【正文】 表 111 離心泵設(shè)備故障及處理措施設(shè)備故障 原因分析 處理措施打壞葉輪 1． 離心泵在運轉(zhuǎn)中產(chǎn)生汽蝕現(xiàn)象，液體劇烈的沖擊葉片和轉(zhuǎn)軸，造成整個泵體顫動，毀壞葉輪2． 檢修后沒有很好地清理現(xiàn)場，致使雜物進入泵體，啟動后打壞葉輪片1． 修改吸入管路的尺寸，使安裝高度等合理，泵入口處有足夠的有效汽蝕余量2． 嚴(yán)格管理制度，保證檢修后清理工作的質(zhì)量，必要時在入口閥前加裝過濾器燒壞電機 1． 泵殼與葉輪之間間隙過小并有異物2． 填料壓得太緊，開泵前未進行盤車1． 調(diào)整間隙，清除異物2． 調(diào)整填料松緊度，盤車檢查3． 電機線路安裝熔斷器，保護電機進出口閥門芯子脫落1． 閥門的制造質(zhì)量問題2． 操作不當(dāng)，用力過猛1． 更新新閥門2． 更換新閥門燒壞填料函或機械密封動環(huán)1． 填料函壓得過緊，致使摩擦生熱而燒壞填料，造成泄露2． 機械密封的動、靜環(huán)接觸面過緊，不平行1． 更換新填料，并調(diào)節(jié)至合適的松緊度2． 更換動環(huán)，調(diào)節(jié)接觸面找正找平3． 調(diào)節(jié)好密封液 5．轉(zhuǎn)軸顫動1． 安裝時不對中，找平未達標(biāo)2． 潤滑狀況不好，造成轉(zhuǎn)軸磨損1． 重新安裝，嚴(yán)格檢查對中及找平2． 補充油脂或更換新油脂表 112 離心泵操作事故及防范措施42 / 58操作事故 原因分析 防止措施啟動后不上料1． 開泵前泵體內(nèi)未充滿液體2． 開泵時出口閥全開，致使壓頭下降而低于輸送高度3． 壓力表失靈，指示為零，誤以為打不上料4． 點機相線接反5． 葉輪和泵殼之間的間隙過大1． 停泵，排氣充液后重新啟動2． 關(guān)閉出口閥，重新啟動泵3． 更換壓力泵。⑦檢查泵的進、出口閥的閥體，是否有因磨損而發(fā)生內(nèi)漏等情況，如有內(nèi)漏應(yīng)及時更換閥門。長期停車后，再開車前應(yīng)將電機進行干燥處理。 ④及時更換填料密封的填料，并調(diào)節(jié)至合適的松緊度；采用機械密封的應(yīng)及時更換動環(huán)和密封液。 ③清洗軸封、軸套系統(tǒng)。調(diào)整好葉輪與泵殼的間隙。（2）離心泵的維護41 / 58 ①檢查泵進口閥前的過濾器，看濾網(wǎng)是否破損，如有破損應(yīng)及時更換，以免焊渣等顆粒進入泵體；定時清洗濾網(wǎng)。 ⑤檢查泵體及軸承系統(tǒng)有無異常聲及振動。 ③檢查端面密封液的流量是否正常。3．日常運行與維護（1）運行過程中的檢查 ①檢查被抽出液罐的液面，防止物料抽空。③關(guān)閉離心泵進口閥及密封液閥。 （3）停車程序 ①與接料崗位取得聯(lián)系后，慢慢關(guān)離心泵的出口閥。 ②在確認(rèn)泵體內(nèi)已充滿液體且密封液流動正常時，通知接料崗位，啟動離心泵。 ⑤安裝完畢后要進行試運轉(zhuǎn)，在試運轉(zhuǎn)中各項性能指標(biāo)均符合要求的泵，才能投入生產(chǎn)。 ③綜合上述兩方面的因素，參閱離心泵的特性曲線，從而選出最適合生產(chǎn)實際使用的離心泵。兩曲線的交點為工作點，其對應(yīng)的壓頭為 ；流量為 ；效率 45%軸功率可計算如下： ??????gHQP2．離心泵的開停車操作（1）開車前的準(zhǔn)備工作 ①要詳細(xì)了解被輸送物料的物理化學(xué)性質(zhì)，有無腐蝕性、有無懸浮物、粘度大小、凝固點、汽化溫度及飽和蒸氣壓等。