.,天賜灣輸油首站交流課,授課人：邵小東,時間：2011.7.21,.,離心泵基礎知識,.,目錄,一、緒論二、泵的定義和作用三、離心泵的分類四、離心泵的工作原理五、離心泵的基本構造及其作用六、離心泵的性能參數七、離心泵的型號及選用八、離心泵的汽蝕及其危害九、離心泵的汽敷現象十、離心泵的基本操作及維護保養,.,一、緒論,.,緒論,泵是用來輸送液體并提高其壓力的設備，它能夠將液體從低處送往高處，從低壓升為高壓，或者從一個地方送往另一個地方。作為液體輸送設備，泵在國民經濟的各個部門中得到了廣泛的應用。如農業的灌溉和排澇，城市的供排水，熱力發電廠的鍋爐給水，原油長途輸送等。在化工生產中，由于原料、半成品、成品大多是液體，就需要用泵將它們從一個設備輸送到另一個設備，或從一個車間輸送到另一個車間，或從一個地方送往另一個地方，直至產品灌裝出廠，均需提供工藝所需的壓力和流量。泵是維持化工生產連續性的重要設備之一，泵的正常運轉是保證生產正常進行的關鍵。如果泵發生了故障，就會影響生產，甚至使全廠處于停頓狀態。如果把管路比作人體的血管那么泵就好比是人體的心臟。,.,二、泵的定義和作用,.,泵的定義,泵的定義：通常把提升液體、輸送液體或使液體增加壓力,即把原動機的機械能變為液體的能量從而達到抽送液體目的的機器統稱為泵。,.,泵的作用,離心泵是一種水利機械，從原動機得到能量，一部分用于克服泵轉動時所產生的阻力，大部分能量傳遞給液體，使液體具有一定的壓能和動能。,.,三、離心泵的分類,.,離心泵的分類,按工作葉輪數目分：單級泵：泵軸上只有一個葉輪多級泵：泵軸上有兩個或兩個以上的葉輪按工作壓力分：低壓泵：壓力低于100m水柱壓力在100650m水柱之間壓力高于650m水柱,.,離心泵的分類,按葉輪進液方式分：單側進液泵，又叫單吸泵：葉輪上只有一個進液口雙側進液泵，又叫雙吸泵：葉輪兩側各有一個進液口按泵軸位置分：臥式泵：泵軸位于水平位置立式泵：泵軸位于垂直位置,.,離心泵的分類,按葉輪出來的液體引向吸入室方式分：蝸殼泵：液體從葉輪出來后，直接進入具有螺旋線形狀的泵殼導葉泵：液體從葉輪出來后，進入它外面設置的導葉，之后進入下一級或出口管路,臥式離心泵和立式離心泵的區別？外形不同，即軸與水平面的相對位置不同。占地空間不同，立式泵占地面積小。維修難度不同，立式泵的維修難度大。連接形式不同，立式泵自下而上疊加連接，臥式泵縱向排列于底座上。功率不同，立式泵功率不宜做的太大（75Kw），臥式泵功率可以做很大。一般小流量，高揚程用立式多級離心泵(建筑給水系統常用)，流量揚程比較均衡的一般選用立式單級離心泵，大流量低揚程選建議臥式泵。,.,圖片,單級單吸離心泵,.,圖片,單級雙吸離心泵：,.,圖片,多級離心泵,.,圖片,立式離心泵：,.,四、泵的工作原理,.,離心泵工作原理,離心泵是根據離心原理設計的，高速旋轉的葉輪葉片帶動液體轉動，將液體甩出，從而達到輸送的目的。離心力：由于物體旋轉而產生脫離旋轉中心的力。離心原理：做圓周運動的物體，在合外力突然消失或者合外力不足以提供所需的向心力時，將做逐漸遠離圓心的運動。利用離心運動的原理制成的機械，稱為離心機械。例如離心分液器、離心節速器、離心式水泵、離心式調節閥離心球磨機等都是利用離心運動的原理。,.,離心泵在啟動之前，泵內應灌滿液體，此過程為罐泵。