第一章

離心泵的基本原理和結構

泵是輸送油、水等液體的機械。煉油廠各個裝置都裝有許多臺泵,將油品等液體傳送于各設備之間。這些泵大多數都是離心泵。本章主要介紹離心泵的基本結構、工作原理及日常操作、維修保養。第一節離心泵的分類、結構及主要零部件

1.按液體吸入葉輪方式分:

(1)單吸式泵:如圖1-1所示，葉輪只有一側有吸入口,液體從葉輪的一面進入葉輪。

(2)雙吸式泵:如圖1-2所示，葉輪兩側都有吸入口,液體從兩面進入葉輪。

2.按葉輪級數分:

(1)單級泵:只有一個葉輪。

(2)多級泵:同一泵軸上裝有串聯的兩個以上葉輪。

3.按泵體形式分:蝸殼泵:殼體呈螺旋線形狀,液體自葉輪甩出后,進入螺旋形的蝸室,再送入排出管線,如Y型泵。雙蝸殼泵:葉輪排出側具有雙蝸室的殼體。筒式泵:整個泵內殼裝在一外筒體內的雙層殼體離心泵。

4.此外,按泵輸送介質不同可分為清水泵、油泵、耐腐蝕泵等。二.離心泵的基本構成

1.概論:一臺離心泵主要由泵體、葉輪、密封環、旋轉軸、軸封箱等部件組成,有些離心泵還裝有導輪、誘導輪、平衡盤等。

2.泵體:即泵的殼體,包括吸入室和壓液室。

(1).吸入室:它的作用是使液體均勻地流進葉輪。

(2).壓液室:它的作用是收集液體,并把它送入下級葉輪或導向排出管,與此同時降低液體的速度,使動能進一步變成壓力能。壓液室有蝸殼和導輪兩種形式。蝸殼因流道做成螺旋形而得名,液體沿螺旋線流動,隨著流道截面的增大而降低速度,使動能變成壓力能;導輪常見于分段多級泵,為了使結構簡單緊湊,在一級葉輪和次級葉輪之間的能量轉換采用導輪,液體沿導輪規定的流道流至次級葉輪的入口。

3.轉子:轉子包括泵軸、葉輪及其他附件。（1）葉輪:它是離心泵內傳遞能量給液體的唯一元件,泵通過它使機械能變成了液體的壓力能,使液體的壓力提高。葉輪用鍵固定于軸上，隨軸由原動機帶動旋轉,通過葉片把原動機的能量傳給液體。（2）

軸:它是傳遞機械能的重要零件,原動機的扭矩通過它傳給葉輪,軸和葉輪及其它定位壓緊件組成轉子。第二節離心泵的工作原理及主要工作參數一、離心泵的工作原理

1、灌泵:離心泵在啟動之前,泵內應灌滿液體,此過程稱為灌泵。大家是否注意到,抽水泵抽水前就有灌泵這一過程。在煉油廠,離心泵同樣需要灌泵,不過多數都十分簡單,因為泵的入口管線內充滿著帶壓力的液體,只要打開進口閥門就完成了灌泵工作。2、工作原理:

驅動機(電機)通過泵軸帶動葉輪旋轉,葉輪的葉片驅使液體一起旋轉,因而產生離心力,在此離心力的作用下,液體沿葉片流道被甩向葉輪出口,液體經蝸殼收集送入排出管。液體從葉輪獲得能量,使壓力能和速度能均增加,并依靠此能量將液體輸送到工作地點。當一個葉輪不能使液體獲得足夠的能量時,可用多個葉輪串聯或并聯起來對流體作功。在液體被甩向葉輪出口的同時,葉輪入口中心處形成了低壓,在吸液罐和葉輪中心處的液體之間就產生了壓差,吸液罐中的液體在這個壓差作用下,不斷地經吸入管路及泵的吸入室進入葉輪中。這樣,葉輪在旋轉過程中,一面不斷地吸入液體,一面又不斷地給吸入的液體以一定的能量,將液體排出,使離心泵連續地工作。1、流量:即泵在單位時間內排出的液體量,通常用體積單位表示,符號位Q,單位有m3/h,m3/s,l/s等,當用重量流量G表示時,其單位為kgf/h,kgf/s等,G與Q之間的關系為:G=Q×γ(γ為輸送溫度下的液體??重度,單位為kgf/m3)。2、揚程:輸送單位重量的液體從泵入口處(泵進口法蘭)到泵出口處(泵出口法蘭),其能量的增值,用H表示,單位為kgf.m/kgf。在工程單位制中,揚程的單位常用m(米)來表示,即用被輸送液體的米液柱高度表示。雖然泵揚程單位與高度單位是一樣的,但不應把泵的揚程簡單??地理解成液體能夠排送的高度,因為泵的揚程不僅要用來使液體提高位頭,而且要用來克服液體在輸送中的阻力,以及用來提高液體的靜壓頭和速度頭。所以,液體所能排送的高度總是小于總揚程H的。揚程與壓差的換算關系:ΔP=γ×H,離心泵的出口路都應有壓力表,揚程通過壓力來顯示。

3.轉速:泵的轉速是泵每分鐘旋轉的次數,用N來表示。電機轉速N一般在2900轉/分左右。

4.汽蝕余量:離心泵的汽蝕余量是表示泵的性能的主要參數,用符號Δhr表示,單位為米液柱。

5.功率與效率:泵的輸入功率為軸功率N,也就是電動機的輸出功率。泵的輸出功率為有效功率Ne。泵的有效功率表示泵在單位時間內輸送出去的液體從泵中獲得的有效能量，單位常用為kgf.m/h,kw等。因為泵的揚程是單位重量液體從泵中獲得的有效能量，所以揚程和重量流量的乘積,就是單位時間內從泵中輸出液體所獲得的有效能量。因而,泵的有效功率為:Ne=H.G=γ×Q×H。

由于泵在工作時,泵內存在各種損失,所以不可能將驅動機輸入的功率完全轉變成液體的有效功率。軸功率和有效功率之差為泵內損失功率,損失功率的大小用泵的效率來衡量。泵的效率η=Ne/N。第三節離心泵的汽蝕與吸入特性一.汽蝕:根據離心泵的工作原理可知,液流是在吸入罐壓力Pa??和葉輪入口最低壓力Pk間形成的壓差(Pa-Pk)作用下流入葉輪的,如圖1-3所示,則葉輪入口處壓力Pk越低,吸入能力就越大。但若Pk降低到某極限值(目前多以液體在輸送溫度下的飽和蒸汽壓力Pt為液體汽化壓力的臨界值)時,就會出現汽蝕現象。汽蝕發生時,泵就會產生噪音和振動,并伴有流量,揚程和效率的降低,有時甚至不能運轉。所以,離心泵在使用中特別要防止發生汽蝕。2.汽蝕的基本過程:

當離心泵葉輪入口處的液體壓力Pk降低到小于或等于Pt時,液體就汽化;同時還可能有溶解在液體內的氣體從液體中逸出,形成大量小氣泡。當這些小汽泡隨液體流到葉輪流道內壓力高于臨界值的區域時,由于氣泡內是汽化壓力Pt,而外面的液體壓力高于汽化壓力,則小氣泡在四周液體壓力作用下,便會凝結,潰滅。

在葉輪內,當產生的小氣泡重新凝結,饋滅后,好似形成了一個空穴。這時,周圍的液體以極高的速度向這個空穴沖來,液體質點互相撞擊形成局部水力沖擊,使局部壓力可達數百大氣壓。汽泡越大,其凝結潰滅時引起的局部水擊壓強越大。如果這些汽泡是在葉輪金屬表面附近潰滅,則液體質點象無數小彈頭一樣,連續打擊金屬表面,金屬表面很快會因疲勞而剝蝕。這種液體的汽化、凝結、沖出和對金屬剝蝕的綜合現象就稱為"汽蝕"。3.汽蝕會引起的嚴重后果:

(1)產生振動和噪音:汽泡潰滅時,液體質點互相沖擊,就能夠產生各種頻率范圍的噪音。在汽蝕嚴重時,可以聽到泵內有"劈啪"的爆炸聲,同時,機組會產生振動。

(2)對泵的工作性能有影響:當汽蝕發展到一定程度時,汽泡大量產生,會堵塞流道,使泵的流量、揚程、效率等均明顯下降。（3）對流道的材質會有破壞:主要是在葉片入口附近金屬的疲勞剝蝕。

4.離心泵的吸入特性:

(1)泵發生汽蝕的基本條件是:葉片入口處的最低液流壓力Pk≤該溫度下液體的飽和蒸汽壓Pt。如圖1-3所示,吸入罐液面壓力為Pa,泵入口法蘭斷面處的液體壓力為Ps,若(Pa-Hg1-h)>Ps,液體就不斷地流進泵的入口(h為吸入管路的水力損失)。液體從泵入口S處流到葉輪入口O-O斷面的過程中,沒有能量加入,所以液體的壓力還會從Ps降低到Po。可是,經研究發現,O-O斷面還不是葉輪內液體壓力最低點,最低壓力點是在葉片入口稍后的某一點K處。所以,要避免發生汽蝕,應該使Pk>Pt,即在泵入口處的液流具有的能頭除了要高出液體的汽化壓力Pt外,還應當有一定的富余能頭,這個富余能頭習慣上稱為有效汽蝕余量。液體從泵入口到葉輪內最低壓力點K處所降低的能量,習慣上稱為泵的最小汽蝕余量。

