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1、离心泵技术培训,一、泵的分类,二、离心泵的工作原理,2.1工作原理离心泵一般由电动机带动，在启动泵前，泵体及吸入管路内充满液体。当叶轮高速旋转时，叶轮带动叶片间的液体一道旋转，由于离心力的作用，液体从叶轮中心被甩向叶轮外缘,动能也随之增加。当液体进入泵壳后，由于蜗壳形泵壳中的流道逐渐扩大，液体流速逐渐降低，一部分动能转变为静压能，于是液体以较高的压强沿排出口流出。,二、离心泵的工作原理,与此同时，叶轮中心处由于液体被甩出而形成一定的真空，而液面处的压强Pa比叶轮中心处要高，因此，吸入管路的液体在压差作用下进入泵内。叶轮不停旋转，液体也连续不断的被吸入和压出。由于离心泵主要靠离心力的作用输送液体
2、，故称为离心泵。,二、离心泵的工作原理,2.2气缚气缚：离心泵在运转时，如果泵壳内没有被输送的液体或漏入了空气，由于空气密度比液体密度小得多，叶轮旋转后产生的离心力小，叶轮中心区不足以形成吸入储液槽内液体的低压，就不能将液体吸入泵内。F=mr2=vr2为消除“气缚”现象，通常在离心泵启动前要灌泵，使泵内和吸入管道内充满液体。气缚的现象主要表现在出口无压力、无流量，泵壳内有异声等。,二、离心泵的工作原理,2.3气蚀如果泵的吸上高度过高，使泵内压力等于或低于输送液体温度下的饱和蒸汽压时，液体气化，气泡形成，破裂等过程中引起的剥蚀现象，称“气蚀”现象。气蚀会使离心泵的性能下降，产生噪声和振动，泵壳和
3、叶轮的材料遭受损害，降低泵的使用寿命。避免或消除的方法是：（1）增加离心泵前储液罐中液面上的压力（2）减小泵前吸上装置的安装高度。（3）将吸上装置改为倒罐装置（4）减小泵前管路上的流动损失（5）安装诱导轮,三、离心泵的结构,3.1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。如图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。,三、离心泵的结构,3.2离心泵的组成离心泵主要由：泵体、叶轮、叶轮口环、叶轮备帽、泵轴、轴承座、轴封等部件组成,三、离心泵的结构,单级单吸泵,三、离心泵的结构,管道泵是指进出水口位
4、于同一直线上的离心泵。从泵体结构上讲基本没有太大的差别，管道泵多以单级泵为主，当管线敷设很长，管道内流体的流速不足以克服管道的阻力时就要增加一个增压泵，将管道内流体的压强增加，以使输送到更远的地方。它具有安装维护方便(维护叶轮、泵体、轴承时可以不拆除管道)、性能范围广、技术成熟等优势。因此，在性能范围允许的情况下，推荐优先选择管道泵。,三、离心泵的结构,单级双吸泵,三、离心泵的结构,多级泵,三、离心泵的结构,3.2.1泵壳大多数单级泵的壳体都是蜗壳式的，多级泵径向剖分壳体一般为环形壳体或圆形壳体。一般蜗壳式泵壳内腔呈螺旋型液道，用以收集从叶轮中甩出的液体，并引向扩散管至泵出口。泵壳承受全部的工
5、作压力和液体的热负荷。,三、离心泵的结构,3.2.2叶轮叶轮是主要的作功部件，叶轮通过高速旋转，将原动机的机械能传送给液体，使液体获得压力能和动能。叶轮型式有闭式、开式、半开式三种。闭式叶轮由叶片、前盖板、后盖板组成。半开式叶轮由叶片和后盖板组成。开式叶轮只是叶片，无前后盖板。闭式叶轮效率较高，开式叶轮效率较低。,闭式叶轮,开式叶轮,半开式叶轮,三、离心泵的结构,3.2.3口环离心泵口环一般指叶轮口环，是安装在水泵叶轮和泵体之间的一个环状金属圈，外形如图。口环，也叫密封环，或者叫耐磨环。其主要作用是防止出口端介质倒流回进口端，也就是起密封作用同时也起耐磨作用，避免叶轮和泵壳直接接触损坏，有保护
