气化装置主要设备介绍

气化装置主要设备介绍

一、气化炉

1.气化炉描述

本装置使用3台多元料浆加压气化炉（两开一备）。

气化炉是以氧气为气化剂对多元料浆进行加压气化，制取合成甲醇原料

气的关键设备。该设备的主要功能是制取粗合成年：一氧化碳（CO）和氢气（H2）。

由煤浆制备工序来的水煤浆与空分工序来的氧气在气化炉顶部的特殊喷嘴混合、

并在气化炉燃烧室内燃烧（反应温度达~1400℃）,产生高温煤气和熔渣。这些

反应物在反应压力的作用下，顺着燃烧室下部的中心管（浸液管）向下到下半部

急冷室中的急冷水液而以下一定位置，将气体冷却并顺着急冷室中设置在中心

管外的套管（通风管）与中心管的环形流道向上流出，进入急冷室上部的气相空

间并由急冷室上部的急冷气出口输送到后续工序。燃烧室内产生的高温煤气在急

冷室中与急冷水直接接触、冷却后，形成了〜253c的饱和水煤气，为变换提供符

合要求的反应气；而与此同时，燃烧室产生的高温熔渣在急冷室下部的水中冷

却、向下部沉淀，并及时经直联在急冷室下部的破渣机进行破碎、定时由破渣机

下部的锁斗排放到渣水处理工序。

气化炉分为上下两个部分，上部为燃烧室，下部为激冷室。燃烧室由钢壳

和耐火衬里两部分组成，钢壳内径4）2800,厚88mm,采用单层卷板结构，球形

封头，开孔接管一律采用厚壁管加强。气化炉燃烧室高温段壳体内衬为总厚约

559mm的耐火材料.，顶部喷头入口处（封头）的衬层随温度的减弱适当减薄。耐

火衬里由高铭刚玉砖、低格刚玉瓶、低硅刚玉砖、刚玉浇注料、高铝型硅酸铝纤

维针刺毯等组成。配比好的多元料浆和氧气通过顶部烧嘴喷入燃烧室内，在高温

高压下发生气化反应，生成合成甲醇所需的高温原料气，在反应压力的作用下,

高温原料气和熔渣通过燃烧室的下锥口进入激冷室内，与激冷水充分接触冷却

后产生的激冷气通过激冷室上部设置的激冷气出口排出，产生的黑水和炉渣通

过激冷室下部设置的排渣口进入锁斗，定期排放。由于反应后的高温原料气中含

有SO2和SO3,在水相中产生SO42-根离子等，在内应力的作用下有较强的腐蚀

性，故本设备激冷室的壳体内壁须考虑防腐蚀措施。

主要工艺参数如下：容器类（燃烧室）壳体激冷室

M三类

工作温度℃(1450)400253

设计温度℃425280

工作压力MPa6.56.5

设计压力MPa7.157.15

主要工作介质高温煤气、熔渣煤气、熔渣、黑水

主要材料SA387GrllCL2SA387GrIlCL2+316L

设备外形尺寸(1)2800/3200X15550

结构材料:

燃烧室壳体：SA387GrllCL2

激冷室壳体：SA387Gr11CL2+316L

燃烧室接管及法兰：SA182F11CL2

燃烧室大型锻件：SA336F1ICL2

激冷室接管及法兰：SA182F11CL2+316L

激冷室大型锻件：SA336F11CL2+316L

燃烧室内衬：高铭刚玉砖+低辂刚玉砖+低硅刚玉砖+刚玉浇注料-高

铝型硅酸铝纤维针刺毯

气化炉关键材料的选择

气化炉为气化工段的关键设备，燃烧室内介质为高温高压，且具有

易燃易爆的特点。选择气化炉壳体用的钢板应充分考虑设计压力、设计

温度、介质特性和操作特点、材料的焊接性能、容器的制造工艺以及经

济合理性。选择气化炉燃烧室的内衬除了考虑炉压、操作温度、工艺气

体的变化外，还应考虑原料中的微量金属对耐火材料的影响。

气化炉壳体（特别是燃烧室壳体）处在高温、较高的压力下的氢腐

蚀环境下，故设计中选用了耐温、抗氢性能良好的L25Cr-0.5Mo-Si钢。

气化炉燃烧室壳体材料为SA387GU1CL2,激冷室壳体材料为

SA387GrllCL2+3I6L堆焊,SA387G111CL2需考虑从国外采购。

考虑本设备的安全性和同类设备的使用经验，燃烧室的腐蚀裕度取6mm,

激冷室腐蚀裕度取3mmo

虽然在燃烧室下部插入急冷室下部液面中的中心管的内侧上部设有多个急

冷水喷嘴，用于初步降低燃烧室下来的高温气、渣混和物。但该处的温度仍然很

高，再加上高温下的湿H2s腐蚀使得常用的不锈纲无能为力。根据同类设备的使

用经验，本设备中心管及其上部的急冷水喷头均采用锲基合金Incoloy825o

2.气化炉介绍

气化炉是气化装置的关键设备，氧气和多原料浆在炉内迅速雾

化比发生部分氧化反应，放出大量的热，生成以C0+H2为主的

高温煤气，经不激冷降温和初步除尘后的煤气与被气化的水蒸

气一起离开气化炉。

1)、燃烧室

燃烧室是一个衬有耐火材料的钢制容器，它用来通过非催化的燃

烧反应来产生煤气。

A.耐火材料炉衬

a、燃烧室反应温度约翰逊1400°C左右，为了保护气化炉壳

体免受高温的损坏并减少反区的热量损失，炉壳内壁设置

了三层耐火材料的隔热层，参见附图

向火面砖：高辂砖火203(Cr203:86%)

炉衬中最内层传直接与高温气体接触，为此采用高铭砖。炉膛拱

顶、筒体、锥部三部位向火面砖各自独立，可以局部更换。

b、支撑砖：高铝砖(A1203:87%,Cr203:12%)