(2)有效汽蝕余量:液體流自吸液罐,經吸入管路到達泵吸入口后,所富余的高出汽化壓力的那部分能頭。用Δha表示。

(3)泵的必須汽蝕余量:液流從泵入口到葉輪內最低壓力點K處的全部能量損失,用Δhr表示。

(4)Δhr與Δha的區別和聯系:

A.Δha的大小與泵裝置的操作條件有關(如吸液罐內壓力、吸入管路的幾何安裝高度、阻力損失、液體性質、溫度等),而與泵本身結構無關。

B.Δhr的大小取決于泵的結構(如吸入室與葉輪進口的幾何形狀)以及泵的轉速和流量,而與吸入管路系統無關。

C.Δhr的大小在一定程度上表示一臺泵本身抗汽蝕的性能,也是離心泵的一個重要參數。

D.Δha>Δhr,表示液體到葉輪最低壓力點K處時,其壓力還可高于液體的飽和蒸汽壓而不致汽化,所以就不會發生汽蝕。反之,當Δha<Δhr時,液體就汽化,泵就發生汽蝕。這樣,離心泵發生汽蝕的判別條件可寫成:Δha>Δhr

泵不汽蝕Δha=Δhr

泵開始汽蝕Δha<Δhr

泵嚴重汽蝕

(5)對于一臺泵,為了保證其安全運行而不發生汽蝕,對于泵的必須汽蝕余量還應加一個安全裕量,一般取液柱。于是,泵的允許汽蝕余量為:[Δhr]=Δhr＋0.5。

(6)的允許幾何安裝高度表達式為:[Hg1]=(Pa-Pt)/r-h(A～S)-[Δhr]。

(7)提高離心泵抗汽蝕性能的方法有:改進機泵結構,降低Δhr,屬機泵設計問題。提高裝置內的有效汽蝕余量:

最主要最常用的方法是采用灌注頭吸入裝置,即吸液罐液面比泵的軸線位置高,公式Δha=(Pa-Pt)/r-Hg1-h(A～S)中的Hg1就為負值,Δha就提高。在煉油廠內,絕大多數泵是罐注頭式的,只要打開進口閥,在灌泵的同時給泵加了一個灌注頭。第四節離心泵的變速和葉輪切割泵的變速--比例定律1.離心泵的變速:一臺離心泵,當它的轉速改變時,其額定流量、揚程和軸功率都將按一定比例關系發生改變,使用中靠改變原動機的驅動速度,可以使泵的性能得到調節，如圖1-4所示。目前,采用變頻調速電機來實現離心泵的變速,是一條新的重要的節能途徑。

2.比例定律的表達式:Q1/Q2=n1/n2H1/H2=(n1/n2)2N1/N2=(n1/n2)3

式中,Q、H、N表示泵的額定流量、揚程和軸功率下標1,2分別表示不同的轉速

n表示轉速離心泵葉輪的切割1、切割的目的

一臺離心泵,在一定的轉速下僅有一條性能曲線,為擴大泵的工作范圍,常采用切割葉輪外徑的方法，如圖1-5所示,即減少D2,使其工作范圍由一條線變成一個面，如圖1-6所示。2.切割定律的表達式:Q'/Q=D2'/D2H'/H=(D2'/D2)2N'/N=(D2'/D2)3式中,Q、H、N表示泵的額定流量、揚程和軸功率角標'表示葉輪切割后的對應參數D2表示葉輪的外直徑3.切割的限度:

切割定律表明,減小D2的方法可以在泵轉速不變的情況下使泵的性能曲線下降,但是,葉輪的切割不是無止境的,過量切割,不但會大大影響效率,而且Q、H等的改變量也會同切割定律有較大偏差。所以,葉輪的在大切割量有一個限制,見表1-1:

表1-1

葉輪的最大切割量表(D2的單位:mm)

比轉數ns

60

120

200

300

350

(D2-D2')/D2

0.2

0.15

0.11

0.09

0.07

離心泵的常見銘牌標記

1.型號表示法:

大部分離心泵的型號按漢語拼音字母編制,通常分首、中、尾三部分。首部是數字,表示泵的主要尺寸規格(一般為泵的吸入口直徑,單位有mm或in);中部用漢語拼音字母表示泵的型式或特征,(見表1-2);尾部一般用數字表示該泵的參數(單級m揚程或比轉數的1/10,對多級泵,單級揚程后乘上一個葉輪級數)。有的泵型號尾部數字后面還帶有A、B或C,分別表示其葉輪經過第一、二、三次切割。表1-2

離心泵型式與拼音字母對照表

字母

泵的型式

B、BA單級單吸懸臂式水泵

S、Sh單級雙吸式水泵

D、DA多級分段離心水泵

DK

多級中開式水泵

DG、GB

鍋爐給水泵

N,NL冷凝水泵Y

單級油泵

DY

單吸多級油泵

YⅡ,YⅢ

熱油泵

F

腐蝕泵

2.常見銘牌標記內容:

離心泵的常見銘牌內容除型號外,還有流量、揚程、軸功率、效率、必須汽蝕余量、轉速、重量、出廠編號、出廠日期等。舉例如下:

離心式油泵型號65Y-100×2B

流量22m3/h揚程

150

m

必須汽蝕余量軸功率

21.4kw

轉速

2950rpm

效率

42%

重量

280kg

出廠編號96091

出廠日期89年11月

第五節離心泵的裝置特性及其操作單一管路特性

1.離心泵穩定工作的條件:

泵在工作時必須和管路一起組成一個系統。在這個輸送系統中,要遵守質量守恒和能量守恒這兩個基本定律,即機器所排出的流量等于管路中的流量,單位重量流體所獲得的能量等于流體沿管路輸送所需要的能量,只有這樣,泵才能穩定地工作。

2.離心泵的管路特性:

當離心泵沿一條管路輸送一定流量的一液體時,就要求泵提供一定的能量,用于提高流體的位置H,克服管路兩端的壓力差Δp和流體沿管路流動時的各種損失h。提高單位重量流體的位置和Hpot,而吸入管路與排出管路中流體的沿程阻力損失和局部阻力損失之和h,與管路中流體流量的平方成正比,寫作h=kQ2,k為管路特性系數。h=kQ2表示管路中的流量與克服液體流經管路時的流動損失所需要的能量之間的關系。用曲線表示這一關系,稱為管路特性h～Q,它是一條拋物線,如圖1-7所示:泵的裝置特性---工作點

1.泵的工作點：

當離心泵在管路中工作時,泵是串聯在管路中的,泵所提供的能量與管路裝置上所需要的能量值應相等,泵所排出的流量與管路內輸送的流量應相等,這時泵裝置處于穩定工作狀態。將泵的揚程性能曲線與管路特性畫在同一張圖上,叫做裝置特性,這兩條性能曲線的交點M即為泵的工作點。如圖1-8所示:

2.泵的穩定工作點：M點是泵的穩定工作點，離心泵之所以能在M點穩定工作,是因為工作點M處泵的揚程與管路裝置需要的能量相等。假設泵在比M點流量大的M'點工作,則這時泵提供的揚程H'小于管路裝置所需要能量h',說明把工作點M'處對應的液體流量,從吸液罐輸送到排液罐所需的能量大于液體從泵中獲得的能量,必然導致因流體能量不足而減速,使流量減小,工作點M'沿泵揚程性能曲線向M點移動。反之,如果泵在流量小于M點的M"點工作,則管路裝置所需能量h"小于泵的揚程H",液體從泵中獲得的能量除用于將液體從吸液罐輸送到排液罐所需的能量外,還有部分剩余。因此,使管路內流體加速流動,流量增大,M"又向M點移動。由此可見,M點是流量平衡和能量平衡的唯一穩定工作點,且此點必然是泵的揚程性能曲線與管路特性的交點。

1.管路節流調節:在排出管路上安裝調節閥:開大或關小調節閥時,改變了管路中的阻力,即改變了管路特性系數k,使管路特性的斜率變動。如圖1-9所示:開大調節閥時,管路阻力減小,管路特性變得平坦,反之變陡。在泵揚程性能曲線不變的情況下,工作點便發生了變化,從而達到調節流量的目的。但關小調節閥,部分能量消耗在阻力上,會使泵的效率降低。旁路調節就是在泵出口處設置旁路,使部分流量回到泵入口或放空,可以達到調節流量的目的。但這種調節也不很經濟,離心泵中采用不多。改變性能曲線進行工況調節

1.改變工作轉速:根據是:比例定律：優點:比較經濟,無附加能量損失。缺點:要能變速的驅動機,所以目前在煉廠還少見。2.切割工作葉輪外徑:據是:切割定律：優點:方法簡便易行,比較經濟,無附加能量損失。

缺點:葉輪切割后不能恢復原有特性,且只能作有限切割。

適用于較長期的減小流量調節。3.串聯工作：兩泵串聯后的總揚程等于兩泵在同一流量時的揚程之和。實際使用中多用多級泵代替串聯泵使用。4.并聯工作：兩泵并聯后的總流量等于兩泵在同一揚程下的流量相加。5.入口節流調節：

