一、泵的分類與用途
1、泵的分類
離心泵
葉片式    軸流泵
漩渦泵

往復(fù)泵：活塞泵、柱塞泵、隔膜泵
泵    容積式
回轉(zhuǎn)泵：齒輪泵、螺桿泵、滑片泵

其他類型泵：噴射泵、真空泵
1）、容積泵：依靠工作室容積的連續(xù)改變而提高液體壓力達到輸送液體的目的（如：往復(fù)泵、齒輪泵等）。
2）、葉片泵：依靠旋轉(zhuǎn)的葉輪在旋轉(zhuǎn)過程中，由于葉片和液體的相互作用，葉片將機械能傳給液體，使液體的壓力能增加，達到輸送液體的目的（如離心泵）。
3）、流體動力作用泵：它是利用一種帶壓的工作流體在泵內(nèi)通過，從而達到輸送另一種液體的目的（如：噴射泵）。
2、
泵的用途
泵是一種輸送流體的通用機械，在石油、化工裝置中原料、回流、中間產(chǎn)品、溶劑等液體、氣體的輸送、循環(huán)和增壓等都需泵來完成。由于各個裝置工藝的不同，所需泵的形式和數(shù)量也不同，每個裝置少則10~20臺泵，多則100~150臺泵。如果沒有泵，裝置中物料加熱、反應(yīng)、分離等工藝過程就無法進行?？梢姳迷谑突ぱb置中占有重要地位。在各種泵中，以離心泵應(yīng)用最為廣泛，由于它的流量、揚程及性能范圍均較大，并具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、操作平穩(wěn)、維修方便等優(yōu)點，所以占化工生產(chǎn)用泵的80%以上。
二、離心泵的工作原理
1 、離心泵的工作原理

葉輪安裝在泵殼2內(nèi)，并緊固在泵軸3上，泵軸由電機直接帶動。泵殼中央有一液體吸入4與吸入管5連接。液體經(jīng)底閥6和吸入管進入泵內(nèi)。泵殼上的液體排出口8與排出管9連接。
，當泵的轉(zhuǎn)速一定時，其壓頭、流量與葉輪直徑有關(guān)
離心泵葉輪直徑的影響
該式只有在葉輪直徑的變化不大于10％時才適用                
    1.3 泵的串、并連調(diào)節(jié)方式當單臺離心泵不能滿足輸送任務(wù)時，可以采用離心泵的并聯(lián)或串聯(lián)操作。用兩臺相同型號的離心泵并聯(lián)，雖然壓頭變化不大，但加大了總的輸送流量，并聯(lián)泵的總效率與單臺泵的效率相同；離心泵串聯(lián)時總的壓頭增大，流量變化不大，串聯(lián)泵的總效率與單臺泵效率相同。兩泵并聯(lián)后，流量與壓頭均有所提高，但由于受管路特性曲線制約，管路阻力增大，兩臺泵并聯(lián)的總輸送量小于原單泵輸送量的兩倍。兩泵串聯(lián)后，壓頭與流量也會提高，但兩臺泵串聯(lián)的總壓頭仍小于原單泵壓頭的兩倍。

當泵入口處壓力P1等于或小于同溫度下液體的飽和蒸氣壓PV時，液體發(fā)生汽化，氣泡在高壓作用下，迅速凝聚或破裂產(chǎn)生壓力極大、頻率極高的沖擊，泵體強烈振動并發(fā)出噪聲，液體流量、壓頭（出口壓力）及效率明顯下降。這種現(xiàn)象稱為離心泵的汽蝕。

在泵啟動前，泵殼內(nèi)灌滿被輸送的液體；啟動后，啟動后，葉輪由軸帶動高速轉(zhuǎn)動，葉片間的液體也必須隨著轉(zhuǎn)動。在離心力的作用下，液體從葉輪中心被拋向外緣并獲得能量，以高速離開葉輪外緣進入蝸形泵殼。在蝸殼中，液體由于流道的逐漸擴大而減速，又將部分動能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能，最后以較高的壓力流入排出管道，送至需要場所。液體由葉輪中心流向外緣時，在葉輪中心形成了一定的真空，由于貯槽液面上方的壓力大于泵入口處的壓力，液體便被連續(xù)壓入葉輪中?？梢姡灰~輪不斷地轉(zhuǎn)動，液體便會不斷地被吸入和排出。

