【正文】 液體增加能量的例子。葉輪不?；剞D(zhuǎn)，吸排就連續(xù)地進(jìn)行。蝸殼 匯聚并導(dǎo)流。 122 離心泵的工作原理： 充滿在泵中的液體隨葉輪回轉(zhuǎn)，產(chǎn)生離心力向四周甩出，在葉輪中心形成低壓，液體便在液面壓力作用下被吸進(jìn)葉輪。轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備培訓(xùn) （離心泵） 凌國裕 ? 第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí) 11 泵的分類 111 按工作原理分類： 第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí) 11泵的分類： 112 按 API分類： 第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí) 第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí) 11泵的分類 112 按 API分類： OH1泵采用腳支撐，所以使用溫度不高且只適用于低壓情況 OH2泵型采用中心線支撐，所以相較于 OH1泵型適合更高的溫度和壓力場(chǎng)合使用 第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí) 第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí) BB1泵型采用腳支撐，相較于OH型泵興這類泵有著低揚(yáng)程高流量的特點(diǎn) BB2型泵是中心線支撐，使用在高壓高溫場(chǎng)合 第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí) 第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí) 類泵廣泛的使用在精煉廠、油線加壓、高壓注水以及作為透平機(jī)使用 這類泵為中心線支撐，用于高揚(yáng)程工況；被廣泛的用在一般工業(yè)和鍋爐給水上 第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí) 它們用在高壓場(chǎng)合或者是泵送易燃、高溫或其他危險(xiǎn)介質(zhì)的場(chǎng)合 第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí) 第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí) 11 泵的分類 113 按制造標(biāo)準(zhǔn)分類： ◇ Ⅰ 類技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的泵 ——石油天然氣泵 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)： ISO/DIS 99051994， GB/T169071997， API6102023 ◇ Ⅱ 類技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的泵 ——化工泵 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)： ISO/DIS 51991986， GB/T565694 ◇ Ⅲ 類技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的泵 ——清水泵 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)： ISO/DIS 99081993， GB/T 565795 ISO——國際標(biāo)準(zhǔn)化組織 DIS——國際標(biāo)準(zhǔn)草案 API——美國石油學(xué)會(huì) 第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí) 11 泵的分類 113 按制造標(biāo)準(zhǔn)分類： Ⅰ 類 泵 是 最 嚴(yán) 的 第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí) 介質(zhì) :易燃、易爆、易揮發(fā)、易汽化等貴重介質(zhì) 溫度： t≥350~400176。 C 容易爆炸 相對(duì)密度： ~1 粘度：＜ 650mm2/s 材料：多種（ API分 14種材料） 結(jié)構(gòu)：復(fù)雜、形式多，滿足各種介質(zhì)、溫度、工況要求 11 泵的分類 113 按制造標(biāo)準(zhǔn)分類： 第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí) 121 泵的定義： 泵是把原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為所抽送流體的能量的機(jī)器。 從葉輪流出的液體，壓力和速度增大。擴(kuò)壓管增大，流速降低，大部分動(dòng)能變?yōu)閴毫δ?，然后排出? 液體通過泵時(shí)所增加的能量，是原動(dòng)機(jī)通過葉輪對(duì)液體作功的結(jié)果。 