1、烯烃一分公司合成车间讲课人：隽建民,离 心 泵 知 识,离心泵的主要性能参数与特性曲线,离心泵的结构,1,离心泵的原理,2,离心泵分类,离心泵的气缚与汽蚀,离心泵常见故障及排除,目 录,3,4,5,6,一、 离心泵的结构,什么是泵 输送液体或使液体增压的机械通称为泵什么叫离心泵依靠泵内作高速旋转的叶轮把能量传给液体，进行液体输送并提高液体压力的机器,1.1 什么是离心泵,1.2 离心泵装置,为了使离心泵能正常工作，离心泵必须配备一定的管路和管件，这种配备有一定管路系统的离心泵称为离心泵装置。图11所示为离心泵的一般装置示意图，主要有底阀、吸入管路、出口阀、出口管线等。,一、 离心泵的结构,一、
2、 离心泵的结构,1.3 离心泵的结构,离心泵的基本部件,一、 离心泵的结构,1.3.1 叶轮,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)。,1.3 离心泵的基本部件,闭式叶轮,开式叶轮,半闭式叶轮,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洁液体。 b开式叶轮：这种叶轮没有前后盖板，只有叶轮和轮毂，各叶片筋条连接加强，或在叶片根部采用逐渐加厚的办法加强。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。,1.3.1 叶轮,1.3 离心泵的基本部件,C 半开式叶轮：这种叶轮
3、没有前盖板，只有后盖板、叶片和轮毂。常用于输送易于沉淀或含有固体颗粒的液体。d 双吸叶轮：这种叶轮犹如两个单吸叶轮背靠背贴合在一起，液体双面进入叶轮，适用于流量较大的场合。,1.3.1 叶轮,1.3 离心泵的基本部件,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。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。,泵壳 叶轮 盖板,1.3.2 泵壳,1.3 离心泵的基本部件,泵壳不但有汇聚并导流的作用同时又是一个能量转换装置。,泵轴：垂直叶轮面，穿过叶轮
4、中心 ，固定叶轮并给叶轮提供一个旋转中心轴封装置：防止泵壳内液体沿轴漏出或外界空气漏入泵壳内常用轴封装置有填料密封和机械密封两种。填料一般用浸油或涂有石墨的石棉绳。,1.3.3泵轴及轴封装置,1.3 离心泵的基本部件,机械密封：机械密封主要的是靠装在轴上的动环与固定在泵壳上的静环之间端面作相对运动而达到密封的目的。,1.3.3泵轴及轴封装置,1.3 离心泵的基本部件,轴承的组成部分,密封件滚动件 内圈外圈保持架 密封件,1.3.4 轴承,1.3 离心泵的基本部件,深槽轴承,滚柱轴承,向心推力轴承,自位轴承,圆柱轴承,圆锥轴承,滚针轴承,滚珠轴承,1.3.4 轴承,1.3 离心泵的基本部件,二、
5、 离心泵工作原理,液体随叶轮旋转，在离心力作用下沿叶片间通道向外缘运动，速度增加、机械能提高。液体离开叶轮进入蜗壳，蜗壳流道逐渐扩大、 流体速度减慢，液体动能转换为静压能，压强不断升高，最后沿切向流出蜗壳通过排出导管输入管路系统。,3.1 按照轴上叶轮数目的多少,单级泵：,多级泵：,轴上只有一个叶轮的离心泵，适用于出口压力不太大的情况；,轴上不止一个叶轮的离心泵 ，可以达到较高的压头。离心泵的级数就是指轴上的叶轮数，我国生产的多级离心泵一般为29级。,3.2 按叶轮上吸入口的数目,单吸泵：,双吸泵:,叶轮上只有一个吸入口，适用于输送量不大的情况。,叶轮上有两个吸入口，适用于输送量很大的情况。,
