矿井水泵工培训课件资料讲解.ppt
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1、矿井水泵工培训课件绪 论 泵泵是用来是用来是用来是用来输输送液体并提高其送液体并提高其送液体并提高其送液体并提高其压压力的力的力的力的设备设备,它能,它能,它能,它能够够将液将液将液将液体从低体从低体从低体从低处处送往高送往高送往高送往高处处,从低,从低,从低,从低压压升升升升为为高高高高压压,或者从一个地方,或者从一个地方,或者从一个地方,或者从一个地方送往另一个地方。送往另一个地方。送往另一个地方。送往另一个地方。作作作作为为液体液体液体液体输输送送送送设备设备,泵泵在国民在国民在国民在国民经济经济的各个部的各个部的各个部的各个部门门中得到中得到中得到中得到了广泛的了广泛的了广泛的了广泛的
2、应应用。如用。如用。如用。如农业农业的灌的灌的灌的灌溉溉和排和排和排和排涝涝,城市的供排水,城市的供排水,城市的供排水,城市的供排水,热热力力力力发电发电厂的厂的厂的厂的锅锅炉炉炉炉给给水,原油水,原油水,原油水,原油长长途途途途输输送等。在化工生送等。在化工生送等。在化工生送等。在化工生产产中,由于原料、半成品、成品大多是液体,就需要用中,由于原料、半成品、成品大多是液体,就需要用中,由于原料、半成品、成品大多是液体,就需要用中,由于原料、半成品、成品大多是液体,就需要用泵泵将它将它将它将它们们从一个从一个从一个从一个设备输设备输送到另一个送到另一个送到另一个送到另一个设备设备,或从一个,或
3、从一个,或从一个,或从一个车间输车间输送到另一个送到另一个送到另一个送到另一个车间车间,或从一个地方送往另一个地方,直至,或从一个地方送往另一个地方,直至,或从一个地方送往另一个地方,直至,或从一个地方送往另一个地方,直至产产品灌装出厂,均需提供工品灌装出厂,均需提供工品灌装出厂,均需提供工品灌装出厂,均需提供工艺艺所需的所需的所需的所需的压压力和流量。力和流量。力和流量。力和流量。泵泵是是是是维维持化工生持化工生持化工生持化工生产连续产连续性的重要性的重要性的重要性的重要设备设备之一,之一,之一,之一,泵泵的正常的正常的正常的正常运运运运转转是保是保是保是保证证生生生生产产正常正常正常正常进
4、进行的关行的关行的关行的关键键。如果。如果。如果。如果泵发泵发生了故障,生了故障,生了故障,生了故障,就会影响生就会影响生就会影响生就会影响生产产,甚至使全厂(,甚至使全厂(,甚至使全厂(,甚至使全厂(矿矿)处处于停于停于停于停顿顿状状状状态态。如果。如果。如果。如果把管路比作人体的血管那么把管路比作人体的血管那么把管路比作人体的血管那么把管路比作人体的血管那么泵泵就好比是人体的心就好比是人体的心就好比是人体的心就好比是人体的心脏脏。一、离心式水一、离心式水泵的定的定义:泵的定的定义:通常把提升液体、:通常把提升液体、输送液体送液体或使液体增加或使液体增加压力力,即把原即把原动机的机械能机的机
5、械能变为液体的能量从而达到抽送液体目的的液体的能量从而达到抽送液体目的的机器机器统称称为泵。离心离心泵是根据离心力的原理是根据离心力的原理设计的,高的,高速旋速旋转的叶的叶轮叶片叶片带动水水转动,将水甩出,将水甩出,从而达到从而达到输送的目的。送的目的。u按工作叶轮数目分:单级泵:泵轴上只有一个叶轮 多级泵:泵轴上有两个或两个以上的叶轮u按工作压力分:低压泵:压力P2MPa 中压泵:压力2MPaP6MPa之间 高压泵:压力P6MPau按叶轮进液方式分:单侧进液泵,又叫单吸泵:叶轮上只有一个进液口双侧进液泵,又叫双吸泵:叶轮两侧各有一个进液口u按泵轴位置分:卧式泵:泵轴位于水平位置立式泵:泵轴位
6、于垂直位置u按叶轮出来的液体引向吸入室方式分:蜗壳泵:液体从叶轮出来后,直接进入具有螺旋线形状的泵壳导叶泵:液体从叶轮出来后,进入它外面设置的导叶,之后进入下一级或出口管路二、水泵的分类几种典型离心泵几种典型离心泵IS、ISR、ISY型离心泵IS 单 级 离 心 泵单级单吸全不锈钢耐腐蚀离心泵几种典型离心泵几种典型离心泵TSWA型卧式多级离心泵DL型立式多级离心泵离心式水离心式水泵的工作原理的工作原理l离心泵的装置离心泵的装置l 为了使离心泵能为了使离心泵能正常工作,离心泵必正常工作,离心泵必须配备一定的管路和须配备一定的管路和管件,这种配备有一管件,这种配备有一定管路系统的离心泵定管路系统的
