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第二节 液体输送机械 一按其工作原理可分为3 类: 叶片式泵：这类泵主要是依靠高速旋转的叶轮来输送液体，如离心泵、旋涡 泵等； 容积式泵(正位移泵):这类泵是依靠工作室容积间隙的改变来输送液体，如 往复泵、旋转泵(如齿轮泵、螺杆泵等)等； 流体作用泵:这类泵是依靠气体的压力或流体流动中某一种能量来输送液 体，如酸蛋、喷射泵、虹吸管等。 由于离心泵在石油加工和石油化工生产中的应用十分广泛，因此本节重点讨 论离心泵。 一、离心泵 (一)离心泵的结构和主要部件 离心泵是一种叶片式泵。离心泵的主要部件为叶轮、泵壳、轴封装置和轴向 推力平衡装置。 1.叶轮 离心泵的叶轮通常由6 至 12 片弯曲形式的叶片和轮盖所组成，叶轮安装在 泵轴上，并置于泵壳内。叶轮是离心泵直接对液体作功的部件，因而是离心泵的 核心部件。叶轮通常有3 种类型，即 为了使离心泵适应较大压头的要求，泵轴上可以装2 个和2 个以上的叶轮。 离心泵的级数就是泵轴上的叶轮数。 2.泵壳 结构：离心泵的泵壳(亦称泵体)多做成蜗完形，其特点是沿着叶轮旋转方向， 泵壳与叶轮之间形成一个截面逐渐扩大的通道，直至出口截面最大。这样就会使 从叶轮四周甩出的高速液体在通道内逐渐降低速度，使液体的大部分动能转换为 压力能，又可减少液体因速度过大而引起泵体内部的能量损失。因此，泵壳既可 将叶轮封闭在一定的空间，以便叶轮吸入和排出液体，又是一个汇集液体和能量 转换的装置。 作用：汇集液体，能量转换的作用。 泵壳上有两个接口，一个在泵壳中央为吸入口，它与吸入管相接，另一个接 口位于泵壳外缘切线方向，为排出口，它与排出管相接。 图2-1 泵壳与导轮 有些离心泵为了减少液体进入泵壳时发生剧烈碰撞，在叶轮外周安装一个带 叶片的固定导轮。导轮上的叶片弯曲方向与叶轮上的叶片弯曲方向相反，其弯曲 角度恰好与液体从叶轮流出方向相适应，故导轮具有许多逐渐转向的孔道，使高 速液体流过时能均匀而平缓地降低流速，调整方向，以减少机械能损失。 3.轴封装置 图2-2 轴封装置示意图 常用的轴封装置有填料密封和机械密封。 (1)填料密封 填料密封装置称为填料函，俗称盘根箱，如图2-5 所示。它主要是由填料套、 填料环、填料、压盖所组成。填料一般采用浸油或涂石墨的石棉绳或包有抗磨金 属的石棉填料。填料密封主要靠压盖把填料压紧，并迫使其变形，以达到密封的 目的。密封的程度可由压盖的松紧加以调节，压盖的松紧程度要适当，过紧会增 加机械磨损，增加功率消耗，甚至会发热、冒烟、直至烧坏零件；过松漏液严重， 会降低效率。 填料密封的优点是简单易行，缺点是维修工作量大，能量损失大，且有一定 程度的泄漏，故不适用于易燃、易爆、有毒或贵重液体的输送。 (2)机械密封 如图2-6 所示为机械密封装置。它是由一个装在泵轴上的动环和固定在泵壳 上的静环所组成，两环的接触端面随着泵运转作相对运动时，借助弹簧力的作用 相互紧密接触而起到密封作用，因而机械密封又称为端面密封。动环一般用硬质 材料制成，如离硅铸铁、硬质合金、陶瓷等；因静环易于更换，所以一般用硬度 较小的非金属材料制成，如石墨制品、酚醛塑料等制成。动环和静环的密封圈常 用合成橡胶或塑料制成，如丁苯橡胶、聚四氟乙烯等。 机械密封与填料密封相比较，其缺点是结构复杂、精度要求高、价格贵、装 卸和更换零件不方便等；但由于它具有密封性能好、寿命长、功率消耗小等优点， 在石油加工和石油化工生产中的应用日益广泛，特别在输送有爆炸危险或有毒物 质时比较安全可靠。 4.轴向推力平衡装置 由图2-1 可知，在单吸式离心泵中，由于叶轮的前轮盖与后轮盖的面积不相 同，因此叶轮两侧的作用力也就不相等。这样，叶轮将受到一个力(如F)，将其 推向吸入口一侧，这个力叫做轴向推力。如果不消除或平衡掉轴向推力，泵的转 动部件将会发生轴向窜动，从而引起叶轮的磨损、振动和发热，致使泵不能正常 运转。因此必须采取措施以平衡轴向推力，常见的平衡轴向推力的方法有以下几 种。 (1)平衡孔 在叶轮后轮盖上开几个小孔(即平衡孔)，使部分高压液体漏到低