离心式水泵的结构
由泵壳、叶轮、泵轴、泵架等组成。 起动前应先往泵里灌满水,起动后旋转的叶轮带动泵里的水高速旋转,水作离心运动,向外甩出并被压入出水管。水被甩出后,叶轮附近的压强减小,在转轴附近就形成一个低压区。这里的压强比大气压低得多,外面的水就在大气压的作用下,冲开底阀从进水管进入泵内。冲进来的水在随叶轮高速旋转中又被甩出,并压入出水管。叶轮在动力机带动下不断高速旋转,水就源源不断地从低处被抽到高处。
泵的总扬程=吸水扬程+压水扬程,其中吸水扬程由大气压决定。
离心式水泵的抽水高度称为扬程。它是采用“吸进来”、“甩出去”,的方法来抽水的。
第一级扬程称为“吸水扬程”,靠叶片旋转形成一个低压区,靠大气压把水压入低压区,而1标准大气压能支持10.336米高的水柱,所以吸水扬程的极限值是10.336米;
第二级扬程称为“压水扬程”,靠叶片旋转把水甩出去,水甩出去的速度越大,这一级扬程也越大。
因此,离心式水泵的扬程是两级扬程之和,也就是它的抽水高度远远超过了10.336米。 离心式水泵使用中的误区
高扬程水泵用于低扬程抽水
很多机手认为抽水扬程越低,电机负荷越小。在这种错误认识的误导下,选购水泵时,常将水泵的扬程选得很高。其实对于离心式水泵而言,当水泵型号确定后,其消耗功率的大小是与水泵的实际流量成正比的。而水泵的流量会随扬程的增加而减小,因而扬程越高,流量越小,消耗功率也就越小。反之,扬程越低,流量越大,消耗的功率也就越大。因此,为了防止电机过载,一般要求水泵的实际抽水使用扬程不得低于标定扬程的60%。所以当高扬程用于过低扬程抽水时,电机容易过载而发热,严重时可烧毁电机。若应急使用,则必须在出水管上装一个用于调节出水量的闸阀(或用木头等物堵小出水口),以减小流量,防止电机过载。注意电机温升,若发现电机过热,应及时关小出水口流量或关机。这一点也容易产生误解,有些机手认为堵塞出水口,强制减少流量,会增加电机负荷。其实正好相反,正规的大功率离心泵排灌机组的出水管上都装有闸阀,为了减小机组启动时的电机负荷,应先关闭闸阀,待电机启动后再逐渐开启闸阀就是这个道理。
大口径水泵配小水管抽水
很多机手认为这样可以提高实际扬程,其实水泵的实际扬程=总扬程~损失扬程。当水泵型号确定后,总扬程是一定的;损失扬程主要来自于管路阻力,管径越小显然阻力越大,因而损失扬程越大,所以减小管径后,水泵的实际扬程非但不能增加,反而会降低,导致水泵效率下降。同理,当小管径水泵用大水管抽水时,也不会降低水泵的实际扬程,反而会因管路的阻力减小而减小了损失扬程,使实际扬程有所提高。也有机手认为小管径水泵用大水管抽水时,必然会大大增加电机负荷,他们认为管径增大后,出水管里的水对水泵叶轮的压力就大,因而会大大增加电机负荷。殊不知,液体压强的大小只与扬程高低有关,而与水管截面积大小无关。只要扬程一定,水泵的叶轮尺寸不变,无论管径多大,作用在叶轮上的压力都是一定的。只是管径增大后,水流阻力会减小,而使流量有所增加,动力消耗也有适当增加。但只要在额定扬程范围内,无论管径如何增加水泵都是可以正常工作的,并且还可以减小管路损耗,提高水泵效率。
安装进水管路时,水平段水平或向上翘
这样做会使进水管内聚集空气,降低水管和水泵的真空度,使水泵吸水扬程降低,出水量减少。正确的做法是:其水平段应向水源方向稍有倾斜,不应水平,更不得向上翘起。
