化工機械動設備第一部分離心泵及往復泵培訓課件教材

1、化工機械動設備培訓課件課件內容 一、流體設備定義、作用和分類 二、泵 1、離心泵 2、往復泵 三、壓縮機 1、離心式壓縮機 2、往復式壓縮機3一、流體設備定義、作用和分類 1、定義定義：為流體提供機械能的機械設備。 2、作用作用：將流體由總比能低處送到總比能 高處，或克服流體流動阻力。 3、分類：、分類：按輸送流體性質不同分類 1）泵：輸送液體的機械， 2）壓縮機或風機：輸送氣體的機械。二 、泵 1）、泵的定義 2）、泵的分類 3）、化工用泵的要求 1）、泵的定義：泵是一種水利轉換機械，從原動機得到能量的一小部分用于克服泵轉動時所克服的阻力，大部分能量傳給了液體，使液體具有一定的壓能和速度能。

2、 2）泵的分類 （1）按其工作原理和結構特點，主要可分為兩大類：按其工作原理和結構特點，主要可分為兩大類： 葉片泵：主要是各種離心泵離心泵，它是依靠工作葉輪高速旋轉把機械能傳給液體，使液體比能增加。 容積泵：依靠工作室容積間歇的變化，由往復運動或旋轉運動的活塞、或轉子擠壓液體，使液體比能增加（主要有往復泵往復泵，齒輪泵等）。8 （3）按用途可分為化工用泵、水泵。 3）化工用泵的要求）化工用泵的要求 ： （1）適應化工工藝要求運行可靠。）適應化工工藝要求運行可靠。 （2）耐腐蝕，耐磨損。）耐腐蝕，耐磨損。 （3）滿足無泄漏要求。）滿足無泄漏要求。 （4）耐高溫或耐低溫并能有效連續(xù)工作。）耐高溫或

3、耐低溫并能有效連續(xù)工作。 耐腐蝕泵耐腐蝕泵1、離心泵1）、離心泵的工作原理2）、離心泵的主要部件3）、離心泵的部件簡介4）、離心泵的密封部件5）、離心泵的平衡部分6）、離心泵主要參數(shù)11 泵殼、葉輪、泵軸、吸入管、 排出管、底閥、軸承、密封裝置2 2）離心泵離心泵主要部件主要部件123）離心泵部件簡介（1）泵殼 泵殼的作用將液體均勻地導入葉輪，并收集從葉輪高速流出的液體，送入下一級葉輪或導向出口；實現(xiàn)能量的轉換，變動能為壓力能。泵殼的形式 蝸形泵殼通過螺線形流道使液流平緩地降低流速，以使大部分動能轉為壓力能，同時起導向作用。 有導輪的分段泵殼用于分段式多級泵。液流通過靠近葉輪外緣的導輪改變流向

4、。13（1）泵殼14 葉輪是離心泵的做功零件，依靠它高速旋轉對液體做功而實現(xiàn)液體的輸送，是離心泵重要零件一。 葉輪一般由輪轂、葉片和蓋板三部分組成。葉輪的蓋板有前蓋板和后蓋板之分，葉輪口側的蓋板稱為前蓋板，另一側的蓋板稱為后蓋板。（2）葉輪15 按結構型式，葉輪可分為以下三種按結構型式，葉輪可分為以下三種。 閉式葉輪：葉輪的兩側均有蓋板， 蓋板間有46個葉片。16 半開式葉輪：這種葉輪只有后蓋板。17 開式葉輪：這種葉輪沒有蓋板。 18（3）泵軸 軸的作用是傳遞原動機的動力及帶動葉輪旋轉，并支承軸上各零部件的重量。 泵軸屬階梯軸類零件，一般情況下為一整體。由于泵軸用于傳遞動力，且高速旋轉，在輸

