泵基本知识培训

泵基本知识培训泵基本知识培训 一、泵的定义： 泵是一种用于输送液体及使液体增压的机械，它把输入的原动机的机械能转换为输送 液体的能量。 二、泵的分类 按工作原理分 1、叶片式泵：叶片式泵是依靠泵内高速旋转的叶轮及转能装置来提高液体压力。常见 的叶片式泵有离心泵（如下图） 、混流泵、轴流泵、旋涡泵等。 2、容积式泵 ：依靠泵内工作容积作周期性变化来提高液体的压力。常见的有往复泵、 螺杆泵、齿轮泵、转子泵等。 泵壳 从动齿轮 主动齿轮 进油口 出油口 图三单螺杆泵结构示意图 1-排出端； 2-螺杆（转子） ； 3-衬套（定子） ； 4-万向联轴器； 5-万向轴； 6-泵体； 7-密封圈； 8-轴承箱； 9-传动轴 3、其他类型泵：依靠流体的静压能或动能来输送液体。如喷射泵。 三、离心泵 离心泵是一种通过导管进行液体输送的水力机械。它是依靠叶轮旋转时使叶轮中的 液体产生离心力的作用而进行液体输送的，所以称为离心泵。 离心泵是一种最常用的 液体输送设备。特点是结构简单，流量均匀，可用耐腐蚀材料制造，且易于调节和自 控，因而在化工生产中占有特殊的地位。估计在化工用泵中，约 8090%为离心泵。 1、离心泵的工作原理 离心泵主要依靠叶轮的高速旋转使液体获得动能，并通过转能装置将动能转化为 压力能。随着离心泵叶轮的旋转，充满于泵壳内叶轮和叶片间的液体也跟着旋转，在 离心力的作用下，液体从叶轮的中心甩向叶轮的外缘。在此过程中，液体获得能量， 此时液体具有较低的静压能和较高的动能。当液体离开叶轮进入泵壳后，压力能进一 步提高，最后从排出管排出，当叶轮中的液体全被甩出后，叶轮中心处就形成了低压 区，泵的吸入管路一端与叶轮中心处相通，别一端则浸在所输送的液体内，当液面上 的压强较叶轮中心处的压强大时，形成泵内与泵外的压差。在此压差作用下，液体经 吸入后进入泵内，填补了被排出的的液体的位置，由于叶轮不断旋转，液体也就连续 不断地被吸入和排出。 （如图四） 2、离心泵的主要部件 主要部件有叶轮、泵壳和轴封装置 a.叶轮 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)。叶轮一般有 612 片后弯叶片，叶轮有开式、半闭式和闭式三种，如 图 22 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。叶轮有单吸和双吸两种吸液方式。 b. 泵壳 作用是将叶轮封闭在一定的空间，以便由叶轮的作用吸入和压出液体。泵壳多做成 蜗壳形，故又称蜗壳。由于流道截面积逐渐扩大，故从叶轮四周甩出的高速液体逐渐 降低流速，使部分动能有效地转换为静压能。泵壳不仅汇集由叶轮甩出的液体，同时 又是一个能量转换装置。 c. 轴封装置 作用是防止泵壳内液体沿轴漏出或外界空气漏入泵壳内。常用轴封装置有填料密封 和机械密封两种。 d.泵轴： 位于叶轮中心且与叶轮所在平面垂直的一根轴。它由电机带动旋转，以带动叶轮旋 转。 3、离心泵的主要性能参数和特性曲线 （1）主要性能参数 a.流量（Q） 流量是泵在单位时间内输送出去的液体量（体积或质量） 。体积流量用 Q 表示，单 位是：m3/s，m3/h，l/s 等。质量流量用 Qm 表示，单位是：t/h，kg/s 等。 b.扬程（H） 扬程是泵所抽送的单位重量液体从泵进口处（泵进口法兰）到泵出口处（泵出口 法兰）能量的增值。也就是一牛顿液体通过泵获得的有效能量。其单位是 N·m/N=m， 即泵抽送液体的液柱高度，习惯简称为米。H（P2P1）/g C.效率（）：反映泵对外加能量的利用率。 =Ne/N轴 Ne=W秒W=W秒Hg=QHg 轴功率：电动机传给泵轴的功率 N轴。 N轴=Ne/ d.