轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備培訓(xùn)(離心泵)

1、轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備培訓(xùn)（離心泵）（離心泵） -凌國裕凌國裕 第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí) 1-1 1-1 泵的分類泵的分類1-1-11-1-1 按工作原理分類：按工作原理分類：第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)1-11-1泵的分類：泵的分類：1-1-2 1-1-2 按按APIAPI分類：分類：第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)1-11-1泵的分類泵的分類1-1-2 1-1-2 按按APIAPI分類：分類：OH1泵采用腳支撐，所以使用溫度不高且只適用于低壓情況OH2泵型采用中心線支撐，所以相較于OH1泵型適合更高的溫度和壓力場(chǎng)合使用第一章：泵

2、的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)BB1泵型采用腳支撐，相較于OH型泵興這類泵有著低揚(yáng)程高流量的特點(diǎn)BB2型泵是中心線支撐，使用在高壓高溫場(chǎng)合第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)類泵廣泛的使用在精煉廠、油線加壓、高壓注水以及作為透平機(jī)使用這類泵為中心線支撐，用于高揚(yáng)程工況；被廣泛的用在一般工業(yè)和鍋爐給水上第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)它們用在高壓場(chǎng)合或者是泵送易燃、高溫或其他危險(xiǎn)介質(zhì)的場(chǎng)合第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí) 1-1 1-1 泵的分類泵的分類 1

3、-1-3 1-1-3 按制造標(biāo)準(zhǔn)分類：按制造標(biāo)準(zhǔn)分類： 類技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的泵石油天然氣泵執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：ISO/DIS 9905-1994，GB/T16907-1997，API610-2003 類技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的泵化工泵執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：ISO/DIS 5199-1986，GB/T5656-94 類技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的泵清水泵執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：ISO/DIS 9908-1993，GB/T 5657-95 ISO國際標(biāo)準(zhǔn)化組織 DIS國際標(biāo)準(zhǔn)草案 API美國石油學(xué)會(huì)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí) 1-1 1-1 泵的分類泵的分類 1-1-3 1-1-3 按制造標(biāo)準(zhǔn)分類：按制造標(biāo)準(zhǔn)分類： 第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)介

4、質(zhì):易燃、易爆、易揮發(fā)、易汽化等貴重介質(zhì)溫度：t350400C 容易爆炸相對(duì)密度：0.451粘度：650mm2/s材料：多種（API分14種材料）結(jié)構(gòu)：復(fù)雜、形式多，滿足各種介質(zhì)、溫度、工況要求 1-1 1-1 泵的分類泵的分類 1-1-3 1-1-3 按制造標(biāo)準(zhǔn)分類：按制造標(biāo)準(zhǔn)分類： 第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí) 1-2-1 1-2-1 泵的定義：泵的定義：泵是把原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為所抽送流體的能量的機(jī)器。 1-2-2 離心泵的工作原理：離心泵的工作原理：充滿在泵中的液體隨葉輪回轉(zhuǎn)，產(chǎn)生離心力向四周甩出，在葉輪中心形成低壓，液體便在液面壓力作用下被吸進(jìn)葉輪。 從葉輪流出的液體，壓

5、力和速度增大。蝸殼-匯聚并導(dǎo)流。擴(kuò)壓管增大，流速降低，大部分動(dòng)能變?yōu)閴毫δ?，然后排出。葉輪不?；剞D(zhuǎn)，吸排就連續(xù)地進(jìn)行。液體通過泵時(shí)所增加的能量，是原動(dòng)機(jī)通過葉輪對(duì)液體作功的結(jié)果。第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí) 1-21-2離心泵的工作原理：離心泵的工作原理： 在雨天經(jīng)常可以看到如下現(xiàn)象：旋轉(zhuǎn)雨傘，水滴會(huì)沿著傘邊切線方向飛出，旋轉(zhuǎn)的雨傘給水滴一個(gè)離心力，離心力將水滴甩走，這是一個(gè)離心力能給液體增加能量的例子。第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)1-21-2離心泵的工作原理：離心泵的工作原理：1-3離心泵的主要零部件：第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)1-3離心泵的主要零部件：

6、第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)1-3離心泵的主要零部件： 1-3-1 泵殼： 按剖分面分有軸向剖分和徑向剖分兩種； 按形狀分有蝸殼式(螺旋形)、環(huán)形或圓形殼體； 一般泵殼收集從葉輪甩出的液體，并引向擴(kuò)散管至泵出口，液體離開葉輪時(shí)速度很高，而排出管中的流速卻不允許太大，否則管路阻力損失過大。壓出室的主要任務(wù)就是要以最小的水力損失匯聚從葉輪中流出的高速液體，將其引向泵的出口或下一級(jí)，并使液體的流速降低，將大部分動(dòng)能轉(zhuǎn)換為壓力能。第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)1-3離心泵的主要零部件： 1-3-2 葉輪 葉輪是唯一的做功部件，泵通過葉輪對(duì)液體做功，流體的機(jī)械能增加； 葉輪型式有閉

7、式、半開式、開式三種，閉式葉輪效率較高，開式葉輪效率較低；葉輪又可分為單側(cè)吸人式和雙側(cè)吸人式，當(dāng)流量小于300m3/h, 多采用結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單的單吸式葉輪。第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)1-31-3離心泵的主要零部件：離心泵的主要零部件： 1-3-3 1-3-3 密封環(huán)：密封環(huán)： 密封環(huán)的作用是形成一個(gè)可接受的間隙，控制泵的內(nèi)泄漏；這種內(nèi)部泄漏會(huì)降低泵的v ，使泵的Q和H減小。 由耐磨材料組成，鑲于葉輪或殼體上，根據(jù)密封環(huán)的型式，有平環(huán)和曲徑環(huán)兩類； 若密封環(huán)的徑向間隙過小，則容易產(chǎn)生摩擦，甚至咬死。若間隙過大，漏泄又會(huì)顯著增加。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)密封環(huán)間隙由0.30mm增至0.50mm時(shí)，效

8、率約下降44.5；磨損后可以更換。第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)1-31-3離心泵的主要零部件：離心泵的主要零部件： 1-3-4 1-3-4 軸和軸承：軸和軸承： 泵軸需要固定葉輪，安裝聯(lián)軸器； 泵的工作轉(zhuǎn)速低于第一臨界轉(zhuǎn)速的軸，稱為剛性軸。高于第一臨界轉(zhuǎn)速的軸稱為柔性軸。如果把單級(jí)泵的軸設(shè)計(jì)成柔性軸時(shí)，每次開車和停車，軸都要通過第一臨界轉(zhuǎn)速而發(fā)生振動(dòng)，這些振動(dòng)會(huì)使葉輪密封環(huán)和填料函、機(jī)械密封等加速磨損、泄漏。一般剛性軸的工作轉(zhuǎn)速必須滿足n（0.75-0.8）nc，其中nc為臨界轉(zhuǎn)速。 根據(jù)泵的大小、軸功率、軸向力和徑向力等，確定軸承配置； 軸承形式：1、減磨軸承：ndm系數(shù)（軸承尺

9、寸模數(shù)）500000（潤(rùn)滑油）或350000（潤(rùn)滑脂）（mm/min） 2、液體動(dòng)壓軸承：能量強(qiáng)度np4000000（kw/min） 3、操作溫度：PT 150，可考慮軸承室冷卻。慎用水冷。PT260，軸承潤(rùn)滑油需冷卻，建議采用可傾瓦軸承。 第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)1-31-3離心泵的主要零部件：離心泵的主要零部件： 1-3-5 1-3-5 軸封：軸封： 將泵內(nèi)環(huán)境與外界環(huán)境隔離，防止泵內(nèi)介質(zhì)泄漏，防止泵外介質(zhì)進(jìn)入泵內(nèi)； 一般有機(jī)械密封和填料密封兩種，這兩種密封都是泄漏密封；還有干氣密封，也叫無泄漏密封；第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí) 1-3 1-3 離心泵的主要零部