2 、氣縛現(xiàn)象

當泵殼內(nèi)存有空氣，因空氣的密度比液體的密度小得多而產(chǎn)生較小的離心力。從而，貯槽液面上方與泵吸入口處之壓力差不足以將貯槽內(nèi)液體壓入泵內(nèi)，即離心泵無自吸能力，使離心泵不能輸送液體，此種現(xiàn)象稱為“氣縛現(xiàn)象”。

為了使泵內(nèi)充滿液體，通常在吸入管底部安裝一帶濾網(wǎng)的底閥，該底閥為止逆閥，濾網(wǎng)的作用是防止固體物質(zhì)進入泵內(nèi)損壞葉輪或防礙泵的正常操作。
三、離心泵的主要部件


主要部件有葉輪、泵殼和軸封裝置。

  1、
葉輪

葉輪的作用是將原動機的機械能直接傳給液體，以增加液體的靜壓能和動能(主要增加靜壓能)。

葉輪一般有6~12片后彎葉片。

葉輪有開式、半閉式和閉式三種，如圖2－2所示。

開式葉輪在葉片兩側(cè)無蓋板，制造簡單、清洗方便，適用于輸送含有較大量懸浮物的物料，效率較低，輸送的液體壓力不高；半閉式葉輪在吸入口一側(cè)無蓋板，而在另一側(cè)有蓋板，適用于輸送易沉淀或含有顆粒的物料，效率也較低；閉式葉輪在葉輪在葉片兩側(cè)有前后蓋板，效率高，適用于輸送不含雜質(zhì)的清潔液體。一般的離心泵葉輪多為此類。

葉輪有單吸和雙吸兩種吸液方式。

作用是將葉輪封閉在一定的空間，以便由葉輪的作用吸入和壓出液體。泵殼多做成蝸殼形，故又稱蝸殼。由于流道截面積逐漸擴大，故從葉輪四周甩出的高速液體逐漸降低流速，使部分動能有效地轉(zhuǎn)換為靜壓能。泵殼不僅匯集由葉輪甩出的液體，同時又是一個能量轉(zhuǎn)換裝置。

3、
軸封裝置

作用是防止泵殼內(nèi)液體沿軸漏出或外界空氣漏入泵殼內(nèi)。

常用軸封裝置有填料密封和機械密封兩種。

填料一般用浸油或涂有石墨的石棉繩。機械密封主要的是靠裝在軸上的動環(huán)與固定在泵殼上的靜環(huán)之間端面作相對運動而達到密封的目的
四、離心泵的分類
1、
離心泵的分類：離心泵分類形式很多
⑴按流體吸入葉輪的方式分類：單吸式泵和雙吸式泵
⑵按級數(shù)分類：單級泵和多級泵

