2010年转动设备班-机泵讲义.ppt

机泵的基本原理及故障讲座 程 聂 前言 泵是石油化工厂连续生产的基本设备,与工厂“安、稳、长、满、优”生产密切相关。 2＃常减压装置2008年2月至2009年1月机泵故障统计 机泵分类 1、容积泵 容积泵是依靠工作元件在泵缸（壳）内作往复或回转运动，使工作容积交替增大和缩小，实现液体的吸入和排出。 容积式泵的分类： ·容积式泵 往复式 活塞（柱塞）泵 —蒸汽往复泵（双作用）（单缸、双缸） —电动往复泵（单、双作用）（单缸、双缸、三 缸、多缸） 隔膜泵—单缸、多缸。液体操作或机械操作 旋（回）转式 单转子—滑片、螺杆、偏心活塞，旋转活塞等 多转子—齿轮、螺杆、叶形 2、动力式泵 动力式泵是靠快速旋转的叶轮对液体的作用力将机械能传递给流体，使其动能和压力能增加，再通过泵缸将大部分动能转换为压力能而实现输送。动力式泵又称叶轮式泵或叶片式泵。 动力式泵的分类： 动力式泵 离心泵（径流式、混流式）（开式叶轮、半开式叶轮、闭式叶轮） 轴流泵（开式叶轮、闭式叶轮） 离心泵的工作原理与特征 1、工作原理：离心泵依靠旋转叶轮对液体的作用，将原动机的机械能传递给液体，对液体作功。由于离心力的作用，液体在从叶轮进口流向叶轮出口的过程中，其速度能和压力能都得到了增加，被叶轮排出的液体经过扩压室，大部分速度能转换成压力能。 离心泵基本原理图 2、基本工作参数 （一）流量：单位时间内通过泵排出管所输送的液体量体积流量Q（米3/时） 重量流量G（公斤/时） G＝γQ γ－液体的比重（公斤/米3） （二）扬程（压头）：每公斤液体通过泵后其能量的净增值，以H表示（米液体高度）。扬程与压力的关系为：P＝γH（公斤/米2） （三）允许汽蚀余量△h：保证不发生汽蚀现象的富余量。 抽空的概念：汽化→凝结→冲击→剥蚀现象，就是汽蚀现象。汽蚀发生严重时，汽蚀大量发生，使泵内液体的流动连续性遭到破坏，液流间断，振动、噪音加剧，最后导致泵“抽空”。 汽蚀的概念：离心泵的吸入动力是靠吸入液面上压力与叶轮甩出液体后形成的低压之间的压差。泵叶轮入口处压力越低则吸入能力越大，但若低于饱和蒸汽压则出现汽泡，原先溶于液体中的气体逸出，这些小汽泡随气流流到叶轮内高压区时，在四周液体高压力作用下，便会重新凝结，体积缩小，好似形成一个空穴，这时周围液体又以极高速度向空穴冲来，由于水力冲击产生很高的局部压力，连续打击在叶轮表面上。这种高速、高压和高频的水力冲击，叶轮表面便因疲劳而剥蚀呈麻点、蜂窝状。 （四）转速（2950rpm） （五）功率和效率 3、离心泵的特性曲线 主要：Q—H Q—η Q－N Q－△h ①分析各种参数下的变化关系 Q增加则H降低；反之，Q减少H增加 ②当Q＝0时，功耗最小，因此在离心泵启动时，应当关闭排出阀，这样就可以减少起动电流，保护电机。 ③从特征曲线中可以看出在什么工况下泵的效率最高，工程上将泵的效率最高点称为额定点。该点的流量、扬程和功率分别称为额定流量（Q0）、额定扬程（H0）和额定功率（N0）。铭牌上所写的都是指额定点的数字。为了扩大泵的使用范围，一般规定在最高效率点以下7％所对应的工作点为良好工作区。 ④当Q－H曲线平坦时，该泵用在流量变化较大而扬程变化不大的场合；反之，Q－H曲线陡降时，用在扬程变化大而流量变化不大的场合。（以上都是在20℃下，清水试验测定的，还需核算） 典型离心泵特性曲线图 为了保证泵在不发生汽蚀的条件下，长期正常的运转，可采取以下措施来防止或减少汽蚀的影响： ①尽可能将泵安装得低一点（换而言之，增加泵的吸入压力） ②降低泵的转速，可以减少泵需要的汽蚀余量，改善泵的吸入性能。这种措施只能在降速时，泵的扬程和流量仍能满足工艺要求的情况下采用。 ③采取双吸式泵，可以减少泵需要的汽蚀余量。 ④加大吸入管径，减少阀门、弯头数目，以减少吸入管路系统的阻力损失。 ⑤增加前置诱导轮来改善泵的吸入性能。 4、离心泵的最小流量 泵在低流量下使用效率低，而且长期运转不经济，所以泵的使用范围一般规定最小流量为额定流量的一半。但在小流量下较长时间运转，特别当泵在接近排出阀的关闭状态的小流量下操作时，由于泵出口液体返回吸入口，将吸入流体加热会发生汽蚀甚至发生机械故障，使泵不能运转。正常△t≤8～8.5℃ 5、单蜗壳泵在小流量下运转时叶轮的径