炼油厂维修钳工培训讲义

第一章

离心泵的基本原理和结构

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。这些泵大多数都是离心泵。本章主要介绍离心泵的基本结构、工作原理及日常操作、维修保养。第一节离心泵的分类、结构及主要零部件

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)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: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。双蜗壳泵:叶轮排出侧具有双蜗室的壳体。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.离心泵的基本构成

1.概论:一台离心泵主要由泵体、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,液体沿螺旋线流动,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用导轮,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。第二节离心泵的工作原理及主要工作参数一、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。大家是否注意到,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,不过多数都十分简单,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(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,吸液罐中的液体在这个压差作用下,不断地经吸入管路及泵的吸入室进入叶轮中。这样,叶轮在旋转过程中,一面不断地吸入液体,一面又不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。1、流量:即泵在单位时间内排出的液体量,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之间的关系为:G=Q×γ(γ为输送温度下的液体Š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,即用被输送液体的米液柱高度表示。虽然泵扬程单位与高度单位是一样的,但不应把泵的扬程简单Š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。所以,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:ΔP=γ×H,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主要参数,用符号Δhr表示,单位为米液柱。

5.功率与效率:泵的输入功率为轴功率N,也就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间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，所以扬程和重量流量的乘积,就是单位时间内从泵中输出液体所获得的有效能量。因而,泵的有效功率为:Ne=H.G=γ×Q×H。

由于泵在工作时,泵内存在各种损失,所以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η=Ne/N。第三节离心泵的汽蚀与吸入特性一.汽蚀:根据离心泵的工作原理可知,液流是在吸入罐压力PaŠ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。所以,离心泵在使用中特别要防止发生汽蚀。2.汽蚀的基本过程:

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界值的区域时,由于气泡内是汽化压力Pt,而外面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,便会凝结,溃灭。

在叶轮内,当产生的小气泡重新凝结,馈灭后,好似形成了一个空穴。这时,周围的液体以极高的速度向这个空穴冲来,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,其凝结溃灭时引起的局部水击压强越大。如果这些汽泡是在叶轮金属表面附近溃灭,则液体质点象无数小弹头一样,连续打击金属表面,金属表面很快会因疲劳而剥蚀。这种液体的汽化、凝结、冲出和对金属剥蚀的综合现象就称为"汽蚀"。3.汽蚀会引起的严重后果:

(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。在汽蚀严重时,可以听到泵内有"劈啪"的爆炸声,同时,机组会产生振动。

(2)对泵的工作性能有影响:当汽蚀发展到一定程度时,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:主要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)泵发生汽蚀的基本条件是:叶片入口处的最低液流压力Pk≤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)>Ps,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处流到叶轮入口O-O断面的过程中,没有能量加入,所以液体的压力还会从Ps降低到Po。可是,经研究发现,O-O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。所以,要避免发生汽蚀,应该使Pk>Pt,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,还应当有一定的富余能头,这个富余能头习惯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,习惯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Δha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Δhr表示。

(4)Δhr与Δha的区别和联系:

A.Δha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.Δhr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.Δhr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.Δha>Δhr,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,所以就不会发生汽蚀。反之,当Δha<Δhr时,液体就汽化,泵就发生汽蚀。这样,离心泵发生汽蚀的判别条件可写成:Δha>Δhr

泵不汽蚀Δha=Δhr

泵开始汽蚀Δha<Δhr

泵严重汽蚀

(5)对于一台泵,为了保证其安全运行而不发生汽蚀,对于泵的必须汽蚀余量还应加一个安全裕量,一般取液柱。于是,泵的允许汽蚀余量为:[Δhr]=Δhr＋0.5。

(6)的允许几何安装高度表达式为:[Hg1]=(Pa-Pt)/r-h(A～S)-[Δhr]。

(7)提高离心泵抗汽蚀性能的方法有:改进机泵结构,降低Δhr,属机泵设计问题。提高装置内的有效汽蚀余量:

最主要最常用的方法是采用灌注头吸入装置,即吸液罐液面比泵的轴线位置高,公式Δha=(Pa-Pt)/r-Hg1-h(A～S)中的Hg1就为负值,Δha就提高。在炼油厂内,绝大多数泵是罐注头式的,只要打开进口阀,在灌泵的同时给泵加了一个灌注头。第四节离心泵的变速和叶轮切割泵的变速--比例定律1.离心泵的变速:一台离心泵,当它的转速改变时,其额定流量、扬程和轴功率都将按一定比例关系发生改变,使用中靠改变原动机的驱动速度,可以使泵的性能得到调节，如图1-4所示。目前,采用变频调速电机来实现离心泵的变速,是一条新的重要的节能途径。

2.比例定律的表达式:Q1/Q2=n1/n2H1/H2=(n1/n2)2N1/N2=(n1/n2)3

式中,Q、H、N表示泵的额定流量、扬程和轴功率下标1,2分别表示不同的转速

n表示转速离心泵叶轮的切割1、切割的目的

一台离心泵,在一定的转速下仅有一条性能曲线,为扩大泵的工作范围,常采用切割叶轮外径的方法，如图1-5所示,即减少D2,使其工作范围由一条线变成一个面，如图1-6所示。2.切割定律的表达式:Q'/Q=D2'/D2H'/H=(D2'/D2)2N'/N=(D2'/D2)3式中,Q、H、N表示泵的额定流量、扬程和轴功率角标'表示叶轮切割后的对应参数D2表示叶轮的外直径3.切割的限度:

切割定律表明,减小D2的方法可以在泵转速不变的情况下使泵的性能曲线下降,但是,叶轮的切割不是无止境的,过量切割,不但会大大影响效率,而且Q、H等的改变量也会同切割定律有较大偏差。所以,叶轮的在大切割量有一个限制,见表1-1:

表1-1

叶轮的最大切割量表(D2的单位:mm)

比转数ns

60

120

200

300

350

(D2-D2')/D2

0.2

0.15

0.11

0.09

0.07

离心泵的常见铭牌标记

1.型号表示法:

大部分离心泵的型号按汉语拼音字母编制,通常分首、中、尾三部分。首部是数字,表示泵的主要尺寸规格(一般为泵的吸入口直径,单位有mm或in);中部用汉语拼音字母表示泵的型式或特征,(见表1-2);尾部一般用数字表示该泵的参数(单级m扬程或比转数的1/10,对多级泵,单级扬程后乘上一个叶轮级数)。有的泵型号尾部数字后面还带有A、B或C,分别表示其叶轮经过第一、二、三次切割。表1-2

离心泵型式与拼音字母对照表

字母

泵的型式

B、BA单级单吸悬臂式水泵

S、Sh单级双吸式水泵

D、DA多级分段离心水泵

DK

多级中开式水泵

DG、GB

锅炉给水泵

N,NL冷凝水泵Y

单级油泵

DY

单吸多级油泵

YⅡ,YⅢ

热油泵

F

腐蚀泵

2.常见铭牌标记内容:

离心泵的常见铭牌内容除型号外,还有流量、扬程、轴功率、效率、必须汽蚀余量、转速、重量、出厂编号、出厂日期等。举例如下:

离心式油泵型号65Y-100×2B

流量22m3/h扬程

150

m

必须汽蚀余量轴功率

21.4kw

转速

2950rpm

效率

42%

重量

280kg

出厂编号96091

出厂日期89年11月

第五节离心泵的装置特性及其操作单一管路特性

1.离心泵稳定工作的条件:

泵在工作时必须和管路一起组成一个系统。在这个输送系统中,要遵守质量守恒和能量守恒这两个基本定律,即机器所排出的流量等于管路中的流量,单位重量流体所获得的能量等于流体沿管路输送所需要的能量,只有这样,泵才能稳定地工作。

2.离心泵的管路特性:

