离心泵的工作原理、组成部分、操作规程、 故障排查

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1 离心泵的工作原理、组成部分、操作规程、 故障排查

2 一、离心泵的工作原理 液体在流经叶轮的运动过程获得能量，并以高速离开叶轮外缘进入蜗形泵壳。在蜗壳内，由于流道的逐渐扩大而减速，又将部分动能转化为静压能，达到较高的压强，最后沿切向流入压出管道。 在液体受迫由叶轮中心流向外缘的同时，在叶轮中心处形成真空。泵的吸入管路一端与叶轮中心处相通，另一端则浸没在输送的液体内，在液面压力（常为大气压）与泵内压力（负压）的压差作用下，液体经吸入管路进入泵内，只要叶轮的转动不停，离心泵便不断地吸入和排出液体。由此可见离心泵主要是依靠高速旋转的叶轮所产生的离心力来输送液体，故名离心泵。

3 二、离心泵的一般特点 　（1）水沿离心泵的流经方向是沿叶轮的轴向吸入，垂直于轴向流出，即进出水流方向互成90°。 　（2）由于离心泵靠叶轮进口形成真空吸水，因此在起动前必须相泵内和吸水管内灌注引水，或用真空抽气，以排出空气形成真空，而且泵壳和吸水管路必须严格密封，不得漏气，否则形不成真空，也就吸不上水来。 　（3）由于叶轮进口不可能形成绝对真空，因此离心泵吸水高度不能超过10米，加上水流经吸水管路带来的沿程损失，实际允许安装高度（水泵轴线距吸入水面的高度）远小于10米。如安装过高，则不吸水；（此外，大气压力低的高山地区安装时，其安装高度应降低，否则也不能吸上水来 ）

4 离心泵装置简图

5 三、离心泵的组成部分 离心泵的主要组成部分分六部分，分别是叶轮、泵体、泵轴、轴承、密封环、填料盒 1、叶轮是离心泵的核心部分
2、泵体，它是水泵的主体。也称泵壳。泵壳多做成蜗壳形，故又称蜗壳。泵壳分双吸式和单吸式。 3、泵轴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。 5、密封环又称减漏环 6、填料盒主要由填料、水封环、填料筒、填料压盖，水封管组成 。

6 单级单吸式离心泵的分解图

7 离心泵的叶轮种类及功用 叶轮有开式、半闭式和闭式三种。 如图：
闭式叶轮在叶轮在叶片两侧有前后盖板，效率高，适用于输送不含杂质的清洁液体。一般的离心泵叶轮多为此类。 半闭式叶轮在吸入口一侧无盖板，而在另一侧有盖板，适用于输送易沉淀或含有颗粒的物料，效率也较低。 开式叶轮在叶片两侧无盖板，适用于输送含有较大量悬浮物的物料，效率较低，输送的液体压力不高。

8 四、离心泵的种类 一）离心泵的种类 离心泵的种类很多，有各种分类方法。 1．按泵轴布置方式分 主要有： （1）卧式泵 泵轴为水平布置。
1．按泵轴布置方式分 主要有： （1）卧式泵 泵轴为水平布置。 （2）立式泵 泵轴为垂直布置。 2．按吸入方式分 有： （1）单吸泵 叶轮从一个方向吸入液体。 （2）双吸泵 叶轮从两个方向吸入液体。 3．按叶轮级数分 可分为： （1）单级泵 泵轮上只安装一个叶轮。 （2）多级泵 泵轴上安装两个或两个以上的叶轮

