离心泵课件

离心泵讲座****机电设备部2018年3月22日目录一、泵的概念及分类二、离心泵的工作原理三、离心泵的分类四、离心泵的性能参数五、离心泵的结构六、离心泵的汽蚀七、离心泵的轴向力八、离心泵的操作注意事项九、离心泵的常见故障与处理1、泵：一般情况下，液体只能从高处自动流向低处，从高压设备内自动流向低压设备内。如果把低处的液体送往高处，把低压设备内的液体送往高压设备内，就必须给这些液体提供一定的能量才能达到此目的。通常把提升液体、输送液体或使液体增力,即把原动机的机械能变为液体的能量从而达到抽送液体目的的机器统称为泵。注：介质为气体时机器称为风机、压缩机一、泵的概念及分类2、泵的分类：按泵的工作原理和结构分类：叶片泵与容积泵叶片泵【离心泵（单吸泵、双吸泵；单级泵、多级泵；蜗壳式泵、分段式泵；立式泵、卧式泵；屏蔽泵、磁力驱动泵；高速泵）、旋涡泵（单级泵、多级泵；离心旋涡泵）、轴流泵、混流泵）】容积泵（往复泵（电动泵（柱塞泵、隔膜泵；计量泵）、蒸汽泵）、转子泵（齿轮泵、螺杆泵、罗茨泵、滑片泵））；其他类型泵（喷射泵、空气升液泵、电磁泵、软管泵）。注：动画一、泵的概念及分类离心泵工作原理驱动机通过泵轴带动叶轮旋转产生离心力,使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,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。二、离心泵的工作原理二、离心泵的工作原理液体甩出，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在原动机驱动下，叶轮高速度旋转，在叶片之间的液体受到叶片的推动，发生旋转作用，产生离心力，在离心力作用下，产生动能，使液体不断从中心流向四周，甩出之液体首先流入蜗壳中，然后通过排出管排出。当液体从中心流向四周时，在叶轮中心形成低压，在压力作用下液体经吸入管的入口流入叶轮心，这样离心泵就能连续不断地工作，即一面吸入液体，一面给吸入的液体以适当的能量而将它排出。二、离心泵的工作原理多级泵相当于多个单级离心泵串联，一级一级增压，其工作原理与单级离心泵相同。三、离心泵的分类离心泵的种类很多，分类方法常见的有以下几种方式1.按叶轮吸入方式分：a.单吸式离心泵即叶轮上只有一个进水口，流量为4.5-300m3/h，扬程8-150m。b.双吸式离心泵即叶轮两侧都有一个进水口。它的流量比单吸式泵大一倍，可以近似看作是二个单吸泵叶轮背靠背地放在了一起。流量2000m3/h，甚至更大，扬程10-110m。三、离心泵的分类2.按叶轮数目分：a.单级离心泵即在泵轴上只有一个叶轮。b.多级离心泵即在泵轴上有两个或两个以上的叶轮，这时泵的总扬程为n个叶轮产生的扬程之和。流量5-720m3/h，甚至更大，扬程100-650m，甚至更大。三、离心泵的分类3.按叶轮结构分：敞开式叶轮离心泵、半开式叶轮离心泵、封闭式叶轮离心泵。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，一般的输送泵多为此类。半开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。一般的渣浆泵多为此类。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。三、离心泵的分类4.按扬程分：a.低压离心泵扬程≤20mb.中压离心泵扬程20-100mc.高压离心泵扬程≥100m三、离心泵的分类5.按泵轴位置分：a.卧式离心泵：泵轴位于水平位置。b.立式离心泵：泵轴位于垂直位置。卧式多级离心泵立式多级离心泵三、离心泵的分类1.外观形式不同，立式泵是立着的而卧式泵是横卧着。2.连接形式不同，立式泵自下而上叠加连接，卧式泵纵向排列于底座上、进出口可以成90度安装。