原理同出口節流調節一樣。為防止發生汽蝕,對非灌注頭的離心泵裝置很少使用。煉廠機泵絕大多數有灌注頭,可以使用,但絕不允許關得太小。在通風機、鼓風機等離心式壓縮機中最常用。

第六節常用軸封辦法機械密封

1.機械密封的基本結構:

機械密封主要由以下四部分組成:(1)主要密封件:包括動環(與軸一起旋轉的密封環),靜環(固定不動的密封環,一般在密封壓蓋內)。(2)輔助密封件:密封圈、密封墊(常見的有O型、V型等)。(3)壓緊件:彈簧、推環等。(4)傳動件:彈簧座、鍵或緊定螺釘等。

2.工作原理：

有A,B,C,D四個可能泄漏的點:

B點:靜環與壓蓋之間的靜密封,用彈性O型、V型密封圈密封。

C點:動環與軸(或軸套)之間有徑向間隙,采用具有彈性的O型、V型密封圈(帶撐環)密封,也屬靜密封。

D點:填料箱與壓蓋之間的靜密封,一般用鋁墊、石棉墊等密封。

A點:動環與靜環的接觸面之間。它主要靠泵內液體壓力及彈簧力將動環壓緊于靜環上,動環隨軸旋轉，通過動環、靜環兩個端面貼合成一對摩擦副而達到密封。它代表了機械密封的特點,也稱端面密封。

動靜兩環接觸面總會滲漏一點液體,但恰好造成接觸面上有一層液體膜。這層液體膜在兩環相對旋轉下會形成油楔式壓力,有助于阻止液體泄漏,也有助于潤滑兩環之間的端面以減輕磨損,延長密封使用壽命,提高經濟效益。

為了保證兩環安全貼合和均勻壓緊,兩環端面必須平直光滑,彈簧有一定壓緊力。

3.機械密封的分類

內裝式與外裝式:

區分于彈簧置于工作介質之內外。

(2)平衡型與非平衡型:

區分于動環左右兩側介質作用力是否自動抵消。A.當D1>=D0時,介質壓力的作用力一點也沒有被平衡,稱非平衡型。

B.當D1<D0<D2時,介質壓力被部分平衡,稱部分平衡型。

C.當D2=D0時,介質壓力全部平衡,稱完全平衡型。4·型號表示方法示例:

104WMq5-45

軸(或軸套)外徑mm,數字

密封圈的材料和形狀,數字

靜環的材料和結構,拼音字母

動環的材料和結構,拼音字母

密封型式,數字屬內裝單端面單彈簧非平衡型傳動套傳動的泵用密封,動環為鎢鈷硬質合金,靜環為浸漬芬醛石墨,密封圈為聚四氟乙烯V形圈,軸(或軸套)外徑45毫米。5.機械密封的優缺點：

(1)優點:可靠性好,摩擦阻力小,消耗功率少,運轉周期長,泄漏量小,可用于高溫高壓、低溫低壓各類機泵。

(2)缺點:價格昂貴,安裝拆卸麻煩,技術要求高。

6.機械密封的冷卻、潤滑與防抽空破壞:

(1)冷卻:一般引冷卻水冷卻靜環和密封腔介質,冷卻水應用軟水以防水垢產生。

(2)潤滑:密封端面正常工作時為半液體摩擦狀態,只有這樣,才能既使潤滑良好,又盡量減小泄漏。

(3)抽空:在離心泵突然抽空時,泵腔內瞬時呈負壓狀態,泵外大氣壓力高于泵內壓力,形成壓差。若彈簧頂不住這個壓差,則動、靜環會一起向泵腔作軸向位移。若此時靜環防轉槽脫離防轉銷,并在動環帶動下旋轉一個角度,即使抽空停止,防轉銷與防轉槽也很難恢復到原來的位置,于是防轉銷頂住靜環,使靜環傾斜,破壞了密封。為防止因抽空破壞密封,防轉銷不宜過短,非平衡型密封的動環滑動槽不宜直通,平衡型機械密封安裝時,動環離軸套臺階的距離不能過大,同時,操作中也應盡量防止抽空。7.機械密封的優缺點：

(1)優點:可靠性好,摩擦阻力小,消耗功率少,運轉周期長,泄漏量小,可用于高溫高壓、低溫低壓各類機泵。

(2)缺點:價格昂貴,安裝拆卸麻煩,技術要求高。二.盤根密封

1.盤根密封：

普通盤根密封,一般常用于低溫、低壓的水泵和油泵上。新裝置上由于管線內有鐵銹、焊渣等固體顆粒,也常用盤根密封,等運行一段時間后才改裝機械密封。

2.盤根密封的優缺點：

優點:安裝、檢修簡單,價格低。

缺點:不可靠,磨擦阻力大,磨損快,功率消耗大,易泄漏。

3.盤根密封的安裝：

(1)按泵軸(軸套)外徑大小分段。

(2)切口要錯開45度～180度。

(3)每段盤根環口應用45°斜切口配合。

(4)壓蓋螺母壓緊要均勻,不能壓偏、壓斜,不能壓得太緊,試車后要觀察一段時間看是否冒煙或泄漏量過大。

第七節軸向力的平衡

1.葉輪前后兩側因流體壓力分布情況不同(輪蓋側壓力低,輪盤壓力高)引起的軸向力A1,其方向為自葉輪背側指向葉輪入口。

2.流體流入和流出葉輪的方向和速度不同而產生的動反力A2,其方向與A1相反,所以總軸向力A=A1-A2,方向一般與A1相同(一般A2較小)。二.軸向力的平衡

1.采用雙吸式葉輪:葉輪兩側對稱,流體從兩端吸入,軸向力自動抵消而達到平衡。

2.開平衡孔或裝平衡管:

A:在葉輪輪盤上相對于吸入口處開幾個平衡孔,如圖1-15所示:

B:為避免開平衡孔后,因主流受擾動而增加水力損失,可設平衡管代替平衡孔,即采用一小管引入口壓力至輪盤背側。如圖1-16所示:

C:采用平衡葉片:在葉輪盤背面鑄幾條徑向筋片,筋片帶動葉輪背面間隙內的流體加速旋轉,增大離心力,從而使葉輪背面壓力顯著降低。

3.多級離心泵軸向力的平衡:

(1)同單級離心泵方法相同

(2)對稱布置葉輪

(3)采用平衡鼓,部分平衡軸向力

(4)采用自動平衡盤,全部自動平衡軸向力。

P:葉輪背面壓力

P0:入口壓力

P':平衡盤內壓力

Δp1=p-p'

Δp2=p'-p0

Δp=Δp1+Δp2

A.在平衡盤上,由于壓差Δp2,就有一個向后的力,與A相反,稱平衡力F。

B.工作原理:

假設A>F,轉子向前移==>b0減小==>流量q減小==>Δp1減小

而

Δp1+Δp2=Δp是常量

所以,Δp2增大==>平衡力F增大。轉子不斷前移，F就不斷增加,到某一位置時,F>A,使轉子后移,轉子反復前后移動,形成動態平衡,軸向力被全部自動平衡。

第二章

離心泵的安裝、維護及檢修第一節離心泵的安裝和維護一.離心泵的安裝

1.安裝前的準備:

(1)檢查泵和電機有否損壞;

(2)準備工具和起重機械;

(3)檢查機器的基礎。

2.安裝與校正:

(1)整套泵運到現場,可不必卸下泵和電機;

(2)清除底座上的雜物、油污,在地腳螺栓孔內放入地腳螺栓,把底座放在基礎上,地腳螺栓穿入底座螺栓孔,地腳螺栓螺母上滿扣;

(3)在地腳螺栓附近墊楔形墊鐵,將底座墊高20～40毫米,準備找平后填充水泥漿之用;

(4)用水平儀檢查底座的水平度,找平后用水泥漿填充地腳螺栓孔;

(5)待水泥干固后,再調整水平度,擰緊地腳螺栓螺母,用水泥填充滿底座下空隙;

(6)調整泵軸水平,找正泵和電機聯軸器同心度;

(7)然后進行進出口管線的配置。

3.安裝說明:

(1)泵的安裝高度、管路的長度及直徑、流速應符合規定;僅量減少管路上的彎頭,以便減少水力損失;

(2)泵的管路和閥門應有自己的支架,不允許管路和閥門的重量加到泵上,以免泵損壞或振動;

(3)聯接不同直徑的管路時,盡量采用1:6以上錐度的錐形管,長距離輸送時應取較大管徑;

(4)吸入管應盡量短,并絕對注意吸入管漏氣,排出管如裝止回閥,其安裝順序是:泵出口--閘閥--止回閥--排出管。二.離心泵的試車及驗收

離心泵嚴禁空負荷試車

1.試車前必須檢查下列各項:

(1)安裝和檢修質量是否符合要求,檢修記錄是否齊全、準確。

(2)單試電機合格,確認轉向正確。

(3)試車前應用輸送的液體將泵灌滿,以驅除泵內的空氣,此時泵出口的閘閥應關閉。

(4)熱油泵啟動前一定要均勻預熱,預熱速度不超過每小時50度,每半小時盤車180°。

(5)按要求加好機油,1/3～1/2油位。

(6)潤滑油、封油、冷卻水系統要不堵、不漏。

(7)軸封泄漏符合要求。

(8)盤車無輕重不均的感覺,填料壓蓋不歪斜。

2.帶負荷后應符合下列要求:

(1)滑動軸承溫度不大于65度,滾動軸承溫度不大于70度。

(2)軸承振動1500轉/分鐘,不大于0.09毫米;3000轉/分鐘,不大于0.06毫米。

(3)運轉平穩,無雜音,封油、冷卻水和潤滑油系統工作正常。

(4)流不得超過額定值。

(5)流量、壓力平穩,達到銘牌出力或滿足生產要求。

(6)密封漏損不超過下列要求:機械密封:輕質油10滴/分,重質油5滴/分

填料密封:輕質油20滴/分,重質油10滴/分

3.試車合格應按規定辦理驗收、移交生產。

(1)連續運轉24小時后,各項技術指標均能達到設計要求或能滿足生產需要。

(2)達到完好標準。

(3)檢修記錄齊全、準確,按規定辦理驗收手續。三.離心泵的維護

1.離心泵的工作維護:

(1)經常檢查軸承發熱情況,并適時檢查油環和油位情況。

(2)最好不用吸入閥來調節流量,避免發生汽蝕。

(3)泵不宜在低于30%設計流量下連續運轉,如工藝需要如此,應采取相應措施。

(4)經常檢查機械密封或填料的泄漏和發熱情況。

(5)經常檢查地腳螺絲的松動情況,泵體溫度與入口溫度是否一致,出口壓力表的波動情況和泵的振動情況。

(6)注意泵運行有無雜音,如發現異常狀態應及時通知有關人員處理。

2.離心泵的停車維護:

(1)停車時應先逐漸關閉出口管路閘閥,然后停泵。

(2)待泵冷卻后再關閉各冷卻及封油管路。

(3)長期停運的泵,應將泵內液體放空,吹掃干凈。

(4)應定期盤車180°,防止泵軸彎曲。

(5)備用熱油泵應預熱,預熱過程中要防止泵劇烈倒轉。四.離心泵完好標準(SHS01001-92):

1.運轉正常,效能良好:

(1)壓力、流量平穩,出力能滿足正常生產需要,或達到銘牌能力的90%以上;

(2)潤滑、冷卻系統暢通,油環、軸承箱、液面管等齊全好用。潤滑油(脂)選用符合規定。軸承溫度符合設計規定;

(3)運轉平穩無雜音,振動符合標準規定;

(4)軸封無明顯泄漏;

(5)填料密封泄漏:輕質油不超過20滴/分;重質油不超過10滴/分;

(6)機械密封泄漏:輕質油不超過10滴/分;重質油不超過5滴/分。

2.內部機件無損,質量符合要求:

主要機件材質的選用,轉子徑向、軸向的跳動量和各部安裝配合,磨損極限,均應符合規程規定。

3.主體整潔,零附件齊全好用:

(1)壓力表應定期校驗,齊全準確。控制及自動聯鎖系統靈敏可靠。安全護罩、對輪螺絲、鎖片等齊全好用;

(2)主體完整,穩釘、擋水盤等齊全好用;

(3)基礎、泵座堅固完整,地腳螺栓及各部連接螺栓應滿扣、齊整、緊固;

(4)進出口閥及潤滑、冷卻的管線,安裝合理,橫平豎直,不堵不漏。逆止閥靈活好用;

(5)泵體整潔,保溫、油漆完整美觀;

(6)附件達到完好。

4.技術資料齊全準確,應具有:

(1)設備檔案,并符合總公司設備管理制度要求;

(2)定期狀態監測記錄(主要設備);

(3)設備結構圖及易損配件圖。

第二節離心泵檢修內容由于自然磨損、腐蝕等原因,離心泵必須定期檢修,一般期限為:小修3～4個月,大修12～18個月。一.離心泵小修內容:

1.壓盤根或檢查機械密封。

2.檢查軸承,調整間隙。

3.檢查聯軸器及其同心度。

4.檢查修理在運行中的缺陷和滲漏或更換零件、緊固螺絲。

5.清掃并修理冷卻水、封油、潤滑系統。二.離心泵大修內容:

1.包括小修內容。

2.解體檢查各零部件磨損、腐蝕和沖蝕程度,必要時進行修理和更換。

3.檢查和調整軸的彎曲度。

4.校核轉子晃動度,必要時測定轉子平衡。

5.檢查修理軸承,必要時進行更換。

6.檢查軸套、壓蓋、口環、隔板、襯套等密封件各處間隙。

7.測量并調整泵體水平度。

8.測量并調整轉子的軸向竄動量。

第三節離心泵的拆裝一.檢修準備：

1.必須有操作工停泵、關閉進出口閥、打開放空閥掃線,看壓力表無壓力指示,符合安全檢修條件后方可拆泵,維修人員不能對設備隨便停車和開關閥門。

2.掌握泵的運轉情況,備齊必要的圖紙和資料。

3.準備檢修工具、量具、起重機具和需要更換的零配件、材料,對于汽、柴油和液化汽泵要使用有色金屬防爆工具。二.離心泵的拆卸的一般步驟：

一般離心泵的拆卸順序是先拆機泵的附屬件(如輔助管線、循環冷卻水系統、對輪等),后拆主機部分。拆卸前應做好標志,測量并記??錄好各部件間隙、磨損和晃動度等,要使用專用工具拆裝,具體步驟如下:

1.拆卸聯軸器安全罩,檢查聯軸器對中,設定定位標記。

2.拆卸附屬管線,并檢查清掃。

3.拆卸泵蓋,檢查泵體及泵體口環。

4.拆卸葉輪,檢查泵蓋、口環、葉輪,測量口環間隙。

5.拆卸機械密封并進行檢查。

6.拆卸軸承箱,檢查軸承,同時測量轉子的軸向竄動量。

7.拆卸主軸,測量主軸的徑向圓跳動。

8.檢查各部零件,測量轉子各部圓跳動和間隙。三.離心泵的安裝:

安裝步驟同拆卸相反,先裝主機部分,后裝附件,主意裝好每一個零件。四.聯軸器找正法:

找正目的:使主動軸與從動軸的中心線處于一致。

1.鋼板尺、塞尺簡易對中法:

對于普通的要求不高的機泵,可以用鋼板尺、塞尺對中法:兩對輪安裝好后,用鋼板尺在對輪外園靠一靠,看兩軸是否同心,墊高或降低一方,直至同心為止,同時用塞尺看對輪兩個垂直面是否有偏差,進行反復調整。

2.百分表對中法:

(1)百分表的使用:

A.百分表如圖2-1所示,測量桿可以上下移動,當測量桿上升1毫米時,大指針即轉動一周。表盤被等分為100刻度,大指針轉一個刻度,即相當于測量桿上升或下降0.01毫米。測量時,表針指示值從0,10,20,......90,0方向增大,記為正值,說明測量桿在上升;表針指示數值從0,90,80,......10,0方向減小,記為負值,說明測量桿在下降。超過1毫米時,大指針轉過一整圈,小指針轉過1個刻度值。

B.使用百分表的注意事項:

<1>使用前應檢查測量桿的靈活性。

<2>使用時把它固定在磁性表座上,要注意夾緊。

<3>測量桿必須垂直于測量表面。

<4>不要使測量桿的行程超過它的測量范圍,不要使測量頭突然撞在零件上。

<5>測量零件時,應當使測量桿有一定的初始測量值(>0.3毫米)。

<6>嚴防水、油、灰塵滲入表面,用完應使測量桿處于自然狀態。

(2)測量方法:

聯軸器安裝好后,擰緊泵和電機的所有螺母。然后,先用鋼板尺、塞尺等粗略找正,再用百分表找正。可以把表座放在電機或泵任一邊,表頭通過表桿指到另一端,分別測量垂直度和同軸度。

(3)測量步驟:

A.測量方法及結果記錄:

<1>圓外記錄徑向讀數,園內記錄軸向讀數。

<2>設定被調整機器為電機,泵固定不動,把百分表表座放在泵聯軸器上,在電機聯軸器上先測0度的徑向讀數,然后分別測出90度,180度,270度的徑向讀數。旋轉一周后,百分表回到0度時,必須與原讀數一致,否則必須找出原因并排除之,且必須符合a1+a3=a2+a4,測量才正確。

<3>在電機聯軸器的背側,測出0度,90度,180度,270度的軸向讀數s1,s2,s3,s4,同樣百分表回0度時,S1要保持不變,且S1+s3=s2+s4。

B.計算調整(以垂直方向為例)

<1>b=S1-S3,S1、S3分別為0度和180度測得的軸向讀數,b就是軸向上下間隙的差值。

<2>由△OGC∽△Oef∽△OEF可得:

Y1/L1=(b/2)/(D/2)=b/D==>Y1=b/D×L1

----(2-1)

Y2/L2=(b/2)/(D/2)=b/D==>Y2=b/D×L2

----(2-2)

Y1、Y2即為電機以軸端中心為旋轉中心將軸心線旋轉到與泵軸平行,前、后支座應加的墊片厚度。

<3>Y'=(a3-a1)/2,即電機平移時電機前后支座同時應加的墊片厚度。

<4>電機前后應加的總墊片厚度分別為:

前腳:δ1=Y1+Y'=(S1-S3)/D×L1+(a3-a1)/2

---(2-3)

后腳:δ2=Y2+Y'=(S1-S3)/D×L2+(a3-a1)/2

---(2-4)

C.如果表座在電機邊,測泵聯軸器,如圖2-3所示,則電機前后腳應加的墊片值為:

δ1=(s1-s3)/D×L1+(a1-a3)/2

----(2-5)

δ2=(s1-s3)/D×L2+(a1-a3)/2

----(2-6)說明:①a1,a2,a3,a4各讀數可直接代入公式②s1,s2,s3,s4系聯軸器靠背輪背面測量的讀數。如果從正面測量,需在S1,S2,S3,S4前都加"-"號代入公式。③對輪左右偏差可以用百分表邊測量邊調整,不需計算。④D為泵聯軸器靠背輪直徑,L1=電機前腳到電機背輪的距離,L2=電機后腳到電機背輪的距離。⑤數據的單位為毫米。⑥計算結果如δ1、δ2為負值,說明墊片需要減薄。⑦在特殊情況下,可用S、a中的三個數據求出第四個數值。

(4)計算示范:

已知:表座在泵聯軸器上,在電機聯軸器背面測得a1=0,a2=10,a3=20,a4=10;S1=0,S2=-24,S3=-50,S4=-26;L1=300mm,L2=700mm,D=200mm。求垂直方向電機前后腳各應加的墊片厚度。

解:電機前腳應加的墊片厚度

δ1=(S1-S3)/D×L1+(a3-a1)/2=(0+0.50)/200×300+(0.20-0)/2=0.85(mm)

電機后腳應加的墊片厚度

δ2=(S1-S3)/D×L2+(a3-a1)/2=(0+0.50)/200×700+(0.20-0)=1.85(mm)

3.機械對中儀對中法:

用JDZ-1型機械對中儀可一次性測出被測機器的對中情況,機械對中儀實際上就是用傳感器測量S1、S2、S3、S4、a1、a2、a3、a4各數,自動代入公式,得出計算結果。五.機械密封的安裝方法

1.單端面非平衡型機械密封的安裝:

(1)機械密封安裝前的準備:

<1>清洗各機泵零件和機械密封,檢查各配合面。

<2>在密封壓蓋內安裝好靜環。

<3>在托架內安裝好泵軸、軸承。

<4>準備好各處靜密封墊。

<5>在泵蓋內安裝好密封腔冷卻室蓋。

<6>在密封動環內安裝好輔助密封圈。

(2)安裝測量:

<1>在密封壓蓋上,測量密封壓蓋與密封腔口的配合面(計墊片)到靜環密封端面間的距離,記L1。

<2>在泵蓋上,測量密封腔口(不計墊片)到托架與泵蓋上的密封腔冷卻室蓋配合面的距離,記L2。

<3>在托架上,測量托架止口面到托架與密封腔冷卻室蓋配合面間的距離,記L3。

<4>在泵軸上作一個表記點O,O點與托架止口面平齊,設La=L1+L2＋L3,則從O點向軸承方向量出La,就可在軸上找到密封的動靜環配合面A。

<5>在軸上測量O點到安裝軸套的軸肩B的距離,記L4。

<6>在軸套上測量軸套小孔段的長度(計入軸套墊厚度)L5,則動靜環密封面到軸套小孔端的距里Lm=La+L4+L5。

<7>測量單端面機械密封的自由長度Lz,自由密封面到緊定螺釘的距離Lj,設定密封壓縮量S,則密封的安裝長度Lz'=Lz-S;安裝好的密封面到緊定螺釘中心的距離Lj'=Lj-S。

<8>安裝定位尺寸,即軸套小孔端到機械密封未端的距離L=Lm-Lz';軸套小孔端到機械密封緊定螺釘的距離L'=Lm-Lj'。

<9>用緊定螺釘把先密封固定在軸套上,可以按L'的尺寸在軸套上打一個不通的凹孔,然后按順序安裝機械密封。

(3)單端面密封的壓縮量校對:

<1>按以上方法測出Lm和L,Lz'=Lm-L。

<2>測出Lz,求出S=Lz-Lz'。

<3>以求得的S與你所要求的壓縮量比較。

2.雙端面非平衡型機械密封的安裝:

(1)機械密封安裝前的準備:

同單端面機械密封的準備工作。

(2)雙端面機械密封底的安裝測量:

<1>先按單端面密封的測量步驟<1>～<6>測量出L1、L2、L3、L4、L5,算出Lm。

<2>在泵蓋上測量密封腔的深度L6(新泵內常裝有填料套,需取出),則密封腔總長Lq=L6+L1。

<3>測量雙端面密封的自由長度Lz,設定密封壓縮量S,則密封的安裝長度Lz'=Lz-S。

<4>密封腔總長Lq減密封安裝長度Lz'(Lnj=Lq-Lz')就是內靜環密封面到密封腔底的距離Lnj(Lnj=Lq-Lz')。

<5>測量內靜環及其輔助密封圈的各個尺寸數據,測量密封腔的直徑及與靜環座安裝有關的各尺寸,設計加工內靜環座。

<6>測量雙端密封緊定螺釘中心到可壓縮端密封面的距離Lj。

<7>計算軸套小孔端到緊定螺釘中心的距離L'=Lm-Lj,從小孔端在軸套上端量出L',作一標記,以這一標記點為中心在軸套銑一比緊定螺釘直徑略寬的10至20毫米長的槽。

<8>先把密封安裝在軸套上,緊定螺釘進入槽內但不能緊死,讓其能在槽內滑動即可,然后按順序安裝機械密封。

(3)雙端面機械密封壓縮量的校驗

<1>在以加工好的內靜環座內安裝好內靜環(一般用硬質合金)。

<2>按上述步驟測出密封腔總長Lq和密封自由長Lz,計算S=Lz-Lq。

<3>以計算出的S與你所要求的壓縮量比較。

<4>在總壓縮量合適的情況下,再校驗軸套上的密封滑槽是否合適,方法同安裝測量,求出密封緊定螺釘的中心是否在滑槽的中心附近。

第四節

振動與平衡機器振動的危害很大,可降低零件的使用壽命。尤其過早的損壞軸.軸承.密封等,嚴重時會拔斷地腳螺栓,震裂出入口接管,或震斷出入口法蘭螺栓,或者使閥門回轉,甚至震壞廠房。振動的方式有多種,減小振動的方式也有多種。對于高轉速的離心泵和離心壓縮機,振動是個嚴重的問題,必須引起足夠的重視。

一.振動的原因分析與判斷

為了分析振動的原因,必須掌握幾種常見不平衡因素所表現的振動特點:1.轉子不平衡的特點是兩軸承發生較大的振動,當裝速上升接近額定值時,振幅增加很快,用平衡重法,可將振幅降低。2.當機組中心不正時,振動的特點是振動隨負荷增加,有時還會突然發生變化。此時不能用配重的方法,如用配重的方法,則振動加劇。3.當支承部件有缺陷時,如基礎剛性不夠,緊固件松動等,振動特點是在空負荷時就發生振動,振幅不穩定。4.當潤滑不正常,軸承間隙大,油膜被破壞時,振動的特點是;因為油膜被破壞,供油時有時無.當運轉情況改變時,振動值隨之變化.振動時伴有不正常抖動與響聲。5.當轉子與機殼摩擦時,振動的特點是振動一般表現在碰擦處附近,在機器停止轉動時,容易聽到摩擦聲。6.如果軸向振動不是由于質量不平衡所致,它多屬于前軸承座剛度下降而引起。第三章

其他形式泵第一節往復泵一.工作原理

1.基本組成:

往復泵通常由兩個基本部分組成:一端是實現機械能轉化為壓力能并直接輸送流體的部分,叫液缸部分;一端是動力或傳動部分,叫動

。

2.工作原理:

往復泵的工作循環只有吸入及排出兩個過程,活塞工作腔中的液體在整個吸入中保持不變,等于吸入壓力P1'。在排出過程開始的瞬間,液體壓力驟增至排出壓力P2',并在整個排出過程中保持不變,直至吸入過程開始的瞬間,又聚降至P1'。

在實際過程中,由于閥的滯后現象(閥在活塞行至內、外死點位置時不能及時關閉的現象叫滯后現象)、泄漏問題、外界空氣的漏入、溶解在液體中的氣體析出等,壓力不可能驟升驟將。二.往復泵的特點

1.往復泵的瞬時流量是不均勻的,造成液體的非均勻流動,產生加速度和慣性力,增加了吸入、排出阻力。

2.最大排出壓力取決于泵本身的動力、強度和密封性能,與結構尺寸和轉速無關。

3.流量幾乎與排出壓力無關。

4.不能用關閉出口閥調節流兩量。關閉出口閥,會因排出壓力急增而造成電機過載或泵的損壞。啟動前不用灌便能自行吸入液體,但實際上使用時仍希望泵缸內有液體,一方面可立刻吸、排液體;另一方面,可避免活塞在泵缸內產生干摩擦,減小磨損。

6.往復泵吸入能力與轉速有關,提高轉速不僅液體流動阻力損失增加,而且液體流動中的慣性損失增加。當泵缸內壓力低于液體汽化壓力時,造成泵的抽空而失去吸入能力,因而轉速不能太高,一般N=(80～200)rpm,吸入高度4～6米。

7.適用于輸送高壓、小流量、高粘度液體。

8.流量可精確計量。三.常見往復泵

1.