（2）實際的輸送量、功率消耗和效率取決于泵的工作點，而工作點由管路特性和泵的特性共同決定。由附表可以看出，該泵的最高效率為 46%；流量為10 L/s 時該泵的效率大約為43%。解：（1）對于本題，管路所需要壓頭通過在貯槽液面 11’和常壓設(shè)備液面 22’之間列柏努利方程求得： 2122121 ?????fe HgpzuHgpzu??式中 0)(0m70 212121 ???pz，表 壓，管內(nèi)流速： m/ ??dQu?管路壓頭損失： ?????gulHef?39 / 58管路所需要的壓頭： ???????feHz以（L/s）計的管路所需流量： L/s360?Q由附表可以看出，該泵在流量為 12 L/s 時所提供的壓頭即達到了 ，當(dāng)流量為管路所需要的 10 L/s，它所提供的壓頭將會更高于管路所需要的 。問：（1）該泵是否合用？（2）實際的輸送量、壓頭、效率及功率消耗各為多少？Q(L/s) 0 3 6 9 12 15H(m) 19 12?(%) 0 17 30 42 46 44已知：酸液在輸送溫度下粘度為 ?10－3 Pa?s；密度為 1545kg/m3。輸送管路由內(nèi)徑為 80mm 的鋼化玻璃管構(gòu)成，總長為 160m（包括所有局部阻力的當(dāng)量長度） ?！纠?19】 確定泵是否滿足輸送要求。是該種 調(diào)節(jié)方法能夠使泵在高效區(qū)工作，這對大型泵的節(jié)能尤為重要。這種調(diào)節(jié)流量的方法合理、經(jīng)濟，但曾被認(rèn)為是操作不方便，并且不能實現(xiàn)連續(xù)調(diào)節(jié) 。由于用閥門調(diào)節(jié)簡單方便，且流量可連續(xù)變化，因此工業(yè)生產(chǎn)中主要采用此方法。①改變出口閥的開度由式（129）可知，改變管路系統(tǒng)中的閥門開度可以改變 K 值，從而改變管路特性曲線 EDCH Q圖 132 改變閥門的開度QAHeBQ2Q~He圖 130 管路特性曲線圖 131 離心泵的工作點Qe～ HeQ～HHM=H=HeQM=Q=QeMQMHM38 / 58的位置，使工作點也隨之改變，如圖 132。（3）離心泵的流量調(diào)節(jié)由于生產(chǎn)任務(wù)的變化，管路需要的流量有時是需要改變的，這實際上就是要改變泵的工作點。①泵的工作點由泵的特性和管路的特性共同決定，可通過聯(lián)立求解泵的特性方程和管路的特性方程得到；②安裝在管路中的泵，其輸液量即為管路的流量；在該流量下泵提供的揚程也就是管路所需要的外加壓頭。（2）離心泵的工作點將泵的 H～Q 曲線與管路的 H～Q 曲線繪在同一坐標(biāo)系中，兩曲線的交點 M 點稱為泵的工作點。管路特性曲線反映了特定管路在給定操作條件下流量與壓頭的關(guān)系。上式中的壓頭損失： (127)2528QdlgudlHeef ????????????????????若忽略上、下游截面的動壓頭差，則37 / 58 (128)2528QdlgpzHee ?????????????令 ，若把 看成常數(shù)，則A (129)2Be??上式稱為管路的特性方程，表達了管路所需要的外加壓頭與管路流量之間的關(guān)系。（1）管路特性曲線由柏努利方程導(dǎo)出外加壓頭計算式 (126)fe HgupzH????2?Q 越大，則 越大，則流動系統(tǒng)所需要的外加壓頭 He 越大。討論泵的工作情況，不應(yīng)脫離管路的具體情況。