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1、图8l是吸入罐液面低于泵中心线的情况，称为吸入头（HA）。炼油化工厂中更多的情况是是吸入罐液面高出泵中心线。由于液体的质量力，使叶轮入口存在一定压力，这种情况称为罐注头。此时液体的质量力驱使液体不断流进叶轮中心。二. 离心泵的分类根据结构和使用目的不同，离心泵可以有很多种类型，常见的有以下几种分类方法。按液体吸入叶轮的方式可分为单吸泵和双吸泵。单吸泵的叶轮只有一侧有吸入口，液体从叶轮一侧进入（图83）。双吸泵的叶轮两侧都有吸入口（图84）。双吸泵适用于排量较大的场合。按叶轮级数，可分为单级泵和多级泵。多级泵是在同一根泵轴上串联了两个以上叶轮。图85所示为一台两级单吸泵。级数增多时，泵的扬程提高

2、，可以达到的压力也随之提高。级数更多的泵体一般制成分段式，其结构特点是壳体分为吸入段、中段和压出段，各段之间用拉紧螺栓固紧（见图86）。按壳体剖分方式，可分为水平剖分式和分段式。图34所示的双吸泵属水平剖分式，壳体在通过泵轴中心线的水平面上分开。多级分段式的壳体是以与泵轴相垂直的平面剖分（见图8-6）。 图8 3单级单吸离心泵按输送介质，可以分为水泵、油泵、酸泵、碱泵等。图83、图84、图86都是水泵，图85是油泵。水泵的轴封一般采用填料密封，油泵则由于油类易挥发，同时泄漏后容易引起火灾，在密封上要求比较严格，通常采用密封效果比较好的机械密封（见图85）。图85油泵的进出口接管均垂直向上，这是

3、为了便于排出泵壳中的气体。油泵根据油品温度的高低，又分为冷油泵和热油泵，一般把输送油品温度在200以上的泵称热油泵。热油泵在结构上需考虑热膨胀问题，如中心支撑、支架冷却、底座中央常装有滑动导块。此外热油泵对材料的要求更高，如冷油泵壳体可用铸铁，热油泵泵体要用铸钢。图87所示是一台分段式多级高压热油泵，其结构上的显著特点是有双层壳体，以保证使用的安全，图中轴封为早期结构填料密封，现均已改用机械密封结构。三. 离心泵的型号现将石油化工厂使用最多的水泵、油泵、耐腐蚀泵及近年来引进的流程泵型号介绍如下；图8 4 双吸式离心泵国产泵的型号大部分按汉语拼音等编制，型号通常分首、中、尾三部分。首部是数字，表

4、示泵的主要尺寸（一般为泵的吸入口直径，以mm或英寸为单位）；中部是汉语拼音字母，表示泵的特征或型式；尾部的数字表示该泵的性能参数，旧产品中该数字代表泵的比转数nl除以10的整数值，新产品中代表该泵的单级扬程（m）。有时尾部数字后面还带有英文字母A、B、C等，它表示泵中装着外径切割过叶轮。多级泵尾部由两个数字相乘表示，其中乘号前的数字代表泵的单及扬程m，乘号后的数字表示泵的级数。例如：图8 5 双级悬臂Y型油泵图8 6 多级离心水泵图8 7 分段式多级高压离心热油泵Y型油泵的材料分为I、三类，根据介质温度和腐蚀性来确定主要零部件的材料，见表8-1。表8- 1 Y型油泵主要零件的材料随着工业的发展

5、和技术有进步，泵的系列也在不断地补充和更新。例如JS型清水泵是靠近国际标准的高效节能泵，是BA型和B型的替代产品。同时还引进了一些较先进的流程泵以便逐步替代一些效率较低的泵。这些泵的型号大都以泵的形式、进出口直径及叶轮直径表示，根据工作介质和使用要求及泵系列来源的不同，离心泵的型号很多，这里不一一列举，具体型号与泵性能应查阅产品样本及产品说明书。在泵型号中出现了扬程一词，扬程是离心泵的主要性能参数，它是离心泵抽送的单位质量液体从泵中获得的能量，单位是Jkg，而生产中和样本上经常用米（m）来表示，其两种单位的关系为：“m”“（J/kg）g”，g9.8ms2。四. 离心泵的主要部件1. 叶轮叶轮是