計量泵:

ZJ──20/40

│

││

│

│└──────最高壓力40公斤/厘米”?2”?

│

└────────最大流量20升/小時

└───────────計量泵

2.比例泵

1DBR300.75/30

│││

│

│

│

│││

│

│

└壓力公斤/厘米”?2”?

│││

│

└──流量

米”?3”?/時

│││

└────介質溫度/10

││└──────比例泵

│└───────電動

└────────缸數

V

F

80/40

│

│

│

└──壓力公斤/厘米”?2”?

└────流量升/時第二節齒輪泵一.概述

齒輪泵也是一種容積泵,它依靠齒輪相互嚙合過程中所引起的工作容積變化來輸送液體。工作容積由泵體、側蓋及齒輪的各齒間槽構成。

齒輪泵有內嚙合、外嚙合、直齒、斜齒等形式,最廣泛使用的是外嚙合直齒式。煉廠多用來輸送燃料油、潤滑油或密封油等。

齒輪泵的結構主要由泵體、主動齒輪、從動齒輪、軸承、前后蓋板、傳動軸及安全閥等組成。二.工作原理

主動齒輪與從動齒輪的嚙合齒將工作容積分隔成吸入腔和排出腔兩部分。主動齒輪由電機帶動和從動齒輪嚙合運動。油由吸入管路進入吸入腔,隨著齒輪的旋轉旋轉,被帶到排出腔,由于齒的嚙合占據了齒間容積,使排出腔容積減小,液體壓力升高,然后排出泵外。同時,隨著齒輪的旋轉,嚙合齒在吸入端逐漸退出嚙合,使吸入腔容積逐漸增大,壓力降低,液體沿吸入管路進入吸入腔,并充滿齒間容積,隨齒輪轉動,又被帶到出腔,反復不斷工作。

存在的問題:

(1)困液問題:為保證齒輪泵連續輸送液體和嚙合齒的運動平穩,要求前一對齒尚未脫開前,后一對齒就應進入嚙合。所以,有一小部分液體被困在兩嚙合線及兩端蓋之間形成的封閉容積內,此容積稱"閉死容積"。

當閉死容積由大變小時,被困在容積內的液體受到擠壓,壓力急劇升高,達到遠大于泵排出壓力的程度。被困液體為從一切可以泄漏的縫隙中強行擠出,這時,齒輪和軸承受到很大的脈沖徑向力。當閉死容積由小變大時,剩余的被困液體壓力下降,形成局部真空,使溶解在液體中的氣體析出,或液體本身汽化形成汽蝕,使泵產生振動和噪音。這種現象稱為"困液現象"。它對齒輪泵的工作性能和壽命危害很大。

消除的辦法:①在泵的兩端蓋上開卸荷槽。②在從動齒輪的每一??個齒頂和齒谷底部開卸荷孔,同時在固定不動的從動軸上銑兩個凹槽,并使從動齒輪能在軸上轉動即可。

(2)徑向力的平衡問題:由于齒輪泵存在高壓腔和低壓腔,使齒輪產生不平衡的徑向力。

消除的措施:①使壓出腔孔道尺寸小于吸入腔,減小液體壓力。②加大徑向間隙,以補償徑向力引起的軸變形。③在軸承座圈或泵體上開壓力平衡槽,將排液腔與吸液腔的液體引到對稱位置的齒間容積,平衡掉一部分徑向力。齒輪泵的特點

1.流量與排出壓力無關,與轉速有關。轉速越高,同樣結構尺寸的泵流量越大。

2.在外形尺寸一定時,齒數越少,流量越大。

3.流量和壓力有脈動。

4.無進、排液閥,結構比往復泵簡單。

5.制造容易,維修方便,運轉可靠,流量比往復泵均勻。

6.適用于不含固體雜質的高粘度液體。

7.密封性能不如往復泵,制造裝配質量對性能影響較大。齒輪泵的型號與規格

CH型供輸送溫度≤60度,無腐蝕,無固體顆粒的液體。

2CY型供輸送溫度≤60度,潔凈的油料或潤滑油。

CH──4.5

│

│

│

└───在100轉/分下的流量(升/分)

└──────齒輪

2CY──1.1/14.5─1

│││

││

│

│││

││

└──配帶普通交流電機

│││

│└─────排出壓力公斤/厘米”?2”?

│││

└──────流量米”?3”?/時

││└──────────輸送油品

│└───────────外嚙合

└────────────齒輪數齒輪泵的零部件質量標準

1.齒輪

齒輪兩端面與軸中心線不垂直度不超過/100mm;

兩齒輪寬度應一致,單個齒輪寬度誤差不得超過/100mm;

齒輪兩端面不平行度不大于/100mm;

齒輪的嚙合接觸斑點應均勻分布在節圓線的上下,接觸面積沿齒寬應大于60%,沿齒高應大于45%。

2.軸于軸套

軸頸的圓錐度、橢圓度不大于其直徑公差之半,軸頸表面不得有傷痕,光潔度不低于7。

軸頸的最大磨損量為0.01d(d為軸頸的直徑)

軸套內孔與外圓的不同軸度不大于。

3.端蓋與托架

端蓋、托架表面不得有氣孔、砂眼、裂紋等缺陷,加工表面光潔度不低于6端蓋、托架兩孔中心線與加工端面的不垂直度不大于/100mm。齒輪泵安裝

1.安裝前應檢查泵在運輸過程中是否有損壞。

2.安裝管道前,應先對管道內壁用清水或蒸汽清洗干凈,安裝時應??使管道的重量由泵來承擔,以免影響泵的精度。

3.管道各接合部份不得有漏氣漏液的地方,否則會發生不上油的??現象。

4.為防止顆粒雜質進入泵內,必要時安裝金屬過慮網。齒輪油泵的維護

1.泵在工作前應檢查:

(1)泵的各緊固件是否緊固;

(2)主動軸轉動是否靈活;

(3)進出管的閥門是否打開;

(4)泵的旋轉方向是否符合要求。

2.工作時的維護:

(1)主意泵的壓力表和真空表的讀數,應在泵的規定技術要求內;

(2)主意密封的工作情況,發生漏油馬上處理;

(3)當泵在運行中有不正常的噪音或溫度升高時,應立即停止工作,進行檢查。

第三節旋渦泵一.概述

旋渦泵屬于葉片泵,它的工作機構由葉輪和有環形流道的殼體組成,有開式和閉式漩渦泵。通常采用閉式漩渦泵作為汽油、堿、小型鍋爐給水用泵。二.基本結構與工作原理

1.基本結構

旋渦泵的葉片是園盤狀的,在兩個側面的外園上銑出許多徑向葉片,如圖3-3所示。葉輪端面緊靠泵體,其軸向間隙約為0.10～0.15毫米,流道由葉輪、泵體、泵蓋之間的環形空腔組成。在流道中的吸入口與排出口分開的一段稱隔舌,隔舌與葉輪的徑向間隙很小,以防排出液體串漏到吸入口。

2.工作原理

液體由吸入口進入流道和葉輪,當葉輪旋轉時,由于葉輪中運動液體的離心力大于流道中運動液體的離心力,兩者之間產生一個旋渦運動,其旋轉中心線沿流道縱長方向,稱為縱向旋渦。在此縱向旋渦作用下,液體從吸入至排出的整個過程中,可以進入和流出葉輪,類似于液體在多級離心泵內的流動,每流入葉輪一次,就獲得一次能量。當葉輪從葉輪流至流道時,就與流道中運動的液體相混合,由于兩股流體流速不同,在混合過程中產生能量交換,使流道中的液體的能量得到增加,從而把機械能傳送給了液體成為動能和壓力能。三.旋渦泵的特點

1.在葉輪直徑與轉速相同時,揚程比離心泵高2--4倍。

2.與相同揚程的容積泵相比,它的尺寸小得多,結構也簡單得多。

3.在小流量時,流道內液體的流動速度小,液體經過葉輪的次數增多,揚程提高;流量大時,揚程下降。

4.效率較低。

5.主要元件的結構形狀簡單,加工制造容易。

6.旋渦泵不適用于輸送高粘度液體。

7.旋渦泵的操作應在出口閥開啟的情況下起動,與離心泵相反,且用旁路調節流量比關閉出口閥調節流量經濟合理。四.旋渦泵型號與規格

1.常見型號有:

20W-20,25W-25,32W-30,40W-40,50W-45,

65W-50,20W-65,25W-70,32W-75,40W-90等

2.型號表示的意義:

20WM─20

│││

│

│││

└──泵設計點揚程(米)

││└────過流部分材料(CR18NI12MO2TI)

│└─────旋渦泵

└──────吸入口直徑(毫米)五.旋渦泵的拆裝

1.拆卸順序:

(1)拆下泵蓋,取下葉輪和鍵(葉輪上有帶螺紋的平衡孔可用于取葉輪);

