离心泵基本知识汇总课件.ppt

目录一、泵的分类二、离心泵的工作原理三、离心泵的结构和组成四、离心泵的日常检查内容五、离心泵常见故障及处理六、离心泵的检修要点一般情况下，液体只能从高处自动流向低处，从高压设备内自动流向低压设备内。如果把低处的液体送往高处，把低压设备内的液体送往高压设备内，就必须给这些液体提供一定的能量才能达到此目的。我们通常把能给液体提供能量的设备叫泵。根据泵的工作原理和结构分类：根据泵的工作原理和结构分类：叶片式泵叶片式泵叶片式泵叶片式泵（离心泵离心泵（单吸泵、双吸泵；单级泵、多级泵；蜗（单吸泵、双吸泵；单级泵、多级泵；蜗壳式泵、分段式泵；立式泵、卧式泵；屏蔽泵、磁力驱动泵；壳式泵、分段式泵；立式泵、卧式泵；屏蔽泵、磁力驱动泵；高速泵）、旋涡泵（单级泵、多级泵；离心旋涡泵）、轴流高速泵）、旋涡泵（单级泵、多级泵；离心旋涡泵）、轴流泵、混流泵）；泵、混流泵）；容积式泵容积式泵容积式泵容积式泵（往复泵（电动泵（柱塞泵、隔膜泵；计量泵）、（往复泵（电动泵（柱塞泵、隔膜泵；计量泵）、蒸汽泵）、转子泵（齿轮泵、螺杆泵、罗茨泵、滑片泵）；蒸汽泵）、转子泵（齿轮泵、螺杆泵、罗茨泵、滑片泵）；其他类型泵（喷射泵、空气升液泵、电磁泵、软管泵）。其他类型泵（喷射泵、空气升液泵、电磁泵、软管泵）。根据化工生产工艺流程分类：进料泵、回流泵、塔底泵、循环泵、产品泵、注入泵、补给泵、冲洗泵、排污泵、燃料油泵、润滑油和封油泵。一、泵的分类离心泵的型号离心泵的型号型 号泵 的 名 称型 号泵 的 名 称ISB或BAD或DGDLYYGFPISO3国际标准型单级单吸离心水泵单级单吸悬臂式离心清水泵多级分段式离心泵多级立式管形离心泵离心式油泵离心式管道油泵耐腐蚀泵屏蔽式离心泵S或shDSKDKDSZFYWWX单级双吸式离心水泵多级分段式首级为双吸叶轮多级中开式离心泵多级中开式首级为双吸叶轮自吸式离心泵耐腐蚀液下式离心泵一般旋涡泵旋涡离心泵1、离心泵的分类按照API610-2003第九版，工业用离心泵分为三类18种。离心泵型式粗分为悬臂式、两端支撑式、立式悬吊式三类。（OH1/OH2）悬臂式离心泵根据介质温度情况轴承支架分无冷、风冷及水冷结构介质需保温时可用壳体保温夹套结构根据介质含固量可选择开式叶轮结构根据介质温度可采用密封箱体保温结构重工位轴系设计可配各种机械密封悬臂式离心泵OH2（OH3）立式管道泵（OH3/OH4/OH5）立式管道泵（BB1）双吸中开泵剖面图双吸叶轮，平衡轴向力，低汽蚀值轴向剖分壳体，无须拆卸进出口管路即可维修稀油润滑，充分冷却轴承轴向剖分轴承箱，转子拆装方便轴可密封，可配各种密封重工位轴承可做接近中心线支承两级大型高温流程泵（BB2型）结构示意图特征：两端支承、径向剖分、两级、双吸（BB3）轴向剖分多级泵）轴向剖分多级泵剖面图流量：2000m3/h 扬程：2000m 温度：200C 压力：25MPa水平中开，多级高压，背对背设计（BB4）节段多级泵剖视图径向剖分，节段式壳体，导叶结构，O形圈密封；壳体底脚支撑或中心支撑轴承重载荷设计，可配风扇冷却或水冷却多级单吸叶轮串联布置平衡鼓结构平衡轴向力稀油润滑的滚动轴承，也可选滑动轴承（BB5）卧式筒型泵剖视图径向剖分，节段式壳体，导叶结构，O形圈密封；壳体中心支撑筒体结构，高压设计，减小温度急剧变化的影响轴承重载荷设计，可配风扇冷却或水冷却平衡鼓结构平衡轴向力稀油润滑的滚动轴承，也可选滑动轴承多级单吸叶轮串联布置，叶轮可以独立固定（BB5）卧式筒型泵剖视图高压的背对背设计，抽芯式设计，锻造筒体，强制润滑系统（VS2）液下泵剖面图双吸式叶轮，结合双流道蜗壳设计，对称结构，运转平稳滚动轴承可脂润滑或油润滑可配填料密封或机械密封螺纹接轴，安全可靠，可反转设计滑动轴承，介质本身自冲洗护管结构，滑动轴承外冲洗混流式叶轮，加空间导叶式壳体，适合大流量低扬程工况（VS4）液下泵剖面图单级单吸叶轮，并有多种叶轮形式可供选择液下紧凑型结构用于高温和空间有限的场合转子部件多点支撑，导轴承可外冲洗或自冲洗机械密封+油润滑滚动轴承+加长联轴节V型环密封或填料密封+脂润滑滚动轴承+联轴器连接螺柱+接轴键+接轴套型式的接轴方式，用于常温（VS5）液下泵剖面图l 悬臂式结构l 液下无轴承l 刚性轴设计l 口环径向密封l 长度2ml 适用于磨蚀性强的工况（VS6）立式筒型泵剖面图多级叶轮串联布置，径向导叶加节段式壳体设计，O型圈密封标准筒袋外壳仅承受入口压力平衡鼓装置平衡轴向力，使轴封仅承受入口压力自动循环油润滑轴承部件，可整体拆卸分半式定位环加分半式接轴套型式的接轴方式滑动轴承介质本身自冲洗流量：1800m3/h扬程：800m温度：-180 +180压力：10.0MPa（VS6）立式筒型泵轴承密封剖面图（VS6）立式筒型泵管线图排气至吸入罐；排液PLAN13+53;二、离心泵的工作原理 离心泵主要由叶轮、轴、泵壳、轴封及密封环等组成。