当离心泵沿一条管路输送一定流量的一液体时,就要求泵提供一定的能量,用于提高流体的位置H,克服管路两端的压力差Δp和流体沿管路流动时的各种损失h。提高单位重量流体的位置和Hpot,而吸入管路与排出管路中流体的沿程阻力损失和局部阻力损失之和h,与管路中流体流量的平方成正比,写作h=kQ2,k为管路特性系数。h=kQ2表示管路中的流量与克服液体流经管路时的流动损失所需要的能量之间的关系。用曲线表示这一关系,称为管路特性h～Q,它是一条抛物线,如图1-7所示:泵的装置特性---工作点

1.泵的工作点：

当离心泵在管路中工作时,泵是串联在管路中的,泵所提供的能量与管路装置上所需要的能量值应相等,泵所排出的流量与管路内输送的流量应相等,这时泵装置处于稳定工作状态。将泵的扬程性能曲线与管路特性画在同一张图上,叫做装置特性,这两条性能曲线的交点M即为泵的工作点。如图1-8所示:

2.泵的稳定工作点：M点是泵的稳定工作点，离心泵之所以能在M点稳定工作,是因为工作点M处泵的扬程与管路装置需要的能量相等。假设泵在比M点流量大的M'点工作,则这时泵提供的扬程H'小于管路装置所需要能量h',说明把工作点M'处对应的液体流量,从吸液罐输送到排液罐所需的能量大于液体从泵中获得的能量,必然导致因流体能量不足而减速,使流量减小,工作点M'沿泵扬程性能曲线向M点移动。反之,如果泵在流量小于M点的M"点工作,则管路装置所需能量h"小于泵的扬程H",液体从泵中获得的能量除用于将液体从吸液罐输送到排液罐所需的能量外,还有部分剩余。因此,使管路内流体加速流动,流量增大,M"又向M点移动。由此可见,M点是流量平衡和能量平衡的唯一稳定工作点,且此点必然是泵的扬程性能曲线与管路特性的交点。

1.管路节流调节:在排出管路上安装调节阀:开大或关小调节阀时,改变了管路中的阻力,即改变了管路特性系数k,使管路特性的斜率变动。如图1-9所示:开大调节阀时,管路阻力减小,管路特性变得平坦,反之变陡。在泵扬程性能曲线不变的情况下,工作点便发生了变化,从而达到调节流量的目的。但关小调节阀,部分能量消耗在阻力上,会使泵的效率降低。旁路调节就是在泵出口处设置旁路,使部分流量回到泵入口或放空,可以达到调节流量的目的。但这种调节也不很经济,离心泵中采用不多。改变性能曲线进行工况调节

1.改变工作转速:根据是:比例定律：优点:比较经济,无附加能量损失。缺点:要能变速的驱动机,所以目前在炼厂还少见。2.切割工作叶轮外径:据是:切割定律：优点:方法简便易行,比较经济,无附加能量损失。

缺点:叶轮切割后不能恢复原有特性,且只能作有限切割。

适用于较长期的减小流量调节。3.串联工作：两泵串联后的总扬程等于两泵在同一流量时的扬程之和。实际使用中多用多级泵代替串联泵使用。4.并联工作：两泵并联后的总流量等于两泵在同一扬程下的流量相加。5.入口节流调节：

原理同出口节流调节一样。为防止发生汽蚀,对非灌注头的离心泵装置很少使用。炼厂机泵绝大多数有灌注头,可以使用,但绝不允许关得太小。在通风机、鼓风机等离心式压缩机中最常用。

第六节常用轴封办法机械密封

1.机械密封的基本结构:

机械密封主要由以下四部分组成:(1)主要密封件:包括动环(与轴一起旋转的密封环),静环(固定不动的密封环,一般在密封压盖内)。(2)辅助密封件:密封圈、密封垫(常见的有O型、V型等)。(3)压紧件:弹簧、推环等。(4)传动件:弹簧座、键或紧定螺钉等。

2.工作原理：

有A,B,C,D四个可能泄漏的点:

B点:静环与压盖之间的静密封,用弹性O型、V型密封圈密封。

C点:动环与轴(或轴套)之间有径向间隙,采用具有弹性的O型、V型密封圈(带撑环)密封,也属静密封。

D点:填料箱与压盖之间的静密封,一般用铝垫、石棉垫等密封。

A点:动环与静环的接触面之间。它主要靠泵内液体压力及弹簧力将动环压紧于静环上,动环随轴旋转，通过动环、静环两个端面贴合成一对摩擦副而达到密封。它代表了机械密封的特点,也称端面密封。

动静两环接触面总会渗漏一点液体,但恰好造成接触面上有一层液体膜。这层液体膜在两环相对旋转下会形成油楔式压力,有助于阻止液体泄漏,也有助于润滑两环之间的端面以减轻磨损,延长密封使用寿命,提高经济效益。

为了保证两环安全贴合和均匀压紧,两环端面必须平直光滑,弹簧有一定压紧力。

3.机械密封的分类

内装式与外装式:

区分于弹簧置于工作介质之内外。

(2)平衡型与非平衡型:

区分于动环左右两侧介质作用力是否自动抵消。A.当D1>=D0时,介质压力的作用力一点也没有被平衡,称非平衡型。

B.当D1<D0<D2时,介质压力被部分平衡,称部分平衡型。

C.当D2=D0时,介质压力全部平衡,称完全平衡型。4·型号表示方法示例:

104WMq5-45

轴(或轴套)外径mm,数字

密封圈的材料和形状,数字

静环的材料和结构,拼音字母

动环的材料和结构,拼音字母

密封型式,数字属内装单端面单弹簧非平衡型传动套传动的泵用密封,动环为钨钴硬质合金,静环为浸渍芬醛石墨,密封圈为聚四氟乙烯V形圈,轴(或轴套)外径45毫米。5.机械密封的优缺点：

(1)优点:可靠性好,摩擦阻力小,消耗功率少,运转周期长,泄漏量小,可用于高温高压、低温低压各类机泵。

(2)缺点:价格昂贵,安装拆卸麻烦,技术要求高。

6.机械密封的冷却、润滑与防抽空破坏:

(1)冷却:一般引冷却水冷却静环和密封腔介质,冷却水应用软水以防水垢产生。

(2)润滑:密封端面正常工作时为半液体摩擦状态,只有这样,才能既使润滑良好,又尽量减小泄漏。

(3)抽空:在离心泵突然抽空时,泵腔内瞬时呈负压状态,泵外大气压力高于泵内压力,形成压差。若弹簧顶不住这个压差,则动、静环会一起向泵腔作轴向位移。若此时静环防转槽脱离防转销,并在动环带动下旋转一个角度,即使抽空停止,防转销与防转槽也很难恢复到原来的位置,于是防转销顶住静环,使静环倾斜,破坏了密封。为防止因抽空破坏密封,防转销不宜过短,非平衡型密封的动环滑动槽不宜直通,平衡型机械密封安装时,动环离轴套台阶的距离不能过大,同时,操作中也应尽量防止抽空。7.机械密封的优缺点：

(1)优点:可靠性好,摩擦阻力小,消耗功率少,运转周期长,泄漏量小,可用于高温高压、低温低压各类机泵。

(2)缺点:价格昂贵,安装拆卸麻烦,技术要求高。二.盘根密封

1.盘根密封：

普通盘根密封,一般常用于低温、低压的水泵和油泵上。新装置上由于管线内有铁锈、焊渣等固体颗粒,也常用盘根密封,等运行一段时间后才改装机械密封。

2.盘根密封的优缺点：

优点:安装、检修简单,价格低。

缺点:不可靠,磨擦阻力大,磨损快,功率消耗大,易泄漏。

3.盘根密封的安装：

(1)按泵轴(轴套)外径大小分段。

(2)切口要错开45度～180度。

(3)每段盘根环口应用45°斜切口配合。

(4)压盖螺母压紧要均匀,不能压偏、压斜,不能压得太紧,试车后要观察一段时间看是否冒烟或泄漏量过大。

第七节轴向力的平衡

1.叶轮前后两侧因流体压力分布情况不同(轮盖侧压力低,轮盘压力高)引起的轴向力A1,其方向为自叶轮背侧指向叶轮入口。

2.流体流入和流出叶轮的方向和速度不同而产生的动反力A2,其方向与A1相反,所以总轴向力A=A1-A2,方向一般与A1相同(一般A2较小)。二.轴向力的平衡

1.采用双吸式叶轮:叶轮两侧对称,流体从两端吸入,轴向力自动抵消而达到平衡。

2.开平衡孔或装平衡管:

