通用设备类流体输送机械离心泵.pptx
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1、泵的基础知识泵的基础知识泵的基础知识泵的基础知识&泵的定义及结构形式&离心泵的原理及参数&离心泵运行规律&离心泵基本结构&离心泵的测试&离心泵安装运行维护&离心泵的常见故障第1页/共49页1.泵 的 定 义 及 结 构 形 式 1.11.1 定 义 及 分 类定 义 及 分 类定 义 及 分 类定 义 及 分 类B 泵的定义:把原动机的机械能转化成液体能量的机器。液体能包括位把原动机的机械能转化成液体能量的机器。液体能包括位能、压能和动能。能、压能和动能。B叶片式泵:也叫动力泵也叫动力泵,特点是连续地将能量转换给液体特点是连续地将能量转换给液体.如离心泵、混如离心泵、混流泵、轴流泵、旋涡泵等。
2、流泵、轴流泵、旋涡泵等。B容积式泵:特点是通过封闭的、充满液体的容积周期性的变化,不连特点是通过封闭的、充满液体的容积周期性的变化,不连续地续地将能量转换给液体。如齿轮泵、活塞泵、螺将能量转换给液体。如齿轮泵、活塞泵、螺杆泵等转子泵。杆泵等转子泵。B其它类型泵:这些泵的工作原理各异,如射流泵、水锤泵、电磁泵等这些泵的工作原理各异,如射流泵、水锤泵、电磁泵等第2页/共49页1.2 1.2 叶 片 泵 结 构 形 式叶 片 泵 结 构 形 式叶 片 泵 结 构 形 式叶 片 泵 结 构 形 式B按叶轮特性分 a).离心式 b).混流式 c).轴流式B按泵体形式分 a).蜗壳式 b).导叶式(透平式
3、)B按泵的级数分 a)单级泵 b)多级泵B按吸入方式分 a)单吸泵 b)双吸泵B按泵体剖分分 a)节段式 b)中开式B按应用领域分 a)化工泵 b)污水泵 c)建筑用泵(给水泵)d)矿山用泵 e)电站用泵第3页/共49页B按泵的安装方式分 a)干式泵 b)潜水泵 c)液下泵 d)立式泵 BB按泵的特殊结构分按泵的特殊结构分 a)a)磁力泵磁力泵 b)b)屏蔽泵屏蔽泵 c)c)管道泵管道泵 d)d)自吸泵自吸泵第4页/共49页2.泵的工作原理及参数 2.12.1 工 作 原 理工 作 原 理工 作 原 理工 作 原 理2.22.2 泵 的 主 要 性 能 参 数泵 的 主 要 性 能 参 数泵
4、的 主 要 性 能 参 数泵 的 主 要 性 能 参 数第5页/共49页离 心 泵 工 作 原 理a).吸入:在泵内灌满水的前提下,当轴带动叶轮高速旋转时,叶轮中的水受离心力的作用而从叶轮四周射出,导致叶轮中心处形成真空(低压区),即此处的压力低于大气压力,而下游(进水池)水面上却作用着大气压力,那么,下游的水在大气压力的作用下,从下游流向叶轮中心,也就达到了吸入的目的.b).压出:在离心力的作用下,到达叶轮中心的水进入叶轮腔内,高速运转的叶片就会驱使叶轮中的水一起转动.在叶片与水流的相互作用过程中,叶片对水流作功,水流得到能量而从叶轮四周射出,此时,水流就带有很大的动能和压能,并在泵壳与叶轮
5、外缘所形成的空间(压水室)内汇集后流向压水室出口扩散段,经扩散段的能量转换,最后在泵出口法兰处形成高压水流,并进入出水管路,也就达到压出的目的.DD第6页/共49页泵及其动力系统a).电泵(电机泵):电机与泵紧密结合,设计成一个整体,主要有潜水泵,屏蔽泵属于这种 系统。b).泵传动系统动力系统:即泵通过传动系统与原动机相联,形成整体机组.传动系统分为 两种:直联-联轴器,变速-皮带,齿轮箱.原动机分内燃机 和电机。c).其他系统(如控制系统等):变频器,电器控制柜。第7页/共49页输出参数 a).流量:(Q)是指水泵在单位时间内所能抽送的出液量,又分体积流量和质量流量,通常用体积流量表示,其单