6、叶轮的作用。口环的形式有：L型喷嘴式密封环、双L型双密封环、内啮合型单迷宫密封环、迷宫型双密封环等。,三、离心泵的结构,3.2.4泵轴 离心泵泵轴的主要作用是传递动力，支承叶轮保持在工作位置正常运转。它一端通过联轴器与电动机轴相连，另一端支承着叶轮作旋转运动，轴上装有轴承、轴向密封等零部件。泵轴的常用材料是碳素钢和不锈钢。叶轮和轴靠键相连接，由于这种连接方式只能传递扭矩而不能固定叶轮的轴向位置，故在水泵中还要用轴套和锁紧螺母来固定叶轮的轴向位置。叶轮采用锁紧螺母与轴套轴向定位后，为防止锁紧螺母退扣，要防止水泵反转，尤其是对初装水泵或解体检修后的水泵要按规定进行转向检查，确保与规定转向一致。,三
7、、离心泵的结构,3.2.5轴承座轴承装于轴承座内作为转动体的支持部分。轴承座的构造如图所示。图中6为冷却水套，一般在轴承发热量较大、单用空气冷却不足以将热量散发时，可采用这种水冷套的形式来冷却，水套上要另接冷却水管。,1双列滚珠轴承 2泵轴 3阻漏油橡皮圈 4油杯孔 5封板 6冷却水套,三、离心泵的结构,3.2.6轴封装置从叶轮流出的高压液体经过叶轮背面，沿着泵轴和泵壳的间隙流向泵外称为外泄漏。在旋转的泵轴和静止的泵壳之间的密封装置称为轴封装置。它可以防止和减少外泄漏，提高泵的效率，同时还可以防止空气吸入泵内，保证泵的正常运行。特别在输送易燃易爆和有毒有害液体时，轴封装置的可靠性是保证离心泵安
8、全运行的重要条件。常用的轴封装置有填料密封和机械密封两种。,三、离心泵的结构,1）填料密封 填料又称“盘根”，在轴封装置中起阻水隔气的密封作用。常用的填料是浸油、浸石墨的石棉绳填料。填料装入填料腔以后，经压盖螺丝对它作轴向压缩，当轴与填料有相对运动时，由于填料的塑性，使它产生径向力，并与轴紧密接触。填料压盖的作用是压紧填料，它对填料的压紧程度可通过拧松或拧紧压盖上的螺栓来进行调节。使用时，压盖的松紧要适宜，压得太松，则达不到密封效果；压得太紧，则泵轴与填料的机械磨损大，消耗功率大，如果压得过紧，则有可能造成抱轴现象，产生严重的发热和磨损。一般地，压盖的松紧以水能通过填料缝隙呈滴状渗出为宜，水封
9、管与水封环的作用是将泵内的压力水引入填料与泵轴间的缝隙，起到引水冷却与润滑的作用。,三、离心泵的结构,三、离心泵的结构,2）机械密封机械密封是一种旋转机械的轴封装置，又叫端面密封。定义：有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的作用以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。,三、离心泵的结构,机械密封工作原理动环靠密封腔中液体的压力和压紧元件的压力，使其端面贴合在静环的端面上，形成微小的轴向间隙而达到密封的目的。两密封环端面A、静环和压盖的密封C、动环和轴的密封B构成三道密封，封堵了密封腔中液体向外泄露的全部可能的途径，实现可靠的密封。密封元件除了起到密封
10、作用外还起着缓冲振动和冲击的作用。,三、离心泵的结构,按密封腔中摩擦副的对数分为单端面和双端面机械密封。单端面密封，在密封腔中只有一对端面摩擦副，在双端面密封中，密封腔中用两对端面摩擦副来实现密封。在双端面密封的密封腔中，应注入一定压力的密封液。对封液的要求是润滑性能好、汽化温度高、对工作介质无影响。密封液的作用是：1.润滑密封的端面；2.带走摩擦的热量3.将端面因磨损产生的颗粒带走；4.封堵工作介质泄漏；5.改变密封泄漏方向；,三、离心泵的结构,机械密封冲洗方案a)PLAN11从泵出口经节流孔板对密封进行冲洗。采用原因密封腔散热卧式泵密封腔排气增加密封腔压力和液体气化余量。应用场合一般应用于