A:在叶轮轮盘上相对于吸入口处开几个平衡孔,如图1-15所示:

B:为避免开平衡孔后,因主流受扰动而增加水力损失,可设平衡管代替平衡孔,即采用一小管引入口压力至轮盘背侧。如图1-16所示:

C:采用平衡叶片:在叶轮盘背面铸几条径向筋片,筋片带动叶轮背面间隙内的流体加速旋转,增大离心力,从而使叶轮背面压力显著降低。

3.多级离心泵轴向力的平衡:

(1)同单级离心泵方法相同

(2)对称布置叶轮

(3)采用平衡鼓,部分平衡轴向力

(4)采用自动平衡盘,全部自动平衡轴向力。

P:叶轮背面压力

P0:入口压力

P':平衡盘内压力

Δp1=p-p'

Δp2=p'-p0

Δp=Δp1+Δp2

A.在平衡盘上,由于压差Δp2,就有一个向后的力,与A相反,称平衡力F。

B.工作原理:

假设A>F,转子向前移==>b0减小==>流量q减小==>Δp1减小

而

Δp1+Δp2=Δp是常量

所以,Δp2增大==>平衡力F增大。转子不断前移，F就不断增加,到某一位置时,F>A,使转子后移,转子反复前后移动,形成动态平衡,轴向力被全部自动平衡。

第二章

离心泵的安装、维护及检修第一节离心泵的安装和维护一.离心泵的安装

1.安装前的准备:

(1)检查泵和电机有否损坏;

(2)准备工具和起重机械;

(3)检查机器的基础。

2.安装与校正:

(1)整套泵运到现场,可不必卸下泵和电机;

(2)清除底座上的杂物、油污,在地脚螺栓孔内放入地脚螺栓,把底座放在基础上,地脚螺栓穿入底座螺栓孔,地脚螺栓螺母上满扣;

(3)在地脚螺栓附近垫楔形垫铁,将底座垫高20～40毫米,准备找平后填充水泥浆之用;

(4)用水平仪检查底座的水平度,找平后用水泥浆填充地脚螺栓孔;

(5)待水泥干固后,再调整水平度,拧紧地脚螺栓螺母,用水泥填充满底座下空隙;

(6)调整泵轴水平,找正泵和电机联轴器同心度;

(7)然后进行进出口管线的配置。

3.安装说明:

(1)泵的安装高度、管路的长度及直径、流速应符合规定;仅量减少管路上的弯头,以便减少水力损失;

(2)泵的管路和阀门应有自己的支架,不允许管路和阀门的重量加到泵上,以免泵损坏或振动;

(3)联接不同直径的管路时,尽量采用1:6以上锥度的锥形管,长距离输送时应取较大管径;

(4)吸入管应尽量短,并绝对注意吸入管漏气,排出管如装止回阀,其安装顺序是:泵出口--闸阀--止回阀--排出管。二.离心泵的试车及验收

离心泵严禁空负荷试车

1.试车前必须检查下列各项:

(1)安装和检修质量是否符合要求,检修记录是否齐全、准确。

(2)单试电机合格,确认转向正确。

(3)试车前应用输送的液体将泵灌满,以驱除泵内的空气,此时泵出口的闸阀应关闭。

(4)热油泵启动前一定要均匀预热,预热速度不超过每小时50度,每半小时盘车180°。

(5)按要求加好机油,1/3～1/2油位。

(6)润滑油、封油、冷却水系统要不堵、不漏。

(7)轴封泄漏符合要求。

(8)盘车无轻重不均的感觉,填料压盖不歪斜。

2.带负荷后应符合下列要求:

(1)滑动轴承温度不大于65度,滚动轴承温度不大于70度。

(2)轴承振动1500转/分钟,不大于0.09毫米;3000转/分钟,不大于0.06毫米。

(3)运转平稳,无杂音,封油、冷却水和润滑油系统工作正常。

(4)流不得超过额定值。

(5)流量、压力平稳,达到铭牌出力或满足生产要求。

(6)密封漏损不超过下列要求:机械密封:轻质油10滴/分,重质油5滴/分

填料密封:轻质油20滴/分,重质油10滴/分

3.试车合格应按规定办理验收、移交生产。

(1)连续运转24小时后,各项技术指标均能达到设计要求或能满足生产需要。

(2)达到完好标准。

(3)检修记录齐全、准确,按规定办理验收手续。三.离心泵的维护

1.离心泵的工作维护:

(1)经常检查轴承发热情况,并适时检查油环和油位情况。

(2)最好不用吸入阀来调节流量,避免发生汽蚀。

(3)泵不宜在低于30%设计流量下连续运转,如工艺需要如此,应采取相应措施。

(4)经常检查机械密封或填料的泄漏和发热情况。

(5)经常检查地脚螺丝的松动情况,泵体温度与入口温度是否一致,出口压力表的波动情况和泵的振动情况。

(6)注意泵运行有无杂音,如发现异常状态应及时通知有关人员处理。

2.离心泵的停车维护:

(1)停车时应先逐渐关闭出口管路闸阀,然后停泵。

(2)待泵冷却后再关闭各冷却及封油管路。

(3)长期停运的泵,应将泵内液体放空,吹扫干净。

(4)应定期盘车180°,防止泵轴弯曲。

(5)备用热油泵应预热,预热过程中要防止泵剧烈倒转。四.离心泵完好标准(SHS01001-92):

1.运转正常,效能良好:

(1)压力、流量平稳,出力能满足正常生产需要,或达到铭牌能力的90%以上;

(2)润滑、冷却系统畅通,油环、轴承箱、液面管等齐全好用。润滑油(脂)选用符合规定。轴承温度符合设计规定;

(3)运转平稳无杂音,振动符合标准规定;

(4)轴封无明显泄漏;

(5)填料密封泄漏:轻质油不超过20滴/分;重质油不超过10滴/分;

(6)机械密封泄漏:轻质油不超过10滴/分;重质油不超过5滴/分。

2.内部机件无损,质量符合要求:

主要机件材质的选用,转子径向、轴向的跳动量和各部安装配合,磨损极限,均应符合规程规定。

3.主体整洁,零附件齐全好用:

(1)压力表应定期校验,齐全准确。控制及自动联锁系统灵敏可靠。安全护罩、对轮螺丝、锁片等齐全好用;

(2)主体完整,稳钉、挡水盘等齐全好用;

(3)基础、泵座坚固完整,地脚螺栓及各部连接螺栓应满扣、齐整、紧固;

(4)进出口阀及润滑、冷却的管线,安装合理,横平竖直,不堵不漏。逆止阀灵活好用;

(5)泵体整洁,保温、油漆完整美观;

(6)附件达到完好。

4.技术资料齐全准确,应具有:

(1)设备档案,并符合总公司设备管理制度要求;

(2)定期状态监测记录(主要设备);

(3)设备结构图及易损配件图。

第二节离心泵检修内容由于自然磨损、腐蚀等原因,离心泵必须定期检修,一般期限为:小修3～4个月,大修12～18个月。一.离心泵小修内容:

1.压盘根或检查机械密封。

2.检查轴承,调整间隙。

3.检查联轴器及其同心度。

4.检查修理在运行中的缺陷和渗漏或更换零件、紧固螺丝。

5.清扫并修理冷却水、封油、润滑系统。二.离心泵大修内容:

