液体物料输送机械

1. 液体物料输送机械

2. 概述 什么是流体？ • 流体：液体和气体 • 流体机械：是以流体为工质进行能量转换处理与输送的机械。

3. 概述 • 用途： • 给流体增压与输送流体，使其满足各种化工生产的工艺要求。 • 保证连续性生产。 • 参与生产环节的制作。 • 能量转换和能量回收。 • 作为辅助性生产环节中的动力气源、控制仪表用气、环境通风等。

4. 概述 • 按能量转换分类： • 原动机：将流体的能量转换为机械能，用来输送轴功率。如：汽轮机、燃气轮机、水轮机等。 • 工作机：将原动机的机械能转换为流体的能量，用来转变流体的状态（提高流体压力等）与输送流体。如：泵、压缩机等。

5. 概述 • 按流体介质分类： • 压缩机：将机械能转换为气体的能量，用来给气体增压和输送气体的机械。如：压缩机、鼓风机、通风机等。 • 泵：将机械能转换为液体的能量，用来给液体增压和输送液体的机械。 • 分离机：用机械能将混合介质分离开的机械。

6. 泵定义 泵是把机械能转换成液体的能量，用来增压输送液体的机械。 机械能 —— 来自原动机：电动机、蒸汽透平…… 液体的能量 —— 位能、压能、动能……

7. 分类 泵的分类：按泵的工作原理和结构形式，分为三类： 依靠泵内作高速旋转的叶轮将能量传给液体，从而实现液体输送的机器。 离心泵 轴流泵 混流泵 旋涡泵 叶片泵（透平泵） 通过封闭而充满液体容积的周期性变化，不连续地给液体施加能量。 泵 往复泵：活塞泵，柱塞泵，隔膜泵 转子泵：齿轮泵，螺杆泵，滑片泵 容积式泵 喷射泵，水锤泵，真空泵 其他类型泵（流体作用泵）：

8. 液体轴向进入，轴向流出 根据液流流动方向不同 液体轴向进入，径向流出 液体沿轴线的倾斜方向进入，沿轴线倾斜方向流出。

9. 离心泵的工作原理 一、工作原理 泵轴带动叶轮一起旋转，充满叶片之间的液体也随着旋转，在惯性离心力的作用下液体从叶轮中心被抛向外缘的过程中便获得了能量，使叶轮外缘的液体静压强提高。 液体离开叶轮进入泵壳后，由于泵壳中流道逐渐加宽，液体的流速逐渐降低，又将一部分动能转变为静压能，使泵出口处液体的压强进一步提高。液体以较高的压强，从泵的排出口进入排出管路，输送至所需的场所。

10. 主要部件及作用 过流部件：吸液室、叶轮、蜗壳（压液室）； 密封部件：轴封装置、密封环； 其它部件：轴承箱、转轴。

11. 离心泵的一般结构

12. 主要零部件 叶轮 • 叶轮的型式： • 开式：没有前后盖板 • 半开式：有后盖板 • 闭式:前盖板、后盖板、叶片及轮毂。在前后盖板之间装有叶片形成流道，液体由叶轮中心进入，沿叶片间流道向轮缘排出。一般用于输送清水。 输送含杂质的液体

13. 主要零部件 叶轮 • 闭式叶轮的型式： • 单侧吸入式 • 双侧吸入式

14. 主要零部件 压液室 • 涡壳 作用： • （1）汇集由叶轮甩出的液体。 • （2）又是一个能量转换装置。 • 导轮 作用： • 减少液体自叶轮甩出的液体与蜗壳间撞击而产生的摩擦损失。

15. 主要零部件 离心泵的密封装置 • 密封环 • 目的：离心泵叶轮出口液体是高压，入口是低压，高压液体经叶轮与泵体之间的间隙泄漏而流回吸入处，所以需要装密封环。 • 作用：减小叶轮与泵体之间的泄漏损失，可保护叶轮，避免与泵体摩擦。 高压泵 一般泵 一般泵

16. 主要零部件 • 离心泵的密封装置 • 填料密封 • 机械密封 • 浮动环密封 • 轴封（轴端密封）：在泵的转轴与泵壳之间有间隙，为防止泵内液体流出，或防止空气漏入泵内(当入口为真空时)，需要进行密封。

17. 主要零部件 轴封 液封环 • 由两个半圆合成 • 液封环应对准轴封壳体上的液封管 • 引入压力液，然后沿泵轴向两端渗出 • 既能防止空气吸入，又能给泵轴和填料润滑和冷却。

18. 主要零部件 离心泵的密封装置 • 合理的漏泄量 • 轴封的泄漏，每分钟许可泄漏量5～l0滴； • 漏泄量太大可对称地适当压紧填料压盖，但要避免压得过紧，以防填料箱发热； • 填料老化变硬后应及时更换。

