发布时间:2023-04-02 点此:39次
离心泵的辅助设备 一、驱动机和传动装置 1、驱动机的额定输出功率与泵额定轴功率之比至少应等于GB/T5656-94标准第4页图2所给出的百分率,额定输出功率值绝不可小于1KW。 2、 当汽轮机作为驱动机时,其额定输出功率至少应为泵的轴功率及传动损失的110%(在泵的额定点及正常蒸汽条件下)。
3、 传动装置(包括变速箱)的额定功率至少应等于驱动机的额定输出功率。
二、联轴器和护罩 1、 通常采用挠性联轴器。联轴器应能满足传递驱动机的最大扭矩和可能达到的最高转速的要求。 2、 应该提供加长联轴器,以便可以不移动驱动机而拆下泵的转子。 3、制造厂应提供联轴器防护罩。
若泵在危险区内工作,则防护罩应是无火花型的。 4、 底座 5、底座应是铸铁或钢材焊接的单件整体结构,供安装泵及驱动机的接触面应进行机械加工。 6、 当泵输送易燃或有毒介质时,底座上应设汇集和排放泄漏液体的集液盘,排放区域应以至少1:100的斜度朝排出口方向倾斜。
三、排放液体的管接头应有直径至少为25mm的螺纹并安装在靠泵一端的底座上。 1、除非另有规定,泵和驱动机应安装在公共底座上。 2、除非另有规定,地脚螺栓、螺母、垫圈、辅助管线及附件应由制造厂成套供应。
3、管路系统 4、 泵的进出口应为法兰联结,对于单、双级泵的进出口法兰应取相同的压力等级。 5、泵应具有排气、排液、密封冲洗等接口,这些都应在数据表中规定。 6、 当泵壳用合金钢制造时,工艺流体管线和/或冲洗系统的所有元件的材料都应等于或优于泵壳的材料,并都应是钢制的。
7、除非另有规定,辅助管线和设备的腐蚀留量,对碳钢及低合金钢,至少应为1.6mm。高合金钢或有色金属则不需腐蚀留量。 8、 冷却水出口管线上应设置观察视镜(孔)。 9、 用于有毒或易燃介质管线的螺纹联结处,应进行密封焊,以防泄漏。
10、专用工具 卖方应提供一套专用工具,供买方拆、装及维护检修时使用。
一、离心泵的工作原理
图2-1所示为一个安装在管路上的离心泵。主要部件有叶轮1与泵壳2等。
具有若干弯曲叶片的叶轮安装在泵壳内,并紧固于泵轴3上。
泵壳中央的吸水口4与吸水管路5相连接,侧旁的排出口8与排出管路9相连接。
离心泵一般用电动机带动,在启动前需向壳内灌满被输送的液体。启动电动机后,泵轴带动叶轮一起旋转,充满叶片之间的液体也随着转动,在离心力的作用下,液体从叶轮中心被抛向外缘的过程中便获得了能量,使叶轮外缘的液体静压强提高,同时也增大了流速,一般可达15~25m/s,即液体的动能也有所增加。液体离开叶轮进入泵壳后,由于泵壳中流道逐渐加宽,液体的流速逐渐降低,又将一部分动能转变为静压能,使泵出口处液体的压强进一步提高,于是液体以较高的压强,从泵的排出口进入排出管路,输送至所需的场所。
当泵内液体从叶轮中心被抛向外缘时,在中心处形成了低压区,由于贮槽液面上方的压强大于泵吸入口处的压强,在压强差的作用下,液体便经吸入管路连续地被吸入泵内,以补充被排出液体的位置。只要叶轮不断地转动,液体便不断地被吸入和排出。由此可见,离心泵之所以能输送液体,主要是依靠高速旋转的叶轮。
液体在离心力的作用下获得了能量以提高压强。
离心泵启动时,如果泵壳与吸入管路内没有充满液体,则泵壳内存有空气,由于空气的密度远小于液体的密度,产生的离心力小,因而叶轮中心处所形成的低压不足以将贮槽内的液体吸入泵内,此时虽启动离心泵也不能输送液体,此种现象称为气缚,表示离心泵无自吸能力,所以启动前必须向壳体内灌满液体。若离心泵的吸入口位于吸液贮槽液面的上方,在吸入管路的进口处应装一单向底阀6和滤网7。
底阀是防止启动前所灌入的液体从泵内漏失,滤网可以阻拦液体中的固体物质被吸入而堵塞管道和泵壳。靠近泵出口处的排出管路上装有调节阀10,以供开车、停车及调节流量时使用。
图2-1 离心泵装置简图
