离心泵设计论文

XXXXX 学 院毕业设计 （论文 ）题 目学生姓名年级专业学 号指导教师起止日期20 年 月 日XXXXX 学 院毕业设计 （论文）任务书机电工程系班级（）姓名学号课题名称：课题主要研究内容及研究意义：本文主要论述离心泵的种类，主要部件、工作原理、主要性能参 数的性能曲线，以及它常见的故障和排除方法，还有离心泵的选型方法，使我们更好的了解离心泵以 及它的现代生活的使用。课题研究思路及方法：从基本结构、运行参数的正常情况分析，离心泵是否完好，有无故障，故障 影响的程度综合分析。课题研究起止时间:主要参考书：制冷流体机械余华明（编著）流体力学及泵于风机陈礼（主编）慧聪网 水工业频道指导教师意见:签名：年 月 日系部意见:盖章：年 月 日北海职业学院学生毕业设计（论文）成绩鉴定表姓名性另U出生年月系机电工程系年级班级专业制冷与冷藏 技术学号设计（论文）题目指导教师对毕业设计（论文）的评语：成绩：指导教师签字：年月日答辩小组对优秀毕业设计（论文）的评语：成绩：答辩小组组长签字：年月日综合评定成绩（等级）：系领导签字（盖章）：年月日综述离心泵的完好标准泵与风机、压缩机是流体机械的重要组成部分，一直是制冷与空调专业人士学习的基本 科目。泵是输送液体或使液体增压的机械。它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体， 使液体能量增加。泵主要用来输送液体包括水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等， 也可输送液体、气体混合物以及含悬浮固体物的液体。离心泵就是根据设计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. 离心泵有好多种.从使用上可以分为民用与工业用泵,从输送介质上可以分为清水泵、杂质泵、 耐腐蚀泵等。一 离心泵的分类方式类型特点一览表分类方 式类型离心泵的特点按吸入 方式单吸泵液体从一侧流入叶轮，存在轴向力双吸泵液体从两侧流入叶轮，不存在轴向力，泵的流量几乎比单吸泵增加一倍按级数单级泵泵轴上只有一个叶轮多级泵同一根泵轴上装两个或多个叶轮，液体依次流过每级叶轮，级数越多，扬 程越咼按泵轴 方位卧式泵轴水平放置立式泵轴垂直于水平面按壳体型式分段式 泵壳体按与轴垂直的平面部分，节段与节段之间用长螺栓连接中开式 泵壳体在通过轴心线的平面上剖分蜗壳泵装有螺旋形压水室的离心泵，如常用的端吸式悬臂离心泵透平式 泵装有导叶式压水室的离心泵特殊结构管道泵泵作为管路一部分，安装时无需改变管路潜水泵泵和电动机制成一体浸入水中液下泵泵体浸入液体中屏蔽泵叶轮与电动机转子联为一体，并在同一个密封壳体内，不需米用密封结构, 属于无泄漏泵磁力泵除进、出口外，泵体全封闭，泵与电动机的联结采用磁钢互吸而驱动自吸式泵泵启动时无需灌液咼速泵由增速箱使泵轴转速增加，一般转速可达10000r/min以上，也可称部分流 泵或切线增压泵立式筒型泵进出口接管在上部同一咼度上，有内、外两层壳体，内壳体由转子、导叶 等组成，外壳体为进口导流通道，液体从下部吸入二、离心泵基本构造离心泵的基本构造是由六部分组成的，分别是：叶轮，泵体，泵轴，轴承，密封环，填 料函。1、叶轮是离心泵的核心部分，它转速高输出力大，叶轮上的叶片又起到主要作用，叶轮在 装配前要通过静平衡实验。叶轮上的内外表面要求光滑，以减少水流的摩擦损失。2、泵体也称泵壳，它是水泵的主体。起到支撑固定作用，并与安装轴承的托架相连接。3、泵轴的作用是借联轴器和电动机相连接，将电动机的转距传给叶轮，所以它是传递机械 能的主要部件。4、轴承是套在泵轴上支撑泵轴的构件，有滚动轴承和滑动轴承两种。滚动轴承使用牛油作 为润滑剂加油要适当一般为2/33/4的体积太多会发热，太少又有响声并发热！