1.包括小修内容。

2.解体检查各零部件磨损、腐蚀和冲蚀程度,必要时进行修理和更换。

3.检查和调整轴的弯曲度。

4.校核转子晃动度,必要时测定转子平衡。

5.检查修理轴承,必要时进行更换。

6.检查轴套、压盖、口环、隔板、衬套等密封件各处间隙。

7.测量并调整泵体水平度。

8.测量并调整转子的轴向窜动量。

第三节离心泵的拆装一.检修准备：

1.必须有操作工停泵、关闭进出口阀、打开放空阀扫线,看压力表无压力指示,符合安全检修条件后方可拆泵,维修人员不能对设备随便停车和开关阀门。

2.掌握泵的运转情况,备齐必要的图纸和资料。

3.准备检修工具、量具、起重机具和需要更换的零配件、材料,对于汽、柴油和液化汽泵要使用有色金属防爆工具。二.离心泵的拆卸的一般步骤：

一般离心泵的拆卸顺序是先拆机泵的附属件(如辅助管线、循环冷却水系统、对轮等),后拆主机部分。拆卸前应做好标志,测量并记Š录好各部件间隙、磨损和晃动度等,要使用专用工具拆装,具体步骤如下:

1.拆卸联轴器安全罩,检查联轴器对中,设定定位标记。

2.拆卸附属管线,并检查清扫。

3.拆卸泵盖,检查泵体及泵体口环。

4.拆卸叶轮,检查泵盖、口环、叶轮,测量口环间隙。

5.拆卸机械密封并进行检查。

6.拆卸轴承箱,检查轴承,同时测量转子的轴向窜动量。

7.拆卸主轴,测量主轴的径向圆跳动。

8.检查各部零件,测量转子各部圆跳动和间隙。三.离心泵的安装:

安装步骤同拆卸相反,先装主机部分,后装附件,主意装好每一个零件。四.联轴器找正法:

找正目的:使主动轴与从动轴的中心线处于一致。

1.钢板尺、塞尺简易对中法:

对于普通的要求不高的机泵,可以用钢板尺、塞尺对中法:两对轮安装好后,用钢板尺在对轮外园靠一靠,看两轴是否同心,垫高或降低一方,直至同心为止,同时用塞尺看对轮两个垂直面是否有偏差,进行反复调整。

2.百分表对中法:

(1)百分表的使用:

A.百分表如图2-1所示,测量杆可以上下移动,当测量杆上升1毫米时,大指针即转动一周。表盘被等分为100刻度,大指针转一个刻度,即相当于测量杆上升或下降0.01毫米。测量时,表针指示值从0,10,20,......90,0方向增大,记为正值,说明测量杆在上升;表针指示数值从0,90,80,......10,0方向减小,记为负值,说明测量杆在下降。超过1毫米时,大指针转过一整圈,小指针转过1个刻度值。

B.使用百分表的注意事项:

<1>使用前应检查测量杆的灵活性。

<2>使用时把它固定在磁性表座上,要注意夹紧。

<3>测量杆必须垂直于测量表面。

<4>不要使测量杆的行程超过它的测量范围,不要使测量头突然撞在零件上。

<5>测量零件时,应当使测量杆有一定的初始测量值(>0.3毫米)。

<6>严防水、油、灰尘渗入表面,用完应使测量杆处于自然状态。

(2)测量方法:

联轴器安装好后,拧紧泵和电机的所有螺母。然后,先用钢板尺、塞尺等粗略找正,再用百分表找正。可以把表座放在电机或泵任一边,表头通过表杆指到另一端,分别测量垂直度和同轴度。

(3)测量步骤:

A.测量方法及结果记录:

<1>圆外记录径向读数,园内记录轴向读数。

<2>设定被调整机器为电机,泵固定不动,把百分表表座放在泵联轴器上,在电机联轴器上先测0度的径向读数,然后分别测出90度,180度,270度的径向读数。旋转一周后,百分表回到0度时,必须与原读数一致,否则必须找出原因并排除之,且必须符合a1+a3=a2+a4,测量才正确。

<3>在电机联轴器的背侧,测出0度,90度,180度,270度的轴向读数s1,s2,s3,s4,同样百分表回0度时,S1要保持不变,且S1+s3=s2+s4。

B.计算调整(以垂直方向为例)

<1>b=S1-S3,S1、S3分别为0度和180度测得的轴向读数,b就是轴向上下间隙的差值。

<2>由△OGC∽△Oef∽△OEF可得:

Y1/L1=(b/2)/(D/2)=b/D==>Y1=b/D×L1

----(2-1)

Y2/L2=(b/2)/(D/2)=b/D==>Y2=b/D×L2

----(2-2)

Y1、Y2即为电机以轴端中心为旋转中心将轴心线旋转到与泵轴平行,前、后支座应加的垫片厚度。

<3>Y'=(a3-a1)/2,即电机平移时电机前后支座同时应加的垫片厚度。

<4>电机前后应加的总垫片厚度分别为:

前脚:δ1=Y1+Y'=(S1-S3)/D×L1+(a3-a1)/2

---(2-3)

后脚:δ2=Y2+Y'=(S1-S3)/D×L2+(a3-a1)/2

---(2-4)

C.如果表座在电机边,测泵联轴器,如图2-3所示,则电机前后脚应加的垫片值为:

δ1=(s1-s3)/D×L1+(a1-a3)/2

----(2-5)

δ2=(s1-s3)/D×L2+(a1-a3)/2

----(2-6)说明:①a1,a2,a3,a4各读数可直接代入公式②s1,s2,s3,s4系联轴器靠背轮背面测量的读数。如果从正面测量,需在S1,S2,S3,S4前都加"-"号代入公式。③对轮左右偏差可以用百分表边测量边调整,不需计算。④D为泵联轴器靠背轮直径,L1=电机前脚到电机背轮的距离,L2=电机后脚到电机背轮的距离。⑤数据的单位为毫米。⑥计算结果如δ1、δ2为负值,说明垫片需要减薄。⑦在特殊情况下,可用S、a中的三个数据求出第四个数值。

(4)计算示范:

已知:表座在泵联轴器上,在电机联轴器背面测得a1=0,a2=10,a3=20,a4=10;S1=0,S2=-24,S3=-50,S4=-26;L1=300mm,L2=700mm,D=200mm。求垂直方向电机前后脚各应加的垫片厚度。

解:电机前脚应加的垫片厚度

δ1=(S1-S3)/D×L1+(a3-a1)/2=(0+0.50)/200×300+(0.20-0)/2=0.85(mm)

电机后脚应加的垫片厚度

δ2=(S1-S3)/D×L2+(a3-a1)/2=(0+0.50)/200×700+(0.20-0)=1.85(mm)

3.机械对中仪对中法:

用JDZ-1型机械对中仪可一次性测出被测机器的对中情况,机械对中仪实际上就是用传感器测量S1、S2、S3、S4、a1、a2、a3、a4各数,自动代入公式,得出计算结果。五.机械密封的安装方法

1.单端面非平衡型机械密封的安装:

(1)机械密封安装前的准备:

<1>清洗各机泵零件和机械密封,检查各配合面。

<2>在密封压盖内安装好静环。

<3>在托架内安装好泵轴、轴承。

<4>准备好各处静密封垫。

<5>在泵盖内安装好密封腔冷却室盖。

<6>在密封动环内安装好辅助密封圈。

(2)安装测量:

<1>在密封压盖上,测量密封压盖与密封腔口的配合面(计垫片)到静环密封端面间的距离,记L1。

<2>在泵盖上,测量密封腔口(不计垫片)到托架与泵盖上的密封腔冷却室盖配合面的距离,记L2。

<3>在托架上,测量托架止口面到托架与密封腔冷却室盖配合面间的距离,记L3。

<4>在泵轴上作一个表记点O,O点与托架止口面平齐,设La=L1+L2＋L3,则从O点向轴承方向量出La,就可在轴上找到密封的动静环配合面A。

<5>在轴上测量O点到安装轴套的轴肩B的距离,记L4。

<6>在轴套上测量轴套小孔段的长度(计入轴套垫厚度)L5,则动静环密封面到轴套小孔端的距里Lm=La+L4+L5。

<7>测量单端面机械密封的自由长度Lz,自由密封面到紧定螺钉的距离Lj,设定密封压缩量S,则密封的安装长度Lz'=Lz-S;安装好的密封面到紧定螺钉中心的距离Lj'=Lj-S。