1-叶轮;2-泵壳;3-泵轴;4-吸入口;5-吸入管;6-底阀;7-滤网;8-排出口;9-排出管;10-调节阀
二、离心泵的主要部件
离心泵最主要的部件为叶轮、泵壳与轴封装置,下面分别简述其结构和作用。
(1)叶轮 叶轮的作用是将原动机的机械能传给液体,使液体的静压能和动能均有所提高。
离心泵的叶轮如图2-2所示,叶轮内有6~12片弯曲的叶片1。图中(a)所示的叶片两侧有前盖板2及后盖板3的叶轮,称为闭式叶轮。液体从叶轮中央的入口进入后,经两盖板与叶片之间的流道流向叶轮外缘,在这过程中液体从旋转叶轮获得了能量,并由于叶片间流道的逐渐扩大,故也有一部分动能转变为静压能。
有些吸入口侧无前盖的叶轮,称为半闭式叶轮,如图中(b)所示。没有前、后盖板的叶轮,称为开式叶轮,如图中(c)所示,半闭式与开式叶轮可用于输送浆料或含有固体悬浮物的液体,因取消盖板后叶轮流道不容易堵塞,但也由于没有盖板,液体在叶片间运动时容易产生倒流,故效率也较低。
图2-2 离心泵的叶轮
(a)闭式;(b)半闭式;(c)开式
闭式或半闭式叶轮在工作时,有一部分离开叶轮的高压液体漏入叶轮与泵壳之间的两侧空腔中去,而叶轮前侧液体吸入口处为低压,故液体作用于叶轮前、后两侧的压力不等,便产生了指向叶轮吸入口方向的轴向推力,使叶轮向吸入口侧窜动,引起叶轮与泵壳接触处磨损,严重时造成泵的振动。为此,可在叶轮后盖板上钻一些小孔(见图2-3(a)中的1)。
这些小孔称为平衡孔,它的作用是使后盖板与泵壳之间的空腔中一部分高压液体漏到低压区,以减少叶轮两侧的压力差,从而起到平衡一部分轴向推力的作用,但同时也会降低泵的效率。平衡孔是离心泵中最简单的一种平衡轴向推力的方法。
按吸液方式的不同,叶轮还有单吸和双吸两种。单吸式叶轮的结构简单,如图2-3(a)所示,液体只能从叶轮一侧被吸入。
双吸式叶轮如图2-3(b)所示,液体可同时从叶轮两侧吸入。显然,双吸式叶轮具有较大的吸液能力,而且基本上可以消除轴向推力。
图2-3 吸液方式(a)单吸式;(b)双吸式
(2)泵壳离心泵的泵壳又称蜗壳,因壳内有一个截面逐渐扩大的蜗牛壳形通道,如图2-4的1所示。
叶轮在壳内顺着蜗形通道逐渐扩大的方向旋转,愈接近液体出口,通道截面积愈大。因此,液体从叶轮外缘以高速度被抛出后,沿泵壳的蜗牛形通道向排出口流动,流速便逐渐降低,减少了能量损失,且使部分动能有效地转变为静压能。所以泵壳不仅作为一个汇集由叶轮抛出液体的部件,而且本身又是一个转能装置。
为了减少液体直接进入蜗壳时的碰撞,在叶轮与泵壳之间有时还装有一个固定不动而带有叶片的圆盘。这个圆盘称为导轮,如图2-4中的3所示。导轮具有很多逐渐转向的流道,使高速液体流过时能均匀而缓和地将动能转变为静压能,从而减少能量损失。
图2-4 泵壳与导轮1-泵壳;2-叶轮;3-导轮
(3)轴封装置泵轴与泵壳之间的密封称为轴封。
轴封的作用是防止高压液体从泵壳内沿轴的四周漏出,或者防止外界空气以相反方向漏入泵壳内。常用的轴封装置有填料密封和机械密封两种。
普通离心泵所采用的轴封装置是填料函,俗称盘根箱,如图2-5所示。
图中1是和泵壳连在一起的填料函壳;2是软填料,一般为浸油或涂石墨的石棉绳;4是填料压盖,可用螺钉拧紧,使填料压紧在填料函壳与转轴之间,以达到密封的目的;5是内衬套,用来防止填料挤入泵内。由于泵壳与转轴接触处可能是泵内的低压区,为了更好地防止空气从填料函不严密处漏入泵内,故在填料函内装有液封圈3。如图2-6所示,液封圈是一个金属环,环上开了一些径向的小孔,通过填料函壳上的小管可以和泵的排出口相通,使泵内高压液体顺小管流入液封圈内,以防止空气漏入泵内,所流入的液体还起到润滑、冷却填料和轴的作用。
图2-5 填料函
1-填料函壳;2-软填料;3-液封圈;4-填料压盖;5-内衬套
图2-6 液封圈
对于输送酸、碱以及易燃、易爆、有毒的液体,密封的要求就比较高,既不允许漏入空气,又力求不让液体渗出。
