洋思中学初三化学

第一节 综述 昆明盐矿盐硝分厂采用盐硝联产热法提硝真空制盐生产工艺采用硫酸钠型岩盐卤水为原料，经过除去不溶物及钙、镁离子后的精卤以顺流方式进入多效蒸发系统，在各效蒸发器内浓缩结晶，低温富集Na2SO4析出NaCl晶体，高温富集NaCl析出Na2SO4晶体。 从将淡水打入盐井溶解盐矿得到卤水，再将卤水输送到盐硝分厂的卤水净化设备，以及卤水在各效蒸发器之间的流动，这些过程中都需要使用各种泵来输送液体。泵是将原动机输出的能量转换为介质压力能的能量转换装置，广义上讲就是输送流体或使流体增压的机械。 盐硝分厂的泵类设备根据其性能分类，主要有离心泵、轴流泵、真空泵、往复泵四种。离心泵是使用最多的泵，其分布广，使用频繁，承担着输送卤水、冷凝水的重要任务；分厂使用的轴流泵主要是循环泵，其运行时间长，无备机，属于重要设备；真空泵数量少，但作用不可忽视，在制盐工艺中主要承担着抽系统真空的作用；分厂现有两台柱塞式往复泵，主要输送Na2SO3溶液。第二节 离心泵叶片式泵是指通过泵轴旋转时带动各种叶片旋转的泵。安装径流式叶轮的泵叫离心泵，离心泵属于叶片式泵的一种。其工作原理是：叶轮旋转产生离心力，使液体能量增加，液体在蜗壳（导轮）中扩散而减速，使部分速度能转变为静压能。这种泵结构简单、紧凑，易于安装和检修，流量大，扬程低，液体粘度小，适用于输送悬浮液和不干净液体。一、离心泵的主要部件（1）叶轮：叶轮是离心泵的核心部件，由4-8片的叶片组成，构成了数目相同的液体通道。按有无盖板分为开式、闭式和半开式。（2）泵壳：泵体的外壳，它包围叶轮，在叶轮四周开成一个截面积逐渐扩大的蜗牛壳形通道。此外，泵壳还设有与叶轮所在平面垂直的入口和切线出口。（3）泵轴：位于叶轮中心且与叶轮所在平面垂直的一根轴。它由电机带动旋转，以带动叶轮旋转。（4）轴封：旋转的泵轴和静止的泵体间的密封叫轴封。作用是防止高压液体从泵体中漏出或外界空气漏入泵体内。常见的轴封办法有：填料密封、机械密封、浮动环密封、迷宫式密封等。填料密封是比较常见的轴封方式，其是由填料和轴的外表面紧密接触实现密封的，在正常运行时，必须用压盖将填料压紧，才能起到密封作用，但是不能压太紧，否则轴和填料的摩擦增加，严重时会发热，降低了泵的效率，一般要求填料密封的泄漏量在6滴/分钟左右。机械密封是由两个和轴垂直的相对运动的密封端面进行密封的，所以也叫端面密封。运行时机械密封中动环和静环间形成一层很薄的液膜，这层液膜起到平衡压力、润滑和冷却端面的作用，机械密封的密封性能好，泄漏量少，轴和轴套不易受到损坏，功率消耗小，泵的效率比较高。二、离心泵的类型离心泵按照输送介质可以分为：（1）清水泵：适用于输送清水或物性与水相近、无腐蚀性且杂质较少的液体。其结构简单，操作容易。（2）耐腐蚀泵：用于输送具有腐蚀性的液体，接触液体的部件用耐腐蚀的材料制成，要求密封可靠。（3）油泵：输送石油产品的泵，要求有良好的密封性。 （4）杂质泵：输送含固体颗粒的液体、稠厚的浆液，叶轮流道宽，叶片数少。离心泵按照叶轮进水方式可分为：（1）单吸泵：即叶轮上只有一个进水口。（2）多吸泵：即叶轮两侧都有一个进水口。它的流量比单吸式泵大一倍，可以近似看作是二个单吸泵叶轮背靠背地放在了一起。离心泵按照叶轮数目可分为：（1）单级泵：即在泵轴上只有一个叶轮。（2）多级泵：即在泵轴上有两个或两个以上的叶轮，这时泵的总扬程为n个叶轮产生的扬程之和。