啟動后工作時，驅動機通過泵軸帶動葉輪旋轉；葉輪中的葉片驅使液體一起旋轉，因而產生離心力；在離心力的作用下，液體被甩向葉輪出口，并流經蝸殼送入排出管；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送到儲罐活工作地點。,離心泵工作原理：,.,離心泵的工作原理,在液體被甩向葉輪出口的同時，葉輪入口中心處形成低壓，從而在吸液管和葉輪中心處得液體之間產生了壓差；吸液罐中的液體在這個壓差的作用下不斷的經吸入管路及泵的吸入室進入葉輪中。這樣，葉輪在旋轉的過程中，一面不斷的吸入液體，一面又不斷的給吸入的液體一定的能量，將液體排出。離心泵就是如此連續不斷的工作的。,.,離心泵工作原理,為什么要罐泵？罐泵的目的在于使泵產生抽吸液體必須的低壓或真空度。由于液體的密度比氣體的大的多，所以抽送液體產生的離心力要比不罐泵抽送空氣產生的離心力大，這樣才能形成抽吸液體的真空度。,.,離心泵工作原理,離心泵工作過程：,.,離心泵工作原理,.,離心泵工作原理,.,多級離心泵,.,離心泵工作原理,.,五、離心泵基本構造及其作用,.,離心泵基本構造及其作用,單級臥式離心泵的結構：,1軸2機封3擴壓管4葉輪5吸入室6口環7蝸殼,.,離心泵基本構造及其作用,單級雙吸離心泵的基本結構：,.,離心泵基本構造及其作用,單級立式離心泵的簡單結構：,.,離心泵基本構造及其作用,離心泵的主要部件：葉輪它是離心泵內傳遞能量給液體的唯一元件，葉輪用鍵固定于軸上，隨軸由原動機帶動旋轉，通過葉片把原動機的能量傳給液體。葉輪的作用是將原動機的機械能直接傳給液體，以增加液體的靜壓能和動能(主要增加靜壓能)。,.,離心泵基本構造及其作用,葉輪有開式、半閉式和閉式三種，如圖所示。開式葉輪在葉片兩側無蓋板，制造簡單、清洗方便，適用于輸送含有較大量懸浮物的物料，效率較低，輸送的液體壓力不高；半閉式葉輪在吸入口一側無蓋板，而在另一側有蓋板，適用于輸送易沉淀或含有顆粒的物料，效率也較低；閉式葉輪在葉片兩側有前后蓋板，效率高，適用于輸送不含雜質的清潔液體。一般的離心泵葉輪多為此類,.,離心泵基本構造及其作用,泵體即泵的殼體，包括吸入室和壓液室。吸入室:它的作用是使液體均勻地流進葉輪。壓液室:它的作用是收集液體，并把它送入下級葉輪或導向排出管，與此同時降低液體的速度，使動能進一步變成壓力能。壓液室有蝸殼和導葉兩種形式。,.,離心泵基本構造及其作用,泵軸軸是傳遞機械能的主要部件，將原動機的扭矩通過它傳給葉輪。軸上裝有葉輪、軸套、平衡盤等零件。泵軸靠兩端軸承支承，在泵中作高速回轉，因而泵軸要承載能力大、耐磨、耐腐蝕。泵軸的材料一般選用碳素鋼或合金鋼并經調質處理。,.,離心泵基本構造及其作用,軸承是套在泵軸上支撐軸的部件，有滾動軸承和滑動軸承之分，滾動軸承結構簡單，摩擦力較小，可以減少啟動時的摩擦損失，并能保證泵軸晃動量小，因而密封的徑向間隙較小，從而降低泄露損失，提高容積效率。,.,離心泵基本構造及其作用,滾動軸承：是在承受載荷和彼此相對運動的零件間有滾動體作滾動運動的軸承；是將運轉的軸與軸座之間的滑動摩擦變為滾動摩擦，從而減少摩擦損失的一種精密的機械元件。滾動軸承一般由外圈，內圈，滾動體和保持架組成。一般見到的都是滾動軸承，應用于較小的機械，承受較低的載荷。1.外圈裝在軸承座孔內，一般不轉動2.內圈裝在軸頸上，隨軸轉動3.