泵的使用与维护上课讲义

泵的使用与维护..第一节离心泵的结构与工作原理一、泵的类型及应用（一）按泵的工作原理分类1、容积泵——依靠泵内工作容积的大小做周期性变化来输送液体。往复泵：活塞泵、柱塞泵、

隔膜泵回转泵：齿轮泵、螺杆泵、

滑片泵往复泵1活塞泵柱塞泵柱塞泵结构图3隔膜泵1、螺杆泵回转泵G型系列单螺杆泵回转泵2CY型系列齿轮泵第一节离心泵的结构与工作原理一、泵的类型及应用（一）按泵的工作原理分类2、叶片式泵——依靠一个或数个高速旋转的叶片推动液体流动、实现液体输送。离心泵、水锤泵、电磁泵叶片泵HW型系列大型混流泵离心泵轴流泵第一节离心泵的结构与工作原理一、泵的类型及应用（二）按泵的用途分类根据输送液体的名称或工艺过程中的具体用途对泵直接命名。——清水泵、泥浆泵、热油泵……..（三）各类泵的适用范围第一节离心泵的结构与工作原理二、离心泵的构造及分类离心泵的构造：泵体、泵盖、叶轮、泵轴、轴承及支架、密封装置等组成。分类：1、按叶轮的吸入方式分类单吸式离心泵双吸式离心泵2、按所装叶轮的数目分类单级泵多级泵3、按泵壳的剖分

方式分类中开式泵分段式泵

三、离心泵的工作原理原理——依靠内、外压力差吸入液体，依靠高速旋转获得能量，被叶轮甩出的液体由于是在流通截面逐渐扩大的流道中流动，流速沿流动方向降低，压力沿流动方向提高。

工作过程：灌泵—排液—吸液—排液（同时进行）离心泵是依靠高速旋转的叶轮所产生的离心力对液体做功的流体输送机械。它结构简单、操作方便、性能稳定、适应范围广、体积小、流量均匀、故障少、寿命长等优点，在化工生产中应用十分广泛。一、离心泵的主要性能参数

1、流量m3/h,与转速、尺寸、结构有关2、扬程应当注意，不要把扬程和升扬高度等同起来。用泵将液体从低处送到高处的高度，称为升扬高度。升扬高度与泵的扬程和管路特性有关，泵运转时，其升扬高度值一定小于扬程。第二节离心泵的性能第二节离心泵的性能3、功率和效率N效=QHρg泵轴从电动机获得的功率称为泵的轴功率，泵的轴功率P大于泵的有效功率N效原因：（1）容积损失：回漏，漏到泵外(0.85~0.95)（2）水力损失：磨擦，克服阻力要消耗一部分能量(0.8~0.9)（3）机械损失：因机械摩擦也要消耗能量。

二、离心泵的性能曲线——在平面坐标上表示各种性能参数随流量Q变化规律的曲线。（一）性能曲线的形成——理论分析法、实验测定法第二节离心泵的性能实验装置及流程

（二）离心泵的特性曲线分析及应用1、特性曲线① Qv-H曲线:Q↑H流量越大，扬程越小。②Qv-N曲线:Q↑N↑离心泵启动时，应关闭出口阀门，减小启动功率，降低启动电流，以便保护电机。③qv-η曲线:Q↑η有最大值.曲线上最高效率点即为设计点，对应该点的各性能参数称为最佳工况参数。一般铭牌上标出的参数就是泵的最佳工况参数。泵在与最高效率相对应的流量及扬程下工作最为经济，离心泵的特性曲线是在一定转速下，以水为实验液体由泵的生产厂家测定提供的，标在铭牌或产品说明上。另外，泵的铭牌上还有允许吸上真空高度、允许汽蚀余量、转速。三、离心泵的工作点当离心泵安装在特定管路系统操作时，实际的工作压头和流量，不仅遵循特性曲线上二者的对应关系，而且还受管路特性所制约。1、管路特性曲线