一般离心泵启动前泵壳内要灌满液体，当原动机带动泵轴和叶轮旋转时，液体一方面随叶轮作圆周运动，一方面在离心力的作用下自叶轮中心向外周抛出，液体从叶轮获得了压力能和速度能。当液体流经涡壳到排液口时，部分速度能将转变为静压力能。在液体自叶轮抛出时，叶轮中心部分造成低压区，与吸入液面的压力形成压力差，于是液体不断地被吸入，并以一定的压力排出。离心泵工作流程：离心泵工作流程：产生产生产生产生离心力离心力离心力离心力液体甩出，叶轮中心形成液体甩出，叶轮中心形成液体甩出，叶轮中心形成液体甩出，叶轮中心形成低压低压低压低压驱动机带动驱动机带动叶轮高速旋转叶轮高速旋转叶轮带动叶轮带动液体高速旋转液体高速旋转液体液体获得能量获得能量（压力能、速（压力能、速度能增加）度能增加）吸入罐与泵之间产生吸入罐与泵之间产生吸入罐与泵之间产生吸入罐与泵之间产生压差压差压差压差吸入液体，实现吸入液体，实现吸入液体，实现吸入液体，实现连续工作连续工作连续工作连续工作输送液体输送液体输送液体输送液体离心泵工作动画演示离心泵工作动画演示泵的性能参数流量流量QQ；泵在单位时间内由泵出口排除液体的体积量，单位泵在单位时间内由泵出口排除液体的体积量，单位mm3 3/h/h或或mm3 3/s/s扬程扬程H H；单位重量的液体通过泵后获得的能量，即排出液体；单位重量的液体通过泵后获得的能量，即排出液体的液柱高度，单位的液柱高度，单位mm转速转速n n；泵轴单位时间内的转数，单位；泵轴单位时间内的转数，单位rpmrpm功率和效率功率和效率；有效功率；有效功率PuPu是指单位时间内泵输送出的液体获是指单位时间内泵输送出的液体获得的有效能量，也称输出功率。轴功率得的有效能量，也称输出功率。轴功率PaPa是指单位时间内由是指单位时间内由原动机传到泵轴上的功，也称输入功率，单位原动机传到泵轴上的功，也称输入功率，单位KWKW。效率是。效率是泵的有效功率与轴功率之比。泵的有效功率与轴功率之比。汽蚀余量汽蚀余量指泵入口处液体所具有的总水头与液体汽化时的压力头之差，单位用米（水柱）标注，用（NPSH）表示，具体分为如下几类：NPSHa装置汽蚀余量又叫有效汽蚀余量，越大越不易汽蚀；NPSHr泵汽蚀余量，又叫必需的汽蚀余量或泵进口动压降，汽蚀余量是指在泵吸入口处单位重量液体所具有的超过汽化压力（气蚀时的真空压力）的富余能量。单位用米标注，用（NPSH）r越小抗汽蚀性能越好；泵的抽空泵启动前没灌泵、进空气、液体不满或介质大量汽化，这种情况下，泵出口压力近于零或接近泵入口压力，泵内压力降低。这叫抽空。抽空会让泵内接触零件和机械摩擦副发生干摩擦或半干摩擦，加剧磨损或零件移位而损坏泵及密封。泵的汽蚀 离心泵运转时，流体的压力随着从泵入口到叶轮入口而下降，在叶离心泵运转时，流体的压力随着从泵入口到叶轮入口而下降，在叶片附近，液体压力最低。此后，由于叶轮对液体做功，压力很快上升。片附近，液体压力最低。此后，由于叶轮对液体做功，压力很快上升。当叶轮叶片入口附近压力小于等于液体输送温度下的饱和蒸汽压力时，当叶轮叶片入口附近压力小于等于液体输送温度下的饱和蒸汽压力时，液体就汽化液体就汽化。同时，还可能有溶解在液体内的气体溢出，它们形成许多。同时，还可能有溶解在液体内的气体溢出，它们形成许多汽泡。当汽泡随液体流到叶道内压力较高处时，外面的液体压力高于汽汽泡。当汽泡随液体流到叶道内压力较高处时，外面的液体压力高于汽泡内的汽化压力，则汽泡会凝结溃灭形成空穴。瞬间内周围的液体以极泡内的汽化压力，则汽泡会凝结溃灭形成空穴。瞬间内周围的液体以极高的速度向空穴冲来，造成液体互相撞击，使局部的压力骤然剧增。高的速度向空穴冲来，造成液体互相撞击，使局部的压力骤然剧增。这不仅阻碍流体的正常流动，更为严重的是，如果这些汽泡在叶轮这不仅阻碍流体的正常流动，更为严重的是，如果这些汽泡在叶轮壁面附近溃灭，则液体就像无数小弹头一样，连续地打击金属表面，其壁面附近溃灭，则液体就像无数小弹头一样，连续地打击金属表面，其撞击频率很高（有的可达撞击频率很高（有的可达20003000Hz20003000Hz），金属表面会因冲击疲劳而剥），金属表面会因冲击疲劳而剥裂。