1、泵与压缩机孙绛雪内容提要n n1.概述n n2.输油离心泵n n3.其他类型泵n n4.压缩机概述n n流体机械以以流流体体（气气体体、液液体体、粉粉体体）为为工工质质进进行行能能量量转转换换、处处理理与与输输送送的的机机械。械。输油泵输油泵概述概述一、泵在石油储运中的作用及地位一、泵在石油储运中的作用及地位泵的作用是提高液体的位能、压能或增加液体泵的作用是提高液体的位能、压能或增加液体的输送量以及进行能量传递。在原油长距离输的输送量以及进行能量传递。在原油长距离输送管道生产中，泵是输油生产的心脏设备。送管道生产中，泵是输油生产的心脏设备。二、泵的分类及应用范围二、泵的分类及应用范围按泵的工作
2、原理分类按泵的工作原理分类1.容积泵容积泵 是依靠泵内工作容积的大小做周期性的变化来输是依靠泵内工作容积的大小做周期性的变化来输送液体的机器。送液体的机器。此类泵又可分为往复泵和转子泵。属于往复此类泵又可分为往复泵和转子泵。属于往复泵的有活塞式往复泵、柱塞式往复泵和隔膜式往复泵等；属泵的有活塞式往复泵、柱塞式往复泵和隔膜式往复泵等；属于转子泵的有齿轮泵、螺杆泵和滑板泵等于转子泵的有齿轮泵、螺杆泵和滑板泵等概述概述2.2.叶叶片片泵泵 是是依依靠靠泵泵内内做做高高速速旋旋转转的的叶叶轮轮将将能能量量传传递递给给液液体体，从而实现液体输送的机器。从而实现液体输送的机器。此此种种类类型型的的泵泵可可
3、按按叶叶轮轮结结构构的的不不同同分分为为离离心心泵泵、轴轴流流 泵泵、混流泵及旋涡泵等，如图混流泵及旋涡泵等，如图1-11-1所示。所示。概述概述3.3.其其他他类类型型泵泵 除除容容积积泵泵和和叶叶片片泵泵以以外外的的特特殊殊泵泵。属属于于这这一一类类型型的的泵泵主主要要有有流流体体动动力力作作用用泵泵、电电磁磁泵泵等等。流流体体动动力力作作用用泵泵是是依依靠靠一一种种流流体体(液液、气气或或汽汽)的的静静压压能能或或动动能能来来输输送送液液体体的泵，如喷射泵的泵，如喷射泵(见图见图12)12)。概述概述三、泵的特点及应用范围三、泵的特点及应用范围 离心泵离心泵主要适用于大、中流量和中等压力
4、的场合主要适用于大、中流量和中等压力的场合 往复泵往复泵主要适用于小流量和高压力的场合主要适用于小流量和高压力的场合 转子泵和旋涡泵转子泵和旋涡泵则适用于小流量和高压力的场合则适用于小流量和高压力的场合 第一章第一章 离心泵离心泵 n n1.1 1.1 离心泵的基本原理离心泵的基本原理离心泵的基本原理离心泵的基本原理n n1.2 1.2 离心泵的分类及特点离心泵的分类及特点离心泵的分类及特点离心泵的分类及特点n n1.3 1.3 离心泵的工作特点离心泵的工作特点离心泵的工作特点离心泵的工作特点n n1.4 1.4 离心泵的型号表示离心泵的型号表示离心泵的型号表示离心泵的型号表示n n1.5 1
5、5 离心泵的结构离心泵的结构离心泵的结构离心泵的结构n n1.6 1.6 离心泵的基本性能参数离心泵的基本性能参数离心泵的基本性能参数离心泵的基本性能参数n n1.7 1.7 离心泵的性能曲线离心泵的性能曲线离心泵的性能曲线离心泵的性能曲线n n1.8 1.8 离心泵的串联和并联离心泵的串联和并联离心泵的串联和并联离心泵的串联和并联n n1.91.9 离心泵的工况调节离心泵的工况调节离心泵的工况调节离心泵的工况调节n n1.10 1.10 离心泵的汽蚀现象与安装高度的确定离心泵的汽蚀现象与安装高度的确定离心泵的汽蚀现象与安装高度的确定离心泵的汽蚀现象与安装高度的确定n n1.11 1.11
6、离心泵的运行离心泵的运行离心泵的运行离心泵的运行1.1 离心泵的基本原理离心泵的基本原理一、离心泵的工作原理一、离心泵的工作原理离心现象离心现象作旋转运动雨伞上面的水滴作旋转运动雨伞上面的水滴洗衣机内桶洗衣机内桶棉花糖的制作棉花糖的制作1.1 离心泵的基本原理离心泵的基本原理各部件的作用各部件的作用各部件的作用各部件的作用n n叶轮叶轮:把泵轴的机械能传给液体把泵轴的机械能传给液体,变成液体的压能变成液体的压能和动能和动能;n n螺壳螺壳:收集从叶轮甩出的液体收集从叶轮甩出的液体,导向排出口的扩散导向排出口的扩散管管,使液体流速降低使液体流速降低,把部分动能转化为压能把部分动能转化为压能.n
