离心泵结构原理与实际操作

离心泵原理及应用离心泵工作原理离心泵主要参数离心泵构造1.离心泵工作原理离心泵典型结构1.离心泵的工作原理1.离心泵工作原理序号名称主要材料1泵体F46衬里2叶轮氟塑料合金3口环碳化硅或氧化铝陶瓷4轴承填充F45主轴碳化硅或氧化铝陶瓷6密封圈氟橡胶/F47中轴座氟塑料合金8隔离套氟塑料合金9转子F46/稀土永磁体10不锈钢套1Cr18Ni9Ti11支架HT20012外磁HT200/稀土永磁体1.离心泵工作原理1.1离心泵工作原理驱动机通过泵轴带动叶轮旋转（运动）产生离心力（力）,在离心力作用下,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（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。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。1.离心泵工作原理液体甩出，叶轮中心形成低压驱动机带动叶轮高速旋转叶轮带动液体高速旋转产生离心力液体获得能量（压力能、速度能增加）吸入罐与泵之间产生压差吸入液体，实现连续工作输送液体1.2离心泵工作流程：1.离心泵工作原理1.3离心泵工作动画演示1.离心泵工作原理1.4离心泵的气蚀汽蚀发生的机理离心泵运转时，流体的压力随着从泵入口到叶轮入口而下降（提问），在叶片附近，液体压力最低。此后，由于叶轮对液体做功，压力很快上升。当叶轮叶片入口附近压力小于等于液体输送温度下的饱和蒸汽压力时，液体就汽化。同时，还可能有溶解在液体内的气体溢出，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，则汽泡会凝结溃灭形成空穴。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，使局部的压力骤然剧增（有的可达数百个大气压）。这不仅阻碍流体的正常流动，更为严重的是，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），金属表面会因冲击疲劳而剥裂。若汽泡内夹杂某些活性气体（如氧气等），他们借助汽泡凝结时放出的能量（局部温度可达200~300℃），还会产生电解，对金属起电化学腐蚀作用，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、高频率的冲击载荷，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汽蚀。1.离心泵工作原理汽蚀的后果汽蚀使过流部件被剥蚀破坏通常离心泵受汽蚀破坏的部位，先在叶片入口附近，继而延至叶轮出口。起初是金属表面出现麻点，继而表面呈现槽沟状、蜂窝状、鱼鳞状的裂痕，严重时造成叶片或叶轮前后盖板穿孔，甚至叶轮破裂，造成严重事故。因而汽蚀严重影响到泵的安全运行和使用寿命。汽蚀使泵的性能下降汽蚀使叶轮和流体之间的能量转换遭到严重的干扰，使泵的性能下降，严重时会使液流中断无法工作。1.离心泵工作原理汽蚀的后果汽蚀使泵产生噪音和振动气泡溃灭时，液体互相撞击并撞击壁面，会产生各种频率的噪音。严重时可以听到泵内有“噼啪”的爆炸声，同时引起机组的振动。而机组的振动又进一步足使更多的汽泡产生和溃灭，如此互相激励，导致强烈的汽蚀共振，致使机组不得不停机，否则会遭到破坏。1.离心泵工作原理离心泵产生汽蚀的原因1、被输送的介质温度过高；2、水池液位过低，有气体被吸入；3、泵的安装高度过高；4、流速和吸入管路上的阻力太大；5、吸入管道、压兰(指不带液封的)密封不好，有空气进入。6、流量过大，也就是说出口阀门开的太大1.离心泵工作原理气蚀的解决方案１．清理进口管路的异物使进口畅通，或者增加管径的大小；２．降低输送介质的温度；４．降低安装高度；５．重新选泵，或者对泵的某些部件进行改进，比如选用耐汽蚀材料等等．6．使泵体内灌满液体或者在进口增加一缓冲罐就可以解决．2.离心泵主要工作参数：流量Q扬程H转速n功率N效率η气蚀余量（Δhr）2.离心泵主要工作参数：2.1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Q,单位有m3/h,m3/s,l/s等,⑴体积流量Q：m3/hm3/sL/s⑵质量流量m：kg/hkg/st/hm=ρQρ液体密度kg/m3。2.离心泵主要工作参数：2.2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。常用H表示,单位J/kg、m液柱。（J=N·m）2.离心泵主要工作参数：2.3转速泵的转速是泵每分钟旋转的次数,用n来表示。单位：rpm：revolutionsperminute或r/s一般离心泵转速970rpm、1450rpm、2900rpm；高速离心泵的转速可达20000rpm以上。*n＝60f/P（n：同步转速；f：电源频率；P：电机极对数）2.离心泵主要工作参数：2.4功率单位时间内所做的功。单位：工程单位：1kW=1000W⑴有效功率Ne单位时间内泵输送出去的液体有效能头。KW⑵轴功率N：泵轴输入的功率。W1sJ1smN11000QHNe2.离心泵主要工作参数：2.5效率用η表示，是衡量泵的经济性的指标。N：泵输入功率（轴功率）Ne：液体得到功率（有效功率）两者的差别在于损失，包括流动损失、泄漏、机械摩擦等。%100NNeη2.离心泵主要工作参数2.6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。