表明管路流体的压头与流量之间的关系，称为管路特性方程式。He与Qe的关系曲线，称为管路特性曲线。此曲线的形状由管路布局和流量等条件来确定，与泵的性能无关。2．离心泵的工作点离心泵在管路中正常运行时，泵所提供的流量和压头应与管路系统所要求的数值一致。此时，安装于管路中的离心泵必须同时满足管路特性方程与泵的特性方程，即管路特性方程He=K+GQe2泵的特性方程H=f(Q)联解上述两方程所得到两特性曲线的交点，即离心泵的工作点M。对所选定的泵以一定转速在此管路系统操作时，只能在此点工作。在此点，H＝He，Q＝Qe。四、离心泵的流量调节

(Theflowadjustmentofcentrifugalpump)

通常，所选择离心泵的流量和压头可能会和管路中要求的不完全一致，或生产任务发生变化，此时都需要对泵进行流量调节，实质上是改变泵的工作点。由于工作点是由泵及管路特性共同决定的，因此，改变任一条特性曲线均可达到流量调节的目的。1．改变管路特性曲线----改变泵出口阀开度改变离心泵出口管路上阀门开度，便可改变管路特性方程式2-33中的G值。从而使管路特性曲线发生变化。例如关小阀门，使G值变大，流量变小，曲线变陡。阀门调节快捷方便，流量可连续变化，但能耗加大，泵的效率下降，不够经济2．改变泵的特性曲线(changecharacteristiccurveofthepump)（1）改变泵的转速――比例定律(proportionlaw)，n的变化小于20％。（2）改变叶轮直径――切割定律(incisionlaw)，切割比例不大于5％（季节性调节）。3．离心泵的并联和串联操作

当单台泵不能满足生产任务要求时，可采用泵的并联或串联。下面以两台性能相同的泵为例，讨论离心泵的组合操作的特性。（1）离心泵的并联(Theparallelconnectionofcentrifugalpump)设将两台型号相同的泵并联于管路系统，且各自的吸入管路相同，则两台泵的各自流量和压头必定相同。显然，在同一压头下，并联泵的流量为单台泵的两倍。并联泵的工作点由并联特性曲线与管路特性曲线的交点决定。由于流量加大使管路流动阻力加大，因此，并联后的总流量必低于单台泵流量的两倍，而并联压头略高于单台泵的压头。并联泵的总效率与单台的效率相同。（2）离心泵的串联(Theseriesconnectionofcentrifugalpump)两台型号相同的泵串联操作时，每台泵的流量和压头也各自相同。因此，在同一流量下，串联泵的压头为单台泵压头的两倍。同样，串联泵的工作点由合成特性曲线与管路特性曲线的交点决定。两台泵串联操作的总压头必低于单台泵压头的两倍，流量大于单台泵的。串联泵的效率为Q串下单台泵的效率。（3）离心泵组合方式的选择生产中采取何种组合方式能够取得最佳经济效果，则应视管路要求的压头和特性曲线形状而定。①如果单台泵所能提供的最大压头小于管路两端的（）值，则只能采用泵的串联操作。②对于管路特性曲线较平坦的低阻型管路，采用并联组合方式可获得较串联组合为高的流量和压头；反之，对于管路特性曲线较陡的高阻型管路，则宜采用串联组合方式。第三节离心泵的气蚀一、气蚀现象及危害气体产生如液体P降低到Pv或更低时，液体会汽化产生汽泡还有原来溶于液体现因P降低而逸出的气体。气泡破灭流到高压区，迅速凝结，气体重新溶人液体造成局部真空，四周液体质点以极大速度冲来，互相撞击，产生局部高达几十MPa的P，引起噪音和振动造成后果这时泵的Q、H和效率都将降低，严重时导致吸人中断气穴破灭区的金属受高频高压液击而发生疲劳破坏氧气借助汽泡凝结时的放热，对金属有化学腐蚀作用在上述双重作用下，叶轮外缘的叶片及盖板、蜗壳或导轮等处会产生麻点和蜂窝状的破坏二、汽蚀余量汽蚀余量--是指泵人口处液体所具有的总水头与液体汽化时的压力头之差，用h表示。汽蚀余量又有有效汽蚀余量ha。和必需汽蚀余量hr。之分。ha—指泵工作时实际所具有的汽蚀余量，取决于泵的吸人条件和液体的P，而与泵无关它表示液体在泵进口处水头超出Pv的富裕能量式中:z-泵吸人口位置头,Ps-泵吸人口绝对压力，Pa；Vs——泵吸人口流速，m／s。二、汽蚀余量hr-必需汽蚀余量-泵为避免汽蚀所必需的汽蚀余量取决于泵进口部分的几何形状以及泵的转速和流量，反映了液体进泵后压力进一步降低的程度，而与泵的吸人条件及所吸液体的Pv值无关hr越小，表明泵的汽蚀性能越好。hr随Q的增大而增大因为Q增大时，液体进泵后的压降也增加的缘故。