(2)松開機械密封壓蓋或填料壓蓋;

(3)卸下電機;

(4)拆下托架部件,取下機械密封和密封壓蓋;

(5)拆下聯軸器,再拆除軸承壓蓋,把軸和軸承一起從托架內取出,檢查修理各零部件。

2.安裝同拆卸順序顛倒。第四節螺桿泵一.概述:

螺桿泵也是容積泵的一種,它是靠兩根或幾根相互嚙合的螺桿間容積的變化輸送液體的。螺桿泵有單螺桿、雙螺桿、三螺桿、五螺桿等,其中一根螺桿是主動螺桿,呈右旋桿,其余為從動螺桿，呈左旋凹螺桿。二.工作原理：

當螺桿轉動時,吸入腔一端的密封線連續地向排出腔一端作軸向移動,使吸入腔容積增大,壓力降低,液體在泵內外壓差的作用下沿吸入管進入吸入腔。隨著螺桿的轉動,密封腔內的液體連續而均勻地沿軸向移動到排出腔。由于排出腔一端的容積逐漸減小,即將液體排出。三.螺桿泵的特點:

1.螺桿泵的流量均勻。

2.受力情況良好,使用壽命長。

3.因無往復運動的零件,不受慣性力影響,故轉速可以較高(一般轉速為1500～3000轉/分)。同樣排量下,體積、重量均比往復泵小。

4.運轉平穩,噪音小,被輸送的液體不受攪拌作用,且有少量雜質顆粒也不妨礙工作。

5.具有良好的自吸能力。啟動前不用灌泵,可作氣液混相輸送,可以在較高壓力下工作。四.螺桿泵的安裝要求

1.所有管道、閘閥等應在泵安裝前徹底沖洗干凈,但必須注意進口端安裝大于進口面積20倍的40孔/寸的過濾器,安裝過程中的雜物,象焊渣、鋼粒、螺絲、螺母等應清除干凈,否則會嚴重損壞泵內部件。

2.泵底座必須平穩地安裝在基礎上,并絕對避免地腳螺絲的滑扣。

3.聯軸器的同心度必須用鋼直尺和塞尺進行檢查,要從四個位置進行平行度和同心度檢查。

4.安裝完畢后,必須能用手轉動軸。

5.吸入和排出管道必須與泵體法蘭聯接正確,決不能靠法蘭螺絲的力量錯動泵體,以使吸入和排出管道就位。不能忘記加法蘭墊片。

6.如可能,吸入和排出管道的額定尺寸應保證吸入管道流速不超過1米/秒,排出管道的流速不超過3米/秒。

7.聯接壓力表和真空表。

第五節

滑片泵一.工作原理

滑片泵(也稱刮板泵)的結構有一圓柱形的轉子,轉子上均布若干個滑片槽,槽內置有滑片。轉子偏心安裝在泵殼內,滑片可在轉子上的槽中徑向滑動。滑片靠離心力、液壓力或彈簧力與泵殼壓緊,保證滑片端部與泵體的密封。滑片與側板之間、吸排液口之間的密封分別靠滑片與側板、轉子與泵體間很小的間隙來實現。

當轉子旋轉時,在吸入側的基元容積(轉子、殼體與滑片所分隔包圍的容積)不斷增大,將液體吸入基元容積。當基元容積達到最大值時,基元容積與吸入口脫離然而與排出口相連通。轉子繼續旋轉基元容積逐漸變小,將液體排出。轉子旋轉一周,滑片在槽內往復一次,各基元容積變大變小一次,完成一次吸入排出過程。二.滑片泵存在的一般問題

1.滑片泵的高、低壓腔靠泵體密封凸座弧AB段密封,因此,密封凸座的夾角應大于相鄰兩滑片間的夾角。

2.滑片徑向應緊貼缸壁,可將高壓液體引入滑片根部然而達到自緊密封作用。但泵缸在低壓區易于磨損。

3.由于吸液區與壓液區存在壓差,軸與軸承受不平衡徑向力作用。

4.滑片兩側受力不等,滑片受力較大。因此,滑片要有足夠的強度,厚度不可太薄,伸距不能太大。

5.滑片泵中也存在閉死容積,也有困液問題,可在泵體側面開卸荷槽的辦法解決。

6.滑片泵泵趕半徑與轉子半徑的差值一般取為滑片長的40%。差值太大,滑片易楔住,太小使泵流量減小。三.典型滑片泵--液化石油氣泵

1.YQ型液化石油氣泵的型號意義示例

YQ35--5

│

││

│

│└────表示進出口壓差公斤/厘米2

│

└─────泵的流量米3

└────────表示液化石油氣泵

2.液化石油氣泵的起動步驟

(1)關閉出口管路閥門。

(2)打開入口管路閥門。

(3)打開旁通管路閥門。

(4)核對電機轉向。

(5)打開泵進口管路的放空閥放出氣體。

(6)起動泵,用旁通管路閥門將出口壓力調到規定壓力。

(7)打開出口管路閥門,同時關閉旁通管路閥門,使壓力與未打開出口閥一樣。

3.液化石油氣泵的停車

(1)打開旁通管路閥,再關閉出口管路閥。

(2)切斷電源停機。

(3)關閉旁通閥、入口閥。

第六節水環式真空泵一、工作原理相應地在缸體兩側端蓋上開設鐮刀形的吸、排氣口,右邊的大鐮刀口為吸入口,左邊的小鐮刀口為排出口,這樣,葉輪旋轉一周,每個基元容積實現吸氣、壓縮、排氣及可能有的膨脹過程。因此,液環泵實際上是一種容積式壓縮機。隨著氣體的排出,同時也夾帶一部分液體被排出,所以,必須在吸入口補充一定量的液體,使水環保持恒定的體積,并借以帶走熱量,起冷卻作用。二.特點

2.由于液體的充分冷卻作用,壓縮過程接近等溫壓縮,氣體的壓縮終溫很低,泵內沒有金屬表面的互相摩擦,介質也不與氣缸直接接觸,所以適合于輸送易燃、易爆、高溫易分解及具有強烈腐蝕性的氣體。

3.機器結構簡單,不需要吸、排氣閥,工作平穩可靠,氣量均勻。三.典型結構

液環泵主要由軸承支架、泵蓋、填料函、葉輪、泵體、泵軸等組成。這種泵以葉輪中間隔板為界，左右兩邊近乎對稱。兩只泵蓋固定在泵體的兩端，與葉輪內圈形成階梯形的內圓錐面；填料函的外表面為一外圓錐面。填料函固定在泵蓋上，深入葉輪。泵蓋上的內圓錐面與填料函的外圓錐面配合嚴密，要求刮研配合，研配時每cm的接觸點數不得少于4點。葉輪的內圓錐面與填料函的外圓錐面相配時，要求留有0．20mm徑向間隙，以利二者的相對旋轉。在填料函內壁，分別鉆有兩個孔眼與泵體內負壓區相通，保證了軸封不向外漏氣。第七節隔膜泵隔膜泵是容積泵中一種較特殊的型式。它是靠一隔膜片來回鼓?動而吸入和排出液體的。隔膜泵主要由傳動部分和隔膜缸頭兩大部分組成。傳動部分是?帶動隔膜片來回鼓動的驅動機構。它的傳動型式有機械傳動、液壓?傳動和氣壓傳動等。其中應用最廣泛的是液壓傳動。液壓傳動隔膜泵通過一套曲軸連桿機構帶動一活塞作往復運動，活塞的運動通過工作液體（一般為油）而傳到隔膜，使隔膜作來回鼓動。

隔膜泵缸頭部分主要由一隔膜片將被輸送的液體和工作液體分開，當隔膜片向一邊運動，泵缸內工作室為負壓而吸入液體；當隔膜片向另一邊運動，則排出液體。由于被輸送的液體在泵綱內被隔開，這種液體只與泵缸、吸入閥、排出閥及隔膜片的泵向一側接觸，而和活塞以及密封裝置不接觸，這就使活塞等重要部件，完全在油介質中工作，處于良好的工作狀況。隔膜片通常是用聚四氟乙烯、橡膠等材料制成的彈性體。

隔膜泵可用于輸送酸、堿、鹽類等腐蝕性液體及高粘度液體。

第八節軸流泵軸流泵可分為立式、斜式、和臥式三種，它們的安裝位置及泵體

型式雖有區別，但內部結構基本相同。

軸流泵主要由泵體、葉輪、導葉裝置及進出口管等組成。泵體形狀呈圓筒型，葉輪固定在泵軸上，泵軸由兩個軸承支撐。

葉輪一般由2～6片扭曲葉片組成。葉輪上的葉片有固定型和可調節型兩種。可調節型葉片又分為半調節式和全調節式兩種。半調節式葉片要改變角度時，需要把葉片松開，在葉片上重新安裝；全調節式葉片要改變角度時，無需拆開泵體，只要操縱一套專門的隨東機構，葉片的角度便會自動改變。導葉裝置外形呈圓錐形，一般裝有6～10片導葉片。僅口管呈喇叭形。出口管道通常為60或90度彎管。