7、n真空表和压力表真空表和压力表:测量泵吸入口和排出口的压力测量泵吸入口和排出口的压力;n n底阀底阀:在停泵或灌泵时防止泵内液体流回吸水池在停泵或灌泵时防止泵内液体流回吸水池;n n滤网滤网:防止异物进泵防止异物进泵;n n顶部漏斗顶部漏斗:用于开泵前的灌泵用于开泵前的灌泵;n n排出闸门排出闸门:调节离心泵的流量调节离心泵的流量.1.1 离心泵的基本原理离心泵的基本原理吸上原理：气缚现象：如果离心泵在启动前壳内充满的是气体，则启动后叶轮中心气体被抛时不能在该处形成足够大的真空度，这样槽内液体便不能被吸上。这一现象称为气缚。实际离心泵的工作过程实际离心泵的工作过程实际离心泵的工作过程实际离心泵
8、的工作过程n n灌泵起动电机叶轮灌泵起动电机叶轮旋转甩液涡壳收集旋转甩液涡壳收集与能量转换排液；叶与能量转换排液；叶轮中心形成真空吸液轮中心形成真空吸液再甩液再甩液n n离心泵的工作过程实离心泵的工作过程实际上是一个能量的传递际上是一个能量的传递与转换过程，它把电动与转换过程，它把电动机高速旋转的机械能转机高速旋转的机械能转换为被抽升液体的动能换为被抽升液体的动能和势能。在这个传递与和势能。在这个传递与转换过程中，伴随着许转换过程中，伴随着许多能量损失，这种能量多能量损失，这种能量损失越大，该离心泵的损失越大，该离心泵的性能就越差，工作效率性能就越差，工作效率就越低。就越低。1.2 离心泵的分
9、类及特点离心泵的分类及特点（一）按叶轮（一）按叶轮吸入方式吸入方式1.单吸式离心泵单吸式离心泵一、分类一、分类1.2 离心泵的分类及特点离心泵的分类及特点2.双吸式离心泵双吸式离心泵1.2 离心泵的分类及特点离心泵的分类及特点(二二)按级数分类按级数分类 1 1单单级级离离心心泵泵 泵泵中中只只有有一一个个叶叶轮轮的的称称为为单单级级泵泵，单单级级离离心心泵泵是是一一种种应应用用最最为为广广泛泛的的泵泵。由由于于液液体体在在泵泵内内只只有有一一次次增增能能，所所以以扬程较低。如图扬程较低。如图1414所示为单级单吸离心泵。所示为单级单吸离心泵。2 2多级离心泵多级离心泵 同一根轴上串联两个以上
10、叶轮的称为多级离心同一根轴上串联两个以上叶轮的称为多级离心泵。级数越多压力越高泵。级数越多压力越高 1.2 离心泵的分类及特点离心泵的分类及特点(三三)按扬程分类按扬程分类(1)(1)低压离心泵扬程低压离心泵扬程20m100m100m。(四四四四)按按按按额额额额定定定定压压压压头头头头分分分分：低低低低压压压压泵泵泵泵、中中中中压压压压泵泵泵泵、高高高高压压压压泵泵泵泵、超超超超高压泵。高压泵。高压泵。高压泵。低压离心泵：低压离心泵：低压离心泵：低压离心泵：p1p5MPap5MPa。(五五五五)按按按按叶叶叶叶轮轮轮轮比比比比转转转转数数数数分分分分：低低低低比比比比转转转转数数数数泵泵泵泵
11、正正正正常常常常比比比比转转转转数数数数泵泵泵泵，高比转数泵高比转数泵高比转数泵高比转数泵(六六六六)按按按按泵泵泵泵壳壳壳壳接接接接缝缝缝缝形形形形式式式式可可可可分分分分为为为为：水水水水平平平平中中中中开开开开式式式式泵泵泵泵。垂垂垂垂直直直直分段式泵。分段式泵。分段式泵。分段式泵。(七七七七)按输液性质分按输液性质分按输液性质分按输液性质分：水泵，油泵，酸泵，碱泵等。：水泵，油泵，酸泵，碱泵等。：水泵，油泵，酸泵，碱泵等。：水泵，油泵，酸泵，碱泵等。1.3.1.3.离心泵的工作特点离心泵的工作特点(与往复泵比较与往复泵比较)1.1.主要优点：主要优点：主要优点：主要优点：1)1)流量
12、均匀、平稳，噪声小；流量均匀、平稳，噪声小；流量均匀、平稳，噪声小；流量均匀、平稳，噪声小；2)2)结构简单紧凑，可用高速电机直接驱动，体积小，结构简单紧凑，可用高速电机直接驱动，体积小，结构简单紧凑，可用高速电机直接驱动，体积小，结构简单紧凑，可用高速电机直接驱动，体积小，重量轻；重量轻；重量轻；重量轻；3)3)流量调节方便，易于实现自动化；流量调节方便，易于实现自动化；流量调节方便，易于实现自动化；流量调节方便，易于实现自动化；4)4)无往复运动零件，无往复运动惯性力，运动平稳，无往复运动零件，无往复运动惯性力，运动平稳，无往复运动零件，无往复运动惯性力，运动平稳，无往复运动零件，无往复运
13、动惯性力，运动平稳，制造安装成本低；制造安装成本低；制造安装成本低；制造安装成本低；5)5)泵中无阀，其他易损件也很少，检修费用少。泵中无阀，其他易损件也很少，检修费用少。泵中无阀，其他易损件也很少，检修费用少。泵中无阀，其他易损件也很少，检修费用少。2.2.主要缺点：主要缺点：主要缺点：主要缺点：1)1)效率较低。效率较低。效率较低。效率较低。2 2 2 2）输送高粘度、含砂液体时问题较多。）输送高粘度、含砂液体时问题较多。）输送高粘度、含砂液体时问题较多。）输送高粘度、含砂液体时问题较多。1.4、常用离心泵型号的意义及表达方法、常用离心泵型号的意义及表达方法n n泵泵的的型型号号一一般般由
