離心泵，衛(wèi)生級不銹鋼泵

；離心泵有立式、臥式、單級、多級、單吸、雙吸、自吸式等多種形式。離心泵是利用葉輪旋轉(zhuǎn)而使水發(fā)生離心運動來工作的。水泵在啟動前，必須使泵殼和吸水管內(nèi)充滿水，然后啟動電機，使泵軸帶動葉輪和水做高速旋轉(zhuǎn)運動，水發(fā)生離心運動，被甩向葉輪外緣，經(jīng)蝸形泵殼的流道流入水泵的壓水管路。

離心泵示意圖

1、單級泵：即在泵軸上只有一個葉輪。

2、多級泵：即在泵軸上有兩個或兩個以上的葉輪，這時泵的總揚程為n個葉輪產(chǎn)生的揚程之和。

二、按工作壓力來分類

1、低壓泵：壓力低于100米水柱；離心泵

2、中壓泵：壓力在100~650米水柱之間；

3、高壓泵：壓力高于650米水柱。

三、按葉輪吸入方式來分類

1、單側(cè)進水式泵：又叫單吸泵，即葉輪上只有一個進水口；

2、雙側(cè)進水式泵：又叫雙吸泵，即葉輪兩側(cè)都有一個進水口。它的流量比單吸式泵大一倍，可以近似看作是二個單吸泵葉輪背靠背地放在了一起。

四、按泵殼結(jié)合來分類

1、水平中開式泵：即在通過軸心線的水平面上開有結(jié)合縫。

2、垂直結(jié)合面泵：即結(jié)合面與軸心線相垂直。

五、按泵軸位置來分類

1、臥式泵：泵軸位于水平位置。

2、立式泵：泵軸位于垂直位置。

六、按葉輪出方式分類

1、蝸殼泵：水從葉輪出來后，直接進入具有螺旋線形狀的泵殼。

2、導(dǎo)葉泵：水從葉輪出來后，進入它外面設(shè)置的導(dǎo)葉，之后進入下一級或流入出口管。

七、按安裝高度分類

1、自灌式離心泵：泵軸低于吸水池池面，啟動時不需要灌水，可自動啟動。單級單吸離心泵

2、吸入式離心泵（非自灌式離心泵）：泵軸高于吸水池池面。啟動前，需要先用水灌滿泵殼和吸水管道，然后驅(qū)動電機，使葉輪高速旋轉(zhuǎn)運動，水受到離心力作用被甩出葉輪，葉輪中心形成負壓，吸水池中水在大氣壓作用下進入葉輪，又受到高速旋轉(zhuǎn)的葉輪作用，被甩出葉輪進入壓水管道。

另外，根據(jù)用途也可進行分類，如油泵、水泵、凝結(jié)水泵、排灰泵、循環(huán)水泵等。

主要工作原理：

（1）葉輪被泵軸帶動旋轉(zhuǎn)，對位于葉片間的流體做功，流體受離心作用，由葉輪中心被拋向外圍。當(dāng)流體到達葉輪外周時，流速非常高。

（2）泵殼匯集從各葉片間被拋出的液體，這些液體在殼內(nèi)順著蝸殼形通道逐漸擴大的方向流動，使流體的動能轉(zhuǎn)化為靜壓能，減小能量損失。所以泵殼的作用不僅在于匯集液體，它更是一個能量轉(zhuǎn)換裝置。

（3）液體吸上原理：依靠葉輪高速旋轉(zhuǎn)，迫使葉輪中心的液體以很高的速度被拋開，從而在葉輪中心形成低壓，低位槽中的液體因此被源源不斷地吸上。

氣縛現(xiàn)象：如果離心泵在啟動前殼內(nèi)充滿的是氣體，則啟動后葉輪中心氣體被拋時不能在該處形成足夠大的真空度，這樣槽內(nèi)液體便不能被吸上。這一現(xiàn)象稱為氣縛。

為防止氣縛現(xiàn)象的發(fā)生，離心泵啟動前要用外來的液體將泵殼內(nèi)空間灌滿。這一步操作稱為灌泵。為防止灌入泵殼內(nèi)的液體因重力流入低位槽內(nèi)，在泵吸入管路的入口處裝有止逆閥（底閥）；如果泵的位置低于槽內(nèi)液面，則啟動時無需灌泵。