<8>安装定位尺寸,即轴套小孔端到机械密封未端的距离L=Lm-Lz';轴套小孔端到机械密封紧定螺钉的距离L'=Lm-Lj'。

<9>用紧定螺钉把先密封固定在轴套上,可以按L'的尺寸在轴套上打一个不通的凹孔,然后按顺序安装机械密封。

(3)单端面密封的压缩量校对:

<1>按以上方法测出Lm和L,Lz'=Lm-L。

<2>测出Lz,求出S=Lz-Lz'。

<3>以求得的S与你所要求的压缩量比较。

2.双端面非平衡型机械密封的安装:

(1)机械密封安装前的准备:

同单端面机械密封的准备工作。

(2)双端面机械密封底的安装测量:

<1>先按单端面密封的测量步骤<1>～<6>测量出L1、L2、L3、L4、L5,算出Lm。

<2>在泵盖上测量密封腔的深度L6(新泵内常装有填料套,需取出),则密封腔总长Lq=L6+L1。

<3>测量双端面密封的自由长度Lz,设定密封压缩量S,则密封的安装长度Lz'=Lz-S。

<4>密封腔总长Lq减密封安装长度Lz'(Lnj=Lq-Lz')就是内静环密封面到密封腔底的距离Lnj(Lnj=Lq-Lz')。

<5>测量内静环及其辅助密封圈的各个尺寸数据,测量密封腔的直径及与静环座安装有关的各尺寸,设计加工内静环座。

<6>测量双端密封紧定螺钉中心到可压缩端密封面的距离Lj。

<7>计算轴套小孔端到紧定螺钉中心的距离L'=Lm-Lj,从小孔端在轴套上端量出L',作一标记,以这一标记点为中心在轴套铣一比紧定螺钉直径略宽的10至20毫米长的槽。

<8>先把密封安装在轴套上,紧定螺钉进入槽内但不能紧死,让其能在槽内滑动即可,然后按顺序安装机械密封。

(3)双端面机械密封压缩量的校验

<1>在以加工好的内静环座内安装好内静环(一般用硬质合金)。

<2>按上述步骤测出密封腔总长Lq和密封自由长Lz,计算S=Lz-Lq。

<3>以计算出的S与你所要求的压缩量比较。

<4>在总压缩量合适的情况下,再校验轴套上的密封滑槽是否合适,方法同安装测量,求出密封紧定螺钉的中心是否在滑槽的中心附近。

第四节

振动与平衡机器振动的危害很大,可降低零件的使用寿命。尤其过早的损坏轴.轴承.密封等,严重时会拔断地脚螺栓,震裂出入口接管,或震断出入口法兰螺栓,或者使阀门回转,甚至震坏厂房。振动的方式有多种,减小振动的方式也有多种。对于高转速的离心泵和离心压缩机,振动是个严重的问题,必须引起足够的重视。

一.振动的原因分析与判断

为了分析振动的原因,必须掌握几种常见不平衡因素所表现的振动特点:1.转子不平衡的特点是两轴承发生较大的振动,当装速上升接近额定值时,振幅增加很快,用平衡重法,可将振幅降低。2.当机组中心不正时,振动的特点是振动随负荷增加,有时还会突然发生变化。此时不能用配重的方法,如用配重的方法,则振动加剧。3.当支承部件有缺陷时,如基础刚性不够,紧固件松动等,振动特点是在空负荷时就发生振动,振幅不稳定。4.当润滑不正常,轴承间隙大,油膜被破坏时,振动的特点是;因为油膜被破坏,供油时有时无.当运转情况改变时,振动值随之变化.振动时伴有不正常抖动与响声。5.当转子与机壳摩擦时,振动的特点是振动一般表现在碰擦处附近,在机器停止转动时,容易听到摩擦声。6.如果轴向振动不是由于质量不平衡所致,它多属于前轴承座刚度下降而引起。第三章

其他形式泵第一节往复泵一.工作原理

1.基本组成:

往复泵通常由两个基本部分组成:一端是实现机械能转化为压力能并直接输送流体的部分,叫液缸部分;一端是动力或传动部分,叫动

。

2.工作原理:

往复泵的工作循环只有吸入及排出两个过程,活塞工作腔中的液体在整个吸入中保持不变,等于吸入压力P1'。在排出过程开始的瞬间,液体压力骤增至排出压力P2',并在整个排出过程中保持不变,直至吸入过程开始的瞬间,又聚降至P1'。

在实际过程中,由于阀的滞后现象(阀在活塞行至内、外死点位置时不能及时关闭的现象叫滞后现象)、泄漏问题、外界空气的漏入、溶解在液体中的气体析出等,压力不可能骤升骤将。二.往复泵的特点

1.往复泵的瞬时流量是不均匀的,造成液体的非均匀流动,产生加速度和惯性力,增加了吸入、排出阻力。

2.最大排出压力取决于泵本身的动力、强度和密封性能,与结构尺寸和转速无关。

3.流量几乎与排出压力无关。

4.不能用关闭出口阀调节流两量。关闭出口阀,会因排出压力急增而造成电机过载或泵的损坏。启动前不用灌便能自行吸入液体,但实际上使用时仍希望泵缸内有液体,一方面可立刻吸、排液体;另一方面,可避免活塞在泵缸内产生干摩擦,减小磨损。

6.往复泵吸入能力与转速有关,提高转速不仅液体流动阻力损失增加,而且液体流动中的惯性损失增加。当泵缸内压力低于液体汽化压力时,造成泵的抽空而失去吸入能力,因而转速不能太高,一般N=(80～200)rpm,吸入高度4～6米。

7.适用于输送高压、小流量、高粘度液体。

8.流量可精确计量。三.常见往复泵

1.

计量泵:

ZJ──20/40

│

││

│

│└──────最高压力40公斤/厘米”†2”‡

│

└────────最大流量20升/小时

└───────────计量泵

2.比例泵

1DBR300.75/30

│││

│

│

│

│││

│

│

└压力公斤/厘米”†2”‡

│││

│

└──流量

米”†3”‡/时

│││

└────介质温度/10

││└──────比例泵

│└───────电动

└────────缸数

V

F

80/40

│

│

│

└──压力公斤/厘米”†2”‡

└────流量升/时第二节齿轮泵一.概述

齿轮泵也是一种容积泵,它依靠齿轮相互啮合过程中所引起的工作容积变化来输送液体。工作容积由泵体、侧盖及齿轮的各齿间槽构成。

齿轮泵有内啮合、外啮合、直齿、斜齿等形式,最广泛使用的是外啮合直齿式。炼厂多用来输送燃料油、润滑油或密封油等。

齿轮泵的结构主要由泵体、主动齿轮、从动齿轮、轴承、前后盖板、传动轴及安全阀等组成。二.工作原理

主动齿轮与从动齿轮的啮合齿将工作容积分隔成吸入腔和排出腔两部分。主动齿轮由电机带动和从动齿轮啮合运动。油由吸入管路进入吸入腔,随着齿轮的旋转旋转,被带到排出腔,由于齿的啮合占据了齿间容积,使排出腔容积减小,液体压力升高,然后排出泵外。同时,随着齿轮的旋转,啮合齿在吸入端逐渐退出啮合,使吸入腔容积逐渐增大,压力降低,液体沿吸入管路进入吸入腔,并充满齿间容积,随齿轮转动,又被带到出腔,反复不断工作。

存在的问题:

(1)困液问题:为保证齿轮泵连续输送液体和啮合齿的运动平稳,要求前一对齿尚未脱开前,后一对齿就应进入啮合。所以,有一小部分液体被困在两啮合线及两端盖之间形成的封闭容积内,此容积称"闭死容积"。

