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1、,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,離心泵原理及應(yīng)用,離心泵原理及應(yīng)用,離心泵工作原理,離心泵主要參數(shù),離心泵構(gòu)造,1.,離心泵工作原理,1,軸,2,機封,3,擴壓管,4,葉輪,5,吸入室,6,口環(huán),7,蝸殼,離心泵典型結(jié)構(gòu),1.,離心泵工作原理,1.1,離心泵工作原理,驅(qū)動機通過泵軸帶動葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力,在離心力作用下,液體沿葉片流道被甩向葉輪出口,液體經(jīng)蝸殼收集送入排出管。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輸送到工作地點。,在液體被甩向葉輪出口的同時,葉輪入口中心處形成了低壓,在吸液罐和葉輪中心處的液體之間
2、就產(chǎn)生了壓差,吸液罐中的液體在這個壓差作用下,不斷地經(jīng)吸入管路及泵的吸入室進入葉輪中。,1.,離心泵工作原理,液體甩出，葉輪中心形成,低壓,驅(qū)動機帶動,葉輪高速旋轉(zhuǎn),葉輪帶動,液體高速旋轉(zhuǎn),產(chǎn)生,離心力,液體,獲得能量,（壓力能、速度能增加）,吸入罐與泵之間產(chǎn)生,壓差,吸入液體，實現(xiàn),連續(xù)工作,輸送液體,1.2,離心泵工作流程：,1.,離心泵工作原理,1.3,離心泵工作動畫演示,1.4,離心泵工作原理理論,“,等角速度旋轉(zhuǎn)容器中液體相對平衡,”,1.4,離心泵工作原理理論,1.,盛滿液體容器中心開口,r=0 z=0 p=p,0,1.4,離心泵工作原理理論,2.,灌滿液體邊緣開口,r=R z=0
3、 p=p,0,中間形成真空度,1.,離心泵工作原理,1.5,離心泵的氣蝕,1.5.1,汽蝕發(fā)生的機理,離心泵運轉(zhuǎn)時，流體的壓力隨著從泵入口到葉輪入口而下降，在葉片附近，液體壓力最低。此后，由于葉輪對液體做功，壓力很快上升。當(dāng)葉輪葉片入口附近壓力小于等于液體輸送溫度下的飽和蒸汽壓力時，液體就汽化。同時，還可能有溶解在液體內(nèi)的氣體溢出，它們形成許多汽泡。當(dāng)汽泡隨液體流到葉道內(nèi)壓力較高處時，外面的液體壓力高于汽泡內(nèi)的汽化壓力，則汽泡會凝結(jié)潰滅形成空穴。瞬間內(nèi)周圍的液體以極高的速度向空穴沖來，造成液體互相撞擊，使局部的壓力驟然劇增（有的可達數(shù)百個大氣壓）。,這不僅阻礙流體的正常流動，更為嚴重的是，如果
4、這些汽泡在葉輪壁面附近潰滅，則液體就像無數(shù)小彈頭一樣，連續(xù)地打擊金屬表面，其撞擊頻率很高（有的可達,20003000Hz,），金屬表面會因沖擊疲勞而剝裂。若汽泡內(nèi)夾雜某些活性氣體（如氧氣等），他們借助汽泡凝結(jié)時放出的能量（局部溫度可達,200300,），還會形成熱電偶并產(chǎn)生電解，對金屬起電化學(xué)腐蝕作用，更加速了金屬剝蝕的破壞速度。上述這種液體汽化、凝結(jié)、沖擊，形成高壓、高溫、高頻率的沖擊載荷，造成金屬材料的機械剝裂與電化學(xué)腐蝕破壞的綜合現(xiàn)象稱為汽蝕。,1.,離心泵工作原理,1.5.2,汽蝕的后果,汽蝕使過流部件被剝蝕破壞,通常離心泵受汽蝕破壞的部位，先在葉片入口附近，繼而延至葉輪出口。起初是金