19. 离心泵的主要性能参数 （1）扬程 H 扬程是单位重量液体从泵进口（泵进口法兰）处到泵出口（泵出口法兰）处能量的增值，也就是1N液体通过泵获得的有效能量。 单位： m 扬程亦称有效能量头。

20. 离心泵的主要性能参数 （2）流量 Q（G） 流量是泵在单位时间内输送出去的液体量。用Q表示容积流量，单位是m3/s，用G表示质量流量，单位是kg/s。

21. 离心泵的主要性能参数 （3）功率 有效功率：Ne 单位时间内泵排出口流出的液体从泵获得的能量。 水力功率（内功率）：Ni 单位时间内做功部件所给出的能量。

22. 离心泵的主要性能参数 （3）功率 轴功率：N 通常指输入功率，即单位时间原动机传递给泵轴的功，用N表示，单位是W或kW。 Nm ——机械损失功率：外部机械摩擦损失功率、轮阻损失功率。

23. 离心泵的主要性能参数 （4）效率 反映了泵中能量损失的程度。 容积效率：ηv 用来衡量泄漏量的大小，也即密封好坏的指标。

24. 离心泵的主要性能参数 （5）汽蚀余量 表示泵汽蚀性能的参数。 允许汽蚀余量NPSH；允许吸上真空度(Hs)a （6）转速 离心泵每分钟旋转的速度，用n表示，单位r/min

25. 离心泵的工作过程 • 灌泵； • 启动原动机； • 产生离心力，液体排出叶轮； • 叶轮入口处形成低压，压差，不断吸入液体； • 液体不断吸入和排出； • 工作过程 注意防止发生气缚。

26. 气缚现象的产生 离心泵启动时，若泵内存有空气，由于空气密度很小，旋转后产生的离心力小，因而叶轮中心区所形成的低压不足以吸入液体，这样虽启动离心泵也不能完成输送任务，这种现象称为气缚。这表示离心泵无自吸能力，所以离心泵在启动前必须向泵内灌满被输送的液体。

27. 离心泵的型号标志

28. 代号

29. 举例： 150S50A — 150D30×5 — IS80-65-160 — 入口法兰直径150mm，单级双吸离心泵， 扬程50mH2O，第一次切割 入口法兰直径150mm ，分段式多级离心泵， 扬程30mH2O，级数5 单级单吸清水泵，入口法兰直径80mm， 出口法兰直径65mm，叶轮直径160mm

30. 离心泵的汽蚀 气蚀现象及危害 把液体汽化、凝结、冲击，形成高压、高频冲击载荷，造成金属材料的机械剥蚀与电化学腐蚀破坏的综合现象称为汽蚀。

31. 离心泵的汽蚀 气蚀现象及危害 低压区→产生气泡→高压区→气泡破裂→产生局部真空→水力冲击→发生振动、噪音，对部件产生麻点、蜂窝状的破坏现象。 泵的流量大于设计流量时，压力最低的部位在此。 泵的流量小于设计流量时，压力最低的部位在此。

32. 离心泵的汽蚀 气蚀危害 • 汽蚀使过流部件被剥蚀破坏 • 汽蚀使泵的性能下降 • 汽蚀使泵产生噪音和振动 • 汽蚀也是水力机械向高流速发展的巨大障碍

34. 离心泵的汽蚀 防止气蚀的措施 １．避免发生气蚀的措施 　　１）降低液体温度（使对应的液体饱和压力降低）； 　　２）减小吸上高度或变净正吸入为灌注吸入（使吸口压力增大）； 　　３）降低吸入管阻力（采用粗而光滑的吸管，减少管路附件等）； 　　４）关小排出阀或降低泵转速（降低流量）。 ２．提高泵抗蚀性能的措施 　　１）改进叶轮入口处形状（加大进口直径、加大叶片进口边的宽度、增大叶轮前盖板转弯处的曲率半径、采用扭曲叶片、加设诱导轮）； 　　２）采用抗蚀材料（铝铁青铜、2Gr13、稀土合金铸铁、高镍铬合金）； 　　３）叶轮表面光滑，叶片流道圆滑。

35. 离心泵的工况 Q 离心泵的工作点：指离心泵的性能曲线（H～Q曲线）与管路特性曲线的交点，即在H～Q坐标上，分别描点作出两曲线的交点M点。 离心泵的流量调节 1.改变管路特性曲线：调节出口阀开度 2.改变泵的性能曲线：变速调节 和切割叶轮外圆 3.两条曲线同时改变：泵并联（增加流量）和串联（增加扬程）