滑动轴承 使用的是透明油作润滑剂的，加油到油位线。太多油要沿泵轴渗出并且漂*，太少轴承又要过 热烧坏造成事故！在水泵运行过程中轴承的温度最高在85度一般运行在60度左右，如果 高了就要查找原因（是否有杂质，油质是否发黑，是否进水）并及时处理！5、密封环又称减漏环。叶轮进口与泵壳间的间隙过大会造成泵内高压区的水经此间隙流向 低压区，影响泵的出水量，效率降低！间隙过小会造成叶轮与泵壳摩擦产生磨损。为了增加 回流阻力减少内漏，延缓叶轮和泵壳的所使用寿命，在泵壳内缘和叶轮外援结合处装有密封 环，密封的间隙保持在0.251.10mm之间为宜。6、填料函主要由填料，水封环，填料筒，填料压盖，水封管组成。填料函的作用主要是为 了封闭泵壳与泵轴之间的空隙，不让泵内的水流不流到外面来也不让外面的空气进入到泵 内。始终保持水泵内的真空！当泵轴与填料摩擦产生热量就要靠水封管住水到水封圈内使填 料冷却！保持水泵的正常运行。所以在水泵的运行巡回检查过程中对填料函的检查是特别要 注意！在运行600个小时左右就要对填料进行更换。三、离心泵的工作原理离心泵的工作原理是：离心泵所以能把水送出去是由于离心力的作用。水泵在工作前， 泵体和进水管必须罐满水行成真空状态，当叶轮快速转动时，叶片促使水很快旋转，旋转着 的水在离心力的作用下从叶轮中飞去，泵内的水被抛出后，叶轮的中心部分形成真空区域。 水在大气压力（或水压）的作用下通过管网压到了进水管内。这样循环不已，就可以实现连 续抽水。在此值得一提的是：离心泵启动前一定要向泵壳内充满水以后，方可启动，否则将 造成泵体发热，震动，出水量减少，对水泵造成损坏（简称“气蚀”）造成设备事故！102? (kW)四、离心泵的主要性能参数（一）流量Q（m3/h或m3/s）离心泵的流量即为离心泵的送液能力，是指单位时间内泵所输送的流体体积。（二）扬程 H（m）（三）转速扬程又称为泵的压头，是指单体重量流体经泵所获得的能量。 叶轮每分钟的旋转周数叫转数，单位为r/min .（四）效率n泵的效率为有效功率和轴功率之比。效率的表达式为：n=Pe/P*100%（五）轴功率N （W或kW）泵的轴功率即泵轴所需功率，其值可依泵的有效功率Ne和效率n 计算，即五、离心泵的性能曲线性能曲线通常是指在一定转速下，以流量为基本变量，其他各参数随流量改变而改变的 曲线。因此，通常的性能曲线为qH（p）、qp、q n等曲线。这些曲线直观的反映了泵的 总体性能。离心泵特性曲线上的效率最高点称为设计点，泵在该点对应的压头和流量下工 作最为经济。离心泵铭牌上标出的性能参数即为最高效率点上的工况参数。离心泵的性能 曲线可作为选择泵的依据。确定泵的类型后，再依流量和压头选泵。后弯叶片离心泵的特性曲线q前弯叶片离心泵的特性曲线不同型号泵的特性曲线不同，但均有以下三条曲线：（l）H-Q线表示压头和流量的关系;（2）N-Q线表示泵轴功率和流量的关系；（3）n-Q线表示泵的效率和流量的关系；（4）泵的特性曲线均在一定转速下测定，故特性曲线图上注出转速n值。六、离心泵的常见故障和处理方法序 号故障现象原因处理方法11轴承发热1、润滑油过多2、润滑油过少3、润滑油变质4、机组不同心5、振动1、减油2、加油3、排去并清洗油池再加新油4、检查并调整泵和原动机的对 中5、检查转子的平衡度或在较小 流量处运转12泵输不出液体1、吸入管路或泵内留有空气2、进口或出口侧管道阀门关闭3、使用扬程高于泵的最大扬程、泵吸 入管漏气5、错误的叶轮旋转方向6、吸上高度太高7、吸入管路过小或杂物堵塞8、转速不符1、注满液体、排除空气2、开启阀门3、更换扬程高的泵4、杜绝进口侧的泄漏5、纠正电机转向6、降低泵安装高度，增加进口 