常用泵知识简介-培训

1常用泵知识简介1主讲人：2016年01月09日2概述输送流体或使流体增压的机械统称为泵。泵将原动机的机械能或其他外部能量输送给流体，使流体能量增加。真空泵是用各种方法在某一封闭空间中产生、改善和维持真空的装置。真空泵可以定义为：利用机械、物理、化学或物理化学的方法，对被抽容器进行抽气而获得真空的器件或设备。3提纲液体泵离心泵螺杆泵齿轮泵往复泵隔膜泵真空泵水喷射真空泵罗茨真空泵水环真空泵4离心泵离心泵的结构离心泵主要部件有叶轮、泵壳、轴封装置和轴承等。叶轮叶轮是离心泵的主要零部件，作用是将原动机的机械能直接传给液体，以增加液体的静压能和动能(主要增加静压能)。叶轮有开式、半闭式、闭式三种，如图所示开式叶轮半闭式叶轮闭式叶轮5开式叶轮在叶片两侧无盖板，制造简单、清洗方便，适用于输送含有较大量悬浮物的物料，效率较低，输送的液体压力不高。半闭式叶轮在吸入口一侧无盖板，而在另一侧有盖板，适用于输送易沉淀或含有颗粒的物料，效率也较低。闭式叶轮在叶轮在叶片两侧有前后盖板，效率高，适用于输送不含杂质的清洁液体。一般的离心泵叶轮多为此类。6板框泵叶轮污水泵叶轮泵壳作用是将叶轮封闭在一定的空间，以便由叶轮的作用吸入和压出液体。泵壳多做成蜗壳形，故又称蜗壳。蜗壳：汇聚并导流。扩压管由小增大，流速降低，大部分动能变为压力能，然后排出。由于流道截面积逐渐扩大，故从叶轮四周甩出的高速液体逐渐降低流速，使部分动能有效地转换为静压能。所以说泵壳不仅汇集由叶轮甩出的液体，同时又是一个能量转换装置。78轴封装置作用是防止泵壳内液体沿轴漏出或外界空气漏入泵壳内。常用的轴封装置有填料密封和机械密封两种。填料密封：填料一般用浸油或涂有石墨的石棉绳。9机械密封：主要是靠装在轴上的动环与固定在泵壳上的静环之间端面做相对运动而达到密封的目的。10离心泵的原理离心泵的工作原理：离心泵依靠旋转叶轮对液体的作用把原动机的机械能传递给液体。由于离心泵的作用液体从叶轮进口流向出口的过程中，其速度能和压力能都得到增加，被叶轮排出的液体经过压出室，大部分速度能转换成压力能，然后沿排出管路输送出去，这时，叶轮进口处因液体的排出而形成真空或低压，吸水池中的液体在液面压力(大气压)的作用下，被压入叶轮的进口，于是，旋转着的叶轮就连续不断地吸入和排出液体。11离心泵工作示意图12气缚离心泵启动时，如果泵壳内存在空气，由于空气的密度远小于液体的密度，叶轮旋转所产生的离心力很小，叶轮中心处产生的低压不足以造成吸上液体所需要的真空度，这样，离心泵就无法工作，这种现象称作气缚。气蚀•气体产生：离心泵入口处形成低压区，若该压力低于该温度下液体的汽化压力时，液体就开始汽化，加上因压力降低而逸出的气体，形成气泡。•气泡破灭：当气泡流到高压区时，气泡迅速溃灭，气体重新融入液体，造成局部真空，液体以高速向气泡中心冲来，形成了高频水锤作用，打击叶轮表面，并产生噪音和震动。13•造成后果：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、蜗壳等处会产生麻点和蜂窝状的破坏。•解决办法：降低泵的安装高度，增加入口管径，控制液体温度不要过高，选用抗气蚀材料做叶轮。14自吸式离心泵自吸泵，就是在启动前不需灌水，经短时间运转，靠泵本身的作用，即可把水吸上来，投入正常运转。其工作原理是：在水泵运转前，在泵腔内存有一定量的水，泵起动后由于叶轮的旋转作用，使叶轮槽内水流向蜗壳，叶轮中心产生真空，使进水口逆止阀打开，吸入管内的空气进入泵腔，空气和水混合，并被排到气水分离室。气水分离室上部的气体逸出，下部的水返回叶轮，重新和吸入管路的剩余气体混合，直到把泵及进水管路内的气体全部排尽，完成自吸，使水泵进入正常工作状态。15多级离心泵当多级离心泵电机带动轴上的叶轮高速旋转时，充满在叶轮内的液体在离心力的作用下，从叶轮中心沿着叶片间的流道甩向叶轮的四周，由于液体受到叶片的作用，使压力和速度同时增加，经过导壳的流道而被引向次一级的叶轮，这样，逐次地流过所有的叶轮和导壳，进一步使液体的压力能量增加。