支撑砖位于向火面砖之后，即绝热又可以支撑拱顶的向火面砖

当更换筒体的向火面砖时，拱顶向火面砖不受影响。支撑砖使用寿命

长，若操作正常一•般不换。

c、隔热层

隔热层是炉衬的最外层，最接近炉壳体，环境温度低，采用隔

热效果好的轻质铝传可降低炉壳壁温度，提高炉壳的强度。

在气化炉露体顶部、底部及颈部的形状不规则，这些部位需填充

高纯度的铝系耐火混凝土。气化炉长时间停炉时，必须进行向火面砖

各减薄状况的测量并建立档案，作为计划更换向火面砖的重要依据。

B.炉壁表面测温系统

为了预防工艺烧嘴出现的偏喷或因炉内过氧等原因引起烧熔耐

火衬里，甚至烧穿炉壁的恶性事故，在气化炉燃烧室壳体表面上铺

设了一层表面壁温热电偶。测温热敏元件包在合成管内，合成管线成

U形紧贴在壳体表面，并分成若干个区域。

C.炉堂高温热电偶

2)多原料浆在高温高压下进行气化反应，在目前间接测量

温度的技术尚未完全开发成功的情况下，直接测量温度

技术仍然是检验反应温度主要手段。燃烧室壳体上有两时

测炉温的热电偶，分别监视测量燃烧室中部温度。操作人

员根据热电偶指示的温度，采取调节氧煤比的方法来控

制炉温。

3)由于热电偶在此之后1400C以上受熔渣的侵蚀，炉衬层

热胀冷缩的剪切力，极易损坏，为了延长使用寿命，热电

偶套管比炉衬层短50mm,头部缩进炉衬可减轻气流冲击

及熔渣的侵蚀，但带来的后果是显示温度低于炉膛内实

际反应温度，但兄弟厂实践证实，仍能指导生产。

4）、激冷室

燃烧室产生的高温煤气在激冷室用水激冷温度下降，熔渣被淬

冷为粒度不等的灰渣。激冷室内含有C02.H2s的酸性气体，渣

水的腐蚀性较强，为此采用铭、铝钢复合316L的复合板。

内件有激冷环、下降管、上升管、分离挡板组成。激冷环是关键

部位，激冷环直接与高温煤气和熔渣接触，工作条件恶劣，必

须选择特种钢材;更耐氧离子腐蚀的INCOLY825板材卷制。

对于上升管、挡板等不会与高温气体接触，我厂采用316Lo激

冷室气体出口设有加压后的变换冷凝喷嘴，用于冲洗气体出

口积灰。激冷室操作温度在252℃,为了减少热损失，改善工

作环境，壳体需要外保温。燃烧室壳体外部不保温是为了降低

壳体温度。

二、洗涤塔（C-1301A/B/C）

该设备的主要功能是将气化炉急冷室送来的水煤气中夹带的碳渣（固体颗

粒）和较大液滴的水去除。

来自气化炉且大量夹带碳渣的水煤气进入位于碳洗涤塔筒体中部插入塔内下部

液位以下的进气管，气体由液下翻出（鼓泡）水面顺着进气管外侧的导气管（环

形通道）向上，在位于倒气筒顶部的球形折流板与倒气筒之间的空隙中折流进入

塔体。该气体再经塔体上段的三层塔盘洗涤，最后横向流经塔体上的箱式丝网除

沫器，除沫后折流向上从顶部的出气口流出，送往变换工段。

其主要设计参数如下：240-270

工作温度℃

设计温度℃280

工作压力MPa6.3

设计压力MPa7.15

主要工作介质合成气，激冷水

主要材料SA516-70+316L

设备外形尺寸4)2800X19900

注：为了避免氢腐蚀和湿H2S应力腐蚀，本设备壳体设计为SA516-70堆焊一层6mm

厚的316L耐蚀层。

来处喷嘴洗涤器的煤气夹带着尘粒及含尘粒的水滴进入洗涤塔，

沿洗涤塔下降管下降碰到塔底水时，部分尘粒、水滴落入水中,

在沿上升管和下降管之间的环形通道上升时又夹带大量塔内

的水，以二相流流型进一步洗涤煤气中灰尘，气体夹带的水滴

被挡板分离后上升到塔板。在塔板上和干净的变换冷凝液相遇

使尘粒被最后一次洗涤，气体再经过旋流板和除雾器除去夹带

的雾滴后出塔，出塔气含尘量小于Img/Nm3o

洗涤塔上部有4块冲击式塔板，每块塔板有一定数量的筛孔，受

液塔板维持一定的液面高度。每个筛孔的上方安装一个湿式冲

击板，冲击板与塔板用螺栓联接°塔板应受力均匀，目能承受

可变的向上的力，因为塔板有可能受到不正常的突然冲击。当

塔板受到不正常的突然冲击时，会吹开降液管的密封，在一定

程度上泄压，从而保护塔板。洗涤塔内件材质是非颠倒316L,

壳体是碳钢复合316L。

三、锁斗(V-1305A/B/C)

设计三台锁斗与气化炉配套使用，该设备的主要介质为气化炉激冷

室定时排出的含灰渣的冷却水，目的是为了及时排出气化炉激冷室

冷却水中沉淀的灰渣，而锁斗又周期性地向常压渣水贮槽及时排尽。

所以该设备是承受。〜6.5(偶而达6.72)MPa的交变载荷作用的设备,

本设备需按JB4732-1995标准进行疲劳分析设计。

其主要设计参数如下：75〜148

工作温度℃

设计温度°C170

工作压力MPa0-6.5

设计压力MPa7.1

载荷循环次数2次/小时（设计寿命15年，总循环次数

2.16X105）

主要工作介质水、灰渣

主要材料：SA516-70+316L

设备外形尺寸62400X7300

注:

该设备存在湿H2S应力腐蚀，在排渣时设备下部锥体内表面产

生明显的磨蚀，故设备壳体设计时采用316L堆焊结构；

由于该设备顶部渣水入口上部管线在75〜140C（最高250C）的

温度波动下的温差位移需要释放，故在锁斗的筒体支耳下设置弹簧

支座。

四、破渣机

1.破渣机用途

2、破渣机是煤气化装置中的重要设备，它位于气化炉激冷

室底部与锁斗之间，其作用是破碎炉渣或脱落的耐火砖,

以防止炉渣堆积堵塞而造成整个装置停车。

3、破渣机的壳体为三类压力容器，上部与气化炉激冷室底

相联，下部与锁斗相联。转齿偏心地安装要破渣机的筒体

部分，定齿和转齿做相对运动，不断将炉渣破碎。在转齿

与定齿的上方设有导流板，以保证所有物料通过破碎系

统并防止未破碎物聚集在转齿上方。能耐高温、高压和渣

水腐蚀，能长期运转。

4、工作原理

煤气化装置用HTSC系列破渣机分为两种型号，一种为HTSC

-L型立式破渣机，用于德士古技术的煤气化装置，另一种

HTSC-W型卧式破渣机，用于壳牌技术的煤气化装置。国产化

煤气化技术由于同德士技术相相似，破渣机采用HTSC-L型。

由液压泵提供高压的液压油经软管输送到液压马达带动旋转轴

5、旋转，固定在旋转轴上的固定刀片跟着旋动，与固定在破

渣机壳体内壁上的固定刀片交叉运行，达到破碎炉渣的

目的。破渣机具有可逆的自动装置，当破渣机正向旋转受

阻，液压系统达到最高工作压力的时间超过设定值10秒

时，液压泵自动反方向旋转10秒，再自动正向旋转。如此

连续循环动作三次，动力装置自动停机。

6、动力装置中采用了双向变量通轴式轴向柱塞泵。它分别由

一个驱动泵和一个内外充油泵组成。驱动泵是一种轴向柱

塞泵，具有位置可调能力。泵的油流量通过泵的内部旋转

伺服排量控制机构来设定。液压动力装置工作时由电机带

动泵旋转。产生高压油液驱动液压马达旋转。

7、设备结构及特点

破渣机分为三部分，即主机部分、液压系统、电控部分

(1)、主机部分：

主要由液压马达、旋转轴、固定刀、密封水系统、顶起装置等组

成。

液压马达是轴向柱塞式结构，在输入高压油时，将液压能转化为

机械能，带动轴和固定在轴上的旋转刀旋转，达到破碎目的。

密封水系统由于破渣机的固定和静止刀片是在壳体内，里面有

大量的水和渣，所以在轴和壳体的两密封填料处密封水进行密封C破

渣机只能在连续不断供应密封水的情况下才可运行。密封水的流量取

决于水的松紧。

顶起装置在破渣机壳体与气化炉激冷室底部的法兰连接处的维

修框架，有四个液压千斤顶，移动轨道，并备有高压软管、控制手柄,

需要维修移开破渣机壳体时，启动液压泵，通过高压软管驱动千斤顶

顶起破渣机壳体。可将破渣机壳体移动。

主要有以下特点：

・破渣机壳体按压力容器设计。良好的加工精度，确保上下法兰

及轴系运转时能良好密封。

・转齿和定齿表面喷涂或堆焊硬质合金。破渣机的内腔有一定的

炉渣积聚容积。

•高压密封水保证轴系的可靠密封。

•配备破渣机移动小车，可在轨道上运行，并带有液压顶升装

•置，便于维修安装。

•使用低速、高扭矩的液力马达传动。