进水管路上用的弯头多
如果在进水管路上用的弯头多,会增加局部水流阻力。并且弯头应在垂直方向转弯,不允许在水平方向转弯,以免聚集空气。
水泵进水口与弯头直接相连
这样会使水流经过弯头进入叶轮时分布不均。当进水管直径大于水泵进水口时,应安装偏心变径管。偏心变径管平面部分要装在上面,斜面部分装在下面。否则聚集空气,出水量减少或抽不上水,并有撞击声等。若进水管与水泵进水口直径相等时,应在水泵进水口和弯头之间加一直管,直管长度不得小于水管直径的2~3倍。
装有底阀的进水管最下一节不是垂直的
如这样安装,阀门不能自行关闭,造成漏水。正确安装方法是:装有底阀的进水管,最下一节最好是垂直的。如因地形条件限制不能垂直安装,则水管轴线与水平面夹角应在60°以上。
进水管的进水口位置不对
(1)进水管的进水口离进水池底和池壁距离小于进水口直径。如果池底有泥沙等污物时,进水口离池底的距离小于直径的1.5倍时,会造成抽水时进水不畅或吸进泥沙杂物,堵塞进水口。
(2)进水管的进水口入水深度不够时,这样会引起进水管周围水面产生漩涡,影响进水,减少出水量。正确的安装方法是:中小型水泵入水深度不得小于300~600mm,大型水泵不得小于600~1000mm。
出水管口在出水池正常水位以上
如果出水口在出水池正常水位以上,虽增加了水泵扬程,但减少了流量。如因地形条件所限,出水口必须高出出水池水位,则应在管口加装弯头和短管,使水管成为虹吸式,降低出水口高度。
离心泵泵体是泵结构的中心,也叫蜗壳或泵壳,其型式也比较多。1、水平剖分式 这种型式的泵壳是在通过轴心的水平剖分面上分开。拆卸泵壳时与吸入、排出管道无关,维修比较方便。2、垂直剖分式 这种型式的泵壳是在垂直轴心的垂直面上剖分,不易泄漏,但在维修时必须拆卸进口管道,所以维修不如水平剖分式泵壳方便。3、倾斜剖分式 这种型式的泵壳是从前端吸入,上面排出,泵壳在通过轴心的倾斜面上剖分,不拆卸吸入和排出管道,只拆开上半部,泵壳即可检修内部。4、筒体式 这种型式的泵是把泵壳制作成筒体式的,对于压力非常高的泵,用单层泵体难以承受其压力,所以采用双层泵体。筒体式泵壳能承受较高压力,其内安装水平剖分式或垂直剖分式的转子,在化肥装置中高压的锅炉给水泵多是筒体式多级离心泵。若按泵壳的支承型式可分为标准支承式、中心支承式、悬臂式、管道式、悬挂式。1、标准支承式 这种型式的泵,一般是卧式,在泵体两侧带有支脚,支脚用螺栓固定在底座上。2、中心支承式 这种型式的泵,泵壳下侧的支脚安装在底座上,可适应输送高温流体而造成热膨胀应力的影响。3、悬臂式 这种型式的泵,泵壳是一整体,并将泵体与吸入盖的组合件安装在轴承托架上。结构紧凑,拆卸方便。4、管道式 这种型式的泵是作为管道的一部分和管道联接在一起的,并由管道支承。检修时,不需拆下与管道联接的泵体,就可以检修离心泵的转子和电动机。5、悬挂式 这种型式的泵是泵壳装在排出管道上,泵壳在排出管以下部分悬挂在吸入容器上,泵壳是垂直剖分式的。
离心泵的基本构造是由六部分组成的分别是叶轮,泵体,泵轴,轴承,密封环,填料函。
1、叶轮是离心泵的核心部分,它转速高出力大,叶轮上的叶片又起到主要作用,叶轮在装配前要通过静平衡实验。叶轮上的内外表面要求光滑,以减少水流的摩擦损失。
2、泵体也称泵壳,它是水泵的主体。起到支撑固定作用,并与安装轴承的托架相连接。
