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4第四章 液体输送设备(好1)要点

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4第四章 液体输送设备(好1)要点第四章 液体输送设备 学习目标 ①掌握离心泵的结构、工作原理。 ②熟悉泵基本术语。 ③会正确操作离心泵。 在制药生产过程中由于输送的物料性质各不相同,如有高黏度的、有强腐蚀的、有易燃易爆的或含固体悬浮物的等,而且要求的流量及扬程又不相同,因而有不同结构和特性的输送机械。因此,制药企业经常要用到各种形式的泵,泵是药厂最常见的通用设备之一。按工作原理不同,泵通常可分为三类: ⑴叶片式泵:利用叶轮上的叶片推动力输送液体,如:离心泵、轴流泵、旋涡泵等。 ⑵容积式泵:利用泵的活塞或转子在往复或旋转运动产生工作室周期性变化,将液体吸入和...
4第四章 液体输送设备(好1)要点
第四章 液体输送设备 学习目标 ①掌握离心泵的结构、工作原理。 ②熟悉泵基本术语。 ③会正确操作离心泵。 在制药生产过程中由于输送的物料性质各不相同,如有高黏度的、有强腐蚀的、有易燃易爆的或含固体悬浮物的等,而且要求的流量及扬程又不相同,因而有不同结构和特性的输送机械。因此,制药企业经常要用到各种形式的泵,泵是药厂最常见的通用设备之一。按工作原理不同,泵通常可分为三类: ⑴叶片式泵:利用叶轮上的叶片推动力输送液体,如:离心泵、轴流泵、旋涡泵等。 ⑵容积式泵:利用泵的活塞或转子在往复或旋转运动产生工作室周期性变化,将液体吸入和压出,如:往复泵、齿轮泵等。 ⑶其它泵:利用流体能量输送液体的喷射泵 第一节  离心泵 一、离心泵的结构和工作原理 离心泵是利用高速旋转的叶轮使液体获得离心力,离心力再转变成动能和静压能,将液体吸入和排出泵体。 离心泵主要部件有叶轮和泵壳(又称 蜗壳)。叶轮上一般有6~12片叶片,叶片之间即形成了液体的通道,当泵内灌满液体并被启动之后,通道内的液体被迫随着叶轮旋转。在离心力的作用下,液体由叶轮的内圈被甩向外围,由径向排入泵壳。泵壳的内部为一个逐渐扩大的蜗形通道,液体通过这段通道时流速降低,相当一部分能量转变为静压能,提高了液体的出口压强,同时又减少了液体因流速过大而引起的在泵体内的能量损失。液体被压出泵的排液口,经泵外面的管路送往高处。在叶轮内的液体被甩出的同时,叶轮进口处就形成一个相 对负压,        图4-1 离心泵的装置  液体又陆续不断地由轴向被吸入叶轮,以保证液体的连续输送。 离心泵内如有气体,因气体的密度远小于液体的密度,产生的离心力很小,不能形成足够的相对负压,液体就不能吸入泵内,因此,被吸液面低于离心泵的吸入管时,吸入管应装置底阀(通常是个带滤网的止回阀,以防止或减少泵内液体的泄漏),同时在泵的出口管上还应设液体注入口,以便能在泵启动前向泵内灌满液体,排除泵内存留的气体。 离心泵的规格与型号较多,要正确选择符合使用要求的规格型号就应该了解泵的各项性能。离心泵的主要性能指标包括: 1. 流量V(Q)   离心泵的流量指泵在单位时间内抽吸或排出液体的体积,一般以m3/h或L/s表示。                  2. 泵的扬程H                               (图4-2离心泵布置管路)      泵的扬程(压头)指输送单位重量液体由泵进口至出口的能量增加值,其单位为m液柱。离心泵的扬程与泵的结构、转速及流量有关。对给定的泵,一定转速下,扬程与流量有关,它们的关系通常通过实验来测定。一般而言,泵的流量增加,其扬程下降。          3. 离心泵的轴功率N与效率η              泵的轴功率N指该泵输送一定流量及扬程的液体时泵轴所需要的功率,即直接传动时由电机传递到泵轴上的功率。由于泵在运转中的泄漏、摩擦等原因,液体由泵获得的有效功率Ne要小于泵的轴功率N。泵的有效功率与泵的轴功率的比值为泵的效率η,η=Ne/N。离心泵的效率与流量有关。离心泵的效率在0.6~0.8之间。 