三、离心泵的性能特点 （1）离心泵的流量大而均匀，且随扬程变化。 （2）离心泵的扬程大小决定于叶轮外径和转速；离心泵的扬程与泵的结构、转速和流量等有关；与它的吸入口和排出口的距离有关；和吸入口真空度大小，排出口压力高低有关；也和吸入口、排出口的流体速度有关。 （3）离心泵的扬程和轴功率与流量存在对应关系，扬程随流量增加而降低，轴功率随流量增加而增加。 （4）离心泵的吸入高度较小，易产生气蚀现象。离心泵叶轮在高速旋转时产生离心力，使泵入口处产生低于大气压的真空度，使液体自动的流入泵的入口处。当入口处的真空度达到一定程度时，在常温下入口处的液体也能汽化产生汽泡，这些汽泡随液体一起进入叶轮。在离心力的作用下液体压力逐渐升高，汽泡便凝结成液体而消失，此刻周围液体迅速来补充，从而发生猛烈的碰撞，瞬间产生很强大的水锤现象，打击叶片表面，便产生机械腐蚀。一方面叶轮受到损害，同时发生响声，泵有振动，流量减小，扬程下降，效率降低等。这种现象就叫汽蚀现象。为了消除汽蚀现象，在制造泵叶轮的材质应尽量采用防腐蚀材料，增加泵的抗腐蚀能力。在安装时，应尽量减少泵的入口阻力，选择合适的吸入高度，合理操作，正确调节等。（5）离心泵在低流量下效率较低，但在设计点效率较高，大型泵效率较高。离心泵在输送液体时通常要产生水利损失（管道阻力造成）、容积损失（液体在泵体内回流和从密封流出而造成）和机械损失（设备部件之间的移动带来的机械能损失）三部分。（6）离心泵的转速高。四、离心泵的安装与操作（1）安装安装高度不能太高，应小于允许安装高度。设法尽量减少吸入管路的阻力，以减少发生汽蚀的可能性。主要考虑：吸入管路应短而直；吸入管路的直径可以稍大；吸入管路减少不必要的管件；调节阀应装于出口管路。 在生产中可能出现扬程不够的现象，可把两台泵串联起来一起使用，这就是离心泵的串联。这样出口扬程为两台泵的扬程之和，但后面泵的强度应能承受两台泵的出口压力，两台泵的流量必须基本相等，否则串联后的流量为流量小的泵的流量。 离心泵的并联就是把几台泵的出口管线合成一根，并联时几台泵的扬程应该相等，并联后总的扬程不变，但总的流量为几台泵的流量之和。（2）泵的起动 检查所有工艺管道的连接是否正确，有无渗漏现象，电机转动方向是否符合设计要求，清除进出管道内的杂物。 检查悬架体内的润滑油是否洁净，油位是否正常位置（油标中线）。 用手转动联轴器，应感觉轻松或重量均匀，并注意泵内无摩擦声和异物滚动的声音，若有应设法排除。 若采用填料密封应检查填料是否松紧适宜。 对产品上注明必须加冷却水的泵，开机前应打开机械密封的冷却水开关，低位为进水口，高位为出水口，冷却水的压力控制在1Kg左右。冷却水必须水干净的不结垢的软水，也可以用冷凝水，但温度应该小于85。当输送易结晶介质时，在再次启动前，应将密封部位的结晶物清理干净，以免冷却水堵塞不畅，损坏机械密封。使用冷却水杯冷却的泵，在开机前应在冷却水杯中灌满冷却水。 关闭出口阀门，向泵内灌满液体（吸上条件时）或打开出口阀门，向泵内灌注液体（倒灌条件时）以排除泵内空气，然后关闭出口阀门否则易产生气缚现象。当泵壳内存有空气，因空气的密度比液体的密度小得多而产生较小的离心力。从而，贮槽液面上方与泵吸入口处之压力差不足以将贮槽内液体压入泵内，即离心泵无自吸能力，使离心泵不能输送液体，此种现象称为“气缚现象”。为了使泵内充满液体，通常在吸入管底部安装一带滤网的底阀，该底阀为止逆阀，滤网的作用是防止固体物质进入泵内损坏叶轮或妨碍泵的正常操作。 