机泵维修钳工培训教案

1、1 / 91机泵维修钳工培训讲义之离心泵第一章 离心泵的差不多原理和结构 泵是输送油、水等液体的机械。 ? 炼油厂各个装置都装 有许多台泵 , 将油品等液体传送于各设备之间。这些泵大多数差 不多上离心泵。 本章要紧介绍离心泵的差不多结构、 工作原理及 日常操作、维修保养。第一节 离心泵的分类、结构及要紧零部件一. 离心泵的分类1. 按液体吸入叶轮方式分 :(1)单吸式泵 : 如图 1-1 所示，叶轮只有一侧有吸入口 ,? 液体从叶轮的一面进入叶轮。(2)双吸式泵 : 如图 1-2 所示，叶轮两侧都有吸入口 ,? 液 体从两面进入叶轮。2. 按叶轮级数分 :(1) 单级泵 : 只有一个叶轮。(2

2、) 多级泵 : 同一泵轴上装有串联的两个以上叶轮。3. 按泵体形式分 :(1) 蜗壳泵 : 壳体呈螺旋线形状 , 液体自叶轮甩出后 , 进入螺 旋形的蜗室，再送入排出管线，如 Y 型泵。2 / 91(2) 双蜗壳泵 : 叶轮排出侧具有双蜗室的壳体。(3) 筒式泵 : 整个泵内壳装在一外筒体内的双层壳体离心 泵。4. 此外 , 按泵输送介质不同可分为清水泵、 油泵、 耐腐蚀 泵等。二 . 离心泵的差不多构成1. 概论: 一台离心泵要紧由泵体、 叶轮、密封环、旋转轴、 轴封箱等部件组成 , 有些离心泵还装有导轮、 诱导轮、 平衡盘等。2. 泵体 : 即泵的壳体 , 包括吸入室和压液室。(1). 吸

3、入室 : 它的作用是使液体均匀地流进叶轮。(2). 压液室 : 它的作用是收集液体 , 并把它送入下级叶轮或 导向排出管 , 与此同时降低液体的速度 ,使动能进一步变成压力 能。? 压液室有蜗壳和导轮两种形式。 蜗壳因流道做成螺旋形而 得名 ,? 液体沿螺旋线流淌 , 随着流道截面的增大而降低速度 , 使动能变成压力能 ; 导轮常见于分段多级泵 ,为了使结构简单紧 凑 ,? 在一级叶轮和次级叶轮之间的能量转换采纳导轮 , 液体沿 导轮规定的流道流至次级叶轮的入口。3. 转子: 转子包括泵轴、叶轮及其他附件。(1) 叶轮: 它是离心泵内传递能量给液体的唯一元件 ,? 泵 通过它使机械能变成了液体

4、的压力能 , 使液体的压力提高。叶轮 用键固定于轴上，随轴由原动机带动旋转 , 通过叶片把原动机的 能量传给液体。(2) 轴 : 它是传递机械能的重要零件 ,? 原动机的扭矩通过 它传给叶轮 , 轴和叶轮及其它定位压紧件组成转子。3 / 91第二节 离心泵的工作原理及要紧工作参数一. 离心泵的工作原理1. 灌泵: 离心泵在启动之前 , 泵内应灌满液体 , 此过程称 为灌泵。大伙儿是否注意到 , 抽水泵抽水前就有灌泵这一过程。在炼油厂 ,?离心泵同样需要灌泵 , 只是多数都十分简单 ,? 因为 泵的入口管线内充满着带压力的液体 , 只要打开进口阀门就完成 了灌泵工作。2. 工作原理 :驱动机 (

5、电机)通过泵轴带动叶轮旋转 , 叶轮的叶片驱使 液体一起旋转 , 因而产生离心力 , 在此离心力的作用下 , 液体沿叶 片流道被甩向叶轮出口 , 液体经蜗壳收集送入排出管。液体从叶 轮获得能量 ,?使压力能和速度能均增加 , 并依靠此能量将液体 输送到工作地点。当一个叶轮不能使液体获得足够的能量时, 可用多个叶轮串联或并联起来对流体作功。在液体被甩向叶轮出口的同时 , 叶轮入口中心处形成了 低压 ,?在吸液罐和叶轮中心处的液体之间就产生了压差 , 吸液 罐中的液体在那个压差作用下 , 不断地经吸入管路及泵的吸入室 进入叶轮中。如此 ?,叶轮在旋转过程中 , 一面不断地吸入液 体 ,? 一面又不

