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维修车间培训资料库第一讲离心泵工作原理及基本结构（A）通常将抽吸、输送液体使液体压力增加的机器系统称为泵，无论在工业、矿业冶金工业、化工石油部门、电力、国防建设等到处都有绷在运行，所以泵是一种通用机械。一、泵的分类泵的类型复杂，品种繁多，按工作原理可分以下三类：1、叶片泵利用叶片和液体相互作用来输送液体，如离心泵、混流泵、轴流泵、和旋涡泵等。2、容积泵利用工作室容积周期性变化来输送液体，如往复泵，齿轮泵、螺杆泵、柱塞泵。3、其他类型泵入射流泵、水锤泵、水环式真空泵。此外，按用途分工业用泵和农用泵，按输送介质分清水泵、污水泵、油泵、酸泵等，按泵的工作压力分低压泵、中压泵、高压泵和超高压泵。在咱们炼油行业中通常装备有离心泵、自吸离心泵、旋涡泵、水环式真空泵、往复泵、齿轮泵、螺杆泵。二、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。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。三、离心泵的叶轮和其它部件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。1．离心泵的叶轮叶轮是离心泵的关键部件。(1)按其机械结构可分为闭式、半闭式和开式三种。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。(2)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。(3)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。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。四、离心泵的分类１.按叶轮的吸入方式分（１）单吸式离心泵（２）双吸式离心泵，主要用于大流量泵．２.按叶轮数目分（１）单级离心泵，只有一个叶轮，扬程较低．（２）多级离心泵，有两个或两个以上的叶轮串联工作，可以产生较高的扬程．３.按叶轮的结构分（１）开式叶轮离心泵（２）半开叶式轮离心泵（３）闭式叶轮离心泵五、离心泵的型号和意义第一组基本型号第二组第三组第四组第一组：代表吸入口直径．第二组：表示扬程数，用阿拉伯数字表示．第三组：代表多级泵叶轮级数，用阿拉伯数表示，泵本身是单级时，就不必标出．第四组：代表泵变型，用大写字母表示，按字母顺序选取，A,B,C分别表示经过一．二．三次切割．离心泵的种类可达数百种，常用的为如下几种：1、B（IS）型单级单吸悬臂式离心泵它是最常用的一种离心泵，可用于输送清水或和水性质相近的清洁液体；输送液体量为4.5~360m³/h，扬程为8~98m液柱。按最新标准，B型泵应为IS型。它结构简单、操作方便、通用性大。B（IS）型泵，有甲、乙两种型号，它们的性能是一样的，只是泵壳的拆卸不一样，前者的泵壳是前面拆卸，而后者是从后面拆卸。它还有几种变型，如BL型和BZ型等，其泵体直接连接在电机的专用法兰上，从而省去了泵轴、轴承、托架、联轴器等。2、Sh型双吸离心泵它是单级、双吸且泵壳中开的离心泵，主要用于输送水或物理、化学性质类似水的液体；扬程为9~140m，流量为126~12500m³/h，液体温度最高不超过80℃。它适用于工厂、矿山、城市供水和农田排灌等。Sh型泵的吸入口和排出口都在泵轴中心线的下方，成水平方向，与轴线成垂直。泵盖的结合面成水平中分式；泵体是水平剖分的螺旋形蜗壳。它采用双吸式叶轮，就相当于两个单级叶轮并联工作，流量较大。打开上泵盖即可进行检修。3、多级离心泵它多用于输送清水及与水相类似的液体，有分段式、中开式和双壳式三种型式。1、分段式多级离心泵分段式多级离心泵的泵体是垂直剖分多段式，由一个前段、一个尾段与数个中段组成，用四根或更多偶数穿杠螺栓连接在一起；泵轴中间装有数个叶轮，每个叶轮配一个导轮将被输送液体的动能转为静压能，叶轮之间用轴套定位；轴的两端用轴承支承并置于轴承体内；轴端密封对称分布在泵的前段和尾段泵轴伸出处；叶轮按单级叶轮入口方向被依次串联在轴上，末级叶轮后面装设平衡盘，用以自动平衡轴向力。多级泵的种类也很多，例如D型、GD型单吸多级分段式离心泵和DA型、DY型单吸多级离心泵，多用于输送高扬程液体。2、中开式多级离心泵它主要用于流量大，扬程较高的供排水和输油管线等；流量为450~1500m³/h，最高扬程达1800m水柱。该泵采用蜗壳形泵体，每个叶轮都有相应的蜗室，相当于将数个单级蜗壳泵串联在一根轴上工作，故又叫蜗壳式多级泵。因泵体为水平中分式，吸入口和排出口都铸在泵体上，从而使检修很方便。叶轮通常为偶数对称布置，消除了轴向不平衡力，故不需要轴向力平衡装置。3、双壳式多级离心泵该泵扬程为850~3200m水柱，流量为30~360m³/h，多用于高压蒸汽锅炉供水和高压设备送液。它采用内外壳体，内壳体的型式有分段式和中开式两种，按泵轴安装位置分为卧式和立式两种。第二讲离心泵基本性能参数(B)一.离心泵的主要工作参数（一）流量流量是指水泵在单位时间内从水泵的出口输送出来并进入管路的水的体积或质量。用Q表示，单位为：m3/s、m3/h或L/s。（二）扬程水泵的扬程是指单位重量的水从水泵进口到出口的能量增加值。用Ｈ表示，单位为N·m/N，习惯上用m表示。它也可以理解为水泵提水的垂直高度（包括管路损失）。（三）功率功率是指水泵在单位时间内所做功的大小，单位为KW。1、有效功率：有效功率是指水泵传递给输出水流的功率，又称输出功率，用Pu表示，可用下式计算Pu=ρgQH/1000(kw)2、轴功率：轴功率是指泵轴所接受的功率，又称输入功率，用P表示。水泵铭牌上的轴功率是指对应于通过设计流量时的轴功率，又称额定功率。（四）效率：水泵的效率是泵的有效功率与泵的轴功率之比，它标志水泵对能量的有效利用程度，用η表示。五）允许吸上真空高度或必需汽蚀余量允许吸上真空高度或必需汽蚀余量是表征叶片泵汽蚀性能的参数，用来确定泵的安装高程。常用Hsa或(NPSH)r表示，单位是m。（六）转速是指泵轴每分钟旋转的次数，用n表示，单位是r/min。铭牌上的转速是这台泵的设计转速，又称额定转速。常用的转速有2900、1450、970、730、485r/min等，一般口径小的泵转速高，口径大的泵转速低。二、泵内能量损失泵从原动机获得的机械能，只有一部分转换为液体的能量，而另一部分则由于泵内消耗而损失。泵内所有损失可分为以下几项：1·水力损失由液体在泵内的冲击、涡流和表面摩擦造成的。冲击和涡流损失是由于液流改变方向所产生的。液体流经所接触的流道总会出现表面摩擦，由此而产生的能量损失主要取决于流道的长短、大小、形状、表面粗糙度，以及液体的流速和特性。2·容积损失容积损失是已经得到能量的液体有一部分在泵内窜流和向外漏失的结果。泵的容积效率容一般为0．93～0．98。改善密封环及密封结构，可降低漏失量，提高容积效率。3·机械损失机械损失指叶轮盖板侧面与泵壳内液体间的摩擦损失，即圆盘损失，以及泵轴在盘根、轴承及平衡装置等机械部件运动时的摩擦损失，一般以前者为主。三、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。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表示转速四、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，使其工作范围由一条线变成一个面。当切割量较少时，可以认为切割前后叶片的出口安置