14、由汉汉语语拼拼音音字字母母和和数数字字表表示示，分分四四部分组成。部分组成。等等等等型号的第一部分n n为阿拉伯数字，表示泵的吸入口直径。单位 是 毫 米(mm)或 英 寸(in)。例 如：150D170X9型泵的吸入口径为150mm；8Sh6型泵的吸入口径为8in。型号的第二部分n n为为拼拼音音字字母母，一一定定的的字字母母就就代代表表一一种种结结构构型型式式的的离离心心泵泵，一一般般取取泵泵名名称称中中显显示示其其结结构构特特征征的的汉汉字字的的第第一一个个拼音字母，容易记忆，也比较方便，现介绍如下：拼音字母，容易记忆，也比较方便，现介绍如下：n nIS(IS(旧型号旧型号BABA、B)
15、B)国际标准单级单吸悬臂式离心泵；国际标准单级单吸悬臂式离心泵；n nS(S(旧型号旧型号ShSh)单级双吸水平中开式离心泵；单级双吸水平中开式离心泵；n nDD多级单吸分段式离心泵；多级单吸分段式离心泵；n nF F悬臂式耐腐蚀离心泵；悬臂式耐腐蚀离心泵；n nDADA多级单吸分段式离心泵；多级单吸分段式离心泵；n nDSDS多级双吸离心泵；多级双吸离心泵；n nDFDF多级耐腐蚀离心泵；多级耐腐蚀离心泵；n nDKDK多级中开式离心泵；多级中开式离心泵；，n nGG单级管道泵；单级管道泵；n nJ J深井泵深井泵 型号的第三部分n n由阿拉伯数字组成，较常见的有如下四种意义：由阿拉伯数字组
16、成，较常见的有如下四种意义：n n(1)(1)表表表表示示示示泵泵泵泵比比比比转转转转数数数数的的的的十十十十分分分分之之之之一一一一。例例：6Sh96Sh9型型号泵中的数字号泵中的数字“9”9”，表示泵的比转数是，表示泵的比转数是9090。n n(2)(2)表表表表示示示示泵泵泵泵的的的的额额额额定定定定流流流流量量量量和和和和扬扬扬扬程程程程。例例：6D1006D100150150型型号号泵泵中中的的“100150”100150”，分分别别表表示示泵泵的的额定流量是额定流量是100m100m3 3h h，扬程是扬程是150m150m。n n(3)(3)表表表表示示示示泵泵泵泵的的的的额额额
17、额定定定定扬扬扬扬程程程程。例例：2001343X82001343X8型型号号泵中的泵中的“43”43”，表示泵的单级扬程为，表示泵的单级扬程为43m43m。n n(4)(4)有有有有少少少少数数数数泵泵泵泵表表表表示示示示特特特特殊殊殊殊意意意意义义义义。部部分分水水源源深深井井泵泵表表示示额额定定流流量量，例例：10J80X310J80X3型型号号泵泵中中的的“8080，表示额定流量是，表示额定流量是80m80m3 3h h。型号的第四部分n n为阿拉伯数字，表示离心泵具有的叶轮级数为阿拉伯数字，表示离心泵具有的叶轮级数。例：。例：D300D300150X11150X11型离心泵的叶轮级数
18、为型离心泵的叶轮级数为1111级；级；D155D155170X9170X9型离心泵的叶轮级数为型离心泵的叶轮级数为9 9级。级。n n目目前前，有有些些水水泵泵厂厂采采用用国国际际标标准准生生产产的的水水泵泵，其其型型号号意意义义比比较较特特殊殊。例例如如：长长春春第第一一水水泵泵厂厂生生产产的的，IS8065160IS8065160型型单单级级单单吸吸悬悬臂臂式式离离心心泵泵，“ISIS表表示示采采用用国国际际标标准准的的离离心心泵泵；“80”80”表表示示吸吸入入口口直直径径为为80mm80mm；“65”65”表表示示排排出出口口的的直直径径为为 65mm65mm；“160”160”表表
19、示示 叶叶 轮轮 的的 名名 义义 直直 径径 为为160mm160mm。实例(1).2B6A(1).2B6A n n依依次次表表示示吸吸入入口口直直径径为为2 2英英寸寸，单单级级单单吸吸悬悬臂臂式式离离心心泵泵,比比转转速为速为6060，叶轮经过一次切割。，叶轮经过一次切割。n n(2)(2)250D60X5250D60X5n n依依次次表表示示吸吸入入口口直直径径为为250mm250mm，多多级级分分段段式式离离心心泵泵,单单级级扬程为扬程为60m60m，5 5级叶轮。级叶轮。n n(3).D155170X11(3).D155170X11n n依依次次表表示示电电动动多多级级分分段段式式
