【精品实用】工程实训系列指导书

工程实训系列指导书 （二）泵的拆装 北方民族大学化工学院 2009 年 12 月 一、 实训的目的 1、通过实训使学生认识 过程生产过程中常用的离心泵 ，了解其 结构，工作原理，叶轮及主要零部件功能、 特点和应用场合。 2、掌握 卧式离心泵 工作原理、结构、使用性能、特点、调节和 维护方法。 3、掌握 卧式离心泵 的 拆装 操作要领和注意事项。 二、实训要求 1、安全 A. 禁止在实训现场大声喧哗、聊天、打闹，不做与实训无关的事情； B拆装时相互相互协作，小心夹手、砸 脚，实训时可以自备手套、工作服； C拆装时必须按照拆装工艺规程操作，禁止生搬硬撬等行为； 2、 自行携带尺子、铅笔、量规等工具，做好现场操作工艺记录。其它拆装工具由实验室提供，拆装时自行选取。 三 、 离心泵的基本结构和工作原理 1. 离心泵的基本结构 离心泵的基本部件是高速旋转的叶轮和固定的蜗牛形泵壳。具有若干个（通常为 4 12 个）后弯叶片的叶轮紧固于泵轴上，并随泵轴由电机驱动作高速旋转。叶轮是直接对泵内液体做功的部件，为离心泵的供能装置。泵壳中央的吸入口与吸入管路相连接，吸入管路的底部装有单向底阀。泵壳侧 旁的排出口与装有调节阀门的排出管路相连接。 2. 离心泵的工作原理 当离心泵启动后，泵轴带动叶轮一起作高速旋转运动，迫使预先充灌在叶片间液体旋转，在惯性离心力的作用下，液体自叶轮中心向外周作径向运动。液体在流经叶轮的运动过程获得了能量，静压能增高，流速增大。当液体离开叶轮进入泵壳后，由于壳内流道逐渐扩大而减速，部分动能转化为静压能，最后沿切向流入排出管路。所以蜗形泵壳不仅是汇集由叶轮流出液体的部件，而且又是一个转能装置。当液体自叶轮中心甩向外周的同时，叶轮中心形成低压区，在贮槽液面与叶轮中心总势能差的作 用下，致使液体被吸进叶轮中心。依靠叶轮的不断运转，液体便连续地被吸入和排出。液体在离心泵中获得的机械能量最终表现为静压能的提高。 图 1心泵工作原理简图 需要强调指出的是，若在离心泵启动前没向泵壳内灌满被输送的液体，由于空气密度低，叶轮旋转后产生的离心力小，叶轮中心区不足以形成吸入贮槽内液体的低压，因而虽启动离心泵也不能输送液体。这表明离心泵无自吸能力，此现象称为气缚。吸入管路安装单向底阀是为了防止启动前灌入泵壳内的液体从壳内流出。空气从吸入管道进到泵壳中都会造成气缚。 件 （ 1） . 离心泵的叶轮 叶轮是离心泵的关键部件。 闭式和开式三种。闭式叶轮适用于输送清洁液体；半闭式和开式叶轮适用于输送含有固体颗粒的悬浮液，这类泵的效率低。 图 1心泵叶轮结构形式 闭式和半闭式叶轮在运转时，离开叶轮的一部分高压液体可漏入叶轮与泵壳之间的空腔中，因叶轮前侧液体吸入口处压强低，故液体作用于叶轮前、后侧的压力不等，便产生了指向叶轮吸入口侧的轴向推力。该力推动叶轮向吸入口侧移动，引起叶轮和泵壳接触处的摩损，严重时 造成泵的振动，破坏泵的正常操作。在叶轮后盖板上钻若干个小孔，可减少叶轮两侧的压力差，从而减轻了轴向推力的不利影响，但同时也降低了泵的效率。这些小孔称为平衡孔。 . 按吸液方式不同可将叶轮分为单吸式与双吸式两种，单吸式叶轮结构简单，液体只能从一侧吸入。双吸式叶轮可同时从叶轮两侧对称地吸入液体，它不仅具有较大的吸液能力，而且基本上消除了轴向推力。 图 1心泵的吸液方式 . 根据叶轮上叶片上的几何形状，可将叶片分为后弯、径向和前弯三种，由于后弯叶片有利于液体的动能转 换为静压能，故而被广泛采用。 （ 2） . 离心泵的导轮 为了减少离开叶轮的液体直接进入泵壳时因冲击而引起的能量损失，在叶轮与泵壳之间有时装置一个固定不动而带有叶片的导轮。导轮中的叶片使进入泵壳的液体逐渐转向而且流道连续扩大，使部分动能有效地转换为静压能。多级离心泵通常均安装导轮。 图 1心泵导轮作用 蜗牛形的泵壳、叶轮上的后弯叶片及导轮均能提高动能向静压能的转化率，故均可视作转能装置。 （ 3） . 轴封装置 由于泵轴转动而泵壳固定不动，在轴和泵壳的接触处必然有一定间隙。为避免泵内高压液体沿间 隙漏出，或防止外界空气从相反方向进入泵内，必须设置轴封装置。离心泵的轴封装置有填料函和机械（端面）密封。填料函是将泵轴穿过泵壳的环隙作成密封圈，于其中装入软填料（如浸油或涂石墨的石棉绳等）。