泵基本知識培訓(xùn)

1、1 / 10泵基本知識培訓(xùn)泵基本知識培訓(xùn)一、泵的定義：泵是一種用于輸送液體及使液體增壓的機(jī)械，它把輸入的原動機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為輸送液體的能量。二、泵的分類按工作原理分1、葉片式泵：葉片式泵是依靠泵內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)的葉輪及轉(zhuǎn)能裝置來提高液體壓力。常見的葉片式泵有離心泵（如下圖） 、混流泵、軸流泵、旋渦泵等。2、容積式泵 ：依靠泵內(nèi)工作容積作周期性變化來提高液體的壓力。常見的有往復(fù)泵、螺桿泵、齒輪泵、轉(zhuǎn)子泵等。泵殼從動齒輪主動齒輪進(jìn)油口出油口2 / 10圖三單螺桿泵結(jié)構(gòu)示意圖1-排出端； 2-螺桿（轉(zhuǎn)子） ； 3-襯套（定子） ； 4-萬向聯(lián)軸器； 5-萬向軸； 6-泵體；7-密封圈； 8-軸承箱； 9-

2、傳動軸3、其他類型泵：依靠流體的靜壓能或動能來輸送液體。如噴射泵。三、離心泵離心泵是一種通過導(dǎo)管進(jìn)行液體輸送的水力機(jī)械。它是依靠葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)使葉輪中的液體產(chǎn)生離心力的作用而進(jìn)行液體輸送的，所以稱為離心泵。離心泵是一種最常用的液體輸送設(shè)備。特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，流量均勻，可用耐腐蝕材料制造，且易于調(diào)節(jié)和自控，因而在化工生產(chǎn)中占有特殊的地位。估計(jì)在化工用泵中，約 8090%為離心泵。 1、離心泵的工作原理離心泵主要依靠葉輪的高速旋轉(zhuǎn)使液體獲得動能，并通過轉(zhuǎn)能裝置將動能轉(zhuǎn)化為壓力能。隨著離心泵葉輪的旋轉(zhuǎn)，充滿于泵殼內(nèi)葉輪和葉片間的液體也跟著旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用下，液體從葉輪的中心甩向葉輪的外緣。在此過程中，

3、液體獲得能量，此時(shí)液體具有較低的靜壓能和較高的動能。當(dāng)液體離開葉輪進(jìn)入泵殼后，壓力能進(jìn)一步提高，最后從排出管排出，當(dāng)葉輪中的液體全被甩出后，葉輪中心處就形成了低壓區(qū)，泵的吸入管路一端與葉輪中心處相通，別一端則浸在所輸送的液體內(nèi)，當(dāng)液面上的壓強(qiáng)較葉輪中心處的壓強(qiáng)大時(shí)，形成泵內(nèi)與泵外的壓差。在此壓差作用下，液體經(jīng)吸入后進(jìn)入泵內(nèi)，填補(bǔ)了被排出的的液體的位置，由于葉輪不斷旋轉(zhuǎn)，液體也就連續(xù)不斷地被吸入和排出。 （如圖四）3 / 102、離心泵的主要部件主要部件有葉輪、泵殼和軸封裝置a.葉輪葉輪的作用是將原動機(jī)的機(jī)械能直接傳給液體，以增加液體的靜壓能和動能(主要增加靜壓能)。葉輪一般有 612 片后彎葉

4、片，葉輪有開式、半閉式和閉式三種，如圖22 所示開式葉輪在葉片兩側(cè)無蓋板，制造簡單、清洗方便，適用于輸送含有較大量懸浮物的物料，效率較低，輸送的液體壓力不高；半閉式葉輪在吸入口一側(cè)無蓋板，而在另一側(cè)有蓋板，適用于輸送易沉淀或含有顆粒的物料，效率也較低；閉式葉輪在葉輪在葉片兩側(cè)有前后蓋板，效率高，適用于輸送不含雜質(zhì)的清潔液體。一般的離心泵葉輪多為此類。葉輪有單吸和雙吸兩種吸液方式。4 / 10b. 泵殼作用是將葉輪封閉在一定的空間，以便由葉輪的作用吸入和壓出液體。泵殼多做成蝸殼形，故又稱蝸殼。由于流道截面積逐漸擴(kuò)大，故從葉輪四周甩出的高速液體逐漸降低流速，使部分動能有效地轉(zhuǎn)換為靜壓能。泵殼不僅匯

