1、低比转数50Ns80中比转数80150高比转数150300按泵壳结构分蜗壳泵,它具有螺旋线形状的壳体,液体从叶轮甩出后,直接进入泵壳的螺旋形流道,再进入排出管线。透平泵,在叶轮外边具有固定的导轮,液体自叶轮中流出后,先经过导轮的导流和转能,再流入蜗壳中二次升压。但对于垂直接缝的分段式泵只有导轮没有蜗壳,只是一次升压。按叶轮进水方式分单吸式泵,叶轮只有一个进液口,液体在叶轮中流动情况较好,但叶轮两侧所受的压力不同。双吸式泵,叶轮两侧都有进液口,其流量约为单吸式泵的两倍,两面液流汇合时稍有冲击,但两面压力平衡。水平中开式泵,它是通过轴中心线的水平面上开有泵壳接合缝的泵。垂直分段式泵,这类泵的泵壳是
2、按叶轮级数联成一串,接缝与泵轴垂直,用螺栓紧固在一起。 2 离心泵的特点离心泵之所以在输油生产中得到广泛的应用,主要是由于与其它类型泵相比具有以下特点: 流量均匀,运行平稳、噪声小。 在大流量下,泵的尺寸并不大,结构简单、紧凑、重量轻。 调节方便,流量和压力可在很宽的范围内变化,只要改变出口阀开度就可调节流量和压力。 转速高,可以与电机、汽(燃气)轮机、柴油机直接联接。 操作方便可靠,易于实现自动控制,检修维护方便。 压力取决于叶轮的直径和转数,而且不会超过由这些参数所确定的一定值。 由于离心泵没有自吸能力,在一般情况下启泵前需灌泵。 当输送的液体粘度增加时,对泵的性能影响较大,这时泵的流量、
3、压力、吸入能力和效率都会下降。3 离心泵的工作原理在启动前,先将液体灌入泵内,将叶轮全部浸没,排出泵内气体。叶轮高速旋转,液体受叶轮的作用,高速回转而产生离心力,使液体由叶轮内向外甩出。经泵室排送管而输送出去。由于液体不断地由叶轮内向外甩出,于是在叶轮中心就出现了低压。这样吸入管的液体压力与叶轮中心的压力存在着压力差,在压力差的作用下,液体不断地被吸入叶轮,再经叶轮甩出而输送出去。4 离心泵的结构离心泵由吸入机构、导流机构、过流、密封、平衡、支承及辅助机构等部件组成。其中吸入机构和导流机构组成泵壳部分;过流部件的轴、叶轮、轴套以及其它大部分套装在轴上的零件组成了泵的转子部分,另外平衡轴向力的机
4、构和机械密封组件等也套装在轴上。 泵壳部分主要由泵壳、泵体口环、泵壳垫片、以联接部件、底座、出入口管。其壳体中铸有吸入室、吐出室的流道,并与出入口管线连接,泵壳的作用: 将液体均匀地导入叶轮,并收集从叶轮高速流出的液体,送入下一级叶轮或导向出口。(吸入导出) 实现能量的转换,变动能为压力能。(能量转换) 连接其他部件,并起支撑作用。(连接支撑) 转子部分转子是一组合部件,它由泵轴、叶轮、轴套、键、等组成,是产生离心力和能量的旋转主体。密封部件、平衡装置等也都套装在轴上,是离心泵的关键部分。 叶轮图41 单吸式叶轮 图4-2 双吸式叶轮1前盖板 2后盖板 3叶片 1吸入口 2轮盖4液槽5吸入口
5、6轮毂 7泵轴 3叶片 4轮毂 5轴孔叶轮是离心泵的主要部件,叶轮主要由轮盖、叶片、轮毂等组成。前后轮盖与叶片叶片之间形成流道,叶轮在轴的带动下旋转,产生离心力,液体由叶轮中心轴进入由外缘排出,完成液体的吸入与排出。叶轮的形式按进水方式可分为单吸和双吸两种。 转轴转轴的作用是传递原动机的动力及带动叶轮旋转,并支承轴上各零部件的重量。 轴套轴套套装在轴上,一般是圆柱形。轴套有两种:一种是装在叶轮与叶轮之间,主要起固定叶轮的作用;另一种是装在轴两头密封处,防止轴磨损,起保护轴的作用。轴与叶轮的装配方法有两种:一是悬臂式,把叶轮固定在轴的一端,并通过键或叶轮与轴的螺纹连接来传递扭矩。这种方式主要用于