滾動體滾動軸承的核心元件4.保持架將滾動體均勻隔開，避免摩擦,.,離心泵基本構造及其作用,滾動軸承：,.,離心泵基本構造及其作用,滑動軸承：在滑動摩擦下工作的軸承。在液體潤滑條件下，滑動表面被潤滑油分開而不發生直接接觸，還可以大大減小摩擦損失和表面磨損，油膜還具有一定的吸振能力。滑動軸承一般用于大型機械，承受的載荷較大，用軸承瓦來減少磨損，軸承瓦可以更換的。,.,離心泵基本構造及其作用,滑動軸承：,.,離心泵基本構造及其作用,軸封由于泵軸轉動而泵殼固定不動，在軸和泵殼的接觸處必然有一定間隙。為避免泵內高壓液體沿間隙漏出，或防止外界空氣從相反方向進入泵內，必須設置軸封裝置。軸封裝置主要防止泵中的液體泄漏和空氣進入泵中，以達到密封和防止進氣引起泵氣蝕的目的。軸封的形式有帶骨架的橡膠密封、填料密封和機械密封。目前主要采用機械密封。,.,離心泵基本構造及其作用,機械密封的工作原理：機械密封是靠一對或數對垂直于軸作相對滑動的端面在流體壓力和補償機構的彈力（或磁力）作用下保持貼合并配以輔助密封而達到阻漏的軸封裝置。,.,離心泵基本構造及其作用,常用機械密封結構如圖所示：,1靜止環（靜環）2旋轉環（動環）3彈性元件4彈簧座5緊定螺釘6旋轉環輔助密封圈7防轉銷8靜止環輔助密封圈9壓蓋,.,離心泵基本構造及其作用,軸承箱軸承的作用是對泵軸進行支撐，實質是能夠承擔徑向載荷。也可以理解為它是用來固定軸的，使軸只能實現轉動，而控制其軸向和徑向的移動。軸承箱則用來固定軸承，同時作為裝載軸承潤滑油的容器。,.,離心泵基本構造及其作用,軸承的潤滑要求：離心泵大部分采用滾動軸承，而滾動軸承各元件（滾動體、內外圈、保持架）接觸面積小，單位面積壓力往往很大，如果潤滑不良，元件很容易膠合，或因摩擦升溫過高，引起滾動體回火，使軸承失效，所以軸承時刻都要處于油膜的涂覆之中。軸承潤滑通常用油槽或油霧進行潤滑，為了保證滾動體和滾道接觸面間形成一定厚度的油膜，油質一定要合格，在油槽潤滑中，軸承部分浸在油中，油浸潤高度以沒過軸承底的50為宜。如果超過50，過量的油渦流會使油溫上升，油溫升高會加速潤滑油脂的氧化，使其變質從而降低潤滑性能；如果低于50，則油對軸承的沖洗作用降低，潤滑效果不好。,.,六、離心泵的性能參數,.,離心泵的性能參數,離心泵的主要工作參數有：流量、揚程、功率、效率、轉速和汽蝕余量等。流量流量也稱排量，是泵在單位時間內排出液體的數量。可以用體積流量和質量流量兩種單位表示。體積流量用Q表示，其常用單位是m3/h，m3/s或L/s。質量流量用M表示，其常用單位是Kg/h或Kg/s.質量流量M與體積流量之間的關系：M=Q式中液體密度Kg/m3,.,離心泵的性能參數,揚程泵的揚程是指單位質量液體從泵進口到泵出口的能頭增加值，也就是單位質量的液體通過泵以后獲得能量的大小。常用符號H表示，單位為J/Kg，在生產實際中，泵的揚程習慣用被輸送液體的液柱高度表示，亦可用壓力來表示揚程，單位為Pa。壓力與揚程的換算：Pa=gh,.,離心泵的性能參數,轉數泵軸每分鐘旋轉的次數，常用符號n表示，單位為r/min.功率單位時間內泵對液體所作的功，用N表示，單位有W或KW。泵的功率分輸入的軸功率N軸（原動機的有效功率）和輸出的有效功率Ne。有效功率表示在單位時間內泵輸送出去的液體從泵中所獲得有效能頭。