泵的分类和离心泵工作原理及操作

机泵的基本常识 一、机泵的分类： （一）按泵作用于液体原理分类 1、叶片式泵（动力式泵）  由泵内叶片在旋转时产生的离心力作用将液体连续的吸入并压出。叶片式泵包括离心泵、混流泵、轴流泵、部分流泵及旋涡泵。    2、容积式泵(正排量泵）   包括往复式泵和容积式泵。它们分别由泵内活塞作往复运动或转子作旋转运动而产生挤压作用将液体吸入并压出。前者排液过程是间歇的。常见的往复式泵有各种型式活塞泵、柱塞泵及隔膜泵等。常见回转式泵有外啮合齿轮泵、内啮合齿轮泵、螺杆泵、回转径向柱塞泵、回转轴向柱塞泵、滑片泵罗茨泵及液环泵等。 3、其它类型泵   包括利用流体静压或流体流体动能来输送液体的流体动力泵。如喷射泵、空气升液器、水锤泵等。另外还有利用电磁力输送液体的电磁泵。 （二）按泵的用途分类 按泵的用途可分为进料泵、回流泵、塔底泵、循环泵、产品泵、注入泵、排污泵、燃料油泵、润滑油泵和封液泵等。 （三）按所适用的介质分类 分为清水泵、污水泵、泥浆泵、砂泵、灰渣泵、耐酸泵、碱泵、冷油泵、热油泵、低温泵等。 二.离心泵的原理 当离心泵启动后，泵轴带动叶轮一起作高速旋转运动，迫使预先充灌在叶片间的液体旋转，在惯性离心力的作用下，液体自叶轮中心向外周做径向运动。液体在流经叶轮的运动过程中获得了能量，静压能增高，流速增大。当液体离开叶轮进入泵壳后，由于壳内流道逐渐扩大而减速，部分动能转化为静压能，作后沿切向流入排出管路。所以泵壳不但是汇集由叶轮流出液体的部件，而且还是一个动能装置。当液体自叶轮中心甩向外周的同时，叶轮中心形成低压区（既形成真空）在储槽液面与叶轮中心总势能差（既压差）的作用下，使液体被吸入叶轮中心。依靠叶轮的不断运转，液体便连续的被吸入和排出。液体在离心泵中获得的机械能最终表现为静压能的提高。 1.什么是气缚及气缚的处理方法 在离心泵启动前没向泵壳内灌满被输送的液体，由于空气密度低，叶轮旋转后产生的离心力小，叶轮中心区不足以形成吸入贮槽内液体的低压，因而虽启动离心泵也不能输送液体。这表明离心泵无自吸能力，此现象称为气缚。吸入管路安装单向底阀是为了防止启动前灌入泵壳内的液体从壳内流出。空气从吸入管道进到泵壳中都会造成气缚。所以离心泵启动前必须向壳体内灌满液体，在吸入管底部安装带滤网的底阀。底阀为止逆阀，防止启动前灌入的液体从泵内漏失。滤网防止固体物质进入泵内。靠近泵出口处的压出管道上装有调节阀，供调节流量时使用。 2.汽蚀现象   （1）在如图所示的管路中，在液面0—0与泵进口附近截面1—1之间无外加能量，液体靠压强差流动。因此，提高泵的安装位置，叶轮进口处的压强可能降至被输送液体的饱和蒸汽压，引起液体部分汽化。 实际上，泵中压强最低处位于叶轮内缘叶片的背面，当泵的安装位置高至一定距离，首先在该处发生汽化并产生汽泡。含汽泡的液体进入叶轮后，因压强升高，汽泡立即凝聚，汽泡的消失产生局部真空，周围液体以高速涌向汽泡中心，造成冲击和振动。尤其是当汽泡的凝聚发生在叶片表面附近时，众多液体质点犹如细小的高频水锤撞击着叶片；另外汽泡中还可能带有氧气等对金属发生化学腐蚀作用。泵在这种状态下长期运转，将会导致叶片的过早损坏，这种现象称为泵的汽蚀。 离心泵在产生汽蚀条件下运转，泵体振动并发出噪音，流量、扬程和效率都明显下降，严重时甚至吸不上液体。为了避免汽蚀现象，泵的安装位置不能太高，以保证叶轮中各处的压强高于液体的饱和蒸汽压。 （2）汽蚀余量 什么叫汽蚀余量？什么叫吸程？各自计量单位表示字母？ 