9 几种常用离心泵 常用的有清水泵、耐腐蚀泵、油泵、液下泵、屏蔽泵、杂质泵、管道泵和低温用泵等。
1．清水泵 清水泵是应用最广的离心泵’最普通的清水泵是单级单吸式，其系列代号为“B”，如3B33A型水泵，第一个数字表示该泵的吸入口径为3英寸（76.2mm），字母B表示单吸悬臂式，33表示泵的扬程33m，最后的字母A表示该型号泵的叶轮外径比基本型号小一级，即叶轮外周经过一次切削。 如果要求压头较高，可采用多级离心泵，其系列代号为“D”。如要求的流量很大，可采用双吸式离心泵，其系列代号为“Sh”。 2．耐腐蚀泵 输送酸碱等腐蚀性液体时，必须用耐腐蚀泵。耐腐蚀泵中所有与腐蚀性液体接触的各种部件都须用耐腐蚀材料制造，如灰口铸铁、高硅铸铁、镍铬合金钢、聚四氟乙烯塑料等。其系列代号为“F”。但是用玻璃、橡胶、陶瓷等材料制造的耐腐蚀泵，多为小型泵，不属于“F”系列。 3．油泵 输送石油产品的泵称为油泵。因油品易燃易爆，因此要求油泵必须有良好的密封性能。输送高温油品（200℃以上）的热油泵还应具有良好的冷却措施，其轴承和轴封装置都带有冷却水夹套，运转时通冷水冷却。其系列代号为“Y”，双吸式为“YS”。 4．屏蔽泵 屏蔽泵是一种无泄漏泵，它的叶轮和电机联为一整体并密封在同一泵壳内，不需要轴封装置。常用以输送易燃、易爆、剧毒及具有放射性的液体。其缺点是效率较低。

10 单级单吸式离心泵（屏蔽泵） 分为立式和卧式

11 常见的单级单吸离心泵

12 多级单吸式离心泵

13 多级离心泵 在油田注水和远距离输油作业中，需要提供较大的压力，因此，通常采用多级离心泵。中压分段式多级离心泵的流量在5～720m3/h，扬程为100～650m液柱；高压分段式多级离心泵的扬程可达2800m甚至更高

14 电动潜油离心泵 电动潜油离心泵是一种在井下工作的多级离心泵，用油管下入井内，地面电源通过潜油泵专用电缆输入井下潜油电机，使电机带动多级离心泵旋转产生离心力，将井中的原油举升到地面。

15 电动潜油离心泵

16 五、离心泵的其他特点 1. 流量调节 2.并联与串联操作 并联 串联 （2）改变泵的转速
（1）改变阀门的开度 （2）改变泵的转速 2.并联与串联操作 并联 当一台泵的流量不够时，可以用两台泵并联操作，以增大流量。两台相同的泵并联操作时，在同样的压头下，并联泵的流量为单台泵的两倍但需注意，对于同一管路，其关联操作时泵的流量不会增大一倍，因并联后流量增大，管路阻力也增大。 串联 串联一般是指前面一台泵的出口向后面一台泵的入口输送液体，主要目的是提高扬程，增加输送距离。

17 汽蚀 1. 汽蚀的定义 由离心泵的工作原理可知，在离心泵叶轮中心（叶片入口）附近形成低压区。离心泵的安装位置越高，叶片入口处压强愈低，当泵的安装高度高至一定位置，叶片入口附近的压强可能降至被输送液体的饱和蒸汽压，引起液体的部分汽化并产生汽泡。 含汽泡的液体进入叶轮后，因流道扩大压强升高，汽泡立即凝聚，汽泡的消失产生局部真空，周围液体以高速涌向汽泡中心，造成冲击和振动。尤其是当汽泡的凝聚发生在叶片表面附近时，众多液体质点尤如细小的高频水锤撞击着叶片；另外汽泡中还可能带有氧气等对金属材料发生化学腐蚀作用。泵在这种状态下长期运转，将导致叶片的过早损坏，这种现象称为泵的汽蚀 。 2. 汽蚀的主要原因 造成叶轮进口处的压力过分降低的原因可能有：吸入高度过高；所输送的液体温度过高；气压太低；泵内流道设计不完善而引起液流速度过大等 3. 汽蚀对离心泵工作的影响 1）引起噪音和振动 2）引起泵工作效率下降 3）引起泵叶轮的破坏