10、件：離心泵的主要零部件： 1-3-61-3-6離心泵常用材料離心泵常用材料：第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)介質(zhì)、泵體（包括導(dǎo)葉葉輪軸套葉輪螺母密封環(huán)平衡盤平衡套平衡環(huán)導(dǎo)葉套軸穿桿工藝條件泵蓋、多級(jí)泵泵體前后段螺栓常溫清水，HT20-40HT20-40HT20-40HT20-4035#、45、HT25-47HT25-47HT25-47HT25-47HT25-4735#35#t200A545#45#P40kg/cm2常溫清水，HT25-47HT20-40HT20-40HT25-4735#、45、HT25-47HT25-47HT25-47HT25-47HT25-4745#45#t200HT

11、25-47HT25-47A5P60kg/cm2給水泵，QT45-5QT45-5ZG2545#淬火ZG2540Cr45調(diào)質(zhì)40Cr45#淬火40Cr35CrMo45#t150ZG25ZG2525HRC45-5235CrMoP150kg/cm2高溫油泵t200-400高壓泵，ZGCr5MoZG1Cr13ZG1Cr13ZGCr5MoZGCr5Mo3Cr133Cr133Cr133Cr13淬火3Cr133Cr13Cr5Mot200ZG1Cr13ZG2Cr13ZG2Cr13滲碳3Cr13滲碳3Cr13調(diào)質(zhì)HRC45-5235CrMoP300kg/cm2耐腐蝕泵t400稀酸泵HT20-40硅鑄鐵硅鑄鐵硅鑄鐵

12、硅鑄鐵45襯天然橡膠HT20-40HT20-40HT20-40HT20-40襯天然襯天然襯天然襯天然橡膠橡膠橡膠橡膠1-4 1-4 離心泵的主要性能參數(shù)：離心泵的主要性能參數(shù)： 1-4-1 1-4-1 流量：流量： 定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)泵所輸送的液體量，反映泵的送液能力 常見單位（體積流量Q）：m3/h、l/s 1 l/s = 3.6 m3/h 質(zhì)量流量（多用M表示M=Q）：kg/s、t/h 泵的流量取決于泵的結(jié)構(gòu)尺寸(主要為葉輪的直徑與葉片的寬度)、泵殼、轉(zhuǎn)速等；操作時(shí)，泵實(shí)際所能輸送的液體量還與管路有關(guān) 最小流量：泵樣本上使用范圍規(guī)定的最小流量，約為泵額定流量的一半，這是考慮低于該流量操作時(shí)泵

13、效率低，長(zhǎng)期運(yùn)行不經(jīng)濟(jì)的緣故。當(dāng)泵處于排出閥近于關(guān)閉狀態(tài)的小流量下操作時(shí)，由于泵出口液體返回吸入口將吸入液體加熱，會(huì)發(fā)生汽蝕或機(jī)械故障，使泵不能長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)。選泵流量=Q正常*1.2。第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)1-41-4離心離心泵的主要性能參數(shù)：泵的主要性能參數(shù)： 1-4-21-4-2 揚(yáng)程：揚(yáng)程： 定義：?jiǎn)挝恢亓恳后w通過泵后所增加的能量；以H表示，單位是m,即排出液體的液柱高度 ； 單位換算：mH2O、Mpa、kgf/cm2 1 Mpa = 100 mH2O = 10 kgf/cm2 泵的揚(yáng)程大小取決于泵的結(jié)構(gòu)(如葉輪直徑的大小，葉片的彎曲情況等）、轉(zhuǎn)速； 注意區(qū)分離心泵的揚(yáng)程(

14、壓頭)和升揚(yáng)高度兩個(gè)不同的概念.揚(yáng)程是指單位重量流體經(jīng)泵后獲得的能量。（包括高度差、壓力差、動(dòng)能差、阻力損失等項(xiàng)）升揚(yáng)高度僅指高度差一項(xiàng) 第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí) 第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)1-41-4離心泵的主要性能參數(shù)：離心泵的主要性能參數(shù)： 絕對(duì)壓力是指設(shè)備內(nèi)部或某處真實(shí)壓力，它等于表壓力與當(dāng)?shù)卮髿鈮毫χ停碢 P絕絕P P表表+B+B式中：P絕絕對(duì)壓力 P表表壓力 B當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?表壓力是指設(shè)備內(nèi)部或某處絕對(duì)壓力與當(dāng)?shù)卮髿鈮毫χ睿?P P表表P P絕絕B B真空度是指設(shè)備內(nèi)部或某處絕對(duì)壓力與當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Φ牟钪担?P P真真B B P P絕絕 式中：

15、 P真真空度1-41-4離心泵的主要性能參數(shù)：離心泵的主要性能參數(shù)： 1-4-31-4-3 效率：效率： 效率（）：有效功率與軸功率之比，反映了泵對(duì)動(dòng)力機(jī)利用的情況 = Ne / Na 泵內(nèi)的各種損失少，效率就高，所需的軸功率就小，反之則所需軸功率就大，說明這臺(tái)水泵的制造質(zhì)量差、配套不合理 損失：機(jī)械損失、水力損失、容積損失 效率與泵的大小、類型、制造精密度和所輸送介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)，銘牌上所標(biāo)示的，是指在額定轉(zhuǎn)速下，可達(dá)到的最高效率 一般小型泵的效率5070%，大型泵可達(dá)90%，油泵、耐腐蝕泵的較清水泵低，雜質(zhì)泵的更低。選泵效率：2.5%。第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)1-4 1-4

16、離心泵的主要性能參數(shù)離心泵的主要性能參數(shù)： 1-4-41-4-4 功率功率： 功率的單位為：kW 軸功率（Na）：原動(dòng)機(jī)傳到泵軸上的功率 Na = (kg/m3)Q (m3/h)H (m)g(m2/s)/3600 有效功率（Ne）：泵單位時(shí)間傳遞給液體的有效能量，也稱輸出功率 Ne= (kg/m3)Q (m3/s)H (m)/102 對(duì)于常溫清水Ne= Q(m3/h) H(m)/367.2 電機(jī)的配套功率（N） NKNa K取1.2（ Na Ne Na=Ne/第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí) *驅(qū)動(dòng)機(jī)的功率以以下三種運(yùn)轉(zhuǎn)工況所需功率的最大值來確定并包括各種機(jī)械損失功率（如軸承損失、機(jī)械

17、密封損失、外部齒輪箱損失、聯(lián)軸器損失等）。 1、泵參與水運(yùn)所需功率或介質(zhì)密度最大者； 2、規(guī)定的最大操作工況（最大密度介質(zhì)、最大流量、最高轉(zhuǎn)速、最多葉輪）所需功率； 3、如果兩臺(tái)并聯(lián)泵組，單臺(tái)泵軸功率應(yīng)考慮采用功率端點(diǎn)值。當(dāng)驅(qū)動(dòng)機(jī)由電動(dòng)機(jī)和液力回收透平共同承擔(dān)時(shí)，所配電機(jī)應(yīng)能在規(guī)定條件下單獨(dú)啟動(dòng)整個(gè)泵組，并能單獨(dú)驅(qū)動(dòng)泵在規(guī)定操作條件下運(yùn)行。第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)1-4 1-4 離心泵的主要性能參數(shù)：離心泵的主要性能參數(shù)： 1-4-51-4-5 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速(n)(n)： 泵軸在單位內(nèi)的轉(zhuǎn)數(shù)，單位為r/min或rpm 水泵是按一定的轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)制造和運(yùn)行使用的，當(dāng)轉(zhuǎn)速改變時(shí)，其它工作參