11、清洁液体。非聚合液体。,三、离心泵的结构,三、离心泵的结构,b)PLAN21方案描述从泵出口经节流孔板和冷却器对密封进行冲洗。冷却器11方案冲洗中加强了散热。采用原因密封冷却。降低液温以增加液体气化余量。减少结焦。应用场合高温工况，通常高于80低于177的热水。清洁的非聚合液体。,三、离心泵的结构,机械密封操作方法：启动泵前打开进出口阀门，使热水进入泵体进行预热。预热至进出口温差在20内。打开循环水进出口阀门，通过打开回路排污阀检查是否有循环水，保持循环水通畅。正确启动机泵。,三、离心泵的结构,c)PLAN32方案描述从外部清洁冲洗液对密封进行冲洗。采用原因密封腔散热从密封腔去除固体颗粒。增加
12、密封腔压力和液体气化余量。应用场合不干净或被污染的液体、纸浆。高温工况。聚合和/或氧化液体。机封操作正确开泵运转，关闭密封冲洗水阀门，查看密封腔压力表数值。打开冲洗水阀门，保证外来冲洗水压力高于表压0.05MPa-0.1MPa 即可。,三、离心泵的结构,三、离心泵的结构,d)PLAN53A方案描述流经封液罐的加压隔离液循环。密封液通过双密封中的泵送环驱动循环。采用原因隔离工艺流体。工艺流体零排放。应用场合与加压双封一起使用。高饱和蒸汽压液体，轻烃。危险或有毒液体。导热流体。不干净、研磨性或聚合液体。混合器或搅拌器。真空工况。,三、离心泵的结构,操作方法PLAN53A 机械密封的氮气必须在泵运转
13、之前通入压力罐，压力的确认方法：P=(P2-P1)/3+0.2Mpa(P1入口压力、P2出口压力）,三、离心泵的结构,4.2.1.4PLAN54方案描述加压隔离液通过外部系统循环。采用原因隔离工艺流体。工艺流体零排放。机械密封无法产生循环。应用场合与加压双封一起使用。高饱和蒸汽压液体，轻烃。危险或有毒液体。导热流体不干净、研磨性或聚合液体。混合器或搅拌器。操作方法开泵前打开密封冲洗液阀门，调节冲洗水压力大于泵腔内压力0.05Mpa。保持冲洗液进出口畅通。,三、离心泵的结构,四、特殊类型离心泵,4.1、磁力泵4.1.1工作原理及结构磁力传动离心泵（简称磁力泵）利用永磁体的磁力传动实现扭矩的无接触
14、传递的一种离心泵。如图所示，电动机通过联轴器和外磁钢联在一起，叶轮和内磁钢联在一起。当电机带动外转子总成旋转时，通过磁场的作用，磁力线穿过隔离套带动内转子总成和叶轮同步旋转，由于介质封闭在静止的隔离套内，从而达到无泄漏抽送介质的目的，彻底解决了机械传动泵的轴封泄漏。,四、特殊类型离心泵,四、特殊类型离心泵,4.1.2磁力泵的操作要求1、磁力泵在正常操作条件下，不存在随时间推移而老化退磁的现象。但当 泵过载、堵转或 操作温度高于磁钢许用温度 时就会发生退磁。因此磁力泵必须在正常操作条件下运行。2、磁力泵禁忌空运转，以避免滑动轴承和隔离套烧坏。磁力泵输送的介质中不允许含有铁磁性杂质与硬质杂质。磁力
15、泵不允许在小于30%额定流量下工作。3、磁力泵应经常检查电流、温升和出口压力是否正常，是否渗漏运行，是否平稳，振动和噪声是否正常，发现异常情况及时处理。,四、特殊类型离心泵,4.2屏蔽泵4.2.1工作原理及结构屏蔽泵把泵和电机连在一起，电动机的转子和泵的叶轮固定在同一根轴上，利用屏蔽套将电机的转子和定子隔开，转子在被输送的介质中运转，其动力通过定子磁场传给转子。,五、离心泵的运行,1、离心泵的开启1.1确认各电源、仪表、设备正常。1.2确认联轴器已正确校正。1.3确认机械密封密密封液液位或流量，冷却水畅通。1.4确认轴承箱中的润滑油在正常液位。1.5打开吸入管路阀门灌泵。严禁离心泵无介质空转！
