离心泵设计论文解析

XXXXX 学院
毕业设计(论文) 题目
学生姓名
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指导教师
起止日期
20 年月日
XXXXX学院
毕业设计 (论文)任务书机电工程系班级（）姓名学号
北海职业学院
学生毕业设计（论文）成绩鉴定表
综述离心泵的完好标准
泵与风机、压缩机是流体机械的重要组成部分，一直是制冷与空调专业人士学习的基本科目。

泵是输送液体或使液体增压的机械。

它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增加。

泵主要用来输送液体包括水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等，也可输送液体、气体混合物以及含悬浮固体物的液体。

离心泵就是根据设计高速旋转的叶轮叶片带动水转动,将水甩出,从而达到输送的目的. 离心泵有好多种.从使用上可以分为民用与工业用泵,从输送介质上可以分为清水泵、杂质泵、耐腐蚀泵等。

一离心泵的分类方式类型特点一览表
二、离心泵基本构造
离心泵的基本构造是由六部分组成的，分别是：叶轮，泵体，泵轴，轴承，密封环，填料函。

1、叶轮是离心泵的核心部分，它转速高输出力大，叶轮上的叶片又起到主要作用，叶轮在装配前要通过静平衡实验。

叶轮上的内外表面要求光滑，以减少水流的摩擦损失。

2、泵体也称泵壳，它是水泵的主体。

起到支撑固定作用，并与安装轴承的托架相连接。

3、泵轴的作用是借联轴器和电动机相连接，将电动机的转距传给叶轮，所以它是传递机械能的主要部件。

4、轴承是套在泵轴上支撑泵轴的构件，有滚动轴承和滑动轴承两种。

滚动轴承使用牛油作为润滑剂加油要适当一般为2/3～3/4的体积太多会发热，太少又有响声并发热！滑动轴承使用的是透明油作润滑剂的,加油到油位线。

太多油要沿泵轴渗出并且漂*，太少轴承又要过热烧坏造成事故！在水泵运行过程中轴承的温度最高在85度一般运行在60度左右，如果高了就要查找原因（是否有杂质，油质是否发黑，是否进水）并及时处理！
5、密封环又称减漏环。

叶轮进口与泵壳间的间隙过大会造成泵内高压区的水经此间隙流向低压区，影响泵的出水量，效率降低！间隙过小会造成叶轮与泵壳摩擦产生磨损。

为了增加回流阻力减少内漏，延缓叶轮和泵壳的所使用寿命，在泵壳内缘和叶轮外援结合处装有密封环，密封的间隙保持在0.25～1.10mm之间为宜。

6、填料函主要由填料，水封环，填料筒，填料压盖，水封管组成。

填料函的作用主要是为了封闭泵壳与泵轴之间的空隙，不让泵内的水流不流到外面来也不让外面的空气进入到泵内。

始终保持水泵内的真空！当泵轴与填料摩擦产生热量就要靠水封管住水到水封圈内使填料冷却！保持水泵的正常运行。

所以在水泵的运行巡回检查过程中对填料函的检查是特别要注意！在运行600个小时左右就要对填料进行更换。

三、离心泵的工作原理
离心泵的工作原理是：离心泵所以能把水送出去是由于离心力的作用。

水泵在工作前，泵体和进水管必须罐满水行成真空状态，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。

水在大气压力（或水压）的作用下通过管网压到了进水管内。

这样循环不已，就可以实现连续抽水。

在此值得一提的是：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、离心泵的主要性能参数
（一）流量Q(m3/h或m3/s)离心泵的流量即为离心泵的送液能力，是指单位时间内泵所输送的流体体积。

（二）扬程H(m) 扬程又称为泵的压头，是指单体重量流体经泵所获得的能量。

（三）转速叶轮每分钟的旋转周数叫转数，单位为r/min .
（四）效率η泵的效率为有效功率和轴功率之比。

效率的表达式为：η=P e/P*100%
(五)轴功率N (W或kW)泵的轴功率即泵轴所需功率，其值可依泵的有效功率Ne和效率η
计算，即
五、离心泵的性能曲线
性能曲线通常是指在一定转速下，
以流量为基本变量，其他各参数随流量改变而改变的曲线。

因此，通常的性能曲线为q-H(p)、q-p、q-η等曲线。

这些曲线直观的反映了泵的总体性能。

离心泵特性曲线上的效率最高点称为设计点，泵在该点对应的压头和流量下工作最为经济。

离心泵铭牌上标出的性能参数即为最高效率点上的工况参数。

离心泵的性能曲线可作为选择泵的依据。

确定泵的类型后，再依流量和压头选泵。

不同型号泵的特性曲线不同，但均有以下三条曲线：(1)H-Q线表示压头和流量的关系；
(2)N-Q线表示泵轴功率和流量的关系；(3)η-Q线表示泵的效率和流量的关系； (4)泵的特性曲线均在一定转速下测定，故特性曲线图上注出转速n值。

