(培训4)设备维护维修-机泵类

轴流泵
马达驱动计量泵
泵
计量泵 电磁驱动计量泵
气动驱动计量泵
往复泵
容积式泵
活塞泵、隔膜泵
转子泵 —— 齿轮泵、螺杆泵、罗茨泵、滑片泵
其它类型泵 —— 喷射泵、空气升液泵、真空泵
M1 离心泵
• 主要构造：泵壳、叶轮、轴封、轴和轴承 • 工作原理：离心泵运转前，泵内充满了液体。
当叶轮高速旋转时，叶轮带动叶片间的液体旋 转，由于离心力的作用，液体从叶轮中心被甩 向叶轮边缘，其压力和速度都有所提高。当液 体进入蜗壳后，由于流道的截面扩大，速度逐 渐降低，一部分动能转变为静压能，于是液体 以较大的压力被甩出。
轴端密封：泵的转轴和泵壳之间有间隙，为了防 止泵内液体流出，和防止空气进入泵内需要进行密 封。常用的有：填料密封、机械密封、迷宫式密封 和浮动环密封。
（5）、屏蔽式离心泵
屏蔽式离心泵的特点
• 化工厂常用的屏蔽泵，属于单级悬臂式离心泵，其结构图如图1-7所示；
• 屏蔽泵又称无填料泵，这种泵用于输送易燃、易爆、有毒、有放射性 及贵重液体，也可选作高压设备的循环用泵。其结构特点使泵的叶轮 与电机的转子在同一根轴上，装在同一格密封的壳体内，没有联轴器 和封装置，从根本上消除了液体外漏。为了防止输送液体昱电气部分 接触，电机的定子和转子分别用金属薄壁圆筒（屏蔽套）于液体隔离。 屏蔽套的材料应能耐腐蚀，并具有非磁性和高电阻率，以减少电动机 因屏蔽套存在而产生额外功率消耗。为了不干扰电机的磁场，这种金 属薄臂圆筒采用奥氏体系非磁性材料（1Gr18Ni9Ti）制成。由于有屏 蔽套，增加了电机转子和定子的间隙，使电机效率下降，因此，要求 屏蔽套的壁要很薄，一般为0.3—0.8mm.
泵把油经滤油器和油冷器送人壳体各个喷嘴，通过喷嘴将油喷成雾状，
用油雾来润滑齿轮和轴承。这种泵适用在高扬程，小流量的场合。由
于叶轮与壳体的间隙较大，所以可用来输送含固体微粒及高教度的液
体。带诱导轮的叶轮具有良好的抗汽蚀性能。
•
高速泵结构紧凑、体积小、质量轻、占地面积少。缺点是加工精
度要求高，制造上比较困难。
入的液体一定的能量，将液体排出。离心泵
便如此连续不断地工作。
（二）、离心泵的气蚀
• 1、所谓的气蚀是指：离心泵启动时，若 泵内存在空气，由于空气的密度很低， 旋转后产生的离心力很小，因而叶轮中 心区所形成的低压不足以将液位低于泵 进口的液体吸入泵内，不能输送流体的 现象。
• 2、 离心泵启动前一定要向泵壳内充满 水以后，方可启动，否则将造成泵体发 热，震动，出水量减少，对水泵造成损 坏（简称“气蚀”）造成设备事故！
2、离心泵的工作原理
•
离心泵在启动之前，依靠高速旋转的叶
轮，液体在惯性离心力作用下获得了能量以
提高了压强。水泵在工作前，泵体和进水管
必须罐满水，防止气蚀现象发生。当叶轮快
速转动时，叶片促使水很快旋转，旋转着的
水在离心力的作用下从叶轮中飞去，泵内的
水被抛出后，叶轮的中心部分形成真空区域。
一面不断地吸入液体，一面又不断地给予吸
图1—14
(二)、蜗壳和导轮
• 蜗壳与导轮的作用，一是汇集叶轮 出口处的液体，引入到下一级叶轮入口 或泵的出口；二是将叶轮出口的高速液 体的部分动能转变为静压能。一般单级 和中开式多级泵常设置蜗壳，分段式多 级泵则采用导轮。
• 屏蔽泵具有结构简单紧凑，零件少，占地少，操作可靠，长期不要 检修等优点。缺点是效率低，比一般离心泵低26％—50％。
高速离心泵
高速离心泵的特点
•
高速离心泵由电机，增速器和泵三部分组成。泵和增速器一般为封
闭结构。可以露天安装使用。立式结构使用广泛，驱动功率一般为7.5-
132kW。当驱动功率超过160kW时，采用卧式结构。 高速离心泵叶轮
• 吸入室：在最小水力损失情况下，引导液体平稳进 入叶轮，并使叶轮进口处的流速尽可能均匀的分布。 吸入管法兰至叶轮进口前空间过流部分。
• 压水室：叶轮出口到泵出口法兰。主要收集从叶轮 流出的高速液体，并将液体的大部分动能转换为压 力能，然后引入压水管或后级叶轮进口。
• 密封装置：
密封环（叶轮口环）：由于泵出口液体是高压， 入口是低压，高压液体经叶轮与泵体之间的间隙泄 漏而流回吸入处，所以需要装密封环。