控制系统设置限压阀，当负荷超过允许限时自动泄压，确保

安全。

・程序控制实现转齿反向运转，当反运行结束后，破渣机传动装

置自动恢复到正转方向。当正、反转次数超过一定次数时，破渣机自

动报警停车。

・电气防爆设计。防爆等级为了1区。

（2）、液压系统

主要由液压泵、内外辅助泵、油箱、油冷器、过滤器、油加热器、

蓄能器和各种控制阀门、仪表组成。

液压动力装置采用变量泵定量马达容积高速、双向变量泵换向回

路的闭式循环油路系统。它采用低速、大扭矩液压马达传动，在正常

情况下液压马达恒速正向旋转（轴端看，逆时针方向为正向）。当破

渣机正向受阻挡时，液压马达反向旋转，10秒后或者在10秒内反向受

阻挡时恢复到正向转动。如果旋转又被阻挡，重复上述动作，连续循

环动作三次后动力装置自动停机。

系统内设置一个计数器。当反向运行结束后，破渣机传动装置自

动恢复到正转方向。当正、反转次数超过一定次数时（次数可调整），

破渣机自动报警停车。

内部辅助泵主要用于向系统中补油，外部辅助泵是提升装置的

动力泵。

蓄能器作用是吸收脉动压力和有效减少因换向和运动部件起、停

产生的液压冲击。

A、液压动力装置还具有以下功能：

B、监控功能

C、破渣机要求长年连续工作，因此应尽量减少停机维修次

数。为设

D、计了故障监测报警系统，在设备运行中可以随时对油位、

油温、油液污染情况进行监测，做到故障早发现、早消除,

便于维护保养。

E、油温调节和过滤功能

F、闭式系统油液闭环流动，散热面积小，需要单独的冷却和

高精度

G、的过滤，为此设计了单独的油温调节系统，对油温进行自

动调节，使油温保持在油液理想的工作范围。油温变送器

监测油温度，当温度大于70C时，停机；油温达到65℃时,

高温报警；温度超过40℃,开始冷却;温度低于10℃时;

开始加热；温度低于5℃,停机，

H、液压系统保护功能

I、为确保液压动力装置安全运行，设计了多项系统自保护装

置。为了保护泵，在泵吸油口安装吸入管道指示器，吸油

管道未全开，液压动力装置不能启动；在泵外部供油口压

力表接匚安装压力开关，泵空转时无压力，液压动力装置

不能启动。为防止马达过载运行，在泵系统压力接口安装

压力开关，系统压力达到马达额定值时即卸载。

J、防振功能

K、本液压动力装置电机功率较大，为防止将电机振动传到

泵、马达

L、和主机上，电机与泵采用挠性梅花形弹性联轴器连接，并

将电机安装在减振器上，泵上接头通过软管与管道、液压

马达连接。

M、防爆功能

液压动力装置要求防爆，防爆等级为2级，综合考虑实际环境

情

况和可靠性因素，对接线端子盒进行防爆设计，选用防爆接线

端子并按防要求接线。

(3)、电控系统

包括电控柜及控制元件等。

4.工艺性能及操作条件

A.工艺性能正常操作设计

处理量

水流量kg/h34839.8943000

固体流量kg/h5043.899000

B.操作条件6.57.15

压力Mp

温度℃147.6280

处理流量未转化碳、煤渣、耐火砖

C.破渣机破碎200X200X150/300X300X80LXWXD(mm)