20、离离心心泵泵,额额定定流流量量为为155m155m3 3/h/h，单单级杨程级杨程170m170m，共有共有1111级叶轮。级叶轮。n n(4).6D100150X11(4).6D100150X11n n依次表示吸入口直径依次表示吸入口直径6 6英寸，多级分段式离心泵英寸，多级分段式离心泵,额定流量为额定流量为100m100m3 3/h/h，单级杨程单级杨程150m150m，共有共有1111级叶轮。级叶轮。5.DFl40-150 x115.DFl40-150 x11依次表示耐腐蚀多级离心泵依次表示耐腐蚀多级离心泵,额定流量为额定流量为140140mm3 3/h/h,单级杨程单级杨程150m,1
21、50m,共有共有1111级叶轮级叶轮.1.5 离心泵的结构离心泵的结构1.5.1离心泵的结构离心泵的结构泵泵盖盖、泵泵体体(又又称称泵泵壳壳)、叶叶轮轮、填填料料函函、泵泵轴轴、联联轴轴器器、轴轴承及托架等承及托架等 1.5.1离心泵的结构离心泵的结构(一)单级单吸离心式泵1B型泵 一般 Q=5-360m3/h,H=8-98m水柱1.5.1 离心泵的结构离心泵的结构2.IS型泵1.5.1 离心泵的结构离心泵的结构（二）单级双吸式离心水泵一般Q=90-6500 m3/h,H=10-104 m水柱1.5.1离心泵的结构离心泵的结构（三）多级离心泵n n特点：多个叶轮和导叶，一个叶轮和特点：多个叶轮
22、和导叶，一个叶轮和导叶组成一级，各级结构相同，由段导叶组成一级，各级结构相同，由段隔开，各段和吸入端、排出端用长螺隔开，各段和吸入端、排出端用长螺柱联接。轴向力用自动平衡盘平衡；柱联接。轴向力用自动平衡盘平衡；两端径向轴承用强制润滑方式。两端径向轴承用强制润滑方式。1.5.1离心泵的结构离心泵的结构1.5.2 离心泵的主要零部件离心泵的主要零部件一一.叶轮叶轮 它通常由612片后弯叶片所组成，一般不大于片，本身被固定在泵轴上并随之旋转。作用是将原动机的机械能直接传给液体，以提高液体的静压能和动能。根据其结构和用途分为开式、半开式和闭式三种。闭闭式式叶叶轮轮：叶片两侧带有前后两块盖板，液体在两叶
23、片间通道内流动时无倒流现象，适适于于输输送送较较清清洁洁的的流流体体，输输送送效效率率高高，一般离心泵多采用这种叶轮。半半开开式式叶叶轮轮(半闭式叶轮)：吸入口一侧无前盖板，适适于于输输送送含含小颗粒的溶液，输送效率低小颗粒的溶液，输送效率低。开式叶轮开式叶轮：没有前后盖板。适于输送含大颗粒的溶液，效率低没有前后盖板。适于输送含大颗粒的溶液，效率低。闭式叶轮闭式叶轮清水泵清水泵 半开式叶轮半开式叶轮污水泵、稠油泵、砂泵、高速泵。污水泵、稠油泵、砂泵、高速泵。开式叶轮开式叶轮轴流泵。轴流泵。双吸叶轮双吸叶轮双吸清水泵。双吸清水泵。1.5.2 离心泵的主要零部件离心泵的主要零部件1.5.2 离心泵
24、的主要零部件离心泵的主要零部件n n注：实际上离心泵叶轮的叶片全都采用向后弯曲。n n原因：1.随着出口角的增大，出口的绝对速度增大，动能损失增大；n n2.出口角太大的叶轮，工作时有振动，工作不稳定。1.5.2 离心泵的主要零部件离心泵的主要零部件 二、蜗壳与导轮二、蜗壳与导轮作用作用:一是汇集叶轮出口处的液体，引入到下一级叶轮入口或泵的出口；一是汇集叶轮出口处的液体，引入到下一级叶轮入口或泵的出口；二二是是将将叶叶轮轮出出口口的的高高速速液液体体的的部部分分动动能能转转变变为为静静压压能能。一一般般单单级级和和多多级泵常设置蜗壳，分段式多级泵则采用导轮。级泵常设置蜗壳，分段式多级泵则采用导
25、轮。1.5.2 离心泵的主要零部件离心泵的主要零部件1.5.2 离心泵的主要零部件离心泵的主要零部件1 1蜗壳蜗壳 蜗壳是指叶轮出口到下一级叶轮入口或到泵的出口管之间、截面积逐渐增大的螺旋形流道。其流道逐渐扩大，出口为扩散管状。液体从叶轮流出后，其流速可以平缓地降低，使很大一部分动能转变为静压能。优点制造方便，高效区宽，车削叶轮后泵的效率变化较小。缺点蜗壳形状不对称，在使用单蜗壳时作用在转子径向的压力不均匀，易使轴弯曲，所以在多级泵中只是首段(进入段)和尾段(排出段)采用蜗壳，而在中段采用导轮装置。1.5.2离心泵的主要零部件离心泵的主要零部件2 2导轮导轮 导轮是一个固定不动的圆盘，正面有包