若汽泡内夹杂某些活性气体（如氧气等），他们借助汽泡凝结时放裂。若汽泡内夹杂某些活性气体（如氧气等），他们借助汽泡凝结时放出的能量（局部温度可达出的能量（局部温度可达200300200300），还会形成热电偶并产生电解，），还会形成热电偶并产生电解，对金属起电化学腐蚀作用，更加速了金属剥蚀的破坏速度。上述这种液对金属起电化学腐蚀作用，更加速了金属剥蚀的破坏速度。上述这种液体汽化、凝结、冲击，形成高压、高温、高频率的冲击载荷，造成金属体汽化、凝结、冲击，形成高压、高温、高频率的冲击载荷，造成金属材料的机械剥裂与电化学腐蚀破坏的综合现象称为汽蚀。材料的机械剥裂与电化学腐蚀破坏的综合现象称为汽蚀。离心泵产生汽蚀的原因离心泵产生汽蚀的原因1、被输送的介质温度过高,压力过低；2、水池液位过低，有气体被吸入；3、泵的安装高度过高；4、流速和吸入管路上的阻力太大；5、吸入管道、压兰(指不带液封的)密封不好，有空气进入。6、流量过大，也就是说出口阀门开的太大汽蚀的后果汽蚀的后果汽蚀使过流部件被剥蚀破坏汽蚀使过流部件被剥蚀破坏通常离心泵受汽蚀破坏的部位，先在叶片入口附近，继而延至叶轮出口。起初是金属表面出现麻点，继而表面呈现槽沟状、蜂窝状、鱼鳞状的裂痕，严重时造成叶片或叶轮前后盖板穿孔，甚至叶轮破裂，造成严重事故。因而汽蚀严重影响到泵的安全运行和使用寿命。汽蚀使泵的性能下降汽蚀使泵的性能下降汽蚀使叶轮和流体之间的能量转换遭到严重的干扰，使泵的性能下降，严重时会使液流中断无法工作。汽蚀使泵产生噪音和振动汽蚀使泵产生噪音和振动气泡溃灭时，液体互相撞击并撞击壁面，会产生各种频率的噪音。严重时可以听到泵内有“噼啪”的爆炸声，同时引起机组的振动。而机组的振动又进一步足使更多的汽泡产生和溃灭，如此互相激励，导致强烈的汽蚀共振，致使机组不得不停机，否则会遭到破坏。离心泵最易发生气蚀的部位有：a.叶轮曲率最大的前盖板处，靠近叶片进口边缘的低压侧；b.压出室中蜗壳隔舌和导叶的靠近进口边缘低压侧；c.无前盖板的高比转数叶轮的叶梢外圆与壳体之间的密封间隙以及叶梢的低压侧；d.多级泵中第一级叶轮防抽空和汽蚀办法：1、稳定工艺操作条件泵的吸入管径应适当加大并尽量减少阻力损失；灌注高度要足够；吸入管路应防止气体的留存；一旦出现气体要能返回塔器，为此在进泵前需加一气体返塔的管线。从工艺操作上,温度宜取下限，压力宜取上限，塔底液面不可过低，泵的流量要适中，尽量减小压力和温度出样较大变化。对入口压力是负压的备用泵入口阀门应关闭。影响压力、温度的因素很多，单纯通过工艺操作避免抽空和汽蚀是不可能的。2、注入式冲洗是解决汽蚀和抽空的有效措施3、从机械密封结构入手 从密封结构无法避免汽蚀的产生，但可以减少汽蚀对密封的危害。减少摩擦热，密封面直径尽量小，宽度尽量窄；选材要有好的自润滑性能和低的摩擦系数。静环采用夹固式或增加限位压板。采用平衡型机封（降PV值降摩擦热，动环限位等）或用其他限位方式。气蚀的解决方案气蚀的解决方案清理进口管路的异物使进口畅通，或者增加管径的大小；降低输送介质的温度；降低安装高度；重新选泵，或者对泵的某些部件进行改进，比如选用耐汽蚀材料等等6使泵体内灌满液体或者在进口增加一缓冲罐就可以解决泵的汽蚀泵的汽蚀泵的汽蚀泵的叶片断裂泵的汽蚀泵的特性曲线反映泵在恒定转速下的各种性能参数。扬程-流量线；轴功率-流量线；效率-流量线；实质上，泵的性能曲线是液体在泵内运动规律的外部实质上，泵的性能曲线是液体在泵内运动规律的外部表现形式，通过实测求得。通过泵的任意流量点，都表现形式，通过实测求得。通过泵的任意流量点，都可以在曲线上找出其对应的扬程，功率，效率，汽蚀可以在曲线上找出其对应的扬程，功率，效率，汽蚀余量，这一组参数称为工作状态，简称工作况或工作余量，这一组参数称为工作状态，简称工作况或工作点，离心泵最高效率点得工况称为最佳工况点，最佳点，离心泵最高效率点得工况称为最佳工况点，最佳工况点一般为设计工况点。一般泵的额度参数即设计工况点一般为设计工况点。一般泵的额度参数即设计工况点和最佳工况点相重合或很近。在实践选效率区工况点和最佳工况点相重合或很近。在实践选效率区间运行，既节能，又保证泵的正常工作，因此了解泵间运行，既节能，又保证泵的正常工作，因此了解泵的性能曲线相当重要。的性能曲线相当重要。