离心泵基本知识

目录1、泵的分类2、离心泵的工作原理3、离心泵的结构和组成4、离心泵的日常检查内容5、离心泵常见故障及处理6、离心泵的检修要点1、泵的分类一般情况下，液体只能从高处自动流向低处，从高压设备内自动流向低压设备内。如果把低处的液体送往高处，把低压设备内的液体送往高压设备内，就必须给这些液体提供一定的能量才能达到此目的。我们通常把能给液体提供能量的设备叫泵。根据泵的工作原理和结构分类：叶片式泵（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；屏蔽泵、磁力驱动泵；高速泵）、旋涡泵（单级泵、多级泵；离心旋涡泵）、轴流泵、混流泵）；容积式泵（往复泵（电动泵（柱塞泵、隔膜泵；计量泵）、蒸汽泵）、转子泵（齿轮泵、螺杆泵、罗茨泵、滑片泵））；其他类型泵（喷射泵、空气升液泵、电磁泵、软管泵）。根据化工生产工艺流程分类：进料泵、回流泵、塔底泵、循环泵、产品泵、注入泵、补给泵、冲洗泵、排污泵、燃料油泵、润滑油和封油泵。1、离心泵的分类按照API610第八版1995年8月，工业用离心泵分为三类18种。离心泵型式粗分为悬臂式、两端支撑式、立式悬吊式三类。（OH1/OH2）悬臂式离心泵根据介质温度情况轴承支架分无冷、风冷及水冷结构介质需保温时可用壳体保温夹套结构根据介质含固量可选择开式叶轮结构根据介质温度可采用密封箱体保温结构重工位轴系设计可配各种机械密封悬臂式离心泵OH2（OH3）立式管道泵（OH3/OH4/OH5）立式管道泵（BB1）双吸中开泵剖面图双吸叶轮，平衡轴向力，低汽蚀值轴向剖分壳体，无须拆卸进出口管路即可维修稀油润滑，充分冷却轴承轴向剖分轴承箱，转子拆装方便轴可密封，可配各种密封重工位轴承可做接近中心线支承两级大型高温流程泵（BB2型）结构示意图特征：两端支承、径向剖分、两级、双吸（BB3）轴向剖分多级泵剖面图流量：~2000m3/h扬程：~2000m温度：~200°C压力：~25MPa水平中开，多级高压，背对背设计（BB4）节段多级泵剖视图径向剖分，节段式壳体，导叶结构，O形圈密封；壳体底脚支撑或中心支撑轴承重载荷设计，可配风扇冷却或水冷却多级单吸叶轮串联布置平衡鼓结构平衡轴向力稀油润滑的滚动轴承，也可选滑动轴承（BB5）卧式筒型泵剖视图径向剖分，节段式壳体，导叶结构，O形圈密封；壳体中心支撑筒体结构，高压设计，减小温度急剧变化的影响轴承重载荷设计，可配风扇冷却或水冷却平衡鼓结构平衡轴向力稀油润滑的滚动轴承，也可选滑动轴承多级单吸叶轮串联布置，叶轮可以独立固定（BB5）卧式筒型泵剖视图高压的背对背设计，抽芯式设计，锻造筒体，强制润滑系统（VS2）液下泵剖面图双吸式叶轮，结合双流道蜗壳设计，对称结构，运转平稳滚动轴承可脂润滑或油润滑可配填料密封或机械密封螺纹接轴，安全可靠，可反转设计滑动轴承，介质本身自冲洗护管结构，滑动轴承外冲洗混流式叶轮，加空间导叶式壳体，适合大流量低扬程工况（VS4）液下泵剖面图单级单吸叶轮，并有多种叶轮形式可供选择液下紧凑型结构用于高温和空间有限的场合转子部件多点支撑，导轴承可外冲洗或自冲洗机械密封+油润滑滚动轴承+加长联轴节V型环密封或填料密封+脂润滑滚动轴承+联轴器连接螺柱+接轴键+接轴套型式的接轴方式，用于常温（VS5）液下泵剖面图悬臂式结构液下无轴承刚性轴设计口环径向密封长度＜2m适用于磨蚀性强的工况（VS6）立式筒型泵剖面图多级叶轮串联布置，径向导叶加节段式壳体设计，O型圈密封标准筒袋外壳仅承受入口压力平衡鼓装置平衡轴向力，使轴封仅承受入口压力自动循环油润滑轴承部件，可整体拆卸分半式定位环加分半式接轴套型式的接轴方式滑动轴承介质本身自冲洗流量：~1800m3/h扬程：~800m温度：-180~+180℃压力：~10.0MPa（VS6）立式筒型泵轴承密封剖面图（VS6）立式筒型泵管线图排气至吸入罐；排液PLAN13+53;2、离心泵的工作原理离心泵主要由叶轮、轴、泵壳、轴封及密封环等组成。