近年来已广泛采用称为机械密封的轴封装置。它由一个装在转轴上的动环和另一个固定在泵壳上的静环所组成,两环的端面借弹簧力互相贴紧而作相对运动,起到了密封的作用,故又称为端面密封。图2-7是国产AX型机械密封装置的结构,该装置的左侧连接泵壳。
螺钉1把传动座2固定于转轴上。传动座内装有弹簧3、推环4、。
离心泵的主要部件有叶轮、泵壳、轴封装置。叶轮的作用:将原动机的机械能传给液体、使液体的动能和静压能均得到提高。
泵壳的作用:具有汇集液体和将部分动能转为静压能的作用。
轴封装置的作用:防止泵内高压液体外漏及外界大气漏入泵内。离心泵的主要工作原理:1.叶轮被泵轴带动旋转,对位于叶片间的流体做功,流体受离心作用,由叶轮中心被抛向外围。当流体到达叶轮外周时,流速非常高。2.泵壳汇集从各叶片间被抛出的液体,这些液体在壳内顺着蜗壳形通道逐渐扩大的方向流动,使流体的动能转化为静压能,减小能量损失。
所以泵壳的作用不仅在于汇集液体,它更是一个能量转换装置。3.液体吸上原理:依靠叶轮高速旋转,迫使叶轮中心的液体以很高的速度被抛开,从而在叶轮中心形成低压,低位槽中的液体因此被源源不断地吸上。4.气缚现象:如果离心泵在启动前壳内充满的是气体,则启动后叶轮中心气体被抛时不能在该处形成足够大的真空度,这样槽内液体便不能被吸上。
这一现象称为气缚。5.为防止气缚现象的发生,离心泵启动前要用外来的液体将泵壳内空间灌满。这一步操作称为灌泵。
为防止灌入泵壳内的液体因重力流入低位槽内,在泵吸入管路的入口处装有止逆阀(底阀);如果泵的位置低于槽内液面,则启动时无需灌泵。6.叶轮外周安装导轮,使泵内液体能量转换效率高。导轮是位于叶轮外周的固定的带叶片的环。
这些叶片的弯曲方向与叶轮叶片的弯曲方向相反,其弯曲角度正好与液体从叶轮流出的方向相适应,引导液体在泵壳通道内平稳地改变方向,使能量损耗最小,动压能转换为静压能的效率高。7.后盖板上的平衡孔消除轴向推力。离开叶轮周边的液体压力已经较高,有一部分会渗到叶轮后盖板后侧,而叶轮前侧液体入口处为低压,因而产生了将叶轮推向泵入口一侧的轴向推力。这容易引起叶轮与泵壳接触处的磨损,严重时还会产生振动。
平衡孔使一部分高压液体泄露到低压区,减轻叶轮前后的压力差。但由此也会引起泵效率的降低。8.轴封装置保证离心泵正常、高效运转。离心泵在工作是泵轴旋转而壳不动,其间的环隙如果不加以密封或密封不好,则外界的空气会渗入叶轮中心的低压区,使泵的流量、效率下降。
严重时流量为零——气缚。通常,可以采用机械密封或填料密封来实现轴与壳之间的密封。
一、离心泵的基本构造是由六部分组成的 离心泵的基本构造是由六部分组成的分别是叶轮,泵体,泵轴,轴承,密封环,填料函。 1、叶轮是离心泵的核心部分,它转速高出力大,叶轮上的叶片又起到主要作用,叶轮在装配前 要通过静平衡实验。
叶轮上的内外表面要求光滑,以减少水流的摩擦损失。
2、泵体也称泵壳,它是水泵的主体。起到支撑固定作用,并与安装轴承的托架相连接。3、泵轴的作用是借联轴器和电动机相连接,将电动机的转距传给叶轮,所以它是传递机械能的 主要部件。 4、轴承是套在泵轴上支撑泵轴的构件,有滚动轴承和滑动轴承两种。
滚动轴承使用牛油作为润滑剂加油要适当一般为2/3~3/4的体积太多会发热,太少又有响声并发热!滑动轴承使用的是透明油作润滑剂的,加油到油位线。太多油要沿泵轴渗出并且漂贱,太少轴承又要过热烧坏造成事故!在水泵运行过程中轴承的温度最高在85度一般运行在60度左右,如果高了就要查找原 因(是否有杂质,油质是否发黑,是否进水)并及时处理! 5、密封环又称减漏环。叶轮进口与泵壳间的间隙过大会造成泵内高压区的水经此间隙流向低压区,影响泵的出水量,效率降低!间隙过小会造成叶轮与泵壳摩擦产生磨损。
