离心泵的基础知识培训课件

三、离心泵的特点
2、单级双吸式离心泵 图2为卧式S型单级双吸离心泵结构。这种泵实际上相当于两个B型泵叶轮 组合而成，液体从叶轮左、右两侧进入叶轮，流量大。转子为两端支承，泵 壳为水平剖分的蜗壳形。两个呈半螺旋形的吸液室与泵壳一起为中开式结构， 共用一根吸液管，吸、排液管均布在下半个泵壳的两侧，检查泵时，不必拆 动与泵相连接的管路。由于泵壳和吸液室均为蜗壳形，为了在灌泵时能将泵 内气体排出，在泵壳和吸液室的最高点处分别开有螺孔，灌泵完毕用螺栓封 住。泵的轴封装置多采用填料密封，填料函中设置水封圈，用细管将压液室 内的液体引入其中以冷却并润滑填料。轴向力自身平衡，不必设置轴向力平 衡装置。在相同流量下双吸泵比单吸泵的抗汽蚀性能要好。
离心泵的基础知识培训课件
检修部
编写：冯强 主讲：冯强 二0一五年三月
目录：
一、离心泵的工作原理 二、离心泵的分类 三、离心泵的结构 四、离心泵的主要零部件 五、转子的不平衡
一 、离心泵的工作原理
离心泵是利用叶轮旋转而使水产生的离心力来工作的。离心泵在启动 前，必须使泵壳和吸水管内充满水，然后启动电机，使泵轴带动叶轮和水 做高速旋转运动，水在离心力的作用下，被甩向叶轮外缘，经蜗形泵壳的 流道流入水泵的压水管路。水泵叶轮中心处，由于水在离心力的作用下被 甩出后形成真空，吸水池中的水便在大气压力的作用下被压进泵壳内，叶 轮通过不停地转动，使得水在叶轮的作用下不断流入与流出，达到了输送 水的目的。
四、离心泵的主要零部件 2．导轮 导轮是一个固定不动的圆盘，正面有包在叶轮外缘的正向导叶，这些导 叶构成了一条条扩散形流道，背面有将液体引向下一级叶轮人口的反向导 叶，其结构如图11所示。液体从叶轮甩出后，平缓地进入导轮，沿着正 向导叶继续向外流动，速度逐渐降低，动能大部分转变为静压能。液体经 导轮背面的反向导叶被引入下一级叶轮导轮上的导叶数一般为4—8片， 导叶的入口角一般为8°一16°，叶轮与导叶间的径向单侧间隙约为1mm。 若间隙过大，效率会降低；间隙过小，则会引起振动和噪声。与蜗壳相比， 采用导轮的分段式多级离心泵的泵壳容易制造，转能的效率也较高。但安 装检修较蜗壳困难。另外，当工况偏离设计工况时，液体流出叶轮时的运 动轨迹与导叶形状不一致，使其产生较大的冲击损失。由于导轮的几何形 状较为复杂，所以一般用铸铁铸造而成。
二、离心泵的分类 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。如图1所示为单级单吸离心泵。 （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。这种泵的叶轮一般为单吸式。如图3所示多级离心泵，
三、离心泵的特点
3、多级离心泵 如图3所示； 人们把若干个叶轮安装在同一个泵轴上，每个叶轮与其外周的液体导 流装置形成一个独立的工作室，这个工作室与叶轮组成的系统可以认为是 一个单级离心泵，每个工作室前后串联，就构成了多级泵。与多个单级离 心泵串联相比，多级泵具有效率高、占地面积小、操作费用低、便于维修 等优点。该泵流量范围为5—720m3／h，扬程最高达2800m。 多级离心泵除了具有单级离心泵的优点之外，它最大的优点就是扬程 高。多级离心泵的用途十分广泛，例如：
三、离心泵的特点
1、单级单吸离心泵的特点
（1）单级单吸离心泵常用于输送温度不超过80℃的清水及与水相近的 清洁液体，扬程范围为5—125m，流量范围为4.5—400m3／h。转速为 2900r／min或1450r／min。 结构简单，工作可靠，易于加工制和维护保养， 是应用最广泛的一种离心泵。 （2）单级单吸离心泵主要由泵壳、泵盖、叶轮、轴、密封环、轴套及 泵体等组成。自进口方向看叶轮逆时针旋转。 （3）单级单吸离心泵有前开门式和后开门式两种。前开门式为叶轮前 面为泵盖，后面为泵壳；而后开门式与前开门式相反，叶轮前面为泵壳， 后面为泵盖。 （4）前开门式结构水泵的进口在泵盖上，出口在泵壳上，泵壳是螺旋 形蜗壳，泵轴的一端支承在泵体内的轴承上，另一端伸出称为悬臂端，叶 轮装在悬臂端。叶轮上开有平衡孔，用来平衡部分轴向力，未平衡的轴向 力由轴承承受。轴承用润滑脂润滑,多为球轴承。轴封装置采用填料密封， 泵内的压力水可直接由开在泵壳上的孔送到水封环，起水封作用。
四、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4所示。
图4 离心泵转子