一般离心泵启动前泵壳内要灌满液体，当原动机带动泵轴和叶轮旋转时，液体一方面随叶轮作圆周运动，一方面在离心力的作用下自叶轮中心向外周抛出，液体从叶轮获得了压力能和速度能。当液体流经涡壳到排液口时，部分速度能将转变为静压力能。在液体自叶轮抛出时，叶轮中心部分造成低压区，与吸入液面的压力形成压力差，于是液体不断地被吸入，并以一定的压力排出。泵的抽空泵启动前没灌泵、进空气、液体不满或介质大量汽化，这种情况下，泵出口压力近于零或接近泵入口压力，泵内压力降低。这叫抽空。抽空会让泵内接触零件和机械摩擦副发生干摩擦或半干摩擦，加剧磨损或零件移位而损坏泵及密封。泵的汽蚀当泵内液体压力低于或等于该温度下的饱和蒸汽压时，液体发生汽化，产生气泡，这些气泡随液体流到较高压力处受压迅速凝结，周围液体快速集中，产生水力冲击。由于水力冲击，产生很高的局部压力，连续打击在叶片表面上，这种高速、高压和高频的水力冲击，使叶片表面产生疲劳而剥蚀成麻点、蜂窝。这种气化和凝结产生的冲击、剥蚀、振动和性能下降的现象称为汽蚀现象。汽蚀发展严重时，泵内液体的连续性流动遭到破坏，产生空洞部分，液流间断，振动噪音加剧，最后导致泵抽空断流。汽蚀余量指泵入口处液体所具有的总水头与液体汽化时的压力头之差，单位用米（水柱）标注，用（NPSH）表示，具体分为如下几类：NPSHa——装置汽蚀余量又叫有效汽蚀余量，越大越不易汽蚀；NPSHr——泵汽蚀余量，又叫必需的汽蚀余量或泵进口动压降，汽蚀余量是指在泵吸入口处单位重量液体所具有的超过汽化压力（气蚀时的真空压力）的富余能量。单位用米标注，用（NPSH）r越小抗汽蚀性能越好；离心泵最易发生气蚀的部位有：a.叶轮曲率最大的前盖板处，靠近叶片进口边缘的低压侧；b.压出室中蜗壳隔舌和导叶的靠近进口边缘低压侧；c.无前盖板的高比转数叶轮的叶梢外圆与壳体之间的密封间隙以及叶梢的低压侧；d.多级泵中第一级叶轮防抽空和汽蚀办法：1、稳定工艺操作条件泵的吸入管径应适当加大并尽量减少阻力损失；灌注高度要足够；吸入管路应防止气体的留存；一旦出现气体要能返回塔器，为此在进泵前需加一气体返塔的管线。从工艺操作上,温度宜取下限，压力宜取上限，塔底液面不可过低，泵的流量要适中，尽量减小压力和温度出样较大变化。对入口压力是负压的备用泵入口阀门应关闭。影响压力、温度的因素很多，单纯通过工艺操作避免抽空和汽蚀是不可能的。2、注入式冲洗是解决汽蚀和抽空的有效措施3、从机械密封结构入手从密封结构无法避免汽蚀的产生，但可以减少汽蚀对密封的危害。减少摩擦热，密封面直径尽量小，宽度尽量窄；选材要有好的自润滑性能和低的摩擦系数。静环采用夹固式或增加限位压板。采用平衡型机封（降PV值—降摩擦热，动环限位等）或用其他限位方式。泵的汽蚀泵的汽蚀泵的汽蚀泵的叶片断裂泵的汽蚀泵的性能参数流量Q；泵在单位时间内由泵出口排除液体的体积量，单位m3/h或m3/s扬程H；单位重量的液体通过泵后获得的能量，即排出液体的液柱高度，单位m转速n；泵轴单位时间内的转数，单位rpm功率和效率；有效功率Pu是指单位时间内泵输送出的液体获得的有效能量，也称输出功率。轴功率Pa是指单位时间内由原动机传到泵轴上的功，也称输入功率，单位KW。效率是泵的有效功率与轴功率之比。泵的特性曲线反映泵在恒定转速下的各种性能参数。扬程-流量线；轴功率-流量线；效率-流量线；实质上，泵的性能曲线是液体在泵内运动规律的外部表现形式，通过实测求得。通过泵的任意流量点，都可以在曲线上找出其对应的扬程，功率，效率，汽蚀余量，这一组参数称为工作状态，简称工作况或工作点，离心泵最高效率点得工况称为最佳工况点，最佳工况点一般为设计工况点。一般泵的额度参数即设计工况点和最佳工况点相重合或很近。在实践选效率区间运行，既节能，又保证泵的正常工作，因此了解泵的性能曲线相当重要。3、离心泵的结构和组成离心泵主要由吸入排出部分，叶轮和转轴，轴密封，扩压器和蜗壳四部分组成。主要部件有吸入室、排出室、泵壳、扩压器、蜗壳、叶轮、转轴、轴密封、密封环等。