第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí) 12離心泵的工作原理： 13離心泵的主要零部件： 第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí) 13離心泵的主要零部件 ： 第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí) 13離心泵的主要零部件： 131 泵殼： ◇按剖分面分有軸向剖分和徑向剖分兩種； ◇按形狀分有蝸殼式 (螺旋形 )、環(huán)形或圓形殼體； ◇一般泵殼收集從葉輪甩出的液體，并引向擴(kuò)散管至泵出口， 液體離開葉輪時(shí)速度很高，而排出管中的流速卻不允許太大，否則管路阻力損失過大。 第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí) 13離心泵的主要零部件： 132 葉輪 ◇葉輪是唯一的做功部件，泵通過葉輪對(duì)液體做功，流體的機(jī)械能增加； ◇葉輪型式有閉式、半開式、開式三種，閉式葉輪效率較高，開式葉輪效率較低； 葉輪又可分為單側(cè)吸人式和雙側(cè)吸人式，當(dāng)流量小于 300m3/h, 多采用結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單的單吸式葉輪。 ◇由耐磨材料組成，鑲于葉輪或殼體上， 根據(jù)密封環(huán)的型式，有平環(huán)和曲徑環(huán)兩類 ； ◇若密封環(huán)的徑向間隙過小，則容易產(chǎn)生摩擦，甚至咬死。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)密封環(huán)間隙由 ，效率約下降 4％～ ％；磨損后可以更換。高于第一臨界轉(zhuǎn)速的軸稱為柔性軸。一般剛性軸的工作轉(zhuǎn)速必須滿足 n≤ （ ） nc，其中 nc為臨界轉(zhuǎn)速。慎用水冷。 第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí) 13離心泵的主要零部件： 135 軸封： ◇將泵內(nèi)環(huán)境與外界環(huán)境隔離，防止泵內(nèi)介質(zhì)泄漏，防止泵外介質(zhì)進(jìn)入泵內(nèi)； ◇一般有機(jī)械密封和填料密封兩種，這兩種密封都是泄漏密封；還有干氣密封，也叫無泄漏密封； 第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí) 13 離心泵的主要零部件： 136離心泵常用材料 ： 第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí) 介質(zhì)、 泵體（包括 導(dǎo)葉 葉輪 軸套 葉輪螺母 密封環(huán) 平衡盤 平衡套 平衡環(huán) 導(dǎo)葉套 軸 穿桿 工藝條件 泵蓋、多級(jí)泵 泵體 前后段 螺栓 常溫清水， HT2040 HT2040 HT2040 HT2040 3 45＃、 HT2547 HT2547 HT2547 HT2547 HT2547 35 35 t200℃ A5 45 45 P≤40kg/cm 2 常溫清水， HT2547 HT2040 HT2040 HT2547 3 45＃、 HT2547 HT2547 HT2547 HT2547 HT2547 45 45 t200℃ HT2547 HT2547 A5 P≤60kg/cm 2 給水泵， QT455 QT455 ZG25 45淬火 ZG25 40Cr 45調(diào)質(zhì) 40Cr 45淬火 40Cr 35CrMo 45 t≤150℃ ZG25 ZG25 25＃ HRC4552 35CrMo P≤150kg/cm 2 高溫油泵 t＝ 200400℃ 高壓泵， ZGCr5Mo ZG1Cr13 ZG1Cr13 ZGCr5Mo ZGCr5Mo 3Cr13 3Cr13 3Cr13 3Cr13淬火 3Cr13 3Cr13 Cr5Mo t≤200℃ ZG1Cr13 ZG2Cr13 ZG2Cr13 滲碳 3Cr13 滲碳 3Cr13 調(diào)質(zhì) HRC4552 35CrMo P≤300kg/cm 2 耐腐蝕泵 t≤400℃ 稀酸泵 HT2040 硅鑄鐵 硅鑄鐵 硅鑄鐵 硅鑄鐵 45＃ 襯天然橡膠 HT2040 HT2040 HT2040 HT2040 襯天然 襯天然 襯天然 襯天然 橡膠 橡膠 橡膠 橡膠 14 離心泵的主要性能參數(shù)： 141 流量： ◇定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)泵所輸送的液體量，反映泵的送液能力 ◇常見單位（體積流量 Q） ： m3/h、 l/s 1 l/s = m3/h 質(zhì)量流量（多用 M表示 M=ρ 178。 當(dāng)泵處于排出閥近于關(guān)閉狀態(tài)的小流量下操作時(shí)，由于泵出口液體返回吸入口將吸入液體加熱，會(huì)發(fā)生汽蝕或機(jī)械故障，使泵不能長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)。 