18 六、离心泵的操作、保养、检修 离心泵的操作主要包括启动、运行、倒泵与停泵等 1．离心泵的启动 (1) 启动前的检查与准备
① 检查联轴器、地脚螺栓等各紧固件是否松动； ② 用手或专用工具转动转子数圈，看转动是否均匀，有无异常声音，检查转是 否灵活； ③ 检查润滑、冷却系统是否完好；油箱加入润滑油，油杯油位应为1／2以上。 ④ 检查供电系统是否完好； ⑤ 打开泵的进口阀，关闭泵的出口阀； ⑥ 灌泵，打开放气阀，排净泵内气体 。 ⑦检查泵的压力表是否安装、是否合乎要求。 (2) 启动 在启动前的各项准备工作完善后，可按以下顺序实施离心泵的启动： ①合上电源开关，按启动按钮； ②观察电流表和泵的出口压力表，泵压稳定后，缓慢打开泵的出口阀； ③调节至需要的排量。 需要注意的是，由于泵在关闭出口阀时，无液体排出，叶轮旋转产生的能量全部转化为热而使泵发热，若时间较长，有可能将泵的部分部件烧坏，因此，泵启动后，出口阀的关闭时间不得超过2-3min。若启泵后打不起压力，需停泵后重新灌泵再启动。

19 2．离心泵的日常检查 离心泵运行中的检查主要包括以下内容：
(1)观察泵出口压力表、管线压力表、电流表、电压表等仪表，看其参数是 否平稳，并根据变化进行及时的调节，确保各运行参数在正常范围内。 (2)检查泵、电机轴承温度情况，其中滚动轴承不得超过80℃，滑动轴承不 得超过70℃，电机轴承不得超过80℃ (3)检查润滑油油面高度和油环工作情况（油杯液位在2/3以上） (4)检查泵盘根密封情况(每分钟滴液30～60滴为宜)。 (5)检查泵与电机的振动情况，转速为2 900 r／min时，振动应小于0．06 mm，转速为1 450r／min时，振动应不大于0．08 mm (6)检查泵和管路有无渗漏和进气的地方，特别要保证吸入管和吸入端盘根 不漏 (7)听各部声音是否正常，发现异常声音应立即停泵检查。 (8)检查泵吸液罐的液位情况，防止泵抽空。 3．离心泵的倒泵与停泵 倒泵是在不停输的情况下，从一台运行泵切换到另一台备用的泵的操作。其方法是： 按泵的启动程序启动备用泵，在缓缓开启备用泵出口阀的同时关待停泵的出口阀(一般需两人同时操作)。在此过程中，注意泵出口压力的波动不能过大。待备用泵运转正常后，关死停运泵的出口阀，停止其运转。 停泵时先关泵的出口阀，再按停止按钮，停止泵的运转，最后关闭泵的进口阀，停泵10min后关循环水。

20 七、离心泵常见故障及处理方法 故障原因 解决办法 一、不出水 1.充水不足或泵体内空气未排尽 1.继续充水和排气。
故障原因 解决办法 一、不出水 1.充水不足或泵体内空气未排尽 继续充水和排气。 2.扬程超过水泵最大扬程。 改变安装位置，降低总扬程。 3.进水管漏气。 检查进水管，堵住漏气部位。 4.水泵旋转方向不对。 调换电机接线。 5.进水口被堵塞，底阀堵塞或锈住。 停车清除杂物或去锈。 6.吸程超过允许值。 降低水泵的安装位置，减少吸程。 7.叶轮严重损坏。 更换叶轮。 8.机械密封出严重漏气。 检查密封的安装情况或更换新密封。 二、出水量不足 1.进水管淹没水深不够，泵内吸入空气 1.增加进水管长度，阻止空气进入水泵。 2.进水管路接头处漏水，漏气。 重新安装，填堵漏气漏水部位。 3.输水高度过高 降低输水高度或换泵。 4.口环及叶轮磨损太多 更换叶轮。 5.闸阀开得太小或底阀有障碍物堵塞。 5.适当打开阀门，清除障碍物。 6.机械密封漏气。 检查或更换机械密封。

21 三、有杂音和振动 1.基础螺栓松动。 拧紧螺栓。 2.叶轮损坏、或有杂物局部堵塞。 更换叶轮或清除堵塞物。 3.泵轴弯曲，叶轮口环摩，轴承损坏。 3.校直轴，更换轴承。 4.进水管路漏气。 堵塞漏气部位。 5.进水管口淹没深度不够，产生气蚀。 5.加大淹没深度。 6.流量过大，泵内发生气蚀。 调小出口闸阀，降低流量。 7.轴承损坏。 更换新轴承。 四、机械密封泄漏 1.静环安装不正确，静环密封圈破损 重新安装静环，更换静环密封圈。 2.轴与动环密封圈的间隙过大。动环密封圈损坏。 2.更换轴或动环密封圈。 3.动静环密封面严重损坏。 更换动静环。