四、离心泵的主要零部件 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。 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5 (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6所示，适用于大流量泵，其抗 汽蚀性能较好。如图5 (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。 (3)半开式叶轮这种叶轮只有后盖板，如图5 (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5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。
图13 (c)为迷宫式密封环，密封效果好，但结构复杂，制造困难，一般离心 泵中很少采用。密封环内孔与叶轮外圆处的径向间隙一般在0.1-0．2mm之间。 密封环磨损后，使径向间隙增大，泵的排液量减少，效率降低，当密封间 隙超过规定值时应及时更换。 密封环应采用耐磨材料制造，常用的材料有铸铁、青铜等。
四、离心泵的主要零部件
给水泵、凝结水泵、低加疏水泵、消防稳压泵等；
三、离心泵的特点
4、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！
四、离心泵的主要零部件 1．填料密封
填料密封指依靠填料和轴(轴套)的外圆表面接触来实 现密封的装置。它由填料箱(又称填料函)、填料、液封环、 填料压盖和双头螺栓等组成，如图15所示。液封环安装时 必须对准填料函上的入液口，通过液封管与泵的出液管相 通，引入压力液体形成液封，并冷却润滑填料。填料密封 是通过填料压盖压紧填料，使填料发生变形，并和轴(或 轴套)的外圆表面接触，防止液体外流和空气吸入泵内。 填料密封的密封性可用调节填料压盖的松紧程度加以控制。 填料压盖过紧，密封性好，但使轴和填料间的摩擦增大， 加快了轴的磨损，增加了功率消耗，严重时造成发热、冒 烟，甚至将填料烧毁。填料压盖过松，密封性差，泄漏量 增加，这是不允许的。合理的松紧度应该使液体从填料函 中滴状漏出，每分钟控制在15—20滴左右。对有毒、易 燃、腐蚀及贵中叶体，由于要求泄漏量较小或不准泄漏， 可以通过另一台泵将清水或其他无害液体打到液封环中进 行密封，以保证有害液体不漏出泵外。也可采用机械密封 装置。 低压离心泵输送温度小于40℃时，常用石墨填料或黄 油渗透的棉织填料；输送温度小于250℃、压力小于 1.8MPa的液体时，用石墨浸透的石棉填料；输送温度小 于400℃、允许工作压力为2.5MPa的石油产品时，用金属 箔包石棉芯子填料。
图3多级离心泵
二、离心泵的分类
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 ； 问题： 10m扬程对应压力约为： 0.1MPa
二、离心泵的分类
4、按泵的用途和输送液体性质分类： （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）真空泵；
图2 双吸式离心泵
1、泵体, 2、叶轮, 3、泵盖, 4、密封环, 5、管堵, 6、密封圈, 7、密封室, 8、填料压盖, 9、挡水圈, 10、轴承压盖，11、轴承体, 12、泵轴, 13、毡圈, 14、挡圈, 15、轴承压环, 16、轴套, 17、填料密封, 18、轴承, 19、轴承挡圈， 20、锁紧螺母
图13密封环的形式
四、离心泵的主要零部件
(四)、轴向密封装置 从叶轮流出的高压液体，经过叶轮 背面，沿着泵轴和泵壳的间隙流向泵 外，称为外泄漏。在旋转的泵轴和静 止的泵壳之间的密封装置称为轴封装 置。它可以防止和减少外泄漏，提高 泵的效率，同时还可以防止空气吸入 泵内，保证泵的正常运行。特别在输 送易燃、易爆和有毒液体时，轴封装 置的密封可靠性是保证离心泵安全运 行的重要条件。常用的轴封装置有填 料密封和机械密封两种。
四、离心泵的主要零部件 1．蜗壳 蜗壳是指叶轮出口到下一级叶轮入口或到泵的出口管之间截面积逐渐增大 的螺旋形流道，如图10所示。其流道逐渐扩大，出口为扩散管状。液体从叶 轮流出后，其流速可以平缓地降低，使很大一部分动能转变为静压能。
蜗壳的优点是制造方便，高效区宽，车削叶轮后泵的效率变化较小。缺 点是蜗壳形状不对称，在使用单蜗壳时作用在转子径向的压力不均匀， 易使轴弯曲，所以在多级泵中只是首段和尾段采用蜗壳而在中段采用导 轮装置。 蜗壳的材质一般为铸铁。防腐泵的蜗壳为不锈钢或其他防腐材 料，例如塑料玻璃钢等。多级泵由于压力较大，对材质强度要求较高， 其蜗壳一般用铸钢制造。