（三）、离心泵的分类
• 离心泵的种类很多，分类方法常见的有以下几种方式 • 1、按叶轮吸入方式分：（1）单吸式离心泵；（2）双吸或多吸式离心泵
2按叶轮数目分：
• （1）单级离心泵 泵中只有一个叶轮，单级离 心泵是一种应用广泛的泵。由于液体在泵内只 有一次增能，所以扬程较低。
• （2）多级离心泵 具有两个或两个以上叶轮的 离心泵称为多级离心泵。级数越多压力越高。 图1—4所示为一台分段式离心水泵，这种泵的 叶轮一般为单吸式。
M1 离心泵
目
• M1 • M2 • M3
离心泵 容积式泵 水环式真空泵
录
• M4 压缩机 • M5 轴与轴承 • M6 机械密封
泵的类型
离心泵
单吸泵、双吸泵 单级泵、多级泵 蜗壳式泵、分段式泵 立式泵、卧式泵 磁力驱动泵，屏蔽泵、机械密封泵 高速泵
叶片式泵 旋涡泵 混流泵
单级泵、多级泵 离心旋涡泵
离心泵的气缚
• 气缚现象：如果泵内进入了空气，由于空气的密度比液体 的密度小许多，产生的离心力也小，导致入口处形成的真 空密度较低，不足将液体吸入泵内。这时尽管叶轮在不断 地转动，却不能输送液体，这种现象称为气缚。
• 解决汽蚀和气缚的方法 • 克服汽蚀：必须正确安装泵的几何高度。 • 克服气缚：排除气体。
叶轮 结构图
2．泵轴
• 离心泵的泵轴的主要作用是传递动力，支承叶轮 保持在工作位置正常运转。它一端通过联轴器与 电动机轴相连，另一端支承着叶轮作旋转运动， 轴上装有轴承、轴向密封等零部件。
• 泵轴属阶梯轴类零件，一般情况下为一整体。 但在防腐泵中，由于不锈钢的价格较高，有时采 用组合件。接触介质的部分用不锈钢，安装轴承 及联轴器的部分用优质碳素结构钢，不锈钢与碳 钢之间可以采用承插连接或过盈配合连接。由于 泵轴用于传递动力，且高速旋转，在输送清水等 无腐蚀性介质的泵中，一般用45#钢制造，并且 进行调质处理。在输送盐溶液等弱腐蚀性介质的 泵中，泵轴材料用40Cr，且调质处理。在防腐蚀 泵中，即输送酸、碱等强腐蚀性介质的泵中，泵 轴材质一般为1Crl8Ni9或1Crl8Ni9Ti等不锈钢。
（四）、离心泵型号及结构
1、离心泵的型号
表1-1离心泵基本类型代号
型号
泵的名称
IS ISO3国际标准型单级
B或BA 单吸离心水泵
D或DA 单级单吸悬臂式离心
DL 清水泵
Y
多级分段式离心泵
YG 多级立式管形离心泵
F
离心式油泵
P
离心式管道油泵
耐腐蚀泵
屏蔽式离心泵
型号
泵的名称
S或sh 单级双吸式离心水泵
DS 多级分段式首级为双
KD 吸叶轮
KDS 多级中开式离心泵
Z
多级中开式首级为双
FY 吸叶轮
W
自吸式离心泵
WX 耐腐蚀液下式离心泵
一般旋涡泵
旋涡离心泵
主要性能参数
• 单位时间内泵排出液体的体积流量:
Qv﹦∏/4 *D2*V 单位：m3／h 或 L／h • 单位时间内泵排出液体的质量流量:
QM﹦Qvρ
单位：ｋｇ／ｓ或 T／h
• 扬程（压头）：在一个输送系统中，泵赋予单位
重量流体的有效能量
• 符号：H
单位：m
• 转速：泵轴在单位时间内的转数。
•
符号：n 单位：r／min（rpm)
• 有效功率：单位时间内通过泵的流体所获得的功率
符号：Pe 单位：KW
•
QρHg/1000 Q单位:m3／s
• 轴功率: Pa= QHρ/102η= Pe /η
按结构形式，叶轮可分为以下三种。
(1)闭式叶轮叶轮的两侧均有盖板，盖板间有4—6个叶片，如图1—10 (a)所 示。闭式叶轮效率较高，应用最广，适用于输送不含固体颗粒及纤维的清洁 液体。闭式叶轮有单吸和双吸两种类型。双吸叶轮如图1—11所示，适用于 大流量泵，其抗汽蚀性能较好。如图1—10 (b)。这种叶轮结构简单，制造容 易，但效率低，适用输送含较多固体悬浮物或带纤维体。
三、离心泵的主要零部件
（一）、离心泵转子
转子是指离心泵的转动部分， 它包括叶轮、泵轴、轴套、轴 承等零；如图1—9所示。
图1—9
1．叶轮
叶轮是离心泵的做功零件，依靠它高速旋转对液体做功而实现液体的输送， 是离心泵重要零件一。