（4）葉輪外周安裝導(dǎo)輪，使泵內(nèi)液體能量轉(zhuǎn)換效率高。導(dǎo)輪是位于葉輪外周的固定的帶葉片的環(huán)。這些葉片的彎曲方向與葉輪葉片的彎曲方向相反，其彎曲角度正好與液體從葉輪流出的方向相適應(yīng)，引導(dǎo)液體在泵殼通道內(nèi)平穩(wěn)地改變方向，使能量損耗最小，動壓能轉(zhuǎn)換為靜壓能的效率高。

（5）后蓋板上的平衡孔消除軸向推力。離開葉輪周邊的液體壓力已經(jīng)較高，有一部分會滲到葉輪后蓋板后側(cè)，而葉輪前側(cè)液體入口處為低壓，因而產(chǎn)生了將葉輪推向泵入口一側(cè)的軸向推力。這容易引起葉輪與泵殼接觸處的磨損，嚴(yán)重時還會產(chǎn)生振動。平衡孔使一部分高壓液體泄露到低壓區(qū)，減輕葉輪前后的壓力差。但由此也會引起泵效率的降低。

（6）軸封裝置保證離心泵正常、高效運轉(zhuǎn)。離心泵在工作是泵軸旋轉(zhuǎn)而殼不動，其間的環(huán)隙如果不加以密封或密封不好，則外界的空氣會滲入葉輪中心的低壓區(qū)，使泵的流量、效率下降。嚴(yán)重時流量為零——氣縛。通常，可以采用機械密封或填料密封來實現(xiàn)軸與殼之間的密封。

離心泵的汽蝕：

離心泵發(fā)生汽蝕是由于液道入口附近某些局部低壓區(qū)處的壓力降低到液體飽和蒸汽壓，導(dǎo)致部分液體汽化所致。所以，凡能使局部壓力降低到液體汽化壓力的因素都可能是誘發(fā)汽蝕的原因。產(chǎn)生汽蝕的條件應(yīng)從吸入裝置的特性，泵本身的結(jié)構(gòu)以及所輸送的液體性質(zhì)三方面加以考慮。

1）結(jié)構(gòu)措施：采用雙吸葉輪，以減小經(jīng)過葉輪的流速，從而減小泵的汽蝕余量；在大型高揚程泵前裝設(shè)增壓前置泵，以提高進液壓力；葉輪特殊設(shè)計，以改善葉片入口處的液流狀況；在離心葉輪前面增設(shè)誘導(dǎo)輪，以提高進入葉輪的液流壓力。

2）泵的安裝高度，泵的安裝高度越高，泵的入口壓力越低，降低泵的安裝高度可以提高泵的入口壓力。因此，合理的確定泵的安裝高度可以避免泵產(chǎn)生汽蝕。

3）吸液管路的阻力，在吸液管路中設(shè)置的彎頭、閥門等管件越多，管路阻力越大，泵的入口壓力越低。因此，盡量減少一些不必要的管件或盡可能的增大吸液管直徑，減少管路阻力，可以防止泵產(chǎn)生汽蝕。

4）泵的幾何尺寸，由于液體在泵入口處具有的動能和靜壓能可以相互轉(zhuǎn)換，其值保持不變。入口液體流速高時，壓力低，流速低時，壓力高，因此，增大泵入口的通流面積，降低葉輪的入口速度．可以防止泵產(chǎn)生汽蝕。

5）液體的密度。輸送密度越大的液體時泵的吸上高度就越小，當(dāng)用已安裝好的輸送密度較小液體的泵改送密度較大的液體時，泵就可能產(chǎn)生汽蝕，但用輸送密度較大液體的泵改送密度較小的液體時，泵的入口壓力較高，不會產(chǎn)生汽蝕。

6）輸送液體的溫度。溫度升高時液體的飽和蒸氣壓升高。在泵的入口壓力不變的情況下，輸送液體的溫度升高時，液體的飽和蒸氣壓可能升高至等于或高于泵的入口壓力，泵就會產(chǎn)生汽蝕。

