离心泵

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二、离心系的结构 单级离心泵由于其用途的不同，有很多型号，它们的结构 也各不相同。在此，只介绍较常用的Is 型和S 也各不相同。在此，只介绍较常用的Is 型和S 型两种单级 泵的结构． 1 .IS型泵的结构 .IS型泵的结构 Is 型泵属于单级单吸悬臂式离心泵，该系列泵是我国第一 个按国际标准设计、研制的，全系列共有29 个按国际标准设计、研制的，全系列共有29 个品种，结 构可靠、振动小、噪声低、效率高、吸人压力不大于 0.3MPa ，较老型号B 型泵具有更广泛的优点，适用于化 ，较老型号B 工生产连续操作的要求。ls 工生产连续操作的要求。ls 型泵适用于输送清水和性质与 水相似的液体，流量范围为6.3～ 水相似的液体，流量范围为6.3～400m3/h ，扬程范围为 8～125m ，配用电动机功率为0.5～55kw ，工作温度在 ，配用电动机功率为0.5～ 80 ℃ 以下，工作转数为2900r / min 或1450r / min 。 以下，工作转数为2900r 图2 一2 所示为ls 型泵的结构图．主要有泵壳、泵盖、叶 所示为ls 轮、泵轴、密封环、轴套，泵体、填料及填料压盖等组成。 通过加长弹性联轴器使泵轴与电动机相联接，自进口方向 看叶轮逆时针旋转。检修时，拆下加长联轴器的中间连接 体，即可取下泵的转子，故检修方便。
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离心泵的主要工作部件它里面有6 ～ 8 片向后弯曲的叶片，推动液体作旋转运动。 叶轮紧固于泵壳5 内的泵轴8 上。泵的吸人口在泵壳中心，与吸人管3 相连接。泵的 排出口在泵壳的切线方向，与排出管7 相连接。吸人管的起始处装有底阀2 ，用以防 止停车时泵内液体倒流回贮槽。离心泵的主要工作部件为叶轮4 ，底部下侧滤网1 的 作用是防止杂物进人管道。排出管路上装有调节阀6 ，用以调节液体流量，还应装有 止逆阀，以防止停车时液体侧流而造成事故。当电动机通过泵轴带动叶轮转动时， 液体便经吸人管从泵壳中心处被吸人泵内，然后经排出管从泵壳切线方向排出．再 进人排出管路送至目的地。
2012- 2— 2012-3-10 3离心泵轴向力示意图 图
2 . S型泵的结构 S型泵的结构 S 型泵属于单级双吸离心泵，一般用于物送清水．流量范围为35～2020m3/h， 型泵属于单级双吸离心泵，一般用于物送清水．流量范围为35～2020m3/h， 扬程范围为12 125m，配用电动机功率范围为10～ 扬程范围为12 一125m，配用电动机功率范围为10～68okw 。此泵特点是流 量大，并且由于采用了水平剖分式结构，检修时只需吊起泵盖，即可取出转 子，不必拆卸电动机和连接管路，使得检修较为方便。S 子，不必拆卸电动机和连接管路，使得检修较为方便。S 型泵分卧式和立式 两种结构，泵轴水平安装的泵为卧式，竖直安装的泵则为立式。图2 两种结构，泵轴水平安装的泵为卧式，竖直安装的泵则为立式。图2 一5 为S 型双吸离心泵结构图。泵体是水平剖分的螺旋形外壳，泵的吸入口和排出口 分别在下半个泵壳的两侧．泵轴水平放置，轴的两端支承在轴承座内的轴承 上，双吸叶轮在泵轴的中部，泵体的叶轮两侧均装有密封环，轴封装里为填 料密封，对称布置在泵体的两侧，在泵盖上设有两根水封管将出口处的压力 水引人填料函进行水封。
一、离心系的工作原理
在介绍离心泵的工作原理之前，先作一个简单的实验。用一个脸盆，里面盛上水， 用手搅动脸盆里的水作圆周运动，随着手搅动速度的加快，脸盆里的水作圈周运动 的速度也越来越快，脸盆中部的水涌向脸盆边缘，以致最后会从其边益处。水为什 么会从脸盆四周益处呢？这是由于水在作圆周运动的过程中，产生离心力的缘故。 任何物体作圈周运动时都会产生离心力．离心泵就是利用液体在旋转过程中产生的 离心力来输送液体的。
