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离心泵工作原理解析 离心泵工作原理

时间:2020-05-15    来源:仪多多仪器网    作者:仪多多商城     

    离心泵是我们生活中常见的一种设备,它是指靠叶轮旋转时产生的离心力来输送液体的泵。离心泵利用高速旋转的叶轮叶片带动水转动,将水甩出,从而达到输送的目的。水泵在启动前,必须使泵壳和吸水管内充满水,然后启动电机,使泵轴带动叶轮和水做高速旋转运动,水发生离心运动,被甩向叶轮外缘,经蜗形泵壳的流道流入水泵的压水管路。离心泵有立式、卧式、单级、多级、单吸、双吸、自吸式等多种形式。    离心泵的工作原理:    1、叶轮被泵轴带动旋转,对于叶片间的流体做功,流体受离心作用,由叶轮中心被抛向外围。当流体到达叶轮外周时,流速非常高。    2、泵壳汇集从各叶片间被抛出的液体,这些液体在壳内顺着蜗壳形通道逐渐扩大的方向流动,使流体的动能转化为静压能,减小能量损失。所以泵壳的作用不仅在于汇集液体,它更是一个能量转换装置。    3、液体吸上原理:依靠叶轮高速旋转,迫使叶轮中心的液体以很高的速度被抛开,从而在叶轮中心形成低压,低位槽中的液体因此被源源不断地吸上。    4、叶轮外周安装导轮,使泵内液体能量转换效率高。导轮是位于叶轮外周的固定的带叶片的环。这些叶片的弯曲方向与叶轮叶片的弯曲方向相反,其弯曲角度正好与液体从叶轮流出的方向相适应,引导液体在泵壳通道内平稳地改变方向,使能量损耗最小,动压能转换为静压能的效率高。    5、后盖板上的平衡孔消除轴向推力。离开叶轮周边的液体压力已经较高,有一部分会渗到叶轮后盖板后侧,而叶轮前侧液体入口处为低压,因而产生了将叶轮推向泵入口一侧的轴向推力。这容易引起叶轮与泵壳接触处的磨损,严重时还会产生振动。平衡孔使一部分高压液体泄露到低压区,减轻叶轮前后的压力差。但由此也会引起泵效率的降低。    6、轴封装置保证离心泵正常、高效运转。离心泵在工作是泵轴旋转而壳不动,其间的环隙如果不加以密封或密封不好,则外界的空气会渗入叶轮中心的低压区,使泵的流量、效率下降。严重时流量为零——气缚。通常,可以采用机械密封或填料密封来实现轴与壳之间的密封。

离心泵的异常现象及原因分析

  当离心泵抽空时,将会出现以下现象:机泵出口压力表读数大幅度变化,电流表读数波动;泵体及管线有异音、振动;泵出口流量减小。其原因可能是:泵内有气体或吸人管线漏气;人口过滤器堵塞或阀门开度小;人口压头不够;因介质温度高而部分汽化;介质温度低,黏度过大;叶轮堵塞。可按以下顺序进行处理:处理漏点,排净机泵内的气体;开大入口阀或清理过滤器;提高人口压头;适当降低介质的温度;适当降低介质的黏度;联系检修机泵。

  如果泵长时间抽空,将导致泵密封损坏,介质泄漏。此时应立即切换至备用泵,停运转泵,关闭泵出人口阀,待排净泵内物料后,交与钳工检修。

  发现振动增大,某原因可能是:一泵发生汽蚀;转子不平衡;轴承故障;泵与电机不对中;叶轮防松螺母松动;泵内有杂物;机泵地脚螺栓松动。可按以下顺序进行处理:调整工艺条件;切换备用泵,联系检修人员进行转子重新找平衡、更换轴承、泵与电机重新找正、清除杂物、紧固地脚螺栓等工作。

  轴承箱温度过高,其原因可能是:冷却水不足、中断或冷却水温度过高;润滑油不足或过多;轴承故障;润滑油油质不合格。可按以下顺序进行处理:加大冷却水或联系调度降低循环水的温度;加注润滑油或调整润滑油液位至油标线;联系钳工维修;停泵更换润滑油。

  如果盘不动车,其原因可能是:重质油品(如渣油)凝固;长期不盘车而卡死;泵的部件损坏或卡住;轴弯曲严重;填料泵填料压的过紧;配合间隙过小。可按以刊顷序进行处理:吹扫预热;加强盘车(备用泵);联系钳工处理。

