离心泵(centrifugal pump)是指靠叶轮旋转时产生的离心力来输送液体的泵。
离心泵是借助叶轮旋转而使水发生离心运动来工作的。水泵在启动前,需要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,水发生离心运动,被甩向叶轮外缘,经蜗形泵壳的流道流入水泵的压水管路。
离心泵的基本架构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,它转速高出力大,叶轮上的叶片又起到主要用途,叶轮在装配前要通过静平衡实验。叶轮上的内外表面需要光滑,以降低水流的摩擦损失。
2、泵体也称泵壳,它是水泵的主体。起到支撑固定用途,并与安装轴承的托架相连接。
3、泵轴有哪些用途是借联轴器和电动机相连接,将电动机的转矩传给叶轮,所以它是传递机械能的主要部件。
4、滑动轴承用的是透明油作润滑液的,加油到油位线。太多油要沿泵轴渗出,太少轴承又要过热烧坏导致事故!在水泵运行过程中轴承的温度高在85度,一般运行在60度左右。
5、密封环又称减漏环。
6、填料函主要由填料、水封环、填料筒、填料压盖、水封管组成。填料函有哪些用途主如果为了封闭泵壳与泵轴之间的空隙,不让泵内的水流流到外面来也不让外面的空气进入到泵内。一直维持水泵内的真空!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!维持水泵的正常运行。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应该注意!在运行600个小时左右就要对填料进行更换。
2商品剖析基本架构离心泵的基本架构是由八部分组成的,分别是:叶轮,泵体,泵盖,挡水圈,泵轴,轴承,密封环,填料函,轴向力平衡装置。
1、 叶轮是离心泵的核心部分,它转速高输出力大。
2、 泵体也称泵壳,它是水泵的主体。起到支撑固定用途,并与安装轴承的托架相连接。
3、 泵轴有哪些用途是借联轴器和电动机相连接,将电动机的转矩传给叶轮,所以它是传递机械能的主要部件
4、 密封环又称减漏环。
5、 填料函主要由填料,不让泵内的水流流到外面来也不让外面的空气进入到泵内。一直维持水泵内的真空!当泵轴与填料摩擦产生热量就要靠水封管注水到水封圈内使填料冷却!
6、轴向力平衡装置,在离心泵运行过程中,因为液体是在低压下进入叶轮,而在高压下流出,使叶轮两侧所受重压不等,产生了指向入口方向的轴向推力,会引起转子发生轴向窜动,产生磨损和振动,因此应设置轴向推力轴承,以便平衡轴向力。
1、按叶轮数目来分类
1、单级泵:即在泵轴上只有一个叶轮。
2、多级泵:即在泵轴上有两个或两个以上的叶轮,这个时候泵的总扬程为n个叶轮产生的扬程之和。
2、按工作重压来分类
1、低压泵:重压低于100米水柱;
2、中压泵:重压在100~650米水柱之间;
3、高压泵:重压高于650米水柱。
3、按叶轮吸入方法来分类
1、单侧进水式泵:又叫单吸泵,即叶轮上只有一个进水口;
2、双侧进水式泵:又叫双吸泵,即叶轮两侧都有一个进水口。它的流量比单吸式泵大一倍,可以近似看作是二个单吸泵叶轮背靠背地放在了一块。
4、按泵壳结合来分类
1、水平中开式泵:即在通过轴心线的水平面上开有结合缝。
2、垂直结合面泵:即结合面与轴心线相垂直。
5、按泵轴地方来分类
1、卧式泵:泵轴坐落于水平地方。
2、立式泵:泵轴坐落于垂直地方。
6、按叶轮出方法分类
1、蜗壳泵:水从叶轮出来后,直接进入具备螺旋线形状的泵壳。