④ 流体作用泵利用一种流体所具有的机械能输送另外一种流体的泵。如喷射泵、 空气升液器等。 另外，按物送的介质，泵可以分为清水泵、污水泵、酸泵、碱泵、油泵、泥浆泵等。 按构成泵的主体的材料，还可以分为铸铁泵、铸钢泵、不锈钢泵、玻璃钢泵、塑料 泵等。由于其工作原理及结构、材质的不同，各种泵都有自己的特点和适用范 围．一般来说，泵的型式取决于其工作场合所需的扬程和流量，泵的主体材质取决 于其所物送介质的特性及温度。离心泵主要应用在大流量 ，中、低扬程的场合。 往复泵应用于小流量、高扬程的场合．旋转泵应用于小流量，中等扬程的场合．由 于离心泵效率高，结构简单，工作介质适用范围广，因而得到了广泛的应用，大约 占化工用泵的90 ％以上。本书将重点介绍离心泵。
化工机械维修（化工用泵）
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绪
论
一、系及其分类 泵是用来输送掖体并提高其压力的机器，它能够将液体从低处送往高处，从低 压升为高压，或者从一个地方送往另一个地方。 作为液体输送设备，泵在国民经济的各个部门中得到了广泛的应用。如农业的 灌溉和排涝，城市的供排水，热力发电厂的锅炉给水，原油长途输送等。在化 工生产中，由于原料、‘半成品、成品大多是液体．就需要用泵将它们从一个 设备输送到另一个设备，或从一个车间输送到另一个车间，直至产品灌装出厂， 均需提供工艺所需的压力和流量。泵是维持化工生产连续性的重要设备之一， 如：……….泵的正常运转是保证生产正常进行的关键。如果泵发生了故障，就 会影响生产，甚至使全厂处于停顿状态。如果把管路比作人体的血管．那么泵 就好比是人体的心脏。显然，泵在化工生产中占有极其重要的地位．化工生产 中，被输送液体的种类很多，在粘度、密度、腐蚀性、固相含有颗粒等性质、 数量 的不同，在操作条件如温度、压力、流量等方面的差别。为适应这些情况， 就要求有各种类型的泵以供选择． 根据工作原理，泵的类型大致可以分为以下四类。 ① 离心式泵利用泵内工作叶轮的高速旋转运动而产生的离心力来输送液体。如 离心泵、混流泵、旋涡泵等。(叶片式) ② 往复式泵利用在工作室内作往复运动的活塞输送液体的泵。如活塞泵、柱塞 泵、隔膜泵等。 （容积式） ③ 旋转式泵利用旋转的转子推动掖体运动，从而输送液体的泵。如齿轮泵、螺 杆泵等。（容积式） 20122012-3-10
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正常工作时，泵轴4 及叶轮3 等组成的转动部件，由电动机通过联轴器带动一起 运转，使叶轮内的液休产生离心力，获得一定的能量后从出口排出，同时，由于 叶轮人口处负压的作用，将液体由入口吸人叶轮，使液体不断地由入口经叶轮送 至出口。为防止叶轮出口处的高压液体从泵壳内回流至叶轮人口，造成内泄漏， 在泵体上镶有密封环5 ，密封环与叶轮入口处的间隙较小，能起到一定的密封作 用。为防止叶轮出口的高压液体经叶轮背侧沿泵轴泄漏至泵外，造成外泄漏，在 轴套与泵盖之间留有填料函，装上填料，并以填料压盖将填料压紧，阻止液体外 泄。
( 2 ）按叶轮的吸人方式分类按吸入方式离心泵可分为单吸泵和双吸泵．液体 从单侧流人叶轮的为单吸泵，其结果如图2 从单侧流人叶轮的为单吸泵，其结果如图2 一4 所示。这种泵的叶轮制造容易， 液体在叶轮内流动情况好，应用较多。液体从叶轮的两侧同时流人轮内的为 双吸泵，图2 双吸泵，图2 一7 为其结构示意图．由于双吸泵叶轮两侧同时吸液，故其流量 较大，目前我国生产的双吸泵最大流量可达2020m3/h 较大，目前我国生产的双吸泵最大流量可达2020m3/h 。