二、离心泵运行中应避免出现现象          1. 汽蚀: 当离心泵从一个低于泵体的贮槽吸入液体时,离心泵入口处产生一定的真空,如果 泵入口处的压力低于液体的饱和蒸汽压时,液体就产生气泡并很快膨胀、扩大,并随液 体在压力的较高地方又迅速凝缩、溃灭,此时泵体受到冲击而发生震动或噪声,叶轮受 到冲击而受到侵蚀。这个现象称为汽蚀。                离心泵产生汽蚀时,流量、扬程、效率将明显降低,同时伴有噪声增大和泵的剧烈振动。 2. 气缚 离心泵吸入管若有气体,启动后,气体进入泵,叶轮对气体的作用所产生的离心力,不能像对液体的作用所产生的离心力那样大,所以使叶轮中心处的真空度大大下降,液体就吸不上来,这种现象称为气缚。 三、离心泵运行 生产时经常需要将泵串联或并联起来使用。      并联:需要加大流量又想使用原泵时采用,两泵将液体经同一管道送到使用地点。 串联:在需要增大压头又想使用原泵时采用, 对同一管路来讲,不仅增大了压头,流量也有所增加。 1. 启动 ①检查离心泵的各连接螺栓及地脚螺栓有无松动现象。 ②检查离心泵及其管路的各连接部位有无泄漏情况。                                          图4-3左侧两个泵为并联 ③检查润滑油油位是否正常。                          右侧两个泵为串联 ④手动盘车,应无摩擦或时松时紧现象,泵内应无杂音。 ⑤灌泵,打开进口阀及出口阀,灌泵时应缓慢盘车,以排出叶轮及蜗壳的气体;拧开泵壳上放气孔的丝堵,看到有水流出后再重新拧上。 ⑥关闭出口阀,将进口阀开到最大流量。 1 ⑦关闭压力表表阀。 ⑧点动检查泵旋向。 ⑨按下电源开关启动,将泵口阀门缓慢打开。 2. 运行 ①泵运行中,随时检查轴承温度。 ②检查有无泄漏情况。 ③检查有无振动和杂音。 ④检查压力表压力。 3停泵 ①先关闭压力表阀,关闭出口阀。 ②切断电源,打开排污阀。 (四)注意事项 ①每班使用前,点动离心泵,确认无异常声响。 ②定时巡检一次,确认离心泵运行正常。 ③严禁在泵运转时进行维修、触动转动部位。 ④严禁湿手接触电源开关,严禁用湿毛巾擦拭电器部分,严禁跨越设备。 1—进口;2—出口;3—加油口;4—联轴器防护罩;5—防爆电机;6—基座;7—泵体 图4-4  IH离心泵 图4-5离心式卫生泵 四、常见故障及处理方法 表4-1  常见故障及处理方法 故障类型 故障原因 解决办法 出口压力小 1.电动机反转 2.进口阀门难以开启 1.任意对调两根火线 2.修理或更换进口阀门 无液体排出 1.没有灌泵 2.发生气缚 3.进口门关闭 4.吸入管路漏入空气 1.重新灌泵 2.排气、将吸入管路灌满液体 3.开启进口阀 4.拧紧松动的螺栓或更换密封垫 运转声音异常 1.异物进入泵壳 2.叶轮锁母脱落 3.叶轮与泵壳摩擦 4.轴承损坏 5.填料压盖与轴或轴套摩擦 1.清除异物 2.重新拧紧或更换叶轮锁母 3.调整泵盖密封垫厚度或调整轴承压盖垫片厚度 4.更换轴承 5.对称均匀地拧紧填料压盖 泵体振动 1.联轴器找正不良 2.吸液部分有空气进入 3.轴承间隙过大 4.轴弯曲 5.叶轮磨损、腐蚀后转子不平衡 6.地脚螺栓松动 1.找正联轴器 2.紧固螺栓或更换密封垫 3.更换或调整轴承 4.校直泵轴 5.更换叶轮 5.紧固螺栓 轴承过热 1.中心线偏移 2.缺油或油中杂质过多 3.轴承损坏 4.泵体轴承孔磨损,轴承外圈产生转动,有摩擦热产生 5.轴承压盖压得过紧,轴承内没有间隙 1.找正 2.清洗轴承,更换润滑油 3.更换轴承 4.更换泵体或修复轴承孔 5.增加垫片厚度 填料密封泄漏过大 1、 填料没有装够应有的圈数 2、 填料的装填方法不正确 3、 填料压盖没有压紧 1、 加充填料 2、 重新装填料 3、 拧紧压盖螺母 机械密封泄漏过大 1.弹簧压力不足 2.密封面划伤 3.密封元件材质选用不当 1.调整或更换弹簧 2.研磨密封面 3.更换耐蚀性能更好的材质 密封垫泄漏 1.紧固螺栓没有拧紧 2.密封垫断裂 3.