耐火病能力

最大规格

破碎强度93MPa

耐火砖堆密度4120kg/M3

破碎后尺寸〈40mm

五、工艺烧嘴

工艺烧嘴采用三流道外混式结构设计，最里流道是氧气，称为

中心氧。最外流道也是氧气，大部分的氧气在此通过，称为外环

氧。中心氧流量应是总流量的12%o中间流道是多原料浆。中心氧能

提高氧气和多原料浆的反混程度，外环氧能减轻多原料浆对炉膛内

壁的冲刷磨损。烧嘴头部有冷却水盘管，前端有水夹套冷却，以保护

烧嘴不被烧坏。结构参见图：

烧嘴的主要材料是INC0NEL600,头部是UMC050抗U2S磨蚀c

为了得到较好的雾化效果，气化剂在喷嘴内必须保持高流速,

为此要生产一定的压力降，此压力降通常用喷嘴前后的物料压力的

比值来表示，称作膨胀比。膨胀比增加，雾化效果好，但膨胀比过高

将使氧气压缩能耗增加。

多原料浆与氧气混合物出口后的喷射角称为雾化角，它决定了

火焰的直径和长度，为了避免气流与火对气化炉内衬的直接冲刷，

要求喷出火焰的直径必须小于气化炉膛直径，长度必须必须小于炉

膛的有效高度。

烧嘴一可使用L5——2个月，更换后将头部切下来进行堆焊修

理。

烧嘴的损坏有两方面的原因：一是喷口在具有一定煤固体颗粒的

冲刷下，喷口产生磨损，高温下金属硬度下降，喷口金属磨损加快,而

且还存在着某些气体的化学腐蚀。为了减少磨损，多原料浆的流速应

有一最佳值。二是烧蚀。烧蚀气化炉的回流，这就要求喷嘴与气化炉

相匹配，形成适当的流场，减少烧嘴长“胡子”的现象，降低烧嘴的

烧蚀。

1、要利用每次停炉时间，检查工艺烧嘴尺寸。参见图：

2、烧嘴尖同心度

3、烧嘴尖同心度必须予以保证，因为它会影响烧嘴的工作特

性，用

4、测量规测量烧嘴尖坏隙，如果坏隙尺寸误差超过5——

10%,则应调节中心定位翼片的长度，以更正环隙尺寸。过

度的径向移动可通过调节中心定位翼片的长度以获得紧密

配合来消除。检查中心定位翼片以保证其不损坏。检查中

心翼片的径向尺寸以确保同心度。检查烧嘴尖与中心定位

翼片接触的内侧面，确信无局部变形，局部变形会导致烧

嘴尖的径向移动，任何挤压过的表面都修理或旋转45℃,

以改变与中心定位翼片其接触的表面。当检查烧嘴尖时法

兰螺栓应拧紧以保证不致因松功而影响环隙测量。

5、烧嘴尖端部

6、检查端部的裂缝、磨损和圆口变形变形情况，并按技术要

求进行

7、修理。检查烧嘴外部喷口看是否有过热和裂缝迹象。如果

出过度裂缝用X射线测量裂缝深度，如果裂缝深度有一定

程度有可能扩展到冷却水通道时，烧嘴尖应予以修补。当

裂缝深度达到冷却水通道壁厚50%时，烧嘴尖应予以更

换。

8、烧嘴尖回缩

检查烧嘴尖内层回缩距离是否明显偏离原先的值。偏差值应在原

定的±10以内，虽然该回缩距离本身并不重要，但该值的改变

可能表明其他更主要的尺寸发生变化，可通过刨平或更换法兰环来

调节回缩值，检查时法兰螺栓应拧紧以防止松动而影响环隙测量值。

4.烧嘴内插入管和外插入管

应做例行的检查，检查烧嘴插入管和接口的直径和长度是否有

变化，这此检查将查出任何变形，如颈缩、弯曲、凸出。这些变形会

要烧嘴使用中出现，颈缩可能是由于管道的热膨胀产生烧嘴的轴向

应力，定期测量烧嘴法兰和管道连接处，如外插入管和安装法兰焊

接处，中心氧插入管与主体法兰焊接处，煤浆、氧气接管与接管的焊

接处。

正常生产时要监测冷却盘管泄漏，正常情况烧嘴冷却水气液分