5、屬表面出現(xiàn)麻點，繼而表面呈現(xiàn)槽溝狀、蜂窩狀、魚鱗狀的裂痕，嚴重時造成葉片或葉輪前后蓋板穿孔，甚至葉輪破裂，造成嚴重事故。因而汽蝕嚴重影響到泵的安全運行和使用壽命。,汽蝕使泵的性能下降,汽蝕使葉輪和流體之間的能量轉(zhuǎn)換遭到嚴重的干擾，使泵的性能下降，嚴重時會使液流中斷無法工作。,1.,離心泵工作原理,1.5.2,汽蝕的后果,汽蝕使泵產(chǎn)生噪音和振動,氣泡潰滅時，液體互相撞擊并撞擊壁面，會產(chǎn)生各種頻率的噪音。嚴重時可以聽到泵內(nèi)有“噼啪”的爆炸聲，同時引起機組的振動。而機組的振動又進一步足使更多的汽泡產(chǎn)生和潰滅，如此互相激勵，導(dǎo)致強烈的汽蝕共振，致使機組不得不停機，否則會遭到破壞。,1.,離心泵工作原理
6、,1.5.3,離心泵產(chǎn)生汽蝕的原因,1,、被輸送的介質(zhì)溫度過高；,2,、水池液位過低，有氣體被吸入；,3,、泵的安裝高度過高；,4,、流速和吸入管路上的阻力太大；,5,、吸入管道、壓蘭,(,指不帶液封的,),密封不好，有空氣進入。,6,、流量過大，也就是說出口閥門開的太大,1.,離心泵工作原理,1.5.4,氣蝕的解決方案,清理進口管路的異物使進口暢通，或者增加管徑的大小；,降低輸送介質(zhì)的溫度；,降低安裝高度；,重新選泵，或者對泵的某些部件進行改進，比如選用耐汽 蝕材料等等,6,使泵體內(nèi)灌滿液體或者在進口增加一緩沖罐就可以解決,2.,離心泵主要工作參數(shù)：,流量,Q,揚程,H,轉(zhuǎn)速,n,功率,N,
7、效率,氣蝕余量（,hr,）,2.,離心泵主要工作參數(shù)：,2.1,流量,即泵在單位時間內(nèi)排出的液體量,通常用體積單位表示,符號,Q,單位有,m3/h,m3/s,l/s,等,體積流量,Q,：,m3/h m3/s L/s,質(zhì)量流量,m,：,kg/h kg/s,t/h,m=,Q,液體密度,kg/m3,。,用的較多,2.,離心泵主要工作參數(shù)：,2.2,揚程,輸送單位重量的液體從泵入口處,(,泵進口法蘭,),到泵出口處,(,泵出口法蘭,),其能量的增值。,常用,H,表示,單位,J/kg,、,m,液柱。（,J=,Nm,）,2.,離心泵主要工作參數(shù)：,提高位高；,克服阻力；,增加液體靜壓能和速度能,H,是液體
8、獲得的能量，不是簡單的排送高度！,特別注意,！,H,由能量方程可以看出,m,（,1-1,）,2.,離心泵主要工作參數(shù)：,2.3,轉(zhuǎn)速,泵的轉(zhuǎn)速是泵每分鐘旋轉(zhuǎn)的次數(shù),用,n,來表示。,單位：,rpm,，或,r/s,一般離心泵轉(zhuǎn)速,970 rpm,、,1450 rpm,、,2950 rpm,；,高速離心泵的轉(zhuǎn)速可達,20000 rpm,以上。,2.,離心泵主要工作參數(shù)：,2.4,功率,單位時間內(nèi)所做的功。,單位：,工程單位：,1 kW=1000 W,有效功率,Ne,單位時間內(nèi)泵輸送出去的液體有效能頭。,KW,軸功率,N,：泵軸輸入的功率。,2.,離心泵主要工作參數(shù)：,2.5,效率,用,表示，是衡量
9、泵的經(jīng)濟性的指標(biāo)。,N,：泵輸入功率 （軸功率）,Ne,：液體得到功率（有效功率）,兩者的差別在于損失，包括流動損失、泄漏、機械摩擦等。,2.,離心泵主要工作參數(shù)：,2.6,汽蝕余量,離心泵的汽蝕余量是表示泵的性能的主要參數(shù),用符號,hr,表示,單位為米液柱。,有效汽蝕余量,液體流自吸液罐,經(jīng)吸入管路到達泵吸入口后,所富余的高出汽化壓力的那部分能頭。用,ha,表示。,泵的必須汽蝕余量,液流從泵入口到葉輪內(nèi)最低壓力點,K,處的全部能量損失,用,hr,表示。,2.,離心泵主要工作參數(shù)：,2.6,汽蝕余量,hr,與,ha,的區(qū)別和聯(lián)系,:,ha,hr,泵不汽蝕,ha,=,hr,泵開始汽蝕,ha,30