三、离心泵的结构和组成离心泵主要由吸入排出部分，叶轮和转轴，轴密封，扩压器和蜗壳四部分组成。主要部件有吸入室、排出室、泵壳、扩压器、蜗壳、叶轮、转轴、轴密封、密封环等。泵壳：有轴向剖分式和径向剖分式两种。泵壳承受全部的工作压力和液体的热 负荷。叶轮：唯一的作功部件。主要型式有闭式、开式、半开式三种。闭式叶轮效率较高，开式叶轮效率较低。密封环：作用是防止泵的内泄漏和外泄漏，磨损后可以更换。轴和轴承：泵轴一端固定叶轮，一端装联轴 器。轴承有滚动轴承和滑动轴承。轴封：一般有机械密封和填料密封。离心泵的主要零部件(一一)离离心心泵泵转转子子转子是指离心泵的转动部分，它包括叶轮、泵轴、轴套、轴承等零件；如图19所示图19叶轮是离心泵的做功零件，依靠它高速旋转对液体做功而实现液体的输送，是离心泵重要零件一。叶轮一般由轮毂、叶片和盖板三部分组成。叶轮的盖板有前盖板和后盖板之分，叶轮口侧的盖板称为前盖板，另一侧的盖板称为后盖板。按结构形式，叶轮可分为以下三种。(1)闭式叶轮叶轮的两侧均有盖板，盖板间有46个叶片，如图110(a)所示。闭式叶轮效率较高，应用最广，适用于输送不含固体颗粒及纤维的清洁液体。闭式叶轮有单吸和双吸两种类型。双吸叶轮如图111所示，适用于大流量泵，其抗汽蚀性能较好。（2）半开式叶轮这种叶轮只有后盖板，如图110(b)所示。它适用于输送易于沉淀或含固体悬浮物的液体，其效率介于开式和闭式叶轮之间。(3)开式叶轮如图110(c)。这种叶轮结构简单，制造容易，但效率低，适用输送含较多固体悬浮物或带纤维体。叶轮的材料，主要是根据所输送液体的化学性质、杂质及在离心力作用下的强度来确定。清水离心泵叶轮用铸铁或铸钢制造，输送具有较强腐蚀性的液体时，可用青铜、不锈钢、陶瓷、耐酸硅铁及塑料等制造。叶轮的制造方法有翻砂铸造、精密铸造、焊接、模压等，其尺寸、形状和制造精度对泵的性能影响很大。1叶轮叶轮 结构图2泵轴离心泵的泵轴的主要作用是传递动力，支承叶轮保持在工作位置正常运转。它一端通过联轴器与电动机轴相连，另一端支承着叶轮作旋转运动，轴上装有轴承、轴向密封等零部件。泵轴属阶梯轴类零件，一般情况下为一整体。但在防腐泵中，由于不锈钢的价格较高，有时采用组合件。接触介质的部分用不锈钢，安装轴承及联轴器的部分用优质碳素结构钢，不锈钢与碳钢之间可以采用承插连接或过盈配合连接。由于泵轴用于传递动力，且高速旋转，在输送清水等无腐蚀性介质的泵中，一般用45#钢制造，并且进行调质处理。在输送盐溶液等弱腐蚀性介质的泵中，泵轴材料用40Cr，且调质处理。在防腐蚀泵中，即输送酸、碱等强腐蚀性介质的泵中，泵轴材质一般为1Crl8Ni9或1Crl8Ni9Ti等不锈钢。3轴套轴套的作用是保护泵轴，使填料与泵轴的摩擦转变为填料与轴套的摩擦所以轴套是离心泵的易磨损件。轴套表面一般也可以进行渗碳、渗氮、镀铬、喷涂等处理方法，表面粗糙造度要求一般要达到Ra3.2mRa0.8m。可以降低摩擦系数，提高使用寿命。4轴承轴承起支承转子重量和承受力的作用。离心泵上多使用滚动轴承，其外圈与轴承座孔采用基轴制，内圈与转轴采用基孔制，配合类别国家标准有推荐值，可按具体情况选用。轴承一般用润滑脂和润滑油润滑。2、蜗壳和导轮蜗壳与导轮的作用，一是汇集叶轮出口处的液体，引入到下一级叶轮入口或泵的出口；二是将叶轮出口的高速液体的部分动能转变为静压能。一般单级和中开式多级泵常设置蜗壳，分段式多级泵则采用导轮。蜗壳蜗壳是指叶轮出口到下一级叶轮入口或到泵的出口管之间截面积逐渐增大的螺旋形流道，如图115所示。其流道逐渐扩大，出口为扩散管状。液体从叶轮流出后，其流速可以平缓地降低，使很大一部分动能转变为静压能。蜗壳的优点是制造方便，高效区宽，车削叶轮后泵的效率变化较小。缺点是蜗壳形状不对称，在使用单蜗壳时作用在转子径向的压力不均匀，易使轴弯曲，所以在多级泵中只是首段和尾段采用蜗壳而在中段采用导轮装置。蜗壳的材质一般为铸铁。防腐泵的蜗壳为不锈钢或其他防腐材料，例如塑料玻璃钢等。多级泵由于压力较大，对材质强度要求较高，其蜗壳一般用铸钢制造。导轮导轮是一个固定不动的圆盘，正面有包在叶轮外缘的正向导叶，这些导叶构成了一条条扩散形流道，背面有将液体引向下一级叶轮人口的反向导叶，其结构如图116所示。液体从叶轮甩出后，平缓地进入导轮，沿着正向导叶继续向外流动，速度逐渐降低，动能大部分转变为静压能。液体经导轮背面的反向导叶被引入下一级叶轮导轮上的导叶数一般为48片，导叶的入口角一般为8一16，叶轮与导叶间的径向单侧间隙约为lmm。