7）吸液池液面壓力。吸液池液面壓力較高時，泵的入口壓力也隨之升高，反之，泵的入口壓力則較低，泵就容易產(chǎn)生汽蝕。

8）輸送液體的易揮發(fā)性在相同的溫度下較易揮發(fā)的液體其飽和蒸汽壓較高，因此，輸送易揮發(fā)液體時的泵容易產(chǎn)生汽蝕。

9）其他措施：采用耐汽蝕破壞的材料制造泵的過流部分元件；降低泵的轉(zhuǎn)速。

離心泵的基本構(gòu)造是由八部分組成的，分別是：葉輪，泵體，泵蓋，擋水圈，泵軸，軸承，密封環(huán)，填料函。

1、 葉輪是離心泵的核心部分，它轉(zhuǎn)速高輸出力大，葉輪上的葉片又起到主要作用，葉輪在裝配前要通過靜平衡實驗。葉輪上的內(nèi)外表面要求光滑，以減少水流的摩擦損失。

2、 泵體也稱泵殼，它是水泵的主體。起到支撐固定作用，并與安裝軸承的托架相連接。離心泵結(jié)構(gòu)圖

3、 泵軸的作用是借聯(lián)軸器和電動機相連接，將電動機的轉(zhuǎn)矩傳給葉輪，所以它是傳遞機械能的主要部件。

4、軸承是套在泵軸上支撐泵軸的構(gòu)件，有滾動軸承和滑動軸承兩種。滾動軸承使用牛油作為潤滑劑加油要適當(dāng)一般為2/3～3/4的體積太多會發(fā)熱，太少又有響聲并發(fā)熱！

滑動軸承使用的是透明油作潤滑劑的,加油到油位線。太多油要沿泵軸滲出并且漂失，太少軸承又要過熱燒壞造成事故！在水泵運行過程中軸承的溫度在85℃一般運行在60度左右，如果高了就要查找原因（是否有雜質(zhì)，油質(zhì)是否發(fā)黑，是否進水）并及時處理！

5、 密封環(huán)又稱減漏環(huán)。葉輪進口與泵殼間的間隙過大會造成泵內(nèi)高壓區(qū)的水經(jīng)此間隙流向低壓區(qū)，影響泵的出水量，效率降低！間隙過小會造成葉輪與泵殼摩擦產(chǎn)生磨損。為了增加回流阻力減少內(nèi)漏，延緩葉輪和泵殼的所使用壽命，在泵殼內(nèi)緣和葉輪外援結(jié)合處裝有密封環(huán)，密封的間隙保持在0.25～1.10mm之間為宜。

6、 填料函主要由填料，水封環(huán)，填料筒，填料壓蓋，水封管組成。填料函的作用主要是為了封閉泵殼與泵軸之間的空隙，不讓泵內(nèi)的水流流到外面來也不讓外面的空氣進入到泵內(nèi)。始終保持水泵內(nèi)的真空！當(dāng)泵軸與填料摩擦產(chǎn)生熱量就要靠水封管注水到水封圈內(nèi)使填料冷卻！保持水泵的正常運行。所以在水泵的運行巡回檢查過程中對填料函的檢查是特別要注意！在運行600個小時左右就要對填料進行更換。

7、軸向力平衡裝置 在離心泵運行過程中，由于液體是在低壓下進入葉輪，而在高壓下流出，使葉輪兩側(cè)所受壓力不等，產(chǎn)生了指向入口方向的軸向推力，會引起轉(zhuǎn)子發(fā)生軸向竄動，產(chǎn)生磨損和振動，因此應(yīng)設(shè)置軸向推力軸承，以便平衡軸向力。