3、泵轴的作用是借联轴器和电动机相连接,将电动机的转矩传给叶轮,所以它是传递机械能的主要部件。
4、滑动轴承使用的是透明油作润滑剂的,加油到油位线。太多油要沿泵轴渗出,太少轴承又要过热烧坏造成事故!在水泵运行过程中轴承的温度最高在85度,一般运行在60度左右。
5、密封环又称减漏环。
6、填料函主要由填料、水封环、填料筒、填料压盖、水封管组成。填料函的作用主要是为了封闭泵壳与泵轴之间的空隙,不让泵内的水流流到外面来也不让外面的空气进入到泵内。始终保持水泵内的真空!当泵轴与填料摩擦产生热量就要靠水封管住水到水封圈内使填料冷却!保持水泵的正常运行。所以在水泵的运行巡回检查过程中对填料函的检查是特别要注意!在运行600个小时左右就要对填料进行更换。
1、叶轮是离心泵的核心部分,它转速高出力大,叶轮上的叶片又起到主要作用,叶轮在装配前要通过静平衡实验。叶轮上的内外表面要求光滑,以减少水流的摩擦损失。
2、泵体也称泵壳,它是水泵的主体。起到支撑固定作用,并与安装轴承的托架相连接。
3、泵轴的作用是借联轴器和电动机相连接,将电动机的转距传给叶轮,所以它是传递机械能的主要部件。
4、轴承是套在泵轴上支撑泵轴的构件,有滚动轴承和滑动轴承两种。滚动轴承使用牛油作为润滑剂加油要适当一般为2/3~3/4的体积太多会发热,太少又有响声并发热!滑动轴承使用的是透明油作润滑剂的,加油到油位线。太多油要沿泵轴渗出并且漂贱,太少轴承又要过热烧坏造成事故!在水泵运行过程中轴承的温度最高在85度一般运行在60度左右,如果高了就要查找原因(是否有杂质,油质是否发黑,是否进水)并及时处理!
5、密封环又称减漏环。叶轮进口与泵壳间的间隙过大会造成泵内高压区的水经此间隙流向低压区,影响泵的出水量,效率降低!间隙过小会造成叶轮与泵壳摩擦产生磨损。为了增加回流阻力减少内漏,延缓叶轮和泵壳的所使用寿命,在泵壳内缘和叶轮外援结合处装有密封环,密封的间隙保持在0.25~1.10mm之间为宜。
6、填料函主要由填料,水封环,填料筒,填料压盖,水封管组成。
离心泵启动后,泵轴与叶轮一起进行高速旋转运动,预先填充叶间的液体旋转,在惯性离心力的作用下,液体从叶轮中心向外周径向运动。
液体介质在经过叶轮的运动中获得能量,静压能量提高,流速提高。
液体离开叶轮进入泵壳后,壳内流道逐渐扩大减速,部分动能转化为静压能源,最后沿方向流入排出管道。
液体从叶轮中心向外周挥动的同时,叶轮中心形成低压区,在储罐液面和叶轮中心的总势能差的作用下,液体被吸入叶轮中心。
依靠叶轮的持续运转,液体连续吸入排出。液体在离心泵中获得的机械能最终表现为静压能的提高。
单级离心泵主要由泵体、泵盖、叶轮、轴承、托架等组成。单级泵的叶轮安装在轴端呈悬臂式,轴线端面进水,排出口与泵的轴线垂直。
双吸泵的泵体为水平剖分式,叶轮采用双吸式叶轮,由两端轴承支持、吸入口与排出口均在泵体上,成水平方向与泵体垂直,电动机通过联轴器直接驱动叶轮做功。
1.卧式高压筒形泵
它为多级离心泵,在一般情况下当驱动功率超过160kW时,采用卧式结构。
2.部分流泵
这是一种开式径向叶片式离心泵,多为立式结构,驱动功率一般为7.5-132kW www.pumpbest.com ,泵的叶轮悬臂装在泵轴上,泵轴与增速箱高速轴直接连接。部分流泵的压液室为圆形空间,锥形扩压管通过喷嘴与环形压液室连通,接近切线布置。当泵工作时,液体经过吸人管沿轴向进人叶轮,在离心力作用下,液体甩向圆环形压液室,部分经喷嘴和扩压管流出泵外,其余部分液体继续随叶轮旋转。