离器放空样气中C0含量为0,当1000PPM时要停炉。因有时冷却盘

管有一个小孔，灰可能把小孔堵死，因此在C0含量连续在20——

300PpM波动时，应准备进行计划停车。

六、喷嘴洗涤器

1、管道式洗涤器有两种形式，文丘里洗涤器和喷嘴洗涤器,

我厂选用喷嘴洗涤器。

2、工作原理

洗涤器由喷管、喷头、喉管组成。含有粉灰的煤气以一定的高速

度进入喉管与喷入的热水相遇，气流撞击液体使之雾化。形成大

量的水滴，提供除尘所需的分离界面，水雾化的速度与气速有关，喉

管气速越大，雾化程度越高。雾化后的水滴与煤气中的粉尘相遇而凝

聚成较大颗粒，然后进入扩散管，这时气流速减慢，含粉尘的水滴和

被水润湿了的粉尘就凝结成更大的颗粒，随同煤气一道进入洗涤塔

的下部水浴，气体中的粉尘被进一步洗涤。

2、影响洗涤除尘效果的因素：

1）、喉管的气速

喉管的气速是关键因素，气速越大，水的雾化程度越高。雾化后

的水滴与气体夹带的粉尘颗粒相撞的机效率及湿润了的粉尘相撞的

机会越多，相撞后才能使颗粒逐渐变大，有利于洗涤。对除尘要求不

高的，喉管气速取40〜60m/s,对于除尘要求较高的，喉管气速取

80-120m/so

2）、喉管长度

3）喉管长度要保证雾化后的水滴有足够的加速区，使气液

充分混合，经验数据是喉管老直径的10倍。由于长喉管

的压降也大，所以要进行压降大小的核算。

4）、喷嘴的开孔

喷嘴喷出的水若能很好的雾化将对洗涤有利。为此，水从喷嘴中

喷出要有一定的高流速以便自动雾化，同时喷孔中喷出的水与气体

流动的相对速度要大，以便增大气流对水流的撞击雾化，所以喷嘴喷

孔的方向应与气方向成一个角度，当两方向垂直，可近似认为气流方

向上水的初始流速为0,这将形成较大的相对流速，有利于水雾化。

我厂采用喷孔的方向与气流方向成一个角度。

七、离心泵

1.泵的一般分类

按工作原理来分，有以下几类：动力式（叶轮式），如离心泵、

轴流泵；容积式（正位移式），如往复泵、齿轮泵；其它类型，如喷

射泵。

2.离心泵的分类

按使用目的可分为：清水泵、油泵、耐腐蚀泵、杂质泵、浆体泵、

计量泵等。

按结构形式可分为：1）、吸入叶轮：单吸、双吸；2）、级数：单

级、多级；3）、泵体形式：蜗壳式、筒体式；4）、安装方式：卧式、

立式、倾斜式

3.离心泵的主要优缺点：

优点；结构简单、紧凑，能与电机直联，对安装要求不太高，流

量均匀且易于调节，造价便宜。

缺点：扬程一般不太高，效率较低，无自吸能力且输送流体粘度

不能太高。

4、离心泵的主要部件：泵体、泵盖、叶轮、轴、密封部件、轴

承部件等构成。

5.工作原理

离心泵工作前，首先要将泵内充满输送介质。离心泵工作时.叶

轮由电机驱动做高速旋转（1000-3000rpm）,迫使叶片间的流体作近

于等角速度的旋转运动。同时由于离心力作用，使液体向叶轮外缘作

径向运动。流体在流经叶轮的运动过程中获得能量，并以高速离开叶

轮边缘进入蜗壳。流体在蜗壳中由于流道扩大而减速，动能转化为势

能，最后延切线流入压力管道。在叶轮的中心处，由于液体受迫由中

心流向外缘，中心形成低压，因而在吸入口压力作用下流体被源源不

断地吸入叶轮。

6、离心泵的主要性能参数：流量、扬程、功率、效率和转速等。

7、离心泵的理论压头

在设想的理想状况下，离心泵可能达到的最大压头，通常用输送

介质的液柱高度表示。理想状况是指：（1）、叶片无限多且进度不计;