  电流超额定值,严重时将造成泵停转,其原因可能是:电机负荷过大;介质密度或黏度增大。因此要降低负荷;调整工艺条件。也可采取启动备用泵,检查是否泵存在问题。

  遇有下列情况之一者,应作紧急停泵处理:泵内发出异常的声响;泵突然发生剧烈振动;电流持续超高不降;泵抽空不再排液;密封泄漏加大。

标签: 离心泵
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提高离心泵组效率的措施

  影响离心泵组效率的因素有很多,比如泵的本身的效率,运行中工况的额定工况,泵效低耗能高,泵的容积损失等等因素。本文针对离心泵组效率的几个因素,给大家讲讲提高离心泵组效率的措施:

  一、提高泵本身的效率  1、叶片向吸入口延伸并减薄,使液体提早受到叶片作用,可减小叶轮外径,也可以增加叶道内流线的长度,减少相对扩散;但延伸要适当,过于前伸会使入Et面积过小,使叶片入口与叶片盖板相交的壁角变小,反而加大水力摩擦损失,挤缩进口流道,对汽蚀和效率均不利。  2、使相邻叶片间流道出口和进口面积之比控制在1、0~1、3范围内,以减小扩散损失。若该比值大于l、3,流道扩散严重,效率下降。  3、流道的水力半径越大越好,尽可能使叶片进口截面接近正方形,以减少摩擦损失,由水力学知道,过水断面面积和湿周的比值叫做水力半径,即水力半径一过水断面面积/湿周。湿周大,实际上就是液体与壁面的接触面积大,当把流道截面从近似正方形变为狭长矩形时,实质上就是让液体在狭长截面的间隙内流过,所以阻力必然大。  4、由于弯曲扩散管水力损失较大,现在多数采用略带弯曲接近直线的扩散段。对反导叶来说,它的进口角和在圆周方向的位置,应结合液流在扩散段流出的情况而定,原则是形成连续的流道,避免反导叶流道入口截面过窄,否则在反导叶进口处会引起涡流和撞击损失。  5、对多级泵,叶轮进口加预旋(反导叶出口角小于90。),减小叶轮进口相对速度,同时减小相对速度扩散,当反导叶出口角选择小于90。时,水流进入叶轮之前就产生了预旋,即可。  6、由于反导叶出口角所造成的预旋对下一级叶轮的特性有较大影响,在设计时为了使理论扬程公式Ht—U2Vu2一“lVul中的“1Vul项为零,反导叶的出口角似应选定90。,这对于末级导叶来说可消除旋转分量。但实验证明,这对效率和获得稳定的性能曲线都不利,尤其对于一些低比转速泵,为了获得下降的特性曲线,反导叶的出口角应选取小于90。,通常在60。~80。。叶片的两端要薄一些,以免产生撞击和涡流损失。叶片流道的截面  7、增加叶轮出口宽度,减小叶轮出口绝对速度,从而减小压水室中的水力损失。  8、斜切叶轮出口、减小前后流线的长度差或不同流线选取不同的叶片出口角,以便减小前后盖板流线压力差,从而减小出口的二次回流。  9、增加压水室喉部面积,当原设计面积小时,可使流动不受阻塞。  二、减少机械和摩擦损失  ①轴承、填料引起的机械摩擦损失一般很小,对效率影响不大。填料密封的机械摩擦损失比机械密封大,若能采用机械密封更好。  ②提高叶轮、导叶流道表面的光洁度。若可能,可以用手持砂轮等工具对流道表面进行打磨,这样,水力摩擦损失会明显减少。  ③叶轮的前后盖板表面与液体产生的圆盘摩擦损失,与叶轮外径的5次方成正比。选取较大的叶片出口角可减小叶轮外径(公众号:泵管家),从而减小圆盘摩擦损失。圆盘摩擦损失与表面粗糙度大有关系,叶轮盖板外壁应尽量光滑。适当减小叶轮盖板与导叶之间的问隙也可以降低圆盘摩擦损失。  三、减少泄漏  适当缩小各部分间隙或加长密封问隙以及采用迷宫密封等,增加泄漏阻力,以减少容积损失。  泵内的泄漏部位发生在叶轮与密封环处、多级泵级间、轴向力平衡装置等。  提高泵的使用效率  改进管路系统,减少阻力。管线长度应尽可能缩短和保持直线,降低流速以减少沿程水头损失;减少闸阀底阀、弯头、孔板等部件的数量,以减少局部水头损失。  降低水泵出水压力的富裕量,恰如其分地满足管路系统对出水压力的要求。如果水泵压力的富裕量过大,水泵的出水压力高于系统需要的压力,这就势必要采取关小阀门等节流方法来降压,造成功率浪费。这时必须对水泵采取改造措施,可根据系统要求的压力拆除一、二级叶轮;若过剩压力不太大,可采取车削叶轮方法来减压,使系统(管路)装置中的水泵尽量工作在泵的较佳效率点,避免在大流量或小流量下(效率较低点)工作。

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