(1)泵体、叶轮 这种泵的泵体和一般离心泵的泵体不相同,它的压液室为圆形空间,不是蜗壳形。叶轮是开式叶轮,没有前后盖板,叶片呈直线放射状,在叶轮前面,一般带有诱导轮。叶轮和泵体之间没有密封环,泵内部的间隙较大。叶轮片与泵体后盖板和扩散锥管之间的间隙一般为2-3mm,如果达3-4mm还可应用且不影响效率。
(2)增速箱 增速箱主要由齿轮构成,有一级增速和两级增速两种基本类型。为了避免产生轴向力,增速箱齿轮一般采用模数较小的渐开线直齿轮。由于转速高,因此对齿轮加工精度要求很高,节距误差一般为2-3微米,同时齿轮的材料是用特殊钢经渗氮或渗碳处理的。增速箱壳体分成上下两半,一般用定位销定位。增速箱外壳用散热性能好的铝合金制造。高速轴上的轴承对小功率泵采用巴氏合金轴承,功率在150kW以上用分块式滑动轴承与端面止推轴承组合。增速箱的润滑是由自带油泵把油经油过滤器和油冷器送入壳体各个油喷嘴,通过喷嘴将油喷成雾状,用油雾来润滑齿轮和轴承。
3高速离心泵的特点
一.优点
(1)泵和增速箱一般为封闭结构,可以露天安装使用。
(2)结构紧凑、体积小、质量小、维修方便。
(3)采用开式叶轮,在运转中不产生轴向力,因此泵内没有轴向力平衡装置。
(4)泵内设有旋风分离器,使泵抽送的液体得以净化,引向机械密封以延长密封的寿命。
二.缺点
加工精度辜求高,制造比较困难。
1.高速离心泵的检修
1.1高速离心泵的解体检查与组装
1.2拆卸顺序
1.3驱动装置拆卸
1.4拆开电动机的电源线或汽轮机的进出口接管。
拆卸联轴器
1.1拆卸驱动机与齿轮箱的连接螺栓,然后吊出驱动机。
1.2泵体拆卸
1.2.1拆卸与泵连接的油路、封液、冷却系统等管线。
1.2.2拆卸泵盖螺帽,吊出增速箱、泵端盖及叶轮等组件。
1.2.3用百分表测量叶轮径向圆跳动值。
1.2.4拆卸叶轮锁紧螺帽,依次卸开诱导轮、叶轮、机械密封动环和轴套。
1.2.5拆卸机械密封静环组件。
1.2.6拆卸端盖螺栓,取出端盖。
三、增速箱拆卸
(1)先测量高速轴的轴向窜动量并作记录。
(2)拆卸增速箱上、下箱体的连接螺栓,取出定位销钉,用吊具提住上箱体,并用木锤轻轻敲打下箱体使上、下箱体脱离,取出上箱体。
(3)测量上、下箱体中分面的调整垫片厚度并作记录。
(4)依次取出低速轴组件、油泵及限位弹簧、中速轴组和高速轴组件。
2.零部件配合间隙的检查及组装调整
高速离心泵在解体过程中或零部件拆卸下来经清洗干净后,应按泵使用维护说明书要求进行检查、测量、组装。无要求情况下,对LMV/BMP-311型、LMV-311型及LMV-322型高速泵可按SHS 03044-2004《高速离心泵维护检修规程》的标准进行检查、测量、组装。其检修主要包括如下几方面内容。
1)泵
(1)叶轮、诱导轮在组装前应确认叶轮、诱导轮无损伤和变形,在组装后要确保叶轮径向圆跳动小于或等于0.38mm,端面圆跳动小于或等于0.15mm。
(2)传动键应无损伤和变形。
(3)在组装时,泵盖螺栓、叶轮与诱导轮连螺栓、密封组件固定螺栓均采用力矩扳手拧紧,其力矩值应符合要求。
2)增速箱
(1)高速轴轴瓦应无烧蚀、粘连、磨伤等缺陷,组装后轴瓦间隙值要符合使用说明书要求。