表 110 各種泵的比較類型 離心泵 往復(fù)泵 旋轉(zhuǎn)泵 旋渦泵 流體作用泵流量化，幾乎不因壓頭變化而變化，與往復(fù)泵同變化而變化揚程定的揚程同的揚程，由管路系統(tǒng)確定量可有不同的揚程，由管路系統(tǒng)確定有一定的揚程揚程不宜高，愈高效率愈低效率 70%左右，偏離愈遠，效率愈低 80%左右，效率仍保持較大值1 在 60%~90% 漏大使效率降低在 25%~50% 一般僅15%~20%結(jié)構(gòu)、價廉、安裝容易，可直接與，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不可快速，安裝較難直接連接，緊湊，具有較高的吸入高度分36 / 58電動機相連，不能漏氣，結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，但制造精度要求較高，可直接與電動機相連要求間隙很小，不漏氣操作充液，運轉(zhuǎn)中不能漏氣、操作方便流量損壞現(xiàn)象，易出故障，檢修麻煩用支路閥調(diào)節(jié)流量持高效率泵復(fù)雜，比往復(fù)泵容易能用出口閥，而只能用支路閥調(diào)節(jié)小而增 大，開車時應(yīng)將出口閥打開 閥調(diào)節(jié)流量歇操作節(jié)適用范圍輸送腐蝕性或懸浮液，對粘度大的流體不適用，一般流量大而揚程小高揚程、小流量的清潔液體高揚程、小流量，特別適于輸送油類等粘性液體特別適用與流量小而揚程較高的液體，但不能輸送污穢的液體間歇地輸送腐蝕性液體七、離心泵的操作1．流量調(diào)節(jié)在泵的葉輪轉(zhuǎn)速一定時，一臺泵在具體操作條件下所提供的液體流量和揚程可用 H~Q 特性曲線上的一點來表示。已知吸入管路的總阻力損失為 2m 水柱，當(dāng)?shù)卮髿鈮簭姙?l00kPa，求泵的安裝高度。為安全起見，泵的實際安裝高度通常能比允許安裝高度低（～1）m。vp隨流量增大而增大，因此，在確定允許安裝高度時應(yīng)取最大流量下的 。離心泵的抗氣蝕性能參數(shù)也用允許氣蝕余量來表示。假定泵在可允許的最高位置上操作，以液面為基準(zhǔn)面，列貯槽液面 00’與泵的吸入口 11’兩截面間的柏努利方程式，可得 （123）????10210fghgupH?式中 Hg——允許安裝高度， m；p0——吸入液面壓力，Pa；p1——吸入口允許的最低壓力，Pa；u1——吸入口處的流速，m/s；——被輸送液體的密度，kg/m 3；?——流體流經(jīng)吸入管的阻力，m 。避免離心泵氣蝕現(xiàn)象發(fā)生的最大安裝高度，稱為離心泵的允許安裝高度,也叫允許吸上高度。工程上規(guī)定，當(dāng)泵的揚程下降 3％時，進入了氣蝕狀態(tài)。這種由于被輸送液體在泵體內(nèi)汽化再凝結(jié)對葉輪產(chǎn)生剝蝕的現(xiàn)象叫離心泵的氣蝕現(xiàn)象。當(dāng)吸入口處壓力小于操作條件下被輸送液體的飽和蒸汽壓時，液體將會氣化產(chǎn)生氣泡，含有氣泡的液體進入泵體后，在旋轉(zhuǎn)葉輪的作用下，進入高壓區(qū)，氣泡在高壓的作用下，又會凝結(jié)為液體，由于原氣泡位置的空出造成局部真空，使周圍液體在高壓的作用下迅速填補原氣泡所占空間。五、離心泵的安裝1．離心泵的汽蝕現(xiàn)象（1）離心泵的汽蝕現(xiàn)象離心泵的吸液是靠吸入液面與吸入口間的壓差完成的。4．校核軸功率當(dāng)液體密度大于水的密度時，必須校核軸功率。如果用系列特性曲線來選，要使（Q ，H ）點落在泵的 Q～H 線以下，并處在高效區(qū)。