矿井水泵工培训课件

矿井水泵培训课件水泵工培训课件2016年9月离心式水泵的定义及分类离心式水泵的工作原理离心式水泵的型号含义及性能参数离心式水泵的汽蚀及其危害离心式水泵的汽敷现象离心式水泵的基本构造及其作用离心式水泵的操作及维护保养绪论按工作叶轮数目分：单级泵：泵轴上只有一个叶轮多级泵：泵轴上有两个或两个以上的叶轮按工作压力分：低压泵：压力P＜2MPa中压泵：压力2MPa≤P≤6MPa之间高压泵：压力P＞6MPa按叶轮进液方式分：单侧进液泵，又叫单吸泵：叶轮上只有一个进液口双侧进液泵，又叫双吸泵：叶轮两侧各有一个进液口按泵轴位置分：卧式泵：泵轴位于水平位置立式泵：泵轴位于垂直位置按叶轮出来的液体引向吸入室方式分：蜗壳泵：液体从叶轮出来后，直接进入具有螺旋线形状的泵壳导叶泵：液体从叶轮出来后，进入它外面设置的导叶，之后进入下一级或出口管路二、水泵的分类几种典型离心泵IS、ISR、ISY型离心泵IS单级离心泵单级单吸全不锈钢耐腐蚀离心泵几种典型离心泵TSWA型卧式多级离心泵DL型立式多级离心泵离心泵的装置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、出口阀、出口管线等。为什么要罐泵？罐泵的目的在于使泵产生抽吸液体必须的低压或真空度。由于液体的密度比气体的大的多，所以抽送液体产生的离心力要比不罐泵抽送空气产生的离心力大，这样才能形成抽吸液体的真空度。离心泵工作流程：1—叶轮2—泵轴3—键4—泵壳5—泵座6—灌水孔7—放水孔8—真空表接孔9—压力表接孔10—泄水孔11—填料盒12—减漏环13—轴承座14—填料压盖调节螺栓15—传动轮单级立式离心泵的简单结构：叶轮它是离心泵内传递能量给液体的唯一元件，叶轮用键固定于轴上，随轴由原动机带动旋转，通过叶片把原动机的能量传给液体。叶轮的作用是将原动机的机械能直接传给液体，以增加液体的静压能和动能(主要增加静压能)。叶轮有开式、半闭式和闭式三种，如图所示。开式叶轮在叶片两侧无盖板，制造简单、清洗方便，适用于输送含有较大量悬浮物的物料，效率较低，输送的液体压力不高；半闭式叶轮在吸入口一侧无盖板，而在另一侧有盖板，适用于输送易沉淀或含有颗粒的物料，效率也较低；闭式叶轮在叶片两侧有前后盖板，效率高，适用于输送不含杂质的清洁液体。一般的离心泵叶轮多为此类。（一）、离心泵转子泵体即泵的壳体，包括吸入室和压液室。吸入室:它的作用是使液体均匀地流进叶轮。压液室:它的作用是收集液体，并把它送入下级叶轮或导向排出管，与此同时降低液体的速度，使动能进一步变成压力能。压液室有蜗壳和导叶两种形式。泵轴轴是传递机械能的主要部件，将原动机的扭矩通过它传给叶轮。轴上装有叶轮、轴套、平衡盘等零件。泵轴靠两端轴承支承，在泵中作高速回转，因而泵轴要承载能力大、耐磨、耐腐蚀。泵轴的材料一般选用碳素钢或合金钢并经调质处理。4．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的摩擦，所以轴套是离心泵的易磨损件。轴套表面一般也可以进行渗碳、渗氮、镀铬、喷涂等处理方法，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。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。5．轴承（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。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1—15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。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1—16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lmm。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。（三）密封环从叶轮流出的高压液体通过旋转的叶轮与固定的泵壳之间的间隙又回到叶轮的吸入口，称为内泄漏，如图1—17所示。为了减少内泄漏，保护泵壳，在与叶轮入口处相对应的壳体上装有可拆换的密封环。密封环的结构形式有三种，如图1—18所示。图1—18(a)为平环式，结构简单，制造方便。但密封效果差；图l—18(b)为直角式的密封环，液体泄漏时通过一个90°的通道，密封效果比平环式好，应用广泛；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)轴向密封装置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1—19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。填料2．机械密封填料密封的密封性能差，不适用于高温、高压、高转速、强腐蚀等恶劣的工作条件。