5、集由葉輪甩出的液體，同時(shí)又是一個能量轉(zhuǎn)換裝置。c. 軸封裝置作用是防止泵殼內(nèi)液體沿軸漏出或外界空氣漏入泵殼內(nèi)。常用軸封裝置有填料密封和機(jī)械密封兩種。5 / 10d.泵軸：位于葉輪中心且與葉輪所在平面垂直的一根軸。它由電機(jī)帶動旋轉(zhuǎn)，以帶動葉輪旋轉(zhuǎn)。3、離心泵的主要性能參數(shù)和特性曲線（1）主要性能參數(shù)a.流量（Q）流量是泵在單位時(shí)間內(nèi)輸送出去的液體量（體積或質(zhì)量） 。體積流量用 Q 表示，單位是：m3/s，m3/h，l/s 等。質(zhì)量流量用 Qm 表示，單位是：t/h，kg/s 等。b.揚(yáng)程（H）揚(yáng)程是泵所抽送的單位重量液體從泵進(jìn)口處（泵進(jìn)口法蘭）到泵出口處（泵出口法蘭）能量的增值。也就是一牛頓液體

6、通過泵獲得的有效能量。其單位是 Nm/N=m，即泵抽送液體的液柱高度，習(xí)慣簡稱為米。H（P2P1）/gC.效率（）：反映泵對外加能量的利用率。6 / 10=Ne/N軸Ne=W秒W=W秒Hg=QHg軸功率：電動機(jī)傳給泵軸的功率 N軸。N軸=Ne/d.汽蝕余量:是指在泵吸入口處單位重量液體所具有的超過汽化壓力的富余能量。單位用米標(biāo)注，用（NPSH）r。吸程即為必需汽蝕余量 h：即泵允許吸液體的真空度，亦即泵允許的安裝高度，單位用米。吸程=標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（10.33 米）-汽蝕余量-安全量（0.5 米）標(biāo)準(zhǔn)大氣壓能壓管路真空高度 10.33 米。(2)離心泵的幾條重要的性能曲線水泵的性能參數(shù)如流量、揚(yáng)程

7、、軸功率、轉(zhuǎn)速和效率 之間存在的一定的關(guān)系。他們之間的量值變化關(guān)系用曲線來表示，這種曲線就稱為水泵的性能曲線。水泵的性能參數(shù)之間的相互變化關(guān)系及相互制約性：首先以該水泵的額頂轉(zhuǎn)速為先決條件。水泵性能曲線主要有三條曲線：流量揚(yáng)程曲線，流量功率曲線，流量效率曲線。a.流量揚(yáng)程特性曲線（Q - H ）離心泵的基本的性能曲線。比轉(zhuǎn)速小于 80 的離心泵具有上升和下降的特點(diǎn)（既離心泵的特性曲線圖中間凸起，兩邊下彎） ，稱駝峰性能曲線。比轉(zhuǎn)速在 80150 的離心泵具有平坦的性能曲線。比轉(zhuǎn)速在 150 以上的離心泵具有陡降性能曲線。一般，當(dāng)流量小時(shí)，揚(yáng)程就高，隨著流量的增加揚(yáng)程就逐漸下降。從曲線中我們可以

8、看到當(dāng)離心泵啟動時(shí)，泵的出口我們可以看到當(dāng)離心泵啟動時(shí)，泵的出口管路內(nèi)還沒介質(zhì)，因此還不存在管路阻力和提升高度阻力，在泵啟動后，泵揚(yáng)程很低，管路內(nèi)還沒介質(zhì)，因此還不存在管路阻力和提升高度阻力，在泵啟動后，泵揚(yáng)程很低，流量很大，此時(shí)泵電機(jī)（軸功率）輸出很大（據(jù)泵性能曲線）流量很大，此時(shí)泵電機(jī)（軸功率）輸出很大（據(jù)泵性能曲線） ，很容易超載，就會使泵，很容易超載，就會使泵的電機(jī)及線路損壞，因此啟動時(shí)要關(guān)閉出口閥，才能使泵正常運(yùn)行。的電機(jī)及線路損壞，因此啟動時(shí)要關(guān)閉出口閥，才能使泵正常運(yùn)行。b.流量功率曲線（ Q N）軸功率是隨著流量而增加的，當(dāng)流量 Q=0 時(shí)，相應(yīng)的軸功率并不等于零，而為一定值（