泵壳：有轴向剖分式和径向剖分式两种。泵壳承受全部的工作压力和液体的热负荷。叶轮：唯一的作功部件。主要型式有闭式、开式、半开式三种。闭式叶轮效率较高，开式叶轮效率较低。密封环：作用是防止泵的内泄漏和外泄漏，磨损后可以更换。轴和轴承：泵轴一端固定叶轮，一端装联轴器。轴承有滚动轴承和滑动轴承。轴封：一般有机械密封和填料密封。泵的联轴器：作用是传递功率，补偿泵与电机的相对位移，缓和冲击，改变轴系的自振频率；爪型弹性联轴器：体积小，重量轻，结构简单，最大许用扭矩850N.M，最大轴径50mm；弹性柱销联轴器：结构简单，传动扭矩大，最大许用扭矩8316N.M，最大轴径200mm；齿轮联轴器：需要润滑，需要定期维护；膜片联轴器：抗不对中性能好，不需要润滑，可靠性高，最大许用扭矩200000N.M，最大轴径360mm；泵常用的密封填料密封干气密封机械密封机械密封安装调试好后，一般要进行静试，观察泄漏量。如泄漏量较小，多为动环或静环密封圈存在问题；泄漏量较大时，则表明动、静环摩擦副间存在问题。在初步观察泄漏量、判断泄漏部位的基础上，再手动盘车观察，若泄漏量无明显变化则静、动环密封圈有问题；如盘车时泄漏量有明显变化则可断定是动、静环摩擦副存在问题；如泄漏介质沿轴向喷射，则动环密封圈存在问题居多，泄漏介质向四周喷射或从水冷却孔中漏出，则多为静环密封圈失效。此外，泄漏通道也可同时存在，但一般有主次区别，只要观察细致，熟悉结构，一般能正确判断。对于采用平衡盘的多级离心泵，在安装密封时,必须将转子推向入口端，使平衡盘工作面接触，才能校核密封压缩量是否合适.4、离心泵的日常检查内容安装完后试泵前检查内容泵运行中检查内容泵备用时检查内容泵检修后试车时检查内容泵安装完后的开车确认完好检查：检查泵的部件、附件是否齐全，管路配管是否合乎要求，基础是否牢固。盘车：正向转动泵轴2~3圈，确认转动不受阻碍。核对吸入条件：确认轴封装置：冷却水及密封液畅通。加注润滑油脂：灌泵、排气：高温泵或低温泵预冷或预热：紧固，易松动定期注脂，避免轴承烧损转向确认内容清晰，易被覆盖如油漆定期清理，易堵塞油位正常定期检查油质，易含水及杂质易泄漏测振测温泵点检检查项目内容措施各种仪表压力、流量、液位、温度、电流值记录轴承温度、声响、振动记录轴封泄漏发现问题，及时处理管路泄漏、振动发现问题，及时处理润滑油油温、油位、油质发现问题，及时处理冷却水流量、压力、温度发现问题，及时处理备用泵盘车定期管路泄漏发现问题，及时处理轴封泄漏发现问题，及时处理油位、油质发现问题，及时处理防冻防凝发现问题，及时处理泵的日常检查泵检修后试车时检查项目部件完好情况润滑情况盘车情况工艺参数指标仪表调试情况试车方案与记录泵部件常见故障腐蚀：选用材料不合适或金属成分不均匀。磨损：液体中含有固体颗粒。振动和噪音；汽蚀、不平衡、对中不良、基础松动、部件摩擦。性能故障；抽空、汽蚀、断轴、叶轮腐蚀、介质变化、磨损间隙大。轴封故障：泄漏。轴承故障：润滑不良、部件疲劳。泵安装后运行前的准备(1)向轴承箱加符合要求的润滑油至特定位置处。(2)在泵的吸入侧装一过滤器，防止在泵启动时外介质进入泵内，同时在过滤器前后装一压力表，监测过滤器可能堵塞而引起的压力降。同时监测吸入口压力。(3)确保出口阀门完全关闭。(4)如有冷却、冲洗、密封管路，确保其安装正确。(5)在装联轴器中间节前，确保电机转向正确。在确定转向后，安装并紧固联轴器螺栓并装好护罩。开车前(1)如果提供可冷却、冲洗和密封管路，则应打开管路上的阀门并确定管路合适的压力和流量。(2)当在冬天或低温条件下操作时，在冷却水管路加保温伴热以防管路冻裂。(3)确保手动盘车时转子运转顺畅，如听见异常声响，例如沙粒磨损的声音或者转子运动不顺畅时，则将泵拆卸，检查转子部件如泵体口环和叶轮口环等。(4)灌泵确保吸入口阀门完全打开，手动盘车时往泵体里注满介质，将泵体内的空气和其他气体从用户自接管路的排气阀排出、排尽。如果泵体上装有排气阀，则应将