泵的有效功率為：N=HQ/1000,.,離心泵的性能參數,效率泵的效率等于有效功率和軸功率之比，是衡量離心泵工作經濟性的指標，用符號表示。表達式為：=Ne/N軸100%,.,離心泵的性能參數,離心泵的特性曲線當轉速一定時，H、N、與Q的關系曲線。,.,離心泵的性能參數,H,泵特性曲線,管路特性曲線,工作點,Q,離心泵的工作點,.,七、離心泵的型號及選用,.,離心泵的型號及選用,離心泵的型號各類離心泵已實現了標準化，并依照用途的不同實現了系列化，以一個或幾個漢語拼音字母作為系列代號。在每一系列內，又有各種不同的規格我國泵類產品型號的編制主要由三個部分組成.I代表泵主要尺寸規格，用數字表示（一般為泵的吸入口直徑）單位為mm或inII代表泵的形式或特征，用漢語拼音字母表示。B表示單吸懸臂式離心泵，S表示單級雙吸離心泵；D表示分段式多級離心水泵F表示耐腐蝕泵；Y表示單級離心式油泵，YS表示雙吸式油泵等III代表泵參數，用數字表示；例如揚程（單位為m）及級數等。有的泵在III后還帶字母A，B或C表示在泵中裝有切割過的葉輪。,.,離心泵的型號及選用,離心泵基本形式標號：,.,離心泵的型號及選用,例如：3B33A表示吸人口直徑3英寸，揚程33m，葉輪經第一次切割的單級單吸懸壁式離心水泵100D168表示吸人口徑為1OOmm，單級揚程為16m，總揚程為168=128m8級分段式多級離心泵,.,離心泵的型號及選用,IS25030A150D6055Y57A,吸入口直徑mm,揚程m,第一次切割,吸口直徑mm,多級泵,揚程m,吸口直徑英寸,單級單吸泵,第一次切割,揚程m,油泵,級數,.,離心泵的型號及選用,.,離心泵的型號及選用,.,離心泵的型號及選用,離心泵的選用在石油產品的儲運集輸生產中，根據工藝要求選擇離心泵時，應考慮一下幾點：1、必須滿足生產工藝提出的流量、揚程及輸送油品性質的要求。2、離心泵應有良好的吸入性能，為保證正常運轉，常相應的采用罐注頭或正壓吸入措施。3、泵的工作范圍廣，即工況變化時仍能在高效區工作。4、泵的尺寸小，質量輕，結構合理，成本低。5、滿足其他特殊要求，如防爆、抗腐蝕等。,.,八、離心泵的汽蝕及其危害,離心泵的汽蝕及其危害,汽蝕現象：液體在一定溫度下，降低壓力至該溫度下的汽化壓力時，液體便會汽化。同理，當離心泵葉輪入口處得液體壓力Pk降低到該溫度下液體的汽化壓力Pv時，液體就會汽化；汽化時產生的氣泡，流動到高壓處時，其體積減小以致破滅。這種由于壓力上升氣泡消失在液體中的現象稱為潰滅；于此同時，溶解在液體內的氣體從液體中逸出，形成大量的小氣泡，即產生空化。離心泵在運轉中，若其過流部分的局部區域（通常是葉輪葉片進口稍后的某處）因為種種原因，抽送液體的絕對壓力降低到當時溫度下的液體汽化壓力時，液體便在該處開始汽化，產生大量蒸汽，形成氣泡，當含有大量氣泡的液體向前經葉輪內的高壓區時，氣泡周圍的高壓液體致使氣泡急劇地縮小以至破裂。在氣泡凝結破裂的同時，液體質點以很高的速度填充空穴，在此瞬間產生很強烈的水擊作用，并以很高的沖擊頻率打擊金屬表面，沖擊應力可達幾百至幾千個大氣壓，沖擊頻率可達每秒幾萬次，嚴重時會將器壁擊穿。這種現象稱為汽蝕。,.,離心泵的汽蝕及其危害,汽蝕過程：低壓區產生氣泡高壓區氣泡破裂水力沖擊發生振動、噪音，對部件產生麻點、蜂窩狀的破壞現象。