化工泵工作原理与操作培训

化工泵工作原理与操作培训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。1、泵的分类根据泵的结构和工作原理，环氧装置的泵分为以下几种类：1.1叶片式泵：离心泵、屏蔽泵、磁力驱动泵；液环泵。1.2容积式泵：往复泵（柱塞泵、隔膜泵；计量泵）、齿轮泵、螺杆泵。1.3其他类型泵：喷射泵。2、泵的结构特点2.1离心泵的结构特点2.2屏蔽泵的结构特点2.3磁力泵的结构特点2.4液环泵的结构特点2.5齿轮泵的结构特点2.6螺杆泵的结构特点2.7往复泵的结构特点2.1离心泵的结构特点离心泵型式粗分为悬臂式、两端支撑式、立式悬吊式三类。3.离心泵结构立式管道泵离心泵的双机械密封冲洗方式2.2屏蔽泵的结构特点中心支撑、自动排气名义压力50bar,300#RF法兰DIN/ISOPN40orPN64可供选择叶轮有70多种不同水力规格低气蚀设计可更换的口环材质为铬合金或不锈钢符合API685标准可更换的耐磨环材质为钢或不锈钢积木式连接段增强了电机及泵体的互换性滑动轴承由所输送的介质润滑材质为碳化钨对碳化硅设计符合API685标准屏蔽电机符合ATEX–标准线圈保护供选择CNF型屏蔽电泵单级泵:部分流体从出口流经电机,经辅助叶轮二次加压后流回出口，使得电机腔内的压力与出口压力保持一致。分流液体的通道主要是电机间隙.因此分流液体流量是恒定的，与泵的扬程没有关系。对电机的冷却性能非常稳定。CN型屏蔽电泵单级泵:部分流体从出口流经电机,经辅助叶轮二次加压后流回出口，使得电机腔内的压力与出口压力保持一致。分流液体的通道主要是电机间隙.因此分流液体流量是恒定的，与泵的扬程没有关系。对电机的冷却性能非常稳定。CNK型屏蔽电泵单级泵:部分流体从出口流经电机,经辅助叶轮二次加压后流回出口，使得电机腔内的压力与出口压力保持一致。分流液体的通道主要是电机间隙.因此分流液体流量是恒定的，与泵的扬程没有关系。对电机的冷却性能非常稳定。CAM串联型屏蔽电泵挑担式设计多级泵在小流量高扬程时具有很高的效率。悬臂轴具有很大偏差，将会引起振动最终导致轴损坏。多级泵的最大级数为6级。海密梯克挑担式设计使得多级泵的级数达到12级。2.3磁力泵的结构特点外磁缸隔离套内磁缸垫片SiC轴承SiC轴套SiC推力盘叶轮1.1、磁力泵由泵、磁力传动器、电动机三部分组成。当电动机带动外磁转子旋转时，磁场能穿透空气隙和非磁性物质，带动与叶轮相连的内磁转子作同步旋转，实现动力的无接触传递，将动密封转化为静密封。关键部件磁力传动器由外磁转子、内磁转子及不导磁的隔离套组成。由于泵轴、内磁转子被泵体、隔离套完全封闭，从而彻底解决了“跑、冒、滴、漏”问题，消除了炼油化工行业易燃、易爆、有毒、有害介质通过泵密封泄漏的安全隐患2.3.2磁力泵的结构特点3.1永磁体由稀土永磁材料制成的永磁体工作温度范围广(-45－400℃)，磁场方向具有很好的各向异性，在同极相接近时也不会发生退磁现象，是一种很好的磁场源。3.2隔离套在采用金属隔离套时，隔离套处于一个正弦交变的磁场中，在垂直于磁力线方向的截面上感应出涡电流并转化成热量。选用高电阻率、高强度的非金属材料制作隔离套，在降低涡流方面效果十分明显。3.3冷却润滑液流量的控制泵运转时，必须用少量的液体对内磁转子与隔离套之间的环隙区域和滑动轴承的摩擦副进行冲洗冷却。冷却液的流量通常为泵设计流量的2%-3%，内磁转子与隔离套之间的环隙区域由于涡流而产生高热量。当冷却润滑液不够或冲洗孔不畅、堵塞时，将导致介质温度高于永磁体的工作温度，使内磁转子逐步失去磁性，使磁力传动器失效。当介质为水或水基液时，可使环隙区域的温升维持在3-5℃；当介质为烃或油时，可使环隙区域的温升维持在5-8℃2.3.3使用磁力泵应注意的事项1防止颗粒进入(1)不允许有铁磁杂质、颗粒进入磁力传动器和轴承摩擦副。