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。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。是由泵本身决定的。2.离心泵主要工作参数2.6汽蚀余量Δhr与Δha的区别和联系:ΔhaΔhr泵不汽蚀Δha=Δhr泵开始汽蚀ΔhaΔhr泵严重汽蚀3.离心泵结构叶轮泵体轴轴封轴承箱3.离心泵结构3.离心泵结构3.离心泵结构3.1叶轮它是离心泵内传递能量给液体的唯一元件,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。叶轮的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)。3.离心泵结构3.1叶轮叶轮有开式、半闭式和闭式三种，如图所示。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。3.离心泵结构3.2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。压液室有蜗壳和导叶两种形式。3.离心泵结构3.3轴轴是传递机械能的重要零件,原动机的扭矩通过它传给叶轮。泵轴是泵转子的主要零件，轴上装有叶轮、轴套、平衡盘等零件。泵轴靠两端轴承支承，在泵中作高速回转，因而泵轴要承载能力大、耐磨、耐腐蚀。泵轴的材料一般选用碳素钢或合金钢并经调质处理。3.离心泵结构3.4轴封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。轴封装置主要防止泵中的液体泄漏和空气进入泵中，以达到密封和防止进气引起泵气蚀的目的。轴封的形式：即带有骨架的橡胶密封、填料密封和机械密封。3.离心泵结构3.5机械密封3.5.1机械密封的工作原理机械密封是靠一对或数对垂直于轴作相对滑动的端面在流体压力和补偿机构的弹力（或磁力）作用下保持贴合并配以辅助密封而达到阻漏的轴封装置。3.离心泵结构3.5.2机械密封的工作原理常用机械密封结构如图所示。由静止环（静环）1、旋转环（动环）2、弹性元件3、弹簧座4、紧定螺钉5、旋转环辅助密封圈6和静止环辅助密封圈8等元件组成，防转销7固定在压盖9上以防止静止环转动。旋转环和静止环往往还可根据它们是否具有轴向补偿能力而称为补偿环或非补偿还。静止组件旋转组件将两密封面分离开；润滑两相对运动的密封面；减小密封面间的摩擦系数/发热量；防止介质泄露到大气中去密封面研磨得非常平（1到2条光带).密封面形成非常细的液膜(3到5微米)，起到下面所叙的作用：动、静环和弹簧静密封一条光带＝0.294μm3.离心泵结构3.5.4机械密封要求机械密封对密封端面的加工要求很高，同时为了使密封端面间保持必要的润滑液膜，必须严格腔制端面上的单位面积压力，压力过大，不易形成稳定的润滑液膜，会加速端面的磨损；压力过小，泄漏量增加。所以，要获得良好的密封性能又有足够寿命，在设计和安装机械密封时，一定要保证端面单位面积压力值在最适当的范围。4.离心泵操作4.1启动前准备工作（1）检查泵及出、入口管线的各部件，如阀门、法兰、地脚螺钉、联轴器、压力表等，看是否正常好用（2）检查泵的润滑情况，润滑剂是否适量、合格。（3）盘车，检查泵的转动情况，是否有卡塞现象或不正常的声音。（4）打开轴承及盘根的冷却水。（5）打开压力表阀。（6）打开泵的入出口阀，排除泵内存气，使泵内允满液体，关闭出口阀。（7）检查好泵的安全设施(对轮防护掣，接地线等)4.离心泵操作4.2离心泵的正常操作和维护1、待一切准备工作就绪后，起动泵。系启动时应注意旋转方向(如不对，立即改正)，同时注意电机电流变化，不允许超过规定。待电流、转数和压力达到正常，密封也不漏，再慢慢打开泵的出口阀。要注意不要使泵在出口阀关闭状态下长时间运转，一般不超过三分钟。2、泵的流量用出口阀控制。切忌，不能用入口阀来调节流量。3、泵正常远行时，要不断检金泵出口压力、流量、电流等，不允许超过规定指标。4、轴承温度不应高于65℃，电机温度不应高于70℃。5、经常检查冷却水畅通信况。6、经常检查润滑泊标尺，保持规定油面。7、检查泵运转中有无杂音、震动及泄漏等发现有异常，应查明原因，及时消除。8、定期更换润滑油和润滑脂。4.离心泵操作4.3离心泵停车1、慢慢关闭出口阀门。避免停泵后出口管线中的高压液体倒流入离心泵泵体内，使叶轮高速反转而造成事故。2、切断电源。3、关闭泵的入门阀。4、关掉压力表阀。5、冬季停泵后，要从泵壳和管线中放掉存水及其它易冻结液体，或给上少量冷却水流通，防止冻裂泵壳。离心泵的操作1．防止颗粒进入（1）不允许有铁磁杂质、颗粒进入磁力传动器和轴承摩擦副。(2)输送易结晶或沉淀的介质后要及时冲洗（停泵后向泵腔内灌注清水，运转1min后排放干净），以保障滑动轴承的使用寿命(3)输送含有固体颗粒的介质时，应在泵流管入口处过滤。2．防止退磁（1）磁力矩不可设计得过小。(2)应在规定温度条件下运行，严禁介质温度超标。可在磁力泵隔离套外表面装设铂电阻温度传感器检测环隙区域的温升，以便温度超限时报警或停机。3．防止干摩擦（1）严禁空转。(2）严禁介质抽空。(3)在出口阀关闭的情况下，泵连续运转时间不得超过2min，以防磁力传动器过热而失效。4.防止反转（1）严禁未关闭出口阀停泵。磁力泵泵轴和叶轮螺帽都为非金属材料，不能拧太紧；没有锁紧垫片，所以反转很有可能使叶轮松动。磁力泵注意事项愿以上知识对大家有所帮助谢谢大家！