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的富余能量。 单位用米标注，用（NPSH）r。吸程即为必需汽蚀余量 h：即泵允许吸液体的真空 度，亦即泵允许的安装高度，单位用米。吸程=标准大气压（10.33 米）-汽蚀余量-安全量 （0.5 米）标准大气压能压管路真空高度 10.33 米。 (2)离心泵的几条重要的性能曲线 水泵的性能参数如流量、扬程、 轴功率、转速和效率 之间存在的一 定 的关系。他们之间的量值变化关系用曲 线来表示，这种曲线就称为水泵的性能 曲线。水泵的性能参数之间的相互变化 关系及相互制约性：首先以该水泵的额 顶转速为先决条件。水泵性能曲线主要 有三条曲线：流量扬程曲线，流量 功率曲线，流量效率曲线。 a流量扬程特性曲线（Q - H ） 离心泵的基本的性能曲线。比转速小于 80 的离心泵具有上升和下降的特点（既 离心泵的特性曲线图 中间凸起，两边下弯） ，称驼峰性能曲线。比转速在 80150 的离心泵具有平坦的性能 曲线。比转速在 150 以上的离心泵具有陡降性能曲线。一般，当流量小时，扬程就高， 随着流量的增加扬程就逐渐下降。从曲线中我们可以看到当离心泵启动时，泵的出口我们可以看到当离心泵启动时，泵的出口 管路内还没介质，因此还不存在管路阻力和提升高度阻力，在泵启动后，泵扬程很低，管路内还没介质，因此还不存在管路阻力和提升高度阻力，在泵启动后，泵扬程很低， 流量很大，此时泵电机（轴功率）输出很大（据泵性能曲线）流量很大，此时泵电机（轴功率）输出很大（据泵性能曲线） ，很容易超载，就会使泵，很容易超载，就会使泵 的电机及线路损坏，因此启动时要关闭出口阀，才能使泵正常运行。的电机及线路损坏，因此启动时要关闭出口阀，才能使泵正常运行。 b.流量功率曲线（ Q N） 轴功率是随着流量而增加的，当流量 Q=0 时，相应的轴功率并不等于零，而为一 定值（约正常运行的 60） 。这个功率主要消耗于机械损失上。此时水泵里是充满水的， 如果长时间的运行，会导致泵内温度不断升高，泵壳、轴承会发热，严重时可能使泵 体热力变形，我们称为“闷水头” ，此时扬程为最大值，当出水阀逐渐打开时，流量就 会逐渐增加，轴功率亦缓慢的增加。 c.流量效率曲线（ Q-N ） 它的曲线为山头形状，当流量为零时，效率也等于零，随着流量的增大，效率也 逐渐的增加，但增加到一定数值之后效率就下降了，效率有一个最高值，在最高效率 点附近，效率都比较高，这个区域称为高效率区。 4、离心泵的类型与选择 Q NQ HQ N H Q （一）离心泵的类型 由于化工生产中被输送液体的性质、压强、流量等差异很大,为了适应各种不同要求, 离心泵的类型也是多种多样的。按液体的性质可分为水泵、耐腐蚀泵、油泵、杂质泵等;按 叶轮吸入方式可分为单吸泵与双吸泵;按叶轮数目又可分为单级泵与多级泵。各种类型的离 心泵按照其结构特点各自成为一个系列,并以一个或几个汉语拼音字母作为系列代号,在每 一系列中,由于有各种不同的规格,因而附以不同的字母和数字来区别。现对化工厂中常用 离心泵类型作简要说明。 (1) 水泵 (B 型、D 型、Sh 型) 凡是输送清水以及物理、化学性质类似于水的清洁液 体,都可以用水泵。 型水泵为单级单吸悬臂式离心水泵的代号，应用最为广泛，其结构如图 242 所示。 泵体和泵盖都是用铸铁制成,全系列扬程范围为 898m，流量范围为 4.5360m3/h。 若所要求的压头较高而流量并不太大时,可采用多级泵,如图 225 所示,在一根轴上串 联多个叶轮,从一个叶轮流出的液体通过泵壳内的导轮,引导液体改变流向,同时将一部分动 能转变为静压能,然后进入下一个叶轮入口,液体从几个叶轮中多次接受能量,故可达到较高 的压头。