26、在叶轮外缘的正向导叶，这些导叶构成了一条条扩散形流道，背面有将液体引向下一级叶轮人口的反向导叶。液体从叶轮甩出后，平缓地进入导轮，沿着正向导叶继续向外流动，速度逐渐降低，大部分动能转变为静压能。液体经导轮背面的反向导叶被引入下一级叶轮。1.5.2 离心泵的主要零部件离心泵的主要零部件三、三、密封装置（目的目的:防止内漏、外漏和空气吸入泵内）防止内漏、外漏和空气吸入泵内）.密封环密封环叶轮与泵壳之间密封：叶轮密封环（口环）目的：防止获得能量的液体漏回叶轮吸入口 离心泵的叶轮做高速转动，因此它与固定的泵壳之间必有间隙存在，从而造成叶轮出口处的液体通过叶轮进口与泵盖之间的间隙漏回到泵的吸液口，以及从
27、叶轮背面与泵壳间的间隙漏出，然后经填料函漏向泵外。为减少这种泄漏，必须尽可能地减小叶轮和泵壳之间的间隙。但是间隙过小容易发生叶轮和泵壳的摩擦，这就要求在此部位的泵壳和叶轮前盖入口处安装一个密封环，以保持叶轮与泵壳之间具有较小的间隙，减少泄漏。当泵运行一段时间后，密封环被磨损造成该处间隙过大时，应更换新的密封环。1.5.2 离心泵的主要零部件离心泵的主要零部件平接式：结构简单,但能产生附加水力损失。直角式：水力损失小，密封效果好，被广泛应用。迷宫式：密封效果好，但结构复杂，安装与制造工艺要求高。1.5.2 离心泵的主要零部件离心泵的主要零部件、轴封装置、轴封装置 轴与泵壳处会产生液体泄漏，所以在
28、此必须有轴封装置。轴封装置便能阻止液体向外泄漏，提高泵的容积效率。离心泵常用的轴封装置有填填料料密密封装置和机械密封装置封装置和机械密封装置。（一）填料密封填料密封 (1)石墨或黄油浸透的棉织填料 常用于低压离心泵输送常温清水(T313K)。(2)石墨浸透的石棉填料 适于输送温度低于523K，压力不超过10102kPa的液体。(3)金属箔包石棉芯子填料 适于输送石油产品，允许工作压力为25102kPa，最高温度为673K。填填料料密密封封标标准准:正正常常压压力力和和转转速速下下,盘盘根根漏失量漏失量10滴滴/分为合格分为合格.1.5.2 离心泵的主要零部件离心泵的主要零部件(二)机械密封 机
29、械密封又称端面密封，它是依靠一组研配的密封端面形成的动密封。机械密封的种类很多，但工作原理基本相同，其典型结构如图1-65所示。l.机械密封主要组成部分 (1)主要动密封件 动动环环和和静静环环。动环与泵轴一起旋转，静环固定在压盖内，用防转销来防止它转动。依靠动环与静环的接触端面A在运动中始终贴合，实现密封。(2)辅助密封元件 包括各静密封点(B、C、D)所用的O形(或V形)密封圈。(3)压紧元件 弹簧。(4)传动元件 传动座及键或固定销钉。1.5.2 离心泵的主要零部件离心泵的主要零部件2密封点的密封原理动动密密封封点点A 在动环与静环的接触面上，它主要靠泵内液体压力及弹 簧力将动环压贴在静
30、环上，防止A点泄漏。但两环的接触面A上总会有少量液体泄漏，它可以形成液膜，一方面可以阻止泄漏，另一方面又可起润滑作用。为保证两环的端面贴合良好，两端面必须平直光洁。静静密密封封点点B、C、D 用有弹性的O形(或V形)密封圈压于静环和压盖之间，依靠弹簧力使弹性密封圈变形而密封。密封点C在动环与轴之间，此处也属静密封，考虑到动环可以沿轴向窜动，可采用具有弹性和自紧性的V形密封圈来密封。密封点D在填料密封箱与压盖之间，也为静密封，可用密封圈或垫片作为密封元件。1.5.2 离心泵的主要零部件离心泵的主要零部件四、轴向力及其平衡装置四、轴向力及其平衡装置(一)轴向力的产生及危害 由于轴向力的存在，使泵的
31、整个转子发生轴向窜动，造成振动并使叶轮入口外缘与密封环产生摩擦，严重时使泵不能正常工作，因此必须平衡轴向力并限制转子的轴向窜动。离心泵工作时，由于叶轮两侧液体压力分布不均匀(轮盖侧压力低，轮盘侧压力高)，如图1-58所示，而产生一个与轴线平行的轴向力，其方向指向叶轮人口。1.5.2 离心泵的主要零部件离心泵的主要零部件（二）轴向力的平衡1.单级离心泵轴向力的平衡（1）叶轮上开平衡孔 （2）采用双吸叶轮（3）采用平衡管 （4）采用平衡叶片1.5.2 离心泵的主要零部件离心泵的主要零部件2多级离心泵轴向力的平衡 分段式多级离心泵的轴向力是各级叶轮轴向力的叠加，其数值很大，不可能完全由轴承来承受，必