六、离心泵的常见故障和处理方法
序
号
故障现象原因处理方法
1
轴承发热
1、润滑油过多
2、润滑油过少
3、润滑油变质
4、机组不同心
5、振动
1、减油
2、加油
3、排去并清洗油池再加新油
4、检查并调整泵和原动机的对
中
5、检查转子的平衡度或在较小
流量处运转
2
泵输不出液体
1、吸入管路或泵内留有空气
2、进口或出口侧管道阀门关闭
3、使用扬程高于泵的最大扬程、泵吸
入管漏气
5、错误的叶轮旋转方向
6、吸上高度太高
7、吸入管路过小或杂物堵塞
8、转速不符
1、注满液体、排除空气
2、开启阀门
3、更换扬程高的泵
4、杜绝进口侧的泄漏
5、纠正电机转向
6、降低泵安装高度，增加进口
处压力
7、加大吸入管径，消除堵塞物
8、使电机转速符合要求
七、离心泵的选型
一、了解泵选型原则
1、使所选泵的型式和性能符合装置流量、扬程、压力、温度、汽蚀流量、吸程等工艺参数的要求。

2、必须满足介质特性的要求。

对输送易燃、易爆有毒或贵重介质的泵，要求轴封可靠或采用无泄漏泵，如磁力驱动泵、隔膜泵、屏蔽泵
对输送腐蚀性介质的泵，要求对流部件采用耐腐蚀性材料，如AFB不锈钢耐腐蚀泵，CQF 工程塑料磁力驱动泵。

对输送含固体颗粒介质的泵，要求对流部件采用耐磨材料，必要时轴封用采用清洁液体冲洗。

3、机械方面可靠性高、噪声低、振动小。

4、经济上要综合考虑到设备费、运转费、维修费和管理费的总成本最低。

5、离心泵具有转速高、体积小、重量轻、效率高、流量大、结构简单、输液无脉动、性能平稳、容易操作和维修方便等特点。

因此除以下情况外，应尽可能选用离心泵：
a、有计量要求时，选用计量泵。

b、扬程要求很高，流量很小且无合适小流量高扬程离心泵可选用时，可选用往复泵，如汽蚀要求不高时也可选用旋涡泵。

c、扬程很低,流量很大时,可选用轴流泵和混流泵。

d、介质粘度较大(大于650~1000mm2/s)时，可考虑选用转子泵或往复泵(齿轮泵、螺杆泵)。

e、介质含气量75%，流量较小且粘度小于37.4mm2/s时，可选用旋涡泵。

f、对启动频繁或灌泵不便的场合，应选用具有自吸性能的泵，如自吸式离心泵、自吸式旋涡泵、气动(电动)隔膜泵。

二、知道泵选型的基本依据
泵选型依据，应根据工艺流程，给排水要求，从五个方面加以考虑，既液体输送量、装置扬程、液体性质、管路布置以及操作运转条件等。

1、流量是选泵的重要性能数据之一，它直接关系到整个装置的生产能力和输送能力。

如设计院工艺设计中能算出泵正常、最小、最大三种流量。

选择泵时，以最大流量为依据，兼顾正常流量，在没有最大流量时，通常可取正常流量的1.1倍作为最大流量。

2、装置系统所需的扬程是选泵的又一重要性能数据，一般要用放大5%—10%余量后扬程来选型。

3、液体性质，包括液体介质名称，物理性质，化学性质和其它性质，物理性质有温度c密度d，粘度u，介质中固体颗粒直径和气体的含量等，这涉及到系统的扬程，有效气蚀余量计算和合适泵的类型：化学性质，主要指液体介质的化学腐蚀性和毒性，是选用泵材料和选用那一种轴封型式的重要依据。

4、装置系统的管路布置条件指的是送液高度送液距离送液走向，吸如侧最低液面，排出侧最高液面等一些数据和管道规格及其长度、材料、管件规格、数量等，以便进行系梳扬程计算和汽蚀余量的校核。

5、操作条件的内容很多，如液体的操作T饱和蒸汽力P、吸入侧压力PS（绝对）、排出侧容器压力PZ、海拔高度、环境温度操作是间隙的还是连续的、泵的位置是固定的还是可移的。