9、約正常運(yùn)行的 60） 。這個功率主要消耗于機(jī)械損失上。此時(shí)水泵里是充滿水的，如果長時(shí)間的運(yùn)行，會導(dǎo)致泵內(nèi)溫度不斷升高，泵殼、軸承會發(fā)熱，嚴(yán)重時(shí)可能使泵體熱力變形，我們稱為“悶水頭” ，此時(shí)揚(yáng)程為最大值，當(dāng)出水閥逐漸打開時(shí)，流量就會逐漸增加，軸功率亦緩慢的增加。c.流量效率曲線（ Q-N ）它的曲線為山頭形狀，當(dāng)流量為零時(shí)，效率也等于零，隨著流量的增大，效率也逐漸的增加，但增加到一定數(shù)值之后效率就下降了，效率有一個最高值，在最高效率點(diǎn)附近，效率都比較高，這個區(qū)域稱為高效率區(qū)。4、離心泵的類型與選擇QNQHQNHQ7 / 10（一）離心泵的類型由于化工生產(chǎn)中被輸送液體的性質(zhì)、壓強(qiáng)、流量等差異很大,

10、為了適應(yīng)各種不同要求,離心泵的類型也是多種多樣的。按液體的性質(zhì)可分為水泵、耐腐蝕泵、油泵、雜質(zhì)泵等;按葉輪吸入方式可分為單吸泵與雙吸泵;按葉輪數(shù)目又可分為單級泵與多級泵。各種類型的離心泵按照其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)各自成為一個系列,并以一個或幾個漢語拼音字母作為系列代號,在每一系列中,由于有各種不同的規(guī)格,因而附以不同的字母和數(shù)字來區(qū)別?，F(xiàn)對化工廠中常用離心泵類型作簡要說明。(1) 水泵 (B 型、D 型、Sh 型) 凡是輸送清水以及物理、化學(xué)性質(zhì)類似于水的清潔液體,都可以用水泵。型水泵為單級單吸懸臂式離心水泵的代號，應(yīng)用最為廣泛，其結(jié)構(gòu)如圖 242 所示。泵體和泵蓋都是用鑄鐵制成,全系列揚(yáng)程范圍為 898

11、m，流量范圍為 4.5360m3/h。若所要求的壓頭較高而流量并不太大時(shí),可采用多級泵,如圖 225 所示,在一根軸上串聯(lián)多個葉輪,從一個葉輪流出的液體通過泵殼內(nèi)的導(dǎo)輪,引導(dǎo)液體改變流向,同時(shí)將一部分動能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能,然后進(jìn)入下一個葉輪入口,液體從幾個葉輪中多次接受能量,故可達(dá)到較高的壓頭。國產(chǎn)的多級泵系列代號為,稱為型離心泵,一般自 2 級到 9 級,最多可到 12 級,全系列揚(yáng)程范圍為 14351m,流量范圍為.m3/h。若輸送液體的流量較大而所需的壓頭并不高時(shí),則可采用雙吸泵。雙吸泵的葉輪有兩個入口,如圖 226 所示。由于雙吸泵葉輪的厚度與直徑之比加大,且有兩個吸入口,故輸液量較大。我

12、國生產(chǎn)的雙級離心泵系列代號為 Sh,全系列揚(yáng)程范圍為 9140m,流量范圍為12012500m3/h。(2) 耐腐蝕泵(F 型) 當(dāng)輸送酸、堿等腐蝕性液體時(shí)應(yīng)采用耐腐蝕泵,其主要特點(diǎn)是和液體接觸的部件用耐腐蝕材料制成。各種材料制造的耐腐蝕泵在結(jié)構(gòu)上基本相同,因此都用F 作為耐腐蝕泵的系列代號。在 F 后面再加一個字母表示材料代號,以作區(qū)別。我國生產(chǎn)的F 型泵采用了許多種材料制造,例如:灰口鑄鐵��材料代號為 H,用于輸送濃硫酸; 高硅鑄鐵�� 材料代號為 G,用于輸送壓強(qiáng)不高的硫酸或以硫酸為主的混酸;鉻鎳合金鋼�&#