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由于S 由于S 型泵的叶轮采用了两侧同时进水的双吸结构，使得其轴向力得到平衡， 所以，S 所以，S 型泵一般不采取轴向力平衡措施。
三、离心泵的分类及型号编制
1 ．离心泵的分类 由于结构、材质、叶轮数目的不同，离心泵可分为很多类型。一般来 说，离心泵的结构取决于所输送液体的粘度、固相含量等物理性质， 离心泵的材质取决于所输送液体的腐蚀性等化学性质。例如输送稀硫 酸的离心泵用不锈俐制造，输送亚硫酸的泵可用不锈俐，也可用玻璃 钢、塑料制造。离心泵叶轮的数目取决于液体所要达到的压力，由于 离心泵的转速不可能太高，所以所需达到的液体压力越高，则叶轮数 目越多。 ( 1 ）离心泵按叶轮数目可分为单级泵和多级泵。只有一个叶轮的泵 称为单级泵，如图2 称为单级泵，如图2 一2所示的泵为单级离心泵。单级泵所产生的压 力不高，一般不超过1.5MPa 力不高，一般不超过1.5MPa , Is 型、B 型及S 型均属单级泵。有两个 型、B 型及S 或两个以上叶轮的泵称为多级泵，如图2 或两个以上叶轮的泵称为多级泵，如图2 一6 所示。一个叶轮便是一 级，级数越多，压力越高。目前我国生产的多级泵最高压力可达 28MPa 。
第一节 单级离心泵
单级离心泵是指有一个叶轮的离心泵，广泛应用于大中流量及低压情况下液体的输 送。目前，单级离心泵已达到系列化，流量可在6.3 ～2020m3／h 范围内，扬程可 在8～125m 范围内，并且由干单级离心泵的材料、结构的不同，可输送不同的介 质。离心泵由于效率高、结构简单等诸多优点，被广泛地应用于工农业生产及生活 中，以输送清水、泥浆、’酸、碱、盐溶液以及液态有机物等物料。
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离心泵在启动前，应先进行灌泵，使被输送的液体充满吸人管路及泵壳。启 动后，高速旋转的叶轮带动叶片间的液体一起旋转。在离心力的作用下，液 体从叶轮内沿着叶片间的流道向外运动，从叶片的端部被甩出，进人螺旋形 的泵壳内，此时流速较高，可达15 的泵壳内，此时流速较高，可达15 一25m /s ,增大了动能．同时，由于液体 ,增大了动能．同时，由于液体 自身的离心力，液体的静压能也得到提高。液体进人泵壳后，由于蜗壳形泵 壳中的流道面积逐渐扩大，液体的流速逐渐降低，将部分动能转化为静压能， 至泵出口处，滚体的静压能进一步提高，最后从排出管排出。与此同时，由 于叶轮中心的液体被甩出．而形成了低压区，造成了储槽内液面上的大气压 与叶轮中心处局部真空的压力差。在这个压力差的作用下，液体便沿着吸人 管路连续不断地进人叶轮，以补充被排出的液体。叶轮不停地旋转，液体就 连续不断地吸人和排出． 综上所述，离心泵的工作原理是，充满液体的叶轮在泵壳内高速旋转，使液 体受到离心力的作用，并将力转化成动能和静压能传递给液体，从而将液体 吸人和排出。 如果离心泵在启动前吸人管或泵壳内没有充满液体，或者在运转中漏入了空 气，由于空气的密度比液体的密度小得多，产生的离心力小，在吸人口处形 成的真空度低，不足以将液体吸人泵内，这时，虽然叶轮转动，却不能输送 液体，这种现象称为“气缚”。为消除“气缚”现象，通常在泵启动前要灌 泵，并在底阀的作用下使吸人管道和泵壳内充满液体，对于大流量的泵，为 减少阻力损失，常不装底阀，不灌泵，而采用真空泵抽吸气体，然后启动； 如离心泵安装位置低于贮液槽液面，管路出口与大气相通，则可打开泵的出、 入口阀，使其自动灌满液体。应当注意到，在安装和使用离心泵时，在整个 吸人管入口到离心泵的入口，应保持上升或水平状态，不得有下降阶段，否 则，将使吸人管路形成驼峰状，灌泵时将在驼蜂处形成气囊，离心泵运转时， 这一气囊将进人叶轮，同样会形成气缚。