点动电机，检查叶轮转向（从电机端看，为顺时针方向旋转）。 起动电机，缓缓代开出口阀门，调节至所需工况区运转。对于大流量（流量大于500mm2/h）低扬程（扬程低于15m的泵）可先打开进口阀门启动。 泵内无液体时，不允许空运转，以免损坏机械密封及其它零件。（3）泵的运转和维护 应经常检查泵和电机的温升情况，轴承的温升不大于35，极限温度不大于75。 注意悬架体内储油室油位的变化，为保持油的清洁和良好的润滑，应根据现场使用情况，定期更换新油，一般情况，每运转4000小时后，应全部更换新油一次。 在运转过程中，发现有不正常的声音或其它故障，应立即停车检查，待排除故障后才能继续运转。 应经常检查冷却水的流动情况，如一旦发现断冷却水时，不要马上加水，应停机待机械密封冷却后在加水，以免机械密封受热胀冷缩而损坏，冷却水的温升在20以内是正常的。使用冷却水杯冷却的泵，应经常注意水杯里水位，随时添加。 机械密封盒填料密封可根据输送介质黏度不同，机械密封在轴径大于50mm时其允许有5ml/h的泄露，轴径小于50mm时其允许有3ml/h的泄露，填料密封允许有520滴/分的均匀成滴泄漏。 定期对泵的主要易损件如叶轮、机械密封、轴承及油封等进行预检查，如磨损腐蚀情况严重，应及时更换。 泵不应当在小于泵设计流量1/3时长期运转，如必须时应在改条件下连续运转，可在泵的出口安装旁通阀管道，使泵的流量达到规定的使用范围。 在出口阀门关闭的情况下，泵连续运行时间不得超过3分钟。 不允许用吸入管路的阀门来调节流量，以免发生汽蚀。 应注意观察真空表和压力表的读数，运转正常时表的指针是保持稳定的。一般真空表读数突然上升，可能是进口被堵或水位下降；压力表读数不稳定或突然下降，可能吸入了空气或电机转速下降；压力表读数突然升高，可能是出口管路被堵。 应随时观察电机电流的使用情况，如过高或过低应立即查明情况予以处理。以免泵和电机意外损坏。 经常检查紧固件有无松动，若有松动应随时加固。 如使用副叶轮密封的泵，泵进口压力不得大于0.10MPa，不能闭压运转，否则密封容易泄漏。（4）泵的停运 停车前，先关闭出口阀门，再关闭进口阀门，切断电源，停止电机。 检查泵的基础和管道支座有无倾斜下沉情况。 检查泵的各部件有无松脱情况。 检查泵轴和电机轴的同心度。 检查电源接头有无松脱的情况。 当系统需长时间停车时，应对泵全面的清洗，清除残留的腐蚀液，防止结晶。五、 离心泵的常见故障及处理故障产生原因排除措施轴承过热润滑油过多或过少保证润滑油在设计位置润滑油老化、变质放出脏油，清洗悬架体后加新油机组不同心，轴偏心重新找正、调整振动检查转子的平衡度或在较小流量处运转轴承安装不当、轴承有故障检查、修理或更换起动负荷太大起动时没有关闭出口阀门关闭出口阀门重新起动填料密封时填料压得过紧放松填料原动机、线路发生故障检查、修理泵不吸液吸入管路或泵内留有空气注满液体、排除空气进口或出口阀门关闭开启阀门装置扬程高于泵的最大扬程更换高扬程的泵泵吸入管路漏气杜绝进口侧的泄露叶轮旋转方向反了纠正电机方向叶轮内有异物拆卸并清除异物吸上高度太高降低安装高度，增加进口处压力吸入管路大小或杂物堵塞加大吸入管径，消除堵塞物转速不符使转速符合设计要求流量扬程不足有空气吸入检查吸入管路和泵的密封由于水位降低、淹没深度不够延长吸水管、加深淹没深度叶轮损坏更换新叶轮泵体密封环磨损过多更换密封环叶轮内有异物