6、位:m3/h,L/s。b).扬程:(H)是指水泵输送的单位重量液体的能量的增值,即水泵出口法兰处单位重量液体的能量减去泵进口法兰处单位重量液体的能量.其单位:m。P=g H 根据定义:H=Ed-Es Ed-水泵出口法兰处单位重量液体的能量;Es-水泵进口法兰处单位重量液体的能量。Ed=Zd+Pd/g+V2d/2g;Es=Zs+Ps/g+V2s /2g 一般情况下,离心泵的扬程可以泵轴线为界分为两部分,泵轴线以上为压水扬程,也叫上扬程,用H2表示,泵轴线以下为吸水扬程,用H1 表示,也叫 下扬程.因此,水泵扬程又可以表示为:H=H1+H2+hc).水功率;(P水)也叫水泵的输出功率,有效功率:P
7、 z=g Q H d),效率;()=P z/P第8页/共49页输入参数 a).转速:(n)水泵的转速是指单位时间内泵转子旋转次数,单位:r/min 一般和电机同速(直联)。b).轴功率:(P)即动力机传递给泵轴的功率,也叫水泵的输入功率,单位:kW。c).配用功率:(P)又称配套功率,指泵所需配套的动力机功率,单位:kW。可以是电机或发动机的额定功率。第9页/共49页其他性能a).汽蚀余量:NPSHr-泵的必需气蚀余量,也是泵内从进口法兰到叶轮叶片进口的压力损失或压差。它是泵所固有的,仅随流量而变化,一般若不修改水泵过流部件,其变化规律很难有变化。NPSHa-系统的装置气蚀余量,是大气压在泵进
8、口法兰处的剩余压力,它取决系统及安装位置,是一个变化的量。b).振动及噪音:产生振动的原因:1,叶轮的静、动平衡未达到要求。2,轴弯曲或跳动。3,轴承质量有问题,或装配不当。4,水泵工作工况点远离最佳工况点,即在过大流量或过小流量工况点工作。5,电机轴心线与水泵轴线对中偏差过大。产生噪音的原因:1,上述振动引起。2,水力噪音。3,电机噪音。30kW,电机噪音大于水力噪音。第10页/共49页泵的性能曲线 a).Q-H性能曲线:有限叶片数损失部分摩擦损失进口冲击损失实际QH 曲线进口回流损失第11页/共49页进口回流损失回流损失QP2第12页/共49页c).叶轮参数的影响:叶轮外径变小 第13页/
9、共49页d).转速的影响第14页/共49页3.泵的机组运行规律3.1.泵运行时的工况点:第15页/共49页 第16页/共49页离心泵性能曲线第17页/共49页3.2.泵的启动性能:第18页/共49页4.离心泵的基本结构 4.1 主要部件:泵壳、泵轴、叶轮、轴承箱等;叶轮:分类:开式叶轮闭式叶轮半开式叶轮 结构特点:平衡孔(减小轴向负荷)4.2 相关附件:电动机、联轴器及其防护罩、机械密封及其辅助配管、温度及振动探头等;4.3 附属设备:稀油站及其附属设备;第19页/共49页轴承箱:部件:箱体 、端盖油封:迷宫式密封等轴承:SKF(型号)油杯:自动补油装置注意:迷宫式密封不要打开,否则内部注意:
10、迷宫式密封不要打开,否则内部OO型圈将损坏!型圈将损坏!第20页/共49页4.2 相关附件电动机:低压电机:500V以下:380V,220V,24V等高压电机:6000V,节能机械密封及其辅助配管:有关机械密封知识,见通用流体输送机械之机械密封篇。第21页/共49页稀油站:为滑动轴承大负荷状态下提供强制润滑,主要用于1400KW以上电机轴承的润滑。机械系统:油箱、油泵装置、过滤器、风冷式油冷却器、加热器等。控制系统:双电源切换装置、控制箱、压力控制和温度控制。第22页/共49页5.离心泵的测试:化工流程泵三大国际测试考核标准:API 610 8th:美国石油协会标准610第8版HI test