13、0;材料代號為 B,用于常溫輸送低濃度的硝酸、氧化性酸液、堿液和其它弱腐蝕性液體; 鉻鎳鉬鈦合金鋼��材料代號為 M,最適用于硝酸及常溫的高濃度硝酸; 聚三氟氯乙烯塑料��材料代號為 S,適用于 90以下的硫酸、硝酸、鹽酸和堿液。 耐腐蝕泵的另一個特點(diǎn)是密封要求高。由于填料本身被腐蝕的問題也難徹底解決,所以 F 型泵根據(jù)需要采用機(jī)械密封裝置。F 型泵全系列的揚(yáng)程范圍為 15105m,流量范圍為 2400m3/h。(3) 油泵(Y 型) 輸送石油產(chǎn)品的泵稱為油泵。油品的特點(diǎn)是易燃、易爆,因此對油泵的一個重要要求是密封完善。當(dāng)輸送 200以上

14、的熱油時(shí),還要求對軸封裝置和軸承等進(jìn)行完善的冷卻,故這些部件常裝有冷卻水夾套。 國產(chǎn)的油泵系列代號為 Y,有單吸和雙吸、單級和多級(26 級),全系列揚(yáng)程范圍為 60603m,流量范圍為 625500m3/h。(4) 雜質(zhì)泵(P 型) 輸送懸浮液及稠厚的漿液等常用雜質(zhì)泵。系列代號為 P,又細(xì)分為污水泵 PW、砂泵 PS、泥漿泵 PN 等。對這類泵的要求是:不易被雜質(zhì)堵塞、耐磨、容易拆洗。所以它的特點(diǎn)是葉輪流道寬,葉片數(shù)目少,常采用半閉式或開式葉輪。有些泵殼內(nèi)襯以耐磨的鑄鋼護(hù)板。 在泵的產(chǎn)品目錄或樣本中,泵的型號是由字母和數(shù)字組合而成,以代表泵的類型、規(guī)格等,現(xiàn)舉例說明。8B29A:其中8-泵吸

15、入口直徑, in英寸,即 825200mm;B-單級單吸懸臂式離心水泵;29-泵的揚(yáng)程, m;A-該型號泵的葉輪直徑比基本型號 8B29 的小一級,即基本型號葉輪第一次切削。40FM126:其中 40-泵吸入口直徑, mm;8 / 10F-懸臂式耐腐蝕離心泵;M-與液體接觸部件材料代號(M 表示鉻鎳鉬鈦合金鋼);1-軸封型式代號(1 表示單端面密封)。100Y1202:其中 100-泵吸入口直徑, mm; Y-單吸離心油泵;120-泵的單級揚(yáng)程, m;2-葉輪級數(shù)。為了選用方便,泵的生產(chǎn)部門有時(shí)還對同一類型的泵繪制系列特性曲線,即將同一類型的各種型號泵與較高效率范圍相對應(yīng)的一段 H-Q 曲線繪

16、在一個總圖上。圖 2-27 就是 B 型水泵系列特性曲線圖。把同一類型的各型號泵與較高效率范圍相對 應(yīng)的一段 HQ 曲線,繪在一個總圖上。圖中扇形面的上方弧形線代表基本型號,下方弧形線代表葉輪直徑比基本型號小一級的型號 A。若扇形面有三條弧形線,則中間弧形線代表型號 A,下方弧形線代表葉輪直徑比基本型號再小一級的型號 B。圖中的符號與數(shù)字見圖內(nèi)說明。（二）離心泵的選擇（1）根據(jù)被輸送液體的性質(zhì)確定泵的類型（2）確定輸送系統(tǒng)的流量和所需壓頭。流量由生產(chǎn)任務(wù)來定，所需壓頭由管路的特性方程來定。（3）根據(jù)所需流量和壓頭確定泵的型號查性能表或特性曲線，要求流量和壓頭與管路所需相適應(yīng)。若生產(chǎn)中流量有變動

17、，以最大流量為準(zhǔn)來查找，H 也應(yīng)以最大流量對應(yīng)值查找。若 H 和 Q 與所需要不符，則應(yīng)在鄰近型號中找 H 和 Q 都稍大一點(diǎn)的。若幾個型號都滿足，應(yīng)選一個在操作條件下效率最好的為保險(xiǎn)，所選泵可以稍大；但若太大，工作點(diǎn)離最高效率點(diǎn)太遠(yuǎn)，則能量利用程度低。若被輸送液體的性質(zhì)與標(biāo)準(zhǔn)流體相差較大，則應(yīng)對所選泵的特性曲線和參數(shù)進(jìn)行校正，看是否能滿足要求5、 氣縛與氣蝕當(dāng)泵殼內(nèi)存有空氣，因空氣的密度比液體的密度小得多而產(chǎn)生較小的離心力。從而，貯槽液面上方與泵吸入口處之壓力差不足以將貯槽內(nèi)液體壓入泵內(nèi)，即離心泵無自吸能力，使離心泵不能輸送液體，此種現(xiàn)象稱為“氣縛現(xiàn)象”。泵在在葉輪入口轉(zhuǎn)彎處存在一個壓強(qiáng)最低