管道離心泵的安裝技術(shù)關(guān)鍵在于確定離心泵安裝高度即吸程。這個高度是指水源水面到離心泵葉輪中心線的垂直距離，它與允許吸上真空高度不能混為一談，水泵產(chǎn)品說明書或銘牌上標(biāo)示的允許吸上真空高度是指水泵進水口斷面上的真空值，而且是在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下、水溫20℃情況下，進行試驗而測定得的。它并沒有考慮吸水管道配套以后的水流狀況。而水泵安裝高度應(yīng)該是允許吸上真空高度扣除了吸水管道損失揚程以后，所剩下的那部分?jǐn)?shù)值，它要克服實際地形吸水高度。水泵安裝高度不能超過計算值，否則，離心泵將會抽不上水來。另外，影響計算值的大小是吸水管道的阻力損失揚程，因此，宜采用最短的管路布置，并盡量少裝彎頭等配件，也可考慮適當(dāng)配大一些口徑的水管，以減管內(nèi)流速。

應(yīng)當(dāng)指出，管道離心泵安裝地點的高程和水溫不同于試驗條件時，如當(dāng)?shù)睾０?00米以上或被抽水的水溫超過20℃，則計算值要進行修正。即不同海拔高程處的大氣壓力和高于20℃水溫時的飽和蒸汽壓力。但是，水溫為20℃以下時，飽和蒸汽壓力可忽略不計。

從管道安裝技術(shù)上，吸水管道要求有嚴(yán)格的密封性，不能漏氣、漏水，否則將會破壞離心泵進水口處的真空度，使離心泵出水量減少，嚴(yán)重時甚至抽不上水來。因此，要認真地做好管道的接口工作，保證管道連接的施工質(zhì)量。

允許吸上真空高度Hs是指泵入口處壓力p1可允許達到的真空度。

而實際的允許吸上真空高度Hs值并不是根據(jù)式計算的值，而是由泵制造廠家實驗測定的值，此值附于泵樣本中供用戶查用。位應(yīng)注意的是泵樣本中給出的Hs值是用清水為工作介質(zhì)，操作條件為20℃及及壓力為1.013×105Pa時的值，當(dāng)操作條件及工作介質(zhì)不同時，需進行換算。

1 輸送清水，但操作條件與實驗條件不同，可依下式換算

Hs1=Hs+Ha－10.33 － Hυ－0.24

2 輸送其它液體當(dāng)被輸送液體及反派人物條件均與實驗條件不同時，需進行兩步換算：步依上式將由泵樣本中查出的Hs1；第二步依下式將Hs1換算成H獫

2汽蝕余量Δh

對于油泵，計算安裝高度時用汽蝕余量Δh來計算，即泵允許吸液體的真空度，亦即泵允許的安裝高度，單位用米。用汽蝕余量Δh由油泵樣本中查取，其值也用20℃清水測定。若輸送其它液體，亦需進行校正，詳查有關(guān)書籍。

吸程=標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（10.33米）-汽蝕余量-安全量（0.5米）

標(biāo)準(zhǔn)大氣壓能壓管路真空高度10.33米。

例如：某泵必需汽蝕余量為4.0米，求吸程Δh？

解：Δh=10.33-4.0-0.5=5.83米

從安全角度考慮，泵的實際安裝高度值應(yīng)小于計算值。當(dāng)計算之Hg為負值時，說明泵的吸入口位置應(yīng)在貯槽液面之下。

例2-3 某離心泵從樣本上查得允許吸上真空高度Hs=5.7m。已知吸入管路的全部阻力為1.5mH2O，當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?.81×104Pa，液體在吸入管路中的動壓頭可忽略。試計算：

1 輸送20℃清水時離心泵的安裝。

2 改為輸送80℃水時離心泵的安裝高度。

解：1 輸送20℃清水時泵的安裝高度。

已知：Hs=5.7m

Hf0-1=1.5m

u12/2g≈0

當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?.81×104Pa，與泵出廠時的實驗條件基本相符，所以泵的安裝高度為Hg=5.7-0-1.5=4.2 m。