⑶按主軸的安放情況分類：臥式泵、立式泵和斜式泵
五、離心泵的性能參數(shù)及工作原理
⑴、離心泵的性能參數(shù)
①流量
流量是泵在單位時間內(nèi)輸送出去的液體量。用qv表示容積流量，單位是m3/s，用qm表示質(zhì)量流量，單位是kg/s。其中：qm=ρqv。
②揚程
揚程是單位重量液體從泵進口處到泵出口處能量的增值，也就是1N液體通過泵獲得的有效能量。其單位是N*m/N=m，即泵抽送液體的液柱高度。揚程主要體現(xiàn)在液體壓力的提高。
③轉(zhuǎn)速
轉(zhuǎn)速是泵軸單位時間的轉(zhuǎn)數(shù)，一般用n表示，單位是r/min。
④汽蝕余量
汽蝕余量又叫靜正吸頭，是表示汽蝕性能的主要參數(shù)，一般用NPSH表示，單位是m。
⑤功率
泵的功率通常指輸入功率，即原動機傳到泵軸上的軸功率，用N表示，單位是W或KW。
⑥效率
泵的有效功率用Ne表示，它是單位時間內(nèi)從泵中輸送出去的液體在泵中獲得的有效能量，Ne=gρqvH。泵的效率為有效功率和軸功率之比，即η=Ne/N。它反應(yīng)了泵中能量的損失程度。泵中的損失一般可分為：容積損失（流量泄漏所造成的能量損失）、流動損失、機械損失（軸承、密封裝置和輪盤的摩擦損失）。
⑵、離心泵的工作原理
離心泵在啟動前，應(yīng)關(guān)閉出口閥門，泵內(nèi)灌滿液體，此過程稱為灌泵。工作時啟動原動機使葉輪旋轉(zhuǎn)，葉輪中的葉片驅(qū)使液體一起旋轉(zhuǎn)從而產(chǎn)生離心力，使液體沿葉片流道甩向葉輪出口，經(jīng)蝸殼送入打開出口閥門的排出管。液體從葉輪中獲得機械能使壓力能和動能增加，依靠此能量使液體達到工作地點。在液體不斷被甩出的同時，葉輪入口處就形成了低壓。在吸液池和葉輪入口中心線的液體之間就產(chǎn)生了壓差，吸液池中液體在這個壓差作用下，便不斷的經(jīng)吸入管路及泵的吸入室進入葉輪之中，從而使離心泵連續(xù)的工作。
六、離心泵的汽蝕現(xiàn)象
1、汽蝕發(fā)生的機理
離心泵運轉(zhuǎn)時，流體的壓力隨著從泵入口到葉輪入口而下降，在葉片附近，液體壓力最低。此后，由于葉輪對液體做功，壓力很快上升。當葉輪葉片入口附近壓力小于等于液體輸送溫度下的飽和蒸汽壓力時，液體就汽化。同時，還可能有溶解在液體內(nèi)的氣體溢出，它們形成許多汽泡。當汽泡隨液體流到葉道內(nèi)壓力較高處時，外面的液體壓力高于汽泡內(nèi)的汽化壓力，則汽泡會凝結(jié)潰滅形成空穴。瞬間內(nèi)周圍的液體以極高的速度向空穴沖來，造成液體互相撞擊，使局部的壓力驟然劇增（有的可達數(shù)百個大氣壓）。這不僅阻礙流體的正常流動，更為嚴重的是，如果這些汽泡在葉輪壁面附近潰滅，則液體就像無數(shù)小彈頭一樣，連續(xù)地打擊金屬表面，其撞擊頻率很高（有的可達2000~3000Hz），金屬表面會因沖擊疲勞而剝裂。若汽泡內(nèi)夾雜某些活性氣體（如氧氣等），他們借助汽泡凝結(jié)時放出的能量（局部溫度可達200~300℃），還會形成熱電偶并產(chǎn)生電解，對金屬起電化學腐蝕作用，更加速了金屬剝蝕的破壞速度。上述這種液體汽化、凝結(jié)、沖擊，形成高壓、高溫、高頻率的沖擊載荷，造成金屬材料的機械剝裂與電化學腐蝕破壞的綜合現(xiàn)象稱為汽蝕。
2、汽蝕的嚴重后果
汽蝕是水力機械的特有現(xiàn)象，它帶來許多嚴重的后果。
①
汽蝕使過流部件被剝蝕破壞   
通常離心泵受汽蝕破壞的部位，先在葉片入口附近，繼而延至葉輪出口。起初是金屬表面出現(xiàn)麻點，繼而表面呈現(xiàn)槽溝狀、蜂窩狀、魚鱗狀的裂痕，嚴重時造成葉片或葉輪前后蓋板穿孔，甚至葉輪破裂，造成嚴重事故。因而汽蝕嚴重影響到泵的安全運行和使用壽命。
②
汽蝕使泵的性能下降   
汽蝕使葉輪和流體之間的能量轉(zhuǎn)換遭到嚴重的干擾，使泵的性能下降，嚴重時會使液流中斷無法工作。
③
汽蝕使泵產(chǎn)生噪音和振動
氣泡潰滅時，液體互相撞擊并撞擊壁面，會產(chǎn)生各種頻率的噪音。嚴重時可以聽到泵內(nèi)有“噼啪”的爆炸聲，同時引起機組的振動。而機組的振動又進一步足使更多的汽泡產(chǎn)生和潰滅，如此互相激勵，導(dǎo)致強烈的汽蝕共振，致使機組不得不停機，否則會遭到破壞。
④
汽蝕也是水力機械向高流速發(fā)展的巨大障礙，應(yīng)為流體流速愈高，會使壓力變得愈低，更易汽化發(fā)生汽蝕。
3、離心泵產(chǎn)生汽蝕的原因
1、被輸送的介質(zhì)溫度過高；
2、水池液位過低，有氣體被吸入；
3、泵的安裝高度過高；
4、流速和吸入管路上的阻力太大；
5、吸入管道、壓蘭(指不帶液封的)密封不好，有空氣進入。