18、數(shù)都隨之而發(fā)生變化轉(zhuǎn)速是決定水泵性能的一個(gè)重要技術(shù)指標(biāo) 水泵銘牌上所標(biāo)的轉(zhuǎn)速是指水泵在最高效率時(shí)的轉(zhuǎn)速，稱之為額定轉(zhuǎn)速 相應(yīng)標(biāo)出的流量、揚(yáng)程、功率等參數(shù)，都是指水泵在額定轉(zhuǎn)速下運(yùn)行的性能第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)1-4 1-4 離心泵的主要性能參數(shù)：離心泵的主要性能參數(shù)： 1-4-61-4-6 必須汽蝕余量必須汽蝕余量NPSHrNPSHr：為使泵不發(fā)生汽蝕，葉輪進(jìn)口處，單位重量液體所必須具備的，超過汽化壓力的富余能量 裝置汽蝕余量裝置汽蝕余量NPSHaNPSHa：水泵裝置能夠提供給泵的超過汽化壓力的富余能量 不發(fā)生汽蝕的條件不發(fā)生汽蝕的條件NPSHa NPSHrNPSHa NPS

19、Hr 減小幾何吸上高度hg（泵的安裝高度） 減小吸入管路的水力損失（增大管徑、縮短管長(zhǎng)、減少彎頭、附件等） 減少在大流量區(qū)運(yùn)行 降速 采用雙吸葉輪等 泵的安裝高度泵的安裝高度hg= Pb-NPSH-Hf-Hv-Hshg= Pb-NPSH-Hf-Hv-Hs Pb對(duì)于不同海拔高度有不同的數(shù)值 Hv對(duì)于不同的介質(zhì)及溫度取值不同第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)1-4 1-4 離心泵的主要性能參數(shù)：離心泵的主要性能參數(shù)： 1-4-71-4-7 揚(yáng)程公式揚(yáng)程公式： :絕對(duì)液流的液流角（絕對(duì)速度與圓周之間的夾角） ：相對(duì)液流的液流角（相對(duì)速度與圓周之間的夾角） V：絕對(duì)速度（相對(duì)速度與圓周速度的矢量

20、和） U：圓周速度（相切于圓周方向,Cu周向分速度,Cm徑向分速度, U=nD/60） W：相對(duì)速度（相切于葉片出口方向） Vm：軸面速度（絕對(duì)速度或相對(duì)速度的軸面投影是軸面 速度） 第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí) 泵內(nèi)介質(zhì)流速不宜超過以下限制：泵內(nèi)介質(zhì)流速不宜超過以下限制： 第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí) 介質(zhì)名稱介質(zhì)名稱 入口管嘴入口管嘴m/s 出口管嘴出口管嘴m/s烴類及常溫水 714熱水 510 腐蝕、磨蝕性流體 48泵葉輪頂尖流速不宜超過以下限制：泵葉輪頂尖流速不宜超過以下限制：葉輪材料葉輪材料葉輪頂尖線速度葉輪頂尖線速度m/s鑄鐵s-1，I-135銅I-245可

21、鍛鑄鐵50304,316奧氏體不銹鋼A-7，A8，S-865碳鋼7012%Cr不銹鋼C-6，S-801-4 1-4 離心泵的主要性能參數(shù)：離心泵的主要性能參數(shù)： 1-4-71-4-7 揚(yáng)程公式揚(yáng)程公式： 理論揚(yáng)程理論揚(yáng)程：Ht=（U2*Vu2-U1*Vu1）/g 如果葉輪入口處液體絕對(duì)速度的圓周分量為零，則 揚(yáng)程理論公式變?yōu)?Ht=（U2*Vu2）/g 要提高H，必須增大D2或提高n,D2關(guān)系到泵的外廓和重量,n受限于泵的汽蝕性能,離心泵n一般不超過800010000rmin，單級(jí)泵的H通常不超過150m。 當(dāng)用徑向葉片，即2=90時(shí), 即H與Q無關(guān) 當(dāng)用后彎葉片，即2 0，Q增大則Ht減小

22、當(dāng)用前彎葉片，即2 90時(shí)，Q增大則Ht增加，表面上，以用前彎葉片為宜，實(shí)際中，考慮到各種損失，多用后彎葉片 第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)22222ctggcuguHrt1-4 1-4 離心泵的主要性能參數(shù)：離心泵的主要性能參數(shù)： 1-4-7 1-4-7 揚(yáng)程公式揚(yáng)程公式： 實(shí)際應(yīng)用揚(yáng)程計(jì)算公式：實(shí)際應(yīng)用揚(yáng)程計(jì)算公式： H=（P2-P1）/+V22-V21/2g+hf P2：出口表壓 P1：入口表壓 ：介質(zhì)密度 V2：出口速度 V1：入口速度 hf:泵內(nèi)部損失 實(shí)際工作中，利用進(jìn)出口管路的口徑使泵的入口速度大約在2m/s,出口速度在3m/s,這樣泵的進(jìn)出口動(dòng)能增量很小，一般可以忽略

23、，泵內(nèi)損失也很小，也可以忽略。所以，一般情況下泵的揚(yáng)程公式為 H=（P2-P1）/式中：H泵揚(yáng)程（m） P壓差，壓差等于泵出口壓力表 輸送介質(zhì)的密度（Kg/m3） 第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)1-4 1-4 離心泵的主要性能參數(shù)：離心泵的主要性能參數(shù)： 1-4-81-4-8 hf:hf:泵能量損失：泵能量損失：水力損失、容積損失、機(jī)械損失 泵的總效率為：泵的總效率為： 1.4.8.1 水力損失h和水力效率 包括沿程損失、邊界層分離、沖擊損失、二次流損失、其他流動(dòng)損失等 經(jīng)驗(yàn)公式： 其中Q的單位為m3/s，n為r/min。mvh第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)1-4 1-4

24、離心泵的主要性能參數(shù)：離心泵的主要性能參數(shù)： 1-4-8 hf: 1-4-8 hf:泵能量損失：泵能量損失：水力損失、容積損失、機(jī)械損失 泵的總效率為：泵的總效率為： 1.4.8.2 容積損失q和容積效率 因泄漏導(dǎo)致的附加功率消耗，泄漏量用q表示 經(jīng)驗(yàn)公式： 其中Q的單位為m3/s，n為r/min。mvh第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)1-4 1-4 離心泵的主要性能參數(shù)：離心泵的主要性能參數(shù)： 1-4-8 1-4-8 hf:hf:泵能量損失：泵能量損失：水力損失、容積損失、機(jī)械損失 泵的總效率為：泵的總效率為： 1.4.8.3 機(jī)械損失和機(jī)械效率 密封摩擦損失 軸承摩擦損失（約占軸功

25、率的15） 圓盤摩擦損失（占軸功率的210） 注*圓盤摩擦損失與直徑5次方成正比，與轉(zhuǎn)速3次方成正比，所以提高n和相應(yīng)減小葉輪外徑(H不變時(shí)）可減小圓盤摩擦損失;而填料摩擦損失與轉(zhuǎn)速1此方成正比，軸承損失與轉(zhuǎn)速2次方成正比。 經(jīng)驗(yàn)公式（只記圓盤損失） 內(nèi)機(jī)械效率mvh第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)1-4 1-4 離心泵的主要性能參數(shù)：離心泵的主要性能參數(shù)： 1-4-9 1-4-9 泵的性能曲線：泵的性能曲線： 流量揚(yáng)程曲線（QH）； 流量功率曲線（QN）； 流量效率曲線（Q-）。 其關(guān)系是：流量增加，揚(yáng)程降低（因?yàn)槊芊猸h(huán)內(nèi)部漏泄和軸封外部漏泄，多級(jí)泵還存在級(jí)間漏泄，當(dāng)泵設(shè)有平衡孔(管

