仔细监测泵运转时的振动情况。（9）、如果异常噪音来自电机端，并伴有振动量过大，而在泵头部分无明显噪音，则重点应检查电动机轴承有无损坏，轴承润滑油脂是否干燥变质。（10）、如果异常噪音来自泵头端，若有金属刮擦声，应当立即停泵，分析原因，若必须拆卸泵找出噪音源。（11）、如果噪声为隆隆声并伴有机组的强烈振动，好象泵壳内有许多“泵头弹子”相互撞击一样，这就是汽蚀现象。汽蚀现象是液体在一定温度下，由于某种原因使泵的进口处的压力低于液体在该温度下的汽化压力（即饱和蒸汽压），液体开始汽化而产生汽泡，并随液体进入高压区时，汽泡破裂，周围液体迅速填充原汽泡空穴，产生水力冲击。汽泡破裂时，液体质点互相冲击，将产生60025000Hz的噪声及机组振动，两者相互激励使泵产生强列振动，即汽蚀共振现象。这种汽泡的产生，发展和破裂现象就是汽蚀。汽蚀不仅产生噪音、振动，使泵性能突然下降，而且将产生过流部件剥蚀及腐蚀破坏。汽蚀发生的部位是在叶轮进口处，或是液体高速流动的地方，而腐蚀破坏的部位常在叶轮出口或压水室出口处。（12）、汽蚀对泵的危害很大，如发生汽蚀，应立即停机做如下工作：要检查吸入管道系统有无堵塞物，吸入管道供料不足或者紊流失衡都将产生汽蚀。（a）、应与系统设计者联系，重新核实泵的有效汽蚀余量（NPSHa），检查计算有无问题，汽蚀现象是有效汽蚀余量NPSHa（泵的净正吸入压头）不足所造成的必然后果。应确保有效汽蚀余量（NPSHa）值至少要比泵所需的值（NPSHr值）高0.6m以上。（b）、离心式磁力泵与一般的离心泵一样，工作时不允许汽蚀产生，因此，必须保证NPSHaHPSHrS（安全余量S0.61m），不能满足此要求时，可采取提高NPSHa值或降低HPSHr值的方法予以解决。通常可采用：降低泵的安装高度（提高吸液面位置或降低泵的安装位置），必要时采用倒灌方式。减小吸入管路阻力，可采用加大吸入管管径；减少管路附件、底阀、弯管、闸阀等措施，改进吸入条件。提高流道表面光洁度，对流道进行打磨和清理。不得在汽蚀情况下让泵继续运转。当找到汽蚀原因并予以解决后，可继续进行试车。5.4磁力泵的操作步骤(1)、启动泵的安装位置低于液面（呈灌注状态），启动前应先关闭排出管路的切断阀，然后打开（全开）吸入管路的切断阀，使输送液体充满泵腔和转子室，并打开放空阀，排净泵内空气后，再关闭放空阀，将排出管路的切断阀稍打开一点后起动泵，如果泵的安装位置高于液面（呈真空状态），起动前，也应首先关闭排出管路的切断阀，然后打开（全开）吸入管路切断阀，采用真空泵抽真空或进行灌液，使泵腔和转子室及吸入管内充满液体，并排净泵内残留气体后，再关闭放空阀，将排出管路的切断阀稍打开一点后起动泵。如果泵系第一次起动或维修中拆卸过电动机电缆，则起动前应先点动以检查和判定电动机相位是否符合泵旋转方向的要求，电动机的转动方向是否与泵体上标示的箭头方向一致，避免反转。判明转动方向正确后，再行起动。泵起动后，应缓慢打开出口管路切断阀，使泵平稳地进入正常运行状态，调节出口切断阀的开启度，使泵工作在所需的工况范围。切忌急速打开出口管路的切断阀，并严禁将出口切断阀全开。一般来说泵的正常工况范围约在出口切断阀2312开启度之间。在出口切断阀关闭情况下，泵运转的时间一般不要超过1分钟。泵起动后，操作人员不应立即离开现场，而应在现场观察一下泵的运转情况：看看进、出口压力是否在正常范围，特别是出口压力是否平稳；电动机的电流是否在额定范围之内；听听泵头部分和电动机部分有无异常噪音。待泵运转稳定后，再离开现场。如果发现有汽蚀、气阻或噪声、振动过大等现象，应立即停机，重新排气或排除故障后再起动。(2)、运转泵在运转中要经常察看流量和压力的情况，并经常检查电动机的温升情况，电动机的极限温度不应大于75，如有过热现象，应停机检查。在运转过程中，发现有非正常的噪音或噪声大、振动剧烈等现象时，应立即停机检查；装有监控保护器的泵，在自动停机后，也应根据停机报警原因，立即进行检查。主要检查滑动轴承系统、内、外磁转子及密封隔离套等零部件是否损坏，对损坏的零件应及时更换，排除故障。泵在运行中，吸入管路的切断阀要处于全开状态，绝不允许用吸入管路上的切断阀来调节流量，以免产生汽蚀。泵一般不宜在低于30的额定流量下长期运转，如果必须在该条件下使用时，应在出口管路上安装旁通管（回流管），由切断阀控制回流量，将多余流量回流入进口端储液罐，使泵的工况流量达到工艺要求的流量范围。经常检查地脚螺栓的松动情况、泵体温度与吸入口液流的温度是否一致以及出口压力表的波动情况。(3)、停机（a）、泵要停止运行时，应先缓慢关闭出口管路切断阀，而后再关闭电源，停止运转。（b）、关闭进出口管路压力表，泵在灌注状态下还要关闭吸入管路切断阀。（c）、若环境温度低于液体凝固点时，要放净泵内的液体