7、离心泵称为离心泵装置。图称为离心泵装置。图11所示为离心泵的所示为离心泵的一般装置示意图,主一般装置示意图,主要有底阀、吸入管路、要有底阀、吸入管路、出口阀、出口管线等。出口阀、出口管线等。离心式水离心式水泵的工作原理的工作原理 驱动驱动驱动驱动机通机通机通机通过泵轴带动过泵轴带动过泵轴带动过泵轴带动叶叶叶叶轮轮轮轮旋旋旋旋转产转产转产转产生离心力,使液体沿叶片流道被甩生离心力,使液体沿叶片流道被甩生离心力,使液体沿叶片流道被甩生离心力,使液体沿叶片流道被甩向叶向叶向叶向叶轮轮轮轮出口,液体出口,液体出口,液体出口,液体经蜗经蜗经蜗经蜗壳收集送入壳收集送入壳收集送入壳收集送入排出管。液体从叶排
8、出管。液体从叶排出管。液体从叶排出管。液体从叶轮获轮获轮获轮获得能量,使得能量,使得能量,使得能量,使压压压压力能和速度能均增加,并依靠此力能和速度能均增加,并依靠此力能和速度能均增加,并依靠此力能和速度能均增加,并依靠此能量将液体能量将液体能量将液体能量将液体输输输输送到工作地点。在液送到工作地点。在液送到工作地点。在液送到工作地点。在液体体体体被被被被甩向叶甩向叶甩向叶甩向叶轮轮轮轮出口的同出口的同出口的同出口的同时时时时,叶,叶,叶,叶轮轮轮轮入入入入口中心口中心口中心口中心处处处处形成了低形成了低形成了低形成了低压压压压,在,在,在,在吸吸吸吸液罐和液罐和液罐和液罐和叶叶叶叶轮轮轮轮中
9、心中心中心中心处处处处的液体之的液体之的液体之的液体之间间间间就就就就产产产产生了生了生了生了压压压压差,吸液罐中的液体在差,吸液罐中的液体在差,吸液罐中的液体在差,吸液罐中的液体在这这这这个个个个压压压压差作差作差作差作用下,不断地用下,不断地用下,不断地用下,不断地经经经经吸入管及吸入管及吸入管及吸入管及泵泵泵泵的吸入的吸入的吸入的吸入室室室室进进进进入叶入叶入叶入叶轮轮轮轮中。中。中。中。为什么要罐泵?罐泵的目的在于使泵产生抽吸液体必须的低压或真空度。由于液体的密度比气体的大的多,所以抽送液体产生的离心力要比不罐泵抽送空气产生的离心力大,这样才能形成抽吸液体的真空度。离心式水离心式水泵的
10、工作原理的工作原理离心泵工作流程:离心泵工作流程:1叶轮叶轮2泵轴泵轴3 键键4泵壳泵壳5泵座泵座6灌水孔灌水孔7放水孔放水孔8真空表接孔真空表接孔9压力表接孔压力表接孔10泄水孔泄水孔11填料盒填料盒 12减漏环减漏环13轴承座轴承座14填料压盖调节螺栓填料压盖调节螺栓15传动轮传动轮u单级立式离心泵的简单结构:u叶轮叶轮 它是离心泵内传递能量给液体的唯一元件,叶轮用键固定于轴上,随轴由原它是离心泵内传递能量给液体的唯一元件,叶轮用键固定于轴上,随轴由原动机带动旋转,通过叶片把原动机的能量传给液体。动机带动旋转,通过叶片把原动机的能量传给液体。叶轮的作用是将原动机的机械能直接传给液体,以增加
11、液体的静压能和动能叶轮的作用是将原动机的机械能直接传给液体,以增加液体的静压能和动能(主要增加静压能主要增加静压能)。叶轮有开式、叶轮有开式、半闭式和闭式三种,半闭式和闭式三种,如图所示。如图所示。开式叶轮在叶片两侧无盖板,制造简单、清洗方便,适用于输送含有较大量悬浮开式叶轮在叶片两侧无盖板,制造简单、清洗方便,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;半闭式叶轮在吸入口一侧无盖板,物的物料,效率较低,输送的液体压力不高;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;闭式叶而在另一侧有盖板,适用于输送易沉淀或含有颗粒的物料,