拆卸并清除异物进口或出口阀门未充分打开充分打开管路堵塞清除堵塞物介质特性与泵要求不符换泵装置扬程高于泵的最大扬程更换扬程高的泵叶轮旋转方向反了纠正原动机的旋转方向超负荷泵和原动机不对中或轴弯曲重新调整或修理介质相对密度变大改变操作工艺、更换泵或原动机装置阻力降低、泵在大流量处运行调整出口阀门开度，减少流量转动部分发生摩擦修复摩擦部位填料密封压的过紧、轴套磨损适当放松压紧量、更换轴套原动机配备过小更换原动机机械密封动、静环安装不到位其豁口没有对准定位销拆卸并重新安装或更换机械密封装置扬程与泵扬程不符设法降低吐出系统阻力或高度泵发生振动及噪音泵和原动机不对中重新调整轴弯曲更换新轴轴承破损更换轴承基础不牢固、地脚螺栓松动加固基础、紧地脚螺栓叶轮破损或局部堵塞、不平衡更换叶轮、清除堵塞进口管路过小、进口阀门未全部打开，泵流量小加大进口管径、打开进口阀门、调节出口阀门混入空气、发生腐蚀改变吸入水位、改善吸水管、在设计流量点附近运转转动部分发生摩擦修复摩擦部位轴封漏液密封端面不平更换密封，重新安装O型圈损坏、安装不正确更换O型圈、重新安装机械密封零件损坏查明损坏原因，更换零件振动严重找出振动原因，针对处理轴承损坏更换轴承叶轮螺母松脱拧紧叶轮螺母副叶轮密封泵进口压力过高降低进口压力副叶轮密封泵出口阀门未全部打开打开出口阀门、在设计扬程附近运转填料密封泵的填料或填料轴套磨损更换填料和填料轴套第三节 轴流泵 安装轴流式叶轮的泵叫轴流泵，轴流泵也属于叶片式泵的一种。轴流泵的工作是以空气动力学中机翼的升力理论为基础的。其叶片与机翼具有相似形状的截面一般称这类形状的叶片为翼型。轴流泵输送液体不是依靠叶轮对液体的离心力，而是利用旋转叶轮叶片的推力使被输送的液体沿泵轴方向流动。当泵轴由电动机带动旋转后，由于叶片与泵轴轴线有一定的螺旋角，所以对液体产生推力(或叫升力)，将液体推出从而沿排出管排出，其流向是沿轴向流出叶轮。这种泵流量大，结构简单，重量轻，外形尺寸小，形状为管状，操作方便可以输送含固体比较多的液体；对调节式轴流泵，当工作条件变化时，只要改变叶片角度，仍然可以保持在较高的效率下工作。由于其扬程太低，在013米左右，因此应用范围受到限制。轴流泵的性能特点有：1、流量大而均匀，且随扬程变化；2、扬程小，在013米左右；3、扬程和轴功率与流量存在对应关系，扬程随流量增加而降低，轴功率随流量增加而增加；4、轴流泵工作时叶轮全部浸没在水中，启动时不需要灌泵，操作方便可以输送含固体比较多的液体；5、轴流泵的效率较离心泵的效率高；6、转速较高 。第四节 柱塞泵容积式泵是指利用泵缸内容积的变化来输送液体的泵。往复泵是利用活塞的往复运动来输送液体的泵，它属于容积式泵的一种。一、柱塞泵的工作原理柱塞泵主要靠活塞的往复运动将能量直接以静压能的形式传送给液体，活（柱）塞作往复运动，使泵缸内工作容积多次间歇变化，泵阀控制液体单向吸入和排出，形成工作循环，使液体能量增加。由于液体是不可压缩的，所以在活塞压送液体时，可以使液体承受很高的压强，从而获得很高的扬程。这种泵结构复杂，易损件多，维修麻烦，流量小，扬程高，液体粘度大，不宜用于输送不干净液体。二、柱塞泵的性能特点1、流量小而不均匀（脉动），几乎不随扬程变化；2、扬程大，且决定于泵本身动力、强度和密封；3、扬程和流量几乎无关，只是流量随扬程增加而漏损使流量降低，轴功率随扬程和流量变化；4、吸入高度大，不易产生抽空现象，有自吸能力；5、效率较高，在不同扬程和流量下工作效率仍能保持较高值；6、转速低 。