将每个叶轮逐级叠加之后，就获得一定扬程。16立式多级离心泵卧式多级离心泵17螺杆泵螺杆泵的结构原理螺杆泵主要部件有螺杆、泵壳、轴封和轴承等。螺杆泵是一种依靠泵体与螺杆所形成的啮合空间容积变化和移动来输送液体或使之增压的回转泵。螺杆泵可分为单螺杆泵、双螺杆泵、三螺杆泵等。单螺杆泵结构组成：18单螺杆泵原理：单螺杆泵属于转子式容积泵，它是依靠螺杆与衬套相互啮合，转子绕定子做行星回转运动，在吸入腔与排除腔产生容积变化来输送液体的。它的主要工作部件是偏心的螺杆(转子)和固定的衬套(定子)。1920双螺杆泵结构和组成：21双螺杆泵原理：双螺杆泵主要工作零件由衬套(或泵体)和两根相互啮合的螺杆组成。当泵工作时，通过主从动螺杆的相互啮合，以及螺杆和衬套的配合，在泵体内形成一个个密封空腔，这些密封腔连续向前移动，推动密封腔中的液体到出口，达到输送液体的目的。22螺杆泵的特点和注意事项单螺杆泵特点•能输送高固体含量的介质；•流量均匀压力稳定，低转速时更为明显；•流量与泵的转速成正比，具有良好的变量调节性；•一泵多用，可以输送不同粘度的介质；•泵的安装位置可以任意倾斜；•体积小、重量轻、结构简单、噪声低、维修方便。23单螺杆泵注意事项•开机前必先确定运转方向，不得反转；•严禁在无介质存在下空运转，以免损坏定子；•新安装或停机数天后的泵不能立即启动，应先向泵体内注入适量机油，扳动几转后才可启动；•输送高粘度或含颗粒及腐蚀性的介质后，应用水或溶剂冲洗，防止阻塞，以免下次启动困难；•冬季应排除积液，防止冻裂；24双螺杆泵特点•无搅拌、无脉动、平稳的输送各种介质，由于泵的结构保证泵的工作元件内始终存有泵送液体作为密封液体，所有的泵有很强的自吸能力，且能气液混输；•采用独立润滑的外置轴承，可以输送各种非润滑性介质；•采用同步齿轮驱动，二转子间不接触，允许短时间空转；•泵体带有加热套，可以输送各种清洁或高粘度或含有固体小颗粒的低粘度介质；•采用双吸结构，转子上没有轴向力；•采用机械密封，具有泄露少、寿命长的特点。25齿轮泵齿轮泵的定义分类依靠泵缸与啮合齿轮间所形成的工作容积变化和移动来输送液体或使之增压的回转泵。齿轮泵按啮合形式分为：外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵。26外啮合齿轮泵工作原理齿轮泵是一种容积泵，是靠改变工作室内的容积来输送液体的。27结构组成由泵壳、相互啮合的主动轮和从动轮、齿轮轴、轴承及安全阀等组成28外啮合齿轮泵的困油现象外齿轮泵一般采用渐开线齿形，前一对啮合齿尚未脱离啮合时，后一对齿便已进入啮合，在部分时间内，相邻两对齿会同时处于啮合状态，形成一个封闭空间，使一部分油困在里面，而这封闭空间的容积又将随着齿轮的转动而变化(先缩小然后增大)，从而产生困油现象。12341234123429危害和解决办法•产生噪音和振动(当封闭V减小时，液体P急剧升高，液体从缝隙中强行挤出)•使轴承承受很大的径向力•功率损失增加•容积效率降低(当封闭V增大时，P降低，析出气泡)•对泵的工作性能和使用寿命都有影响•解决方法是在前后盖上开卸荷槽30内啮合齿轮泵内啮合齿轮泵有两种形式：带月牙形隔板的内齿轮泵(渐开线齿轮泵)和摆线齿轮泵(转子泵)。12345671245671—吸油腔2—压油腔3—隔板4—转动轴5—内齿轮6—外齿轮7—泵壳31渐开线齿轮泵工作原理由一对啮合的渐开线齿轮组成，内外齿轮按相同的方向旋转，齿轮脱开啮合的部分，齿间容积扩大，为吸液区，而齿轮进入啮合的部分，齿间容积缩小，为排液区。32摆线齿轮泵工作原理内转子为主动轮，外转子为从动轮，内转子比外转子少一齿，二者绕互相平行的两轴线做异速同向转动时，必发生相对运动，此运动使内外转子间产生不断变化的空间，并与吸液排液道相通，以达到吸排液的目的。