处压力7、加大吸入管径，消除堵塞物8、使电机转速符合要求流量、扬程不足1、叶轮损坏2、密封环磨损过多3、转速不足4、进口或出口阀未充分打开5、在吸入管路中漏入空气6、管道中有堵塞7、介质密度与泵要求不符8、装置扬程与泵扬程不符1、更换新叶轮2、更换密封件3、按要求增加转速4、充分开启5、把泄漏处封死6、消除堵物7、重新核算或更换合适功率的电动机8、设法降低泵的安装高度密封泄漏严重1、密封元件材料选用不当2、摩擦副严重磨损3、动静环吻合不均4、摩擦副过大，静环破裂5、O型圈损坏1、向供泵单位说明介质情况， 配以适当的密封件2、更换磨损部件，并调整弹簧 压力3、重新调整密封组合件4、整泵拆卸换静环，使之与轴 垂直度误差小于0.10，按要求 装密封组合件5、更换O型圈泵发生振动及杂音1、泵轴和电机轴的中心线不对中2、轴弯曲3、轴承磨损4、泵产生汽蚀5、转动部分与固定部分有磨损6、转动部分失去平衡7、管路和泵内有杂物堵塞8、关小了进口阀1、校正对中2、更换新轴3、更换轴承4、向厂方咨询5、检修泵或改善使用情况6、检查原因，设法消除7、检查排污8、打开进口阀，调节出口阀电机过载1、泵和原动机不对中2、介质相对密度变大3、转动部分发生摩擦1、调整泵和原动机的对中性2、改变操作工艺3、修复摩擦部位4、检查吸入和排出管路压力与 原来的变化情况，并予调整4、装置阻力变低，使运行点偏向大流 量处七、离心泵的选型一 、了解泵选型原则1、使所选泵的型式和性能符合装置流量、扬程、压力、温度、汽蚀流量、吸程等工艺参数 的要求。2、必须满足介质特性的要求。 对输送易燃、易爆有毒或贵重介质的泵，要求轴封可靠或采用无泄漏泵，如磁力驱动泵、隔 膜泵、屏蔽泵对输送腐蚀性介质的泵，要求对流部件采用耐腐蚀性材料，如AFB不锈钢耐腐蚀泵，CQF 工程塑料磁力驱动泵。对输送含固体颗粒介质的泵，要求对流部件采用耐磨材料，必要时轴封用采用清洁液体冲洗。3、机械方面可靠性高、噪声低、振动小。4、经济上要综合考虑到设备费、运转费、维修费和管理费的总成本最低。5、离心泵具有转速高、体积小、重量轻、效率高、流量大、结构简单、输液无脉动、性能 平稳、容易操作和维修方便等特点。因此除以下情况外，应尽可能选用离心泵：a、有计量要求时，选用计量泵。b、扬程要求很高，流量很小且无合适小流量高扬程离心泵可选用时，可选用往复泵，如汽 蚀要求不高时也可选用旋涡泵。c、扬程很低，流量很大时，可选用轴流泵和混流泵。d、介质粘度较大（大于6501000mm2/s）时，可考虑选用转子泵或往复泵（齿轮泵、螺杆泵）。e、介质含气量75%,流量较小且粘度小于37.4mm2/s时，可选用旋涡泵。f、对启动频繁或灌泵不便的场合，应选用具有自吸性能的泵，如自吸式离心泵、自吸式旋 涡泵、气动（电动）隔膜泵。二、知道泵选型的基本依据 泵选型依据，应根据工艺流程，给排水要求，从五个方面加以考虑，既液体输送量、装置扬 程、液体性质、管路布置以及操作运转条件等。1 、流量是选泵的重要性能数据之一，它直接关系到整个装置的生产能力和输送能力。如设 计院工艺设计中能算出泵正常、最小、最大三种流量。选择泵时，以最大流量为依据，兼顾 正常流量，在没有最大流量时，通常可取正常流量的1.1 倍作为最大流量。2、装置系统所需的扬程是选泵的又一重要性能数据，一般要用放大 5%10%余量后扬程 来选型。3、液体性质，包括液体介质名称，物理性质，化学性质和其它性质，物理性质有温度c密 度d,粘度u,介质中固体颗粒直径和气体的含量等，这涉及到系统的扬程，有效气蚀余量 计算和合适泵的类型：化学性质，主要指液体介质的化学腐蚀性和毒性，是选用泵材料和选 用那一种轴封型式的重要依据。4、装置系统的管路布置条件指的是送液高度送液距离送液走向，吸如侧最低液面，排出侧 最高液面等一些数据和管道规格及其长度、材料、管件规格、数量等，以便进行系梳扬程计 算和汽蚀余量的校核。5、操作条件的内容很多，如液体的操作T饱和蒸汽力P、吸入侧压力PS （绝对）、排出 侧容器压力PZ、海拔高度、环境温度操作是间隙的还是连续的、泵的位置是固定的还是可 移的。