七、常見離心泵故障原因及排除方法

故障現(xiàn)象	可能產(chǎn)生的原因	排除方法
1.水泵不出水	a.進出口閥門未打開，進出管路阻塞，葉輪流道阻塞。 b.電機運行方向不對，電機缺相轉(zhuǎn)速很慢。 c. 吸入管漏氣。 d.泵沒灌滿液體，泵腔內(nèi)有空氣。 e.進口供水不足，吸程過高，底閥漏水。 f.管路阻力過大，泵選型不當。	a.檢查，去除阻塞物。 b.調(diào)整電機方向，緊固電機接線。 c.擰緊各密封面，排除空氣 d.打開泵上蓋或打開排氣閥，排盡空氣。 e.停機檢查、調(diào)整（并網(wǎng)自來水管和帶吸程使用易出現(xiàn)此現(xiàn)象） f.減少管路彎道，重新選泵
2.水泵流量不足	a.先按1.原因檢查 b.管道、泵葉輪流道部分阻塞，水垢沉積。 c.電壓偏低。 d.葉輪磨損	a.先按1.排除 b.去除阻塞物，重新調(diào)整閥門開度。 c.穩(wěn)壓 d.更換葉輪。
3.功率過大	a.超過額定流量使用。 b.吸程過高 c.泵軸承磨損。	a.調(diào)節(jié)流量關(guān)小出口閥門。 b.降低吸程 c.更換軸承。
4.雜音振動	a.管路支撐不穩(wěn) b.液體混有氣體。 c.產(chǎn)生汽蝕。 d.軸承損壞。 e.電機超載發(fā)熱運行	a.穩(wěn)固管路 b.提高吸入壓力、排氣 c.降低真空度。 d.更換軸承。 e.調(diào)整按5
5.電機發(fā)熱	a.流量過大，超載運行。 b.碰擦。 c.電機軸承損壞。 d.電壓不足。	a.關(guān)小出口閥。 b.檢查排除。 c.更換軸承。 d.穩(wěn)壓。
6.水泵漏水	a.機械密封磨損。 b.泵體有砂孔或破裂。 c.密封面一平整。 d.安裝螺栓松懈。	a.更換。 b.焊補或更換。 c.修整。 d.堅固。
7. 軸承發(fā)熱	軸承缺油或油粘度太大影響潤滑。軸承磨損間隙過大。泵與電機不同心	加油。換好油或粘度小的油。更換軸承。調(diào)整泵和電機，保證同心
8、出口壓力表指示有壓力，泵出水很少或不出水。	出水管阻力大。轉(zhuǎn)向不對。葉輪堵塞。轉(zhuǎn)速不夠	檢查底閥活門靈活性，除掉堵塞物。盡量使吸水管路簡單。降低吸水高度。
9、出口壓力表指示有壓力，泵出水很少或不出水。	出水管阻力大。轉(zhuǎn)向不對。葉輪堵塞。轉(zhuǎn)速不夠。	降低管阻。檢查電機轉(zhuǎn)向。除去葉輪堵塞物。增加轉(zhuǎn)速。
10、泵消耗功率過大	填料壓得過緊，填料室發(fā)熱。葉輪磨損。泵供水量過大	放松填料壓蓋。更換葉輪。關(guān)小閘閥，減小流量。
11、泵內(nèi)聲音反常，泵不出水	吸水管阻力過大。吸水高度過大。有空氣進入吸水管。汲送液體的溫度過高。	檢查吸水管有無堵塞。清理底閥，降低液體溫度或降低吸水高度。