当闭死容积由大变小时,被困在容积内的液体受到挤压,压力急剧升高,达到远大于泵排出压力的程度。被困液体为从一切可以泄漏的缝隙中强行挤出,这时,齿轮和轴承受到很大的脉冲径向力。当闭死容积由小变大时,剩余的被困液体压力下降,形成局部真空,使溶解在液体中的气体析出,或液体本身汽化形成汽蚀,使泵产生振动和噪音。这种现象称为"困液现象"。它对齿轮泵的工作性能和寿命危害很大。

消除的办法:①在泵的两端盖上开卸荷槽。②在从动齿轮的每一Š个齿顶和齿谷底部开卸荷孔,同时在固定不动的从动轴上铣两个凹槽,并使从动齿轮能在轴上转动即可。

(2)径向力的平衡问题:由于齿轮泵存在高压腔和低压腔,使齿轮产生不平衡的径向力。

消除的措施:①使压出腔孔道尺寸小于吸入腔,减小液体压力。②加大径向间隙,以补偿径向力引起的轴变形。③在轴承座圈或泵体上开压力平衡槽,将排液腔与吸液腔的液体引到对称位置的齿间容积,平衡掉一部分径向力。齿轮泵的特点

1.流量与排出压力无关,与转速有关。转速越高,同样结构尺寸的泵流量越大。

2.在外形尺寸一定时,齿数越少,流量越大。

3.流量和压力有脉动。

4.无进、排液阀,结构比往复泵简单。

5.制造容易,维修方便,运转可靠,流量比往复泵均匀。

6.适用于不含固体杂质的高粘度液体。

7.密封性能不如往复泵,制造装配质量对性能影响较大。齿轮泵的型号与规格

CH型供输送温度≤60度,无腐蚀,无固体颗粒的液体。

2CY型供输送温度≤60度,洁净的油料或润滑油。

CH──4.5

│

│

│

└───在100转/分下的流量(升/分)

└──────齿轮

2CY──1.1/14.5─1

│││

││

│

│││

││

└──配带普通交流电机

│││

│└─────排出压力公斤/厘米”†2”‡

│││

└──────流量米”†3”‡/时

││└──────────输送油品

│└───────────外啮合

└────────────齿轮数齿轮泵的零部件质量标准

1.齿轮

齿轮两端面与轴中心线不垂直度不超过/100mm;

两齿轮宽度应一致,单个齿轮宽度误差不得超过/100mm;

齿轮两端面不平行度不大于/100mm;

齿轮的啮合接触斑点应均匀分布在节圆线的上下,接触面积沿齿宽应大于60%,沿齿高应大于45%。

2.轴于轴套

轴颈的圆锥度、椭圆度不大于其直径公差之半,轴颈表面不得有伤痕,光洁度不低于7。

轴颈的最大磨损量为0.01d(d为轴颈的直径)

轴套内孔与外圆的不同轴度不大于。

3.端盖与托架

端盖、托架表面不得有气孔、砂眼、裂纹等缺陷,加工表面光洁度不低于6端盖、托架两孔中心线与加工端面的不垂直度不大于/100mm。齿轮泵安装

1.安装前应检查泵在运输过程中是否有损坏。

2.安装管道前,应先对管道内壁用清水或蒸汽清洗干净,安装时应Š使管道的重量由泵来承担,以免影响泵的精度。

3.管道各接合部份不得有漏气漏液的地方,否则会发生不上油的Š现象。

4.为防止颗粒杂质进入泵内,必要时安装金属过虑网。齿轮油泵的维护

1.泵在工作前应检查:

(1)泵的各紧固件是否紧固;

(2)主动轴转动是否灵活;

(3)进出管的阀门是否打开;

(4)泵的旋转方向是否符合要求。

2.工作时的维护:

(1)主意泵的压力表和真空表的读数,应在泵的规定技术要求内;

(2)主意密封的工作情况,发生漏油马上处理;

(3)当泵在运行中有不正常的噪音或温度升高时,应立即停止工作,进行检查。

第三节旋涡泵一.概述

旋涡泵属于叶片泵,它的工作机构由叶轮和有环形流道的壳体组成,有开式和闭式漩涡泵。通常采用闭式漩涡泵作为汽油、碱、小型锅炉给水用泵。二.基本结构与工作原理

1.基本结构

旋涡泵的叶片是园盘状的,在两个侧面的外园上铣出许多径向叶片,如图3-3所示。叶轮端面紧靠泵体,其轴向间隙约为0.10～0.15毫米,流道由叶轮、泵体、泵盖之间的环形空腔组成。在流道中的吸入口与排出口分开的一段称隔舌,隔舌与叶轮的径向间隙很小,以防排出液体串漏到吸入口。

2.工作原理

液体由吸入口进入流道和叶轮,当叶轮旋转时,由于叶轮中运动液体的离心力大于流道中运动液体的离心力,两者之间产生一个旋涡运动,其旋转中心线沿流道纵长方向,称为纵向旋涡。在此纵向旋涡作用下,液体从吸入至排出的整个过程中,可以进入和流出叶轮,类似于液体在多级离心泵内的流动,每流入叶轮一次,就获得一次能量。当叶轮从叶轮流至流道时,就与流道中运动的液体相混合,由于两股流体流速不同,在混合过程中产生能量交换,使流道中的液体的能量得到增加,从而把机械能传送给了液体成为动能和压力能。三.旋涡泵的特点

1.在叶轮直径与转速相同时,扬程比离心泵高2--4倍。

2.与相同扬程的容积泵相比,它的尺寸小得多,结构也简单得多。

3.在小流量时,流道内液体的流动速度小,液体经过叶轮的次数增多,扬程提高;流量大时,扬程下降。

4.效率较低。

5.主要元件的结构形状简单,加工制造容易。

6.旋涡泵不适用于输送高粘度液体。

7.旋涡泵的操作应在出口阀开启的情况下起动,与离心泵相反,且用旁路调节流量比关闭出口阀调节流量经济合理。四.旋涡泵型号与规格

1.常见型号有:

20W-20,25W-25,32W-30,40W-40,50W-45,

65W-50,20W-65,25W-70,32W-75,40W-90等

2.型号表示的意义:

20WM─20

│││

│

│││

└──泵设计点扬程(米)

││└────过流部分材料(CR18NI12MO2TI)

│└─────旋涡泵

└──────吸入口直径(毫米)五.旋涡泵的拆装

1.拆卸顺序:

(1)拆下泵盖,取下叶轮和键(叶轮上有带螺纹的平衡孔可用于取叶轮);

(2)松开机械密封压盖或填料压盖;

(3)卸下电机;

(4)拆下托架部件,取下机械密封和密封压盖;

(5)拆下联轴器,再拆除轴承压盖,把轴和轴承一起从托架内取出,检查修理各零部件。

2.安装同拆卸顺序颠倒。第四节螺杆泵一.概述:

螺杆泵也是容积泵的一种,它是靠两根或几根相互啮合的螺杆间容积的变化输送液体的。螺杆泵有单螺杆、双螺杆、三螺杆、五螺杆等,其中一根螺杆是主动螺杆,呈右旋杆,其余为从动螺杆，呈左旋凹螺杆。二.工作原理：

当螺杆转动时,吸入腔一端的密封线连续地向排出腔一端作轴向移动,使吸入腔容积增大,压力降低,液体在泵内外压差的作用下沿吸入管进入吸入腔。随着螺杆的转动,密封腔内的液体连续而均匀地沿轴向移动到排出腔。由于排出腔一端的容积逐渐减小,即将液体排出。三.螺杆泵的特点:

1.螺杆泵的流量均匀。

2.受力情况良好,使用寿命长。

3.因无往复运动的零件,不受惯性力影响,故转速可以较高(一般转速为1500～3000转/分)。同样排量下,体积、重量均比往复泵小。

4.运转平稳,噪音小,被输送的液体不受搅拌作用,且有少量杂质颗粒也不妨碍工作。

5.具有良好的自吸能力。启动前不用灌泵,可作气液混相输送,可以在较高压力下工作。四.螺杆泵的安装要求

1.所有管道、闸阀等应在泵安装前彻底冲洗干净,但必须注意进口端安装大于进口面积20倍的40孔/寸的过滤器,安装过程中的杂物,象焊渣、钢粒、螺丝、螺母等应清除干净,否则会严重损坏泵内部件。