6、离心泵中唯一的能量传递元件。叶轮和轴以及固定于轴上的所有零件统称为转子。当原动机带动泵轴旋转时，固定于轴上的叶轮也随之旋转，通过叶片把原动机的能量传给液体，使液体提高压力。通过泵后液体压力的升高值P（Pa），与扬程H（Jkg）和液体的密度（kgm3）有关，即PH（MPa）。叶轮通常由轮盘、叶片和轮盖三部分组成。根据三者的组合情况可有闭式、半开式、开式及双吸叶轮等结构，如图88所示。叶轮多数情况下用铸造或精密铸造法整体制成。当流道很窄不易铸造时，可采用在轮盘上铣出叶片后与轮盖焊接或铆接的结构。叶片有前弯叶片、径向叶片和后弯叶片之分，如图89所示。离心泵中大都采用后弯形叶片，即叶片弯曲方向与叶轮转

7、动方向相反。图8 8 离心泵叶轮型式图8 9 不同叶片弯曲型式的叶轮2. 吸入室吸入室位于叶轮入口之前，其作用是将吸入管中液体以最小的能量损失导入叶轮。吸入室一般有三种形式，如图810所示。锥形吸入室用于小型单级悬臂式离心泵中。螺旋形吸入室目前多用于悬臂式离心油泵和剖分式多级蜗壳泵中。环形吸入室常用于多级分段式离心泵中。3. 泵体泵体主要是压液室，压液室的作用是收集液体和转换能量，即把从叶轮排出的液体收集起来导向排出管，同时降低液体的速度，使动能转化为压力能。压液室是指叶轮出口到泵出口法兰（对分段式多级泵是到下一级叶轮入口）的过流部分，常见的有蜗壳和导叶（也称导轮）两种型式。蜗壳因流道做成螺旋

8、形而得名，如图811所示。液体沿螺旋线流动，随着流道截面的增加而降低速度。螺壳后有一扩压段，在该段主要起降速扩压作用。对分段式多级泵，为了使结构简单紧凑，每级叶轮和下一级叶轮之间的能量转换采用导叶（导轮）结构，导叶有径向导叶和流道式导叶两种，如图812所示。径向导叶流动性能稍差，流道式导叶流动性能较好，但制造困难。离心油泵与一般分段多级泵多用径向式导叶，而分段多级高压热油泵则用流道式导叶。图8 10 吸入室型式图8 11 蜗壳图图8 12 导叶图4. 轴向力平衡装置离心泵运转时，转子受到一个与轴心线平行的轴向力，其产生原因可作如下解释：液体流经叶轮后压力升高，因此在叶轮前后两侧压力的分布不同，

9、如图8-13所示。在轮盖侧r1范围内的压力为p1，轮盘侧r2范围内为p2且呈抛物线分布。显然轮盖侧压力低，轮盘侧压力高，这就是产生轴向力的主要原因。轴向力一般自叶轮背面指向叶轮入口。图8 13 叶轮两侧压力分布由于轴向力相当大（特别是叶轮的级数较多时），除个别单级小型水泵利用滚动轴承承受轴向力外，一般都需要采取平衡轴向力的措施。单级泵常用的平衡轴向力措施：1） 采用双吸叶轮。双吸叶轮两侧对称，轴向力相互抵消，这种叶轮一般用于流量较大的场合，如图84所示的泵。2） 开平衡孔或接平衡管。在叶轮轮盘上相当于吸入口直径范围内开若干平衡孔，使轮盘前后空间相通，液体从轮盘后经平衡孔流到进口，使叶轮两例压力

10、分布基本相同。这种结构的叶轮在叶轮背后与泵壳间增设密封环其直径与轮盖入口处的密封环的直径相同，如图814所示。图8 14 平衡孔和平衡管3） 平衡叶片。此法是在叶轮轮盘背面装有若干径向叶片，如图815所示。当叶轮旋转时，叶片推动叶轮与泵壳间的液体旋转，使叶轮背面靠叶轮中心部分的压力下降，使轴向力减小。此法还具有减小轴封负荷，防止固体颗粒进入轴封的作用。图8 15 平衡叶片多级泵常用的轴向平衡措施有以下几种：1） 叶轮对称布置。图8-5是叶轮对称布置的两级泵。叶轮对称布置一般用于叶轮数为偶数的水平剖分式多级蜗壳泵，如果级数为奇数时，第一级叶轮要做成双吸叶轮。图816为叶轮对称布置的几种形式。叶轮