为了增加回流阻力减少内漏,延缓叶轮和泵壳的所使用寿命,在泵壳内缘和叶轮外援结合处装有密封环,密封的间 隙保持在0.25~1.10mm之间为宜。 6、填料函主要由填料,水封环,填料筒,填料压盖,水封管组成。填料函的作用主要是为了封闭泵壳与泵轴之间的空隙,不让泵内的水流不流到外面来也不让外面的空气进入到泵内。
始终保持水泵内的真空!当泵轴与填料摩擦产生热量就要靠水封管住水到水封圈内使填料冷却!保持水泵的正常运行。所以在水泵的运行巡回检查过程中对填料函的检查是特别要注意!在运行600 个小时左右就要对填料进行更换。 二、离心泵的过流部件 离心泵的过流部件有:吸入室,叶轮,压出室三个部分。
叶轮室是离心泵的核心,也是流部件的 核心。泵通过叶轮对液体的作功,使其能量增加。叶轮按液体流出的方向分为三类: (1)径流式叶轮(离心式叶轮)液体是沿着与轴线垂直的方向流出叶轮。(2)斜流式叶轮(混流式叶轮)液体是沿着轴线倾斜的方向流出叶轮。
(3)轴流式叶轮液体流动的方向与轴线平行的。
1、结构组成不一样
离心泵是由六部分组成的,分别是叶轮、泵体、泵轴、轴承、密封环、填料函。
自吸泵也是离心泵的一种,自吸泵由吸入室、储液室、涡卷室、回液孔、气液分离室等组成。
从表面看,自吸泵泵体是一个方形箱体;卧式自吸泵进口接管高于泵叶轮中心,而卧式离心泵的进口接管中心与叶轮中心在一条直线上。
2、启动方式不同
离心泵需要灌泵排气。普通离心泵在开车或运行时入口需要一定的压头,也就是说入口流体必须是靠外压进入泵腔的,而且必须满足入口需要的流量,开车时泵腔以前的管路系统充满流体。
而自吸式离心泵不用灌泵,但需要先自吸排气,然后开阀门。通常是在开车时靠人工在泵腔内充满流体,开车后靠虹吸原理将介质引入泵腔。
该离心泵具有这种独特的排气能力,所以此自吸泵能输送含有气体的液体,无需安装底阀,使用在游轮上时具有良好的扫舱功能。
3、配置不同
离心泵在吸入管底部安装带滤网的底阀或者在出口处配有抽气装置。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
自吸泵在进水管下端只有装滤网而无底阀。
离心泵具有性能范围广泛、流量均匀、结构简单、运转可靠和维修方便等诸多优点,因此离心泵在工业生产中应用最为广泛。除了在高压小流量或计量时常用往复式泵,液体含气时常用漩涡泵和容积式泵,高粘度介质常用转子泵外,其余场合,绝大多数使用离心泵。
据统计,在化工生产(包括石油化工)装置中,离心泵的使用量占泵总量的70%~80%。
离心泵的工作原理离心泵主要由叶轮、轴、泵壳、轴封及密封环等组成。一般离心泵启动前泵壳内要灌满液体,当原动机带动泵轴和叶轮旋转时,液体一方面随叶轮作圆周运动,一方面在离心力的作用下自叶轮中心向外周抛出,液体从叶轮获得了压力能和速度能。当液体流经蜗壳到排液口时,部分速度能将转变为静压力能。在液体自叶轮抛出时,叶轮中心部分造成低压区,与吸入液面的压力形成压力差,于是液体不断地被吸入,并以一定的压力排出。
离心泵的主要零部件(1)泵壳泵壳有轴向剖分式和径向剖分式两种。大多数单级泵的壳体都是蜗壳式的,多级泵径向剖分壳体一般为环形壳体或圆形壳体。一般蜗壳式泵壳内腔呈螺旋型液道,用以收集从叶轮中甩出的液体,并引向扩散管至泵出口。
泵壳承受全部的工作压力和液体的热负荷。(2)叶轮叶轮是唯一的作功部件,泵通过叶轮对液体作功。叶轮型式有闭式、开式、半开式三种。
闭式叶轮由叶片、前盖板、后盖板组成。半开式叶轮由叶片和后盖板组成。开式叶轮只有叶片,无前后盖板。
闭式叶轮效率较高,开式叶轮效率较低。(3)密封环密封环的作用是防止泵的内泄漏和外泄漏,由耐磨材料制成的密封环,镶于叶轮前后盖板和泵壳上,磨损后可以更换。(4)轴和轴承泵轴一端固定叶轮,一端装联轴器。根据泵的大小,轴承可选用滚动轴承和滑动轴承。
(5)轴封轴封一般有机械密封和填料密封两种。一般泵均设计成既能装填料密封,又能装机械密封。