工业泵培训资料.doc

9.6泵的操作
9.6.1泵的分类
9.6.1.1泵的类型
泵的用途极广,不同的工作场合对泵的要求也各不相同,所以泵的种类繁多,对它们的分类也各不相同。
(一)按工作原理分
1、容积泵
容积泵是依靠泵内工作室(泵壳或缸)容积大小作周期性地变化来输送液体,为间歇排液过程。此类泵又可分为往复泵(如柱塞泵)和转子泵(如齿轮泵、螺杆泵等)。
2、叶片泵
叶片泵是依靠泵内作高速旋转的叶片把能量传给液体,从而实现液体输送的机械。此种类型的泵又可按叶轮机构不同分为离心泵、混流泵及漩涡泵等。
3、其他类型泵
除叶片泵和容积泵以外的特殊泵。属于这一类型的泵主要有流体动力作用泵、电磁泵等。流体动力作用是依靠另一种流体(液、气或汽)的静压能或动能来输送液体的泵,如喷射泵、酸蛋、水锤泵等。
每一类型泵中,根据泵的机构和动力来源的不同,又有许多不同命名。
(二)按泵的用途分类
(1)供料泵:将液态原料从贮池或其他装置中吸进,加压后送到工艺流程装置去的泵,又称增压泵。
(2)循环泵:在工艺流程中用于循环增压的泵。此种泵使循环液补充压力的同时又能使设备(如蒸馏塔、解吸塔)各段之间保持热量平衡。
(3)成品油泵:把装置中液态成品油或半成品油输送到贮池或其他装置用泵。
(4)高温和低温泵:输送300℃以上高温液体泵和接近凝固点(5℃以下)低温液体用泵。
(5)废液泵:把装置中产生的废液连续排出的泵,如原油脱氢装置中的废水泵、脱硫装置中的污水泵等。
(6)特殊用途泵:如液压系统中的动力油泵、水泵等。
9.6.1.2离心泵的类型
离心泵的分类方法很多,通常可按下列几种方法分类。
(一)按叶轮吸入方式分
1.单吸式离心泵
单吸式离心泵叶轮只在一侧有吸入口。此类泵的叶轮制造方便,应用也最为广泛,这种泵的流量为4.5~300m3/h,扬程为8~150m。
2.双吸式离心泵
双吸式离心泵的叶轮两侧都有吸液口,液体从叶轮两侧同时进入叶轮。故泵的流量较大,目前我国生产的双吸泵最大流量为2000m3/h,甚至更大,扬程为10~110m。
(二)按级数分类
1、单级离心泵
泵中只有一个叶轮,单级离心泵是一种应用最为广泛的泵。由于液体在泵内只有一次增能,所以扬程较低。
2、多级离心泵
同一根轴上装有串连的两个以上叶轮,称为多级离心泵。级数越多压力越高,这种泵的叶轮一般为单吸式,也有将第一级设计为双吸式的。其扬程可达100~650m,甚至更高,流量为5~720m3/h。
(三)按扬程分类
① 低压离心泵 扬程<20m
② 中压离心泵 扬程=20~100m
③ 高压离心泵 扬程>100m
(四)按泵的用途和输送液体性质分类
按泵的用途和输送液体的性质,泵可分为清水泵、泥浆泵、酸泵、碱泵、油泵、沙泵、低温泵、高温泵及屏蔽泵等。
9.6.2离心泵的结构和部件功能
IS型单级单吸离心泵结构图
1-泵体;2-叶轮螺母;3-制动垫片;4-密封环;5-叶轮;6-泵盖;7-轴套;8-填料环;9-填料;10-填料压盖;11-轴承悬架;12-轴
离心泵的种类虽然很多,但主要零部件却是相近的。图所示为IS型单机单吸离心泵结构图,它主要由泵体、泵盖、轴、联轴器、叶轮、轴承、密封部件和支座等构成。有些离心泵还装有导叶、诱导轮和平衡轴向推力的平衡装置以及保护主轴不受磨损的轴套等。为防止液体从泵壳等处泄漏,在各密封点上分别装有密封环或油封箱。
