毕业设计 胡云江.docx
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1、摘 要离心泵的应用是很广泛的,在国民经济的许多部门要用到它。由于离心泵是一种重要的设备,而且它的运转要消耗大量的动力!为了合理,经济的选择和使用水泵以保证水厂供水,就必须对离心泵的工作原理和基本性能等方面有所了解。离心泵在工农业的各领域应用十分广泛,已成为炼油、石油化工、医药、化工等工业中必不可少的设备之一。由于化工生产中的原料、半成品、成品大多数为液体,所以离心泵的使用相当广泛,一旦出现故障往往会影响整个系统的工作,它是保证化工生产正常进行的重要机器之一。本文主要阐述离心泵的构造、安装及维护的相关技术问题,有效的减少生产过程中泵的损坏,从而提高整个生产系统的生产能力,减少企业的损失,提高产品
2、的竞争力。关键词:离心力,汽蚀,结构,性能参数The application of centrifugal pump is broad, many departments of the national economy will use it. Due to the centrifugal pump is a kind of important equipments, and its operation to consume large amounts of power! To rationally, economic choice and use of water supply pump t
3、o ensure the waterworks, it needs to be centrifugal pump working principle and basic understanding performance and so on. Centrifugal pump all areas to industry and agriculture, has become widely used oil refining, petroleum chemical industry, medicine, chemical industry one of the indispensable equ
4、ipment. Because the chemical production of raw materials, semi-finished products and finished products for liquid, so most of the use of the centrifugal pump is quite widespread, once appear, fault tend to affect the entire system work, it is to guarantee the normal chemical production. The importan
5、t one of machine This paper mainly expounds the centrifugal pump structure, installation and maintenance related technical problems, effectively reduce the production process, so as to improve the pump damage production capacity of the whole production system, reduce the loss, improve product enterp
6、rise competitiveness. Keywords: the centrifugal force, cavitation, structure, performance parameters 目 录摘 要IABSTRACTII引 言1第一章 离心泵的概述21.1离心泵的工作原理21.2离心泵的基本构造21.2.1 叶轮41.2.2泵体51.2.3 泵轴51.2.4 其他构造51.3离心泵的种类71.4 离心泵的主要性能参数8第二章 离心泵的安装与维护112.1离心泵安装高度即吸程选用112.1.1离心泵的关键安装技术112.1.2 离心泵的安装高度Hg计算112.2 离心泵汽蚀即解决
7、方法122.2.1 现象122.2.2 解决方法122.3延长离心泵使用寿命的方法132.3.1离心泵的选择及安装132.3.2离心泵的使用的注意事项142.3.3离心泵的维护152.4 离心泵启动前的准备工作162.4.1离心泵启动前检查162.4.2 离心泵充水172.4.3离心泵暖泵17参考文献18致 谢19引 言我国的离心泵是由50年代仿苏产品开始的,当时仅生产K型单级单吸悬臂式离心清水泵和凸型单级双吸两端支承式离心清水泵,主要用于农田排灌。继而沈阳水泵厂又生产一些仿苏石油化工用泵,如DJ . FDJ .,SJ , FSJ,DR ,FDR .SR , FSR型油泵以及FL , BN型耐
