煤化工离心泵培训课件讲解.ppt
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1、 1 2 35 4离心泵离心泵第一节 离心泵的基本知识离心泵是最典型的将机械能转变为液体的压力能的叶片式离心泵是最典型的将机械能转变为液体的压力能的叶片式水力机械。水力机械。一、离心泵的应用一、离心泵的应用第一节 离心泵的基本知识 动力机通过泵轴带动叶轮旋转,充满叶片间流道中的液体随叶轮旋转;液体在离心力的作用下,以较大的速度和较高的压力,沿着叶片间的流道从中心向外缘运动;泵壳收集从叶轮中高速流出的液体并导向至扩散管,经排出管排出。液体不断被排出,在叶轮中心形成真空,叶轮进口液体在压差的作用下,源源不断地被吸入进叶轮中心;泵形成连续的吸入和排出过程,不断地排出高压力的液体。三、离心泵的分类三、
2、离心泵的分类第一节 离心泵的基本知识第一节 离心泵的基本知识按泵轴的布置方式分,主要有:按泵轴的布置方式分,主要有:1)卧式泵)卧式泵:泵轴水平布置2)立式泵:)立式泵:泵轴竖直布置第一节 离心泵的基本知识 1)单吸泵)单吸泵 叶轮从一个方向吸入液体。叶轮从一个方向吸入液体。吸入口排出口单吸离心泵 2)双吸泵)双吸泵 叶轮从两个方向吸入液体。叶轮从两个方向吸入液体。按吸入方式分,主要有:按吸入方式分,主要有:第一节 离心泵的基本知识按叶轮级数分,主要有单级泵和多级泵:按叶轮级数分,主要有单级泵和多级泵:1)单级泵)单级泵 泵轴上只安装一个叶轮。泵轴上只安装一个叶轮。第一节 离心泵的基本知识 2
3、)多级泵)多级泵 泵轴上安装两个或两个以上叶轮。泵轴上安装两个或两个以上叶轮。第一节 离心泵的基本知识 多级离心泵每一级的工多级离心泵每一级的工作原理同单级离心泵原理。作原理同单级离心泵原理。但级与级之间的液体靠导叶但级与级之间的液体靠导叶导向,即前一级叶轮出口的导向,即前一级叶轮出口的液体经导叶引导到后一级叶液体经导叶引导到后一级叶轮的入口处。其液体的流动轮的入口处。其液体的流动路线如图所示。路线如图所示。第一节 离心泵的基本知识流量Q压头H效率功率N转速n表示泵表示泵轴转动的速轴转动的速度。度。单位单位:r/min表示泵表示泵对液体做功对液体做功的能力。的能力。单位:单位:KW表示泵表示泵
4、转换能量的转换能量的效率。效率。单位:无单位:无又称扬又称扬程。表示单程。表示单位质量的液位质量的液体从泵进口体从泵进口到泵出口的到泵出口的能量增值能量增值.单位:单位:m表示泵表示泵在单位时间在单位时间内的输液量。内的输液量。单位:单位:m3/h第一节 离心泵的基本知识这些基本参数,这些基本参数,反映了离心泵的综合反映了离心泵的综合性能指标。性能指标。一般在离心泵的一般在离心泵的铭牌上都应标出这些铭牌上都应标出这些参数的值。参数的值。第二节第二节 离心泵的结构离心泵的结构离心泵的种类和整体结构多种多样,但其主要零部件的结构基本相似。离心泵的种类和整体结构多种多样,但其主要零部件的结构基本相似
5、。1 1、叶轮、叶轮 叶轮是使液体获得能量的主叶轮是使液体获得能量的主要零件。要零件。单级离心泵只装一个叶轮,单级离心泵只装一个叶轮,多级离心泵则装多个叶轮。多级离心泵则装多个叶轮。第二节第二节 离心泵的结构离心泵的结构 叶轮装在叶轮装在泵轴上,随泵泵轴上,随泵轴一起旋转。轴一起旋转。使液体产生离使液体产生离心力,把机械心力,把机械能转化为液体能转化为液体的动能和压能。的动能和压能。第二节第二节 离心泵的结构离心泵的结构 叶叶轮轮的的种种类类q 闭式叶轮闭式叶轮由前盖板、后由前盖板、后盖板、叶片及轮毂盖板、叶片及轮毂组成。组成。闭式叶轮一般闭式叶轮一般用于清水泵。用于清水泵。q半开式叶轮半开式