2、导叶泵:水从叶轮出来后,进入它外面设置的导叶,之后进入下一级或流入出口管。
7、按安装高度分类
1、自灌式离心泵:泵轴低于吸水池池面,启动时无需灌水,可自动启动。
2、吸入式离心泵(非自灌式离心泵):泵轴高于吸水池池面。启动前,需要先用水灌满泵壳和吸水管道,然后驱动电机,使叶轮高速旋转运动,水遭到离心力用途被甩出叶轮,叶轮中心形成负压,吸水池中水在大方压用途下进入叶轮,又遭到高速旋转的叶轮用途,被甩出叶轮进入压水管道。
另外,依据作用与功效也可进行分类,如油泵、水泵、凝结水泵、排灰泵、循环水泵等。
特征按吸入方法
单吸泵液体从一侧流入叶轮,存在轴向力
双吸泵液体从两侧流入叶轮,没有轴向力,泵的流量几乎比单吸泵增加一倍
按级数
单级泵泵轴上只有一个叶轮
多级泵同一根泵轴上装两个或多个叶轮,液体依次流过每级叶轮,级数越多,扬程越高
按泵轴方位
卧式泵轴水平放置
立式泵轴垂直于水平面
按壳体型式
分段式泵壳体按与轴垂直的平面部分,节段与节段之间用长螺栓连接
中开式泵壳体在通过轴心线的平面上剖分
蜗壳泵装有螺旋形压水室的离心泵,如常见的端吸式悬臂离心泵
透平式泵装有导叶式压水室的离心泵
特殊结构
管道泵作为管路一部分,安装时不需要改变管路
潜水泵和电动机制成一体浸入水中
液下泵泵体浸入液体中
屏蔽泵叶轮与电动机转子联为一体,并在同一个密封壳体内,不需使用密封结构,是无泄漏泵
磁力泵除进、出口外,泵体全封闭,泵与电动机的联结使用磁钢互吸而驱动
自吸式泵,泵启动时不需要灌液
高速泵由增速箱使泵轴转速增加,一般转速可达10000r/min以上,也可称部分流泵或切线增压泵
立式筒型泵进出口接管在上部同一高度上,有内、外两层壳体,内壳体由转子、导叶等组成,外壳体为进口导流通道,液体从下部吸入。
ISG生活给水泵,生活用泵,小区水泵,生活给排水设施,依据 IS、IR型离心泵性能参数和立式泵的*结构组合设计,并严格根据 ISO2858 需要进行设计制造,使用国内水力模型进行设计而成,是理想的新一代卧式泵商品。该商品一律使用硬质合金机械密封。 应用范围: ISW 型泵适用于工业和城市给排水,如高层建筑增压送水,园林喷灌,消防增压,远距离输送,暖通制冷循环、浴室等增压及设施配套,用温度低于85℃。ISWR 型泵广泛适用于:冶金、化工、纺织、造纸、与宾食肆店等锅炉热源水增压、输送、及城市采暖系统,SGWR型用温度低于120℃。
泵的试运转应符合下列需要:
①驱动机的转向应与泵的转向相同;
②查明管道泵和共轴泵的转向;
③各固定连接部位应无松动,各润滑部位加注润滑液的规格和数目应符合设施技术文件的规定;
④有预润滑需要的部位应按规定进行预润滑;
⑤各指示仪表,安全保护装置均应灵敏,准确,靠谱;
⑥盘车应灵活,无异常现象;
⑦高温泵在试运转前应进行泵体预热,温度应均匀上升,每小时温升不应大于50℃;泵体表面与有工作介质进口的工艺管道的温差不应大于40℃;
⑧设置消除温升影响的连接装置,设置旁路连接装置提供冷却水源。
离心泵操作时应注意以下几个方面:
①禁止无水运行,不要调节吸入口来减少排量,禁止在过低的流量下运行;
②监控运行过程,*阻止填料箱泄漏,更换填料箱时要用新填料;
③确保机械密封有充分冲洗的水流,水冷轴承禁止用过量水流;
④润滑液不要用过多;
⑤按推荐的周期进行检查。打造运行记录,包含运行小时数,填料的调整和更换,添加润滑液及其他维护手段和时间。对离心泵抽吸和排放重压,流量,输入功率,洗液和轴承的温度与振动状况都要按期测量记录。
⑥离心泵的主机是依赖大方压将低处的水抽到高处的,而大方压多只能支持约10.3m的水柱,所以离心泵的主机离开水面12米没办法工作。