叶轮一般由轮毅、叶片和盖板三部分组成。叶轮的盖板有前盖板和后盖板之 分，叶轮口侧的盖板称为前盖板，另一侧的盖板称为后盖板。
离心泵的检修技术知识
一、概述
• 1、泵是输送液体并提高液体压力的机器（一种“增
能”机 器）。
• 2、泵分为化工用泵、水泵。 • 3、主要差异：特殊材料和设计，防止腐蚀和适应化
工工艺，包括结构、轴封、材料及检修难度。
• 4、化工用泵的要求
• （1）、适应化工工艺要求运行可靠。 • （2）、耐腐蚀，耐磨损。 • （3）、满足无泄漏要求。 • （4）、耐高温或耐低温并能有效连续工作。
(3)半开式叶轮这种叶轮只有后盖板，如图1—10 (c)所示。它适用于输送易于 沉淀或含固体悬浮物的液体，其效率介于开式和闭式叶轮之间。
离心泵叶轮的叶片有圆柱形叶片和组曲叶片两种。圆柱形叶片是指整个叶 片沿宽度方向均与叶轮轴线平行，图1-10所示的叶轮叶片均为圆柱形叶片。
叶轮的材料，主要是根据所输送液体的化学性质、杂质及在离心力作用下的 强度来确定。清水离心泵叶轮用铸铁或铸钢制造，输送具有较强腐蚀性的液 体时，可用青铜、不锈钢、陶瓷、耐酸硅铁及塑料等制造。叶轮的制造方法 有翻砂铸造、精密铸造、焊接、模压等，其尺寸、形状和制造精度对泵的性 能影响很大。
和泵体之间没有密封环，泵内部的间隙较大。叶轮叶片与泵体后盖板
和扩散锥管之间的间隙一般为2—3mm，如果达3—4mm还可应用，而
不影响效率。泵的轴封装置通常采用机械密封。泵内设有旋风分离器，
使泵抽送的液体得以净化，引向机械密封以延长机械密封的寿命。
•
高速离心泵的高速是通过增速器实现的，所以增速器是高速离心泵
3、 按离心泵扬程分：
（1）、低压泵：扬程≤20m；
（2）、中压泵 ：扬程≥ 20-100m； （3）、高压泵：扬程≥100m ；
4、按泵的用途和输送液体性质分类：
泵可分为： • （1）清水泵；（2）泥浆泵；（3）酸泵； • （4）碱泵；（5）油泵； （6）砂泵； • （7）低温泵；（8）高温泵；（9）屏蔽泵等
图1—12
3．轴套
• 轴套的作用是保
护泵轴，使填料
与泵轴的摩擦转
变为填料与轴套
图1—13
所的也以摩可轴擦以套，进是行离渗心碳泵、的渗易氮磨、损镀件铬。、轴喷套涂表等面处一理般
方法，表面粗糙造度要求一般要达到
Ra3.2μm—Ra0.8μm。可以降低摩擦系数，
提高使用寿命。
4．轴承
轴承起支承转子重量 和承受力的作用。离心 泵上多使用滚动轴承， 其外圈与轴承座孔采用 基轴制，内圈与转轴采 用基孔制，配合类别国 家标准有推荐值，可按 具体情况选用。轴承一 般用润滑脂和润滑油润 滑。
二、离心泵的工作原理、
分类、型号及结构
• （一）、离心泵的装置 及工作原理
• 1、为了使离心泵能正常 工作，离心泵必须配备 一定的管路和管件，这 种配备有一定管路系统 的离心泵称为离心泵装 置。图1—1所示为离心 泵的一般装置示意图， 主要有底阀、吸入管路、 排出阀、排出管线等。 复查联轴器找正对中
的关键部件之一。增速器主要由齿轮构成，有一级增速和两级增速两
种基本类型。增速器齿轮一般采用模数较小的渐开线直齿轮，这样可
避免产生轴向力，而且制造方便。增速器壳体分成两半，一般靠定位
销定位。增速器外壳用散热性能好的铝合金制造。
•
高速轴上的轴承对小功率泵采用巴氏合金轴承，功率在150kW以
上用分块式滑动轴承与端面止推轴承组合。增速器的润滑是由自带油
•
离心泵的品种很多，各种类型泵的结构虽然不同，
但主要零部件基本相同。
• 主要零部件有泵壳、泵盖、泵体、叶轮、密封环、泵 轴、机封或填料函、联轴器、轴承等。
(2) 单级单吸悬臂式离心泵
离心泵的主要零部件
• 叶轮：将原动机输入的机械能传递给液体，提高液 体能量的核心部件。常有封闭式、半开式、开式。
• 轴：传递扭矩的主要部件。有光轴（轴套定位）、 阶梯轴。
• 泵额定工况下的效率: η= ηmηhηv
ηm：机械效率 ηh水力效率 ηv容积效率
离心泵的性能曲线
• 在一定的转速下以流体的流量为基本变量，其它各参数随 流量的改变而变化的曲线。通常把Q－H，Q－N，Q－η 三 种曲线绘在一张图上，这张图就叫性能曲线
• 常见的Q－H性能曲线：
2、离心泵的结构