6、断地给吸入的液体以一定的能量 , 将液体排出 , 使 离心泵连续地工作。二. 离心泵的要紧工作参数1. 流量 : 即泵在单位时刻内排出的液体量 , 通常用体积单 位表示，符号位 Q,单位有 m3/h,m3/s,l/s 等，当用重量流量 G 表 示时,?其单位为 kgf/h,kgf/s等,G 与 Q 之间的关系4 / 91为:G=QX 丫（Y为输送温度下的液体?重度，单位为 kgf/m3）。2. 扬程: 输送单位重量的液体从泵入口处 （泵进口法兰 ）到泵出口处（泵出口法兰） ,其能量的增值，用 H 表示,单位为 kgf.m/kgf。在工程单位制中,扬程的单位常用 m（米）来表示,即 用被输送液体

7、的米液柱高度表示。 尽管泵扬程单位与高度单位是 一样的 , 但不应把泵的扬程简单 ?地理解成液体能够排送的高度 因为泵的扬程不仅要用来使液体提高位头 , 而且要用来克服液体 在输送中的阻力 ,? 以及用来提高液体的静压头和速度头。 因此, 液体所能排送的高度总是小于总扬程H 的。？扬程与压差的换算关系: P=YXH,离心泵的出口路都应有压力表 ,?扬程通过压 力来显示。3. 转速:泵的转速是泵每分钟旋转的次数，用 N 来表示。 电机转速 ?N 一般在 2900 转/分左右。4. 汽蚀余量 : 离心泵的汽蚀余量是表示泵的性能的要紧 参数 ,?用符号 hr 表示 , 单位为米液柱。5. 功率与效率

8、:泵的输入功率为轴功率 N,也确实是电动机的输出功率。泵的输出功率为有效功率Ne。 ? 泵的有效功率表示泵在单位时刻内输送出去的液体从泵中获得的有效能量， 单位常用为 kgf.m/h,kw? 等。因为泵的扬程是单位重量液体从泵中获得的有效能量， ? 因此扬程和重量流量的乘积 , 确实是单位 时刻内从泵中输出液体所获得的有效能量。因而, 泵的有效功率5 / 91为:Ne=H.G=YX QXHO由于泵在工作时 ,泵内存在各种损失 , 因此不可能将驱动机输入的功率完全转变成液体的有效功率。？轴功率和有效功率 之差为泵内损失功率,损失功率的大小用泵的效率来衡量。泵的 效率n=Ne/N。第三节 离心泵的

9、汽蚀与吸入特性一. 汽蚀 :1. 汽蚀现象依照离心泵的工作原理可知 , 液流是在吸入罐压力？Pa？和叶轮入口最低压力 Pk 间形成的压差 (Pa-Pk) 作用下流入叶轮 的,？如图 1-3 所示, 则叶轮入口处压力 Pk 越低, 吸入能力就越 大。但若 Pk降低到某极限值(目前多以液体在输送温度下的饱和 蒸汽压力 Pt 为液体汽化压力的临界值)时,就会出现汽蚀现象。 汽蚀发生时 , 泵就会产生噪音和振动 , 并伴有流量 , 扬程和效率的 降低,有时甚至不能运转。因此,离心泵在使用中特不要防止发生 汽蚀。2. 汽蚀的差不多过程 :当离心泵叶轮入口处的液体压力Pk 降低到小于或等于Pt 时, 液体