22 五、突然停水 1.进水管路突然被杂物堵塞。 停机清除杂物。 2.叶轮被进入的杂物打坏。 停机更换叶轮。 3.进水管口吸入空气。 加大淹没深度。 六、电机不能启动 1.热保护器动作。 电机温升过高，需等其冷却（约20－30分钟）。 2.电源连接有毛病。 重新接线，将插头牢牢插入插座孔。 3.断线。 更换新线。 4.电机故障。 修理或更换电机。 5.叶轮卡死。 拆开清洁叶轮与流道。 6.电源电压过低。 请与供电部门联系。 七、（自动泵）电机热保护器频繁动作 1.电源电压过高或过低。 请与供电部门联系。 2.电机超功率运行。 调整泵的工作点，使其在规定的范围内运行。 3.电容器短路或开路 修理或更换电容器。 4.电机轴承故障。 更换新轴承。 5.叶轮与流道有刮擦。 打开泵体，修理或清洁叶轮。 6.环境温度过高或阳光直射。 避免阳光直射，保证空气流通。

23 明珠生产工艺涉及的离心泵 分类 代号 1、生产水系统 废水泵 P-841A/B/C 气浮循环泵 P-743D/C/E
分类 代号 1、生产水系统 废水泵 P-841A/B/C 气浮循环泵 P-743D/C/E 核桃壳滤器供给泵 P-843A/B 旋流器供给泵 P-850A/B 2、热水循环系统 热水循环泵 P-849A/B 3、除砂系统 泥浆泵 P-846A/B 4、注水系统 注水增压泵 P-731A/B/C 水封水冷却泵 P-832 5、天然气系统 火炬分液罐排液泵 P-822A/B

24 1、生产水系统 1）设备名称：废水泵 代号 P-841A/B/C 位置 泵舱底甲板 压头 kpa 设计温度 110。C 操作温度 75 。C 电机功率 75 kw 设计流量 90 m3/h

25 2）设备名称 气浮循环泵 代号 P-743C/D/E 位置 工艺甲板气浮撬块 压头 676 kpa 设计温度 110 。C 操作温度 75 。C 设计流量 91 m3/h 电机功率 30 kw

26 3）设备名称 核桃壳滤器供给泵 代号 P-843A/B
位置 工艺甲板 压头 380 kpa 设计温度 110 。C 操作温度 90 。C 电机功率 30 kw 设计流量 90 m3/h

27 4) 设备名称 旋流器供给泵 代号 P-850A/B 位置 右舷主甲板 设计温度 100 。C 操作温度 62 。C 电机功率 90 kw 设计流量 133 m3/h

28 2、热水循环系统 设备名称 热水循环泵 代号 P-849A/B 位置 工艺甲板 V-702撬块 设计温度 160 。C 操作温度 110 。C 电机功率 45 kw 设计流量 133 m3/h

29 3、除砂系统 设备名称 泥浆泵 代号 P-846A/B 位置 左舷主甲板 扬程 M 设计温度 75 。C 电机功率 75 kw 设计流量 132 m3/h

30 4、注水系统 1）设备名称 注水增压泵 代号 P-731A/B/C 位置 船尾主甲板注水增压泵撬块 操作压力 kpa 设计压力 kpa 设计温度 50 。C 操作温度 0-35 。C 电机功率 168 kw 设计流量 m3/h

31 2）设备名称 水封水冷却泵 代号 P-832 位置 工艺甲板 扬程 30M 设计流量 50 m3/h

32 5、天然气系统 设备名称 火炬分液罐排液泵 代号 P-822A/B 位置 船尾主甲板火炬分液罐撬块 扬程 20 M 设计压力1000 kpa 设计温度 160 。C 电机功率 0.5 kw 设计流量 5 m3/h

33 谢谢！