hr用汽蚀试验来确定在试验中逐步增大吸人真空度hr和Hs都是由同样的汽蚀实验得出的用以表示泵吸人性能好坏的性能参数，性质一样汽蚀特性曲线在ha接近hr,但尚未降到很低时汽泡虽已产生但不多泵的性能参数没有显著变化这种汽蚀实际已经发生但尚未明显影响到泵性能的情况称为“潜伏汽蚀”。长期处在潜伏汽蚀工况下工作部件也会受到破坏。当泵的有效汽蚀ha降到低于hr时汽泡已发展到一定程度，它会使叶道间的通流截面明显减小，汽泡破灭时的液压冲击也要消耗能量，故泵的流量、扬程和效率都将明显降低，同时产生噪声和振动汽蚀特性曲线当hr进一步降低液流在叶片进口处出现脱流，形成汽水两相区由于含汽量增加，汽泡破灭时所引起的液压冲击就会明显减轻，Q和H脉动消失这时降低管路阻力只能减小H，使两相区的长度增加，而Q几乎不再增大,在特性曲线上表现为近似一条下垂线，称为“断裂工况”，曲线上开始陡降的那一点K称断裂点汽蚀特性曲线在断裂工况线上工作时振动和噪声并不强烈，部件的汽蚀破坏也不明显，这种工况也称为“稳定汽蚀”。图上给出了不同z时的Q—H曲线和hr一Q曲线泵的吸高z1越大，有效汽蚀余量hr越小，断裂工况就越向小Q方向移动，泵不发生汽蚀的Q范围也就越小。汽蚀特性曲线ns不同的泵受汽蚀影响的情况不同，汽蚀特性曲线也有差异。中、低ns的离心泵叶片流道比较窄长，发生汽蚀后汽泡很快就会布满流道，使扬程、效率急剧下降，其特性曲线具有明显的断裂点其中低ns的泵发生汽蚀后很快就会造成断流，难以出现稳定汽蚀的工况高ns的离心泵和混流泵或叶轮进口直径大的高汽蚀性能离心泵，叶片间的流道短而宽，所以汽泡发生后不会迅即布满流道，从而使特性曲线在达到断裂点之前有较长的一段扬程和效率逐渐下降的部分三、防止汽蚀的措施大多数离心泵都要避免工作中出现汽蚀考虑到工况可能变化和潜伏汽蚀的危害，泵在使用时要求ha≥110％hr，(两者差值≥0，5m)。在船用泵中，比较容易发生汽蚀的主要是:所输送的液体温度较高的泵,如锅炉给水泵、热水循环泵等或工作中流注高度会显著降低的泵，如货油泵等还有那些吸人液面真空度较大的泵，如冷凝器及海水淡化装置的凝水泵三、防止汽蚀的措施提高装置的ha尽可能减小吸人管路的阻力减小吸上高度或增大流注高度控制液体温度不要过高减小泵的hr