6、叶轮由后盖板、叶由后盖板、叶片及轮毂组成;片及轮毂组成;半开式叶轮一半开式叶轮一般用于输送含有固般用于输送含有固相颗粒的液体。相颗粒的液体。q开式叶轮开式叶轮由叶片及轮毂组由叶片及轮毂组成;成;开式叶轮一般用开式叶轮一般用于含有输送固相颗粒于含有输送固相颗粒较多的液体。较多的液体。第二节第二节 离心泵的结构离心泵的结构q双吸叶轮双吸叶轮结构类似结构类似于闭式叶轮,于闭式叶轮,不同的是液体不同的是液体可从两个方向可从两个方向吸入。吸入。双吸叶轮双吸叶轮一般用于双吸一般用于双吸泵上。泵上。叶叶轮轮的的种种类类第二节第二节 离心泵的结构离心泵的结构2 2、泵壳、泵壳收集液体并导流至排出口。泵壳上的排
7、出管一般做成扩散管,起降速增压的作用。收集液体并导流至排出口。泵壳上的排出管一般做成扩散管,起降速增压的作用。一般为涡壳形。一般为涡壳形。泵壳和托架用螺泵壳和托架用螺栓连接在一起。栓连接在一起。)单级离心泵泵壳。)单级离心泵泵壳。第二节第二节 离心泵的结构离心泵的结构一般为圆柱形。一般为圆柱形。由进水端、出由进水端、出水端、中间泵壳用水端、中间泵壳用拉杆连接成一个整拉杆连接成一个整体。体。)分段式多级离心泵泵壳。)分段式多级离心泵泵壳。第二节第二节 离心泵的结构离心泵的结构上、下泵壳分别铸成整体结构。上、下泵壳分别铸成整体结构。两泵壳间用多个螺柱连接。两泵壳间用多个螺柱连接。3)中剖分式多级离
8、心泵泵壳。)中剖分式多级离心泵泵壳。第二节第二节 离心泵的结构离心泵的结构3 3、托架、托架托架是单级托架是单级离心泵的支承部离心泵的支承部件。它支承泵壳、件。它支承泵壳、轴承等零部件。轴承等零部件。第二节第二节 离心泵的结构离心泵的结构4 4、泵轴、泵轴传送动力;传送动力;支承叶轮;同时支承叶轮;同时使叶轮旋转。使叶轮旋转。5 5、轴承、轴承支承泵轴支承泵轴第二节第二节 离心泵的结构离心泵的结构6 6、密封装置、密封装置内装密封圈,防内装密封圈,防止或减少离心泵的漏止或减少离心泵的漏失。失。)填料密封盒)填料密封盒)机械密封装置)机械密封装置机械密封的结构型式较多,机械密封的结构型式较多,但
9、密封原理基本相似。但密封原理基本相似。第二节第二节 离心泵的结构离心泵的结构7 7、导轮(叶)、导轮(叶)装在多级泵的中间泵壳内,装在多级泵的中间泵壳内,把前一级叶轮甩到外圆的液体引把前一级叶轮甩到外圆的液体引导到后一级叶轮的入口处。导到后一级叶轮的入口处。8 8、中间泵壳、中间泵壳作为多级泵每一级的泵壳,作为多级泵每一级的泵壳,同时用于安装导轮。同时用于安装导轮。第二节第二节 离心泵的结构离心泵的结构9 9、进水端、进水端作泵壳用。作泵壳用。分段式多级泵的进水端上有分段式多级泵的进水端上有进水孔、法兰、平衡管孔、冷却进水孔、法兰、平衡管孔、冷却水孔和支座等。水孔和支座等。1010、出水端、出
10、水端作泵壳用。作泵壳用。分段式多级泵的出水端上分段式多级泵的出水端上有出水孔、法兰、支座、平衡有出水孔、法兰、支座、平衡孔、冷却水孔。孔、冷却水孔。第二节第二节 离心泵的结构离心泵的结构二、轴向力的平衡方式二、轴向力的平衡方式1 1、开平衡孔、开平衡孔在叶轮后盖板上开一圈平衡孔,在叶轮后盖板上开一圈平衡孔,使前后盖板密封环内的压力基本相使前后盖板密封环内的压力基本相等,大部分轴向力可被平衡。等,大部分轴向力可被平衡。该方法一般用于单级离心泵。该方法一般用于单级离心泵。2 2、采用双吸叶轮、采用双吸叶轮液体从两边吸入,轴向力液体从两边吸入,轴向力互相抵消。互相抵消。第二节第二节 离心泵的结构离心