若间隙过大，效率会降低；间隙过小，则会引起振动和噪声。与蜗壳相比，采用导轮的分段式多级离心泵的泵壳容易制造，转能的效率也较高。但安装检修较蜗壳困难。另外，当工况偏离设计工况时，液体流出叶轮时的运动轨迹与导叶形状不一致，使其产生较大的冲击损失。由于导轮的几何形状较为复杂，所以一般用铸铁铸造而成。3、密封环从叶轮流出的高压液体通过旋转的叶轮与固定的泵壳之间的间隙又回到叶轮的吸入口，称为内泄漏，如图117所示。为了减少内泄漏，保护泵壳，在与叶轮入口处相对应的壳体上装有可拆换的密封环。密封环的结构形式有三种，如图118所示。图118(a)为平环式，结构简单，制造方便。但密封效果差；图l18(b)为直角式的密封环，液体泄漏时通过一个90的通道，密封效果比平环式好，应用广泛；图118(c)为迷宫式密封环，密封效果好，但结构复杂，制造困难，一般离心泵中很少采用。密封环内孔与叶轮外圆处的径向间隙一般在0102mm之间。密封环磨损后，使径向间隙增大，泵的排液量减少，效率降低，当密封间隙超过规定值时应及时更换。密封环应采用耐磨材料制造，常用的材料有铸铁、青铜等。密封环的形式4、轴向密封装置从叶轮流出的高压液体，经过叶轮背面，沿着泵轴和泵壳的间隙流向泵外，称为外泄漏。在旋转的泵轴和静止的泵壳之间的密封装置称为轴封装置。它可以防止和减少外泄漏，提高泵的效率，同时还可以防止空气吸入泵内，保证泵的正常运行。特别在输送易燃、易爆和有毒液体时，轴封装置的密封可靠性是保证离心泵安全运行的重要条件。常用的轴封装置有填料密封和机械密封两种。填料密封填料密封指依靠填料和轴(轴套)的外圆表面接触来实现密封的装置。它由填料箱(又称填料函)、填料、液封环、填料压盖和双头螺栓等组成，如图119所示。液封环安装时必须对准填料函上的入液口，通过液封管与泵的出液管相通，引入压力液体形成液封，并冷却润滑填料。填料密封是通过填料压盖压紧填料，使填料发生变形，并和轴(或轴套)的外圆表面接触，防止液体外流和空气吸入泵内。填料密封的密封性可用调节填料压盖的松紧程度加以控制。填料压盖过紧，密封性好，但使轴和填料间的摩擦增大，加快了轴的磨损，增加了功率消耗，严重时造成发热、冒烟，甚至将填料烧毁。填料压盖过松，密封性差，泄漏量增加，这是不允许的。合理的松紧度应该使液体从填料函中滴状漏出，每分钟控制在1520滴左右。对有毒、易燃、腐蚀及贵中叶体，由于要求泄漏量较小或不准泄漏，可以通过另一台泵将清水或其他无害液体打到液封环中进行密封，以保证有害液体不漏出泵外。也可采用机械密封装置。低压离心泵输送温度小于40时，常用石墨填料或黄油渗透的棉织填料；输送温度小于250、压力小于18MPa的液体时，用石墨浸透的石棉填料；输送温度小于400、允许工作压力为25MPa的石油产品时，用金属箔包石棉芯子填料。机械密封填料密封的密封性能差，不适用于高温、高压、高转速、强腐蚀等恶劣的工作条件。机械密封装置具有密封性能好，尺寸紧凑，使用寿命长，功率消耗小等优点，近年来在化工生产中得到了广泛的使用。(1)结构及工作原理依靠静环与动环的端面相互贴合，并作相对转动而构成的密封装置，称为机械密封，又称端面密封。其结构如图120所示。紧定螺钉1，将弹簧座2固定在轴上，弹簧座2、弹簧3、推环4、动环6和动环密封圈5均随轴转动，6静环7、静环密封圈8装在压盖上，并由防转销9固定，静止不动。动环、静环、动环密封圈和弹簧是机械密封的主要元件。而动环随轴转动并与静环紧密贴合是保证机械密封达到良好效果的关键。机械密封中一般有四个可能泄漏点A、B、C、D和E。密封点A在动环与静环的接触面上，它主要靠泵内液体压力及弹簧力将动环压贴在静环上，防止A点泄漏；但两环的接触面A上总会有少量液体泄漏，它可以形成液膜，一方面可以阻止泄漏，另一方面又可起润滑作用；为保证两环的端面贴合良好，两端面必须平直光洁。密封点B在静环与静环座之间，属于静密封点；用有弹性的O形(或V形)密封圈压于静环和静环座之间，靠弹簧力使弹性密封圈变形而密封。密封点C在动环与轴之间，此处也属静密封，考虑到动环可以沿轴向窜动，可采用具有弹性和自紧性的V形密封圈来密封。密封点D在静环座与壳体之间，也是静密封，可用密封圈或垫片作为密封元件。密封E点有轴套，在轴套与轴之间，也是静密封，可用密封圈或垫片作为密封元件。