(2)推力瓦磨损严重或出现缺陷应更换。
(3)轴承外径与衬套采用H7/h6配合,磨损后衬套内径应不大于0. 068mm;滚动轴承组装前应确认无点蚀、疤坑、毛刺等缺陷,且应转动自如,组装后其径向间隙应不大于0.06mm。
(4)低速轴或中间轴上的深槽球轴承必须安装到位。
(5)组装轴、齿轮、球轴承时,齿轮、轴承均热装,轴颈应预冷,其温度应控制在表6-17规定范围内。
据统计,在化工生产(包括石油化工)装置中,离心泵的使用量占泵总量的70%~80%。
离心泵的工作原理
离心泵主要由叶轮、轴、泵壳、轴封及密封环等组成。一般离心泵启动前泵壳内要灌满液体,当原动机带动泵轴和叶轮旋转时,液体一方面随叶轮作圆周运动,一方面在离心力的作用下自叶轮中心向外周抛出,液体从叶轮获得了压力能和速度能。当液体流经蜗壳到排液口时,部分速度能将转变为静压力能。在液体自叶轮抛出时,叶轮中心部分造成低压区,与吸入液面的压力形成压力差,于是液体不断地被吸入,并以一定的压力排出。
离心泵的主要零部件
(1)
泵壳
泵壳有轴向剖分式和径向剖分式两种。大多数单级泵的壳体都是蜗壳式的,多级泵径向剖分壳体一般为环形壳体或圆形壳体。
一般蜗壳式泵壳内腔呈螺旋型液道,用以收集从叶轮中甩出的液体,并引向扩散管至泵出口。泵壳承受全部的工作压力和液体的热负荷。
(2)
叶轮
叶轮是唯一的作功部件,泵通过叶轮对液体作功。叶轮型式有闭式、开式、半开式三种。闭式叶轮由叶片、前盖板、后盖板组成。半开式叶轮由叶片和后盖板组成。开式叶轮只有叶片,无前后盖板。闭式叶轮效率较高,开式叶轮效率较低。
(3)
密封环
密封环的作用是防止泵的内泄漏和外泄漏,由耐磨材料制成的密封环,镶于叶轮前后盖板和泵壳上,磨损后可以更换。
(4)
轴和轴承
泵轴一端固定叶轮,一端装联轴器。根据泵的大小,轴承可选用滚动轴承和滑动轴承。
(5)
轴封
轴封一般有机械密封和填料密封两种。一般泵均设计成既能装填料密封,又能装机械密封。
1、单级单吸泵
单级单吸离心泵的用途很广,一般流量在5.5-300m3/h,扬程在8-150m范围内都用这种型式的离心泵。
单级单吸泵是由泵盖、泵体、叶轮、填料函、托架、轴承、联轴器等组成。其结构是:泵轴的一端在托架内用轴承支撑,加一端悬出,上装叶轮构成转子,所以这种泵为悬臂泵。
其老型号为B型或BA型;新型号为IS型。泵的固定部分由泵盖与泵体固定在托架上组成,它的进口在轴线上,吐出口与泵轴线成垂直方向,在使用安装时,可根据需要将泵体旋转
90°,180°,270°角后,再固定在托架上。
2、单级双吸泵
我国目前的单级双吸泵一般流量在120-20000m3/h,扬程在10-110m范围内。这种泵实际上等于将两个相同的叶轮背靠背地装在一根轴上并联工作。所以,它不但流量比较大,而且能自动平衡轴向力,因而在油田上也是运用广泛的一种泵。常用的单级双吸水平中开式离心泵,型号为S(旧型号为Sh)。
Sh型泵一般由泵体、泵盖、叶轮、泵轴、密封环、轴套、轴承、联轴器等组成。泵体及泵盖由铸铁制成,共同构成半螺旋形吸入室和螺旋形压出室。进水口和出水口均设在泵体上,进水口和出水口的法兰上分别有安装真空表和压力表的螺孔,泵体的两端为轴承支架,用以支撑轴承部件。