目前大型化工裝置中應用的螺旋漿攪拌器，逐漸為帶有軸流泵的擴散攪拌裝置和循環攪拌奇所取代。第四章

活塞式壓縮機第一節壓縮機的分類與型號壓縮機是給氣體介質提供能量的機器,在煉廠中應用廣泛,離心式壓縮機的工作原理同離心泵類似。在我廠目前還沒有離心式壓縮機,我們不在這里討論。活塞式壓縮機在我廠催化車間、污水處理站、空壓站等處都有應用。壓力分鼓風機、低壓、中壓、高壓壓縮機。2.按排氣量可分:微型、小型、中型、大型。3.按級數可分:單級、多級。4.按氣缺排列方式分:立式角式、臥式、對稱平衡式。

4L--44/2

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││

││

│└─排氣壓力

││

└──排氣量

│└────機型代號

└─────第四種基本產品

2D3.5--15/13

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│└─排氣壓力kg/cm

│││

└──排氣量m3/min

││└─────活塞力

│└──────機型代號

└───────列數第二節活塞式壓縮機的基本結構一.傳動機構的基本結構:傳動機構主要包括曲軸、連桿、十字頭銷、十字頭、曲軸瓦等。

1.曲軸:曲軸系球墨鑄鐵制成,有一個曲拐,其軸伸有1:10的錐度以能方便地裝卸皮帶輪,其后端插有傳動油泵的小軸,并經過小軸上的蝸桿與蝸輪配合,傳動注塞式油泵。2.連桿:連桿也系球墨鑄鐵鑄成,桿身為工字形,內部有貫穿大小頭的話油孔,連桿大頭為分開式,嵌有掛巴氏合金的鋼背瓦片,并用連桿螺栓夾于曲柄銷上。小頭軸襯為一整圓銅套,穿過十字頭銷與十字頭相連。3.十字頭:十字頭系灰鐵鑄成,為整體封閉式,沿縱向以螺紋與活塞相連,垂直于縱向有1:10的錐孔,緊裝十字頭銷。十字頭銷表面高頻淬火,以增強其抗磨性。二.工作部件基本結構:工作部件主要包括氣缸、吸排氣閥、活塞組件(包括活塞螺帽、活塞桿、活塞環、密封填料等)。1.氣缸的機本結構:氣缸由缸體、缸蓋、缸座三部分鑄件組成,汽缸壁外有水套,三個鑄件的水套,三個鑄件的水套都是貫通的。水套壁將吸氣閥和排氣閥的氣路隔開,使外部形成吸氣閥和排氣閥兩腔。缸蓋用螺栓與缸體相連,缸體與缸座以12個螺栓相連,其中4個螺栓只能從閥孔中裝拆。整個氣缸連接于機身法蘭上。2.氣閥的基本結構:氣閥是壓縮機中最重要的部件，并且是易損壞，不論何種氣閥，都有四個部分組成。（1）閥座：它是具有由閥片覆蓋的氣體通道，能與閥片一起閉鎖進排氣。（2）閥片：是閉氣閥通道的元件（3）彈簧：配合氣流推力以控制氣閥的啟閉運動（4）升程限制器：限制閥片的升起高度，兼作彈簧的支撐座閥座與升程限制器靠連接螺栓連成一體,其中的間隙保證了閥片的升起高度。吸氣閥和排氣閥的結構和尺寸是一樣的,內部易損件可互換。3.活塞組件:（1）活塞:常見的有筒形、盤形等。一般用鑄鐵鑄造,頂部與氣缸組成封閉容積,與氣缸壁接的環部開有幾道環形槽,安裝活塞環,中心安裝活塞桿,通過活塞桿與十字頭相連,在氣缸中往復動作。4L44型壓縮機的活塞系灰口鑄鐵制成,結構為中空的整體圓盤,以1:10的錐孔與活塞桿相連。（2）活塞環:典型活塞環是一個具有彈力的開口環,在自由狀態下間隙為A',裝入氣缸后被迫合攏成圓狀,僅在切口處留有熱膨脹間隙G。活塞環的截面形狀一般為矩形。4L44型壓縮機的活塞環用高級鑄鐵制成,有穩定的彈力,活塞接口處為45°的斜切口。一個活塞上有兩個以上活塞環時,其切口位置應錯開至少90°。（3）活塞桿及其密封:A.活塞桿一頭同活塞相連,在氣缸內部,另一頭同十字頭相連在氣缸外面,作往復運動。活塞桿上必須要有密封,以保證缸內高壓氣體不隨活塞桿外泄。通常,氣缸與活塞桿之間的間隙用填料函密封,其主要有密封元件(平面密封圈)和刮油環組成。

4L44型壓縮機的活塞桿為中碳鋼制成,桿身經高頻淬火,以增強填料密封的耐磨性;活塞桿下部螺紋較長,以便裝配時調節活塞桿內外下死點相對于氣缸的位置。裝配后外死點間間隙2～3毫米,內死點間隙1.2～2.2毫米。調整間隙后以十字頭頂部螺帽鎖緊。B.常見密封填料由平面密封圈和刮油圈組成。平面密封圈的作用是阻止氣缸內的氣體向外泄漏,一般為三、六瓣密封圈,三瓣安裝在高壓側,起輔助密封作用,六瓣安裝在低壓側,起主要密封作用。密封圈和刮油圈都有彈簧圈緊,使其內圓柱面緊密地貼合在活塞桿上。C.刮油環的作用是防止附著在活塞桿上的潤滑油被帶出曲軸箱或進入氣缸,增加潤滑油的消耗量。本機采用金屬填料,密封圈和刮油環全部為粉沫冶金材料制成,其端面均經過研磨。利用密封圈和刮油圈的正確安裝達到密封及刮油的作用。三.機身的基本結構:機身是機器的主體,本機機身用灰口鑄鐵制成,外形為正置的直角形,在垂直和水平頸部,分別鑄有立缸和臥缸的十字頭滑道。頸部端面以法蘭與氣缸相連。機身兩側壁上安有曲軸軸承。前軸承有軸承座,取去軸承座可方便地裝拆曲軸。后蓋上設有油泵傳動機構,并聯有油泵、注油器、過濾器等附件。機身底部用地腳螺栓與基礎固結。所有檢查孔蓋均墊以軟墊,使機體密封,以防灰塵進入。在立列機身的頸部有通氣孔,用小管連于立列缸減荷閥,以防當填料箱不嚴密時,機身內產生過高的壓力。一.潤滑、冷卻、調節系統基本結構:1.潤滑系統:(1)本機的潤滑系統有兩部分組成,都置于機身后蓋上。一部分是曲柄、連桿、十字頭等部件的潤滑系統:油泵自曲軸箱經過粗濾器吸油,經泵增壓、過濾后，干凈的壓力油經過油冷卻器冷卻,再由曲軸后端進入曲軸銷,潤滑連桿大頭;部分潤滑油經連桿體內油孔至連桿小頭,再經十字頭銷、十字頭體潤滑往復運動的摩擦面。使用過的潤滑油經過潤滑部分飛濺后,回到曲軸箱內。曲軸的軸承靠飛濺的油霧潤滑。另一部分為注油器的柱塞泵向氣缸注油。每一氣缸上有一注油點,注油嘴處有防止缸內反壓力沖擊的逆止閥。(2)注油器:注油器由兩套單獨的元件組成,分別向立缸和臥缸注油,每一元件有一柱塞起吸排油作用,油柱塞把油經滴油彎管吸入視油鏡。視油鏡用來觀察柱塞泵是否工作。柱塞泵再將油壓送到氣缸。每一個元件的油柱塞由統一的偏心軸傳動。轉動調節螺釘能使油量調節桿上下移動,并因此改變油柱塞的行程,調節油量的大小。調節螺釘順時針方向轉動使油量減少;反時針方向轉動使油量增大。注油器另一端有手動注油輪,以便起動時向油缸注油。注油量應不少于6～8滴/分鐘,當看到油位表油面低于下刻度線時,應立即從加油口加入新鮮潤滑油。油泵:采用齒輪式,由一對齒輪組成。主動齒輪軸直接和曲軸未端相連。油泵自曲軸箱吸入滑油,滑油經過油濾器過濾后送到各潤滑點。為使油壓保持1.5～2.5公斤/厘米2,可調節回油閥的調節螺釘。冷卻系統:本機的冷卻系統非常簡單,冷卻水先進臥缸,然后進立缸,冷卻后排出,不使各受熱部件因高溫然而損壞。調節系統:

(1)氣量調節機構:本機的氣量調節機構是吸氣閥處裝有減荷閥,當網路壓力高于額定值時,集氣罐上壓力調節器打開,壓縮空氣進入減荷閥的氣缸,使吸氣管蝶閥關閉,機器進入空載運行。減荷閥氣門的關閉是靠閥板、閥板軸以及和減荷閥活塞機構相連的齒輪齒條來實現。下部手輪用來手動開關減荷閥用,壓縮空氣經過壓力調節器控制的氣門,通入減荷閥氣缸,使減荷閥活塞自動關閉。

(2)安全保證機構:為了保證機器不致過載運行,在集氣罐上設有安全閥,保證在非常情況下機器的機器不超壓。活塞式壓縮機的工作原理壓縮機工作時，其電動機帶動曲軸旋轉，通過曲柄連桿機構將旋轉運動變成十字頭的往復運動。十字頭帶動活塞桿，使活塞隨之作往復