36. 离心泵的工况调节方法 • 改变出口阀的开度，实际改变了管路特性曲线。 • 阀门关小，管路阻力增大，管路特性曲线上移，工作点由M→M'点，流量减小。 1. 调节管路 • 特点： • 操作简便、不经济性、阻力损失大，流量小工作时液体易发热。 • 不宜采用调节吸入阀，因会使吸入压力降低，产生气蚀。

37. 离心泵的工况调节方法 H R A H H2 H1 Q QA 离心泵串联工作 流量相同 压头叠加 Q=Q1=Q2 H=H1+H2 注意：H提高后，末级的泵的密封和强度。

38. 离心泵的工况调节方法 两泵单独工作时： H=H1=H2 压头相同 流量叠加 Q’1+Q’2=Q’>Q H’1< H H’2< H Q=Q1+Q2 离心泵并联工作 H K L 注意： 两台泵的特性不同，并联工作时，工作点回在压头大的泵上（KL）段，使压头小的泵产生倒灌，在零流量下运转而发热。 H H’1 H’2 Q Q1 Q2 Q Q’2 Q’1

39. 离心泵的启动与运行 1、启动前的准备工作 （1） 启动前检查 a. 润滑油的名称、型号、主要性能和加注数量是否符合技术文件规定的要求； b. 轴承润滑系统、密封系统和冷却系统是否完好，轴承的油路、水路是否畅通； c. 盘动泵的转子1~2转，检查转子是否有摩擦或卡住现象； d. 在联轴器附近或皮带防护装置等处，是否有妨碍转动的杂物；

40. 离心泵的启动与运行 1、启动前的准备工作 （1） 启动前检查 e. 泵、轴承座、电动机的基础地脚螺辁是否松动； f. 泵工作系统的阀门或附属装置均应处于泵运转时负荷最小的位置，应关闭出口调节阀； g. 点动泵，看其叶轮转向是否与设计转向一致，若不一致，必需使叶轮完全停止转动后，调整电动机接线后，方可再启动。

41. 离心泵的启动与运行 1、启动前的准备工作 （2）灌泵 灌泵防止发生气缚现象。 （3）暖泵或预冷 对于输送高温或低温液体的泵，起动前必须暖泵或预冷，并达到规定时间。

42. 离心泵的启动与运行 2、启动 a. 离心泵泵腔和吸液管内全部充满泵送液体且无空气，出口阀关闭。要求暖泵或预冷完成。 b. 对于强制润滑的泵，首先启动油泵向各轴承供油。 c. 启动冷却水泵或打开冷却水阀。 d. 合闸启动，启动后泵空转时间不允许超过2~4min，使转速达到额定值后，逐渐打开离心泵的出口阀，增加流量，并达到要求的负荷。

43. 离心泵的启动与运行 3、运行中的注意事项 • 运行温度正常。轴承温度、泵体表面温度、润滑油温度在规定范围内。 • 振动正常。

44. 离心泵的启动与运行 3、运行中的注意事项 • 无异常声音。 • 无泄漏。机械密封滴漏每分钟不超过2滴；填料密封的轴封的泄漏，每分钟许可泄漏量5～l0滴。 • 进出口压力、流量满足工艺要求。

45. 离心泵常见故障及处理 重新灌泵，排除气体； 检查清理； 改变旋转方向； 检查、修正流道对中。 泵内或吸入管内存有气体； 泵内或管道有杂物堵塞； 泵的旋转方向不对； 叶轮流道不对中。

46. 离心泵常见故障及处理 解体修理。 调整操作，降低负荷。 叶轮与泵壳碰磨； 负荷太高。

47. 离心泵常见故障及处理 转子重新平衡； 重新校正； 修理或更换； 紧固螺栓或加固基础； 进行工艺调整； 紧固松动部件或更换； 管线支架加固； 拆泵检查消除摩擦。 泵转子或原动机转子不平衡； 泵轴与原动机轴对中不良； 轴承磨损严重，间隙过大； 地脚螺栓松动或基础不牢固； 泵抽空； 转子零部件松动或损坏； 支架不牢引起管线振动； 泵内部摩擦。

48. 离心泵常见故障及处理 对中不良或泵轴弯曲； 轴承磨损造成转子偏心； 机械密封磨损或安装不当； 封油压力不当； 填料过松； 操作波动大。 重新校正； 更换轴承并校正轴线； 更换密封或检查； 调整密封腔压力高0.05～0.15MPa； 重新调整； 稳定操作。

49. 离心泵常见故障及处理 轴承安装不正确； 转动部分平衡被破坏； 轴承箱内油过少、过多或太脏变质； 轴承磨损或松动； 轴承箱冷却效果不好。 按要求重新装配； 检查消除； 按规定添、放或更换润滑油； 修理更换或紧固； 检查调整。