11、泵的结构3 3、叶轮对称安装、叶轮对称安装 对多级泵,将叶轮背对多级泵,将叶轮背靠背或面对面地安装在一根靠背或面对面地安装在一根泵轴上,轴向力互相抵消。泵轴上,轴向力互相抵消。叶轮对称排列平衡轴向力叶轮对称排列平衡轴向力第二节第二节 离心泵的结构离心泵的结构4 4、安装平衡管、安装平衡管 用平衡管将用平衡管将多级泵的出口与进多级泵的出口与进口连通。即将高压口连通。即将高压区与低压区连通,区与低压区连通,从而平衡压力而降从而平衡压力而降低轴向力。低轴向力。第二节第二节 离心泵的结构离心泵的结构、安装平衡盘、安装平衡盘若若Fp,叶轮向左移动,间隙,叶轮向左移动,间隙b减小,液体漏失量减少,平衡减小
12、,液体漏失量减少,平衡盘左边的压力盘左边的压力p2增加。向右的增加。向右的平衡力平衡力p随之增大,叶轮开始向随之增大,叶轮开始向右移动,直至与轴向力右移动,直至与轴向力平衡平衡为止。为止。若若Fp,转子向右移动,间,转子向右移动,间隙隙b增大,液体泄漏量增加,平增大,液体泄漏量增加,平衡盘左边的压力衡盘左边的压力p2减小,平衡减小,平衡力力p随之减小,转子又开始向左随之减小,转子又开始向左移动,直至再与轴向力移动,直至再与轴向力F平衡为平衡为止。止。第二节第二节 离心泵的结构离心泵的结构1 1、叶轮密封、叶轮密封叶轮密封结构型式平口环式;直角式;、迷宫式;阶梯形;螺旋沟槽 叶轮密封结构如叶轮密
13、封结构如图所示,结构越复杂图所示,结构越复杂的密封效果越好。的密封效果越好。第二节第二节 离心泵的结构离心泵的结构2 2、填料密封、填料密封 靠填料和轴或轴套的外靠填料和轴或轴套的外圆表面接触实现密封。圆表面接触实现密封。松紧程度通过调节填料松紧程度通过调节填料压盖来控制。压盖来控制。填料密封结构填料密封结构填料套;填料盒;引水管;填料压盖;轴套;填料;填料环1 234567第二节第二节 离心泵的结构离心泵的结构3 3、机械密封、机械密封 靠两个经过精密加工的动靠两个经过精密加工的动环与静环的端面,沿轴向紧密环与静环的端面,沿轴向紧密接触实现密封。接触实现密封。机械密封又叫端面密封。机械密封又
14、叫端面密封。填料密封结构填料密封结构静环;动环;压盖;弹簧;传动座;螺钉;、密封圈;防转销176542389第二节第二节 离心泵的结构离心泵的结构单单级级单单吸吸悬悬臂臂式式离离心心泵泵的的组组成成四、常用离心泵的整体结构四、常用离心泵的整体结构ZXA150-630AZXA150-630A型离心泵结构图型离心泵结构图1-泵体;2-2-叶轮叶轮;3-泵体密封环;4-叶轮密封环;5-泵盖;6-机械密封压盖;7-泵轴;8-轴承悬架部件;9-悬架支架;10-轴套;11-机械密封;12-叶轮螺母第二节第二节 离心泵的结构离心泵的结构单单级级单单吸吸悬悬臂臂式式离离心心泵泵的的组组成成第二节第二节 离心泵
15、的结构离心泵的结构分分段段式式多多级级离离心心泵泵的的结结构构第二节第二节 离心泵的结构离心泵的结构分分段段式式内内壳壳体体多多级级离离心心泵泵结结构构第三节第三节 离心泵的理论分析离心泵的理论分析 一、离心泵的特性曲线一、离心泵的特性曲线 在选择和使用离心泵时,人在选择和使用离心泵时,人们最关心的是离心泵能输送多大们最关心的是离心泵能输送多大的排量的排量Q、产生多大的压头(杨、产生多大的压头(杨程)程)H、其功率、其功率N、效率、效率的高低的高低和带泵动力机的转速和带泵动力机的转速n、功率、功率Na等。等。特性曲线是在转速特性曲线是在转速n一定的条一定的条件下,通过实验得出的件下,通过实验得
16、出的HQ、NaQ、Q等关系曲线。一般等关系曲线。一般由生产厂家给出,在泵的说明书由生产厂家给出,在泵的说明书和产品样本上可以查询到。和产品样本上可以查询到。1 1、特性曲线、特性曲线第三节第三节 离心泵的理论分析离心泵的理论分析从离心泵的特性曲线可以得出:从离心泵的特性曲线可以得出:1)离心泵的压头(扬程)随着流量的增加而降低。因此,离心)离心泵的压头(扬程)随着流量的增加而降低。因此,离心泵的流量和扬程很容易通过调节排出阀门来控制。泵的流量和扬程很容易通过调节排出阀门来控制。2)离心泵的轴功率(输入率)随着流量的增加而增加。因此,离)离心泵的轴功率(输入率)随着流量的增加而增加。因此,离心泵
