离心泵的应用及工作原理毕业论文.doc

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离心泵的应用及工作原理毕业论文

目录

1离心泵的概论………………………………………………………………………1

1.1离心泵的基本构造…………………………………………………………………1

1.2离心泵的过流部件…………………………………………………………………2

1.3离心泵的工作原理…………………………………………………………………3

1.4离心泵的性能曲线…………………………………………………………………4

2离心泵的应用………………………………………………………………………5

2.1离心泵在给水排水及农业工程中的应用…………………………………………5

2.2离心泵在工业工程的应用…………………………………………………………7

2.3离心泵在航空航天和航海工程中的应用…………………………………………8

2.4离心泵在能源工程中的应用………………………………………………………10

3离心泵的拆装………………………………………………………………………11

3.1离心泵的结构图……………………………………………………………………11

3.2离心泵一般拆卸步骤………………………………………………………………11

3.3离心泵的拆卸顺序…………………………………………………………………12

3.4离心泵泵拆卸注意的事项…………………………………………………………12

3.5离心泵的装配………………………………………………………………………12

4常见故障原因分析及处理 …………………………………………………………13

4.1离心泵启动负荷……………………………………………………………………13

4.2泵不排液 ……………………………………………………………………………13

4.3泵排液后中断 ………………………………………………………………………13

4.4流量不足 ……………………………………………………………………………13

4.5扬程不够 ……………………………………………………………………………14

4.6运行中功耗大 ………………………………………………………………………14

4.7泵振动或异常声响 …………………………………………………………………14

4.8轴承发热 ……………………………………………………………………………15

4.9轴封发热……………………………………………………………………………15

4.10转子窜动大…………………………………………………………………………15

4.11 发生水击 …………………………………………………………………………15

4.12机械密封的损坏……………………………………………………………………18

4.13故障预防措施 ………………………………………………………………………18

小结…………………………………………………………………………………………19

参考文献……………………………………………………………………………………20

致谢…………………………………………………………………………………………21

1离心泵概论

1.1离心泵的基本构造  

 离心泵的基本构造是由六部分组成的分别是叶轮，泵体，泵轴，轴承，密封环，填料函。

图1.1离心泵

（1）叶轮是离心泵的核心部分，它转速高出力大，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。

叶轮上的外表面要求光滑，以减少水流的摩擦损失。

（2）泵体也称泵壳，它是水泵的主体。

起到支撑固定作用，并与安装轴承的托架相连接。

（3）泵轴的作用是借联轴器和电动机相连接，将电动机的转距传给叶轮，所以它是传递机械能的主要部件。

（4）轴承是套在泵轴上支撑泵轴的构件，有滚动轴承和滑动轴承两种。

滚动轴承使用牛油作为润滑剂加油要适当一般为2/3～3/4的体积太多会发热，太少又有响声并发热！

滑动轴承使用的是透明油作润滑剂的,加油到油位线。

太多油要沿泵轴渗出并且漂贱，太少轴承又要过热烧坏造成事故！

在水泵运行过程中轴承的温度最高在85度一般运行在60度左右，如果高了就要查找原因（是否有杂质，油质是否发黑，是否进水）并及时处理！

（5）密封环又称减漏环。

叶轮进口与泵壳间的间隙过大会造成泵高压区的水经此间隙流向低压区，影响泵的出水量，效率降低！

间隙过小会造成叶轮与泵壳摩擦产生磨损。

为了增加回流阻力减少漏，延缓叶轮和泵壳的所使用寿命，在泵壳缘和叶轮外援结合处装有密封环，密封的间隙保持在0.25～1.10mm之间为宜。

（6）填料函主要由填料，水封环，填料筒，填料压盖，水封管组成。

填料函的作用主要是为了封闭泵壳与泵轴之间的空隙，不让泵的水流不流到外面来也不让外面的空气进入到泵。

始终保持水泵的真空！

当泵轴与填料摩擦产生热量就要靠水封管住水到水封圈使填料冷却！

保持水泵的正常运行。

所以在水泵的运行巡回检查过程中对填料函的检查是特别要注意！

在运行600个小时左右就要对填料进行更换。

1.2离心泵的过流部件

 离心泵的过流部件有：

吸入室，叶轮，压出室三个部分。

叶轮室是泵的核心，也是流部件的核心。

泵通过叶轮对液体的作功，使其能量增加。

叶轮按液体流出的方向分为三类：

（1）径流式叶轮（离心式叶轮）液体是沿着与轴线垂直的方向流出叶轮。

（2）斜流式叶轮（混流式叶轮）液体是沿着轴线倾斜的方向流出叶轮。

（3）轴流式叶轮液体流动的方向与轴线平行的。

叶轮按吸入的方式分为二类：

（1）单吸叶轮（即叶轮从一侧吸入液体）。

（2）双吸叶轮（即叶轮从两侧吸入液体）。

 叶轮按盖板形式分为三类：

（1）封闭式叶轮。

（2）敞开式叶轮。

（3）半开式叶轮。

其中封闭式叶轮应用很广泛，前述的单吸叶轮双吸叶轮均属于这种形式。

1.3离心泵的工作原理

离心泵的工作原理是：

离心泵所以能把水送出去是由于离心力的作用。

水泵在工作前，泵体和进水管必须罐满水行成真空状态，当叶轮快速转动时，叶片促使水很快旋转，旋转着的水在离心力的作用下从叶轮中飞去，泵的水被抛出后，叶轮的中心部分形成真空区域。