在设计时尽量改进叶轮人口处的几何形状加大叶轮的进口直径和叶片进口边的宽度增大叶轮前盖板转弯处的曲率半径采用扭曲叶片或双吸叶轮等在泵的进口加设诱导轮采用强度和硬度高、韧性和化学稳定性好的抗汽蚀材料来制造叶轮，以及提高通流部分表面的光洁度，也是提高泵抗汽蚀性能的有效措施。四、离心泵的安装（1）实际安装高度要小于允许安装高度，并尽量减小吸入管路的流动阻力。（2）启动泵前要灌泵，并关闭出口阀；停泵前也应先关出口阀。（3）定期检查和维修。（4）注意IS系列和B系列泵的性能参数。安装注意事项1、安装前应检查机组固件有无松动现象，泵体流道有无异物堵塞，以免水泵运行时损坏叶轮和泵体。2、安装时管道重量不应加在水泵上，以免使泵变形；

3、安装时必须拧紧地脚栓，以免起动时振动对泵性能的影响；

4、为了维护方便和使用安全，在泵的进出口管路上各安装一只调节阀及在泵进出口附近安装一只压力表，以保证在额定扬程和流量范围内运行，确保泵正常运行，增长水泵的寿命；

5、安装后拨动泵轴，叶轮应无摩擦声或卡死现象，否则应将泵拆开检查原因。

6、泵的安装方式分为硬性联接安装和柔性联接安装。第四节离心泵的使用与维护一、离心泵的选用离心泵种类齐全，能适应各种不同用途，选泵时应注意以下几点：（1）根据被输送液体的性质和操作条件，确定适宜的类型。（2）根据管路系统在最大流量下的流量Qe和压头He确定泵的型号。在选泵的型号时，要使所选泵所能提供的流量Q和压头H比管路要求值可稍大一点，选出泵的型号后，应列出泵的有关性能参数和转速。（3）当单台泵不能满足管路要求时，要考虑泵的并联和串联。（4）核算泵的轴功率若输送液体的密度大于水的密度，则要核算泵的轴功率。另外，要会利用泵的系列特性曲线。（一）离心泵的型号（二）离心泵的型谱图（三）离心泵的选择步骤二、离心泵的操作1、起动前准备

a、用手拨转电机风叶，叶轮应无卡磨现象，转动灵活。

b、打开进口阀门、打开排气阀使液体充满整个泵腔，然后关闭排气阀。

c、用手盘动泵使润滑液进入机械密封端面。

d、点动电机，确定转向是否正确。

二、离心泵的操作2、起动与运行

a、全开进口阀门，关闭吐出管路阎门。

b、接通电源，当泵达到正常转速后．再逐渐打开吐出管路上的阀门，并调节到所需工况。

c、注意观察仪表读数，检查轴封泄漏情况，正常时机械密封泄漏量允许差3滴/分，检查电机，轴承处温升应≤70℃，如果发现异常情况，应及时处理。

二、离心泵的操作3、停车

a、逐渐关闭吐出管路阀门，切断电源。

b、关闭进口阀门。

C、如环境温度低于0℃，应将泵内液体放尽，以免冻裂。

d、如长期停用，应将泵拆卸清洗，包装保管。

离心泵的维护1、运行中的维护

a、进口管道必须充满液体，禁止泵在汽蚀状况下长期运行。

b、定时检查电机电流值，不得超过电机额定电流。

c、泵进行长期运行后，由于机械磨损，可能使机组噪音及振动增大，应停车检查，必要时可更换易损件，机组大修期一般为一年。

离心泵的维护2、机械密封维护

a、机械密封润滑应清洁无固体颗粒。

b、严禁机械密封在干磨情况下工作。

c、起动前应先盘动泵(电机)几圈，以免突然起动造成石墨环断裂损坏。

d、密封泄漏允差3滴/分，否则应检修。

三、常见故障及修理建议造成离心泵故障的原因多种多样，常见的有设备固有故障、安装故障、运行故障和选型错误。如：泵不能正常启动、泵不出水或流量不足、泵振动与噪音、轴承发热、泵超功率、汽蚀等。判断离心泵故障时，应该结合设备状态基本指标和丰富的维修经验进行诊断，以下介绍一些常见的故障。1、启动故障