17、应采取闭式启动,以防止电机过载。心泵应采取闭式启动,以防止电机过载。3)离心泵的最高效率在其额定流量时,大于、小于该流量时,效)离心泵的最高效率在其额定流量时,大于、小于该流量时,效率都会降低。率都会降低。第三节第三节 离心泵的理论分析离心泵的理论分析 离心泵的结构不同,实际的离心泵的结构不同,实际的H-Q曲线形状有较大的差别,大体上分为如图曲线形状有较大的差别,大体上分为如图所示的陡降式、平坦式和驼峰式所示的陡降式、平坦式和驼峰式 3种:种:2 2、三种、三种HQHQ曲线曲线(1)陡降特性:陡降特性:这种泵适用于排量变化小而压头调节范围大的场合,适合这种泵适用于排量变化小而压头调节范围大的场
18、合,适合输送粘性较大的液体。这是因为当粘度变化而使压头变化时,泵的排量变化很输送粘性较大的液体。这是因为当粘度变化而使压头变化时,泵的排量变化很小或几乎不变。小或几乎不变。(2)平坦特性平坦特性:这种泵适用于压头变化小而排量调节范围大的场合。这种泵适用于压头变化小而排量调节范围大的场合。(3)驼峰特性:驼峰特性:在最高点两侧同样压头下,可能有两种不同的排量,因而在最高点两侧同样压头下,可能有两种不同的排量,因而这种泵工作不稳定。在最高点以左,称为涡流段,压头损失大。这种泵工作不稳定。在最高点以左,称为涡流段,压头损失大。第三节第三节 离心泵的理论分析离心泵的理论分析3 3、特性曲线的应用、特性
19、曲线的应用特性曲线是选择和使用离心泵的基本依据,其主要用途是:特性曲线是选择和使用离心泵的基本依据,其主要用途是:(1)根据对流量和压头变化特征的要求,选择根据对流量和压头变化特征的要求,选择HQ曲线曲线 比如,当工作压力比如,当工作压力P变化较大,而希望流量变化较小时,应该选择陡降式的变化较大,而希望流量变化较小时,应该选择陡降式的HQ曲线;当流量变化较曲线;当流量变化较大,而希望工作压力基本保持不变时,应选择平坦式的大,而希望工作压力基本保持不变时,应选择平坦式的HQ曲线。此外,当泵的曲线。此外,当泵的HQ曲线是驼峰形状时,应该避免使用最高点左边的不稳定工作区。曲线是驼峰形状时,应该避免使
20、用最高点左边的不稳定工作区。(2)从从NaQ曲线可以看出某种工况下轴功率最小曲线可以看出某种工况下轴功率最小 要选择在该工况下启动泵,要选择在该工况下启动泵,以防止动力机过载。一般的离心泵在以防止动力机过载。一般的离心泵在Q=0时轴功率最小,所以通常在关闭排出阀门时轴功率最小,所以通常在关闭排出阀门的条件下启动离心泵最为有利。的条件下启动离心泵最为有利。(3)Q曲线是判断离心泵经济性能的依据曲线是判断离心泵经济性能的依据 一般应选择在最高效率点或其一般应选择在最高效率点或其左右区域内左右区域内(最高效率以下最高效率以下7%范围内范围内)工作。工作。第三节第三节 离心泵的理论分析离心泵的理论分析
21、 二、离心泵的汽蚀及预防二、离心泵的汽蚀及预防1 1、汽蚀现象、汽蚀现象 在离心泵的使用过程中,有时会出现一些异常现象,如:在泵内产生一种特在离心泵的使用过程中,有时会出现一些异常现象,如:在泵内产生一种特殊的噪声和振动,此时,泵的排量、压头和效率都显著下降,严重时甚至泵的吸殊的噪声和振动,此时,泵的排量、压头和效率都显著下降,严重时甚至泵的吸入过程也会中断,这种情况通常称为泵的汽蚀现象。入过程也会中断,这种情况通常称为泵的汽蚀现象。气蚀产生的过程:气蚀产生的过程:(1)汽化汽化气体逸出,形成小气泡。气体逸出,形成小气泡。(2)凝结)凝结气泡气泡溃灭,重新凝结。溃灭,重新凝结。(3)水击)水击
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