32、须采取有效的平衡措施。1)叶轮对称布置思思考考：奇奇数数缸缸的的情情况况1.5.2 离心泵的主要零部件离心泵的主要零部件2）平衡鼓3）平衡盘4）平衡盘与平衡鼓的组合平衡盘单向止推盘n n在级数较多时,开始启动的一瞬间排出端压力没有建立起来以前,p2很小,产生很大的不平衡,为此7级以上的高压泵在高压端轴承外侧配有单向止推盘,以承受这瞬时不平衡力,保护平衡盘，免受磨损.即止推盘在极限工作位置时,转子应转动灵活(b0min=0.02-0.05).五泵轴n n泵轴是将动力传给叶轮的主要零件，轴上装泵轴是将动力传给叶轮的主要零件，轴上装有叶轮、轴套等零件，借轴承支撑，在泵体中高有叶轮、轴套等零件，借轴承
33、支撑，在泵体中高速回转。离心泵运行中，泵轴在承受很大扭矩和速回转。离心泵运行中，泵轴在承受很大扭矩和弯矩情况下，其弯矩情况下，其最大挠度不能超过泵内的最小密最大挠度不能超过泵内的最小密封间隙，所以泵轴的强度、刚度及加工后的精度封间隙，所以泵轴的强度、刚度及加工后的精度必须得到保证必须得到保证。泵轴泵轴六轴承n n轴承承受径向和轴向载荷，是支撑离心泵转子的部轴承承受径向和轴向载荷，是支撑离心泵转子的部件。它分滚动轴承与滑动轴承两大类。件。它分滚动轴承与滑动轴承两大类。n n滚动轴承间隙小，能保证轴的对中性，摩擦系数小，滚动轴承间隙小，能保证轴的对中性，摩擦系数小，泵起动力矩小，轴承的轴向尺寸小，
34、而且互换性好，泵起动力矩小，轴承的轴向尺寸小，而且互换性好，维修方便。但承受冲击能力差，高速时有噪音；安装维修方便。但承受冲击能力差，高速时有噪音；安装要求准确；而且承载能力有限。要求准确；而且承载能力有限。因而高转速大型离心因而高转速大型离心泵，都用滑动轴承泵，都用滑动轴承，注水泵就是用滑动轴承。，注水泵就是用滑动轴承。轴承轴承平衡盘平衡盘滑动轴承n n滑动轴承是由轴承盖、上轴瓦、下轴瓦及轴承体滑动轴承是由轴承盖、上轴瓦、下轴瓦及轴承体组成。轴瓦内表面镶有巴氏合金，以承受压力和组成。轴瓦内表面镶有巴氏合金，以承受压力和起耐磨作用。轴承体下部有油室及冷却水套。滑起耐磨作用。轴承体下部有油室及冷
35、却水套。滑动轴承一般用油环带油润滑。由于润滑油具有吸动轴承一般用油环带油润滑。由于润滑油具有吸振能力，所以滑动轴承能承受较大的冲击载荷。振能力，所以滑动轴承能承受较大的冲击载荷。对于大型泵还采用自动调心滑动轴承，轴瓦球面对于大型泵还采用自动调心滑动轴承，轴瓦球面能自动调心。高压注水泵和配用电机就是这种轴能自动调心。高压注水泵和配用电机就是这种轴承；它加工较复杂，并由专门润滑系统提供强制承；它加工较复杂，并由专门润滑系统提供强制润滑油。润滑油。1.6 离心泵的基本性能参数离心泵的基本性能参数 (一一)流量流量 单单位位时时间间内内泵泵所所排排出出的的液液体体量量称称为为泵泵的的流流量量。流流量量
36、又又分分为为体体积积流流量量和和质质量量流流量量。体体积积流流量量用用Q Q表表示示，单单位位为为m m3 3s s、m m3 3h h或或L Ls s。质量流量用质量流量用G G表示，单位为表示，单位为kgkgs s或或t th h。质量流量与体积流量的关系为：质量流量与体积流量的关系为：G=Q G=Q 式中式中-输送温度下液体的密度，输送温度下液体的密度，kgkgm m3 31.6 离心泵的基本性能参数离心泵的基本性能参数(二二)扬程扬程 单单位位质质量量的的液液体体，从从泵泵进进口口到到泵泵出出口口的的能能量量增增值值称称为为泵泵的的扬扬程程，即即单单位位质质量量的的液液体体通通过过泵泵
37、所所获获得得的的有有效效能能量量。扬扬程程常常用用符符号号h h表示，单位为表示，单位为J Jkgkg。在在实实际际生生产产中中，习习惯惯将将单单位位重重量量的的液液体体，通通过过泵泵后后所所获获得得的的能量称为扬程，用符号能量称为扬程，用符号H H表示，其单位为表示，其单位为m m，即用高度来表示。即用高度来表示。扬程的值由实验测定扬程的值由实验测定：在泵的入口和出口间列柏努利方程，以单位重量流体为基准：在泵的入口和出口间列柏努利方程，以单位重量流体为基准：1.6 离心泵的基本性能参数离心泵的基本性能参数 (三三)转转速速 离离心心泵泵的的转转速速是是指指泵泵轴轴每每分分钟钟的的转转数数，用
38、用符符号号n n表表示示，单单位位为为r rminmin。在在SISI制制中中转转速速为为泵泵轴轴每每秒秒钟钟的的转转数数，用用符符号号n nf f表表示示，单位为单位为1 1s s，即，即HzHz。(四四)功率和效率功率和效率 1 1功率功率 功率是指单位时间内所做的功，有以下几种表示法。功率是指单位时间内所做的功，有以下几种表示法。(1)(1)有有效效功功率率单单位位时时间间内内泵泵对对输输出出液液体体所所做做的的功功称称为为有有效效功功率率，用用N Ne e表示，计算公式为：表示，计算公式为：(2)(2)轴轴功功率率单单位位时时问问内内由由原原动动机机传传递递到到泵泵主主轴轴上上的的功功