第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí) 14離心泵的主要性能參數(shù)： 142 揚(yáng)程： ◇ 定義：?jiǎn)挝恢亓恳后w通過泵后所增 加的能量；以 H表示，單位是 m,即排出液體 的液柱高度 ； ◇ 單位換算： mH2O、 Mpa、 kgf/cm2 1 Mpa = 100 mH2O = 10 kgf/cm2 ◇ 泵的揚(yáng)程大小取決于泵的結(jié)構(gòu) (如葉 輪直徑的大小，葉片的彎曲情況等）、轉(zhuǎn)速； ◇ 注意區(qū)分離心泵的揚(yáng)程 (壓頭 )和升 揚(yáng)高度兩個(gè)不同的概念 .揚(yáng)程是指單位重量流體經(jīng)泵后獲得的能量。選泵效率： 177。 第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí) 14 離心泵的主要性能參數(shù) ： 144 功率 ： ◇ 功率的單位為： kW 軸功率（ Na）：原動(dòng)機(jī)傳到泵軸上的功率 Na = ?(kg/m3)179。 H (m)g(m2/s)/3600 η ◇ 有效功率（ Ne）：泵單位時(shí)間傳遞給液體的有效能量，也稱輸出功率 Ne= ?(kg/m3)179。 H (m)/102 η 對(duì)于常溫清水 Ne= Q(m3/h) 179。 Na K取 （ ） 。 泵參與水運(yùn)所需功率或介質(zhì)密度最大者； 規(guī)定的最大操作工況（最大密度介質(zhì)、最大流量、最高轉(zhuǎn)速、最多葉輪）所需功率； 如果兩臺(tái)并聯(lián)泵組，單臺(tái)泵軸功率應(yīng)考慮采用功率端點(diǎn)值。 第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí) 14 離心泵的主要性能參數(shù)： 145 轉(zhuǎn)速 (n)： ◇ 泵軸在單位內(nèi)的轉(zhuǎn)數(shù)，單位為 r/min或 rpm ◇ 水泵是按一定的轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)制造和運(yùn)行使用的，當(dāng)轉(zhuǎn)速改變時(shí)，其它工作參數(shù)都隨之而發(fā)生變化 轉(zhuǎn)速是決定水泵性能的一個(gè)重要技術(shù)指標(biāo) ◇ 水泵銘牌上所標(biāo)的轉(zhuǎn)速是指水泵在最高效率時(shí)的轉(zhuǎn)速，稱之為額定轉(zhuǎn)速 ◇ 相應(yīng)標(biāo)出的流量、揚(yáng)程、功率等參數(shù)，都是指水泵在額定轉(zhuǎn)速下運(yùn)行的性能 第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí) 14 離心泵的主要性能參數(shù)： 146 必須汽蝕余量 NPSHr： 為使泵不發(fā)生汽蝕，葉輪進(jìn)口處，單位重量液體所必須具備的，超過汽化壓力的富余能量 裝置汽蝕余量 NPSHa： 水泵裝置能夠提供給泵的超過汽化壓力的富余能量 不發(fā)生汽蝕的條件 NPSHa NPSHr ◇減小幾何吸上高度 hg（泵的安裝高度） ◇減小吸入管路的水力損失（增大管徑、縮短管長(zhǎng)、減少彎頭、附件等） ◇減少在大流量區(qū)運(yùn)行 ◇降速 ◇采用雙吸葉輪等 泵的安裝高度 hg= PbNPSHHfHvHs ◇ Pb對(duì)于不同海拔高度有不同的數(shù)值 ◇ Hv對(duì)于不同的介質(zhì)及溫度取值不同 第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí) 14 離心泵的主要性能參數(shù)： 147 揚(yáng)程公式 ： α:絕對(duì)液流的液流角（絕對(duì)速度與圓周之間的夾角） β：相對(duì)液流的液流角（相對(duì)速度與圓周之間的夾角） V：絕對(duì)速度（相對(duì)速度與圓周速度的矢量和） U：圓周速度（相切于圓周方向 ,Cu周向分速度 ,Cm徑向分速度 , U=?nD/60） W：相對(duì)速度（相切于葉片出口方向） Vm：軸面速度（絕對(duì)速度或相對(duì)速度的軸面投影是軸面 速度） 第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí) 泵內(nèi)介質(zhì)流速不宜超過以下限制： 第一章：泵的基礎(chǔ)知識(shí) 介質(zhì)名稱 入口管嘴 m/s 出口管嘴 m/s 烴類及常溫水 7 14 熱水 5 10 腐蝕、磨蝕性流體 4 8 泵葉輪頂尖流速不宜超過以下限制： 葉輪材料 葉輪頂尖線速度 m/s 鑄鐵 s1， I1 35 銅 I2 45 可鍛鑄鐵 50 304,316奧氏體不銹鋼 A7， A8， S8 65 碳鋼 70 12%Cr不銹鋼 C6， S 80 14 離心泵的主要性能參數(shù)： 147 揚(yáng)程公式 ： 理論揚(yáng)程 ： Ht=（ U2*Vu2U1*Vu1） /g 如果葉輪入口處液體絕對(duì)速度的圓周分量為零，則 揚(yáng)程理論公式變?yōu)? Ht=（ U2*Vu2） /g ◇要提高 H，必須增大 D2或提高 n,D2關(guān)系到泵的外廓和重量 ,n受限于泵的汽蝕性能 ,離心泵 n一般不超過 8000～ 10000r／ min，單級(jí)泵