泵的联轴器：作用是传递功率，补偿泵与电机的相对位移，缓和冲击，改变轴系的自振频率；爪型弹性联轴器：体积小，重量轻，结构简单，最大许用扭矩850N.M，最大轴径50mm；弹性柱销联轴器：结构简单，传动扭矩大，最大许用扭矩8316N.M，最大轴径200mm；齿轮联轴器：需要润滑，需要定期维护；膜片联轴器：抗不对中性能好，不需要润滑，可靠性高，最大许用扭矩200000N.M，最大轴径360mm；泵常用的密封填料密封干气密封机械密封旋转式与静止式的区别n n弹簧不随轴一起旋转的密封为静止式密封弹簧不随轴一起旋转的密封为静止式密封;弹簧随弹簧随轴一起旋转的密封为旋转式密封。由于静止式密轴一起旋转的密封为旋转式密封。由于静止式密封的弹簧不受离心力影响，常用于高速机械密封封的弹簧不受离心力影响，常用于高速机械密封中。中。n n旋转式机械密封的弹性元件装置简单，径向旋转式机械密封的弹性元件装置简单，径向尺寸小，是常用的结构，但不宜用于高速条件，尺寸小，是常用的结构，但不宜用于高速条件，因高速情况下转动件的不平衡质量易引起振动和因高速情况下转动件的不平衡质量易引起振动和介质被强烈搅动。因此，线速度大于介质被强烈搅动。因此，线速度大于30m/s30m/s时，时，宜采用弹簧静止式机械密封。宜采用弹簧静止式机械密封。内装式和外装式密封的区别n n内装式和外装式密封有何区别？内装式和外装式密封有何区别？按静环的安装位按静环的安装位置可分为内装式和外装式机械密封。静环装于密置可分为内装式和外装式机械密封。静环装于密封压盖（或相当于密封压盖的零件）内侧（即面封压盖（或相当于密封压盖的零件）内侧（即面向主机工作腔侧）的机械密封称为内装式机械密向主机工作腔侧）的机械密封称为内装式机械密封；反之，在密封压盖的外侧安装静环时称为外封；反之，在密封压盖的外侧安装静环时称为外装式机械密封。装式机械密封。n n 内装式机械密封可用于温度和压力较高，以及介内装式机械密封可用于温度和压力较高，以及介质对动环及弹性元件的腐蚀性不高的工况。外装质对动环及弹性元件的腐蚀性不高的工况。外装式机械密封适用于低压（或负压）和介质具有腐式机械密封适用于低压（或负压）和介质具有腐蚀性的工况。蚀性的工况。机械密封安装调试好后，一般要进行静试，观察机械密封安装调试好后，一般要进行静试，观察泄漏量。如泄漏量较小，多为动环或静环密封圈存在泄漏量。如泄漏量较小，多为动环或静环密封圈存在问题；泄漏量较大时，则表明动、静环摩擦副间存在问题；泄漏量较大时，则表明动、静环摩擦副间存在问题。在初步观察泄漏量、判断泄漏部位的基础上，问题。在初步观察泄漏量、判断泄漏部位的基础上，再手动盘车观察，若泄漏量无明显变化则静、动环密再手动盘车观察，若泄漏量无明显变化则静、动环密封圈有问题；如盘车时泄漏量有明显变化则可断定是封圈有问题；如盘车时泄漏量有明显变化则可断定是动、静环摩擦副存在问题；如泄漏介质沿轴向喷射，动、静环摩擦副存在问题；如泄漏介质沿轴向喷射，则动环密封圈存在问题居多，泄漏介质向四周喷射或则动环密封圈存在问题居多，泄漏介质向四周喷射或从水冷却孔中漏出，则多为静环密封圈失效。此外，从水冷却孔中漏出，则多为静环密封圈失效。此外，泄漏通道也可同时存在，但一般有主次区别，只要观泄漏通道也可同时存在，但一般有主次区别，只要观察细致，熟悉结构，一般能正确判断。察细致，熟悉结构，一般能正确判断。对于采用平衡盘的多级离心泵，在安装密封时,必须将转子推向入口端，使平衡盘工作面接触，才能校核密封压缩量是否合适.轴向力平衡装置1轴向力及危害性轴向力及危害性离心泵工作时，由于叶轮两侧液体压力分布不均匀，如图1227所示，而产生一个与轴线平行的轴向力，其方向指向叶轮入口。此外，当液体从轴向流入叶轮，然后又立即转为径向进入叶片间的流道时，由于轴向动量的突然变化，产生作用于叶轮的轴向冲力。但是，这个力比较小，并被压力差引起的轴向力抵消，一般可不考虑。图l27离心泵轴向力示意图由于轴向力的存在，使泵的整个转子发生向叶轮吸人口的窜动，引起泵的振动，轴承发热，并使叶轮入口外缘与密封环产生摩擦，严重时使泵不能正常工作，甚至损坏机件。尤其是多级泵，轴向力的影响更为严重。因此必须平衡轴向力以限制转子的轴向窜动。平衡装置(1)单级泵的平衡装置单级泵的平衡装置叶轮上开平衡孔如图128(a)所示，可使叶轮两侧的压力基本上得到平衡。但由于液体通过平衡孔有一定阻力，所以仍有少部分轴向力不能完全平衡，并且会使泵的效率有所降低，这种方法主要优点是结构简单，多用于小型离心泵。泵体上装平衡管如图128(b)所示，将叶轮背面的液体通过平衡管与泵入口处液体相连通来平衡轴向力。