密封面有径向划痕 1.适当拧紧紧固螺栓 2.更换密封垫 3.修复密封面或予以更换 电流过大 1.填料压盖太紧 2.泵轴向窜量过大,叶轮与泵入口密封环发生摩擦 3.中心线偏移 4.零件卡住 1.调整填料压盖的松紧度 2.调整轴向窜量 3.找正中心线 4.检查修理       第二节  其它几种常见的泵 一、旋涡泵 1.旋涡泵的构造  旋涡泵的主要由叶轮和与叶轮呈同 心 圆的泵壳组成。叶轮是个圆盘,周边铣有 凹槽,呈辐射状排列,叶轮与泵体间有截 面积不变的环形通道,通道的一端与吸入 口相连,另一端与压出口相连。吸入口与 压出口在泵的上方两侧,其间有一隔板,用 以分隔吸入口与压出口。隔板与叶轮之间的 间隙很小,一般为0.15~0.3mm。      2. 旋涡泵的工作原理  旋涡泵的工作原理和离心泵相似,              图4-6 旋涡泵示意图 也是基于离心力的作用。当叶轮高速旋转时,液体在离心力的作用下,自叶轮外缘甩出,但由于流道不大,又呈螺旋状卷回叶轮外缘,这样连续下去,液体在流道内就形成了旋涡运动,故名旋涡泵。 液体每经过一次由叶片甩出,能量就增加一次。这样,液体由吸入口至排出口经过多次的叶轮凹槽和流道之间反复运动,而获得了较高的静压能,单个叶轮就起到类似多级离心泵的作用。所以在同样转速和叶轮大小的情况下,旋涡泵的扬程比离心泵高得多。 3. 旋涡泵的性能特点(与离心泵相比)   ⑴扬程较高,流量较小。在同样大小的叶轮和转速下,其扬程比离心泵高2~4倍,可达100m左右,而流量通常<20m3/h。适用于小流量高扬程的场合。   ⑵结构较简单。其结构简单、紧凑,加工制造较容易。叶轮、泵壳等都可用耐腐蚀材料(如用耐酸不锈钢、工程塑料、玻璃钢等)制作,做成耐腐蚀泵。  ⑶效率较低。液体在泵内能量损失较多,故其效率一般不超过45%。 ⑷不宜输送粘度较大的液体或含有固体的悬浮液。 二、往复泵 1.往复泵的构造和工作原理 往复泵由泵体(包括液缸)、活塞(或柱塞)、吸入阀和排出阀等构成。活塞在液缸内做往复运动。如图4-7所示,活塞右移时,泵内形成负压,排出阀被下压而关闭,吸入阀被泵外液体推开,液体经吸入                    图4-7 单作用泵 阀进入泵内;活塞左移时,泵内液体向下压,关闭吸入阀,向上 顶开排出阀,液体经排出阀排 出泵外。为稳定流量常用双作用  泵或差动泵。活塞移动的距离称 为冲程,活塞一往一复称为一次 循环。                                                                图4-8  双作用泵         图4-9  差动泵      2.往复泵的安装 往复泵一般用于要求排出压力高而排液量较小的场合。往复泵(通常是柱塞泵)可做为计量泵,通过传动调节机构而改变柱塞的冲程,从而调节排液量。多缸计量泵是用一台电机驱动两个以上的液缸,不仅能使每个液缸流量固定,还能使几种液体按比例输送。 (图4-10)为往复泵管路安装图。为防止停泵时物料倒冲,一般在排出截止阀之前安装止逆阀(停泵后应及时关闭截止阀,以免止逆阀长期受力 );并在排出管上设安全阀,防止因超压发生事故。往复泵流量调节可采用回流支路的方法,使部分液体回流至吸入管。 图4-10  往复泵管路安装 三、齿轮泵 图4-11  齿轮泵示意 1.齿轮泵的构造和工作原理 如图4-11,齿轮泵主要由泵体和紧密啮合的一对齿轮(其中一个是主动轮)组成,齿轮的外缘与外壳的间隙很小。齿轮转动时进口侧两轮的啮合齿相互拨开,形成局部负压而吸入液体。进入后,液体分成两路,在齿轮与泵壳的空隙中被齿轮推着前进,压送到出口,形成高压排出。齿轮泵内都设有安全阀,如图4-11所示它由弹簧顶着,当排出压强过高时,高压液体可自动打开安全阀返回吸入口。 (图4-12)为齿轮泵管路安装图。齿轮泵启动时其出口阀门应先开启,依靠旁路阀门调节流量。齿轮泵的允许吸上高度较小,因此一般装液面之下为宜。
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