船舶輔機(jī)離心泵考點(diǎn)

1、離心泵考點(diǎn)1基本原理與基本結(jié)構(gòu)（1）預(yù)先充滿泵種的液體受葉片的擠壓隨葉輪一起回轉(zhuǎn)，產(chǎn)生離心 力從葉輪中心向四周甩出，使葉輪中心產(chǎn)生低壓，液體在吸入液面氣 體壓力作用下，由吸入管吸入葉輪。葉輪流出時(shí)壓力和速度均增加， 在蝸室部分匯聚平穩(wěn)導(dǎo)向擴(kuò)壓室，由于截面逐漸增大，液體流速降低， 大部分動(dòng)能變成壓力能。（2）葉輪一般后彎，由于水力效率高。（3）3級(jí)以上離心泵不采用蝸殼，而采用導(dǎo)輪，原因在于制造方便 些（4）離心泵有時(shí)候采用油潤滑而不是水潤滑的原因主要是因?yàn)橛偷?承載能力大（油液表面張力大）。（5）高壓或大流量離心泵為降低管路成本而不影響吸入，一般式排 除管小于吸入管（6）一般海水泵多采用閉式葉輪

2、，由于泄漏損失少（7）通常采用左旋螺紋使螺帽固定在泵軸上（8）離心泵軟填料函種的H型截面金屬環(huán)叫水封環(huán)（泵殼到泵軸處）。 目的防止空氣漏入、液體漏出和潤滑冷卻。軸封分為2種：機(jī)械軸封 和帶水封環(huán)的填料軸封。（9）為減少內(nèi)部泄漏，必須使泵殼和葉輪出口處得間隙做得很小， 主要磨損后容易修復(fù)，這樣葉輪入口處需設(shè)密封環(huán)。安裝葉輪和泵殼 間的密封環(huán)分別叫動(dòng)環(huán)和靜環(huán)（定環(huán)），可以成對(duì)使用，有時(shí)候只設(shè)定環(huán)。曲徑密封環(huán)多用于揚(yáng)程較高的離心泵。（10）前彎葉片能使泵的允許吸上高度增加，不容易發(fā)生汽蝕，但動(dòng) 能在擴(kuò)壓管中轉(zhuǎn)化成壓力能損失增加，水力損失增加。效率降低。反 之為后彎葉片。（11）液體粘度增加，圓盤摩擦

3、（液體與葉輪外表面）損失增加（與 葉輪外徑5次方和轉(zhuǎn)速3次方成正比），流阻和沿程摩擦也會(huì)增加。 而撞擊損失由于和流體流動(dòng)沖角有關(guān)，因此不會(huì)增加。特別是中低比 轉(zhuǎn)數(shù)的泵圓盤摩擦損失更大。高比轉(zhuǎn)數(shù)小。如水變油時(shí)，管路狀況不變那么流量減少（粘度增加，流阻變大， 軸功率不會(huì)顯著提高，揚(yáng)程提高，效率降低，流量變?。?2）葉片增加，揚(yáng)程增加。2流量和揚(yáng)程（1）流量估算Q=5D2（D吸口直徑 單位為英才 另1英才=25. 4mm） H=k （1-1. 5） n2D2 m （D葉輪外徑單位為m ）（2）a揚(yáng)程主要取決于葉輪直徑和轉(zhuǎn)速（前者受制于尺寸，后者 受制于汽蝕性能和材料。b隨流量而變，并與葉片出口角（

4、徑向葉片，無關(guān)；后彎，流量 增加，揚(yáng)程減少；流量增加，揚(yáng)程增加。）c理論揚(yáng)程或額定揚(yáng)程與流體性質(zhì)無關(guān)（3）定速特性曲線離心泵都采用后彎葉片，隨流量增加，揚(yáng)程降低，按照出口角不同分為3種：a出口角小，H-Q陡降型，揚(yáng)程變化時(shí)流量變化小，適用于揚(yáng)程變動(dòng)不希望流量變化的場(chǎng)合，如艙底污水泵和壓載泵b出口角稍大，H-Q平坦型，揚(yáng)程變化時(shí)流量變化大，適用于經(jīng)常調(diào) 劑流量變化而不希望節(jié)流損失太大的場(chǎng)合，如凝水泵、鍋爐給水泵等 c出口角很大，H-Q駝峰型，喘振，盡量避免。（4）在額定工況時(shí)效率最高，而揚(yáng)程流量功率等不一定最大。3比轉(zhuǎn)數(shù)運(yùn)動(dòng)相似 動(dòng)力相似 幾何相似（葉片數(shù)和對(duì)應(yīng)葉片角相等）一般為額定工況下。對(duì)所