8、酸泵等。60年代,我国自行设计研制成系列,生产国内自己的离心泵;清水泵方面由K型改成B型,凸型改成SH型等;石油化工方面由DJ、SJ、FSJ.型改为Y型,FL、BN型改为F型;锅炉给水泵方面还生产DH型等,满足国内绝大部分装置的要求。当前国内离心泵的技术水平通过几十年的发展以及许可证技术引进,从综合技术水平来看,单两级泵方面都具有国际先进水平,与国外同类型泵相比无差距,有些地方还是国际一流水平,如可靠性、效率、通用化程度等。而高温高压多级泵在结构型式、可靠性方面已达到国际同类型水平,国内起步较晚,引进技术,消化吸收,从89年、90年开始生产高技术水平泵,逐步开发完善,并替代进口。随着石油化工行
9、业和各大行业的不断发展,对离心泵的要求不断增加。离心泵作为输送物料的一种转动设备,对连续性较强的化工装置生产尤为重要。因此,需要很多要求输送高温介质及高扬程的离心泵。而离心泵运转过程中,难免会出现各种各样的故障。因而,如何提高泵运转的可靠性、寿命及效率,以及时发生的故障及时准确的判断处理,是保证生产平稳运行的重要手段。 第一章 离心泵的概述1.1离心泵的概念离心泵的工作是靠叶轮高速旋转时叶片拨动液体旋转,使液体获得离心力而完成水泵的输水过程所以这种泵成为离心泵。1.2离心泵的工作原理离心泵的工作原理是:离心泵之所以能把水送出去是由于离心力的作用。水泵在工作前,泵体和进水管必须罐满水形成真空状态
10、,当叶轮快速转动时,叶片促使水快速旋转,旋转着的水在离心力的作用下从叶轮中飞去,泵内的水被抛出后,叶轮的中心部分形成真空区域。水源的水在大气压力(或水压)的作用下通过管网压到了进水管内。这样循环不已,就可以实现连续抽水。在此值得一提的是:离心泵启动前一定要向泵壳内充满水以后,方可启动,否则泵体将不能完成吸液,造成泵体发热,震动,不出水,产生“空转”,对水泵造成损坏(简称“气缚”)造成设备事故。叶轮安装在泵壳内,并紧固在泵轴上,泵轴由电机直接带动。泵壳中央有一液体吸入管连接。液体经底阀和吸入管进入泵内。泵壳上的液体排出口与排出管连接。在离心泵启动前,泵壳内灌满被输送的液体;启动后,叶轮由轴带动高
11、速转动,叶片间的液体也必须随着转动。在离心力的作用下,液体从叶轮中心被抛向外缘并获得能量,以高速离开叶轮外缘进入蜗形泵壳。在蜗壳中,液体由于流道的逐渐扩大而减速,又将部分动能转变为静压能,最后以较高的压力流入排出管道,送至需要场所。液体由叶轮中心流向外缘时,在叶轮中心形成了一定的真空,由于贮槽液面上方的压力大于泵入口处的压力,液体便被连续压入叶轮中。可见,只要叶轮不断地转动,液体便会不断地被吸入和排出。1.3离心泵的基本构造离心泵的基本构造是由六部分组成的,分别是:叶轮,泵体,泵轴,轴承,密封环,填料函。 图1 离心泵实物图图2 离心泵结构图1-泵体;2-叶轮骨架;3-叶轮;4-泵体衬里;5-
12、泵盖衬里;6-泵盖; 7-机封盖压;8-静环;9-动环;10-泵轴;11-轴承体;12-联轴器 1.叶轮 叶轮是离心泵的核心部分, 它的主要材料是聚全氟乙丙烯。它起到向液体传递能量的作用,由于转速高出力大,叶轮上的叶片又起到主要作用,叶轮在装配前要通过静平衡实验。叶轮上的内外表面要求光滑,以减少水流的摩擦损失。叶轮是离心泵中将驱动的机械能传给液体,并转变为液体静压能和动能的部件。它是离心泵中惟一对液体直接做功的部件。离心泵叶轮从外表上可以分为闭式叶轮、半开式叶轮、开式叶轮三种。闭式叶轮在叶片的两端面有前盖板和后盖板,叶道截面是封闭的,所以该叶轮水力效率高,但制造复杂,适用于高扬程泵,输送洁净的
13、液体;半开式叶轮只有后盖板,流道是半开启式的,所以该叶轮适于输送黏性液体或含固体颗粒的液体,泵的水力效率较低;开式叶轮既无前盖板又无后盖板,流道完全敞开,常用来输送污水、含泥沙及纤维的液体。2.泵体泵体也称泵壳,主要材料是HT200,它是泵的主体。起到支撑固定作用,并与安装轴承箱的托架相连接如图3所示: 泵体包括:吸入室、压出室,叶轮在泵壳体内旋转工作,吸入室的作用是将吸入管路中的液体以最小流动损失,均匀地导入叶轮。压出室的作用是将经叶轮增加能量后的液体收集起来,引出泵体到管路中去。 图3 泵体蜗壳3. 泵轴泵轴的作用是借联轴器和电动机相连接,将电动机的转距传给叶轮,所以它是传递机械能的主要部
14、件。主要材料是3cr13合金。为防止轴的磨损,在轴与填料密封接触的部位镶有轴套。当轴套磨损后可以更换,这样可以延长轴的使用寿命。4. 其他构造。(1).轴承轴承是安装在泵轴上支撑泵轴的构件,有滚动轴承和滑动轴承两种。滚动轴承使用68#机油作为润滑剂加油要适当,一般为油位视镜的2/33/4体积。机油太多会导致发热,太少又将产生响声并发热!滑动轴承常用的是透明油作润滑剂,加油量要加到油位线。油太多要沿泵轴渗出,太少轴承又要过热烧坏造成事故!泵运行过程中轴承的温度最高在85度,一般运行在60度左右,如果高了就要查找原因(是否有杂质,油质是否发黑,是否进水)并及时处理!(2)密封环密封环又称减漏环。叶