11、standards centrifugual pumps 1.6:美国水力协会测试标准 离心泵-1.6ISO 9906:1999 Grade 2:国际标准9906:1999 等级2第23页/共49页泵测试知识标准对比:标准名称标准名称参数参数API610-8thAPI610-8thHI standardsHI standardsISO 9906ISO 9906A AB BGrade2Grade2流量流量额定点额定点额定点额定点额定点额定点-8-8+8+8扬程(扬程(0-150m)0-150m)-2-2+5+50 0+8(+5)+8(+5)-3-3+5+5-5-5+5+5扬程(扬程(150-30
12、0m)150-300m)-2-2+3+30 0+5+5-3-3+5+5扬程(扬程(300m)300m)-2-2+2+20 0+3+30 0+3+3效率效率1/(1.2/-0.2)1/(1.2/-0.2)-5-5轴功率轴功率+4+4N/AN/A汽蚀余量汽蚀余量-0-0+0.3m/6%+0.3m/6%振动振动3mm/s3mm/s6.35mm/s6.35mm/s7.6mm/s7.6mm/s噪音噪音机组机组/根据客根据客户合同户合同机组机组/根据客户合同根据客户合同机组机组/根据客户根据客户合同合同第24页/共49页泵测试知识性能测试:测量泵在特定工作流量下的扬程,泵消耗功率,转速等参数。根据测试数据
13、转换到标准转速下的性能指标,判断是否符合设计要求。判断泵的实际运转数据是否能符合客户现场运行要求。第25页/共49页泵测试知识性能参数:扬程总扬程总扬程总扬程(出口压力总扬程(出口压力-进口压力)进口压力)+进出口高度压差进出口高度压差+液体动液体动压头增加量。压头增加量。压力:表压,换算公式压力:表压,换算公式1MPa1MPa103103米米进出口高度压差:绝对高度差进出口高度压差:绝对高度差x x介质密度比(和水密度比值)介质密度比(和水密度比值)动头:动头:V2/V2/(2xg2xg),一般根据进出口口径和流量变化,在大),一般根据进出口口径和流量变化,在大约约0-50-5米变化,进出口
14、口径相等该值米变化,进出口口径相等该值0 0第26页/共49页泵测试知识性能参数:流量。流量:流量:泵出口介质体积流量。泵出口介质体积流量。单位通常是立方米单位通常是立方米/小时,立方米小时,立方米/秒;秒;可以通过涡轮可以通过涡轮/电磁流量计来测定电磁流量计来测定 ;不可压缩流体进出口流量相等;不可压缩流体进出口流量相等;测试时通过节流阀门来调节流量大小;测试时通过节流阀门来调节流量大小;实际运转根据泵特性曲线和管路特性曲线的交点来确定。实际运转根据泵特性曲线和管路特性曲线的交点来确定。第27页/共49页泵测试知识性能参数:功率;泵消耗的功率:泵消耗的功率:泵消耗的轴功率可以通过扭拒仪来测定
15、;泵消耗的轴功率可以通过扭拒仪来测定;泵机组消耗功率通过电机消耗电功率来换算;泵机组消耗功率通过电机消耗电功率来换算;泵消耗轴功率泵消耗轴功率 电机消耗电功率(有效功)电机消耗电功率(有效功)x x电机效率;电机效率;泵输出功率:泵输出功率:介质单位时间内获得的有效能量;介质单位时间内获得的有效能量;P P介质密度介质密度x x重力加速度重力加速度x x流量流量x x扬程;扬程;第28页/共49页泵测试知识性能参数:效率泵效率泵效率泵效率泵输出功率泵效率泵输出功率/泵消耗轴功率;泵消耗轴功率;泵消耗轴功率泵消耗轴功率 电机输出功率电机消耗有效电功率电机输出功率电机消耗有效电功率x x电机效率;