在選用時，應(yīng)考慮到操作條件的變化并留有一定的余量。根據(jù)管路條件及柏努利方程，確定最大流量下所需要的壓頭。四、離心泵的選用離心泵的選用，通?？砂聪铝性瓌t進行：1．確定離心泵的類型根據(jù)被輸送液體的性質(zhì)和操作條件確定離心泵的類型，如液體的溫度、壓力，粘度、腐 IS10080125 2900r/min Q/m3/h Pe/W H/m η HQ η Q NQ ～ ～ ～ ～ 圖 25 IS10080125型 離 心 泵 特 性 曲 線 圖 128 離心泵性能曲線示意圖33 / 58蝕性、固體粒子含量以及是否易燃易爆等都是選用離心泵類型的重要依據(jù)。選用離心泵時，應(yīng)盡可能使泵在此范圍內(nèi)工作。離心泵的銘牌上標(biāo)出的性能參數(shù)就是指該泵在最高效率點運行時的工況參數(shù)。說明離心泵在一定轉(zhuǎn)速下有一最高效率點，稱為設(shè)計點。（3） Q 曲線 表示泵的效率與流量的關(guān)系。離心泵的軸功率隨流量的增大而上升，流量為零時軸功率最小。離心泵的揚程隨流量的增大而下降（在流量極小時有例外） 。典型的離心泵性能曲線如圖 128 所示。為了便于使用者更好地了解和利用離心泵的性能，常把它們與流量之間的關(guān)系用圖表示出來，就是離心泵的特性曲線。解：(1)泵的揚程在真空表和壓力表所處位置的截面分別以 11’和 22’表示列柏努利方程式，即 ?????2122211 fHgupZHgupZ??其中 m, kPa(表壓)， kPa（表壓） ，??25?12u?因兩測口的管路很短，其間流動阻力可忽略不計，即 ，所以?0f . 33???H(2)泵的軸功率功率表測得的功率為電動機的消耗功率，由于泵由電動機直接帶動，傳動效率可視為100%，所以電動機的輸出功率等于泵的軸功率。泵的轉(zhuǎn)速為 2900r/min?！纠?17】采用圖 127 的實驗裝置來測定離心泵的性能。其值是由實驗測得。揚程 H m 離心泵向單位重量液體提供的機械能離心泵的揚程取決于泵的結(jié)構(gòu)（如葉輪的直徑、葉片的彎曲情況等） 、葉輪的轉(zhuǎn)速和離心泵的流量。表 19 離心泵的主要性能參數(shù)性能參數(shù) 單位 定義 影響因素流量 Q m3/h m3/s離心泵在單位時間內(nèi)排入到管路系統(tǒng)內(nèi)液體的體積泵的結(jié)構(gòu)尺寸（如葉輪的直徑與葉片的寬度）和葉輪的轉(zhuǎn)速。三、離心泵的主要性能參數(shù)和特性曲線1．離心泵的主要性能參數(shù)離心泵的性能參數(shù)是用以描述離心泵性能的物理量。 這一步操作稱為灌泵。這一現(xiàn)象稱 為氣縛?？梢?，只要葉輪不斷地轉(zhuǎn)動，液體便會不斷地被吸入和排出。在蝸殼中，液體由于流道的逐漸擴大而減速，又將部分動能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能，最后以較高的壓力流入排出管道，送至需要場所。在泵啟動前，泵殼內(nèi)灌滿被輸送的液體；啟動后，葉輪由軸帶動高速轉(zhuǎn)動，葉片間的液體也必須隨著轉(zhuǎn)動。液體經(jīng)底閥和吸入管進入泵內(nèi)。適用于輸送化工過程中各種腐蝕性液體和高凝固點液體。 常輸送易燃、易爆、劇毒及具有放射性的液體液下泵(EY 型)液下泵經(jīng)常安裝在液體貯槽內(nèi)，對軸封要求不高，既節(jié)省了空間又改善了操作環(huán)境。不易堵塞，容易拆卸，耐磨PW 型（污水泵） PS 型（砂泵） PN