10、就汽化 ; 同时还可能有溶解在液体内的气体从液体中 逸出 ,?形成大量小气泡。 ? 当这些小汽泡随液体流到叶轮流道 内压力高于临6 / 91界值的区域时 , 由于气泡内是汽化压力 Pt, 而不处 的液体压力高于汽化压力 , 则小气泡在四周液体压力作用下 , 便 会凝聚 , 溃灭。在叶轮内 , 当产生的小气泡重新凝聚 , 馈灭后 ,? 看起来 形成了一个空穴。这时 , 周围的液体以极高的速度向那个空穴冲 来,? 液体质点互相撞击形成局部水力冲击 , 使局部压力可达数 百大气压。 汽泡越大 ,? 其凝聚溃灭时引起的局部水击压强越大。 ? 假如这些汽泡是在叶轮金属表面附近溃灭 , 则液体质点象许多

11、小弹头一样 , 连续打击金属表面 , 金属表面专门快会因疲劳而剥 蚀。这种液体的汽化、凝聚、 ?冲出和对金属剥蚀的综合现象就 称为 汽蚀 。3. 汽蚀会引起的严峻后果 :(1) 产生振动和噪音 : 汽泡溃灭时 , 液体质点互相冲击 , 就能 够产生各种频率范围的噪音。在汽蚀严峻时 , 能够听到泵内有 劈啪 的爆炸声 , 同时, 机组会产生振动。(2) 对泵的工作性能有阻碍 : 当汽蚀进展到一定程度时 ,? 汽泡大量产生 , 会堵塞流道 , 使泵的流量、 扬程、效率等均明显下 降。(3) 对流道的材质会有破坏 : 要紧是在叶片入口附近金属的疲劳剥蚀。4. 离心泵的吸入特性(1) 泵发生汽蚀的差不

12、多条件是 : 叶片入口处的最低液流压 力Pkw该温度下液体的饱和蒸汽压Pt。如图 1-3 所示，吸入罐液面压力为 Pa, 泵入口法兰断面处的液体压力为 Ps, 若 (Pa-Hg1-h)s, 液体就不断地流进泵的入口 (h 为吸入管路的水力 损失)。液体从泵入口 S?7 / 91处流到叶轮入口 0-0 断面的过程中，没 有能量加入，因此液体的压力还会从 Ps 降低到 Po。但是,经研究 发觉 ,0-0 断面还不是叶轮内液体压力最低点 ,? 最低压力点是在 叶片入口稍后的某一点 K 处。因此，要幸免发生汽蚀，应该使 Pkt,? 即在泵入口处的液流具有的能头除了要高出液体的汽化 压力 Pt 外, 还

13、应当有一定的富余能头 ,? 那个富余能头适应上称 为有效汽蚀余量。液体从泵入口到叶轮内最低压力点K处所降低的能量 ,? 适应上称为泵的最小汽蚀余量。(2) 有效汽蚀余量 : 液体流自吸液罐 , 经吸入管路到达泵吸入口后?,所富余的高出汽化压力的那部分能头。用 ha 表示。(3) 泵的必须汽蚀余量 : 液流从泵入口到叶轮内最低压力点K 处的全部能量损失,用 hr 表示。(4) hr 与 ha 的区不和联系 :A. ha 的大小与泵装置的操作条件有关(如吸液罐内压力、? 吸入管路的几何安装高度、阻力损失、液体性质、温度等 ),? 而与泵本身结构无关。B. hr 的大小取决于泵的结构 ( 如吸入室与叶轮进口的几 何形状 )以及泵的转速和流量 ,而与吸入管路系统无 关。C. hr 的大小在一定程度上表示一台泵本身抗汽蚀的性能,? 也是离心泵的一个重要参数。D. haM hr,表示液体到叶轮最低压力点K 处时，其压力还可高于液体的饱和蒸汽压而不致汽化 , 因此就可不能发生汽 蚀。反8 / 91之，当 haAhr 泵不汽蚀ha=Ahr 泵开始汽蚀haAhr 泵严峻汽蚀(5) 关于一台泵 , 为了保证其安全运行而不发生汽蚀 , 关于 泵的必须汽蚀余量还应加一个安全裕量 , 一般取 0.5 米液柱。因 此, 泵的同意汽蚀余量为