16、1.6用手缓慢转动联轴器，检查转动无异常。,五、离心泵的运行,1.8打开出口管路排气阀彻底排气。1.9 关闭排出管路阀门,快速开启关闭开关，通过点击瞬时接通检查旋转方向和运转是否正常。1.10如旋转方向与运转方向一致，启动电机。1.11缓慢打开排出管路的阀门，观察排出管路压力表，使出口压力达到额定值。1.12查看电流表上的读数，电流不能超出电机铭牌上的额定值。,五、离心泵的运行,2.离心泵的停止2.1关闭排出管路的阀门。2.2关闭电源，停止电机，同时注意联轴器缓慢停下的情况。2.3待泵完全停下，关闭辅助系统阀门（泵冷却后关闭冷却水阀门）。2.4停机后如环境温度低于液体凝固温度，要打开排污阀排净
17、泵内液体，以防冻裂。2.5长期停用的泵，除将泵内的腐蚀性液体排净外，还要用清水冲洗干净泵腔和密封部件。,五、特殊类型离心泵,屏蔽泵操作要求开车操作将泵入口管路、最小流量回路、出口管路的阀门和排气阀完全打开进行灌泵预冷（预热），温降（温升）15/小时。微开出口阀，关闭排气阀和排残液阀，开启最小流量回路。多次点动屏蔽泵，反复排气，直至泵内灌满液体。（现场测量过流部件如后轴承体的表面温度是否接近入口介质温度。）点动时观察泵内有无杂音，运行是否平稳，扬程是否符合要求。（判断转向：在灌泵充分的条件下，如果泵的扬程为数据单上扬程的40%50%，则表明转向错误。此时应停车，更换三相电缆连接中的任意两相来改变
18、电机转向。）点动确认后正常后，启动电机。逐步开大出口阀，调整至工作流量。检查流量、扬程、电机电流、表面温度等参数是否符合要求，运转是否稳定，电流不能超出电机铭牌上的额定值。,五、特殊类型离心泵,屏蔽泵停车操作关闭排出管路的阀门。关闭电源，停止电机。（也可以启动最小流量回路是屏蔽泵实现连续运转。）待泵完全停下，关闭入口阀。需长时间停车时，应及时排净残液。,五、离心泵的运行,3、离心泵运行需要注意的事项3.1严格按操作规程程序启动、运行与停车，并做好运行记录。3.2经常检查轴承温度，应不高于环境温度35；轴承的最高温度：滚动轴承不得超过75，滑动轴承不得超过65。3.3经常观察泵运转有无异常声响或
19、振动，有无跑冒滴漏。观察出口压力和电机电流是否正常和稳定，出口压力数值范围不超过额定扬程的15%，电流不能超过铭牌额定数值。出口压力过高会导致离心泵振动加大，增加零部件损坏的几率。出口压力过低会导致流量增加，电机易电流超标，损坏电机。,五、离心泵的运行,3.4注意观察油窗中的油位，一般在视镜的1/22/3处，如果过低需要及时补充。3.5注意观察机封密封罐中的油位，一般在视镜1/2处，如果油位明显下降，及时联系机械设备维修厂。3.6观察地脚螺栓和固定螺栓是否松动断裂。3.7备用泵每班手动盘车一次，每次不少于一圈。,五、离心泵的运行,六、离心泵空转的危害,6.1无介质空转离心泵在没有介质的情况下空
20、转，随着时间的延长，电机带动轴、叶轮转动将电能转化为机械能和热能，如果没有介质的过流冷却，被转化的热能不能被带走，产生的热量会造成泵的填料密封、机械密封温度过高而烧坏，轴承温度过高而损坏，泵的叶轮也可能会由于温度过高而变形。磁力泵和屏蔽电泵是靠所输送的介质进行冷却的，如果没有了介质那么轴承的温度上升很快，而且这两种泵的轴承多为碳化硅和石墨，非常的容易损坏，同时轴承损坏后极易造成隔离套和屏蔽套的损坏，造成物料泄漏。,六、离心泵空转的危害,6.2泵内有介质，关闭出口阀运行泵里有介质，关闭出口阀运转，短时间内通常是没有问题的，但时间不能太长，最好控制在几十秒内开启出口阀。时间长了有可能会引起泵内温度升高，导致介质汽化造成事故；并且关闭出口阀运转时泵的振动可能会比较大。,七、常见故障分析,七、常见故障分析,谢谢！,