26、)或平衡盤時(shí)，有附加的容積損失。總漏泄量一般為理論流量的410QH曲線為考慮了漏泄流量g后的損失；反之流量減少，則揚(yáng)程增加。流量增加，功率增加。流量大，效率高。 第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)1-4 1-4 離心泵的主要性能參數(shù)：離心泵的主要性能參數(shù)： 1-4-9 1-4-9 泵的性能曲線：泵的性能曲線： 第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)1-4 1-4 離心泵的主要性能參數(shù)離心泵的主要性能參數(shù)： 1-4-101-4-10 相似理論：相似理論：幾何相似-兩泵過流部分各相應(yīng)的幾何尺寸比值相等，運(yùn)動(dòng)相似-兩泵各對(duì)應(yīng)點(diǎn)的相應(yīng)速度方向相同，比值相等。幾何相似是運(yùn)動(dòng)相似的前提，幾何相似不

27、一定運(yùn)動(dòng)相似,而運(yùn)動(dòng)相似則必定幾何相似，如果幾何相似，又運(yùn)動(dòng)相似，即兩泵工況相似。 1.4.10.1 相似定律 1. 4.10.2 切割定律2121nnQQ22121nnHH32121nnPP2121DDQQ22121DDHH32121DDPP第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)1-4 1-4 離心泵的主要性能參數(shù)：離心泵的主要性能參數(shù)： 1-4-10 1-4-10 相似理論：相似理論： 1.4.10.1 比轉(zhuǎn)數(shù) 定義：定義：比轉(zhuǎn)數(shù)ns是從相似理論中引出的相似準(zhǔn)數(shù)，它說明了相似泵的流量Q，揚(yáng)程H，轉(zhuǎn)速n間的關(guān)系。相似泵在相似工況下，比轉(zhuǎn)速相等，但同一臺(tái)泵在不同工況下的比轉(zhuǎn)速并不相等。通常只

28、用最佳工況點(diǎn)的ns來代表一系列幾何相似泵。比轉(zhuǎn)數(shù)ns的表達(dá)式如下： 式中：ns比轉(zhuǎn)數(shù) Q額定流量，m3/秒（若多級(jí)則代入Q/i級(jí)數(shù)） H額定揚(yáng)程，m（若多級(jí)泵則代入H/i，i為級(jí)數(shù)） n額定轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)/分 一臺(tái)泵在不同的工況下有不同的 ns ，但作為相似準(zhǔn)則的 ns 是指最優(yōu)工況下的值；經(jīng)驗(yàn)證明，如果切割量不大ns 200，則切割前后相對(duì)應(yīng)的工況點(diǎn)效率可認(rèn)為是相等的。葉輪的容許切割量與比轉(zhuǎn)速ns有關(guān)，最大切割量見下表： 第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)4365. 3HQnns 比轉(zhuǎn)數(shù)不僅反映了各類相似泵性能參數(shù)之間的關(guān)系，也反映了葉輪的形狀及特點(diǎn)，因此比轉(zhuǎn)數(shù)也是對(duì)泵的葉輪分類的一個(gè)參數(shù)，

29、也就是說利用比轉(zhuǎn)數(shù)對(duì)葉輪進(jìn)行分類。 設(shè)計(jì)泵時(shí)，只要根據(jù)所要求的Q、H、轉(zhuǎn)速n等數(shù)據(jù)，按照公式 計(jì)算該泵的比轉(zhuǎn)數(shù)ns，然后按照ns的大小查找同一比轉(zhuǎn)數(shù)的模型泵，然后再根據(jù)模型泵的結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行模擬設(shè)計(jì)，這樣便可以設(shè)計(jì)出高效率的新泵，所以說比轉(zhuǎn)數(shù)是離心泵設(shè)計(jì)計(jì)算的基礎(chǔ)。 比轉(zhuǎn)數(shù)是編制離心泵的系列基礎(chǔ)，如果以比轉(zhuǎn)數(shù)編制離心泵系列，就可以大大減少水力模型數(shù)目，對(duì)設(shè)計(jì)部門來說，節(jié)省人力物力。 *汽蝕比轉(zhuǎn)數(shù)： hmin泵的最小汽蝕余量，m第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)1-4 1-4 離心泵的主要性能參數(shù)：離心泵的主要性能參數(shù)：1.4.10.1 比轉(zhuǎn)數(shù)43min62.5hQnC 比轉(zhuǎn)數(shù)ns是泵的相似

30、判別數(shù)，即是如果一系列大小不等但幾何相似的泵，如它們的工況也相似，則它們的比轉(zhuǎn)數(shù)均相等。但是，二泵的比轉(zhuǎn)數(shù)相等，則這二泵可能是幾何相似的，也可能幾何不相似。例如比轉(zhuǎn)數(shù)為500的泵，可以設(shè)計(jì)成混流泵，也可以設(shè)計(jì)成軸流泵。不過，一般地講，ns相等的泵，即使其形狀不幾何相似，也應(yīng)當(dāng)大致相同。設(shè)計(jì)時(shí)可以參考。各種泵的比轉(zhuǎn)數(shù)公式分別列于下面： 單級(jí)單吸式水泵的比轉(zhuǎn)數(shù)：ns=（3.65nQ）/H（3/4） 單級(jí)雙吸式水泵的比轉(zhuǎn)數(shù)：ns=（3.65nQ/2）/H（3/4） 多級(jí)泵（級(jí)數(shù)i）的比轉(zhuǎn)數(shù):ns=（3.65nQ）i（3/4）/H（3/4）多級(jí)泵的第一級(jí)葉輪為雙吸式的，則其第一級(jí)的比轉(zhuǎn)數(shù) ns=（3.

31、65nQ/2）i（3/4）/H（3/4）從公式可以看出，用不同的工況點(diǎn)代入公式，可以得到不同的比轉(zhuǎn)數(shù)，因此，我們用泵的最佳工況點(diǎn)（即是效率最高的工況點(diǎn)，不是設(shè)計(jì)工況點(diǎn)）的流量、揚(yáng)程及轉(zhuǎn)速計(jì)算出來的比轉(zhuǎn)數(shù)作為泵的比轉(zhuǎn)數(shù)，故一個(gè)泵只有一個(gè)比轉(zhuǎn)數(shù)。第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)1-4 1-4 離心泵的主要性能參數(shù)：離心泵的主要性能參數(shù)：1.4.10.1 比轉(zhuǎn)數(shù)1-4 1-4 離心泵的主要性能參數(shù)：離心泵的主要性能參數(shù)：第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)1-4 1-4 離心泵的主要性能參數(shù)：離心泵的主要性能參數(shù)： 1-4-11 1-4-11 汽蝕：汽蝕： 1.4.11.1 汽蝕的定義：

32、汽蝕的定義：當(dāng)液體的壓力PPs（輸送溫度下液體的飽和蒸汽壓）時(shí)，輸送液體會(huì)汽化，產(chǎn)生大量的汽泡，汽泡在四周較高壓力的作用下，便會(huì)重新凝結(jié)潰滅。汽泡凝結(jié)后形成一個(gè)空穴，周圍的高壓液體便迅速填補(bǔ)空穴，形成沖擊，損壞葉輪等部件。 汽蝕現(xiàn)象又稱空蝕現(xiàn)象、空泡現(xiàn)象，它是水力機(jī)械以及某些與液體有關(guān)的機(jī)器中特有的現(xiàn)象 因?yàn)槠g的結(jié)果是對(duì)水力機(jī)械流道金屬表面的破壞，而這種破壞與液體汽化成氣泡，氣泡再凝結(jié)成液體的過程相連接在一起，因此，我們稱它為汽蝕或汽蝕現(xiàn)象。 *泵的設(shè)計(jì)溫度應(yīng)在操作溫度上加28。所以操作溫度在150以下的單雙級(jí)泵和操作溫度低于93的多級(jí)泵，都應(yīng)適應(yīng)從常溫瞬間升至最高操作溫度的啟動(dòng)方法。如需暖