3.占地空间不同，立式泵占地面积小而卧式泵占用面积大。4.维修难度不同，立式泵检修难度大，如检修叶轮需将上部全部移去后方能进行；而卧式泵相对容易。5.安装形式不同，立式泵为整体连接，安装较易；而卧式泵安装后需进行精度调整。一般小流量,高扬程、不占空间用立式多级离心泵。大流量，低扬程用卧式泵，占用很大空间。卧式泵与立式的区别5.按泵壳的剖分形式：a.水平（轴向）剖分泵水平剖分式泵是指泵的壳体是沿泵轴的方向剖分的，泵壳的水平剖分面经过精密加工，用周向均布的螺栓连接。该泵均为两端支撑。双吸或单吸，单级或多级根据泵的工作条件而选择。由于泵壳沿轴向剖分形状为不规则的曲线形且完全依靠金属面的严密贴合而实现密封，因此这类泵按API610规定其介质温度小于205℃。三、离心泵的分类b.垂直（径向）剖分泵指泵的壳体沿垂直于泵轴的方向剖分的，剖分面均经过精密加工，用螺栓连接。径向剖分泵可采用悬臂支撑或两端支撑，也可以是单壳体泵或双壳体泵，节段式泵，在化工类企业应用较为广泛。三、离心泵的分类1、离心泵的型号：我国离心泵的型号尚未统一，通常产品型号编制有四个部分组成，其组成方式如下：ⅠⅡⅢⅣ第一部分代表泵的吸入口直径，是用单位为毫米的阿拉伯数字表示，如80、100等。第二部分代表泵的基本结构及特征，用汉语拼音字母的字首标注，如S表示单级双吸离心泵；F表示耐腐蚀泵；R表示热水泵等。具体详见下页第三部分代表泵的扬程及级数，是用m*阿拉伯数字表示，如30m*7等。第四部分代表叶轮切割次数，用大写的汉语拼音字母A、B、C三个字母分别表示叶轮经第一次、第二次切割等。例如：250D--60x6表示进出口公称直径为250毫米，单级扬程为60米，级数为6级总扬程360米的分段式多级离心泵。100R--37A表示进出口公称直径为100mm，扬程为37米水柱，叶轮经第一次切割的热水离心泵。四、离心泵的性能参数离心泵基本形式标号：泵的型号;IS80-65-125表示：单级单吸离心泵，进口直径82mm,出口直径65mm,叶轮最小直径mm.四、离心泵的性能参数四、离心泵的主要性能参数流量流量俗称出水量。它是指单位时间内所输送液体的数量。可以用体积流量和质量流量表示，体积流量的常用单位为m3/s或m3/h；质量流量的常用单位是Kg/s或t/h。扬程单位重量液体通过泵后所获得的能量称为扬程，用字母H表示。泵的扬程单位一般用液柱的高度（m）表示。功率轴功率：指泵的输入功率。即泵轴从电动机获得的功率。有效功率：指泵的输出功率。即单位时间内泵对输出液体所做的功。由于泵在运转时可能出现超负荷的情况，因此配用电动机的功率应为轴功率的1.1—1.2倍。效率效率是指泵的有效功率与轴功率的比值。转速转速是指泵轴每分钟的转数。用字母n表示，常用单位为r/min。汽蚀余量汽蚀余量分有效气蚀余量NPSHa和必须气蚀余量NPSHrA代表available有效的，可以提供的，这个由系统和管路决定，必须经过严格计算；r代表required必需的，由泵本体决定，具体与转速，叶轮形式等有关；要保证泵不气蚀，NPSHa必须大于NPSHr。具体大多少，各种不同形式的泵都有经验值；1、泵发生汽蚀的基本条件是(1)叶片入口处的最低液流压力Pk≤该温度下液体的饱和蒸汽压Pt。2、有效汽蚀余量和必需汽蚀余量：1）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,所富余的高出液体饱和蒸汽压的那部分能头。用Δha表示。2）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。(3)Δhr与Δha的区别和联系:泵的有效汽蚀余量大于泵的必须汽蚀余量：泵不汽蚀泵的有效汽蚀余量等于泵的必须汽蚀余量：泵开始汽蚀泵的有效汽蚀余量小于泵的必须汽蚀余量：泵严重汽蚀（4）一般把泵的必须汽蚀余量增加0.5-1m的富余能头作为允许汽蚀余量。