10、00rpm,時，油位在軸承最下部滾動體中心以下，但不低于滾動體下緣。,N,1500,3000rpm,時，油位在軸承最下部滾動體中心以上，但不得浸沒滾動體上緣。,N1500rpm,時，油位在軸承最下部滾動體的上緣或浸沒滾動體,。,3.,離心泵結(jié)構(gòu),3.5.4,恒位油杯原理,恒位油杯的作用是使軸承箱體內(nèi)的潤滑油位保持恒定。,恒位油杯的結(jié)構(gòu)簡圖如右所示，斜面的位置對恒位油杯非常關(guān)鍵，由此形成的工作油位點是正常工作狀態(tài)時的油位。有的恒位油杯沒有專門的氣孔，但都要保證斜面以上部位與大氣自由相通。,3.,離心泵結(jié)構(gòu),3.5.4,恒位油杯原理,下圖為恒位油杯正常工作狀態(tài)，理論設(shè)計上工作油位點和設(shè)計油位是相同
11、的，恒位油杯內(nèi)初始油量一般保持在整個油杯的,2/3,處。恒位油杯內(nèi)液面高于軸承箱體內(nèi)液面并能保持一定高度的液位，是由于連通器的原理，油杯內(nèi)氣體壓力小于外界大氣壓力。,3.,離心泵結(jié)構(gòu),3.5.4,恒位油杯原理,右圖為恒位油杯補油狀態(tài)圖。當(dāng)軸承箱體內(nèi)的潤滑油由于各種原因而損耗后，箱體內(nèi)油位下降，由于連通器原理，恒位油杯斜面處的油位降低到工作油位點以下，導(dǎo)致恒位油杯內(nèi)油液的壓力平衡被破壞，潤滑油從恒位油杯內(nèi)流出并進入軸承箱體，外界氣體在大氣壓力作用下通過斜面的上端進入恒位油杯，直到潤滑油液面恢復(fù)到工作油位點時，補油結(jié)束。,4.,離心泵操作,4.1,啟動前準(zhǔn)備工作,（,1,）檢查泵及出、入口管線的各
12、部件，如閥門、法蘭、地腳螺釘、聯(lián)軸器、溫度計和壓力表等，看是否正常好用,（,2,）給軸承箱內(nèi)加油，油面應(yīng)在油標(biāo)的,1/22/3,處。,（,3,）盤車，檢查泵的轉(zhuǎn)動情況，是否有不正常的聲音。,（,4,）打開軸承及盤根的冷卻水。,（,5,）打開壓力表閥。,（,6,）打開泵的入口閥，排除泵內(nèi)存氣，使泵內(nèi)允滿液體。,（,7,）具有密封油系統(tǒng)的泵，風(fēng)將密封油加夠，并進行循環(huán)。,（,8,）檢查好泵的安全設(shè)施,(,對輪防護掣，接地線等,),（,9,）開動高壓電機時要與電工聯(lián)系送電。,4.,離心泵操作,4.2,離心泵的正常操作和維護,1,、待一切準(zhǔn)備工作就緒后，起動泵。系啟動時應(yīng)注意旋轉(zhuǎn)方向,(,如不對，立即
13、改正,),，同時注意電機電流變化，不允許超過規(guī)定。待電流、轉(zhuǎn)數(shù)和壓力達到正常，密封也不漏，再慢慢打開泵的出口閥。要注意不要使泵在出口閥關(guān)閉狀態(tài)下長時間運轉(zhuǎn)，一般不超過三分鐘。否則，泵中液體循環(huán)溫度升高，易生氣泡，使泵抽空。,2,、泵的流量用出口閥控制。切忌，不能用入口閥來調(diào)節(jié)流量。,3,、泵正常遠行時，要不斷檢金泵出口壓力、流量、電流等，不允許超過規(guī)定指標(biāo)。,4,、軸承溫度不應(yīng)高于,65,，電機溫度不應(yīng)高于,70,。,5,、密封油壓力應(yīng)高于泵的進口壓力,49.0598.1,千帕。,6,、經(jīng)常檢查冷卻水暢通信況。,7,、經(jīng)常檢查潤滑泊標(biāo)尺，保持規(guī)定油面。,8,、檢查泵運轉(zhuǎn)中有無雜音、震動及泄漏等發(fā)現(xiàn)有異常，應(yīng)查明原因，及時消除。,9,、定期更換潤滑油和潤滑脂。,4.,離心泵操作,4.3,離心泵停車,1,、慢慢關(guān)閉出口閥門。避免停泵后出口管線中的高壓液體倒流入離心泵泵體內(nèi)，使葉輪高速反轉(zhuǎn)而造成事故。,2,、切斷電源。,3,、關(guān)閉泵的入門閥。,4,、關(guān)掉壓力表閥。,5,、冬季停泵后，要從泵殼和管線中放掉存水及其它易凍結(jié)液體，或給上少量冷卻水流通，防止凍裂泵殼。,離心泵原理及應(yīng)用,謝謝！,
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