水原的水在大气压力（或水压）的作用下通过管网压到了进水管。

这样循环不已，就可以实现连续抽水。

水很快旋转，旋转着的水在离心力的作用下从叶轮中飞去，泵的水被抛出后，叶轮的中心部分形成真空区域。

（1）叶轮被泵轴带动旋转，对位于叶片间的流体做功，流体受离心力的作用，由叶轮中心被抛向外围当流体到达叶轮外周时，流速非常高

（2）泵壳汇集从各叶片间被抛出的液体，这些液体在壳顺着蜗壳形通道逐渐扩大的方向流动，使流体的动能转化为静压能，减小能量损失所以泵壳的作用不仅在于汇集液体，它更是一个能量转换装置

（3）液体吸上原理：

依靠叶轮高速旋转，迫使叶轮中心的液体以很高的速度被抛开，从而在叶轮中心形成低压，低位槽中的液体因此被源源不断地吸上

气缚现象：

如果在启动前壳充满的是气体，则启动后叶轮中心气体被抛时不能在该处形成足够大的真空度，这样槽液体便不能被吸上这一现象称为气缚（通过第一章的一个例题加以类比说明）

为防止气缚现象的发生，启动前要用外来的液体将泵壳空间灌满这一步操作称为灌泵为防止灌渗透泵壳的液体因重力流渗透低位槽，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液面，则启动时无需灌泵

（4）叶轮外周安装导轮，使泵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此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渗透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此起泵效率的降低

（6）轴封装置保证正常、高效运转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

1.4离心泵的性能曲线

水泵的性能参数如流量Q扬程H轴功率N转速n效率η之间存在的一定的关系。

他们之间的量值变化关系用曲线来表示，这种曲线就称为水泵的性能曲线。

    水泵的性能参数之间的相互变化关系及相互制约性：

首先以该水泵的额顶转速为先决条件的。

图1.3水泵的性能曲线

水泵性能曲线主要有三条曲线：

流量—扬程曲线，流量—功率曲线，流量—效率曲线。

 A、流量—扬程特性曲线

它是离心泵的基本的性能曲线。

比转速小于80的离心泵具有上升和下降的特点（既中间凸起，两边下弯），称驼峰性能曲线。

比转速在80～150之间的离心泵具有平坦的性能曲线。

比转数在150以上的离心泵具有陡降性能曲线。

一般的说，当流量小时，扬程就高，随着流量的增加扬程就逐渐下降。

 B、流量—功率曲线

 轴功率是随着流量而增加的，当流量Q=0时，相应的轴功率并不等于零，而为一定值（约正常运行的60%左右）。

这个功率主要消耗于机械损失上。

此时水泵里是充满水的，如果长时间的运行，会导致泵温度不断升高，泵壳，轴承会发热，严重时可能使泵体热力变形，我们称为“闷水头”，此时扬程为最大值，当出水阀逐渐打开时，流量就会逐渐增加，轴功率亦缓慢的增加。

C、流量—效率曲线

它的曲线象山头形状，当流量为零时，效率也等于零，随着流量的增大，效率也逐渐的增加，但增加到一定数值之后效率就下降了，效率有一个最高值，在最高效率点附近，效率都比较高，这个区域称为高效率区。

2离心泵的应用

离心泵是各种水力机械中应用最广泛的一种，是和我们日常生活和生产活动联系最紧密的一种机械。

2.1离心泵在给水排水及农业工程中的应用

水是生命之源，是人类赖以生存及工农业生产的重要基础物质。

以水为基础的给水排水工程、农业工程是国民经济建设的基础，每个国家都非常重视。

（1）水泵站与水泵

在给水排水工程中，泵从水源取水，抽送至水厂，净化后的清水由送水泵输送到城市管网中去；对于城市的生活污水和工业废水，经排水管渠系统汇集后，也必须由排水泵将污水抽送到污水处理厂，经处理后的污水再由另外排水泵（或用重力自流）排放入江河湖海中去，或者排入农田作为灌溉之用。

在污水处理厂，往往从沉淀池把新鲜污泥抽送到污泥消化池、从沉沙池中排除沉渣、从二次沉淀池中提送活性污泥等，都要用各种不同类型的泵来保证。

在给水排水中用得最多的泵是大流量的离心泵。

（2）其它类型泵

在给水排水工程中，除了用到常规的离心泵外，在地势较低的场合排水，以及在干旱地区的地下水供给等工程中，还用到一些特殊的离心泵。

①深井离心泵

图2.1深井离心泵

深井泵多用于埋深大于20m的井水中提水。

这种泵的驱动电动机或其它动机机械都装在地面上，因此需经很长的传动轴带动井下的叶轮旋转，将井水提上来。

这类泵实际上是一种立式单吸分段式多式离心泵。

深井泵的井径一般在100~500mm围，流量一般为8~900m/h扬程一般为10~150m。

其特点是叶轮均为多级，少者两级，多采用半开式。

选用时，井径比泵型号中之数大50mm为好；使用时，叶轮均浸没水中，无需引水。

泵开车前，需加橡胶轴衬润滑水。

对井水水位变化由较大的适应性。

深井泵用料多，价格贵，拆卸困难，对井的质量要求较高。

②