2 輸送80℃水時泵的安裝高度

輸送80℃水時，不能直接采用泵樣本中的Hs值計算安裝高度，需按下式對Hs時行換算，即

Hs1=Hs+Ha－10.33 － Hυ－0.24

已知Ha=9.81×104Pa≈10mH2O，由附錄查得80℃水的飽和蒸汽壓為47.4kPa。

Hv=47.4×103 Pa=4.83 mH2O

Hs1=5.7+10－10.33－4.83+0.24=0.78m

將Hs1值代入 式中求得安裝高度

Hg=Hs1－Hf0-1=0.78－1.5=－0.72m

Hg為負值，表示泵應(yīng)安裝在水池液面以下，至少比液面低0.72m

離心泵應(yīng)該按照所輸送的液體進行選擇，并校核需要的性能，分析抽吸，排出條件，是間歇運行還是連續(xù)運行等。離心泵通常應(yīng)在或接近制造廠家設(shè)計規(guī)定的壓力和流量條件下運行。泵安裝時應(yīng)進行以下復(fù)查：

①基礎(chǔ)的尺寸，位置，標(biāo)高應(yīng)符合設(shè)計要求，地腳螺栓必須恰當(dāng)和正確地固定在混凝土地基中，機器不應(yīng)有缺件，損壞或銹蝕等情況；

②根據(jù)泵所輸送介質(zhì)的特性，必要時應(yīng)該核對主要零件，軸密封件和墊片的材質(zhì)；

③泵的找平，找正工作應(yīng)符合設(shè)備技術(shù)文件的規(guī)定，若無規(guī)定時，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《機械設(shè)備安裝工程施工及驗收通用規(guī)范》的規(guī)定；

④所有與泵體連接的管道，管件的安裝以及潤滑油管道的清洗要求應(yīng)符合相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

使用

泵的試運轉(zhuǎn)應(yīng)符合下列要求：

①驅(qū)動機的轉(zhuǎn)向應(yīng)與泵的轉(zhuǎn)向相同；

②查明管道泵和共軸泵的轉(zhuǎn)向；

③各固定連接部位應(yīng)無松動，各潤滑部位加注潤滑劑的規(guī)格和數(shù)量應(yīng)符合設(shè)備技術(shù)文件的規(guī)定；

④有預(yù)潤滑要求的部位應(yīng)按規(guī)定進行預(yù)潤滑；

⑤各指示儀表，安全保護裝置均應(yīng)靈敏，準(zhǔn)確，可靠；

⑥盤車應(yīng)靈活，無異?，F(xiàn)象；

⑦高溫泵在試運轉(zhuǎn)前應(yīng)進行泵體預(yù)熱，溫度應(yīng)均勻上升，每小時溫升不應(yīng)大于50℃；泵體表面與有工作介質(zhì)進口的工藝管道的溫差不應(yīng)大于40℃；

⑧設(shè)置消除溫升影響的連接裝置，設(shè)置旁路連接裝置提供冷卻水源。

離心泵操作時應(yīng)注意以下幾點：

①禁止無水運行，不要調(diào)節(jié)吸入口來降低排量，禁止在過低的流量下運行；

②監(jiān)控運行過程，*阻止填料箱泄漏，更換填料箱時要用新填料；

③確保機械密封有充分沖洗的水流，水冷軸承禁止使用過量水流；

④潤滑劑不要使用過多；

⑤按推薦的周期進行檢查。建立運行記錄，包括運行小時數(shù)，填料的調(diào)整和更換，添加潤滑劑及其他維護措施和時間。對離心泵抽吸和排放壓力，流量，輸入功率，洗液和軸承的溫度以及振動情況都應(yīng)該定期測量記錄。

⑥離心泵的主機是依靠大氣壓將低處的水抽到高處的，而大氣壓最多只能支持約10.3m的水柱，所以離心泵的主機離開水面12米無法工作。

維護

3.1、離心泵機械密封失效的分析

離心泵停機主要是由機械密封的失效造成的。失效的表現(xiàn)大都是泄漏，泄漏原因有以下幾種：

①動靜環(huán)密封面的泄漏，原因主要有：端面平面度，粗糙度未達到要求，或表面有劃傷；端面間有顆粒物質(zhì)，造成兩端面不能同樣運行；安裝不到位，方式不正確。

②補償環(huán)密封圈泄漏，原因主要有：壓蓋變形，預(yù)緊力不均勻；安裝不正確；密封圈質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn)；密封圈選型不對。