3.1、离心泵机械密封失效的剖析
离心泵停机主如果由机械密封的失效导致的。失效的表现大都是泄漏,泄漏缘由有以下几种:
①动静环密封面的泄漏,缘由主要有:端面平面度,粗糙度未达到需要,或表面有划伤;端面间有颗粒物质,导致两端面不可以同样运行;安装不到位,方法不正确。
②补偿环密封圈泄漏,缘由主要有:压盖变形,预紧力不均匀;安装不正确;密封圈水平不符合标准;密封圈选型不对。
实质用成效表明,密封元件失效多的部位是动,静环的端面,离心泵机封动,静环端面出现龟裂是容易见到的失效现象,重要原因有:
①安装时密封面间隙过大,冲洗液来不及带走摩擦副产生的热量;冲洗液从密封面间隙中漏走,导致端面过热而损毁。
②液体介质汽化膨胀,使两端面受汽化膨胀力而分开,当两密封面用力贴合时,破坏润滑膜从而导致端面表面过热。
③液体介质润滑性较差,加之操作重压过载,两密封面跟踪转动不同步。比如高转速泵转速为20445r/min,密封面中心直径为7cm,泵运转后其线速度高达75 m/s,当有一个密封面滞后不可以跟踪旋转,瞬时高温导致密封面损毁。
④密封冲洗液孔板或过滤网堵塞,导致水量不足,使机封失效。
另外,密封面表面滑沟,端面贴合时出现缺口致使密封元件失效,重要原因有:
①液体介质不清洗,有微小质硬的颗粒,以非常高的速度滑人密封面,将端面表面划伤而失效。
②机泵传动件同轴度差,泵开启后每转一周端面被晃动摩擦一次,动环运行轨迹不同心,导致端面汽化,过热磨损。
③液体介质水力特质的频繁发生引起泵组振动,导致密封面错位而失效。
液体介质对密封元件的腐蚀,应力集中,软硬材料配合,冲蚀,辅助密封0形环,V形环,凹形环与液体介质不相容,变形等都会导致机械密封表面损毁失效,所以对其损毁形式要综合剖析,找出根本缘由,保证机械密封长期运行。
3.2、离心泵停止运转后的需要
①离心泵停止运转后应关闭泵的人口阀门,待泵冷却后再依次关闭附属系统的阀门。
②高温泵停车应按设施技术文件的规定实行,停车后应每偏20一30min盘车半圈,直到泵体温度降至50℃为止。
③低温泵停车时,当无特殊需要时,泵内应常常充满液体;吸入阀和排出阀应维持常开状况;使用双端面机械密封的低温泵,液位控制器和泵密封腔内的密封液应维持泵的灌浆重压。
④输送易结晶,易凝固,易沉淀等介质的泵,停泵后应预防堵塞,并准时用清水或其他介质冲洗泵和管道。⑤排出泵内积存的液体,预防锈蚀和冻裂。
3.3、离心泵的保管
①尚未安装好的泵在未上漆的表面应涂覆一层适合的防锈剂,用油润滑的轴承应该注满适合的油液,用脂润滑的轴承应该仅填充一种润滑脂,不要用混合润滑脂。
②短期泵人干净液体,冲洗,抽吸管线,排放管线,泵壳和叶轮,并排净泵壳,抽吸管线和排放管线中的冲洗液。
③排净轴承箱的油,再加注干净的油,*清洗油脂并再填充新油脂。
④把吸人口和排放口封起来,把泵贮存在干净,干燥的地方,保护电机绕组免受潮湿,用防锈液和防蚀液喷射泵壳内部。
⑤泵轴每月转动一次以免冻结,并润滑轴承。
1、离心泵启动前的筹备工作
a.离心泵启动前检查
润滑油的名字、型号、主要性能和加注数目是不是符合技术文件的需要;
轴承润滑系统、密封系统和冷却系统是不是完好,轴承的油路、水路是不是畅通;
盘动泵的转子1~2转,检查转子是不是有摩擦或卡住现象;
在联轴器附近或皮带防护装置等处,是不是有妨碍转动的杂物;
泵、轴承座、电动机的基础地脚螺栓是不是松动;
泵工作系统的阀门或附属装置均应处于泵运转时负荷小的地方,应关闭出口调节阀;
点动泵,看其叶轮转向是不是与设计转向一致,若不同,必需使叶轮*停止转动后,调整电动机接线后,方可再启动。