（篮式磁性过滤器）(2)输送易结晶或沉淀的介质后要及时冲洗(停泵后向泵腔内灌注清水，运转1min后排放干净)，以保障滑动轴承的使用寿命。(3)输送含有固体颗粒的介质时，应在泵流管入口处过滤。2防止退磁(1)磁力矩不可设计得过小。(2)应在规定温度条件下运行，严禁介质温度超标。磁钢传递的功率随温度的升高是一条连续下降的曲线，在磁钢工作极限温度以下，其传递能力的下降是可逆的，而在极限温度以上则是不可逆的，即磁钢冷却后，丧失的传递能力再也不能恢复。介质温度超标一方面使传递的功率下降，另一方面对输送易汽化液体的磁力泵隔套中的涡流热量会急剧增长，如不及时处理，会引起磁钢退磁，使磁力联轴器失效。因此磁力泵应设计可靠的冷却系统。对高温介质，则应考虑冷却，以保证磁力联轴器不超过工作极限温度。对有固体杂质或铁磁性杂质的介质，应考虑过滤，3防止干摩擦(1)严禁空转。(2)严禁介质抽空。(3)在出口阀关闭的情况下，泵连续运转时间不得超过1min，以防磁力传动器过热而失效。（4）如果发生气蚀，要在1分钟内停泵。离心泵、屏蔽泵、磁力泵过流部分的工作原理离心泵、屏蔽泵、磁力泵都是通过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)。充满在泵中的液体随叶轮回转，产生离心力，向四周甩出离心泵、屏蔽泵、磁力泵的结构普通离心泵的驱动：电机+联轴器+轴，使叶轮与电动机一起旋转而工作，屏蔽泵把泵和电机连在一起，电动机的转子和泵的叶轮固定在同一根轴上，利用屏蔽套将电机的转子和定子隔开，转子在被输送的介质中运转，其动力通过定子磁场传给转子。这种结构取消了传统离心泵具有的旋转轴密封装置，故能做到完全无泄漏。当电动机带动外磁转子旋转时，磁场能穿透空气隙和非磁性物质，带动与叶轮相连的内磁转子作同步旋转，实现动力的无接触传递，从而抽送液体。屏蔽泵、磁力泵无轴封，可用于输送易燃、易爆有毒或贵重介质，对输送腐蚀性介质的泵，要求对流部件采用耐腐蚀性材料。叶轮叶轮有开式、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。机械密封的工作原理机械密封是靠一对或数对垂直于轴作相对滑动的端面在流体压力和补偿机构的弹力（或磁力）作用下保持贴合并配以辅助密封而达到阻漏的轴封装置。2.4液环泵的结构特点当叶轮按图中指示的方向顺时针旋转时，水被叶轮抛向四周，由于离心力的作用，水形成了一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭圆环。水环的上部分内表面恰好与叶轮轮毂相切，水环的下部内表面刚好与叶片顶端接触(实际上叶片在水环内有一定的插入深度)。此时叶轮轮毂与水环之间形成一个月牙形空间，而这一空间又被叶轮分成叶片数目相等的若干个小腔。如果以叶轮的上部0°为起点，那么叶轮在旋转前180°时小腔的容积由小变大，且与端面上的吸气口相通，此时气体被吸入，当吸气终了时小腔则与吸气口隔绝;当叶轮继续旋转时，小腔由大变小，使气体被压缩;当小腔与排气口相通时，气体便被排出泵外。液环泵的应用真空度低，这不仅是因为受到结构上的限制，更重要的是受工作液饱和蒸气压的限制。用水作工作液，极限压强只能达到2000~4000Pa。用油作工作液，可达130Pa。压缩气体基本上是等温的，即压缩气体过程温度变化很小。由于水环式真空泵中气体压缩是等温的，故可以抽除易燃、易爆的气体。由于没有排气阀及摩擦表面，故可以抽除带尘埃的气体、可凝性气体和气水混合物。有了这些突出的特点，尽管它效率低，仍然得到了广泛的应用。2.5齿轮泵的结构特点轮齿进入啮合的一侧密闭容积减小，经压油口排油，退出啮合的一侧密闭容积增大，经吸油口吸油。