Sh型泵分甲式和乙式两种。对于轴承处的轴径等于或小于60mm的、用滚动轴承支承的,称为甲式Sh型泵。轴承处的轴径等于或大于70mm的、用滑动轴承支承的,称为乙式Sh型泵,但是目前我国有很多水泵厂将部分乙式的Sh型泵的滑动轴承改为滚动轴承,因此,现在有很多轴径大于70mm的也采用滚动轴承。
Sh型泵由于叶轮是对称的,理论上没有轴向推力,但由于制造上不可能严格做成水泵两侧水流通过部分及密封环间隙完全一样,所以还是可能产生一些轴向力的。
3、分段式多级泵
分段式多级泵用途很广,我国生产的这种泵一般流量在5-720m3/h,扬程在100-2800m范围内。此类泵实际上等于将几个叶轮装在一根轴上,串联工作,所以泵的扬程较高。而且可以根据使用需要,增加或减少泵的级数来改变它的扬程。
分段式多级泵的型号较多,各水泵厂没有统一,但结构基本一样。我们来介绍油田注水用的D155-170x11型离心泵,是沈阳水泵厂制造的,其主要结构可分为定子和转子两部分。定子部分主要由:前段、中段、后段、导翼、填料函体、轴承体等零件用螺栓连接而成。前段的吸水口成水平方向,后段的出水口垂直向上。转子部分主要由:轴及装在轴上的数个叶轮(个数依级数而定)、挡套、一个用来平衡轴向推力的平衡盘、轴套、锁紧螺母等组成。整个转子由两端的轴承来支撑。前段、中段以及后段共同组成了泵的工作室。它还起着承受液体压力的作用,因此,必须保证一定的强度和密封性。
导翼用销子定位后,靠穿杠螺栓的压紧力固定,在导翼与挡套的配合部位,镶有导翼衬套,起保护导翼作用,它磨损后可以及时更换,保证级间有一定密封间隙。密封环分别固定在前段和中段上,与叶轮前盖板形成密封间隙,磨损后可以更换。泵轴在两个填料函处都装有轴套,起固定叶轮位置和保护轴的作用,是易损零件,磨损后用备件更换。
D155-170x11型泵把一般多级泵叶轮轮毂部分独立出来,成为叶轮挡套,它受磨损时可以替换,可以减少价格昂贵的叶轮的更换。轴承采用材料为锡基巴氏合金的滑动轴承,借助油环的旋转自行带油润滑。填料部分由前段和后段上的填料室、填料环、填料、填料压盖及填料压紧螺丝组成,冷却水通过外部冷却管接入填料环流入填料室,起水封、冷却和润滑作用。
平衡装置由动平衡盘、静平衡盘、卸压套、回水管和后段与尾盖共同构成的平衡室等组成。卸压套的间隙大小直接影响注水泵效率和平衡性能,因此在装配时要严格按设计要求进行。
水泵有活塞式、离心式和轴流式。
离心泵分类:按叶轮吸入方式分:单吸式离心泵双吸式离心泵;按叶轮数目分:单级离心泵多级离心泵;按叶轮结构分:敞开式叶轮离心泵半开式叶轮离心泵封闭式叶轮离心泵;按工作压力分:低压离心泵中压离心泵高压离心泵;按泵轴位置分:卧式离心泵边立式离心泵。
扩展资料
1、水泵有任何小的故障切记不能让其工作。如果水泵轴的填料完磨损后要及时添加,如果继续使用水泵会漏气。
2、水泵在使用的过程中发生强烈的震动这时一定要停下来检查,否则同样会对水泵造成损坏。
3、水泵底阀漏水时,一定要拿去维修,如果很严重那就需要更换新的。
4、水泵使用后一定要注意保养,比如说当水泵用完后要把水泵里的水放干净,最好能把水管卸下来然后用清水冲洗。
5、水泵上的胶带也要卸下来,然后用水冲洗干净后在光照处晾干,不要把胶带放在阴暗潮湿的地方。水泵的胶带一定不能沾上油污,更不要在胶带上涂一些带粘性的东西。
6、要仔细检查叶轮上是否有裂痕,叶轮固定在轴承上是否有松动,如果有出现裂缝和松动的现象要及时维修,如果水泵叶轮上面有泥土的也要清理干净。