12、效率也较低;闭式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。心泵叶轮多为此类。(一)、离心泵转子(一)、离心泵转子泵体泵体即泵的壳体,包括吸入室和压液室。即泵的壳体,包括吸入室和压液室。l l吸入室吸入室 :它的作用是使液体均匀地流进叶轮。它的作用是使液体均匀地流进叶轮。l l压液室压液室 :它的作用是收集液体,并把它送入下级叶轮或导它的作用是收集液体,并把它送入下级叶轮或导向排出管,与此同时降低液体的速度,使动能进一步变成向排出管,与此同时降低液体的速度,使动能进一步变成压力能
13、。压力能。压液室有蜗壳和导叶两种形式。压液室有蜗壳和导叶两种形式。l l泵轴泵轴l l轴是传递机械能的主要部件,将原动机的扭矩通过它传给轴是传递机械能的主要部件,将原动机的扭矩通过它传给叶轮。轴上装有叶轮、轴套、平衡盘等零件。泵轴靠两端叶轮。轴上装有叶轮、轴套、平衡盘等零件。泵轴靠两端轴承支承,在泵中作高速回转,因而泵轴要承载能力大、轴承支承,在泵中作高速回转,因而泵轴要承载能力大、耐磨、耐腐蚀。泵轴的材料一般选用碳素钢或合金钢并经耐磨、耐腐蚀。泵轴的材料一般选用碳素钢或合金钢并经调质处理。调质处理。4轴套轴套 轴套的作用是保护泵轴,使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填料与
14、泵轴的摩擦转变为填料与轴套的摩擦,所以轴套是离心泵轴套的摩擦,所以轴套是离心泵的易磨损件。轴套表面一般也可的易磨损件。轴套表面一般也可以进行渗碳、渗氮、镀铬、喷涂以进行渗碳、渗氮、镀铬、喷涂等处理方法,表面粗糙造度要求等处理方法,表面粗糙造度要求一般要达到一般要达到Ra3.2mRa0.8m。可以降低摩擦系数,。可以降低摩擦系数,提高使用寿命。提高使用寿命。轴承起支承转子重量和承轴承起支承转子重量和承受力的作用。离心泵上多使受力的作用。离心泵上多使用滚动轴承,其外圈与轴承用滚动轴承,其外圈与轴承座孔采用基轴制,内圈与转座孔采用基轴制,内圈与转轴采用基孔制,配合类别国轴采用基孔制,配合类别国家标准
15、有推荐值,可按具体家标准有推荐值,可按具体情况选用。轴承一般用润滑情况选用。轴承一般用润滑脂和润滑油润滑。脂和润滑油润滑。5轴承轴承l(二)蜗壳和导轮(二)蜗壳和导轮l 蜗壳与导轮的作用,蜗壳与导轮的作用,一是汇集叶轮出口处的一是汇集叶轮出口处的液体,引入到下一级叶液体,引入到下一级叶轮入口或泵的出口;二轮入口或泵的出口;二是将叶轮出口的高速液是将叶轮出口的高速液体的部分动能转变为静体的部分动能转变为静压能。一般单级和中开压能。一般单级和中开式多级泵常设置蜗壳,式多级泵常设置蜗壳,分段式多级泵则采用导分段式多级泵则采用导轮。轮。1蜗壳蜗壳l 蜗壳是指叶轮出口到下一级叶轮入口或到泵的出口管之蜗壳
16、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,如图间截面积逐渐增大的螺旋形流道,如图115所示。其流道所示。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。以平缓地降低,使很大一部分动能转变为静压能。2导轮导轮 导轮是一个固定不动的圆盘,正面有包在叶轮外缘的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,其结构如图液体引向下一级叶轮
17、人口的反向导叶,其结构如图116所所示。液体从叶轮甩出后,平缓地进入导轮,沿着正向导叶示。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。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叶数一般为48片,导叶的入口角一般为片,导叶的入口角一般为8一一16,叶轮与,叶轮与导叶间的径向单侧间隙约为导叶间的径向单侧间隙约为lmm。若间隙过大,效率会降。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,采用低;间隙过小,则会
18、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,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。所以一般用铸铁铸造而成。(三)密封环(三)密封环l 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