泵体泵盖组件内装有叶轮。由原动机带动轴上的叶轮旋转对液体做功,从而提高液体的压力能和动能。液体由泵体吸入室流入,由泵体的排出室流出。叶轮前盖板前端的密封环和叶轮后盖板后端的填料与填料环防止从叶轮流出的液体泄漏。轴承及轴承悬架支持着转轴,整台泵和原动机安装在一个底座上。一般离心泵的液体过流部件是吸入室、叶论和排出室(排出室又称蜗壳)。
9.6.3离心泵的性能
离心泵的基本性能参数包括:流量,扬程,转速,功率,效率和允许吸上真空度及允许汽蚀余量等,它们表示该泵在一定条件下运转的性能指标。
(一)流量
单位时间内泵所排出的液体量称为泵的流量。
有体积流量和质量流量,体积流量用Q表示,单位是m3/s(米3/秒) 、m3/h (米3/时) 或L/s(升/秒)。质量流量用G表示,单位是kg/s (千克/秒) 或t/h (吨/时)。
质量流量与体积流量关系为:
G=ρ×Q kg/s
此式中ρ:输送温度下液体密度,kg/m3
单位时间内流入叶轮内的液体体积量为理论流量。用Qth表示,单位与Q一样。
(二)扬程
单位质量的液体,从泵进口到泵出口的能量增值称为泵的扬程。即单位质量的液体通过泵所获的有效能量。扬程常用符号h表示,单位为J/kg。
目前,在实际生产中,习惯把单位重量的液体,通过泵后所获的能量称为扬程,用符号H表示,其单位为J/N=N·m/N=m 即用高度来表示。应注意,不要把泵的扬程与液体的升扬高度等同起来,因为泵的扬程不仅要用来提高液体的位高,而且还要用来克服液体在输送过程中的流动阻力,以及提高输送液体的静压能和保证液体有一定的流速。
泵的扬程是指全扬程或总扬程,它包括吸上扬程和压出扬程。吸上扬程包括实际吸上扬程和吸上扬程损失,压出扬程包括实际压出扬程和压出扬程损失。
(三)转速
离心泵的转速是指泵轴每分钟的转速,用符号n表示,单位为r/min(转/分)。在SI制中转速为泵轴每秒钟的转数,用符号nf表示,单位为1/s,既Hz。
(四)功率和效率
1.功率
功率是指单位时间内所作的功。常有以下几种表示法。
(1)有效功率。单位时间内泵对输出液体所作的功称为有效功率用Ne表示。计算公式如下:
Ne=Q·H·p·g/1000 Kw
(2)轴功率。单位时间内有原动机传递到泵主轴上的功率,用N表示。单位为W(瓦),即J/S。
2.效率
效率是衡量离心泵工作经济性的指标,用符号η来表示。由于离心泵在工作时,泵内存在各种损失,所以泵不可以将驱动机输入的功率全部转变为液体的有效功率。η值越大,则泵的经济性越好。其定义式为
η= Ne/N
(五)允许汽蚀余量
泵的汽蚀余量是指包括了影响汽蚀各因素中与泵本身有关的所有因素,标志着泵汽蚀性能好坏的并保证不发生汽蚀现象的安全余量。用NPSHr表示,单位也是m. 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。
9.6.4 离心泵的轴封
轴封是旋转的轴和固定的泵体间的密封。主要是为了防止高压液体从泵中漏出和防止空气进入泵内,是用于隔绝输送介质与泵体,防止介质外泄的机械设备。
常见的轴封形式有:橡胶密封、填料密封、机械密封和浮环密封。常用的有填料密封和机械密封,其中机械密封是最常用的密封形式。
(一)填料密封
填料密封是依靠填料和轴(或轴套)的外圆表面接触来实现密封的。它由填料箱(又称填料函)、填料、液封环、压盖、双头螺栓等组成。图所示为带液封环的填料密封。为了避免泵工作时填料与泵轴摩擦过于剧烈,填料不应压的过紧,注意松紧要适度,允许液体成滴状