5、送清水等無腐蝕性介質的泵中，一般用45#鋼制造，并且進行調質處理。在輸送鹽溶液等弱腐蝕性介質的泵中，泵軸材料用40Cr，且調質處理。在防腐蝕泵中，即輸送酸、堿等強腐蝕性介質的泵中，泵軸材質一般為1Crl8Ni9或1Crl8Ni9Ti等不銹鋼。19（4）軸套 軸套套裝在軸上，一般是圓柱形。軸套有兩種：一種是裝在葉輪與葉輪之間，主要起固定葉輪的作用；另一種是裝在軸兩頭密封處，軸套的作用是保護泵軸，使填料與泵軸的摩擦轉變?yōu)樘盍吓c軸套的摩擦，軸套表面一般也可以進行滲碳、滲氮、鍍鉻、噴涂等處理方法，降低摩擦系數(shù)，提高使用壽命。（5）軸承 離心泵中，為了承受徑向負荷，通常采用帶油環(huán)的滑動軸承或滾珠和滾柱軸

6、承。有時為了承受軸向推力，也采用軸向止推軸承。滾動軸承優(yōu)于滑動軸承，主要是滾動軸承結構簡單、摩擦系數(shù)小，可減少起動時的摩擦損失，并能保證泵軸晃動量最小，因而密封的徑向間隙可小，從而減小漏失，提高容積效率。（6）聯(lián)軸器 原動機與從動機的中間聯(lián)接機構稱為聯(lián)軸器。它起著傳遞原動機的能量，緩沖軸向、徑向的振動，以及自動調整原動機與從動機的中心的作用。常用的聯(lián)軸器有三種：剛性聯(lián)軸器、彈性聯(lián)軸器、液力聯(lián)軸器。22 裝配圖23 （1）密封環(huán) 從葉輪流出的高壓液體通過旋轉的葉輪與固定的泵殼之間的間隙又回到葉輪的吸入口，稱為內泄漏，如圖117所示。為了減少內泄漏，保護泵殼，在與葉輪入口處相對應的殼體上裝有可拆換

7、的密封環(huán)。4）離心泵的密封部件24 作用是防止液體從葉輪排出口通過葉輪和泵殼之間的間隙漏回吸入口，以提高容積效率；同時泵受葉輪與泵殼接縫處可能產(chǎn)生的機械摩擦，摩損后只換密封環(huán)而不必更換葉輪和泵殼。 密封環(huán)磨損后，使徑向間隙增大，泵的排液量減少，效率降低，當密封間隙超過規(guī)定值時應及時更換。 密封環(huán)應采用耐磨材料制造，常用的材料有鑄鐵、青銅等。25 （2）軸向密封裝置 外泄漏：從葉輪流出的高壓液體，經(jīng)過葉輪背面，沿著泵軸和泵殼的間隙流向泵外，稱為外泄漏。 在旋轉的泵軸和靜止的泵殼之間的密封裝置稱為軸封裝置。它可以防止和減少外泄漏，提高泵的效率，同時還可以防止空氣吸入泵內，保證泵的正常運行。常用的軸

8、封裝置有填料密封和機械密封兩種。26 (3) 機械密封：依靠靜環(huán)與動環(huán)的端面相互貼合，并作相對轉動而構成的密封裝置，稱為機械密封。 動環(huán)、靜環(huán)、動環(huán)密封圈和彈簧是機械密封的主要元件。27 機械密封的結構形式很多，主要有： 內裝式與外裝式 非平衡型與平衡型 單端面與雙端面機械密封 28機械密封零件材料通常是動環(huán)材質硬，靜環(huán)材質軟，即硬軟配對。常用的金屬材料有鑄鐵、碳鋼、鉻鋼、鉻鎳鋼、青銅、碳化鎢等，非金屬材料有石墨浸漬巴氏合金、石墨浸漬樹脂、填充聚四氟乙烯、酚醛塑料、陶瓷等。輔助密封圈一般用各種橡膠、聚四氟乙烯、軟聚氯乙烯塑料等。29機械密封的冷卻沖洗 由于機械密封本身的工作特點，動靜環(huán)的端面在