33、泵，廠家應(yīng)提供暖泵設(shè)施及升溫曲線。第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)1-4 1-4 離心泵的主要性能參數(shù)：離心泵的主要性能參數(shù)： 1-4-11 1-4-11 汽蝕：汽蝕： 1.4.11.2 汽蝕產(chǎn)生的機(jī)理：汽蝕產(chǎn)生的機(jī)理： 離心泵的吸入動(dòng)力是靠吸入液面上壓力與葉輪甩出液體后形成的低壓差。葉輪入口處壓力越來越低，則吸入能力越大，但若低于飽和蒸汽壓則出現(xiàn)汽泡，原來溶于液體中的氣體也逸出，這些小汽泡隨氣流流到葉輪內(nèi)高壓區(qū)時(shí)，在周圍液體較高壓力作用下，便會(huì)重新凝結(jié)，體積縮小，好似形成一個(gè)空穴，這時(shí)周圍液體又以極高速度向空穴沖來，產(chǎn)生很高的局部壓力，連續(xù)擊打葉輪表面，這種高速、高壓的水力沖擊（其打

34、擊壓力可以達(dá)到幾千個(gè)大氣壓，打擊的頻率也很高，每秒可達(dá)23萬次），葉片表面便因疲勞而剝蝕呈現(xiàn)麻點(diǎn)，蜂窩海綿狀。這種汽化凝結(jié)沖擊剝蝕現(xiàn)象，就稱為汽蝕現(xiàn)象。如果液體中不含任何雜質(zhì)，即使在壓力很低時(shí)也不會(huì)發(fā)生汽蝕；國外的汽蝕研究者通過試驗(yàn)認(rèn)為，超高純水的抗拉強(qiáng)度（即產(chǎn)生空穴的極限）遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過通常的金屬材料的抗拉強(qiáng)度。但通常的液體中總是含氣體或固體，這些雜質(zhì)成為汽蝕核子，在一定條件下誘發(fā)空穴的發(fā)生；含砂水流由于水與砂的比重不同，砂粒運(yùn)動(dòng)軌跡與流線脫離，可能會(huì)加速汽蝕的發(fā)生第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)1-4 1-4 離心泵的主要性能參數(shù)：離心泵的主要性能參數(shù)： 1-4-11 1-4-11 汽蝕

35、：汽蝕： 1.4.11.2 汽蝕產(chǎn)生的機(jī)理：汽蝕產(chǎn)生的機(jī)理： 第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)液體在從泵吸人口流到葉片進(jìn)口前，還會(huì)因流速增加和流阻損失而壓力進(jìn)一步下降當(dāng)Q小于設(shè)計(jì)Q時(shí)，液流在進(jìn)口的wl撞擊葉片正面，最低壓力在葉片進(jìn)口處靠近前蓋板的葉片背面上. 如圖K2處。泵Q超過設(shè)計(jì)Q時(shí)，w1撞擊葉片背面，最低壓力部位在葉片進(jìn)口靠近前蓋板的葉片正面上，如圖K1處1-4 1-4 離心泵的主要性能參數(shù)：離心泵的主要性能參數(shù)： 1-4-11 1-4-11 汽蝕：汽蝕： 1.4.11.3現(xiàn)場(chǎng)泵不發(fā)生汽蝕的條件 NPSHaNPSHr NPSH代表汽蝕余量，分為有效NPSHa（ ha）和必須NPS

36、Hr（ hr）兩種。 所謂有效的NPSH實(shí)際上和泵的汽蝕性能的好壞無關(guān)，決于泵的吸人條件和液體的P。是指 泵裝置能夠向泵提供的單位重量液體的超出汽化壓強(qiáng)部分的能量，以NPSHa（ ha）表示。式中: z-泵吸人口位置頭, Ps-泵吸人口絕對(duì)壓力，Pa；Vs泵吸人口流速，ms。 所謂必需的NPSH,與泵的吸人條件及所吸液體的Pv值無關(guān)，而與泵的汽蝕性能的好壞有關(guān)，也就是說與泵的葉輪的吸入幾何形狀有關(guān)，以NPSHr表示， NPSH,越小表明泵的汽蝕性能越好。要求NPSHa-NPSHr 15%NPSHa或1m。第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)gpzgvgphvssa22 1-4-11 1-4

37、-11 汽蝕：汽蝕： 1.4.11.4汽蝕產(chǎn)生時(shí)的現(xiàn)象 A、噪聲和振動(dòng) B 、過流部件表面的材料破壞 C、運(yùn)轉(zhuǎn)性能下降 （因空泡堵塞，流量、揚(yáng)程和效率均出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象） 1.4.11.5發(fā)生汽蝕現(xiàn)象的原因發(fā)生汽蝕現(xiàn)象的原因 A、吸入罐液面下降或灌注高度不夠；B、大氣壓力低；C、系統(tǒng)內(nèi)壓力降低；D、介質(zhì)濃度升高，飽和蒸汽壓變大，介質(zhì)容易汽化；E、流體流速增加，阻力損失加大；F、吸入管路阻力大，這一點(diǎn)主要取決于泵的結(jié)構(gòu)和管路安裝是否合理；G、吸入管漏氣。第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)1-4 1-4 離心泵的主要性能參數(shù)：離心泵的主要性能參數(shù)：1-4 1-4 離心泵的主要性能參數(shù)：離心泵的主

38、要性能參數(shù)： 1-4-11 1-4-11 汽蝕：汽蝕： 1.4.11.6 ：克服及減輕汽蝕破壞的方法：克服及減輕汽蝕破壞的方法： 1.提高裝置的ha 盡可能減小吸人管路的阻力 減小吸上高度或增大流注高度 控制液體溫度不要過高 2.減小泵的hr 在設(shè)計(jì)時(shí)盡量改進(jìn)葉輪人口處的幾何形狀 加大葉輪的進(jìn)口直徑和葉片進(jìn)口邊的寬度 增大葉輪前蓋板轉(zhuǎn)彎處的曲率半徑 采用扭曲葉片或雙吸葉輪等 在泵的進(jìn)口加設(shè)誘導(dǎo)輪 3.采用強(qiáng)度和硬度高、韌性和化學(xué)穩(wěn)定性好的抗汽蝕材料來制造葉輪，以及提高通流部分表面的光潔度，也是提高泵抗汽蝕性能的有效措施。第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)1-4 1-4 離心泵的主要性能參

39、數(shù)：離心泵的主要性能參數(shù)： 1-4-12 1-4-12 離心泵的軸向力：離心泵的軸向力： 1.4.12.1 1.4.12.1 軸向力產(chǎn)生的原因： 離心泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在其轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生一個(gè)很大的與 泵軸平行的作用力，即軸向力。原因如下： a. 葉輪前后蓋板不對(duì)稱產(chǎn)生的軸向力A1，指向吸入口 b. 動(dòng)反力A2，指向葉輪后面 c. 軸臺(tái)、軸端等結(jié)構(gòu)因素引起的軸向力A2,方向不定 d. 立式泵的轉(zhuǎn)子重量 e. 其他因數(shù)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)1-4 1-4 離心泵的主要性能參數(shù)：離心泵的主要性能參數(shù)： 1-4-12 1-4-12 離心泵的軸向力：離心泵的軸向力： 1.4.12.2 軸向力的平衡

