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2007－06－25 机泵基础知识讲座 刘彦军 2008 2 绪 论 一、系及其分类泵是用来输送液体并提高其压力的机器，它能够将液体从低处送往高处，从低压升为高压，或者从一个地方送往另一个地方。作为液体输送设备，泵在国民经济的各个部门中得到了广泛的应用。如农业的灌溉和排涝，城市的供排水，热力发电厂的锅炉给水，原油长途输送等。在化工生产中，由于原料、‘半成品、成品大多是液体．就需要用泵将它们从一个设备输送到另一个设备，或从一个车间输送到另一个车间，直至产品灌装出厂，均需提供工艺所需的压力和流量。泵是维持化工生产连续性的重要设备之一，如：……….泵的正常运转是保证生产正常进行的关键。如果泵发生了故障，就会影响生产，甚至使全厂处于停顿状态。如果把管路比作人体的血管．那么泵就好比是人体的心脏。显然，泵在化工生产中占有极其重要的地位．化工生产中，被输送液体的种类很多，在粘度、密度、腐蚀性、固相含有颗粒等性质、数量 的不同，在操作条件如温度、压力、流量等方面的差别。为适应这些情况，就要求有各种类型的泵以供选择．根据工作原理，泵的类型大致可以分为以下四类。① 离心式泵利用泵内工作叶轮的高速旋转运动而产生的离心力来输送液体。如离心泵、混流泵、旋涡泵等。(叶片式)② 往复式泵利用在工作室内作往复运动的活塞输送液体的泵。如活塞泵、柱塞泵、隔膜泵等。 （容积式） ③ 旋转式泵利用旋转的转子推动掖体运动，从而输送液体的泵。如齿轮泵、螺杆泵等。（容积式） ④ 流体作用泵利用一种流体所具有的机械能输送另外一种流体的泵。如喷射泵、空气升液器等。另外，按物送的介质，泵可以分为清水泵、污水泵、酸泵、碱泵、油泵、泥浆泵等。按构成泵的主体的材料，还可以分为铸铁泵、铸钢泵、不锈钢泵、玻璃钢泵、塑料泵等。由于其工作原理及结构、材质的不同，各种泵都有自己的特点和适用范围．一般来说，泵的型式取决于其工作场合所需的扬程和流量，泵的主体材质取决于其所物送介质的特性及温度。离心泵主要应用在大流量 ，中、低扬程的场合。往复泵应用于小流量、高扬程的场合．旋转泵应用于小流量，中等扬程的场合．由于离心泵效率高，结构简单，工作介质适用范围广，因而得到了广泛的应用，大约占化工用泵的90 ％以上。本课时我们将重点介绍离心泵。 一.泵的分类 二.泵的工作原理 离心泵在启动之前，泵内应灌满液体(自吸泵除外），此过程称为灌泵。工作时，泵叶轮中的液体跟着叶轮旋转，因而产生离心力，在此离心力的作用下，液体自叶轮飞出。液体经过泵的排液室、扩压管，从泵的排液口流到泵外管路中。与此同时，由于叶轮内液体被抛出，在叶轮中心附近形成低压区，液体在液面气压的作用下，经吸液管及泵的液室而进入叶轮中，这样，叶轮在旋转中，一面不断地吸入液体，一面又不断地给吸入的液体一定的能量，将它抛到排液室，并经扩压管而流出泵外。 离心泵可以用排液管路上的阀门来调节流量。但对于容积式泵，一般不允许用这种方法来调节流量，若关小排液管路上的阀门，不仅起不到调节流量的作用，反而会使泵憋压而发生事故。 离心泵在启动时，为了保护电机，防止电机的启动电流太大而超负荷，出口阀门应关闭。在这种情况下，流量为零，离心泵中液体在叶轮旋转作用下仍然提高了压力能，但轴功率不为零。这部分功率是离心泵的空载轴功率，它消耗在机械磨损，轮盘摩擦，容积泄漏，流动冲击损失方面。但这时离心泵只允许作短时间的运行(一般1－3分钟），以防止泵壳内液体的温度上升、泵壳体、轴承发热和泵壳的热变形。 离心泵结构剖面图 三.泵的结构 离心泵的主要零部件主要由叶轮、泵壳、泵轴、密封等组成。 1．叶轮 2．泵体 泵体主要是压液室。压液室的作用是收集液体和转换能量，即把从叶轮排出的液体收集起来导向排出管，同时降低液体速度，使动能转化为压力能。 3．密封 为了避免泵的转子与固定壳体相碰，转子与固定不动的壳体之间应有一定的间隙。为了防止外泄漏，即防止液体通过泵轴贯穿泵壳时的间隙漏出泵外或空气漏入泵内，在泵轴贯穿泵壳处装设轴封。密封型式主要有机械密封和填料密封，其中用最广泛的是机械密封，结构如下图。 机械密封原理图 1动环；2动环密封圈；3弹簧；4弹簧座； 5定位螺钉；6静环；7静环密封圈；8防转销 机械密封又称端面密封，是一种旋转轴用动密封。它的原理是：由至少一对垂直于旋转轴线的端面，在流体压力和补偿机构外弹力的作用以及辅助密封的配合下，保持贴和并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。 与填料密封相比，它具有密封性能可靠、泄漏量小等优点。 机械密封在工作时，由于密封的贴合面不断产生摩擦热，使摩擦副温度升高，加速动、静环的磨损及密封圈的老化变形。另一方面，当输送介质含有固体颗粒时，易堵塞弹簧或进