2.泵底座必须平稳地安装在基础上,并绝对避免地脚螺丝的滑扣。

3.联轴器的同心度必须用钢直尺和塞尺进行检查,要从四个位置进行平行度和同心度检查。

4.安装完毕后,必须能用手转动轴。

5.吸入和排出管道必须与泵体法兰联接正确,决不能靠法兰螺丝的力量错动泵体,以使吸入和排出管道就位。不能忘记加法兰垫片。

6.如可能,吸入和排出管道的额定尺寸应保证吸入管道流速不超过1米/秒,排出管道的流速不超过3米/秒。

7.联接压力表和真空表。

第五节

滑片泵一.工作原理

滑片泵(也称刮板泵)的结构有一圆柱形的转子,转子上均布若干个滑片槽,槽内置有滑片。转子偏心安装在泵壳内,滑片可在转子上的槽中径向滑动。滑片靠离心力、液压力或弹簧力与泵壳压紧,保证滑片端部与泵体的密封。滑片与侧板之间、吸排液口之间的密封分别靠滑片与侧板、转子与泵体间很小的间隙来实现。

当转子旋转时,在吸入侧的基元容积(转子、壳体与滑片所分隔包围的容积)不断增大,将液体吸入基元容积。当基元容积达到最大值时,基元容积与吸入口脱离然而与排出口相连通。转子继续旋转基元容积逐渐变小,将液体排出。转子旋转一周,滑片在槽内往复一次,各基元容积变大变小一次,完成一次吸入排出过程。二.滑片泵存在的一般问题

1.滑片泵的高、低压腔靠泵体密封凸座弧AB段密封,因此,密封凸座的夹角应大于相邻两滑片间的夹角。

2.滑片径向应紧贴缸壁,可将高压液体引入滑片根部然而达到自紧密封作用。但泵缸在低压区易于磨损。

3.由于吸液区与压液区存在压差,轴与轴承受不平衡径向力作用。

4.滑片两侧受力不等,滑片受力较大。因此,滑片要有足够的强度,厚度不可太薄,伸距不能太大。

5.滑片泵中也存在闭死容积,也有困液问题,可在泵体侧面开卸荷槽的办法解决。

6.滑片泵泵赶半径与转子半径的差值一般取为滑片长的40%。差值太大,滑片易楔住,太小使泵流量减小。三.典型滑片泵--液化石油气泵

1.YQ型液化石油气泵的型号意义示例

YQ35--5

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│└────表示进出口压差公斤/厘米2

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└─────泵的流量米3

└────────表示液化石油气泵

2.液化石油气泵的起动步骤

(1)关闭出口管路阀门。

(2)打开入口管路阀门。

(3)打开旁通管路阀门。

(4)核对电机转向。

(5)打开泵进口管路的放空阀放出气体。

(6)起动泵,用旁通管路阀门将出口压力调到规定压力。

(7)打开出口管路阀门,同时关闭旁通管路阀门,使压力与未打开出口阀一样。

3.液化石油气泵的停车

(1)打开旁通管路阀,再关闭出口管路阀。

(2)切断电源停机。

(3)关闭旁通阀、入口阀。

第六节水环式真空泵一、工作原理相应地在缸体两侧端盖上开设镰刀形的吸、排气口,右边的大镰刀口为吸入口,左边的小镰刀口为排出口,这样,叶轮旋转一周,每个基元容积实现吸气、压缩、排气及可能有的膨胀过程。因此,液环泵实际上是一种容积式压缩机。随着气体的排出,同时也夹带一部分液体被排出,所以,必须在吸入口补充一定量的液体,使水环保持恒定的体积,并借以带走热量,起冷却作用。二.特点

2.由于液体的充分冷却作用,压缩过程接近等温压缩,气体的压缩终温很低,泵内没有金属表面的互相摩擦,介质也不与气缸直接接触,所以适合于输送易燃、易爆、高温易分解及具有强烈腐蚀性的气体。

3.机器结构简单,不需要吸、排气阀,工作平稳可靠,气量均匀。三.典型结构

液环泵主要由轴承支架、泵盖、填料函、叶轮、泵体、泵轴等组成。这种泵以叶轮中间隔板为界，左右两边近乎对称。两只泵盖固定在泵体的两端，与叶轮内圈形成阶梯形的内圆锥面；填料函的外表面为一外圆锥面。填料函固定在泵盖上，深入叶轮。泵盖上的内圆锥面与填料函的外圆锥面配合严密，要求刮研配合，研配时每cm的接触点数不得少于4点。叶轮的内圆锥面与填料函的外圆锥面相配时，要求留有0．20mm径向间隙，以利二者的相对旋转。在填料函内壁，分别钻有两个孔眼与泵体内负压区相通，保证了轴封不向外漏气。第七节隔膜泵隔膜泵是容积泵中一种较特殊的型式。它是靠一隔膜片来回鼓动而吸入和排出液体的。隔膜泵主要由传动部分和隔膜缸头两大部分组成。传动部分是带动隔膜片来回鼓动的驱动机构。它的传动型式有机械传动、液压传动和气压传动等。其中应用最广泛的是液压传动。液压传动隔膜泵通过一套曲轴连杆机构带动一活塞作往复运动，活塞的运动通过工作液体（一般为油）而传到隔膜，使隔膜作来回鼓动。

隔膜泵缸头部分主要由一隔膜片将被输送的液体和工作液体分开，当隔膜片向一边运动，泵缸内工作室为负压而吸入液体；当隔膜片向另一边运动，则排出液体。由于被输送的液体在泵纲内被隔开，这种液体只与泵缸、吸入阀、排出阀及隔膜片的泵向一侧接触，而和活塞以及密封装置不接触，这就使活塞等重要部件，完全在油介质中工作，处于良好的工作状况。隔膜片通常是用聚四氟乙烯、橡胶等材料制成的弹性体。

隔膜泵可用于输送酸、碱、盐类等腐蚀性液体及高粘度液体。

第八节轴流泵轴流泵可分为立式、斜式、和卧式三种，它们的安装位置及泵体

型式虽有区别，但内部结构基本相同。

轴流泵主要由泵体、叶轮、导叶装置及进出口管等组成。泵体形状呈圆筒型，叶轮固定在泵轴上，泵轴由两个轴承支撑。

叶轮一般由2～6片扭曲叶片组成。叶轮上的叶片有固定型和可调节型两种。可调节型叶片又分为半调节式和全调节式两种。半调节式叶片要改变角度时，需要把叶片松开，在叶片上重新安装；全调节式叶片要改变角度时，无需拆开泵体，只要操纵一套专门的随东机构，叶片的角度便会自动改变。导叶装置外形呈圆锥形，一般装有6～10片导叶片。仅口管呈喇叭形。出口管道通常为60或90度弯管。

目前大型化工装置中应用的螺旋浆搅拌器，逐渐为带有轴流泵的扩散搅拌装置和循环搅拌奇所取代。第四章

活塞式压缩机第一节压缩机的分类与型号压缩机是给气体介质提供能量的机器,在炼厂中应用广泛,离心式压缩机的工作原理同离心泵类似。在我厂目前还没有离心式压缩机,我们不在这里讨论。活塞式压缩机在我厂催化车间、污水处理站、空压站等处都有应用。压力分鼓风机、低压、中压、高压压缩机。2.按排气量可分:微型、小型、中型、大型。3.按级数可分:单级、多级。4.按气缺排列方式分:立式角式、卧式、对称平衡式。