40、： 1.4.12.2 .1 平衡孔 一般低揚(yáng)程泵的軸向力不大，但是隨著揚(yáng)程的增加，泵的軸向力很可能增大到超過軸承的承受范圍，這時(shí)候需要采取平衡軸向力的結(jié)構(gòu),最常見的軸向力平衡方法是采用平衡孔。定子和轉(zhuǎn)子間間隙得控制，和平衡孔一起減少后蓋板相應(yīng)部位的壓力。泄漏以降壓小間隙第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)1-4 1-4 離心泵的主要性能參數(shù)：離心泵的主要性能參數(shù)： 1-4-12 1-4-12 離心泵的軸向力：離心泵的軸向力： 1.4.12.2 軸向力的平衡： 1.4.12.2 .2 背葉片 在葉輪后蓋板設(shè)計(jì)背葉片。在背葉片的作用下，液體沿圖示箭頭方向運(yùn)動(dòng)，這樣可以減少葉輪后蓋板上向葉輪進(jìn)口

41、方向的壓力。第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)1-4 1-4 離心泵的主要性能參數(shù)：離心泵的主要性能參數(shù)： 1-4-12 1-4-12 離心泵的軸向力：離心泵的軸向力： 1.4.12.2 軸向力的平衡： 1.4.12.2 .3 葉輪背對(duì)背布置 每個(gè)葉輪產(chǎn)生的不平衡力一般指向葉輪吸入端；這是因?yàn)槿~輪后蓋板的受力面積大于葉輪前蓋板；Force = Pressure x Area “葉輪背對(duì)背布置”設(shè)計(jì)能夠有效地平衡掉軸向力，當(dāng)葉輪為奇數(shù)時(shí)，未平衡掉的軸向力由相應(yīng)的推力軸承承受。Pd xstPd xstXXFr xstPd 1stPd 1stFr 1stXXFr Total = 0第一章：泵的

42、基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí) 1-4-12 1-4-12 離心泵的軸向力：離心泵的軸向力： 1.4.12.2 軸向力的平衡： 1.4.12.2 .4 平衡鼔結(jié)構(gòu)：?jiǎn)蝹€(gè)葉輪產(chǎn)生的軸向力指向葉輪進(jìn)口。對(duì)于葉輪串聯(lián)布置的泵，所有葉輪產(chǎn)生的軸向力指向一個(gè)方向。這種情況下可以采用平衡鼔結(jié)構(gòu)，一般而言平衡鼔結(jié)構(gòu)能夠平衡掉85%的軸向力，剩余的有推力軸承來承受。平衡鼔設(shè)計(jì)允許泵在130%的最佳效率點(diǎn)工作。Fr 總總 = Fr 1st+Fr nstFr 1stFr nstF平衡鼔平衡鼔 85% Fr 總總PsP ub nstsFDrumXXXXPd nstPd 1stPd 1stPd nstP ub 1stP

43、 ub nst第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)1-4 1-4 離心泵的主要性能參數(shù)：離心泵的主要性能參數(shù)：1-4 1-4 離心泵的主要性能參數(shù)：離心泵的主要性能參數(shù)： 1-4-12 1-4-12 離心泵的軸向力：離心泵的軸向力： 1.4.12.2 軸向力的平衡： 1.4.12.2 .5 平衡盤結(jié)構(gòu)：?jiǎn)蝹€(gè)葉輪產(chǎn)生的軸向力指向葉輪進(jìn)口。對(duì)于葉輪串聯(lián)布置的泵，所有葉輪產(chǎn)生的軸向力指向一個(gè)方向。這種情況下可以采用平衡盤結(jié)構(gòu)，一般而言平衡盤結(jié)構(gòu)能夠自動(dòng)平衡，平衡掉所有的軸向力。平衡盤設(shè)計(jì)允許泵在120%的最佳效率點(diǎn)工作，軸由徑向軸承支撐（不需要軸向推力軸承）。第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)

44、知識(shí)1-4 1-4 離心泵的主要性能參數(shù)：離心泵的主要性能參數(shù)： 1-4-13 1-4-13 離心泵的離心泵的徑向力徑向力： 1.4.13.1 徑向力徑向力產(chǎn)生的原因： 當(dāng)泵的實(shí)際流量不等于設(shè)計(jì)流量時(shí)即會(huì)產(chǎn)生水力徑向力 臥式泵轉(zhuǎn)子重量 轉(zhuǎn)子不平衡產(chǎn)生的徑向力第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)1-4 1-4 離心泵的主要性能參數(shù)：離心泵的主要性能參數(shù)： 1-4-13 1-4-13 離心泵的離心泵的徑向力徑向力： 1.4.13.2 徑向力徑向力的計(jì)算： 經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)：第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)1-4 1-4 離心泵的主要性能參數(shù)：離心泵的主要性能參數(shù)： 1-4-13

45、1-4-13 離心泵的離心泵的徑向力徑向力： 1.4.13.3 徑向力徑向力的消除： 1.4.13.3.1 采用雙蝸殼泵體 1.4.13.3.2 加導(dǎo)葉蝸殼 第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)1-4 1-4 離心泵的主要性能參數(shù)：離心泵的主要性能參數(shù)： 1-4-13 1-4-13 離心泵的離心泵的徑向力徑向力： 1.4.13.3 徑向力徑向力的消除： 1.4.13.3.3 多級(jí)蝸殼泵，倒置壓水室 第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí)第二章：離心泵的安裝第二章：離心泵的安裝 第二章第二章 離心泵安裝離心泵安裝 2-1 2-1 概要：概要： 好的工藝和充分的準(zhǔn)備可以使安裝快速、簡(jiǎn)單和準(zhǔn)確

46、。必須保證安全運(yùn)行條件，準(zhǔn)備裝配 時(shí)，下面幾方面的說明是必要的： 主要尺寸、聯(lián)接、緊固螺栓的位置等，都在圖紙或安裝工藝上得以體現(xiàn) ； 應(yīng)當(dāng)有適當(dāng)?shù)钠鸬踉O(shè)備、良好的照明設(shè)備和可移動(dòng)的電源插座;應(yīng)該從任意側(cè)都可以容易接近泵 ； 泵的基礎(chǔ)和安裝方式應(yīng)該通過設(shè)計(jì)確定，這樣泵在運(yùn)行和停止時(shí)振動(dòng)總是保持在最小值，否則泵的壽命將減少 ； 必須提供排水溝，這樣密封泄漏、冷卻水（開式系統(tǒng)）和大修期間從泵體排除的介質(zhì)能夠被引走 ； 注意：注意：泵排出的介質(zhì)要特殊處理，泵輸送有毒、易燃易爆、高溫或有其它任何危險(xiǎn)的介質(zhì)的泄漏，不應(yīng)對(duì)操作人員和環(huán)境造成任何危害； 泵法蘭和所有敞開接口，在管路安裝之前，都必須用塑料塞堵或

47、盲板保護(hù) ； 粗糙和干凈的基礎(chǔ)或其它任何必要的建筑工作必須完何形狀有關(guān)成，并且是牢固和干燥的;所有為安裝所做的初步工作必須全部完成。第二章第二章 離心離心泵安裝泵安裝 2-2 2-2 泵和電機(jī)的安裝泵和電機(jī)的安裝： 用泵和電機(jī)分離的底座，要先安裝泵，然后調(diào)整電機(jī)， 粗糙的基礎(chǔ):灌漿孔的孔壁必須有粗糙的表面并且不能有污染，去掉已經(jīng)松動(dòng)的顆粒、灰塵或浸過油的混凝土，所有底座將要與水泥漿接觸的表面必須是清潔的，去掉鐵銹、涂料或其它附屬的材料； 把鋼纜吊環(huán)掛在底座的吊孔上，同時(shí)將泵和電機(jī)一起提起，將地腳 螺栓放進(jìn)底座的地腳螺栓孔并且將地腳螺栓螺母預(yù)擰上； 小心地將底座放到基礎(chǔ)位置上，地腳螺栓必須放到基