三其他选型的问题
节能、高效、自动化是制冷方向的主题。

对于小制冷设备如家用空调一类，用空气冷凝的方法，对于大型的制冷设备就会用到水冷方式，水泵为冷凝器的散热提供循环水源起到重要作用。

循环水泵容量过大在我国是普遍存在的。

原因：
1 设计冷负荷偏大设计冷负荷是选择设备的主要依据，所以正确地计算建筑冷负荷对整个空调系统的设计十分重要。

目前，教科书及设计手册中提供的空调负荷计算方法不论是计算围护结构的墙壁负荷，还是门窗负荷，其计算结果都是针对某一具体房间而言。

然而，空调系统设备容量是依据整个建筑的冷负荷确定。

由于建筑内各房间的朝向、位置、使用功能及其发热源等因素的不同，往往造成各房间最大冷负荷出现的时间并不相同。

因此，建筑冷负荷的最大值应为每个房间逐时负荷叠加的最大值。

据调查在我国有部分设计人员在计算建筑冷负荷时只是简单地将每个房间的最大冷负荷进行叠加，导致计算结果远大于实际需求负荷。

所以我们必须对此给予足够的重视，使设计负荷的确定更加合理正确。

2 系统循环阻力偏大
在计算系统循环阻力时，由于设计人员经验不足，使得一些计算参数取值过于保守，造成循环阻力计算值偏大，更有甚者，在施工图设计阶段采用估算方法确定循环阻力，致使计算循环阻力比实际值大一倍以上。

3 系统静压问题
空调系统充满水才能运行，水泵的进、出口承受相同的静水压力。

因此，所选水泵的扬程只克服管道系统阻力即可。

然而，有的设计者却把静水压力也计入该循环阻力之内，这当然会使循环水泵的容量增大很多。

4 系统水力平衡问题
由于设计时不认真进行系统的水力平衡计算，工程竣工后又未按要求进行全面调试，往往造成系统水力失调，系统出现冷热不均的现象。

有些技术人员错误地认为造成此现象的原因是循环水泵的容量太小，结果只简单地采用加大水泵的方法解决了之，自然也就使水泵容量增大。

5 结论
①在空调设计中应客观准确地计算冷负荷和系统阻力，避免因此而造成设备选型偏大；
②选择循环水泵时，注意水泵工况点向右偏移现象，以保障水泵扬程变化在系统正常运行的允许范围之内；
③工程寿命周期成本和价值工程都是工程经济评价的良好工具，在做技术经济分析时应充分运用它们。

八、离心泵的维护于保养
（1）检查离心泵管路及结合处有无松动现象。

用手转动离心泵，试看离心泵是否灵活。

（2）向轴承体内加入轴承润滑机油，观察油位应在油标的中心线处，润滑油应及时更换或补充。

（3）拧下离心泵泵体的引水螺塞，灌注引水（或引浆）。

（4）关好出水管路的闸阀和出口压力表及进口真空表。

（5）点动电机，试看电机转向是否正确。

（6）开动电机，当离心泵正常运转后，打开出口压力表和进口真空泵视其显示出适当压力后，逐渐打开闸阀，同时检查电机负荷情况。

（7）尽量控制离心泵的流量和扬程在标牌上注明的范围内，以保证离心泵在最高效率点运
转，才能获得最大的节能效果。

（8）离心泵在运行过程中，轴承温度不能超过环境温度35°C，最高温度不得超过80°C。

（9）如发现离心泵有异常声音应立即停车检查原因。

（10）离心泵要停止使用时，先关闭闸阀、压力表，然后停止电机。

（11）离心泵在工作第一个月内，经100小时更换润滑油，以后每个500h，换油一次。

（12）经常调整填料压盖，保证填料室内的滴漏情况正常（以成滴漏出为宜）。

（13）定期检查轴套的磨损情况，磨损较大后应及时更换。

（14）离心泵在寒冬季节使用时，停车后，需将泵体下部放水螺塞拧开将介质放净。

防止冻裂。

（15）离心泵长期停用，需将泵全部拆开，擦干水分，将转动部位及结合处涂以油. （16)轴承的维护。

对于装有滑动轴承的新泵，运行100h•左右就应更换润滑油；以后每工作300～500h换油一次。

在使用较少的情况下，每半年也必须更换润滑油。

滚动轴承一般每工作1200～1500h应补充一次润滑油，每年彻底换油一次。

(17)每次停车后均应及时擦试泵体及管路上的油渍，保持机具清洁。

在排灌季节结束后，要进行一次小修，•将泵内及水管内的水放尽，以防发生锈蚀或冻损。

累积运行2000h•以上进行一次大修。

小结
以上方面对离心泵有了较为全面的了解，在实际的生活或工作中.离心泵应该按照所输送的液体进行选择，并校核需要的性能，分析抽吸，排出条件，是间歇运行还是连续运行等。

离心泵通常应在或接近制造厂家设计规定的压力和流量条件下运行。

计算泵的各种参数一般采用现成的曲线图，但这种曲线图与给定的管道有关，而管道又是按不同的计划装配的。

因此，离心泵运行工作点偏离设计时的数据在误差允许的范围内，可认为是完好的。