39、率率，用用N N来表示，单位为来表示，单位为W W，即，即J Js s。1.6 离心泵的基本性能参数离心泵的基本性能参数2.2.效率效率 效效率率是是衡衡量量离离心心泵泵工工作作经经济济性性的的指指标标，用用符符号号来来表表示示。由由于于离离心心泵泵在在工工作作时时，泵泵内内存存在在各各种种损损失失，所所以以泵泵不不可可能能将将驱动机输入的功率全部转变为液体的有效功率。驱动机输入的功率全部转变为液体的有效功率。值越大，则泵的经济性越好。值越大，则泵的经济性越好。效率效率效率效率 离心泵在实际运转中，由于存在各种能量损失，致使离心泵在实际运转中，由于存在各种能量损失，致使离心泵在实际运转中，由于
40、存在各种能量损失，致使离心泵在实际运转中，由于存在各种能量损失，致使液体获得的能量小于输入泵的功率。反映能量损失大小的参液体获得的能量小于输入泵的功率。反映能量损失大小的参液体获得的能量小于输入泵的功率。反映能量损失大小的参液体获得的能量小于输入泵的功率。反映能量损失大小的参数称为效率，以数称为效率，以数称为效率，以数称为效率，以表示表示表示表示。离心泵的能量损失包括以下三项，即离心泵的能量损失包括以下三项，即离心泵的能量损失包括以下三项，即离心泵的能量损失包括以下三项，即 (1)(1)(1)(1)容积损失容积损失容积损失容积损失 即泄漏造成的损失即泄漏造成的损失即泄漏造成的损失即泄漏造成的损
41、失v v v v。(2)(2)(2)(2)水力损失水力损失水力损失水力损失 由于液体流经叶片、蜗壳的沿程阻力，流道面由于液体流经叶片、蜗壳的沿程阻力，流道面由于液体流经叶片、蜗壳的沿程阻力，流道面由于液体流经叶片、蜗壳的沿程阻力，流道面积和方向变化的局部阻力，以及叶轮通道中的环流和旋涡等积和方向变化的局部阻力，以及叶轮通道中的环流和旋涡等积和方向变化的局部阻力，以及叶轮通道中的环流和旋涡等积和方向变化的局部阻力，以及叶轮通道中的环流和旋涡等因素造成的能量损失。这种损失可用水力效率因素造成的能量损失。这种损失可用水力效率因素造成的能量损失。这种损失可用水力效率因素造成的能量损失。这种损失可用水力
42、效率h h h h来反映。来反映。来反映。来反映。(3)(3)(3)(3)机械损失机械损失机械损失机械损失 由于高速旋转的叶轮表面与液体之间摩擦，泵由于高速旋转的叶轮表面与液体之间摩擦，泵由于高速旋转的叶轮表面与液体之间摩擦，泵由于高速旋转的叶轮表面与液体之间摩擦，泵轴在轴承、轴封等处的机械摩擦造成的能量损失。机械损失轴在轴承、轴封等处的机械摩擦造成的能量损失。机械损失轴在轴承、轴封等处的机械摩擦造成的能量损失。机械损失轴在轴承、轴封等处的机械摩擦造成的能量损失。机械损失可用机械效率可用机械效率可用机械效率可用机械效率m m m m来反映。来反映。来反映。来反映。离心泵的总效率由上述三部分构成
43、即离心泵的总效率由上述三部分构成，即离心泵的总效率由上述三部分构成，即离心泵的总效率由上述三部分构成，即 =v v v vh h h hm m m m 离心泵的效率与泵的类型、尺寸、加工精度、离心泵的效率与泵的类型、尺寸、加工精度、离心泵的效率与泵的类型、尺寸、加工精度、离心泵的效率与泵的类型、尺寸、加工精度、液体流量和性质等因素有关。液体流量和性质等因素有关。液体流量和性质等因素有关。液体流量和性质等因素有关。泵的效率越高，说明泵内的功率损失越小。泵的效率越高，说明泵内的功率损失越小。泵的效率越高，说明泵内的功率损失越小。泵的效率越高，说明泵内的功率损失越小。泵铭泵铭泵铭泵铭牌上的效率是指
44、泵的最高效率牌上的效率是指泵的最高效率牌上的效率是指泵的最高效率牌上的效率是指泵的最高效率，油泵一般为，油泵一般为，油泵一般为，油泵一般为60606060一一一一70707070，水泵一般为，水泵一般为，水泵一般为，水泵一般为70707070一一一一80808080，有些大型泵的效率超过，有些大型泵的效率超过，有些大型泵的效率超过，有些大型泵的效率超过80808080。(五五)允许吸上高度允许吸上高度n n泵的允许吸上高度也叫允许吸上真空度。它表示离心泵能吸上液体的允许高度。用H或Hs表示，单位为m。为了保证泵的正常工作，必须规定这一数值，以保证泵入口液体不汽化，不产生汽蚀现象。（六）比转数（