5、有葉輪式泵分類的相似準(zhǔn)則（1）不同國家由于算法和單位不同，數(shù)值和量綱均不同4自吸5軸向力和徑向力平衡裝置【止推軸承（實(shí)用小型設(shè)備）、平衡孔或 平衡管、雙吸或?qū)ΨQ布置和平衡盤】A（1）單吸閉式葉輪蓋板密封環(huán)以內(nèi)近泵軸處開若干圓孔是用來平衡 葉輪軸向力。平衡孔法是在葉輪后蓋板上加裝與吸入口密封環(huán)尺寸一樣的后密 封環(huán)，病在后密封環(huán)以內(nèi)的后蓋板上開3-4個(gè)平衡孔，通過平衡孔使 得前后蓋板的壓力保持大致相等。（2）雙吸主要增加吸入口面積，減少進(jìn)口流速，提高抗汽蝕能力， 順便因形狀對(duì)稱使2側(cè)壓力平衡（不是主要目的）。（3）串并聯(lián)的離心泵上輪向下，下輪向上（面對(duì)面）目的平衡軸向 力（4）設(shè)平衡盤時(shí)，離心泵工

6、作壓力增加，揚(yáng)程增加，向左的軸向力 大于平衡盤的平衡力是，轉(zhuǎn)動(dòng)組建被推向左端，使得軸向間隙減小， 泄漏量減少，當(dāng)壓差增加到時(shí)平衡力與軸向力相等時(shí)達(dá)到新的平衡， 正因?yàn)樾枰欢◤较蜷g隙，不能采用后密封環(huán)。（5）平衡管會(huì)降低溶劑效率。原理是因?yàn)槠胶夤芡ㄟ^將葉輪后密封 環(huán)內(nèi)的液體引回吸入口達(dá)到平衡的目的。（6）單側(cè)設(shè)密封環(huán)的葉輪工作時(shí)軸向推力與密封環(huán)（內(nèi)直徑）、工作 揚(yáng)程和液體密度有關(guān)。（7）關(guān)小排出閥啟動(dòng)時(shí)軸向推力增加，開大旁通閥時(shí)會(huì)降低B在非額定工況下產(chǎn)生特點(diǎn)流量小于額定流量時(shí)，2葉片間的液體的相對(duì)速度迎水面減少， 背水面增加，泵內(nèi)壓力變化為：泵舌到擴(kuò)壓管逐漸上升。大小取決于揚(yáng)程尺寸與額定流量的

7、差值方向：設(shè)計(jì)工況時(shí)（流出葉輪的流體不會(huì)與蝸室里的液體發(fā)生撞擊） 小于時(shí)，指向蝸室截面小的方向；大于時(shí)，指向大的方向6汽蝕（主要考慮吸入條件，與排除條件無關(guān)）（1）進(jìn)口處設(shè)置導(dǎo)輪目的是減少必需汽蝕余量，有效汽蝕余量大于 必需汽蝕余量時(shí)會(huì)發(fā)生潛伏汽蝕（氣泡發(fā)生但是不影響泵性能），但 差值低于10%必需汽蝕余量時(shí)可能發(fā)生汽蝕.（2）低比轉(zhuǎn)數(shù)由于葉輪留到窄，發(fā)生汽蝕后氣泡很容易布滿流道， 使揚(yáng)程效率等下降，容易斷斷流（3）減輕汽蝕方法有降低溫度、降低阻力（清洗濾器、降低吸高），改變，切割葉輪法只能改變特性曲線。（4）為提高抗汽蝕能力，增加有效汽蝕余量、材料、減少必需汽蝕 余量和表面光潔度等（5）容易

8、發(fā)生汽蝕的一半是真空度比較大的，如凝水泵。（6）一般發(fā)生在高壓區(qū)（主要部分如葉片出口、蝸殼或?qū)л?、葉輪 外緣處蓋板等，不在葉輪進(jìn)口處（7）有效汽蝕降低到一定程度，葉輪流道內(nèi)形成汽水2相區(qū)，振動(dòng) 和汽蝕破壞泵不明顯叫做穩(wěn)定汽蝕。7自吸（1）具備自吸能力泵一般是容積式泵，如水環(huán)泵和葉片泵，但開式 旋渦泵雖不是容積泵也具備自吸能力，離心泵為自吸能力，需手動(dòng)（在 吸入管下端設(shè)置底閥啟動(dòng)前人工灌水或使安裝位置低于吸入液面兒 自動(dòng)灌水）或自動(dòng)引水（a真空泵，典型為氣體噴射泵;b特殊泵殼（啟 動(dòng)時(shí)能利用預(yù)先殘留的液體，使其反復(fù)進(jìn)出葉輪，將泵和吸入管內(nèi)的 氣體攜帶出去）。例：離心壓載水泵真空失效時(shí)以吸船舷外水