11、对称布置的要求是轴封所受压力较小；级间泄漏量要小，即相邻级间的压差应尽量小；同时流道应尽量简单。2） 平衡鼓。如图817所示，在多级分段泵的未级叶轮后装一个圆柱形平衡鼓（也称图8 16 叶轮对称布置型式卸荷盘），平衡鼓左面的压力为末级叶轮出口压力p2，平衡鼓与泵壳有间隙密封，平衡鼓右面是平衡室、平衡室通过平衡管与泵入口连通，其压力为p0（稍高于一级人口压力）。因p2大于p0，故产生一个与轴向力方向相反的平衡力P平（r2-rm2）（p2-p0），使轴向力得到平衡。当轴向力发生变化时，平衡鼓不能调整平衡力，仍需安装止推轴承来承受残余的轴向力。图8 17 平衡鼓3） 自动平衡盘。在多级泵中，为适应轴

12、向力的变化，自动调整轴向力的平衡，采用图818所示的自动平衡盘装置。在此装置中末级叶轮后的压力为p，液体流过径向间隙b后压力下降为p，再经轴向间隙b0后的压力变为p0。p0是平衡盘后的压力，与泵入口连通，压力稍高于泵入口压力，基本不变化。通过径向间隙b和轴向间隙b0的泄漏量q相同。平衡盘前后压差（p-p0）与平衡盘工作面积的乘积是平衡力，其方向与轴向力方向相反。图8 18 自动平衡装置该装置自动平衡轴向力的原理与过程如下：当轴向力大于平衡力时，转子向左移动，轴向间隙b0变小，泄漏量q也随之变小，径向间隙b中流速下降，使流过径向间隙b的阻力损失变小，平衡盘前压力p上升，p-p0值变大，故平衡力上

13、升；当轴向力小于平衡力时，转子向右移动，轴向间隙b0增大，随之泄漏量q增大，在径向间隙b中液体流速加大，其阻力损失增大，使平衡盘前压力p下降，平衡盘前后压差p-p0变小，平衡力变小。因此，可简化归纳如下：轴向力平衡力 b0 q p （p-p0） 平衡力轴向力平衡力 b0 q p （p-p0） 平衡力在这种装置中，靠转子左右移动，不断调整平衡力大小，以达到轴向力与平衡力的平衡。平衡性能的好坏除正确设计平衡盘尺寸外，正确选取径向间隙b是一个重要问题一般取b0.20.4mm。当液体粘度大或含泥沙等杂质时，可适当加大径向间隙b，以免间隙过小致使液流不通畅造成平衡盘失效。4） 平衡盘与平衡鼓组合装置。这

14、种装置兼有平衡盘与平衡鼓的综合效果，多用于大容量分段式多级泵中，如图819所示。图8 19 平衡盘和平衡鼓组合装置5. 径向力平衡措施径向力的不平衡主要出现在蜗壳式泵中，通常认为液体从叶轮中均匀流出，并在蜗室中作等速运动，因此螺旋形蜗室是在一定的设计流量下配合一定的叶轮而设计的。蜗室基本保证叶轮周围液体作均匀的等速运动，此时叶轮周围压力大体上是均匀分布的叶轮与蜗室协调工作，不产生径向力。当流量发生变化在大于或小于设计流量下工作时，叶轮与涡室的协调性被破坏，在叶轮周围产生速度和压力的不均匀。当流量小于设计流量时，涡室压力从泵舌开始逐渐上升。在流量大于设计流量时，蜗室内压力从泵舌开始逐渐下降。离心泵并不能总在设计流量下工作，启动和停车时在零流量下工作，生产中产量的变化也直接影响泵的流量，因此径向力是不可避免的。径向力的合力使轴和轴