答：泵在工作时液体在叶轮的进口处因一定真空压力下会产生汽体，汽化的气泡在液体质点的撞击运动下，对叶轮等金属表面产生剥蚀，从而破坏叶轮等金属，此时真空压力叫汽化压力，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Δh：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。 例如：某泵必需汽蚀余量为4.0米，求吸程Δh？     解：Δh=10.33-4.0-0.5=5.83米 4.特性曲线 离心泵的性能参数H、Q、η及N之间并非孤立的，而是相互联系相互制约的。其具体定量关系由实验测定，并将测定结果用曲线形式表示，即为特性曲线。   上图即为4B20型清水泵在转速n = 2900转/分钟条件下测得的特性曲线。 关于特性曲线 由此图可见： （1）离心泵的压头H随流量Q的增加而降低 ； （2）离心泵的轴功率N随着流量Q的增大而上升，流量为零时轴功率最小。所以离心泵启动时，应关闭泵的出口阀门，使启动电流减小，保护电机； （3）随着流量Q的增大，泵的效率η也随之上升，并达到一最大值。以后流量再增大，效率就下降。这说明离心泵在一定转速下有一最高效率点，称为设计点。与最高效率点对应的Q、H、P值称为最佳工况参数。根据输送条件的，离心泵往往不可能正好在最佳工况点运转，因此一般只能一个工作范围，称为泵的高效率区，通常为最高效率的92%左右。 5.液体物理性质的影响 （1）密度的影响 由离心泵的基本方程式可知，离心泵的压头、流量均与液体的密度无关，所以效率也不随液体的密度而改变，但轴功率会随着液体密度而变化。 （2）粘度的影响 所输送的液体粘度越大，泵内能量损失越多，泵的压头、流量都要减小，效率下降，而轴功率则要增大。 6.流量调节 （1）改变阀门的开度 （2）改变泵的转速 7.并联与串联操作 一、并联操作 当一台泵的流量不够时，可用两台泵并联操作，以增大流量。      二、串联操作 当生产上需要利用原有泵提高泵的压头时，可以考虑将泵串联使用。串联安装时，应有相同的流量。 二.离心泵的操作 1.泵开启前先要盘车，检查循环水，油封，表计，电机等有无异常现象。 2.泵的开启和关闭 开启：首先打开进口阀门，让液体进入并充满泵体。关闭泵的出口阀门，开启轴封水（有平衡管的需打开平衡管）再开启泵的电机，待出口压力达到工艺要求值后，再缓慢的打开出口阀门。 关闭：先缓慢关闭泵的出口阀门，停离心泵电机，关闭轴封水，在关闭泵的进口阀门。 为什么离心泵开启前要关闭出口阀：因离心泵启动时，泵的出口管路内还没液体，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），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。 3.泵的切换：开启备用泵的进口阀门及轴封水，启动备用泵的电机，当压力达到工艺要求的正常值后缓慢开启备用泵的出口阀门，同时关闭切换泵的出口阀门，保证泵的出口压力在正常值内。待备用泵的出口阀门全开（切换泵的出口阀门全关后）停切换泵的电机，关闭切换泵的轴封水，关闭切换泵的进口阀门。 泵运行时注意事项： (a)在开车及运行过程中、必须注意观查仪表读数、轴承温升、填料滴漏和温升以及泵的振动和杂音等是否正常，如果发现异常情况，应及时处理。 (b)轴承温度与环境温度之差不的超过40℃，轴承温升最高不大于80℃ (c)填料漏水应该是少量均匀的。 (d)轴承油位应保持在正常位置上（三分之二），不能过高或过低，过低时应及时补充润滑油。 (e)如密封环与叶轮配合部位的间隙磨损过大应更换新的密封环（新泵的直径间隙在0.15~0.25mm左右） (f)应尽量使泵在铭牌规定的性能点（流量，扬程等）附近运转，这样可使泵长期在高效率区工作，以达到最大的节能效果。 