6、三、 离心泵的分类,三、 离心泵的分类,单级单吸离心泵,三、 离心泵的分类,单级双吸离心泵的结构,1泵体；2泵盖；3叶轮；4泵轴；5密封环；6轴套；7轴承；8连轴器,三、 离心泵的分类,四、离心泵的主要性能参数与特性曲线,1. 流量 （Q） 离心泵的流量是指单位时间内排到管路系统的液体体积，常用单位为l/s、m3/s或m3/h等。离心泵的流量与泵的结构、尺寸和转速有关。 2. 扬程（H） 离心泵的压头是指离心泵对单位重量（1N）液体所提供的有效能量，一般用H表示，单位为m。 也称为压头。3. 效率 （） 离心泵在实际运转中，由于存在各种能量损失，致使泵的实际（有效）压头和流量均低于理论值，而输
7、入泵的功率比理论值为高。反映能量损失大小的参数称为效率。4. 转速（n） 泵的转速是泵每分钟旋转的次数，单位：rpm或r/s。 5.功率 功率指单位时间内所做的功，单位KW。 N：泵输入功率 （轴功率） Ne：液体得到功率（有效功率）,4.1 离心泵的主要性能参数,4.2 离心泵的特性曲线,离心泵的H、 、 N都与离心泵的Q有关，它们之间的关系由确定离心泵压头的实验来测定，实验测出的一组关系曲线： HQ 、Q 、 NQ 离心泵的特性曲线 注意：特性曲线随转速而变。 各种型号的离心泵都有本身独自的特性曲线，但形状基本相似，具有共同的特点 。,四、离心泵的主要性能参数与特性曲线,离心泵特性曲线图,
8、四、离心泵的主要性能参数与特性曲线,4.2 离心泵的特性曲线,1）HQ曲线：表示泵的压头与流量的关系，离心泵的压头普遍是随流量的增大而下降（流量很小时可能有例外）2）NQ曲线：表示泵的轴功率与流量的关系，离心泵的轴功率随流量的增加而上升，流量为零时轴功率最小。 离心泵启动时，应关闭出口阀，使启动电流最小，以保护电机。3）Q曲线：表示泵的效率与流量的关系，随着流量的增大，泵的效率将上升并达到一个最大值，以后流量再增大，效率便下降。,四、离心泵的主要性能参数与特性曲线,离心泵在一定转速下有一最高效率点。离心泵在与最高效率点相对应的流量及压头下工作最为经济。 与最高效率点所对应的Q、H、N值称为最佳
9、工况参数。离心泵的铭牌上标明的就是指该泵在运行时最高效率点的状态参数。注意：在选用离心泵时，应使离心泵在该点附近工作。一般要求操作时的效率应不低于最高效率的92%。,四、离心泵的主要性能参数与特性曲线,气缚现象：如果离心泵在启动前壳内充满的是气体，则启动后叶轮中心气体被抛时不足以造成吸上液体所需要的真空度，这样槽内液体便不能被吸上。这一现象称为气缚。,五、离心泵的气缚与汽蚀,5.1 离心泵的气缚,气缚防止：（1）启泵前先灌泵；（2）吸入管路装有底阀，防止启泵前灌入液体从泵内流出。,汽蚀现象： 当泵内某点的压强低至液体饱和蒸汽压时部分液体将汽化，产生的汽泡被液流带入叶轮内压力较高处再凝聚。由于凝
10、聚点处产生瞬间真空，造成周围液体高速冲击该点，产生剧烈的水击。瞬间压力可高达数十个MPa，众多的水击点上水击频率可高达数十kHz，且水击能量瞬时转化为热量，水击点局部瞬时温度可达230以上。症状：噪声大、泵体振动，流量、压头、效率都明显下降。后果：高频冲击加之高温腐蚀同时作用使叶片表面产生一个个凹穴，严重时成海绵状而迅速破坏。,五、离心泵的气缚与汽蚀,5.2 离心泵的汽蚀,汽蚀产生的条件：叶片入口附近K处的压强PK等于或小于输送温度下液体的饱和蒸气压 。,五、离心泵的气缚与汽蚀,如何避免离心泵的汽蚀：尽可能减小吸人管路的阻力减小吸上高度或增大流注高度控制液体温度不要过高在设计时尽量改进叶轮人口处的几何形状采用强度和硬度高、韧性和化学稳定性好的抗汽蚀材料来制造叶轮，以及提高通流部分表面的光洁度。,五、离心泵的气缚与汽蚀,六、离心泵常见故障及排除,六、离心泵常见故障及排除,离心泵主要是由哪些构成的？,1,离心泵气蚀与气缚的区别？,2,课堂讨论,谢 谢！,
