7离心泵结构原理及常见故障

离心泵结构原理及常见故障流体输送机械液体输送机械称泵，气体输送机械称风机或压缩机。离心式：高速旋转叶轮使流体获得动能并转变为静压能。容积式或正位移式：利用活塞周期性挤压使流体获能。流体动力式：利用流体高速喷射输送另一种流体。分类为流体提供机械能的机械设备统称为流体输送机械。离心泵轴流泵其他类型泵射流泵一、泵的分类(按作用原理)泵是把机械能转换为液体压力能并输送液体的机械容积泵往复泵回转泵活塞泵柱塞泵隔膜泵螺杆泵齿轮泵动力泵二、泵的类型泵主要分往复泵、回转泵和离心泵三大类1、往复泵有三缸单作用柱塞泵、气动泵、电动泵三类：三缸柱塞泵：如修井用的泥浆泵；气动泵：如气动膜片泵；电动泵：如化学药剂电动泵、，燃气压缩机润滑油柱；2、回转泵主要有齿轮泵、叶片泵和螺杆泵等：齿轮泵：如吊车液压油泵、透平润滑油泵；叶片泵：如液压油泵、手摇油泵等螺杆泵：单螺杆卧式（开式排放泵）、三螺杆泵（闭式排放泵）3、离心泵单级单吸卧式离心泵：如淡水泵、柴油泵、热介质循环泵、热介质补充泵、原油增压泵单级双吸卧式离心泵：如消防增压泵多级卧式离心泵：如原油外输泵、电潜泵、海水提升泵三、泵的工作参数流量泵单位时间内排出的液体量为泵的流量。扬程单位质量的液体,从泵进口到泵出口的能量增值为泵的扬程.转速指泵轴每分钟转速.功率轴功率单位时间内,由原动机传递到泵主轴上的功率.亦称输入功率.有效功率单位时间泵排出口流出的液体从泵中取得的能量,亦称输出功率.效率是衡量泵工作经济性的指标,又称为泵的总效率.用符号η表示.η=Ne/N×100%效率η是反映泵中能量利用的程度,因为泵在工作中存在各种能量损失,不可能将原动机输入的功率N全部变为液体的有效功率Ne.泵的效率η愈高,说明能量利用愈好,损失愈小.四、离心泵1、离心泵结构、原理2、离心泵的性能特点【1】离心泵的主要优点:a、离心泵的流量范围大,一般常用的在5-20000米3/时,目前国外最大的有达54500米3/时的.另外,流量和压力都平稳,没有波动.b、离心泵的转速较高,传动机构简单紧凑c、操作方便可靠,调节和维修容易,并易于实现自动化和远距离操作d、离心泵与同一指标的往复泵相比,结构简单紧凑,体积小,重量比较轻,零部件少,制造方便,造价低廉,因而占地面积小,同时它的设备和修理费用都比较低【2】离心泵主要缺点：a、在一般情况下,离心泵启动前需先灌泵或用真空泵将泵内空气抽出去.b、液体粘度对泵的性能影响比较大.当液体粘度增加时,泵的流量、扬程、吸程和效率都会显著降低。c、离心泵在小流量、高扬程的情况下应用，受到一定的限制。因为小流量离心泵的泵流道很窄，制造起来困难，同时效率也很低。流量V[m3/s]压头H[mH2o]轴功率N[kW]效率[%]3、离心泵的特性曲线性能参数：H—V曲线N—V曲线—V曲线离心泵的特性曲线由制造厂附于产品样本中，是指导正确选择和操作离心泵的主要依据。特性曲线：4、离心泵的主要零部件【1】叶轮，叶轮是离心泵中最重要的零件，它将驱动机的能量传给液体。叶轮结构型式：A：闭式叶轮，这种叶轮一般由前后盖板、叶片和轮毂组成。由于效率较高，得到广泛应用，一般适用于输送不含颗粒杂质的清净液体。B、开式叶轮。由于这种叶轮效率低，只用来输送含有杂质的污水或带有纤维的液体。C、半开式叶轮，常用于输送易于沉淀或含有固体颗粒的液体。【2】换能装置，离心泵的换能装置是指叶轮出口到泵出口法兰，或多级泵次级叶轮传输线进口前的过流通道部分。【3】密封装置，为了保证泵的正常工作，应当防止液体外漏，内漏和外界空气吸入泵内，因此必须在叶轮和泵壳间，轴和泵壳间都装有密封装置。最常用见的密封为机械密封，主要元件由动环、静环、辅助密封件等组成，机械密封工作时，在动环和静环间有一层液膜，液膜必须保持一定厚度，才能使机械密封摩擦和散热情况良好，液膜太厚，泄漏量增大；液膜太薄、动环和静环间可能有干摩擦，能导致机械密封烧毁。故一般重要的设备机械密封动静环之间的预紧力厂家都调好了，不需要用户调节，而一般小设备的机械密封的动静环需用户自己根据经验调节5、机械密封机械密封是一种用来解决旋转轴与机体之间密封的装置。