1.1电机不能正常启动

如果是电动机作为原动装置，首先用手拨动电机散热风扇，看转动是否灵活：如果灵活，可能为启动电容失效或容量减小，当更换相同值的启动电容；如果转不动，说明转子被卡死，当清洗铁锈后加润滑油脂，或清除卡转子的异物。

1、启动故障

1.2水泵反向旋转

遇到此类情况多出现在第一次使用，此时应立即停机，如为电动机，应调换三相电源中任意两相，可使水泵旋转方向改变，若以柴油机为动力，则应考虑皮带的连接方式。

1、启动故障

1.3离心泵转动后不出水

如转动正常但不出水，可能的原因有1）吸入口被杂物堵塞，应清除后安装过滤装置；2）吸入管或仪表漏气，可能由焊缝漏气，管子有砂眼或裂缝，接合处垫圈密封不良等；3）吸水高度过高，应将之降低4）叶轮发生气蚀；5）注入泵的水量不够；6）泵内有空气，排空方法为关闭泵出口调节阀，打开回路阀；7）出水阻力太大，应检查水管长度或清洗出水管；8）水泵转速不够，应增加水泵转速。

2、运转故障2.1流量不足或停止

可能的原因是：1）叶轮或进、出水管堵塞，应清洗叶轮或管路；2）密封环、叶轮磨损严重，应更换损坏的密封环或叶轮；3）泵轴转速低于规定值，应把泵速调到规定值；4）底阀开启程度不够或逆止阀堵塞，应开打底阀或停车清理逆止阀；5）吸水管淹没深度不够，使泵内吸人空气；6）吸水管漏气；7）填料漏气；8）密封环磨损，应更换新密封环或将叶轮车圆，并配以加厚的密封环；9）叶轮磨损严重；10）水中含砂量过大，应增加过滤设施或避免开机。2、运转故障2.2声音异常或振动过大

水泵在正常运行时，整个机组应平稳，声音应当正常。如果机组有杂音或异常振动，则往往是水泵故障的先兆，应立即停机检查，排除隐患。水泵机组振动的原因很复杂，从引发振动的起因看主要有机械、水力、电气等方面，从振动的机理看主要有加振力过大、刚度不足、和共振等。其原因可能有两大方面：

机械方面：1）叶轮平衡未校准，当即刻校正；2）泵轴与电动机轴不同心，当校正；3）基础不坚固，臂路支架不牢，或地脚螺栓松动；4）泵或电机的转子转动不平衡。

2、运转故障2.2声音异常或振动过大

水力方面：1）吸程过大，叶轮进口产生汽蚀；水流经过叶轮时在低压区出现气泡，到高压区汽泡溃灭，产生撞击引起振动，此时应降低泵的安装高度；2）泵在非设计点运行，流量过大或过小，会引起泵的压力变化或压力脉动；3）泵吸入异物，堵塞或损坏叶轮，应停机清理。4）进水池形状不合理、龙其是当几台水泵并联运行时，进水管路布置不当，出现漩涡使水泵吸入条件变坏。共振引起的振动，主要是转子的固有频率和水泵的转速一致时产生，应针对以上故障原因，做出判断后采取相应的办法解决。

2、运转故障2.3轴承过热

运行时，如果轴承烫手，应从以下几方面排查原因并进行处理：1）润滑油量不足，或油循环不良；2）润滑油质量差，杂质使轴承锈蚀、磨损和转动不灵活；3）轴承磨损严重；4）泵与电机不同心；5）轴承内圈与泵轴轴颈配合太松或太紧；6）用皮带传动时皮带太紧；7）受轴向推力太大，应逐一叶轮上的平衡孔的疏通。2、运转故障2.4泵耗用功率过大

泵运行过程若出现电流表读数超常、电机发热，则有可能是泵超功率运行，可能的原因：1）泵内转动部份发生磨擦，如叶轮与密封环、叶轮与壳体；2）泵转速过高；3）输送液体的比重或粘度超过设计值；4）填料压得过紧或填料函体内不进水；5）轴承磨损或损坏；6）轴弯曲或轴线偏移；7）泵运行偏离设计点在大流量下运行。

离心泵的日常维护

1、离心