【正文】 參數(shù)/N=(D239。/H=(D239。/Q=D239。 : n表示轉(zhuǎn)速 式中,Q、H、N表示泵的額定流量、揚程和軸功率 N1/N2=(n1/n2)3 Q1/Q2=n1/n2 一臺離心泵,當它的轉(zhuǎn)速改變時,其額定流量、揚程和軸功率都將按一定比例關(guān)系發(fā)生改變,使用中靠改變原動機的驅(qū)動速度,可以使泵的性能得到調(diào)節(jié)，如圖14所示。 : 第四節(jié) 離心泵的變速和葉輪切割 最主要最常用的方法是采用灌注頭吸入裝置,即吸液罐液面比泵的軸線位置高,公式Δha=(PaPt)/rHg1h(A～S)中的Hg1就為負值,Δha就提高。 : (6泵的允許幾何安裝高度表達式為:[Hg1]=(PaPt)/rh(A～S)[Δhr]。 (5)對于一臺泵,為了保證其安全運行而不發(fā)生汽蝕,對于泵的必須汽蝕余量還應(yīng)加一個安全裕量,。 ΔhaΔhr 泵嚴重汽蝕 Δha=Δhr 泵開始汽蝕 ΔhaΔhr 泵不汽蝕這樣,離心泵發(fā)生汽蝕的判別條件可寫成: Δhr,表示液體到葉輪最低壓力點K處時,其壓力還可高于液體的飽和蒸汽壓而不致汽化,所以就不會發(fā)生汽蝕。 (如吸液罐內(nèi)壓力、吸入管路的幾何安裝高度、阻力損失、液體性質(zhì)、溫度等),而與泵本身結(jié)構(gòu)無關(guān)。 (4)Δhr與Δha的區(qū)別和聯(lián)系:用Δha表示。液體從泵入口到葉輪內(nèi)最低壓力點K處所降低的能量,習(xí)慣上稱為泵的最小汽蝕余量?？墒?經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),OO斷面還不是葉輪內(nèi)液體壓力最低點,最低壓力點是在葉片入口稍后的某一點K處。如圖13所示,吸入罐液面壓力為Pa,泵入口法蘭斷面處的液體壓力為Ps,若(PaHg1h)s,液體就不斷地流進泵的入口(h為吸入管路的水力損失)。 (2)對泵的工作性能有影響:當汽蝕發(fā)展到一定程度時,汽泡大量產(chǎn)生,會堵塞流道,使泵的流量、揚程、效率等均明顯下降。 (1)產(chǎn)生振動和噪音:汽泡潰滅時,液體質(zhì)點互相沖擊,就能夠產(chǎn)生各種頻率范圍的噪音。 :這種液體的汽化、凝結(jié)、沖出和對金屬剝蝕的綜合現(xiàn)象就稱為汽蝕。汽泡越大,其凝結(jié)潰滅時引起的局部水擊壓強越大。 在葉輪內(nèi),當產(chǎn)生的小氣泡重新凝結(jié),饋滅后,好似形成了一個空穴。當這些小汽泡隨液體流到葉輪流道內(nèi)壓力高于臨界值的區(qū)域時,由于氣泡內(nèi)是汽化壓力Pt,而外面的液體壓力高于汽化壓力,則小氣泡在四周液體壓力作用下,便會凝結(jié),潰滅。 當離心泵葉輪入口處的液體壓力Pk降低到小于或等于Pt時,液體就汽化。汽蝕發(fā)生時,泵就會產(chǎn)生噪音和振動,并伴有流量,揚程和效率的降低,有時甚至不能運轉(zhuǎn)。 根據(jù)離心泵的工作原理可知,液流是在吸入罐壓力Pa??和葉輪入口最低壓力Pk間形成的壓差(PaPk)作用下流入葉輪的,如圖13所示,則葉輪入口處壓力Pk越低,吸入能力就越大。 :泵的效率η=Ne/N。 由于泵在工作時,泵內(nèi)存在各種損失,所以不可能將驅(qū)動機輸入的功率完全轉(zhuǎn)變成液體的有效功率。因而,泵的有效功率為:Ne==γQH。泵的有效功率表示泵在單位時間內(nèi)輸送出去的液體從泵中獲得的有效能量，,kw等。 :泵的輸入功率為軸功率N,也就是電動機的輸出功率。 :離心泵的汽蝕余量是表示泵的性能的主要參數(shù),用符號Δhr表示,單位為米液柱。電機轉(zhuǎn)速N一般在2900轉(zhuǎn)/分左右。所以,液體所能排送的高度總是小于總揚程H的。在工程單位制中,揚程的單位常用m(米)來表示,即用被輸送液體的米液柱高度表示。 這樣,葉輪在旋轉(zhuǎn)過程中,一面不斷地吸入液體,一面又不斷地給吸入的液體以一定的能量,將液體排出,使離心泵連續(xù)地工作。液體從葉輪獲得能量,使壓力能和速度能均增加,并依靠此能量將液體輸送到工作地點。 :在煉油廠,離心泵同樣需要灌泵,不過多數(shù)都十分簡單,因為泵的入口管線內(nèi)充滿著帶壓力的液體,只要打開進口閥門就完成了灌泵工作。 :離心泵在啟動之前,泵內(nèi)應(yīng)灌滿液體,此過程稱為灌泵。 第二節(jié) 離心泵的工作原理及主要工作參數(shù) (2)軸:它是傳遞機械能的重要零件,原動機的扭矩通過它傳給葉輪,軸和葉輪及其它定位壓緊件組成轉(zhuǎn)子。 (1)葉輪:它是離心泵內(nèi)傳遞能量給液體的唯一元件,泵通過它使機械能變成了液體的壓力能,使液體的壓力提高。蝸殼因流道做成螺旋形而得名 ,液體沿螺旋線流動,隨著流道截面的增大而降低速度,使動能變成壓力能。 (2).壓液室:它的作用是收集液體,并把它送入下級葉輪或?qū)蚺懦龉?與此同時降低液體的速度,使動能進一步變成壓力能。 :即泵的殼體,包括吸入室和壓液室。 :一臺離心泵主要由泵體、葉輪、密封環(huán)、旋轉(zhuǎn)軸、軸封箱等部件組成,有些離心泵還裝有導(dǎo)輪、誘導(dǎo)輪、平衡盤等。 (2)雙蝸殼泵:葉輪排出側(cè)具有雙蝸室的殼體。 (1) 單級泵:只有一個葉輪。 : (2) 雙吸式泵:如圖12所示，葉輪兩側(cè)都有吸入口,液體從兩面進入葉輪。 本章主要介紹離心泵的基本結(jié)構(gòu)、工作原理及日常操作、維修保養(yǎng)。煉油廠各個裝置都裝有許多臺泵,將油品等液體傳送于各設(shè)備之間。 離心泵的基本原理和結(jié)構(gòu)機泵維修鉗工培訓(xùn)講義——之離心泵 第一章 泵是輸送油、水等液體的機械。這些泵大多數(shù)都是離心泵。 第一節(jié) 離心泵的分類、結(jié)構(gòu)及主要零部件 : (1) 單吸式泵:如圖11所示，葉輪只有一側(cè)有吸入口,液體從葉輪的一面進入葉輪。 (2) 多級泵:同一泵軸上裝有串聯(lián)的兩個以上葉輪。 : (1)蝸殼泵:殼體呈螺旋線形狀,液體自葉輪甩出后,進入螺旋形的蝸室,再送入排出管線,如Y型泵。 (3)筒式泵:整個泵內(nèi)殼裝在一外筒體內(nèi)的雙層殼體離心泵。 ,按泵輸送介質(zhì)不同可分為清水泵、油泵、耐腐蝕泵等。 二 .離心泵的基本構(gòu)成 (1).吸入室:它的作用是使液體均勻地流進葉輪。壓液室有蝸殼和導(dǎo)輪兩種形式。導(dǎo)輪常見于分段多級泵,為了使結(jié)構(gòu)簡單緊湊,在一級葉輪和次級葉輪之間的能量轉(zhuǎn)換采用導(dǎo)輪,液體沿導(dǎo)輪規(guī)定的流道流至次級葉輪的入口。 :轉(zhuǎn)子包括泵軸、葉輪及其他附件。葉輪用鍵固定于軸上，隨軸由原動機帶動旋轉(zhuǎn),通過葉片把原動機的能量傳給液體。 大家是否注意到,抽水泵抽水前就有灌泵這一過程。 驅(qū)動機(電機)通過泵軸帶動葉輪旋轉(zhuǎn),葉輪的葉片驅(qū)使液體一起旋轉(zhuǎn),因而產(chǎn)生離心力,在此離心力的作用下,液體沿葉片流道被甩向葉輪出口,液體經(jīng)蝸殼收集送入排出管。當一個葉輪不能使液體獲得足夠的能量時,可用多個葉輪串聯(lián)或并聯(lián)起來對流體作功。 在液體被甩向葉輪出口的同時,葉輪入口中心處形成了低壓,在吸液罐和葉輪中心處的液體之間就產(chǎn)生了壓差,吸液罐中的液體在這個壓差作用下,不斷地經(jīng)吸入管路及泵的吸入室進入葉輪中。 :即泵在單位時間內(nèi)排出的液體量,通常用體積單位表示,符號位Q,單位有m3/h,m3/s,l/s等,當用重量流量G表示時,其單位為kgf/h,kgf/s等,G與Q之間的關(guān)系為:G=Qγ(γ為輸送溫度下的液體??重度,單位為kgf/m3)。 :輸送單位重量的液體從泵入口處(泵進口法蘭)到泵出口處(泵出口法蘭),其能量的增值,用H表示,。雖然泵揚程單位與高度單位是一樣的,但不應(yīng)把泵的揚程簡單??地理解成液體能夠排送的高度,因為泵的揚程不僅要用來使液體提高位頭,而且要用來克服液體在輸送中的阻力,以及用來提高液體的靜壓頭和速度頭。揚程與壓差的換算關(guān)系:ΔP=γH,離心泵的出口路都應(yīng)有壓力表,揚程通過壓力來顯示。 :泵的轉(zhuǎn)速是泵每分鐘旋轉(zhuǎn)的次數(shù),用N來表示。泵的輸出功率為有效功率Ne。因為泵的揚程是單位重量液體從泵中獲得的有效能量，所以揚程和重量流量的乘積,就是單位時間內(nèi)從泵中輸出液體所獲得的有效能量。軸功率和有效功率之差為泵內(nèi)損失功率,損失功率的大小用泵的效率來衡量。 第三節(jié) 離心泵的汽蝕與吸入特性 但若Pk降低到某極限值(目前多以液體在輸送溫度下的飽和蒸汽壓力Pt為液體汽化壓力的臨界值)時,就會出現(xiàn)汽蝕現(xiàn)象。所以,離心泵在使用中特別要防止發(fā)生汽蝕。 :同時還可能有溶解在液體內(nèi)的氣體從液體中逸出,形成大量小氣泡。這時,周圍的液體以極高的速度向這個空穴沖來,液體質(zhì)點互相撞擊形成局部水力沖擊,使局部壓力可達數(shù)百大氣壓。如果這些汽泡是在葉輪金屬表面附近潰滅,則液體質(zhì)點象無數(shù)小彈頭一樣,連續(xù)打擊金屬表面,金屬表面很快會因疲勞而剝蝕。在汽蝕嚴重時,可以聽到泵內(nèi)有劈啪的爆炸聲,同時,機組會產(chǎn)生振動。 (3)對流道的材質(zhì)會有破壞:主要是在葉片入口附近金屬的疲勞剝蝕。 : (1)泵發(fā)生汽蝕的基本條件是:葉片入口處的最低液流壓力Pk≤該溫度下液體的飽和蒸汽壓Pt。液體從泵入口S處流到葉輪入口OO斷面的過程中,沒有能量加入,所以液體的壓力還會從Ps降低到Po。所以,要避免發(fā)生汽蝕,應(yīng)該使Pkt,即在泵入口處的液流具有的能頭除了要高出液體的汽化壓力Pt外,還應(yīng)當有一定的富余能頭,這個富余能頭習(xí)慣上稱為有效汽蝕余量。 (2)有效汽蝕余量:液體流自吸液罐,經(jīng)吸入管路到達泵吸入口后,所富余的高出汽化壓力的那部分能頭。 (3)泵的必須汽蝕余量:液流從泵入口到葉輪內(nèi)最低壓力點K處的全部能量損失,用Δhr表示。 (如吸入室與葉輪進口的幾何形狀)以及泵的轉(zhuǎn)速和流量,而與吸入管路系統(tǒng)無關(guān)。 ,也是離心泵的一個重要參數(shù)。反之,當ΔhaΔhr時,液體就汽化,泵就發(fā)生汽蝕。于是,泵的允許汽蝕余量為:[Δhr]=Δhr＋。 (7)提高離心泵抗汽蝕性能的方法有: ,降低Δhr,屬機泵設(shè)計問題。在煉油廠內(nèi),絕大多數(shù)泵是罐注頭式的,只要打開進口閥,在灌泵的同時給泵加了一個灌注頭。 目前,采用變頻調(diào)速電機來實現(xiàn)離心泵的變速,是一條新的重要的節(jié)能途徑。 : H1/H2=(n1/n2)2 下標1,2分別表示不同的轉(zhuǎn)速 一臺離心泵,在一定的轉(zhuǎn)速下僅有一條性能曲線,為擴大泵的工作范圍,常采用切割葉輪外徑的方法，如圖15所示,即減少D2,使其工作范圍由一條線變成一個面，如圖16所示。 : Q39。/D2 H39。/D2)2 N39。/D2)3 式中,Q、H、N表示泵的額定流量、揚程和軸功率 角標39。 :所以,葉輪的在大切割量有一個限制,見表11: 表11 葉輪的最大切割量表(D2的單位:mm) 60 120 200 300 350 )/D2 :首部是數(shù)字,表示泵的主要尺寸規(guī)格(一般為泵的吸入口直徑,單位有mm或in)。尾部一般用數(shù)字表示該泵的參數(shù)(單級m揚程或比轉(zhuǎn)數(shù)的1/10,對多級泵,單級揚程后乘上一個葉輪級數(shù))。表12 離心泵型式與拼音字母對照表 字母 泵的型式 S、Sh 單級雙吸式水泵 D、DA 多級分段離心水泵 DK 多級中開式水泵 DG、GB 單級油泵 單吸多級油泵 腐蝕泵 :舉例如下: 離心式油泵型號 65Y1002B 流量22m3/h揚程 m 軸功率 42 % 280 kg 出廠日期89年11月 第五節(jié) 離心泵的裝置特性及其操作 :在這個輸送系統(tǒng)中,要遵守質(zhì)量守恒和能量守恒這兩個基本定律,即機器所排出的流量等于管路中的流量,單位重量流體所獲得的能量等于流體沿管路輸送所需要的能量,只有這樣,泵才能穩(wěn)定地工作。 :提高單位重量流體的位置和Hpot,而吸入管路與排出管路中流體的沿程阻力損失和局部阻力損失之和h