48、礎(chǔ)上的地腳螺栓孔內(nèi)所有敞開接口，在管路安裝之前，都必須用塑料塞堵或盲板保護(hù) ； 用泵和電機(jī)分離的底座，要先安裝泵，然后調(diào)整電機(jī)。 第二章第二章 離心離心泵安裝泵安裝 2-3 2-3 泵和電機(jī)的水平調(diào)整泵和電機(jī)的水平調(diào)整： 用不同厚度的薄墊片將泵的水平找正；三個(gè)支撐點(diǎn)足以滿足底座的長(zhǎng)度，三個(gè)支撐點(diǎn)可分別設(shè)在電機(jī)端的左右兩側(cè)和泵端處的另一個(gè)短邊； 注意：注意：用氣泡水準(zhǔn)儀（水平儀）檢查泵軸線方向和垂直于軸線方向的法蘭的水平，這些法蘭必須是垂直或平行于水平方向，（見下圖2.1），最大允許的變化量為0.5mm至 1mm。第二章第二章 離心離心泵安裝泵安裝 2-3 2-3 泵和電機(jī)的水平調(diào)整泵和電機(jī)的水

49、平調(diào)整： 序號(hào)項(xiàng)目允許偏差mm1基 礎(chǔ) 坐 標(biāo) 位 置（縱橫軸線）202基礎(chǔ)各不同平面標(biāo)高+0-203基礎(chǔ)上平面的外形尺寸204凸臺(tái)上平面外形尺寸凹下平面外形尺寸-20+205豎向偏差5/米，10/全高6預(yù)埋地腳螺栓 標(biāo)高（頂部）中心距（根部和頂部）兩處測(cè)量+20-027預(yù)埋地腳螺栓孔中心位置深度孔壁鉛垂度10+10-0108基礎(chǔ)上平面的不水平度每米： 5/m總長(zhǎng)： 10/總長(zhǎng)斜鐵mm平鐵mmLbcaLb10060351107012075481308014090480150100第二章第二章 離心離心泵安裝泵安裝 2-4 2-4 地腳螺栓孔的灌漿裝地腳螺栓孔的灌漿裝： 先將基礎(chǔ)上的預(yù)埋孔弄濕，

50、用混凝土充滿預(yù)埋孔，這樣混凝土容易與基礎(chǔ)成為一體，在填充混凝土?xí)r有必要震動(dòng)地腳螺栓 將鋼的墊片推入地腳螺栓左右兩側(cè)已溢出的混凝土中墊片必須足夠厚，以使得底座與墊片之間沒有或只有很小的間隙 底座與被灌漿的墊片之間的空隙必須用不同厚度的平的金屬薄墊片來填充，見圖2.1和圖2.2 緊固地腳螺栓并且再次檢查水平，如果泵的位置有變化，要調(diào)整水平 注意：注意：不要使底座彎曲或有其它變形，因?yàn)檫@樣將引起機(jī)組在運(yùn)行期間振動(dòng)和噪音的增加 。斜鐵與平鐵配合使用，即斜1平1。承受主要負(fù)荷的墊鐵組應(yīng)使用成對(duì)斜墊鐵找平后，用電焊焊牢。每一組墊鐵應(yīng)盡量減少墊鐵塊數(shù)，一般不超過4塊，并少用薄墊鐵。放置平墊時(shí)，最厚的放在下面

51、，薄的放在中間，并將各墊鐵焊牢。 第二章第二章 離心離心泵安裝泵安裝 2-4 2-4 地腳螺栓孔的灌漿裝地腳螺栓孔的灌漿裝： 完成灌漿（完全找正后） 注意：注意： 向基礎(chǔ)內(nèi)灌漿的設(shè)備在安裝中是很重要的；如果灌漿材料的質(zhì)量很差，很多問題將在機(jī)組運(yùn)行的早期或幾個(gè)月后顯露出來； 在基礎(chǔ)的四周建一個(gè)擋圈，擋圈必須有足以抵擋灌漿壓力的強(qiáng)度，在擋圈的內(nèi)側(cè)固定上一有 斜邊的條，這樣能在高出的水泥漿上流下一條整潔的成斜角的邊。（見右圖2.2 ） 完成符合安裝工藝的底座灌漿，用細(xì)小的混凝土通過灌漿孔填充底座，底座應(yīng)完全被混凝土 充滿，對(duì)混凝土震動(dòng)是必要的 ； 注意：注意： 在最初的48小時(shí)混凝土既不能過于干燥，

52、也不能凍結(jié)。這期間基礎(chǔ)的溫度不應(yīng)低于1，最適宜的溫度是2010 。如果必要：用灌漿孔蓋蓋上灌漿孔 ； 第二章第二章 離心離心泵安裝泵安裝 2-5 2-5 聯(lián)軸器的校正聯(lián)軸器的校正： 注意：注意： 在泵和電機(jī)被聯(lián)接在一起之前，校正聯(lián)軸器，并根據(jù)泵上的轉(zhuǎn)向箭頭檢查電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向； 撓性聯(lián)軸器需要通過在（軸承架、驅(qū)動(dòng)機(jī)）支腳下放薄墊片來仔細(xì)的校正軸心 線。在特殊的場(chǎng)合，聯(lián)軸器的安裝和校正必須按照聯(lián)軸器制造商所提供的說明書進(jìn)行；例如聯(lián)軸節(jié)之間的規(guī)定間距等。 無加長(zhǎng)段聯(lián)軸器的校正 ：可用一根精密的直尺靠在聯(lián)軸器外緣任意幾點(diǎn)的緯線上觀察與軸的平行程度，并用厚塞規(guī)在幾個(gè)對(duì)應(yīng)位置上控制規(guī)定的兩個(gè)聯(lián)軸節(jié)間的距離

53、； 用測(cè)量表的校正 ：如果要求更精確的校正（在轉(zhuǎn)速3600rpm或有加長(zhǎng)段的情況下），校正應(yīng)用千分表在徑向和軸向進(jìn)行（見圖）。 用光學(xué)儀器的調(diào)整 ：光學(xué)（激光）儀器調(diào)整是軸心調(diào)整最準(zhǔn)確的方法，它是把能發(fā)射激光的電子組件固定在聯(lián)軸器的一端，另一端固定一個(gè)折光物體，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子時(shí)軸的偏移。 聯(lián)軸器型式徑向圓跳動(dòng)端面圓跳動(dòng)剛性0.060.04彈性(柱銷)0.080.06彈性片（膜片）0.150.10第二章第二章 離心離心泵安裝泵安裝 2-5 2-5 聯(lián)軸器的校正聯(lián)軸器的校正： 右圖2.3 ：打表形式： 在使用溫度較高（大約大于130）較低（），應(yīng)在泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的高（低）溫條件下進(jìn)行最終校正或按廠商、圖紙要求