八、離心泵的啟動、運行與維護
（一）、啟動與運行
1）. 全開進口閥門，關(guān)閉吐出管路閥門。
2）. 接通電源，當泵達到正常轉(zhuǎn)速后，再逐漸打開吐出管路上閥門，并調(diào)節(jié)到所需工況。
3）. 注意觀察儀表讀數(shù)，檢查軸封泄漏情況，正常時機械密封泄漏，＜3滴/分，檢查電機、軸承處溫升≤70度，如果發(fā)現(xiàn)異常情況，應(yīng)及時處理
（二）、停車
1. 逐漸關(guān)閉吐出管路閥門，切斷電源；
2. 關(guān)閉進口閥門；
3. 如環(huán)境溫度低于0度，應(yīng)將泵內(nèi)液體放盡，以免凍裂；
4. 如長期停用，應(yīng)將泵拆卸清洗，包裝保管。
（三）維護與保養(yǎng)
A、運行中的維護和保養(yǎng)
1. 水管路必須高度密封；
2. 禁止泵在汽蝕狀態(tài)下長期運行；
3. 禁止泵在流量運行時，電機超電流長期運行；
4. 定時檢查泵運行時，電機超電流長期運行；
5. 泵在運行過程中應(yīng)有專人看管，以免發(fā)生意外；
6. 泵每運行500小時應(yīng)對軸承進行加油。電機功率大于11KW配有加油裝置，可用高壓油槍直接注入，以保證軸承潤滑優(yōu)良；
7. 泵進行長期運行后，由于機械磨損，使機組噪聲及振動增大時，應(yīng)停車檢查，必要時可更換易損零件及軸承，機組大修期一般為一年。
B、機械密封維護與保養(yǎng)
1. 機械密封潤滑應(yīng)清潔無固體顆粒；
2. 嚴禁機械密封在干磨情況下工作；
3. 起動前應(yīng)盤動泵（電機）幾圈，以免突然起動造成密封環(huán)斷裂損壞

故障現(xiàn)象	發(fā)生原因	處理措施
機械密封發(fā)生振動、發(fā)熱、發(fā)煙、泄出、磨損、生成物	端面寬度過大	減小端面寬度、降低彈簧壓力
	端面比壓過大	降低端面比壓
	動靜環(huán)面粗糙	提高端面光潔度
	摩擦副配對不當	更換動靜環(huán)、合理配對
	冷卻效果不好、潤滑惡化	加強冷卻措施、改善潤滑條件
	端面耐腐蝕、耐高溫不良	更換耐腐蝕、耐高溫的動靜環(huán)
間歇性泄漏	轉(zhuǎn)子軸向竄動量太大、動環(huán)來不及補償位移	調(diào)整軸向竄動量
	泵本身操作不平穩(wěn)、壓力變動	穩(wěn)定泵的操作壓力
經(jīng)常性泄漏	泵軸振動嚴重	停車檢修，解決軸的竄動問題
	密封定位不準、摩擦副未貼緊	調(diào)整定位
	摩擦表面損傷或摩擦面不平	更換或研磨摩擦面
	密封圈與動環(huán)未貼緊	檢查或更換密封面
	彈簧力不夠或彈簧力偏心	調(diào)整或更換彈簧
	端蓋固定不正、產(chǎn)生偏移	調(diào)整端蓋緊固螺釘與軸垂直
嚴重泄漏	摩擦副損壞斷裂	檢查更換動、靜環(huán)
	固定環(huán)發(fā)生轉(zhuǎn)動	更換密封圈固定靜環(huán)
	動環(huán)不能沿軸向浮動	檢查彈簧力和止推環(huán)是否卡住
	彈簧斷掉	換彈簧
	防轉(zhuǎn)銷斷掉或失去作用	換防轉(zhuǎn)銷
停用后重新開動時泄漏	摩擦面有結(jié)焦或水垢產(chǎn)生	清洗密封件
	彈簧間有結(jié)晶或固體粒子	-
	動環(huán)或止推環(huán)卡住	-
摩擦副表面磨損過快	彈簧力過大端面比壓過大	更換彈簧
	密封介質(zhì)不清潔	加過濾裝置
	彈簧壓縮量過大	調(diào)整彈簧