这种方法比开平衡孔优越，它不干扰泵入口液体流动，效率相对较高。(a)开平衡孔(b)接平衡管(c)叶轮背面带平衡叶片采用双吸叶轮双吸叶轮的外形和液体流动方向均为左右对称，所以理论上不会产生轴向力，但由于制造质量及叶轮两侧液体流动的差异，仍可能有较小的轴向力产生，由轴承承受。采用平衡叶片如图l28(c)所示，在叶轮轮盘的背面装有若干径向叶片。当叶轮旋转时，它可以推动液体旋转，使叶轮背面靠叶轮中心部分的液体压力下降，下降的程度与叶片的尺寸及叶片与泵壳的间隙大小有关。此法的优点是除了可以减小轴向力以外，还可以减少轴封的负荷；对输送含固体颗粒的液体，则可以防止悬浮的固体颗粒进入轴封。但对易与空气混合而燃烧爆炸的液体，不宜采用此法。(2)多级泵的平衡装置 分段式多级离心泵的轴向力是各级叶轮轴向力的叠加，其数值很大，不可能完全由轴承来承受，必须采取有效的平衡措施。叶轮对称布置将离心泵的每两个叶轮以相反方向对称地安装在同一泵轴上，使每两个叶轮所产生的轴向力互相抵消，如图129所示。这种方案流道复杂，造价较高。当级数较多时，由于各级泄漏情况不同和各级叶轮轮毅直径不相同，轴向力也不能完全平衡，往往还需采用辅助平衡装置。图129叶轮对称布置图平衡盘装置因分段式多级离心泵叶轮沿一个方向装在轴上，其总的轴向力很大，常在末级叶轮后面装平衡盘来平衡轴向力。平衡盘装置由装在轴上的平衡盘和固定在泵壳上的平衡环组成，如图1-30所示。在平衡盘5与平衡环4之间有一轴向间隙b，在平衡盘5与平衡套3之间有一径向间隙b0，平衡盘5后面的平衡室与泵的吸人口用管子连通，这样径向间隙前的压力是末级叶轮背面的压力P2，平衡盘后的压力是接近吸入口的压力Pl。泵启动后由多级泵末级叶轮流出来的高压液体流过径向间隙b0，压力下降到P，由于压力PPl，就有压力P一Pl作用在平衡盘5上，这个力就是平衡力，方向与作用在叶轮上的轴向力相反。离心泵工作时，当叶轮上的轴向力大于平衡盘5上的平衡力时，泵的转子就会向吸入方向窜动，使平衡盘5的轴向间隙b0减小，增加液体的流体阻力，因而减少了泄漏量。泄漏量减少后，液体流过径向间隙b0的压力降减小，从而提高了平衡盘5前面的压力p，即增加了平衡盘5上的平衡力。随着平衡盘5向左移动，平衡力逐渐增加，当平衡盘5移动到某一个位置时，平衡力与轴向力相等，达到平衡。同样，当轴向力小于平衡力时，转子将向右移动，移动一定距离后轴向力与平衡力将达到新的平衡。由于惯性，运动着的转子不会立刻停止在新的平衡位置上，而是继续移动促使平衡破坏，造成转子向相反方向移动的条件。泵在工作时，转子永远也不会停止在某一位置，而是在某一平衡位置左右轴向窜动。当泵的工作点改变时，转子会自动地移到另一平衡位置进行轴向窜动。由于平衡盘有自动平衡轴向力的特点，因而得到广泛应用。图1230多级泵的平衡盘装置l末级叶轮；2尾段；3平衡套；4一平衡环；5一平衡盘；6接吸入口的管孔4、离心泵的日常检查内容安装完后试泵前检查内容泵运行中检查内容泵备用时检查内容泵检修后试车时检查内容泵安装完后的开车确认泵安装完后的开车确认完好检查：检查泵的部件、附件是否齐全，管路配完好检查：检查泵的部件、附件是否齐全，管路配管是否合乎要求，基础是否牢固。管是否合乎要求，基础是否牢固。盘车：正向转动泵轴盘车：正向转动泵轴2323圈，确认转动不受阻碍。圈，确认转动不受阻碍。核对吸入条件：核对吸入条件：确认轴封装置：冷却水及密封液畅通。确认轴封装置：冷却水及密封液畅通。加注润滑油脂：加注润滑油脂：灌泵、排气：灌泵、排气：高温泵或低温泵预冷或预热：高温泵或低温泵预冷或预热：紧固，易松动定期注脂，避免轴承烧损转向确认内容清晰，易被覆盖如油漆定期清理，易堵塞油位正常定期检查油质，易含水及杂质易泄漏测振测温泵点检检查项目检查项目内容内容措施措施各种仪表各种仪表压力、流量、液位、温度、电流值压力、流量、液位、温度、电流值记录记录轴承轴承温度、声响、振动温度、声响、振动记录记录轴封轴封泄漏泄漏发现问题，及时处理发现问题，及时处理管路管路泄漏、振动泄漏、振动发现问题，及时处理发现问题，及时处理润滑油润滑油油温、油位、油质油温、油位、油质发现问题，及时处理发现问题，及时处理冷却水冷却水流量、压力、温度流量、压力、温度发现问题，及时处理发现问题，及时处理备用泵备用泵盘车盘车定期定期管路泄漏管路泄漏发现问题，及时处理发现问题，及时处理轴封泄漏轴封泄漏发现问题，及时处理发现问题，及时处理油位、油质油位、油质发现问题，及时处理发现问题，及时处理防冻防凝防冻防凝发现问题，及时处理发现问题，及时处理泵的日常检查泵检修后试车时检查项目部件完好情况润滑情况盘车情况工艺参数指标仪表调试情况试车方案与记录泵部件常见故障腐蚀：选用材料不合适或金属成分不均匀。