机械密封装置具有密封性能好，尺寸紧凑，使用寿命长，功率消耗小等优点，近年来在化工生产中得到了广泛的使用。(1)结构及工作原理依靠静环与动环的端面相互贴合，并作相对转动而构成的密封装置，称为机械密封，又称端面密封。其结构如图1—20所示。紧定螺钉1，将弹簧座2固定在轴上，弹簧座2、弹簧3、推环4、动环6和动环密封圈5均随轴转动，6静环7、静环密封圈8装在压盖上，并由防转销9固定，静止不动。动环、静环、动环密封圈和弹簧是机械密封的主要元件。而动环随轴转动并与静环紧密贴合是保证机械密封达到良好效果的关键。离心泵的主要工作参数有：流量、扬程、功率、效率、转速和汽蚀余量等。流量流量也称排量，是泵在单位时间内排出液体的数量。可以用体积流量和质量流量两种单位表示。体积流量用Q表示，其常用单位是m3/h，m3/s或L/s。质量流量用M表示，其常用单位是Kg/h或Kg/s.质量流量M与体积流量之间的关系：M=ρQ式中ρ——液体密度Kg/m3扬程泵的扬程是指单位质量液体从泵进口到泵出口的能头增加值，也就是单位质量的液体通过泵以后获得能量的大小。常用符号H表示，单位为J/Kg，在生产实际中，泵的扬程习惯用被输送液体的液柱高度表示，亦可用压力来表示扬程，单位为Pa。•压力与扬程的换算：Pa=ρgh转数泵轴每分钟旋转的次数，常用符号n表示，单位为r/min.功率单位时间内泵对液体所作的功，用N表示，单位有W或KW。泵的功率分输入的轴功率N轴（原动机的有效功率）和输出的有效功率Ne。有效功率表示在单位时间内泵输送出去的液体从泵中所获得有效能头。泵的有效功率为：N=ρHQ/1000效率泵的效率等于有效功率和轴功率之比，是衡量离心泵工作经济性的指标，用符号η表示。表达式为：η=Ne/N轴×100%汽蚀现象：液体在一定温度下，降低压力至该温度下的汽化压力时，液体便会汽化。同理，当离心泵叶轮入口处得液体压力Pk降低到该温度下液体的汽化压力Pv时，液体就会汽化；汽化时产生的气泡，流动到高压处时，其体积减小以致破灭。这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为溃灭；于此同时，溶解在液体内的气体从液体中逸出，形成大量的小气泡，即产生空化。离心泵在运转中，若其过流部分的局部区域（通常是叶轮叶片进口稍后的某处）因为种种原因，抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时，液体便在该处开始汽化，产生大量蒸汽，形成气泡，当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时，气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。在气泡凝结破裂的同时，液体质点以很高的速度填充空穴，在此瞬间产生很强烈的水击作用，并以很高的冲击频率打击金属表面，冲击应力可达几百至几千个大气压，冲击频率可达每秒几万次，严重时会将器壁击穿。这种现象称为汽蚀。汽蚀过程：低压区→产生气泡→高压区→气泡破裂→水力冲击→发生振动、噪音，对部件产生麻点、蜂窝状的破坏现象。症状：噪声大、泵体振动，流量、压头、效率都明显下降后果：危害：高频冲击、高温腐蚀加之机械剥蚀同时作用，使叶片表面产生一个个凹穴，呈海绵状、沟槽状、鱼鳞状等，严重时，整个叶片和前后盖板都有这种现象，甚至将叶片和盖板蚀穿。产生汽蚀的原因：1、吸入压力降低，吸入高度过高，吸入管路的阻力过大，处于高原大气压降低等因素2、吸水管路堵塞或进口阀未开启3、泵的倒灌高度不够4、水温过高，超过吸入口压力对应的饱和温度；5、出口阀开度太小；防止措施：1、改善离心泵的吸入条件，减小几何吸上高度（或增加几何倒灌高度）2、减小吸入损失，为此可以设法增加管径，尽量减小管路长度，弯头和附件等3、对有调速装置的离心泵，适当降低泵的转速4、在同样转速和流量下，尽量采用双吸泵，减小进口流速，泵不易发生汽蚀5、通过关小离心泵的出口开度，降低泵的流量6、叶轮泵盖等易蚀部件尽量使用耐汽蚀材料气缚现象：如果离心泵在启动前泵壳内充满的是气体，则启动后叶轮中心气体被抛出时不能在该处形成足够大的真空度，这样槽内液体便不能被吸上。这一现象称为气缚。产生原因：当泵壳内存在空气，因空气的密度比液体的密度小的多而产生较小的离心力，贮槽液面上方与泵吸入口之间的压力差不足于将贮槽内液体压入泵内，从而使离心泵不能输送液体。解决途径：1、罐泵让泵吸入管路内充满液体2、排空排尽泵体内的空气启离心式水泵的操作（1）检查泵及出、入口管线的各部件，如阀门、法兰、地脚螺钉、接地线、防护罩、联轴器等是否紧固。（2）检查温度计和压力表等是否完好，看是否正常好用。（3）检查润滑油是否符合标准（油面应在视窗的1/2—2/3处）。（4）盘泵，检查泵的转动情况，是否有不正常的声音。（5）放空，打开泵的入口阀，排除泵内存气，使泵内允满液体，然后关严放空阀。（6）联系班长等相关岗位人员，做好启泵准备。（7）按启动按钮起动泵，待电流、转数正常后，再缓慢打开泵的