45、六）比转数n n任何一台泵，根据相似原理，可以利用比转数ns，按泵叶轮的几何相似与动力相似的原理对叶轮进行分类。比转数相同的泵即表示几何形状相似，液体在泵内运动的动力相似。1.71.7、离心泵的性能曲线、离心泵的性能曲线 离离心心泵泵的的性性能能曲曲线线是是指指在在一一定定的的工工作作转转速速下下，扬扬程程H H、功功率率N N和和效效率率等等随随泵泵流流量量Q Q的的变变化化规规律律，分别用H-Q、N-Q和-Q等来表示，称为泵的性能曲线。离心泵的性能曲线不仅与泵的形式、转速、几何尺寸有关，同时与液体在泵内流动时的各种能量损失和泄漏损失有关。各各种种型型号号的的离离心心泵泵都都有有其其本本身身
46、独独有有的的特特性性曲曲线线，且且不不受受管管路特性的影响。但它们都具有一些共同的规律。路特性的影响。但它们都具有一些共同的规律。一、离心泵的特性曲线及其用途1 1离心泵的特性曲线的测定离心泵的特性曲线的测定实验方法：实验方法：1 1）打开进水闸门，关闭排出闸门，）打开进水闸门，关闭排出闸门，启动泵并稳定在某一稳定转速启动泵并稳定在某一稳定转速n,n,纪纪 录录 该该 工工 况况 下下 的的 H,Q,H,Q,和和 N N轴轴（=MM=nM/30nM/30或或=3 31/21/2IUcosIUcos电电）；）；2 2）调调节节排排出出闸闸门门到到某某一一开开启启度度，第二次纪录以上参数；第二次纪
47、录以上参数；3 3）调调大大排排出出闸闸门门，第第三三次次纪纪录录直至闸门全开为止。直至闸门全开为止。4 4）以以QQ为为横横坐坐标标，分分别别以以H,H,N N轴轴和和（=gQHgQH/N N轴轴）为为纵纵坐坐标标，做点，描线，即得。做点，描线，即得。2.离心泵的特性曲线的特点1 1）离心泵的转速一定时有一组离心泵的转速一定时有一组固定的特性曲线固定的特性曲线,如图如图3232所示。所示。对应不同的转速有不同的特对应不同的转速有不同的特性曲线。性曲线。2 2）每每一一个个流流量量都都对对应应一一组组特特性性参参数数，它它代代表表着着一一种种工工作作状状态态，简简称称工工况况。对对应应最最高高
48、效效率率时时的的工工况况为为最最优优工工况况，相相应应的的参参数数为为QQ优优、N N优优；使使用用时时，应应尽尽量量使使离离心心泵泵在在最最有有工工况况附附近近工工作作，以以获获得得较较高高的的效效率。率。3 3）泵泵制制造造厂厂的的样样本本上上所所绘绘出出的的离离心心泵泵特特性性曲曲线线都都是是用用清清水水，在在20200 0C C条条件件下下实实验验测测定定的的，因因此此都都是是输输水水特特性性曲曲线线。当当泵泵输输送送液液体体的的粘粘度度、密密度度等等与与20200 0C C清清水水不不同同时时还还需需要要进进行特性曲线的换算。行特性曲线的换算。3、离心泵的特性曲线分析 n n从从从从
49、曲曲曲曲线线线线中中中中可可可可以以以以看看看看出出出出：扬扬扬扬程程程程HH随随随随流流流流量量量量QQ的的的的增增增增大大大大而而而而下下下下降降降降；轴轴轴轴功功功功率率率率NN随随随随流流流流量量量量QQ的的的的增增增增大大大大而而而而增增增增大大大大；允允允允许许许许吸吸吸吸入入入入高高高高度度度度HHs s随随随随流流流流量量量量QQ的的的的增增增增大大大大而而而而下下下下降降降降；允允允允许许许许汽汽汽汽蚀蚀蚀蚀余余余余量量量量h h随随随随流流流流量量量量QQ的的的的增增增增大大大大而而而而增增增增大大大大；效效效效率率率率随随随随流流流流量量量量QQ的的的的增增增增大大大大而
50、而而而提提提提高高高高，但但但但当当当当流流流流量量量量QQ增增增增大大大大到到到到某某某某一一一一数数数数值值值值时时时时，效效效效率率率率非非非非但但但但不不不不再再再再增增增增加加加加，反反反反而而而而下下下下降降降降。效效效效率率率率最最最最高高高高点点点点AA，称称称称为为为为泵泵泵泵的的的的最最最最佳佳佳佳工工工工况况况况点点点点。与与与与该该该该点点点点相相相相对对对对应应应应的的的的流流流流量量量量、扬扬扬扬程程程程、轴轴轴轴功功功功率率率率即即即即为为为为泵泵泵泵铭铭铭铭牌牌牌牌上上上上规定的额定流量、额定扬程和额定功率。规定的额定流量、额定扬程和额定功率。规定的额定流量、额