16、电机效率;机组效率机组效率机组效率泵输出功率机组效率泵输出功率/电机消耗有效电功率;电机消耗有效电功率;机组效率机组效率 泵效率泵效率x x电机效率;电机效率;第29页/共49页泵测试知识汽蚀性能试验汽蚀现象:汽蚀现象:液体在一定温度下,由于进口处压力低于液体的汽化压力(饱和蒸汽压),液体在一定温度下,由于进口处压力低于液体的汽化压力(饱和蒸汽压),液体开始汽化生成气泡,随着流体进入高压区域,气泡湮灭,周围液体迅液体开始汽化生成气泡,随着流体进入高压区域,气泡湮灭,周围液体迅速填补气泡的空间产生水力冲击。这个液体汽化产生气泡和气泡湮灭的现速填补气泡的空间产生水力冲击。这个液体汽化产生气泡和气泡
17、湮灭的现象就是汽蚀。象就是汽蚀。汽蚀的特征:汽蚀的特征:泵出现较大的振动和噪音泵出现较大的振动和噪音泵的出口压力降低,流量下降,开大阀门流泵的出口压力降低,流量下降,开大阀门流量不会上升量不会上升长期运行在汽蚀状态的泵泵壳和叶轮会有明显的蜂窝状的侵长期运行在汽蚀状态的泵泵壳和叶轮会有明显的蜂窝状的侵蚀。蚀。汽蚀是一种对泵非常有害的现象!汽蚀是一种对泵非常有害的现象!第30页/共49页泵测试知识汽蚀参数定义NPSHNPSH汽蚀余量:汽蚀余量:泵入口处单位质量液体具有的超过液体汽化压力的的富余的能量。泵入口处单位质量液体具有的超过液体汽化压力的的富余的能量。NPSHrNPSHr必须汽蚀余量:必须汽
18、蚀余量:不发生汽蚀,泵进口处单位液体最低必须具有的能量,低于这个临界值泵就会发不发生汽蚀,泵进口处单位液体最低必须具有的能量,低于这个临界值泵就会发生汽蚀。生汽蚀。NPSHrNPSHr是一个只和泵有关的参数,与介质是一个只和泵有关的参数,与介质/管路系统无关。管路系统无关。NPSHaNPSHa装置汽蚀余量:装置汽蚀余量:泵装置系统能够提供给单位液体(输送介质泵装置系统能够提供给单位液体(输送介质-额定温度)的高与泵发生汽蚀的富额定温度)的高与泵发生汽蚀的富余能量。余能量。NPSHaNPSHa只与装置(管路)系统有关,与泵无关。只与装置(管路)系统有关,与泵无关。泵在选型时要保证泵在选型时要保证
19、NPSHa-NPSHr0.5NPSHa-NPSHr0.5米,一般这个值低于米,一般这个值低于1 1米时泵出厂时应该米时泵出厂时应该要做汽蚀性能试验。要做汽蚀性能试验。第31页/共49页泵测试知识运转测试测量泵在不同工况下的轴承油温,振动,噪音等参数,判断泵是否工作正常。测量泵在不同工况下的轴承油温,振动,噪音等参数,判断泵是否工作正常。判定泵的机械运转指标是否符合标准要求和客户技术规范要求。判定泵的机械运转指标是否符合标准要求和客户技术规范要求。API610 API610 规定震动值规定震动值3mm/s(3mm/s(非过滤)非过滤)ANSI B73.1MANSI B73.1M规定震动值规定震动
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- 通用设备 流体 输送 机械 离心泵
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