9、幫助建 立真空。其中最常見的就是主海水泵（安裝位置在艙底）。因此離心 泵常用3種方法實(shí)現(xiàn)自吸a噴射器b水環(huán)泵c特殊泵殼引水，其中最 常用的是空氣噴射器和水環(huán)泵。（2）如帶自吸裝置的離心泵長期工作，吸入管無需設(shè)置底閥，但是 每天多次啟動(dòng)的離心泵一般都設(shè)置底閥，免得能量浪費(fèi)。（3）新船常用自吸方法是普通離心泵配置自吸裝置。（4）水環(huán)泵工作過程分為吸入、壓縮和排出3個(gè)過程，且排送液體比氣體效率更低，因?yàn)樗π实停ㄐ∮?0%）；流量和壓力比X（排 出壓力/吸入壓力）取決于葉輪尺寸和轉(zhuǎn)速，通常壓力比是增加的， 真空度越大，抽氣量越小X=Xmax（極限壓力比）時(shí)，流量為0，X=X“ （臨界壓力比）時(shí)，效

10、率最高。（5）水環(huán)泵的管理要點(diǎn)是出口處設(shè)置有氣液分離器，并需連續(xù)向泵 內(nèi)補(bǔ)水，引水成功后讓其脫離工作（6）只有水環(huán)泵的排壓和轉(zhuǎn)速有關(guān)，其他容積泵無關(guān)（7）水環(huán)泵工程過程容積變化時(shí)水環(huán)中液體進(jìn)程葉片間接造成的，而不是剛性部件直接造成的。底子是旋轉(zhuǎn)水環(huán)，作用是傳遞能量、密 封腔室和吸收氣體壓縮熱。（8）水環(huán)泵的泄漏發(fā)生在葉輪和側(cè)蓋間的軸向間隙（9）水溫越高飽和蒸汽壓力高，真空度減少。反之。（10）反轉(zhuǎn)時(shí)吸排口錯(cuò)位，不能壓縮氣體，關(guān)閉排出閥啟動(dòng)時(shí)水會(huì)發(fā) 熱。8工況調(diào)節(jié)（調(diào)節(jié)流量）（1）靜揚(yáng)程與位置頭和壓力頭有關(guān)，而與流量無關(guān)（2）管路特性曲線陡斜程度表明的是管路阻力大?。?）一半采用閥門調(diào)節(jié)流量的目

11、的是為了改變運(yùn)行工作點(diǎn)（4）調(diào)小出口閥時(shí)，閥門阻力增加，流阻增加，節(jié)流損失增加；但 是流量減少，阻力損失減少。（5）離心泵開大排出閥后，流量增加，壓力降增加，吸入壓力升高， 允許吸入真空度不足離心泵旁通調(diào)節(jié)，主管路流量減少，但是離心泵流量反而增加， 揚(yáng)程減少，功率增加。變速調(diào)節(jié)經(jīng)濟(jì)性最好，經(jīng)濟(jì)性最差的為回流調(diào)節(jié)(盡管減少了 排出管流量，但泵的實(shí)際流量并沒減少，反而由于泵總的管路阻力減 少，使泵的實(shí)際流量增加，導(dǎo)致軸功率增加，因此經(jīng)濟(jì)性差，而且隨 流量增加，泵吸入口流速增加，吸入壓力進(jìn)一步降低，容易氣蝕) 切割外輪直徑法改變了離心泵的特性曲線，節(jié)省功率，目的為實(shí)現(xiàn)管 路實(shí)際需要(如果離心泵流量和

12、工作壓力長期超出實(shí)際需要，該方法 改變離心泵的特性曲線，使工況參數(shù)改變，節(jié)省功率)。離心泵轉(zhuǎn)速增加，流量增加，揚(yáng)程增加，功率增加。n/n0=/Q/Q0=(H/H0)1/2=(P/P0)1/3(9 )離心泵最適合節(jié)流調(diào)節(jié)(10 )離心泵吸入濾器后流量增加和軸功率增加串并聯(lián)串聯(lián)應(yīng)用揚(yáng)程不足場(chǎng)合，要求額定流量相同。流量基本不變，揚(yáng)程相 加；并聯(lián)流量不足場(chǎng)合，額定揚(yáng)程相近，流量相加。9管理、檢修與故障分析停泵合理步驟：關(guān)閉排出閥(功率下降)，停止原動(dòng)機(jī)，關(guān)閉吸 入閥(使起充滿水)。關(guān)閉排出閥啟動(dòng)(一般不超過2-分3鐘)，揚(yáng)程最高，軸功率最 小，效率最低。手動(dòng)聯(lián)軸節(jié)1-2轉(zhuǎn)。旋渦泵（1）開式旋渦泵采用向心開開流道主要目的為提高效率，有時(shí)候還 加輔助閉式流道，作用是保持自吸能力（2）閉式旋渦泵一般為單級(jí)或2級(jí)，開式可以做大6級(jí)。（3）反向吸排的泵閉式旋渦泵（因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)對(duì)稱）（4）旋渦泵有高比轉(zhuǎn)速（前彎葉片）、后彎葉片（低比轉(zhuǎn)速）或徑向 葉片（最常采用）（5）旋渦泵一般只是開式葉輪配置閉式流道，或是開式葉輪配置開 式流道（6）閉式旋渦泵指葉輪中間有中間隔板或是端蓋板（7）泄漏只要發(fā)生在葉輪端面的軸向間隙（8）普通開式不具備自吸能力（9）低比轉(zhuǎn)速泵（10