54、進(jìn)行校正。 下圖2.4 ：四種不同心形式： 兩軸不同心，兩軸不平行； 兩軸同心，兩軸不平行； 兩軸不同心，兩軸平行； 兩軸同心，兩軸平行。 第二章第二章 離心離心泵安裝泵安裝 2-5 2-5 聯(lián)軸器的校正聯(lián)軸器的校正： 序號(hào)偏移情況電機(jī)支腳1電機(jī)支腳2對(duì)輪狀態(tài)1S1=S3，a1a3兩軸平行不同心加e(a1-a3)/2加e(a1-a3)/22S1=S3，a1S3，a1=a3兩軸同心不平行加y加（x+y）4S1S3，a1a3兩軸不平行不同心加（y+e）加（x+y+e）6S1S3，a1a3兩軸不平行不同心加（y-e）加（x+y-e）7S1S3，a1a3兩軸不平行不同心減（y+e）減（x+y+e）8S

55、1a3兩軸不平行不同心減（y-e）減（x+y-e）第二章第二章 離心離心泵安裝泵安裝 2-6 2-6 進(jìn)出口管線的安裝：進(jìn)出口管線的安裝： 管的直徑在設(shè)計(jì)階段已經(jīng)確定，泵制造商把很多未知的因素已經(jīng)考慮進(jìn)去； 通常吸入管路中介質(zhì)的流速不超過2m/s，吐出管路中介質(zhì)的流速不超過3m/s； 一般泵吸入管路法蘭的公稱直徑大于（或等于）泵吐出管路法蘭的公稱直徑； 注意：注意： 泵停車后一種可能的循環(huán)危險(xiǎn)容易發(fā)生，尤其是出現(xiàn)“水錘現(xiàn)象”，這樣不得不在管路上設(shè)置防止回流的裝置（逆止閥） 管路必須有足夠的支撐，以確保不能因?yàn)楣苈返淖陨碇亓炕蛴杀梅ㄌm傳遞過來的熱量所引起熱膨脹而使管路產(chǎn)生彎曲力矩或壓力（可以安裝

56、一膨脹節(jié)），管路法蘭必須與泵法蘭平行； 為避免產(chǎn)生氣囊，倒灌時(shí)，吸入管路逐漸降低，到泵入口法蘭時(shí)最低；吸上時(shí)，吸入管路逐漸上升，到泵入口法蘭時(shí)最高 ； 變徑管路的設(shè)計(jì)應(yīng)不妨礙流體的自由流動(dòng)，從小管徑到大管徑應(yīng)該是逐漸的變化過程，同心錐管（變徑管路）的長(zhǎng)度一般是管兩端管徑差的57倍； 第二章第二章 離心離心泵安裝泵安裝 1-5-6 1-5-6 進(jìn)出口管線的安裝：進(jìn)出口管線的安裝： 為不使管路堵塞，法蘭連接處所用的墊圈應(yīng)該正確放置 ； 應(yīng)該避免管的橫截面積突然減小或管路彎頭的阻力，尤其在吸入端不應(yīng)該出現(xiàn)此類變化，因?yàn)檫@些變化大大增加了管路的摩擦阻力； 吸入端高的摩擦阻力將使泵入口壓力減小，太低的壓

57、力將導(dǎo)致葉輪入口處產(chǎn)生汽蝕 ； 在安裝幾臺(tái)泵的情況下，除備用泵外每臺(tái)泵必須提供單獨(dú)的吸入管路；備用泵與對(duì)應(yīng)的泵可用一根共同的吸入管，這是因?yàn)樵谑褂眠^程中始終是一臺(tái)泵在運(yùn)行； 在泵開車前，必須認(rèn)真清洗管路系統(tǒng)中的所有污物和雜質(zhì)，管路焊接處的焊渣等雜物必須被清除 ； 水壓試驗(yàn)管路應(yīng)該按照規(guī)范要求做水壓試驗(yàn)； 注意：注意： 裝置應(yīng)該使用相同名義直徑的管路；如果泵的進(jìn)出口管的名義直徑小于裝置的名義直徑，應(yīng)該配用適當(dāng)?shù)腻F管（變徑管）；吸入管路上的截止閥不應(yīng)離泵入口太近，以避免介質(zhì)以紊流的方式進(jìn)入泵腔；為避免氣囊的產(chǎn)生，安裝截止閥時(shí)截止閥的手輪應(yīng)處于水平或垂直向下位置 。 第二章第二章 離心離心泵安裝泵安

58、裝 2-7 2-7 輔助管線的安裝：輔助管線的安裝： 為泵體殘液可以通過一根管引到底座上的集殘液盤或一收集管中；排殘液管路上必須配置一個(gè)公稱壓力不小于泵額定壓力的閥門 。泵送有毒、易燃易爆、過熱或有其它任何危險(xiǎn)介質(zhì)的排殘液不應(yīng)該對(duì)操作人員和環(huán)境產(chǎn)生任何危險(xiǎn) ； 密封的泄漏液也能通過一根管引到底座上的集殘液盤或一收集管中 ， 危險(xiǎn)介質(zhì)的泄漏必須被排走或急冷沖掉，這樣可以對(duì)操作人員和環(huán)境不產(chǎn)生任何危險(xiǎn) ； 在布置圖或獨(dú)立的冷卻水系統(tǒng)圖表中將指出需要的冷卻（冷卻水管應(yīng)該按照從冷卻腔的最低點(diǎn)進(jìn)入和從冷卻腔的最高點(diǎn)出），不要混淆進(jìn)、出口管線，為調(diào)節(jié)冷卻水量應(yīng)在進(jìn)口管上安裝流量調(diào)節(jié)閥，在開式系統(tǒng)中排出的冷

59、卻水引到排放渠中 ； 在布置圖或獨(dú)立的密封沖洗和（或）冷卻水系統(tǒng)圖將指出需要的沖洗和（或）冷卻；必要時(shí)要連接換熱器，壓力源或在最高點(diǎn)設(shè)有排氣孔的密封液罐；如果需要虹吸，那么要用直徑盡可能大的管子，管路必須是連續(xù)的并且不能突然彎曲 ； 急冷：如果需要對(duì)機(jī)械密封進(jìn)行急冷，詳見急冷介質(zhì)和急冷液流量的選擇。 第三章：離心泵的運(yùn)行與維護(hù)第三章：離心泵的運(yùn)行與維護(hù)第三章：離心泵的運(yùn)行與維護(hù)第三章：離心泵的運(yùn)行與維護(hù)： 3-1 3-1 潤(rùn)滑的維護(hù)： 概述：離心泵經(jīng)常由于連續(xù)的運(yùn)行和很大的軸向或徑向力而受到的高的壓力作用，因此適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑油量是保證軸承長(zhǎng)壽命和無故障運(yùn)行的前提;潤(rùn)滑油不能含有酸性物質(zhì)或樹脂等雜質(zhì)

60、； 潤(rùn)滑油的粘度： 軸承在運(yùn)行過程中自身發(fā)熱將對(duì)潤(rùn)滑油的粘度變化起重要的作用，粘度將直接影響到潤(rùn)滑性能； 為保證軸承具有良好的潤(rùn)滑條件，要求在軸承的使用溫度范圍內(nèi)潤(rùn)滑油的運(yùn)動(dòng)粘度至少為12mm2/s ，一般按下表選?。?第三章：離心泵的運(yùn)行與維護(hù)第三章：離心泵的運(yùn)行與維護(hù)： 3-1 3-1 潤(rùn)滑的維護(hù)： 正常運(yùn)轉(zhuǎn)的最大允許溫度： 應(yīng)定期檢查測(cè)量點(diǎn)的溫度，且按規(guī)定定期更換潤(rùn)滑。 恒位油杯加注潤(rùn)滑油：先通過軸承箱上的加油孔填充潤(rùn)滑油，直到恒位油杯的支管開始充滿油為止，再用同種潤(rùn)滑油填充恒位油杯（如下圖所示），然后扣上恒位油杯，重復(fù)進(jìn)行上述填充恒位油杯和扣上恒位油杯，直到潤(rùn)滑油充滿恒位油杯的2/3為