3、泵的必须汽蚀余量是泵的特性，有设计决定，泵的有效汽蚀余量由工艺管路决定。水泵的性能参数，标志着水泵的性能。水泵各个性能参数之间的关系和变化规律，可以用一组性能曲线来表达。对每一台水泵而言，当水泵的转速一定时，通过试验的方法，可以绘制出相应的一组性能曲线，即水泵的基本性能曲线。一般以流量Q为横坐标，，用扬程H、功率N、效率η和允许吸上真空度Hs为纵坐标，绘Q～H、Q～N、Q～η、Q～Hs曲线。四、离心泵的主要性能参数1.流量和扬程曲线结论：Q～H曲线是下降的曲线，即随流量Q的增大，扬程H逐渐减少。相应与效率最高值的点的参数，即水泵铭牌上所列的各数据。水泵的高效段（不低于最高效率点10%左右）2.流量和轴功率曲线离心泵的轴功率随流量增加而逐渐增加，曲线有上升的特点。当流量为零时（闸阀关闭），轴功率最小。因此，为便于离心泵的启动和防止动力机超载，启动时，应将出水管路上的闸阀关闭，启动后，再将闸阀逐渐打开，即水泵的闭阀启动。轴流泵与离心泵相反。四、离心泵的性能参数3.流量效率曲线离心泵在一定转速下有一最高效率点。此最高效率点称为离心泵的设计点。设计点对应的流量称为额定流量。在选用离心泵时，应使离心泵在该点附近工作。效率曲线为从最高点向两侧下降的变化趋势。4.流量与允许吸上真空度曲线离心泵流量与允许吸上真空度曲线是一条下降的曲线。而离心泵流量与汽蚀余量(HSV或Δh)曲线是一条上升的曲线。四、离心泵的性能参数5.离心泵的通用性能曲线离心泵的通用性能曲线:水泵在不同转速下的性能曲线用同一个比例尺，绘在同一坐标内而得到的性能曲线。H=KQ2（相似工况抛物线或等效率线）四、离心泵的性能参数离心泵的通用性能曲线图6．离心泵的工作点离心泵在管路中正常运行时，泵所提供的流量和压头应与管路系统所要求的数值一致。此时，安装于管路中的离心泵必须同时满足管路特性方程与泵的特性方程。两方程所得到两特性曲线的交点，即离心泵的工作点M对所选定的泵以一定转速在此管路系统操作时，只能在此点工作。在此点，H＝He，Q＝Qe。H=HeQ=QeMH-QHe-Qe7.离心泵的流量调节（1）改变管路特性曲线----改变泵出口阀开度关小阀门，使B值变大，流量变小，曲线变陡。开大阀门，使B值变大，流量变大，曲线变平缓。2BQeKHeM11QM1MH-QQMM22QM2优点：调节迅速方便，流量可连续变化；缺点：流量阻力加大，要多消耗动力，不经济。224121dgdllBe（2）改变泵的特性曲线QM1M1M2QM2MH-QQMHe-Qe泵的转速提高，则H~Q线上移，工作点由M移至M2，流量由QM加大到QM2；泵的转速降低，则H~Q线下移，工作点移至M1,流量减小到QM1；优点：流量随转速下降而减小，动力消耗也相应降低；缺点：需要变速装置或价格昂贵的变速电动机，难以做到流量连续调节，化工生产中很少采用。8．离心泵的组合特点(1)离心泵的并联在同一压头下，两台同样的泵并联所提供的流量为单台泵提供流量的两倍。并联后的总流量必低于单台泵流量的两倍。H-QQMHMHe-QeM并QM并H-QQMHMHe-QeQ（2）离心泵的串联在同一流量下，两台相同的泵串联所提供的压头为单台泵所提供压头的两倍。两台泵串联操作的总压头必低于单台泵压头的两倍，流量大于单台泵的。H串-Q串Q串(3）离心泵组合方式的选择•对于低阻输送管路，并联组合泵流量的增大幅度大于串联组合泵；•对于高阻输送管路，串联组合泵的流量增大幅度大于并联组合泵。低阻输送管路----并联优于串联；高阻输送管路----串联优于并联。并串单泵QQ并Q串高阻Q并Q串低阻Q9、管路特性hvhfhLp1p2HL=hp+hL+hf+hvgpphp124项阻力：1)管路两端的静压差引起的压头hp；2)管路两端的静压柱高度hL；3)管路中的摩擦损失压头hf；4)控制阀两端节流损失压头hv；管路特性曲线当系统达到稳定工作状态时，泵的压头H必然等于HL，这