离心泵培训教案

离心泵培训教案,郭加灿2017年11月27日,离心泵技术知识 目录,一、定义及工作原理二、结构、分类及性能参数三、操作及注意事项四、气蚀与气缚五、常见故障分析及处理措施六、应用范围七、选型及常用标准介绍,一，离心泵的定义及工作原理,定义：依靠工作叶轮旋转产生离心力，在离心力的作用下完成液体输送的泵工作原理：离心泵运转时，电动机带动叶轮高速旋转，进入叶轮的液体随着旋转产生离心力，由于离心力的作用，从叶轮中心被甩向叶轮外围，并获得能量。液体离开叶轮进入泵壳后，速度降低，便使其中部分动能转变为静压能。具有很高静压能的液体沿切向流入压出管道，从而完成液体输送。由于液体被甩出叶轮，叶轮中心形成低压，与吸入口形成压差，液体在压差的作用下，由吸入口连续不断地补充液体进入叶轮。,二、离心泵的结构、分类、性能参数,1、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）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。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，所以它是传递机械能的主要部件,a、闭式叶轮 b、半开式叶轮 c、全开式叶轮,二、离心泵的结构、分类、性能参数,2、种类按叶轮数目来分类:单级泵、多级泵按工作压力来分类 ：1、低压泵：压力低于100米水柱 2、中压泵：压力在100650米水柱 3、高压泵：压力高于650米水柱 按吸入方式分类: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、导叶泵按安装高度分类: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。3、性能参数离心泵的基本参数包括泵的流量、 扬程、 转速、功率（效率）及汽蚀余量。,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,流量(Q)：离心泵在单位时间内排出液体的体积称为该泵的流量。其单位是（m/h，m/s）扬程（H）:泵的扬程又称压头，它是指离心泵对于单位重量液体所提供的能量。亦即液体在泵出口处与泵入口处的总压差。功率（P）：泵的功率是指泵的输入功率，即是原动机传递给泵轴的功率， 又叫轴功率。有时叫制动功率是一台泵完成特定量的工作所需要的功率。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。（r/min）气蚀余量：用（NPSH）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：NPSHa装置汽蚀余量又叫有效汽蚀余量，越大越不易汽蚀；NPSHr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NPSHa与NPSHr.之差小于等于0.6m时，工况稍有变化,泵很有可能会发生汽蚀。所以要进行汽蚀试验。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，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,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。,四、气蚀与气缚,四、气蚀与气缚,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。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。,四、气蚀与气缚,四、气蚀与气缚,四、气蚀与气缚,四、气蚀与气缚,五、离心泵常见故障及处理,五、离心泵常见故障及处理,五、离心泵常见故障及处理,五、离心泵常见故障及处理,六、应用范围,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，应用的场合受到很多的限制。,七、选型及常用标准介绍,引 言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： 扬程、流量和效率。 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数。 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。在泵过流部件的材料选择时，需要考虑的因素有：用户经验， 预期泵寿命（如用于短期或者长期使用）,间断或连续使用， 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、 浓度、 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。 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期限中的实际成本。,选择材料时应考虑的几点（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,（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,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。I