實際使用效果表明，密封元件失效最多的部位是動，靜環(huán)的端面，離心泵機封動，靜環(huán)端面出現(xiàn)龜裂是常見的失效現(xiàn)象，主要原因有：

①安裝時密封面間隙過大，沖洗液來不及帶走摩擦副產(chǎn)生的熱量；沖洗液從密封面間隙中漏走，造成端面過熱而損壞。

②液體介質(zhì)汽化膨脹，使兩端面受汽化膨脹力而分開，當(dāng)兩密封面用力貼合時，破壞潤滑膜從而造成端面表面過熱。

③液體介質(zhì)潤滑性較差，加之操作壓力過載，兩密封面跟蹤轉(zhuǎn)動不同步。例如高轉(zhuǎn)速泵轉(zhuǎn)速為20445r/min，密封面中心直徑為175px，泵運轉(zhuǎn)后其線速度高達75 m/s，當(dāng)有一個密封面滯后不能跟蹤旋轉(zhuǎn)，瞬時高溫造成密封面損壞。

④密封沖洗液孔板或過濾網(wǎng)堵塞，造成水量不足，使機封失效。

另外，密封面表面滑溝，端面貼合時出現(xiàn)缺口導(dǎo)致密封元件失效，主要原因有：

①液體介質(zhì)不清潔，有微小質(zhì)硬的顆粒，以很高的速度滑人密封面，將端面表面劃傷而失效。

②機泵傳動件同軸度差，泵開啟后每轉(zhuǎn)一周端面被晃動摩擦一次，動環(huán)運行軌跡不同心，造成端面汽化，過熱磨損。

③液體介質(zhì)水力特性的頻繁發(fā)生引起泵組振動，造成密封面錯位而失效。

液體介質(zhì)對密封元件的腐蝕，應(yīng)力集中，軟硬材料配合，沖蝕，輔助密封0形環(huán)，V形環(huán)，凹形環(huán)與液體介質(zhì)不相容，變形等都會造成機械密封表面損壞失效，所以對其損壞形式要綜合分析，找出根本原因，保證機械密封長時間運行。

3.2、離心泵停止運轉(zhuǎn)后的要求

①離心泵停止運轉(zhuǎn)后應(yīng)關(guān)閉泵的入口閥門，待泵冷卻后再依次關(guān)閉附屬系統(tǒng)的閥門。

②高溫泵停車應(yīng)按設(shè)備技術(shù)文件的規(guī)定執(zhí)行，停車后應(yīng)每偏20一30min盤車半圈，直到泵體溫度降至50℃為止。

③低溫泵停車時，當(dāng)無特殊要求時，泵內(nèi)應(yīng)經(jīng)常充滿液體；吸入閥和排出閥應(yīng)保持常開狀態(tài)；采用雙端面機械密封的低溫泵，液位控制器和泵密封腔內(nèi)的密封液應(yīng)保持泵的灌漿壓力。

④輸送易結(jié)晶，易凝固，易沉淀等介質(zhì)的泵，停泵后應(yīng)防止堵塞，并及時用清水或其他介質(zhì)沖洗泵和管道。⑤排出泵內(nèi)積存的液體，防止銹蝕和凍裂。

3.3、離心泵的保管

①尚未安裝好的泵在未上漆的表面應(yīng)涂覆一層合適的防銹劑，用油潤滑的軸承應(yīng)該注滿適當(dāng)?shù)挠鸵?，用脂潤滑的軸承應(yīng)該僅填充一種潤滑脂，不要使用混合潤滑脂。

②短時間泵人干凈液體，沖洗，抽吸管線，排放管線，泵殼和葉輪，并排凈泵殼，抽吸管線和排放管線中的沖洗液。

③排凈軸承箱的油，再加注干凈的油，*清洗油脂并再填充新油脂。

④把吸入口和排放口封起來，把泵貯存在干凈，干燥的地方，保護電機繞組免受潮濕，用防銹液和防蝕液噴射泵殼內(nèi)部。

⑤泵軸每月轉(zhuǎn)動一次以免凍結(jié)，并潤滑軸承。