2.6螺杆泵的结构特点螺杆泵的结构和工作原理单螺杆泵结构各啮合螺杆之间以及螺杆与缸套间的间隙很小，在泵内形成多个彼此分隔的容腔转动时，下部容腔V增大，吸入液体，然后封闭。封闭容腔沿轴向推移新的吸入容腔又在吸入端形成。一个接一个的封闭容腔移动，液体就不断被挤出。螺杆泵的特点1.具有自吸能力；2.理论流量仅取决于运动部件的尺寸和转速；3.额定排出压力与运动部件的尺寸和转速无直接关系，主要受密封性能、结构强度和原动机功率的限制；4.具有回转泵无需泵阀、转速高和结构紧凑的优点。螺杆泵使用中的注意事项1．应防止干转以免严重磨损单螺杆泵如断流干转，橡胶泵缸将很快会烧毁初次使用或拆检装复后应向泵内灌入液体工作中应严防吸空停用时也需使泵内保存液体。2．一般螺杆泵都有固定的转向，不应反转否则推力平衡装置就会丧失作用，使泵损坏。3.运行注意起动时应先将吸、排截止阀全开停用时先断电，后关排出阀，等停转再关吸入阀，以免泵吸空泵不允许长时间完全通过调压阀回流运转不应靠调压阀大流量回流使泵适应小流量的需要节流损失严重，会使液体温度升高，甚至使泵变形而损坏2.7往复泵的结构特点往复泵的工作原理工作原理：活塞自左向右移动时，泵缸内形成负压，则贮槽内液体经吸入阀进入泵缸内。当活塞自右向左移动时，缸内液体受挤压，压力增大，由排出阀排出。往复泵适用于高压头、小流量、高粘度液体的输送，但不宜于输送腐蚀性液体。往复泵启动时不需灌人液体，因往复泵有自吸能力，往复泵启动前必须将排出管路中的阀门打开。往复泵的流量不能用排出管路上的阀门来调节，而应采用旁路管或改变活塞的往复次数、改变活塞的冲程来实现。3.离心泵的汽蚀发生的机理离心泵运转时，流体的压力随着从泵入口到叶轮入口而下降，在叶片附近，液体压力最低。此后，由于叶轮对液体做功，压力很快上升。当叶轮叶片入口附近压力小于等于液体输送温度下的饱和蒸汽压力时，液体就汽化。同时，还可能有溶解在液体内的气体溢出，它们形成许多汽泡。当汽泡随液体流到叶道内压力较高处时，外面的液体压力高于汽泡内的汽化压力，则汽泡会凝结溃灭形成空穴。瞬间内周围的液体以极高的速度向空穴冲来，造成液体互相撞击，使局部的压力骤然剧增（有的可达数百个大气压）。这不仅阻碍流体的正常流动，更为严重的是，如果这些汽泡在叶轮壁面附近溃灭，则液体就像无数小弹头一样，连续地打击金属表面，其撞击频率很高（有的可达2000~3000Hz），金属表面会因冲击疲劳而剥裂。若汽泡内夹杂某些活性气体（如氧气等），他们借助汽泡凝结时放出的能量（局部温度可达200~300℃），还会形成热电偶并产生电解，对金属起电化学腐蚀作用，更加速了金属剥蚀的破坏速度。上述这种液体汽化、凝结、冲击，形成高压、高温、高频率的冲击载荷，造成金属材料的机械剥裂与电化学腐蚀破坏的综合现象称为汽蚀。3.1、汽蚀的后果汽蚀使过流部件被剥蚀破坏通常离心泵受汽蚀破坏的部位，先在叶片入口附近，继而延至叶轮出口。起初是金属表面出现麻点，继而表面呈现槽沟状、蜂窝状、鱼鳞状的裂痕，严重时造成叶片或叶轮前后盖板穿孔，甚至叶轮破裂，造成严重事故。因而汽蚀严重影响到泵的安全运行和使用寿命。汽蚀使泵的性能下降汽蚀使叶轮和流体之间的能量转换遭到严重的干扰，使泵的性能下降，严重时会使液流中断无法工作。3.2汽蚀的后果汽蚀使泵产生噪音和振动气泡溃灭时，液体互相撞击并撞击壁面，会产生各种频率的噪音。严重时可以听到泵内有“噼啪”的爆炸声，同时引起机组的振动。而机组的振动又进一步足使更多的汽泡产生和溃灭，如此互相激励，导致强烈的汽蚀共振，致使机组不得不停机，否则会遭到破坏。泵的汽蚀泵的叶片断裂3.4离心泵产生汽蚀的原因1、被输送的介质温度过高；2、水池液位过低，有气体被吸入；3、泵的安装高度过高；4、流速和吸入管路上的阻力太大；5、吸入管道、压兰(指不带液封的)密封不好，有空气进入。6、流量过大，也就是说出口阀门开的太大