（2）、流动是定态的；（3）、液体理想无摩擦。

8、离心泵的实际压头

反映考虑到容积损失、水力损失、机械损失后，离心泵实际能达

到的压头。

9、离心泵的叶轮形式

离心泵的叶轮分为蔽式、半蔽式、开式。开式和半蔽式叶轮适用

于输送含有固体颗粒和易结垢的物料，但工作效率较低。蔽式叶轮则

适用于输送较洁净的物料，它的工作效率较高。

10、离心泵的流量调节手段：

主要有：（1）、改变管路特性曲线（离心泵特性曲线：扬程、效

率、轴功率均与流量有关，其间的关系曲线称为泵的特性曲线，其中

扬程与流量的关系最为重要）。即通过调节复管线上阀门的开度改变

阻力系数值，此方法调节方便，但泵的效率不高。（2）、改变泵的特性

曲线，如车削叶轮、改变泵转速，此方法泵效率较好，但操作不方便,

宜用于长时间改变流量的情况下。

11.离心泵启动注意事项：

(1)、为什么离心泵启动前要全关出口？

根据泵的特性曲线：当流量为0时启动功最小，从而能很好地保

护电机，全关出口同时也能避免出口管线水力冲击。

(2)、离心泵启动前为什么要灌泵？

离心泵泵体充满空气，因空气密度太小，会产生气缚现象，泵可

能无法吸入液体，因此启动时必须先使泵内充满液体，这一操作称为

灌泵。

12.汽蚀现象及其危害

1)、什么叫汽蚀？

当叶轮进口处的压力降到输送液体的饱和蒸汽压时，引起液体

的部分液化。由于叶轮入口汽化现象出现，含汽泡液体进入叶轮后,

因压力升高，汽泡立即凝聚，汽泡消失产生局部真空，周围液体以高

速涌入汽泡中心处，造成冲击和震动。尤其是当汽泡凝聚发生在叶轮

表面附近时，众多的液体质点犹如细小的高频水锤撞击叶片。同时,

汽泡中可能含有氧气等会对金属材料产生化学腐蚀，泵在这种状态

下工作会造成叶轮的过早损坏，这种现象称为泵的汽蚀。

2)汽蚀现象

泵的出口压力下降，扬程降低，流量减小，并伴有异常的噪音和

振动。

3）、汽蚀的危害

泵的性能突然下降、泵产生振动和噪音、对泵过流部件产生化学

腐蚀和机械破坏。

13.什么叫气缚？

离心泵的压头是以输送液体的液柱高表小。在同一压头下，泉的

进出口压差与液体的密度成正比。当泵内有气体存在时，液体的平均

密度下降，造成压差小或泵吸入口的真空度很小，不能将液体吸入泵

内，此现象称为气缚。

14、泵的密封：一般分为：填料密封和机械密封

1）、填料密封

组成：主要由填料挡环、填料、粹封环、压盖、压紧螺栓等儿部

分组成。

优缺点：

优点：装配方便，易于更换，造价低。

缺点：使用寿命短，密封性能较差，摩擦阻力大，不易用于高压

和要求泄漏量低的场合。

安装时的注意事项：一般新装填料不宜压得太紧，太紧则摩擦大,

且填料会失去弹性，不能调整。松紧度应以泄漏为了10滴/分钟为宜。

压盖入填料箱的深度为0.5-1圈填料高度，最小不能小于5mm,

压盖不得歪斜，松紧度要调节适当。填料接口应成斜口对接，每圈接

口要错开90°或180°,填料选用要合适。

2）、机械密封（又称为端面接触密封）

组成：主要由弹簧座、固定螺钉、压紧弹簧、动环、防转销、密

封圈等组成。

特点：是将容易泄漏的轴向密封改变为较难泄漏的静密封和端

面径向接触密封。

优缺点：

优点：泄漏量小（一般为填料密封的确％）、使用寿命长（1〜2年）、

摩擦功耗小（为填料密封的10〜50%）、对轴加工精度要求降低。

缺点：造价高，安装要求高。

泵轴的轴向窜动应不超过±0.5mmo

拆装时的注意事项：

拆装应仔细，避免磕碰，划伤动、静环密封面及辅助密封圈，绝

对不允许用手锤或铁器敲击。

在安装时，必须将装配部件及机械密封清洗干净，防止任何杂

质进入密封部位，密封面在装配时抹干净黄油或透平汕。

弹簧的压缩量必须适当，使弹簧压缩后的长度为其工作长度。

机械密封的密封液的作用：