9、工作中相互摩擦，不斷產(chǎn)生摩擦熱，使端面溫度升高，嚴重時會使摩擦副間的液膜汽化，造成干摩擦，使摩擦副嚴重磨損，溫度升高還使輔助密封圈老化，失去彈性，動靜環(huán)產(chǎn)生變形。為了消除這些不良影響，保證機械密封的正常工作，延長使用壽命，故要求對不同工作條件采取適當?shù)睦鋮s措施，以將摩擦熱及時帶走。 常用的冷卻措施有沖洗法和冷卻法。常用的冷卻措施有沖洗法和冷卻法。30a、沖洗法利用密封液體或其他低溫液體沖洗密封端面，帶走摩擦熱并防止雜質顆粒積聚。在被輸送液體溫度不高，雜質含量較少的情況下，由泵的出口將液體引入密封腔沖洗密封端面，然后再流回泵體內，使密封腔內液體不斷更新，帶走摩擦熱。當被輸送液體溫度較高或含有較多

10、雜質時，可在沖洗回路中裝冷卻器或過濾器，也可以從外部引入壓力相當?shù)某孛芊庖骸?1 b、冷卻法分為直接冷卻和間接冷卻。 直接冷卻是用低溫冷卻水直接與摩擦副內徑接觸，冷卻效果好。缺點是冷卻水硬度高時，水垢堆積在軸上會使密封失效。并且要有防止冷卻水向大氣一側泄漏的措施，因此，使用受到限制。 間接冷卻常采用靜環(huán)背部引入冷卻水結構，用于輸送高溫液體也可采用密封腔外加冷卻水的結構。32 (4) 填料密封 ： 填料密封指依靠填料和軸(軸套)的外圓表面接觸來實現(xiàn)密封的裝置。它由填料箱(又稱填料函)、填料、液封環(huán)、填料壓蓋和雙頭螺栓等組成。33 （5）機械密封與填料密封相比較機械密封與填料密封相比較： 優(yōu)點：

11、 a、可達到完全密封，在輸送有爆炸危險和有毒物時能保證安全。 b、容積損失和機械損失小，相應地提高了效率。 c、安裝面確定后，端面密封裝置能自動調整，對操作與維護的要求不高。 d、外廓尺寸小，特別是在高壓下更為顯著。 缺點： 制造精度高，在軸振動時，會使工作情況惡化。5）離心泵的平衡部分 泵在運轉時，在其轉子上產(chǎn)生一個方向與泵的軸心線相平行的軸向力 對于單級泵來說，平衡軸向力的方法主要有三種：平衡孔、平衡管、采用雙吸葉輪。 對于多級泵來說，平衡軸向力的方法主要有兩種：葉輪對稱布置、采用平衡盤或平衡鼓輪。平衡盤的平衡狀態(tài)是動態(tài)的，即轉子是在某一平衡位置上作衰減脈動，當工作點改變時，轉子會自動的移

12、動到另一平衡位置上作軸向衰減脈動。36 （1）流量Q ：是指水泵在單位時間內所能抽送的出液量,又分體積流量和質量流量, 通常用體積流量表示。 單位 : m3/h, L/s （2）揚程H：是指水泵輸送的單位重量液體的能量的增值,即水泵出口法蘭處單位重量液體的能量減去泵進口法蘭處單位重量液體的能量。 單位 : m6）離心泵的離心泵的主要參數(shù)主要參數(shù)37 （3）功率 P：也叫泵的輸出功率， 有效功率：Pz= g Q H （4）效率 =P z/P 382、往復泵1）往復泵的工作原理：2）往復泵的分類：3）往復泵的用途： 4）往復泵的主要組成部分5）往復泵的性能特點 391）工作原理工作原理： 依靠活塞、柱塞或隔膜在泵缸內往復運動使缸內工作容積交替增大和縮小來輸送液體或使之增壓的容積式泵。2）分類分類： 往復泵按往復元件不同分為活塞泵、柱塞泵和隔膜泵3種類型。3）用途）用途： 它常常用于高壓下輸送高粘度、大密度和高含固量的液體，而流量相對較小。40 往復泵外形圖414）往復泵的主要組成部分往復泵的主要組成部分（1）泵缸（2）活塞（3）活塞桿（4