机械密封是由一个装在转轴上的动环和另一固定在泵壳上的静环所构成。两环的端面借弹簧力互相贴紧而作相对转动，起到了密封的作用。机械密封适用于密封较高的场合，如输送酸、碱、易燃、易爆及有毒的液体。 图 1心泵转轴的机械密封和填料密封装置 四 、 卧式离心泵拆装 工艺 离心泵的 拆装工艺 按程序来讲，就是拆卸、 零部件尺寸测绘 、 装配 三大步。由于泵的构造不同，具体的检修程序也不一样。 本文以化工学院拆装 实 验室的 三台 卧式离心泵 例说明。 1. 能参数和 结构 卧式离心泵 系根据国际标准 规定的性能和尺寸 ，采用国内优秀水力模型优化设计而成。 （ 1） 性能参数 表 1： 卧式离心泵性能参数 型号 流量Q(m3/h) 扬程H(m) 效率(%) 电机功率(转速(r/必须汽蚀余量 (m) 重量(2 65 3 2900 4 （ 2） 卧式离心泵 结构 1 底座， 2 放水孔， 3 泵体， 4 叶轮， 5 取压孔， 6 机械密封， 7 挡水圈， 8 端盖，9 电机， 10 轴 图 1卧式离心泵结构图 结构如图所示，该机组由泵、电机和底座三部分组成。泵结构包括泵体、叶轮、泵盖、机械密封等零部件组成。泵为单级单吸卧式离心泵，泵体和泵盖两部分是从叶轮背面处剖分的，即为后开门结构形式。大多数泵的叶轮前、后均设有密封环，并在叶轮后盖板上设有平衡孔，以平衡作用在转子上的轴向力。 泵进口为轴向水平吸入，出口为垂直向 上布置。泵和电机同轴，电机轴伸端采用双角接处球轴承结构可部分平衡泵的残余轴向力。泵与电机直联 ，安装时无需校正，具有共同底座，并采用 隔振器进行隔振。 2. 卧式离心泵的工作条件 1、系统最高工作压力 泵吸入口压力 +泵扬程 系统工作压力高于 ，在制造时对泵的过流部件和联接部件采用铸钢）。 2、输送介质为清水或物理化学性质类似清水的其它液体（输送介质带有细小颗粒时，应装配耐磨式机械密封）。 3、周围环境温度不超过 40，海拔高度不超过 1000m， 相对湿度不超过 95%。 3. 拆卸步骤 (1) 先将泵盖和泵体上的紧固螺栓 卸掉 ， 再将泵体底座支撑架地脚螺栓卸掉 ； (2) 轻轻活动泵头部分，将其沿轴向移出，露出叶轮部分。 注意密封部位 止破损； (3) 将叶轮前的叶轮螺母松开，即可取下叶轮 (叶轮键应妥善保管好 )； (4) 拆卸机械密封，露出泵轴。 注意：电机不拆 4. 装配顺序 (1) 检查各零部件有无损伤，并 清理 干净； (2) 将各连接螺栓、丝堵等分别拧紧在相应的部件上； (3) 将“ O”形密封圈及纸垫分别放置在相应的位置； (4) 将 将机械 密封 依次装到泵 轴上 ； (5) 将轴套在轴上装好，再将泵盖装在悬架上，然后将叶轮、止动垫圈、叶轮螺母等依次装入并拧紧，在上述过程中，对平键、挡水圈及轴 上 的“ O”形密封圈等小件易遗漏或错装，应特 别引起注意。最后将上述组件装到泵体内并拧紧泵体、泵盖的连接螺栓； (6) 紧固所有连接螺栓，注意接合面间隙要一致。 5. 装配 质量检查验收 (1) 叶轮要安装到位 ，并用轴端大螺帽紧固 ； (2) 机械密封要 按顺序装配，并保证安装到位； (3) 泵体底座保持水平， 四周螺栓 均匀紧固； 图 1外形尺寸、安装尺寸和进口法兰尺寸 表 2 名称 L H E F 外形尺寸 750 524 670 490 表 3 名称 a h I 安装尺寸 110 276 400 410 17 表 4 名称 4-d h I 进口法兰尺寸 18 80 200 160 84) 检查安装尺寸是否和表 3一致，否则重新进行步骤 4； (5) 另外 离心泵 泵体与 电机是整体结构，安装时无需找正，所以安装时十分方便。 五 、 完成实训报告书 (1) 实训的目的。 (2) 根据实训内容，写出 泵的工作原理， 各 零件的 形式和 功用，泵整体 拆卸、装配时（包括电动机）应如何操作，即 拆 装工艺的编制（包括 工具的选用 ）。 (3) 实训体会 （与 阀门 拆装实训汇总书写） 。 制定人：高 阳 2009 年 12 月 15 日 审核人： 吕 硕 2009 年 12 月 16 日 批准人： 朱桂花 2009 年 12 月 16 日 请回顾一下内容 请回顾一下内容 请回顾一下内容 请回顾一下内容 请回顾