它是由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力（或磁力）作用及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成防止流体泄露的装置离心泵运转时，液体压力沿着泵入口到叶轮入口而下降，在叶片入口附近的K点上，液体压力pK最低。此后由于叶轮对液体作功，液体压力很快上升。当叶轮叶片入口附近的压力pK小于液体输送温度下的饱和蒸汽压力pv时，液体就汽化。同时，使溶解在液体内的气体逸出。它们形成许多汽泡。当汽泡随液体流到叶道内压力较高处时，外面的液体压力高于汽泡内的汽化压力，则汽泡又重新凝结溃灭形成空穴，瞬间内周围的液体以极高的速度向空穴冲来，造成液体互相撞击，使局部的压力骤然增加(有的可达数百个大气压)。这样，不仅阻碍液体正常流动，尤为严重的是，如果这些汽泡在叶轮壁面附近溃灭，则液体就像无数个小弹头一样，连续地打击金属表面。其撞击频率很高(有的可达2000～3000Hz)，于是金属表面因冲击疲劳而剥裂。如若汽泡内夹杂某种活性气体(如氧气等)，它们借助汽泡凝结时放出的热量(局部温度可达200～300℃)，还会形成热电偶，产生电解，形成电化学腐蚀作用，更加速了金属剥蚀的破坏速度。上述这种液体汽化、凝结、冲击、形成高压、高温、高频冲击负荷，造成金属材料的机械剥裂与电化学腐蚀破坏的综合现象称为气蚀。5、离心泵气蚀6、离心泵的并联和串联离心泵串联操作时，泵送流量相同，泵组的扬程为该流量下各泵的扬程之和。离心泵并联操作时，泵在同一压头下工作，泵组的流量为该压头下各泵对应的流量之和。离心泵并联和串联，将组合安装的离心泵视为一个泵组，泵组的特性曲线或称合成特性曲线，据此确定泵组工作点。五、离心泵常见故障及解决方案序号故障原因解决方法1水泵不吸水、压力表及指针剧烈跳动。1)进口水量的水不够用；2)水管与仪表漏气。1)增大泵吸入水量；2)拧紧堵塞漏气处。2水泵不吸水1)吸入压力过低；2)吸入管路阻力太大；3)出水管阻力太大。1)提高吸入压力；2)清洗或增大吸水管路；3)清洗或更换出水管路。3排出压力低，水泵出水处有压力但泵不出水。1)出水管阻力太大；2)旋转方向不对；3)叶轮堵塞；4)水泵转数不够。1)检查清洗或更换出水管路；2)检查电机转向；3)清洗叶轮；4)增加水泵的转数。4流量低于预计值1)水泵堵塞；2)密封环磨损过多；3)转数不够。1)清洗水泵及管路；2)更换密封环；3)增加泵的转数。序号故障原因解决方法5水泵内部声音异常泵不上水。1)流量过大；2)吸入管阻力太大；3)吸入压力不够；4)在吸入处有空气涌入；5)所输送液体温度过高。1)关小出口阀降低出口流量；2)检查吸水管路；3)增加吸入压力；4)拧紧堵塞漏气处；5)检查输送介质温度；6水泵振动1)泵轴与电机轴不对中；2)轴瓦、轴承烧坏；3)泵内部发生摩擦；4)泵吸入压力低发生汽蚀。1)调整泵与电机轴对中；2)修复或更换轴瓦、轴承；3)拆泵检查并消除摩擦；4)提高泵吸入压力或降低输出流量。7轴承过热1)油位过高或过低或油质量差；2)轴瓦间隙小3)泵轴与电机轴不对中。1)补充润滑油或更换新油，并调整油位至规定值；检查并清洗轴承；2)检查并修整轴瓦间隙3)调整泵轴与电机轴对中。五、离心泵常见故障及解决方案序号故障原因解决方法8填料函泄漏过大1)泥状填料过少；2)盘根或衬套磨损过大；3)填料函密封介质压力过高1)用加料枪注入泥状填料；2)更换盘根或衬套；3)检查平衡水管泄压管或开大泄压阀9填料函温度过高1)泥状填料未磨合好；2)填料函密封介质压力过高3)填料压盖过紧4)泥状填料注入过多1)用冷却水降温；2)检查平衡水管泄压管或开大泄压阀3)拧松填料压盖螺母4)从注入阀门处排掉部分泥状填料10电机超电流1)水泵流量过大；2)级间密封间隙增大3)旋转件与静止件发生摩擦；4)电源电压过低。1)关小出口阀减少排出流量；2)更换密封环,密封轴套等3)消除摩擦；4)提高电源电压。五、离心泵常见故障及解决方案