18、點(diǎn)，當(dāng)此處壓力降低到當(dāng)時(shí)溫度的飽和氣壓時(shí)，液體就開始汽化，大量氣泡從液體中逸出。當(dāng)氣泡隨液體流至泵的高壓區(qū)時(shí)，在外壓的作用下，氣泡驟然凝縮為液體。這時(shí)氣泡周圍的液體，即以極高的速度沖向這原來時(shí)氣泡的空間，并產(chǎn)生很大的水力沖擊，此種現(xiàn)象稱為“氣蝕現(xiàn)象” 。離心泵在汽蝕狀態(tài)下工作時(shí)：泵體振動并發(fā)出噪音；壓頭、流量在幅度下降，嚴(yán)重時(shí)不能輸送液體；時(shí)間長久，在水錘沖擊和液體中微量溶解氧對金屬化學(xué)腐蝕的雙重作用下，葉片表面出現(xiàn)斑痕和裂縫，甚至呈海綿狀逐漸脫落。9 / 106、操作步驟（1）試驗(yàn)電機(jī)轉(zhuǎn)向是否正確(與泵體上標(biāo)明的方向)，試驗(yàn)時(shí)間要短以免使泵內(nèi)部配件干磨損. （2）打開排氣閥使液體充滿整個泵體

19、，待滿后關(guān)閉排氣閥。 （3）檢查各部位是否正常。 （4）檢查油位（50）。 （5）高溫型應(yīng)先運(yùn)行預(yù)熱，升溫速度 50。C/小時(shí)，以保證各部受熱均勻。 起動： （1）關(guān)閉泵出口閥門。 （2）全開泵進(jìn)口閥門。 （3）起動電機(jī)，觀察泵運(yùn)行是否正確。 （4）調(diào)節(jié)出口閥開度以所需工況，如用戶在泵出口處裝有流量表或壓力表，應(yīng)通過調(diào)節(jié)出口閥門開度使泵在性能參數(shù)表所列的額定點(diǎn)上運(yùn)轉(zhuǎn)，如用戶在泵出口處沒有裝流量表或壓力表時(shí)，應(yīng)通過調(diào)節(jié)出口閥門開度；測量泵的電機(jī)電流，使電機(jī)在額定電流內(nèi)運(yùn)行，否則將造成泵超負(fù)荷運(yùn)行（即大電流運(yùn)行，至使電機(jī)燒壞）調(diào)正好的出口閥門開啟大與小和管路工況有關(guān)。 （5）檢查軸封泄漏情況，正常

20、時(shí)機(jī)械密封泄漏應(yīng)小于 3 滴/分。 （6）檢查電機(jī)，軸承處溫升80。C。 停機(jī)： （1）關(guān)閉出口管路閥門。 （2）停止電機(jī)。 （3）關(guān)閉進(jìn)出口閥門。 （4）如長期停車，應(yīng)將泵內(nèi)液體放盡。四、其他類型泵1、往復(fù)泵往復(fù)泵是一種容積式泵，它由兩個基本的部分組成，提高液體壓力的泵體部分和將原動機(jī)的能量轉(zhuǎn)變成活塞往復(fù)運(yùn)動的運(yùn)動機(jī)構(gòu)。作用原理及主要部件主要部件：泵缸、活塞、活塞桿、吸入閥、排出閥工作原理：活塞向右移動泵缸容積泵體壓力排出閥門關(guān)閥，吸入桿打開液體吸入活塞向左移動泵缸容積泵體壓力排出閥門打開，吸入桿關(guān)閉液體排出 往復(fù)泵特點(diǎn):(1)流量僅與泵本身的尺寸及活塞的往復(fù)次數(shù)有關(guān)，而與泵的揚(yáng)程無關(guān)。圖 8 往復(fù)泵結(jié)構(gòu)簡圖 1 泵缸 2 活塞 3 活塞桿 4 吸入閥 5 排出閥 10 / 10(2)壓頭與泵本身