九、離心泵的選用原則及步驟
（一）選用原則
泵是一種面大量廣的通用型機械設(shè)備，它廣泛地應(yīng)用于石油、化工、電力冶金、礦山、選船、輕工、農(nóng)業(yè)、民用和國防各部門，在國民經(jīng)濟中占有重要的地位。據(jù)79年統(tǒng)計，我國泵產(chǎn)量達125.6萬臺。泵的電能消耗占全國電能消耗的21%以上。因此大力降低泵有能源消耗，對節(jié)約能源具用十分重大的意義。

    所謂合理選泵，就是要綜合考慮泵機組和泵站的投資和運行費用等綜合性的技術(shù)經(jīng)濟指標，使之符合經(jīng)濟、安全、適用的原則。具體來說，有以下幾個方面：

1、必須滿足使用流量和揚程的要求，即要求泵的運行工次點（裝置特性曲線與泵的性能曲線的交點）經(jīng)常保持在高效區(qū)間運行，這樣既省動力又不易損壞機件。

2、所選擇的泵既要體積小、重量輕、造價便宜，又要具有良好的特性和較高的效率。

3、具有良好的抗汽蝕性能，運行平穩(wěn)、壽命長。

4、所選泵的工程投資少，運行費用低
（二
）選型步驟

1、列出基本數(shù)據(jù)：

1）、介質(zhì)的特性：介質(zhì)名稱、比重、粘度、腐蝕性、毒性等。

2）、介質(zhì)中所含因體的顆粒直徑、含量多少。

3）、介質(zhì)溫度：（℃）

4）、所需要的流量

    一般工業(yè)用泵在工藝流程中可以忽略管道系統(tǒng)中的泄漏量，但必須考慮工藝變化時對流量的影響。農(nóng)業(yè)用泵如果是采用明渠輸水，還必須考慮滲漏及蒸發(fā)量。

5）、壓力：吸水池壓力，排水池壓力，管道系統(tǒng)中的壓力降（揚程損失）。

6）、管道系統(tǒng)數(shù)據(jù)（管徑、長度、管道附件種類及數(shù)目，吸水池至壓水池的幾何標高等）。
    如果需要的話還應(yīng)作出裝置特性曲線。
    在設(shè)計布置管道時，應(yīng)注意如下事項：
               

A、合理選擇管道直徑，管道直徑大，在相同流量下、液流速度小，阻力損失小，但價格高，管道直徑小，會導(dǎo)致阻力損失急劇增大，使所選泵的揚程增加，配帶功率增加，成本和運行費用都增加。因此應(yīng)從技術(shù)和經(jīng)濟的角度綜合考慮。

B、排出管及其管接頭應(yīng)考慮所能承受的最大壓力。

C、管道布置應(yīng)盡可能布置成直管，盡量減小管道中的附件和盡量縮小管道長度，必須轉(zhuǎn)彎的時候，彎頭的彎曲半徑應(yīng)該是管道直徑的3～5倍，角度盡可能大于90℃。

D、泵的排出側(cè)必須裝設(shè)閥門（球閥或截止閥等）和逆止閥。閥門用來調(diào)節(jié)泵的工況點，逆止閥在液體倒流時可防止泵反轉(zhuǎn)，并使泵避免水錘的打擊。（當液體倒流時，會產(chǎn)生巨大的反向壓力，使泵損壞）

二、確定流量揚程

1、流量的確定

a、如果生產(chǎn)工藝中已給出最小、正常、最大流量，應(yīng)按最大流量考慮。

b、如果生產(chǎn)工藝中只給出正常流量，應(yīng)考慮留有一定的余量。

    對于ns>100的大流量低其不意揚程泵，流量余量取5%，對ns<50的小流量高揚和泵，流量余量取10%，50≤ns≤100的泵，流量余量也取5%，對質(zhì)量低劣和運行條件惡劣的泵，流量余量應(yīng)取10%。

c、如果基本數(shù)據(jù)只給重量流量，應(yīng)換算成體積流量