单级单吸式离心泵文档格式.docx

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这一现象称为气缚。

为防止气缚现象的发生，离心泵启动前要用外来的液体将泵壳内空间灌满。

这一步操作称为灌泵。

为防止灌入泵壳内的液体因重力流入低位槽内，在泵吸入管路的入口处装有止逆阀（底阀）；

如果泵的位置低于槽内液面，则启动时无需灌泵。

（4）叶轮外周安装导轮，使泵内液体能量转换效率高。

导轮是位于叶轮外周的固定的带叶片的环。

这些叶片的弯曲方向与叶轮叶片的弯曲方向相反，其弯曲角度正好与液体从叶轮流出的方向相适应，引导液体在泵壳通道内平稳地改变方向，使能量损耗最小，动压能转换为静压能的效率高。

（5）后盖板上的平衡孔消除轴向推力。

离开叶轮周边的液体压力已经较高，有一部分会渗到叶轮后盖板后侧，而叶轮前侧液体入口处为低压，因而产生了将叶轮推向泵入口一侧的轴向推力。

这容易引起叶轮与泵壳接触处的磨损，严重时还会产生振动。

平衡孔使一部分高压液体泄露到低压区，减轻叶轮前后的压力差。

但由此也会引起泵效率的降低。

（6）轴封装置保证离心泵正常、高效运转。

离心泵在工作是泵轴旋转而壳不动，其间的环隙如果不加以密封或密封不好，则外界的空气会渗入叶轮中心的低压区，使泵的流量、效率下降。

严重时流量为零——气缚。

通常，可以采用机械密封或填料密封来实现轴与壳之间的密封。

离心泵工作前，先将泵内充满液体，然后启动离心泵，叶轮快速转动，叶轮的叶片驱使液体转动，液体转动时依靠惯性向叶轮外缘流去，同时叶轮从吸入室吸进液体，在这一过程中，叶轮中的液体绕流叶片，在绕流运动中液体作用一升力于叶片，反过来叶片以一个与此升力大小相等、方向相反的力作用于液体，这个力对液体做功，使液体得到能量而流出叶轮，这时液体的动能与压能均增大。

离心泵依靠旋转叶轮对液体的作用把原动机的机械能传递给液体。

由于离心泵的作用液体从叶轮进口流向出口的过程中，其速度能和压力能都得到增加，被叶轮排出的液体经过压出室，大部分速度能转换成压力能，然后沿排出管路输送出去，这时，叶轮进口处因液体的排出而形成真空或低压，吸水池中的液体在液面压力（大气压）的作用下，被压入叶轮的进口，于是，旋转着的叶轮就连续不断地吸入和排出液体。

二.离心泵的基本构成

1.概论:

一台离心泵主要由叶轮、泵体、泵轴、轴承、密封环、填料函、轴封箱等部件组成,其中主要过流部件是吸入室、叶轮和压液室。

有些离心泵还装有导轮、诱导轮、平衡盘等。

。

1、叶轮是离心泵的核心部分，是过流部件的心脏，叶轮由盖板和中间的若干弯曲叶片构成的。

作用是将原动机的机械能直接传给液体，以提高液体的静压能和动压能（主要提高静压能）。

叶轮是供能装置。

水泵叶轮通过电动机带动旋转，使叶轮中间产生真空，水就会往真空处流入（表面上是叶轮将水不断吸入），然后水再通过高速旋转的叶轮将水排出，起一个推动水作用。

它转速高输出力大，叶轮上的叶片又起到主要作用，叶轮在装配前要通过静平衡实验。

叶轮上的内外表面要求光滑，以减少水流的摩擦损失。

2、泵体:

泵体（图1）包围旋转的叶轮，并设有与叶轮垂直的液体入口和切线出口。

泵体在叶轮四周形成一个截面积逐步扩大的蜗牛形通道，故常称为蜗壳。

叶轮在壳内旋转的方向是顺着蜗壳形通道内逐渐扩大的方向（即按叶轮旋转的方向来说叶片是向后弯的），愈近出口，壳内接受的液体量越大，所以通道的截面积必须逐渐增大。

更为重要的是以高速从叶轮四周抛出的液体在通道内逐渐降低速度，使一大部分动能便转化为静压能，即提高了液体的压力，又减少了因流速过大而引起泵内部的能量损耗。

所以泵壳既作为泵的外壳汇集液体，它本身又是一个能量转换装置。

包括吸入室和压液室。

（1）.吸入室:

位于叶轮的进水口前面，起到把液体引向叶轮的作用。

（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。

压液室主要有螺旋形压水室（蜗壳式）、导叶和空间导叶三种形式。

蜗壳因流道做成螺旋形而得名,液体沿螺旋线流动,随着流道截面的增大而降低速度,使动能变成压力能;

导轮常见于分段多级泵,为了使结构简单紧凑,在一级叶轮和次级叶轮之间的能量转换采用导轮,液体沿导轮规定的流道流至次级叶轮的入口。

轴:

是传递机械能的重要零件,主要是传递动力。

原动机的扭矩通过它传给叶轮。

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，轴上装有叶轮、轴套、平衡盘等零件。

泵轴靠两端轴承支承，轴和叶轮及其它定位压紧件组成转子。

泵通过它使机械能变成了液体的压力能,使液体的压力提高。

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。

轴承箱作用：

轴承箱则用来固定轴承，同时作为装载轴承润滑油的容器

4.密封环:

是安装在转动的叶轮和静止的泵壳（中段和导叶的组合件）之间的密封装置。

其作用是通过控制二者之间间隙的方法，增加泵内高低压腔之间液体流动的阻力，减少泄漏

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。

填料密封指依靠填料和轴（轴套）的外圆表面接触来实现密封的装置。

它由填料箱（又称填料函）、填料、液封环、填料压盖和双头螺栓等组成。

其中：

填料由植物纤维、人造纤维、石棉纤维等的编织物或以有色金属为基体，辅以某些浸渍材料或充填材料制成的绳状物填料密封。

结构简单、成本低廉、更换方便，普遍应用，其缺点是磨损和漏泄相对较大。

液封环安装时必须对准填料函上的入液口，通过液封管与泵的出液管相通，引入压力液体形成液封，并冷却润滑填料。

填料密封是通过填料压盖压紧填料，使填料发生变形，并和轴（或轴套）的外圆表面接触，防止液体外流和空气吸入泵内。

填料密封的密封性可用调节填料压盖的松紧程度加以控制。

填料压盖过紧，密封性好，但使轴和填料间的摩擦增大，加快了轴的磨损，增加了功率消耗，严重时造成发热、冒烟，甚至将填料烧毁。

填料压盖过松，密封性差，泄漏量增加，这是不允许的。

合理的松紧度应该使液体从填料函中滴状漏出，每分钟控制在15—20滴左右。

对有毒、易燃、腐蚀及贵中叶体，由于要求泄漏量较小或不准泄漏，可以通过另一台泵将清水或其他无害液体打到液封环中进行密封，以保证有害液体不漏出泵外。

轴承润滑：

离心泵大部分采用滚动轴承，而滚动轴承的元件（滚动体、内外圈滚道及保持器）之间并非都是纯滚动的。

由于在外负荷作用下零件产生弹性变形，除个别点外，接触面上均有相对滑动。

滚动轴承各元件接触面积小，单位面积压力往往很大，如果润滑不良，元件很容易胶合，或因摩擦升温过高，引起滚动体回火，使轴承失效，所以轴承时刻都要处于油膜的涂覆之中。

轴承润滑通常用油槽或油雾进行润滑，为了保证滚动体和滚道接触面间形成一定厚度的油膜，采用中黏度的涡轮油（国际标准化组织68级）较适宜。

在油槽润滑中，轴承部分浸在油中，油浸润高度以没过轴承底的50％为宜。

如果超过50％，过量的油涡流会使油温上升，油温升高会加速润滑荆的氧化，从而降低润滑性能；

如果低于50％，则油对轴承的冲洗作用降低，润滑效果不好

五、联轴器

联轴器就是把离心泵轴和原动机轴连在一起的偶合件，它具有使泵和原动机成为一个整体，当原动机旋转时离心泵也同时旋转并传递扭矩的作用。

离心泵联轴器分为固定式和可移式两种。

固定式安装时，要求两轴严格对中，泵在运行时不能发生相对位移。

可移式安装时，允许两轴有一定限度的误差，泵在运行时能补偿可能产生的相对位移，但这种补偿和产生的相对位移是有限度的。

一般联轴器的材料多为铸铁，如果大泵运转速度比较高可用铸钢。

四、离心泵的缺点

1．本身没有自吸能力

为扩大使用范围

在结构上采取特殊措施制造各种自吸式离心泵

在离心泵上附设抽气引水装置。

2．泵的Q随工作扬程而变

H升高，Q减小

达到封闭扬程时，泵即空转而不排液

3.扬程由叶轮直径和转速决定的，不适合小Q、高H

这要求叶轮流道窄长，以致制造困难，效率太低。

离心泵产生的最大排压有限，故不必设安全阀。

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。

否则，泵中液体循环温度升高，易生气泡，使泵抽空。

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、密封油压力应高于泵的进口压力49.05—98.1千帕。

6、经常检查冷却水畅通信况。

7、经常检查润滑泊标尺，保持规定油面。

8、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。

9、定期更换润滑油和润滑脂

2.汽蚀的基本过程:

当离心泵叶轮入口处的液体压力Pk降低到小于或等于Pt时,液体就汽化;

同时还可能有溶解在液体内的气体从液体中逸出,形成大量小气泡。

当这些小汽泡随液体流到叶轮流道内压力高于临界值的区域时,由于气泡内是汽化压力Pt,而外面的液体压力高于汽化压力,则小气泡在四周液体压力作用下,便会凝结,溃灭。

在叶轮内,当产生的小气泡重新凝结,馈灭后,好似形成了一个空穴。

这时,周围的液体以极高的速度向这个空穴冲来,液体质点互相撞击形成局部水力冲击,使局部压力可达数百大气压。

汽泡越大,其凝结溃灭时引起的局部水击压强越大。

如果这些汽泡是在叶轮金属表面附近溃灭,则液体质点象无数小弹头一样,连续打击金属表面,金属表面很快会因疲劳而剥蚀。

这种液体的汽化、凝结、冲出和对金属剥蚀的综合现象就称为"

汽蚀"

3.汽蚀会引起的严重后果:

（1）产生振动和噪音:

汽泡溃灭时,液体质点互相冲击,就能够产生各种频率范围的噪音。

在汽蚀严重时,可以听到泵内有"

劈啪"

的[wiki]爆炸[/wiki]声,同时,机组会产生振动。

（2）对泵的工作性能有影响:

当汽蚀发展到一定程度时,汽泡大量产生,会堵塞流道,使泵的流量、扬程、效率等均明显下降。

（3）对流道的材质会有破坏:

主要是在叶片入口附近金属的疲劳剥蚀。

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．