常见故障及解决办法 故障现象 原因 对策与处理 不启动 电动机的故障 检查电动机部分 不满足启动条件 按条件顺序逐条检查 异物进入到转动部位，滑动部位被咬住 清除叶轮、壳体衬套、口环的异物 达不到规定的流量 吸入侧塞满异物 检查过滤网、叶轮 叶轮破损 更换叶轮 使用扬程过高 再检查泵的总扬程 不上量 出口阀门调整不良 仔细调整出口阀门 转动方向相反 按转向标牌箭头方向调整转向 转速低 查明原因，提高转速 吸入空气 提高槽罐液位 叶轮、壳体衬套、密封环损坏 修补或换件 汽蚀 检查吸入液位和运转点参数如远离计划运行点时进行修整 进口阀门未开 打开 超负荷 轴承烧焦 更换轴承 泵内部咬住异物 除掉异物 吸入侧出现与转动方向相同方向的旋涡 设置阻旋板 旋转部分已坏 拆卸修理 转速过高 检查原动机转速上升的原因改正之 填料函填料过紧 松动填料 轴承发热 润滑油过于不足 增添适当的油量 润滑油已污 更换润滑油 油品不对 选用合适的润滑油 轴承有损伤 更换轴承 直拉偶合不良 检查同心度，调整 发生异常振动 检查振动原因，清除 异常振动和噪声 安装不良，偶合不良 检查水平、同心，并修正 槽罐液位过低 提高液位，消除旋涡 汽蚀 提高液位，在适当流量点运行 轴承有损伤 更换轴承 异物堵塞、叶轮损伤、转子不平衡 清除异物、修复更换叶轮、转子静平衡 轴弯曲 校直 原动机不良 修理原动机 基础蒲弱 增加基础刚性 旋转部分已坏 拆卸修理 泵的固有频率与泵转带相同或接近 改变泵的固有频率 出水管路的影响 检查接头、阀门等，消除不良影响 填料压盖处漏水和发热 填料磨损，不正确安装 更换填料，正确安装 填料压盖过紧或偏松 正确压紧填料压盖 轴承损伤，轴有振摆 更换轴套，消除振摆       故障现象 可能产生的原因   排除方法       泵的流量不足 1.进出口阀门未开,管路堵塞   1.打开阀门,去除堵塞物       2.吸入管漏气     2.拧紧各密封处,排除空气       3.泵腔内有空气     3.打开排气阀,排气         4.电压低,转速过慢     4.稳压           5.叶轮口环磨损,泄漏过大   5.更换叶轮         6.泵轴断或对轮脱开     6.换轴或紧固对轮     功率过大   1.超过额定流量使用     1.调节出口阀门,降低流量       2.叶轮和转动部件有磨搽 摩擦   2.检查排除或更换部件                       杂音振动   1.管路支撑不稳     1.稳固管架         2.介质混有气体 (气缚)   2.提高吸口压力,排气       3.产生气蚀     3.降低真空度         4.转动部件磨擦     4.检查调整或更换     电机发热   1.流量过大超载运行     1.调节出口阀,减小流量       2.定子和转子摩擦     2.检查排除         3.电压不足     3.稳压           4.冷却管路堵塞或供量不足   4.清除堵塞或加大流量   填料压盖处漏液 1.填料磨损或安装不正确   1.更换填料或正确安装   和发热   2.填料压盖过紧或过松   2.正确压紧填料压盖         3.轴承损伤,轴有摆动   3.更换轴套,消除震摆   泵不能启动 1.电机故障     1.检查电机部分         2.异物进入转动部位被卡死   2.清除异物         3.未通电,电压不足等不满足的启动条件 ３.通电，稳压按条件顺序逐条检查                     继续阅读