往复泵有自吸能力的性能特点决定了泵在启动时必须先打开出口阀门，否则会因出口憋压发生操作事故。因为往复泵的出口压力一旦超过管线、设备或者泵体所承受的最高压力时，会发生操作事故。如果在泵的出口管线上装有安全阀，万一出现超压现象，安全阀门会自动起跳，使液体又回到泵入口，就会避免因超压而发生的操作事故。三、柱塞泵的常见故障及处理故障可能原因排除措施操作中有声音、震动，活塞撞缸冲程长度过长，抽空，油缸套松动减小冲程长度，减少往复次数，顶紧缸套 单向阀门有敲击声弹簧紧了或断了检修或更换弹簧变更冲程时发生敲击声零件磨损后，十字头中心架连接处松动，摇臂销子磨损检修压力不稳，打不上压力单向阀门不严，涨圈在槽内不灵活，压力表失灵，缸套磨损，间隙太大，单向阀门垫片损坏研磨单向阀门，修理更换涨圈、压力表和缸套汽缸拉杆过热注油器单向阀不严，润滑油不足修理单向阀，加足润滑油流量打的少阀门不严，涨圈和缸套间隙太大，泵的冲程次数太少，冲程太短； 研磨阀门更换缸套或涨圈，调节冲程次数，调节冲程长度第五节 真空泵一、蒸汽喷射真空泵的工作原理及结构蒸汽喷射真空泵由喷嘴、混合室、扩大室和压出口等组成。在工作中，水蒸汽以高速（12001500米/秒）自喷嘴喷入混合室，这时在喷嘴处产生一定的负压，于是被抽气体由气体入口处冲入混合室，与水蒸汽混合，并且从水蒸气中得到部分能量。当混合气流进入扩压室后，速度沿轴线流向逐渐减低，而压力则沿轴线流向逐渐升高，直至大于外界大气压时排出去，由于连续不断的工作，设备中的气体不断被抽出，所以就给设备内造成一种真空（负压）状态。 当需要更高的真空度时，常常把多个喷射泵串联起来使用，形成多级喷射泵。按级数可分为一级、二级、三级、四级、五级，冷凝型式有直冷式、间冷式。蒸汽喷射泵是以水蒸汽的高速度把被抽气体夹带出来的，所以它的抽气量大，真空度高，制造简单，安装和维修比较方便。二、水环真空泵的工作原理及结构水环真空泵内装有带固定叶片的偏心转子，将水（液体）抛向定子壁，水（液体）形成与定子同心的液环，液环与转子叶片一起构成可变容积的一种旋转变容积真空泵。水环真空泵的叶轮偏心地安装在泵体内，起动时向泵内注入一定高度的水作为工作液，当叶轮按顺时针方向旋转时，水受离心力的作用在泵体内壁形成一旋转的封闭水环(绿色)，水环上部内表面与轮毂相切，水环的下部内表面刚好与叶片顶端接触。此时叶轮轮毂与水环之间形成一个月牙形空间，而这一空间又被叶轮分成与叶片数目相等的若干个小腔。如果以叶轮的上部0为起点，那么叶轮在旋转前180时小腔的容积由小变大，且与端盖上的吸气口相通，其空间内的气体压力降低，此时气体被吸入，当吸气终也时小腔则与吸气口隔绝；当叶轮在180到360的旋转过程中，水环内表面渐渐与轮毂靠近，小腔由大变小，其空间内气体压力升高，高于排气口压力时，当小腔与排气口相通时，气体被排出。 叶轮每旋转一周，叶片间空间（小腔）吸、排气一次，若干小腔不停地工作，如此往复，泵就连续不断地抽吸或压送气体。由于在工作过程中，做功产生热量，会使工作水环发热，同时一部分水和气体一起被排走，因此，在工作过程中，必须不断地给泵供水，以冷却和补充泵内消耗的水，满足泵的工作要求。 当泵排出的气体不再利用时，在泵排气口一端接有汽水分离器（可自己制作一水箱代替），废气和所带的部分水排入汽水分离器后，气体由排气管排出，水由于重力作用留在分离器内并经回水管供至泵内循环使用。