19、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。l 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;l 从叶轮流出的高压液体,经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
20、还少外泄漏,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条件。常用的轴封装置有填料密封和机械密封两种。和机械密封两种。(四四)轴向密封装置轴向密封装置1填料密封填料密封 l 填料密封指依靠填料和轴填料密封指依靠填料和轴(轴套轴套)的外圆表面接触的外圆表面接触来实现密封的装置。它由填料箱来实现密封的装置。它由填料箱(又称填料函又称填料函)、填料、填料、液
21、封环、填料压盖和双头螺栓等组成,如图液封环、填料压盖和双头螺栓等组成,如图119所所示。液封环安装时必须对准填料函上的入液口,通过示。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,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,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,并和轴使填料发生变形,并和轴(或轴套或轴套)的外圆表面接触,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,用调
22、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,每分钟控制在函中滴状漏出,每分钟控制在1520滴左右。对有毒、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易燃、腐蚀及贵中叶体,由于要求泄漏量较小或不准泄漏
23、,可以通过另一台泵将清水或其他无害液体打到泄漏,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。可采用机械密封装置。l 低压离心泵输送温度小于低压离心泵输送温度小于40时,常用石墨填料时,常用石墨填料或黄油渗透的棉织填料;输送温度小于或黄油渗透的棉织填料;输送温度小于250、压力、压力小于小于18MPa的液体时,用石墨浸透的石棉填料;输的液体时,用石墨浸透的石棉填料;输送温度小于送温度小于400、允许工作压力为、允许工作压力为25MPa的石油的石油产品时,用金属箔包石棉芯子填料。产品时,用金
24、属箔包石棉芯子填料。l填料填料 2机械密封机械密封 l 填料密封的密封性能差,不适用于高温、高压、高转速、强腐蚀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。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。l (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。其结构如图而构成的密
25、封装置,称为机械密封,又称端面密封。其结构如图120所示。紧定螺钉所示。紧定螺钉1,将弹簧座,将弹簧座2固定在轴上,弹簧座固定在轴上,弹簧座2、弹簧、弹簧3、推环、推环4、动环、动环6和动环密封圈和动环密封圈5均随轴转动,均随轴转动,6静环静环7、静环密封圈、静环密封圈8装在压盖装在压盖上,并由防转销上,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。密封达到良好效果的关键。离心式水离心式水泵型号
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