6、小型泵。为使键在传递扭矩时不发生叶轮的轴向窜动,可在叶轮的一端用细牙反向螺母固定住。二是单梁式,其叶轮固定在轴的中间,主要用平键来传递扭矩。这种方式主要用于大型泵和多级泵。 密封部分 为保证泵正常运转,效率高,防止液体外流或外界空气进入泵体内,在叶轮与泵壳之间、轴与泵壳之间都设有密封装置。常用的密封装置有以下几种:图43 密封环形式图a平接式 b、c角接式 d单曲迷宫式 e、f双曲迷宫式 密封环(口环)用来防止液体从叶轮排出口通过叶轮和泵壳之间的间隙漏回吸入口,以提高容积效率;同时承受叶轮与泵壳接缝处可能产生的机械摩擦,摩损后只换密封环而不必更换叶轮和泵壳。密封环有的只装在叶轮上,有的只装在泵
7、壳上。也有的两边都有。密封环的形式很多,但基本上可分为四种:平接式、角接式、单曲迷宫式、双曲迷宫式。平接式密封环结构简单,也是最普通的一种形式。实际应用中多采用角接式。 填料密封图44 离心泵的填料密封结构图1一填料套 2一填料环 3一填料 4一填料压盖5一长扣双头螺栓 6一螺母填料密封是由填料套、填料环、填料、填料压盖、长扣双头螺栓和螺母等组成。它是由填料和轴的外表面紧密接触来实现密封的。在正常运行时,必须用压盖将填料压紧,才不至于使液体从泵轴处泄漏。但也不能压得太紧否则轴和填料的摩擦增加,严重时会发热,降低了泵的效率。见图44所示。 机械密封机械密封是由两个和轴垂直的相对运动的密封端面进行
8、密封的,所以也叫端面密封。端面密封是由动环、静环组成。静环固定在泵体上,静环密封圈阻止静环和压盖泄漏。动环和轴一起转动,动环密封圈阻止动环和轴之间的泄漏,它也和轴一起转动。动环和静环是由弹簧推力使二环紧密接触。动静环之间有一层很薄的油膜,这层油膜起到平衡压力和冷却端面的作用。见图4-2-5。图45 机械密封示意图1一静环 2一动环 3一传动销 4一弹簧 5一弹簧座6一紧固螺钉7一传动螺钉8一推环9一动环密封圈10一静环密封圈11一止转销 12一密封压盖 A一动环与静环接触端面B一静环与密封压盖之间 C一动环与旋转环之间;D一压盖与壳体 E一动环与静环机械密封有五个密封点,有四处静密封,一处动密
9、封。这四处的静密封是靠加密封胶圈来进行密封的。四处静密封:a.压盖与泵体之间;b. 静环与压盖之间;c. 动环与轴套之间;d. 轴套与泵轴之间。一处动密封,是动、静环之间的密封。动密封是靠弹簧的推力使动、静环的端面紧密地贴合来完成达到密封的目的。机械密封在工作时的状态:机械密封动环和静环这两个密封端面在泵运行时,一个是静止不动的,这个是固定在机械密封压盖上的静环,另一个是随泵轴一起转动的动环,两个密封环的密封面是若离若合地贴合在一起,达到了密封的目的。如果它们之间端面压力过高,两密封面贴合过紧,密封面发热甚至于烧毁。如压力过低密封面间隙加大,就会造成泄漏,所以要设计一个比较合理的端面比压,主要
10、取决于盘簧的弹性压力。两密封面之间要有一定的油膜,其作用是带走端面产生的热量,对两磨擦面起润滑作用。机械密封的冷却油冲洗管线就起到了这个作用。机械密封的特点:a. 机械密封的密封性能好,在输送有爆炸危险和有毒物质时能保证安全。b. 容积损失和机械损失小,相应地提高了效率。c. 安装面确定后,端面密封装置能自动调整,对操作与维护的要求不高。d. 外廓尺寸小,特别在高压下更为显著。e. 制造精度高,在轴振动时,会使工作情况恶化。 平衡部分 离心泵的轴向力泵在运转时,在其转子上产生一个方向与泵的轴心线相平行的轴向力。泵在工作之前,叶轮四周的液体压力都一样因而不产生轴向推力。当泵开始工作时,因压出室内