4L--44/2

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│└─排气压力

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└──排气量

│└────机型代号

└─────第四种基本产品

2D3.5--15/13

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│└─排气压力kg/cm

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└──排气量m3/min

││└─────活塞力

│└──────机型代号

└───────列数第二节活塞式压缩机的基本结构一.传动机构的基本结构:传动机构主要包括曲轴、连杆、十字头销、十字头、曲轴瓦等。

1.曲轴:曲轴系球墨铸铁制成,有一个曲拐,其轴伸有1:10的锥度以能方便地装卸皮带轮,其后端插有传动油泵的小轴,并经过小轴上的蜗杆与蜗轮配合,传动注塞式油泵。2.连杆:连杆也系球墨铸铁铸成,杆身为工字形,内部有贯穿大小头的话油孔,连杆大头为分开式,嵌有挂巴氏合金的钢背瓦片,并用连杆螺栓夹于曲柄销上。小头轴衬为一整圆铜套,穿过十字头销与十字头相连。3.十字头:十字头系灰铁铸成,为整体封闭式,沿纵向以螺纹与活塞相连,垂直于纵向有1:10的锥孔,紧装十字头销。十字头销表面高频淬火,以增强其抗磨性。二.工作部件基本结构:工作部件主要包括气缸、吸排气阀、活塞组件(包括活塞螺帽、活塞杆、活塞环、密封填料等)。1.气缸的机本结构:气缸由缸体、缸盖、缸座三部分铸件组成,汽缸壁外有水套,三个铸件的水套,三个铸件的水套都是贯通的。水套壁将吸气阀和排气阀的气路隔开,使外部形成吸气阀和排气阀两腔。缸盖用螺栓与缸体相连,缸体与缸座以12个螺栓相连,其中4个螺栓只能从阀孔中装拆。整个气缸连接于机身法兰上。2.气阀的基本结构:气阀是压缩机中最重要的部件，并且是易损坏，不论何种气阀，都有四个部分组成。（1）阀座：它是具有由阀片覆盖的气体通道，能与阀片一起闭锁进排气。（2）阀片：是闭气阀通道的元件（3）弹簧：配合气流推力以控制气阀的启闭运动（4）升程限制器：限制阀片的升起高度，兼作弹簧的支撑座阀座与升程限制器靠连接螺栓连成一体,其中的间隙保证了阀片的升起高度。吸气阀和排气阀的结构和尺寸是一样的,内部易损件可互换。3.活塞组件:（1）活塞:常见的有筒形、盘形等。一般用铸铁铸造,顶部与气缸组成封闭容积,与气缸壁接的环部开有几道环形槽,安装活塞环,中心安装活塞杆,通过活塞杆与十字头相连,在气缸中往复动作。4L44型压缩机的活塞系灰口铸铁制成,结构为中空的整体圆盘,以1:10的锥孔与活塞杆相连。（2）活塞环:典型活塞环是一个具有弹力的开口环,在自由状态下间隙为A',装入气缸后被迫合拢成圆状,仅在切口处留有热膨胀间隙G。活塞环的截面形状一般为矩形。4L44型压缩机的活塞环用高级铸铁制成,有稳定的弹力,活塞接口处为45°的斜切口。一个活塞上有两个以上活塞环时,其切口位置应错开至少90°。（3）活塞杆及其密封:A.活塞杆一头同活塞相连,在气缸内部,另一头同十字头相连在气缸外面,作往复运动。活塞杆上必须要有密封,以保证缸内高压气体不随活塞杆外泄。通常,气缸与活塞杆之间的间隙用填料函密封,其主要有密封元件(平面密封圈)和刮油环组成。

4L44型压缩机的活塞杆为中碳钢制成,杆身经高频淬火,以增强填料密封的耐磨性;活塞杆下部螺纹较长,以便装配时调节活塞杆内外下死点相对于气缸的位置。装配后外死点间间隙2～3毫米,内死点间隙1.2～2.2毫米。调整间隙后以十字头顶部螺帽锁紧。B.常见密封填料由平面密封圈和刮油圈组成。平面密封圈的作用是阻止气缸内的气体向外泄漏,一般为三、六瓣密封圈,三瓣安装在高压侧,起辅助密封作用,六瓣安装在低压侧,起主要密封作用。密封圈和刮油圈都有弹簧圈紧,使其内圆柱面紧密地贴合在活塞杆上。C.刮油环的作用是防止附着在活塞杆上的润滑油被带出曲轴箱或进入气缸,增加润滑油的消耗量。本机采用金属填料,密封圈和刮油环全部为粉沫冶金材料制成,其端面均经过研磨。利用密封圈和刮油圈的正确安装达到密封及刮油的作用。三.机身的基本结构:机身是机器的主体,本机机身用灰口铸铁制成,外形为正置的直角形,在垂直和水平颈部,分别铸有立缸和卧缸的十字头滑道。颈部端面以法兰与气缸相连。机身两侧壁上安有曲轴轴承。前轴承有轴承座,取去轴承座可方便地装拆曲轴。后盖上设有油泵传动机构,并联有油泵、注油器、过滤器等附件。机身底部用地脚螺栓与基础固结。所有检查孔盖均垫以软垫,使机体密封,以防灰尘进入。在立列机身的颈部有通气孔,用小管连于立列缸减荷阀,以防当填料箱不严密时,机身内产生过高的压力。一.润滑、冷却、调节系统基本结构:1.润滑系统:(1)本机的润滑系统有两部分组成,都置于机身后盖上。一部分是曲柄、连杆、十字头等部件的润滑系统:油泵自曲轴箱经过粗滤器吸油,经泵增压、过滤后，干净的压力油经过油冷却器冷却,再由曲轴后端进入曲轴销,润滑连杆大头;部分润滑油经连杆体内油孔至连杆小头,再经十字头销、十字头体润滑往复运动的摩擦面。使用过的润滑油经过润滑部分飞溅后,回到曲轴箱内。曲轴的轴承靠飞溅的油雾润滑。另一部分为注油器的柱塞泵向气缸注油。每一气缸上有一注油点,注油嘴处有防止缸内反压力冲击的逆止阀。(2)注油器:注油器由两套单独的元件组成,分别向立缸和卧缸注油,每一元件有一柱塞起吸排油作用,油柱塞把油经滴油弯管吸入视油镜。视油镜用来观察柱塞泵是否工作。柱塞泵再将油压送到气缸。每一个元件的油柱塞由统一的偏心轴传动。转动调节螺钉能使油量调节杆上下移动,并因此改变油柱塞的行程,调节油量的大小。调节螺钉顺时针方向转动使油量减少;反时针方向转动使油量增大。注油器另一端有手动注油轮,以便起动时向油缸注油。注油量应不少于6～8滴/分钟,当看到油位表油面低于下刻度线时,应立即从加油口加入新鲜润滑油。油泵:采用齿轮式,由一对齿轮组成。主动齿轮轴直接和曲轴未端相连。油泵自曲轴箱吸入滑油,滑油经过油滤器过滤后送到各润滑点。为使油压保持1.5～2.5公斤/厘米2,可调节回油阀的调节螺钉。冷却系统:本机的冷却系统非常简单,冷却水先进卧缸,然后进立缸,冷却后排出,不使各受热部件因高温然而损坏。调节系统:

(1)气量调节机构:本机的气量调节机构是吸气阀处装有减荷阀,当网路压力高于额定值时,集气罐上压力调节器打开,压缩空气进入减荷阀的气缸,使吸气管蝶阀关闭,机器进入空载运行。减荷阀气门的关闭是靠阀板、阀板轴以及和减荷阀活塞机构相连的齿轮齿条来实现。下部手轮用来手动开关减荷阀用,压缩空气经过压力调节器控制的气门,通入减荷阀气缸,使减荷阀活塞自动关闭。

(2)安全保证机构:为了保证机器不致过载运行,在集气罐上设有安全阀,保证在非常情况下机器的机器不超压。活塞式压缩机的工作原理压缩机工作时，其电动机带动曲轴旋转，通过曲柄连杆机构将旋转运动变成十字头的往复运动。十字头带动活塞杆，使活塞随之作往复