,.,離心泵的汽蝕及其危害,.,離心泵的汽蝕及其危害,癥狀：噪聲大、泵體振動，流量、壓頭、效率都明顯下降后果：危害：高頻沖擊、高溫腐蝕加之機械剝蝕同時作用，使葉片表面產生一個個凹穴，呈海綿狀、溝槽狀、魚鱗狀等，嚴重時，整個葉片和前后蓋板都有這種現象，甚至將葉片和蓋板蝕穿。,.,離心泵的汽蝕及其危害,產生汽蝕的原因：1、吸入壓力降低，吸入高度過高，吸入管路的阻力過大，處于高原大氣壓降低等因素2、輸送原油、重油等流體時，因溫度過低，造成粘度過大3、輸送輕質油品時，因溫度過高造成飽和蒸汽壓增大4、液體在葉輪內流動方向急劇改變或流過突出處而使流速增大，造成壓力下降,.,離心泵的汽蝕及其危害,防止措施：1、改善離心泵的吸入條件，減小幾何吸上高度（或增加幾何倒灌高度）2、減小吸入損失，為此可以設法增加管徑，盡量減小管路長度，彎頭和附件等3、對有調速裝置的離心泵，適當降低泵的轉速4、在同樣轉速和流量下，盡量采用雙吸泵，減小進口流速，泵不易發生汽蝕5、通過關小離心泵的出口開度，降低泵的流量6、葉輪泵蓋等易蝕部件盡量使用耐汽蝕材料,.,九、離心泵的氣敷現象,.,氣縛現象：如果離心泵在啟動前泵殼內充滿的是氣體，則啟動后葉輪中心氣體被拋出時不能在該處形成足夠大的真空度，這樣槽內液體便不能被吸上。這一現象稱為氣縛。產生原因：當泵殼內存在空氣，因空氣的密度比液體的密度小的多而產生較小的離心力，貯槽液面上方與泵吸入口之間的壓力差不足于將貯槽內液體壓入泵內，從而使離心泵不能輸送液體。,離心泵的氣敷現象,.,離心泵的氣敷現象,解決途徑：1、罐泵讓泵吸入管路內充滿液體2、排空排盡泵體內的空氣,.,十、離心泵的基本操作及維護保養,.,離心泵的基本操作及維護保養,啟泵操作（1）檢查泵及出、入口管線的各部件，如閥門、法蘭、地腳螺釘、接地線、防護罩、聯軸器等是否緊固。（2）檢查溫度計和壓力表等是否完好，看是否正常好用。（3）檢查潤滑油是否符合標準（油面應在視窗的1/22/3處）。（4）盤泵，檢查泵的轉動情況，是否有不正常的聲音。（5）放空，打開泵的入口閥，排除泵內存氣，使泵內允滿液體，然后關嚴放空閥。（6）聯系調度及站控等相關崗位人員，做好啟泵準備。,.,離心泵的基本操作及維護保養,（7）按啟動按鈕起動泵，待電流、轉數正常后，再緩慢打開泵的出口閥。注意：不要使泵在出口閥關閉狀態下長時間運轉，一般不超過三分鐘。否則，液體在泵中強制循環溫度升高，易生氣泡，使泵抽空。（8）等到離心泵運轉正常后，方可離開，并做好記錄。,.,離心泵的基本操作及維護保養,為什么要盤泵？盤泵的目的為了檢查有無不正常的現象，如轉動零件卡住、雜物堵住、零件銹住、泵內介質凝固、填料過緊、軸彎曲變形等問題。盤泵檢查時，憑感覺式其轉動的輕重是否均勻，有無異常聲音。,.,離心泵的基本操作及維護保養,離心泵停車：1、慢慢關閉出口閥門。2、切斷電源。3、關閉泵的進出口閥。4、做好記錄5、定時盤車、檢查機械、電機及安全裝置,.,離心泵的基本操作及維護保養,離心泵的倒換：（1）對待啟用泵做好起動泵前的各種準備后，打開進口閥，引入液體，排凈泵內氣體。（2）啟動后，待泵的轉速、聲音、泵出口壓力等正常后再緩慢打開出口閥（3）當投用泵轉送、壓力平穩時關閉運行泵的出口閥。（4）待停泵停泵斷電后按停泵要求做好相關工作。（5）盡量減少因倒換泵造成的流量、壓力的波動，維持生產的正常進行。,.,離心泵的基本