11、产生了压力,并且由于叶轮两侧在进出口存在压差,便产生了轴向力。轴向力是由于叶轮两侧压力不等所形成的,这个力称为轴向力。不平衡的轴向力可使转子产生串动,造成泵体口环和机械密封动静环磨损。a 轴向力的平衡平衡轴向力的方法很多,安装轴向力平衡装置,可消除轴向力。常用的有以下几种:单级泵可在叶轮上开平衡孔。多级泵的叶轮可对称安装。装平衡盘。采用双吸叶轮。采用平衡管进行平衡。b 轴向力对泵的正常运行的影响由于轴向力的作用,可以使叶轮产生位移,改变了叶轮和流道的同心度,使流量减少,扬程降低严重时叶轮和泵体发生摩擦,甚至发生设备事故。 离心泵的径向力由于蜗壳泵排出室流道不对称,当泵流量加大或减小时,引起叶轮
12、周围压水室内的液体流速和压力分布不均匀,便形成了作用在转子上的径向力。不平衡的径向力可使转子产生振动,甚至使口环或轴套处产生研磨。径向力的平衡方法是采用双涡室,即为双涡壳泵,使之压力分布均匀,平衡径向力。 轴承部分离心泵的轴承是支承转子的部件,同时承受径向和轴向载荷。可分为滑动轴承、滚动轴承。滚动轴承的结构是由外圈、内圈、滚动体和保持架组成。内、外圈上有滚道,当内、外圈相对运动时,滚动体(滚珠或滚柱)则沿着滚道滚动,而保持架把滚动体均匀隔开。滚动轴承,结构简单、摩擦系数小,可减少起动时的摩擦损失,并能保证泵轴晃动量最小,因而密封的径向间隙可小,从而减小漏失,提高容积效率。但滚动轴承的应用范围受
13、一定限制,当直径大于6575mm及转数大于3000rmin时不宜采用,因此时滚动轴承的滚珠和隔圈的圆周速度过大,使工作能力降低。图46 滚动轴承示意图l一外圈 2一内圈 3一滚动体 4一保持架剖分式滑动轴承,又称轴瓦。剖分式滑动轴承分为上、下两个部分,由螺栓,轴承盖,轴承座,上、下轴瓦组成。见图4-7所示。剖分式滑动轴承在轴瓦的表面应镶有轴衬,它可以起到承受压力和耐磨的作用。轴承座、轴承盖因为只起支撑轴瓦作用,可用灰铸铁制造。大载荷的滑动轴承用铸钢制造。为了便于润滑,在轴瓦表面开油孔或油沟。所用润滑油除保证润滑外,还可起到冷却、防锈、吸振等作用,离心泵为了承受径向负荷,通常采用带油环的滑动轴承
14、。图47 剖分式滑动轴承示意图 1一螺栓 2一轴承盖 3一轴承座 4一上轴瓦 5一下轴瓦 传动部分原动机与从动机的中间联接机构称为联轴器。它起着传递原动机的能量,缓冲轴向、径向的振动以及自动调整原动机与从动机的中心的作用。常用的联轴器有三种:刚性联轴器、弹性联轴器、液力联轴器(偶合器)。有的刚性联轴器是由两个半联轴器、隔离段、弹簧,螺栓等组成。当将隔离段拿掉,可以拆卸轴承箱及泵的机械密封,无需移动电机。第二节 离心泵的技术特性1 离心泵的工作参数 流量 泵的流量也称排量,是指泵在单位时间内排出液体的数量。可用容积流量和质量流量两种单位表示。容积流量计算公式: Q (m3/h)式中 Q 液体的体积流量 m3/hV 流体的体积 m3 t 时间 s
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