33齿轮泵特点齿轮泵适合输送具有一定粘度、一定润滑性能的液体，不适合输送含有固体颗粒的液体和清水。优点是：体积小，重量轻，结构简单，制造方便，价格低，工作可靠，自吸性能较好，对油液污染不敏感，维护方便等。缺点是：流量和压力脉动较大，噪声大，排量不可变等。内啮合齿轮泵与外啮合齿轮泵相比，主要有体积小，流量脉动小，噪声小等优点，但加工困难，使用受到限制。适用范围比较广的是外齿轮泵。34往复泵往复泵的结构往复泵是靠活塞(或柱塞)的往复运动，改变工作缸容积来输送液体的，又称活塞泵或柱塞泵，它属于容积式泵。往复泵的总体结构可分为两大部分：一部分是液力端，它包括液缸、柱塞或活塞、进液阀、排液阀和缸盖等，作用是实现机械能转换成压能，并输送液体。另一部分为动力端，它是由曲轴、连杆、十字头、轴承等组成的。作用是实现动力的输入和运动方式的转换，把原动机的旋转式运动转化为活塞的往复式运动。35往复泵的原理单作用往复泵活塞往复一次，吸排液体一次，仅活塞的一端腔室工作，吸排阀各一个。36双作用往复泵活塞往复一次，吸排液体两次，活塞的两端腔室均工作，吸排阀各两个。37往复泵的特点•近年来，由于离心泵性能的大大提高，适用范围扩大，而且已扩大到了往复泵的使用范围，所以现在很少将往复泵当作通用水泵来使用，而更多的是把它当作油泵来使用。•适用于流量小而压力高和高黏度液体的场合。在这种小流量范围内，往复泵具有比离心泵优越的特性：•往复泵的效率高，能自吸，运转过程中几乎没有噪音；•能在高压下输送小流量；适用于输送粘稠物料，而且能够提供精确计量的体积流量等。根据这些特性，往复泵特别适合于小流量供水，化学工业，输送油类，以及做成计量泵等。隔膜泵隔膜泵的定义隔膜泵又称控制泵，是现代一种新型输送机械，工作原理类似往复泵，是一种由膜片往复变形造成容积变化的容积泵。隔膜泵一般由执行机构和阀门组成。按其执行机构所用的动力不同，隔膜泵可以分为气动、电动、液动三种。即以压缩空气为动力源的气动隔膜泵，以电为动力源的电动隔膜泵，以液体介质（如油等）压力为动力源的液动隔膜泵。3839隔膜泵的原理40水喷射真空泵真空泵的分类按真空泵的工作原理，真空泵基本上可以分为两种类型，即变容真空泵和动量传输泵。变容真空泵是利用泵腔容积的周期变化来完成吸气和排气，以达到抽气目的的真空泵。气体在排出泵腔前被压缩。动量传输泵，依靠高速旋转的叶片或高速射流，把动量传输给气体或气体分子，使气体不连续断的从泵的入口传输到出口。水喷射真空泵结构水喷射真空泵是喷射泵的一种，喷射泵又称射流泵，按工作介质不同分为水喷射泵、蒸汽喷射泵、空气喷射泵、油扩散泵等。水喷射泵的主要结构包括：喷射器(核心部件)、水箱、离心泵(给水循环提供动力)、真空表、排空阀等。4142喷射器水喷射器是水喷射泵的核心部件，包括喷嘴、吸入室、混合室、扩压室等。作用是将水的动量传输给空气，实现抽取真空的目的。1—进水口2—喷嘴3—吸入室4—混合室5—扩压室A—介质水B—被抽气体C—气液混合物水喷射真空泵原理具有一定压力的工作介质水，通过喷嘴向吸入室高速喷出，将水的压力能变为动能，形成高速射流；吸入室中的气体被高速射流强制携带与之混合，形成气液混合流，进入扩压器，从而使吸入室压力降低，形成真空，在扩压器的扩张段内，混合射流的动能转变为压力能，速度降低压力升高，气体被进一步压缩，与水一起排出泵外，在水箱中气水分离，气体释放入大气，水由水泵循环再利用，周而复始达到抽真空的目的。4344水喷射真空泵特点喷射真空泵以其真空度范围广，可以直接抽吸水蒸气等可凝性气体和带有颗粒状的介质，结构简单，操作方便，无运转部件，维修量小，节能降耗等优点越来越广泛的应用在化工操作的各工艺中。水喷射真空泵真空度受水温影响较大，水温较高时，受饱和蒸汽压影响，水在吸入室蒸发，使真空度降低。45罗茨真空泵结构罗茨真空泵是一种双转子的容积式真空泵。泵腔内有两个形状对称的转子，转子形状有两叶、三叶和四叶的。两个转子彼此朝相反方向旋转，由轴端齿轮驱动同步转动，