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离心泵的基本知识

离心泵的基本知识
离心泵的基本知识

泵的分类方法有以下三种:(一)按工作原理分类

1.容积式泵依靠泵内工作室容积大小作周期性地变化来输送液体的泵;2.叶片式泵依靠泵内高速旋转的叶轮把能量传给液体,从而输送液体的泵;3.其它类型泵依靠一种流体(液、气或汽)的静压能或动能来输送液体的泵。此类泵又称流体动力作用泵。

采用这种分类方法时,根据泵的结构又可分为以下几种。

(二)按泵产生的压力(扬程)分类

1.高压泵总扬程在600m以上;

2.中压泵总扬程为200~600ml

3.低压泵总扬程低于200m。

(三)按泵用处分类

第2节离心泵的工作原理及分类

一.离心泵的基本构成

离心泵的主要部件有:叶轮、转轴、吸入室、泵壳、轴封箱和密封环等,如图2-1所示。有些离心泵还装有导轮、诱导轮、平衡盘等。

离心泵的过流部件是吸入室、叶轮和蜗壳。其作用简述如下:

(1)吸入室吸入室位于叶轮进口前,其作用是把液体从吸入管引入叶轮,要求液体吸入室的流动损失要小,并使液体流入叶轮时速度分布均匀。

(2)叶轮叶轮是离心泵的重要部件,液体就是从叶轮中得到能量的。对叶轮的要求损失最小的情况下,使单位重量的液体获得较高的能量。

(3)蜗壳蜗壳位于叶轮出口之后,其功用是把从叶轮内流出来的液体收集起来,并按一定要求送入下级叶轮或送入排出管。由于液体在流出叶轮时速度很高,为了减少后面的管路损失,液体在送入排出管以前,必须将其速度降低,把速度能转变成静压能,这个任务也要求蜗壳等转能装置来完成,而且要求蜗壳在完成上述两项任务时流动损失最小。

二.离心泵的工

图2—1 离心泵基本构件

作原

1一转轴2一轴封箱3一扩压管4一叶轮5一吸入室6一密封

离心泵是由原动机(电动机或汽轮机)带动叶轮高速旋转,使液体由于离心力的作用而获得能量的液体输送设备,故名离心泵。

当原动机带动叶轮高速旋转时,充满在泵体内的液体,在离心力的作用下,从叶轮中心被抛向叶轮的外缘。在此过程中,液体获得了能量,

提高了静压强,同时由于流速增大,动能也增加了。液体离开叶轮进入泵壳,由于流道逐渐加宽、液体的速度逐渐降低,便将其中部分动能转变为静压能,这样又进一步提高液体的静压强,于是液体以较高的压强进入排出管路。当泵内液体在高速旋转下产生离心现象而趋向叶轮外缘时,在叶轮中心形成低压区,这样造成贮槽液面与叶轮中心处的压强差。在这个压强差的作用下,液体便沿着吸入管连续不断地进入叶轮中心,以补充被排出的液体。这样,只要叶轮的转动不停,液体就会连续不断地被吸入和压出,从而达到输送的目的。

离心泵的叶轮是按输送液体设计的,对气体不能施加足够的离心力,假如泵内存在空气,由于空气的重度远小于液体,产生的离心力亦小,此时叶轮中心只能造成很小的负压,形不成所需的压强差,液体便不能进入到叶轮中心,泵也就排不出液体,这种现象称为“气缚"。所以,离心泵没有自吸能力,启动前必须要灌泵。(二)、离心泵的型号.1.水泵输送介质为水;

常用的三种水泵型号的表示方法如下:(1)4BA—12型水泵型号的意义:

4—进口管直径,单位为英寸;

BA—表示该泵的结构特点是悬臂式,即水泵是从泵座上伸悬出来的;12—该泵的比转数的1/10,即该泵的比转数为l20。

DFjY160-120×10

150AYⅡ150B

第3节离心泵参数

在石油化工生产中,离心泵是使用最广泛的液体输送机械。其特点是结构简单、流量均匀、可用耐腐蚀材料制造,且易于调节和自控。因此,离心泵在石油化工生产中占有特殊的地位,估计约占生产用泵的80~90%。

一、离心泵各参数的定义

按国家标准化文件,离心泵各参数定义如下:

1.流量和额定流量

流量是指单位时间内泵所抽送液体的数量。通常以体积计,以Q表示,单位为m/h,3

m3/s,L/s;也可以质量计,以G表示,单位为t/h,t/s,kg /s;额定流量则指泵在最佳效率时的流量。即泵铭牌上所标注的数量。

换算关系:G=rQ

式中r-一液体的重度,㎏/m3.