国产的多级泵系列代号为,称为型离心泵,一般自 2 级到 9 级,最多可到 12 级, 全系列扬程范围为 14351m,流量范围为.m3/h。 若输送液体的流量较大而所需的压头并不高时,则可采用双吸泵。双吸泵的叶轮有两个 入口,如图 226 所示。由于双吸泵叶轮的厚度与直径之比加大,且有两个吸入口,故输液量 较大。我国生产的双级离心泵系列代号为 Sh,全系列扬程范围为 9140m,流量范围为 12012500m3/h。 (2) 耐腐蚀泵(F 型) 当输送酸、碱等腐蚀性液体时应采用耐腐蚀泵,其主要特点是和 液体接触的部件用耐腐蚀材料制成。各种材料制造的耐腐蚀泵在结构上基本相同,因此都用 F 作为耐腐蚀泵的系列代号。在 F 后面再加一个字母表示材料代号,以作区别。我国生产的 F 型泵采用了许多种材料制造,例如: 灰口铸铁材料代号为 H,用于输送浓硫酸; 高硅铸铁 材料代号为 G,用 于输送压强不高的硫酸或以硫酸为主的混酸; 铬镍合金钢材料代号为 B,用于常温输送低浓度的硝酸、氧化性酸液、碱液和 其 它弱腐蚀性液体; 铬镍钼钛合金钢材料代号为 M,最适用于硝酸及常温的高 浓度硝酸; 聚三氟氯乙烯塑料材料代号为 S,适用于 90以下的硫酸、硝酸、盐 酸和碱液。 耐腐蚀泵的另一个特点是密封要求高。由于填料本身被腐蚀的问题也难彻底解 决,所以 F 型泵根据需要采用机械密封装置。 F 型泵全系列的扬程范围为 15105m,流量范围为 2400m3/h。 (3) 油泵(Y 型) 输送石油产品的泵称为油泵。油品的特点是易燃、易爆,因此对油泵 的一个重要要求是密封完善。当输送 200以上的热油时,还要求对轴封装置和轴承等进行 完善的冷却,故这些部件常装有冷却水夹套。 国产的油泵系列代号为 Y,有单吸和双吸、 单级和多级(26 级),全系列扬程范围为 60603m,流量范围为 625500m3/h。 (4) 杂质泵(P 型) 输送悬浮液及稠厚的浆液等常用杂质泵。系列代号为 P,又细分为污 水泵 PW、砂泵 PS、泥浆泵 PN 等。对这类泵的要求是:不易被杂质堵塞、耐磨、容易拆洗。 所以它的特点是叶轮流道宽,叶片数目少,常采用半闭式或开式叶轮。有些泵壳内衬以耐磨 的铸钢护板。 在泵的产品目录或样本中,泵的型号是由字母和数字组合而成,以代表泵的 类型、规格等,现举例说明。 8B29A:其中 8-泵吸入口直径, in英寸,即 8×25200mm; B-单级单吸悬臂式离心水泵; 29-泵的扬程, m; A-该型号泵的叶轮直径比基本型号 8B29 的小一级,即基本型号叶 轮第一次切削。 40FM126: 其中 40-泵吸入口直径, mm; F-悬臂式耐腐蚀离心泵; M-与液体接触部件材料代号(M 表示铬镍钼钛合金钢); 1-轴封型式代号(1 表示单端面密封)。 100Y120×2: 其中 100-泵吸入口直径, mm; Y-单吸离心油泵; 120-泵的单级扬程, m; 2-叶轮级数。 为了选用方便,泵的生产部门有时还对同一类型的泵绘制系列特性曲线,即将同一类型 的各种型号泵与较高效率范围相对应的一段 H-Q 曲线绘在一个总图上。图 2-27 就是 B 型 水泵系列特性曲线图。把同一类型的各型号泵与较高效率范围相对 应的一段 HQ 曲线,绘 在一个总图上。图中扇形面的上方弧形线代表基本型号,下方弧形线代表叶轮直径比基本型 号小一级的型号 A。若扇形面有三条弧形线,则中间弧形线代表型号 A,下方弧形线代表叶轮 直径比基本型号再小一级的型号 B。图中的符号与数字见图内说明。 （二）离心泵的选择 （1）根据被输送液体的性质确定泵的类型 （2）确定输送系统的流量和所需压头。流量由生产任务来定，所需压头由管路的特性 方程来定。 （3）根据所需流量和压头确定泵的型号 查性能表或特性曲线，要求流量和压头与管路所需相适应。 若生产