磨损：液体中含有固体颗粒。振动和噪音；汽蚀、不平衡、对中不良、基础松动、部件摩擦。性能故障；抽空、汽蚀、断轴、叶轮腐蚀、介质变化、磨损间隙大。轴封故障：泄漏。轴承故障：润滑不良、部件疲劳。泵安装后运行前的准备泵安装后运行前的准备(1)(1)向轴承箱加符合要求的润滑油至特定位置处。向轴承箱加符合要求的润滑油至特定位置处。(2)(2)在泵的吸入侧装一过滤器，防止在泵启动时外介在泵的吸入侧装一过滤器，防止在泵启动时外介质进入泵内，同时在过滤器前后装一压力表，监测质进入泵内，同时在过滤器前后装一压力表，监测过滤器可能堵塞而引起的压力降。同时监测吸入口过滤器可能堵塞而引起的压力降。同时监测吸入口压力。压力。(3)(3)确保出口阀门完全关闭。确保出口阀门完全关闭。(4)(4)如有冷却、冲洗、密封管路，确保其安装正确。如有冷却、冲洗、密封管路，确保其安装正确。(5)(5)在装联轴器中间节前，确保电机转向正确。在确在装联轴器中间节前，确保电机转向正确。在确定转向后，安装并紧固联轴器螺栓并装好护罩。定转向后，安装并紧固联轴器螺栓并装好护罩。开车前开车前(1)(1)如果提供可冷却、冲洗和密封管路，则应打开管路上的阀门并确定管如果提供可冷却、冲洗和密封管路，则应打开管路上的阀门并确定管路合适的压力和流量。路合适的压力和流量。(2)(2)当在冬天或低温条件下操作时，在冷却水管路加保温伴热以防管路冻当在冬天或低温条件下操作时，在冷却水管路加保温伴热以防管路冻裂。裂。(3)(3)确保手动盘车时转子运转顺畅，如听见异常声响，例如沙粒磨损的声确保手动盘车时转子运转顺畅，如听见异常声响，例如沙粒磨损的声音或者转子运动不顺畅时，则将泵拆卸，检查转子部件如泵体口环和叶音或者转子运动不顺畅时，则将泵拆卸，检查转子部件如泵体口环和叶轮口环等。轮口环等。(4)(4)灌泵灌泵 确保吸入口阀门完全打开，手动盘车时往泵体里注满介质，将泵体内确保吸入口阀门完全打开，手动盘车时往泵体里注满介质，将泵体内的空气和其他气体从用户自接管路的排气阀排出、排尽。如果泵体上装的空气和其他气体从用户自接管路的排气阀排出、排尽。如果泵体上装有排气阀，则应将其打开。有排气阀，则应将其打开。(5)(5)再一次手动盘车，确定转子运转顺畅。再一次手动盘车，确定转子运转顺畅。(6)(6)将排气阀关死。将排气阀关死。备注备注备注备注1)1)安装一旁通管：其额定流量与数据表上一致，从而泵运转力量安装一旁通管：其额定流量与数据表上一致，从而泵运转力量不能低于最小稳定流量，另一种方法是将出口旁管上的阀打开，这一点不能低于最小稳定流量，另一种方法是将出口旁管上的阀打开，这一点对于气体压力高的介质尤其重要。对于气体压力高的介质尤其重要。备注备注备注备注2)2)如泵送介质高于如泵送介质高于120120，则泵启动前必须暖泵。，则泵启动前必须暖泵。开车开车1(1)(1)如果最小流量管路装有阀门，请将其完全打开。如果最小流量管路装有阀门，请将其完全打开。(2)(2)确保吸入阀门完全打开，而排出阀门完全关闭。打开开关，四、五秒确保吸入阀门完全打开，而排出阀门完全关闭。打开开关，四、五秒钟后关掉开关。在此期间，确定转向是正确的。排出管路上的排气阀完钟后关掉开关。在此期间，确定转向是正确的。排出管路上的排气阀完全打开，并且确保泵体内的气体彻底排净。开停全打开，并且确保泵体内的气体彻底排净。开停2-32-3次，确保泵与主要转次，确保泵与主要转子运行正常，不进行此项工作不允许泵运行。子运行正常，不进行此项工作不允许泵运行。(3)(3)再一次打开开关。再一次打开开关。打开排出阀门同时监测排出压力，然后让泵持续运转，有一要点须指打开排出阀门同时监测排出压力，然后让泵持续运转，有一要点须指出，既通过打开排出阀门而引起的流量增大将使吸入压力发生变化。如出，既通过打开排出阀门而引起的流量增大将使吸入压力发生变化。如果吸入压力低于数据表上的值，则应查明原因并采取正确的措施。果吸入压力低于数据表上的值，则应查明原因并采取正确的措施。(4)(4)应避免下面这样的操作，即当停车时泵内介质温度升高，从而发生汽应避免下面这样的操作，即当停车时泵内介质