随着工作时间的处长，工作液温度会不断地升高，这时需给汽分离器加入一定量的冷水（可以用自来水），以降低工作液的温度，保证泵能达到所要求的技术要求和性能指标。当泵做为压缩机使用时，泵排气口接有汽车分离器，汽水混合物进入汽水分离器后自动分离，气体由排气管输送到所需系统而工作液经过自动溢水开关放出，压缩气体时，工作液极易发热，由泵出口排出时，温度会变得较高，因此在汽水分离器的底部，要不断地供给冷水，以补充被放走的热水，同时起冷却作用，使工作液温度不致过高，从而保证压缩机性能，达到技术指标，满足工作要要求。三、水环真空泵结构泵由泵体、前后端盖、叶轮、轴等零件组成。进气管和排气管通过安装在端盖上的圆盘之上的吸气孔及排气孔与泵腔相连，叶轮用键固定于轴上，偏心地安装在泵体中。泵两端的总间隙由泵体和圆盘之间的垫来调整，叶轮与前、后园盘之间的间隙由轴套推动叶轮来调整，两端间隙保证均匀。叶轮两端面与前、后圆盘的间隙决定了气体在泵腔内由进气口至排气口流动中损失的大小及其极限压力。 填料安装在两端盖内，密封水经由端盖中的小孔进入填料中，冷却填料及加强密封效果。叶轮形成水环所需的补充水由供水管供给（自来水），供水管也可与汽水分离器连在一起循环供水。 如果密封形式采用机械密封时，机械密封安装在填料空腔，无需填料，填料压盖换成机械密封压盖，其余结构相同。 轴承由圆螺母固定在轴上。在端盖上安装有圆盘，圆盘上设有吸、排气孔和橡皮球阀。橡皮球阀的作用是当叶轮叶片间的气体压力达到排气压力时，在排气口以前就将气体排出，养活了因气体压力过大而消耗的功率，降低了功率消耗。四、水环真空泵的日常维护应定期压紧填料，如填料因磨损而不能保证所需的密封时应换新填料，填料不能压得过紧，正常压紧的填料允许水成滴漏出，但量不得太多，应用油浸石棉绳做填料。 运行时实测的温度不应大于70，轴承室内整个空间的2/3用黄油装满，正常工作的轴承每年应装油3-4次，每年至少清洗轴承一次，并将润滑油全部更换。 运行时加强供水设备的巡查，确保供水正常、管路通畅五、水环真空泵的日常维护故障现象产生原因消除方法真空度低吸入气体温度太高加冷却装置冷却气体气阀片与阀底接触不良进行研磨气阀片坏更换气缸磨坏或活塞环太松修理气缸，更换活塞环有冲击声活塞杆螺帽松动将螺帽拧紧连杆上衬或十字头销磨损或松动更换衬套，并将销维修连杆轴承太松去掉垫片与轴颈研合偏心圈太松,发生冲击抽去垫片调整偏心圈连杆销松动更换销衬电机超负荷偏心圈或偏心轮摩擦发生高热致使电机过负荷若缺油造成则换油，若配合过紧则研磨换垫片连杆轴瓦发生高热若缺油造成则换油，若配合过紧则研磨十字头发生高热检查润滑是否良好，机身安装是否平直真空度低管道密封不严,有漏气把紧螺丝，更换垫片密封填料磨损更换填料加强泵的维护，运转泵更换12次/月叶轮或端盖间隙大拆开调整间隙，中小型泵间隙0.15毫米，大型泵0.2毫米水环温度一般40加强水量，降低进水温度抽气量不足泵转速低若是电机问题则换电机，若电压低,则提高电压叶轮或端盖间隙大去掉端盖和泵体衬垫，消除间隙填料密封漏气更换填料吸入管漏气把紧法兰，换垫片供水量不足,形不成水环增加供水水环温度过高增加供水量，降低水温零件发生高热个别零件精度不够更换不合格的零件零件装配不对重新校正润滑油不足或质量不好增加润滑油，更换合格的油密封冷却水或水环水量不足增加水量轴密封填料过紧适当调整转子不正校对轴弯曲校对调直或更换