b.离心泵充水
水泵在启动以前,泵壳和吸水管内需要先充满水,这是由于有空气存在的状况下,泵吸入口真空没办法形成和维持。
c.离心泵暖泵
输送高温液体的多级离心泵,如电厂的锅炉给水泵,在启动前需要先暖泵。这是由于给水泵在启动时,高温给水流过泵内,使泵体温度从常温非常快升高到100~200℃,这会引起泵内外和各部件之间的温差,若没足够长的传热时间和适合控制温升的手段,会使泵各处膨胀不均,导致泵体各部分变形、磨损、振动和轴承抱轴事故。
2、注意的事情
离心泵是一种叶片泵,依赖旋转的叶轮在旋转过程中,因为叶片和液体的相互用途,叶片将机械能传给液体,使液体的重压能增加,达到输送液体的目的。离心泵的启动应该注意四点:
①离心泵在肯定转速下所产生的扬程有一限定值。工作点流量和轴功率取决于与泵连接的装置系统的状况(位差、重压差和管路损失)。扬程随流量而改变。
②工作稳定,输送连续,流量和重压无脉动。
③一般无自吸能力,需要将泵先灌满液体或将管路抽成真空后才能开始工作。
④离心泵在排出管路阀门关闭状况下启动,旋涡泵和轴流泵在阀门全开状况下启动,以降低启动功率。
由于离心泵是靠叶轮离心力形成真空的吸力把水提起,所以,离心泵启动时,需要先把闸阀关闭,灌水。水位超越叶轮部位以上,排出离心泵中的空气,才可启动。启动后,叶轮周围形成真空,把水向上吸,其闸阀可自动打开,把水提起。因此,需要先闭闸阀。
1.离心泵的转子不平衡与不对中。这个问题在离心泵的振动问题中所占比率较大,约为80%的比率。导致离心泵转子不平衡的原因:材料阻止不均匀、零件结构不合格,导致转子水平中心线与转轴中心线不重合产生偏心据形成的不平衡。校正离心泵的转子不平衡又可分为两。静平衡与动平衡:一般也称为单面平衡和双面平衡。其不同就是:单面平衡是在一个校正面进行校正平衡,而双面平衡是在两个校正面上进行校正。
2.安装缘由:基础螺栓松脱、校调的水平度没调整好,在离心泵工作之前,要检查一下其基础螺栓是不是有松动的现象,与离心泵的安装是不是水平。这类也会导致离心泵在工作的时候发生振动的状况。
3.离心泵内有异物。在离心泵工作之前,要检查下泵内部,因为长期用,在离心泵的内部可能存在一些比如水中的杂草等异物。
4.因为长期的用法导致离心泵内部的气蚀穿孔。
5.离心泵的设计方面存在不适当的状况,比如零件大小尺寸等问题。不过这样的情况相对较少。离心泵在出厂之前,都会在车间内部进行多次的测试工作,以保证出厂离心泵的合格率。
1、离心泵功率与效率
泵在运转过程中因为存在种种损失,使泵的实质(有效)压头和流量均较理论值为低,而输入泵的功率较理论值为高,设
H______ 泵的有效压头,即单位量液体在重力场中从泵获得的能 量,m;
Q ______ 泵的实质流量,m3/s;
ρ ______ 液体密度,kg/ m3;
Ne______ 泵的有效功率,即单位时间内液体从泵处获得的机械能,W。
有效功率可写成 Ne = QHρg
由电机输入离心泵的功率称为泵的轴功率,以N表示。有效功率与轴功率之比概念为泵的总效率η,即
η=Ne/N
2、泵内损失
离心泵内的各种损失有:
(1)容积损失
因为泵的泄漏所导致的损失称为容积损失。无容积损失时泵的功率与有容积损失时泵的功率之比称为泵的容积效率ηv。
(2)水力损失
流体流过叶轮、泵壳时,流速大小和方向的改变与逆压强梯度的存在引起了环流和旋涡,导致了能量损失,这种损失称为水力损失。额定流量下离心泵的水力效率ηh一般为0.8到0.9。
(3)机械损失