2.扬程和额定扬程

扬程是指单位质量液体通过泵时所增加的能量,以H表示。其单位是m,通常以米液

柱(mH20)表示。额定扬程是指在最佳效率时的扬程,即泵铭牌上所标注的数量。叶轮直径越大、叶轮数目越多、旋转速度越快,则扬程越高。泵铭牌上标出的扬程是指输送水的扬程,如输送油品或化工产品则应按粘度不同来换算;而且并非标出40米,就能送到40米高,必须减去吸入高度(如吸入罐液面比泵中心高,则应加上此段高度),还必须减去从吸入端至排出端整个管路、伐门、弯头等的压力损失(折合成米液

柱)。如一台水泵吸井水,铭牌标出扬程40米,泵中心至井水面高3米,阻力损失2米,则泵只能送到35米高。还应指出,泵吸水高度不能达到和超过10.33米,因吸入高度到10.33米时泵入口达到绝对真空。在未达到绝对真空前已汽化了,而且吸入管路还有一定的阻力损失,因此一般离心泵吸入高度不足7米。单级泵所产生的扬程可由下式粗算:H=u2/2g2

2式中u2-叶轮出口圆周速度,m/s. g-重力加速度,9.8 m/s.

u2=πnD2 /60

式中n一叶轮转速,r/min. π一圆周率,3.1415. D2—叶轮外径,m/s.

2当n=2950 rpm时,H=1200 D2 ;

如是多级泵,总扬程由各单个叶轮所产生的扬程相加。

4.功率

是指驱动机给泵的能量,通称轴功率,以kW表示。N轴=rQH/102 kW

式中r-液体的重度,kg/L; Q—流量,L/s; H—扬程,m;

5.净正吸入压头

多以NPSH表示(或汽蚀余量,以⊿h表示)。其含义是指为了保证泵不发生汽蚀,在泵内叶轮吸入口处,单位质量液体所必需具有的超过汽化压力后还富余的能量。单位是m。其中又分NPSHr和NPSHa。

(1)NPSHr是指必需的净正吸入压头,其含义如上所述,其数量大小值和泵叶轮优劣有关,优秀的泵,其NPSHr值较小o

(2)NPSHa是指泵吸入管路所能够提供的、保证泵不发生汽蚀、在叶轮吸入口处,单位质量液体所具有的超过汽化压力后还有的富余能量。它的数值大小与吸入管路优劣有关,与泵本身无关。当NPSHa数值大时,表示吸入管路设计合理,其值愈大愈好,要强调的是上述都是指泵在输送液体为水且又在常温时。当输送液体为烃时,其汽化压力和烃的化学结构有关,要进行必要的修正。当非常温时,就是输水也要进行饱和蒸汽压的修正。在高原地

区因大气压低,也要进行必要的修正。

6.比转数

表示离心泵性能和几何结构的一个综合性参数,用nS表示。离心泵的比转数可按下式计算:

ns=3.65n

SS3/4

几何结构相似,性能相似的泵,比转数相同。一般来说,离心泵的比转数小,表示泵的扬程大而流量小;比转数大,表示泵的扬程小而流量大。各种离心泵的比转致范围为20~500,炼油装置用泵大都是低、中比转数泵,其中低比转数泵占绝大多数,比转数的范围为50~1OO。

7.转速每分钟主轴旋转数。以n表示,单位:转/分钟(r/min or rpm)

第4节机泵的使用与维护

一、泵的运转与操作

(一)运转前的检查

离心泵在安装后,试运转前应进行全面检查,这是因为泵的事故在装置生产运转初期发生的最多,安装质量直接影响泵的运转情况。

试运转前检查内容:首先检查螺栓螺帽有否松动,泵与管路的配置,是否有不合理的地方;其次检查泵吸入高度和条件是否在说明的规定范围以内,特别要注意吸入管路上是否有空气漏入或液体泄出的地方;最后还要检查转子的旋转方向与驱动机旋转方向是否一致。

(二)操作准备

l.盘车:用手轻轻正向转动机泵2~3圈,并确认轴承和旋转部分都能顺利转动不受阻碍。2。核对吸入条件

泵的吸入条件,是叶轮吸入口保持一定的压力,如果低于这个压力时将无法输液,所以要检查吸入高度和条件是否在规定的条件之内。

3.调整填料或机械密封装置,向冷却水夹套和密封装置中的冷却封液系统分别通水、通液,确认流道畅通。

4.加注润滑油、脂

向油箱和润滑部位注选定的合格润滑油、脂,达适当的油面高度、脂量。

5.灌泵

启动前,要使泵内灌满液体,必须绝对避免空转。这是因为离心动、静密封减漏间隙小,液体不易通过,因此只要空转几秒钟就会引起密封衬环烧损、咬死,导致事故。灌泵时要把空气、液化气、蒸汽全部放出,通常打开吸液阀和放空阀或泵壳的放气孔及管路中的仪表接头,但是对

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