15、轮进口与泵壳间的间隙过大会造成泵内高压区的水经此间隙流向低压区,影响泵的出水量,效率降低!间隙过小会造成叶轮与泵壳摩擦产生磨损。为了增加回流阻力减少内漏,延缓叶轮和泵壳的所使用寿命,在泵壳内缘和叶轮外援结合处装有密封环。常见的密封环有填料密封和机械密封两种:1.填料密封 所谓填料密封,就是在转轴与机壳之间的密封室内填塞某些半弹性的材料,以堵住介质漏出的间隙,达到密封的目的。常用的填料有两种,即盘根填料和密封环填料。盘根填料是采用棉、麻、石棉等纤维编织而成,具有方形横截面的长条填料。密封环填料则利用工程塑料或橡胶压制或车制成具有“V”型截面的圆环。2.机械密封 机械密封又称端面密封,由于它具有泄
16、漏量小,使用寿命长,功率损耗小,不需要经常维修等优点,因而获得迅速的发展和广泛的应用。但机械密封仍存在制造复杂、精度要求高,摩擦副和其它组件材料不易选配的问题。机械密封的组成如图4所示:100图4 机械密封装置1静环 ; 2动环; 3弹簧; 4弹簧座 ; 5紧定螺钉; 6动环密封圈 ; 7防转销 ; 8静环密封圈 ; 9压盖 ; 10压盖密封圈这是一种广泛使用的端面密封装置,它安装在壳体、压盖(9)及转轴之间的密封室内,在压盖口装有静环(1)、在轴套上装有可沿轴向移动的动环(2),在轴套上还固定有弹簧座(4),在弹簧座与动环之间的连着一个圆柱形的弹簧(3)。当转轴运行时,在弹簧座及弹簧的传动下
17、,动环随轴一起旋转。与此同时,由于弹簧的弹力迫使动环与其右邻的静环紧贴,于是,旋动动环的右侧端面与不旋转的左侧端面相贴合,形成一副主要的密封面。图4中的机械密封装置有五处可能产生泄漏之处,即a、动环与静环的摩擦端面;b、动环密封圈(6)与轴套之间的滑移面;c、压盖密封圈(10)与泵壳端面处;d、静环密封圈与静环压盖之间的密封点;e、轴套与转轴之间密封圈之间的密封点。在这五处泄漏点中,只有动环与静环的接触面是高速滑动下的密封面,既要求密封性好,又要求耐磨性高,它是端面密封装置中的关键部位。(3)填料函填料函主要由填料,水封环,填料筒,填料压盖,水封管组成。填料函的作用主要是为了封闭泵壳与泵轴之间
18、的空隙,不让泵内的水流不流到外面来也不让外面的空气进入到泵内。始终保持水泵内的真空!当泵轴与填料摩擦产生热量就要靠水封管住水到水封圈内使填料冷却!保持水泵的正常运行。所以在水泵的运行巡回检查过程中对填料函的检查是特别要注意!在运行600个小时左右就要对填料进行更换。 (4) 轴向力平衡装置轴向力平衡装置 在离心泵运行过程中,由于液体是在低压下进入叶轮,而在高压下流出,使叶轮两侧所受压力不等,产生了指向入口方向的轴向推力,会引起转子发生轴向窜动,产生磨损和振动,因此应设置轴向推力轴承,以便平衡轴向力。1.4离心泵的种类 一、按工作叶轮数目来分类1、单级泵:即在泵轴上只有一个叶轮。 2、多级泵:即
19、在泵轴上有两个或两个以上的叶轮,这时泵的总扬程为n个叶轮产生的扬程之和。 二、按工作压力来分类 1、低压泵:压力低于100米水柱; 2、中低压:压力在100650米水柱之间; 3、高压泵:压力高于650米水柱。 三、 按叶轮进水方式来分类1、单侧进水式泵:又叫单吸泵,即叶轮上只有一个进水口。2、双侧进水式泵:又叫双吸泵,即叶轮两侧都有一个进水口。它的流量比单吸式泵大一倍,可以近似看作是二个单吸泵叶轮背靠背地放在了一起。 四、按泵壳结合缝形式来分类 1、水平中开式泵:即在通过轴心线的水平面上开有结合缝。2、垂直结合面泵:即结合面与轴心线相垂直。五、按泵轴位置来分类1、卧式泵:泵轴位于水平位置。2
20、、立式泵:泵轴位于垂直位置。 六、按叶轮出来的水引向压出室的方式分类1、蜗壳泵:水从叶轮出来后,直接进入具有螺旋线形状的泵壳。2、导叶泵:水从叶轮出来后,进入它外面设置的导叶,之后进入下一级或流入出口管。七、特殊结构1、管道泵:泵作为管路一部分,安装时无需改变管路 。2、潜水泵:泵体和电动机制成一体浸入水中。 3、液下泵:泵体浸入液体中。 4、屏蔽泵:叶轮与电动机转子联为一体,并在同一个密封壳体内,不需采用密封结构,属于无泄漏泵 。5、磁力泵:除进、出口外,泵体全封闭,泵与电动机的联结采用磁钢互吸而驱动 。6、自吸式泵:泵启动时无需灌液 。7、高速泵:由增速箱使泵轴转速增加,一般转速可达100
21、00r/min以上,也可称部分流泵或切线增压泵 。8、立式筒型泵:进出口接管在上部同一高度上,有内、外两层壳体,内壳体转子、导叶等组成,外壳体为进口导流通道,液体从下部吸入。1.5 离心泵的主要性能参数表示离心泵工作性能参数有流量、扬程(压头)、转速、功率、效率、允许吸上真空高度和允许汽蚀余量等。1.流量单位时间内泵所输出地液体量成为流量。常有体积流量和品质流量两种。体积流量用Q表示,单位为m/s或m/h、L/s。质量流量用G表示,单位为kg/s、或t/h。2.扬程泵给予单位液体的能量称为扬程,单位为m。它表示泵能提升液体的高度,和留体力学中压头的单位是一样的,因此泵的扬程又称为泵的压头,用符
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