高速转动的叶轮与液体间的摩擦与轴承、轴封等处的机械摩擦导致的损失称为机械损失。机械效率ηM一般为0.96到0.99。
注意:
1、在离心泵的铭牌上标明的主要性能参数是以20℃清水作实验在率条件下测得的数值。
2、知道并熟练学会特质曲线中各曲线的意思及用条件,注意率区的范围(η=92%ηmax)及作用与功效。
紧凑式结构
宽范围 流量和扬程范围宽
适用于轻度腐蚀性液体
多种控制选择
流量均匀、运转平稳、振动小。无需特别减震的基础。
设施安装、维护检修成本较低。
流量
扬程
泵送液体温度范围
系统承压
轴功率
液体输送
冷却系统
工业清洗系统
水产养殖场
施肥系统
计量系统
工业设施
离心泵可广泛用于电力、冶金、煤炭、建材等行业输送含有固体颗粒的浆体。如火电厂水力除灰、冶金选矿厂矿浆输送、洗煤厂煤浆及重介输送等。离心泵工作时,泵需要放在陆地上,吸水管放在水中,还需要灌泵启动。泥浆泵和液下离心泵因为遭到结构的限制,工作时电机需要放在水面之上,泵放入水中,因此需要固定,不然,电机掉到水中会致使电机报废。而且因为长轴长度一般固定,所以泵安装用较麻烦,应用的场所遭到不少的限制。
1、工作点
离心泵的特质曲线是泵本身固有些特质,它与外面用状况无关。但,一旦泵被安排在肯定的管路系统中工作时,其实质工作状况就不只与离心泵本身的特质有关,而且还取决于管路的工作特质。所以,要选好和用好离心泵,就还要同时考虑到管路的特质。
在特定管路中输送液体时,管路所需压头He伴随流量Qe的平方而变化。将此关系绘在坐标纸上即为相应管路特质曲线。
若将离心泵的特质曲线与其所在管路特质曲线绘于同一坐标纸上,如上图所示,此两线交点M称为泵的工作点。选泵时,需要工作点所对应的流量和压头既能满足管路系统的需要,又正好是离心泵所提供的,即Q = Qe,H = He。
2、流量调节
(1)改变阀门的开度
改变离心泵出口管线上的阀门开关,其实质是改变管路特质曲线。如下图所示,当阀门关小时,管路的局部阻力加强,管路特质曲线变陡,工作点由M移至M1,流量由QM减小到QM1。当阀门开大时,管路阻力减小,管路特质曲线变得平坦一些,工作点移至M2,流量加强到QM2。
用阀门调节流量飞速便捷,且流量可以连续变化,合适化工连续生产的特征。所以应用十分广泛。缺点是阀门关小时,阻力损失加强,能量消耗增多,非常不经济。
(2)改变泵的转速
改变泵的转速实质上是改变泵的特质曲线。泵原来转速为n,工作点为M,如下图所示,若把泵的转速提升到n1,泵的特质曲线 H——Q往上移,工作点由M移至M1,流量由QM加强到QM1。若把泵的转速降至n2,工作点移至M2,流量降至QM2。
这种调节办法需要变速装置或价格昂贵的变速原动机,且很难做到连续调节流量,故化工生产中极少使用。
在石油、化工范围,用多的离心泵国际标准是ApI610、ISO5199和ANSIB73.1M/B73.2M等,国内标准是GB3215和GB5656/T。
1.1ApI610
ApI,是美国石油协会(AmericanpetroleumInstitute)的简称。出版ApI610标准的目的是为了提供一份采购规范,以便于离心泵的制造和采购。
1.2 ISO5199
ISO是国际标准化组织的简称。ISO5199 Technical Specification for Centrifugal pumps , ClassⅡ(离心泵技术规范Ⅱ级),主要依据是德国的DIN标准。
1.3 ASMEB73.1M/B73.2M
ASME是美国机械工程师协会(TheAmericanSocietyofMechanicalEngineers)的简称。