三其他选型的问题节能、高效、自动化是制冷方向的主题。对于小制冷设备如家用空调一类，用空气冷凝 的方法，对于大型的制冷设备就会用到水冷方式，水泵为冷凝器的散热提供循环水源起到重 要作用。循环水泵容量过大在我国是普遍存在的。原因：1 设计冷负荷偏大设计冷负荷是选择设备的主要依据，所以正确地计算建筑冷负荷对整 个空调系统的设计十分重要。目前，教科书及设计手册中提供的空调负荷计算方法不论是计 算围护结构的墙壁负荷，还是门窗负荷，其计算结果都是针对某一具体房间而言。然而，空 调系统设备容量是依据整个建筑的冷负荷确定。由于建筑内各房间的朝向、位置、使用功能 及其发热源等因素的不同，往往造成各房间最大冷负荷出现的时间并不相同。因此，建筑冷 负荷的最大值应为每个房间逐时负荷叠加的最大值。据调查在我国有部分设计人员在计算建 筑冷负荷时只是简单地将每个房间的最大冷负荷进行叠加，导致计算结果远大于实际需求负 荷。所以我们必须对此给予足够的重视，使设计负荷的确定更加合理正确。2 系统循环阻力偏大在计算系统循环阻力时，由于设计人员经验不足，使得一些计算参数取值过于保守，造 成循环阻力计算值偏大，更有甚者，在施工图设计阶段采用估算方法确定循环阻力，致使计 算循环阻力比实际值大一倍以上。3 系统静压问题空调系统充满水才能运行，水泵的进、出口承受相同的静水压力。因此，所选水泵的扬 程只克服管道系统阻力即可。然而，有的设计者却把静水压力也计入该循环阻力之内，这当 然会使循环水泵的容量增大很多。4 系统水力平衡问题由于设计时不认真进行系统的水力平衡计算，工程竣工后又未按要求进行全面调试，往 往造成系统水力失调，系统出现冷热不均的现象。有些技术人员错误地认为造成此现象的原 因是循环水泵的容量太小，结果只简单地采用加大水泵的方法解决了之，自然也就使水泵容 量增大。5 结论 在空调设计中应客观准确地计算冷负荷和系统阻力，避免因此而造成设备选型偏大； 选择循环水泵时，注意水泵工况点向右偏移现象，以保障水泵扬程变化在系统正常运 行的允许范围之内； 工程寿命周期成本和价值工程都是工程经济评价的良好工具，在做技术经济分析时应 充分运用它们。八、离心泵的维护于保养（1）检查离心泵管路及结合处有无松动现象。用手转动离心泵，试看离心泵是否灵活。（2）向轴承体内加入轴承润滑机油，观察油位应在油标的中心线处，润滑油应及时更换或 补充。（3）拧下离心泵泵体的引水螺塞，灌注引水（或引浆）。（4）关好出水管路的闸阀和出口压力表及进口真空表。（5）点动电机，试看电机转向是否正确。（6）开动电机，当离心泵正常运转后，打开出口压力表和进口真空泵视其显示出适当压力 后，逐渐打开闸阀，同时检查电机负荷情况。（7）尽量控制离心泵的流量和扬程在标牌上注明的范围内，以保证离心泵在最高效率点运 转，才能获得最大的节能效果。(8) 离心泵在运行过程中，轴承温度不能超过环境温度35 C，最高温度不得超过80Co(9) 如发现离心泵有异常声音应立即停车检查原因。(10) 离心泵要停止使用时，先关闭闸阀、压力表，然后停止电机。(11) 离心泵在工作第一个月内，经100小时更换润滑油，以后每个500h，换油一次。(12) 经常调整填料压盖，保证填料室内的滴漏情况正常(以成滴漏出为宜)。(13) 定期检查轴套的磨损情况，磨损较大后应及时更换。(14) 离心泵在寒冬季节使用时，停车后，需将泵体下部放水螺塞拧开将介质放净。防止 冻裂。(15) 离心泵长期停用，需将泵全部拆开，擦干水分，将转动部位及结合处涂以油.(16) 轴承的维护。对于装有滑动轴承的新泵，运行100h左右就应更换润滑油；以后每工 作300500h换油一次。在使用较少的情况下，每半年也必须更换润滑油。滚动轴承一般每 工作12001500h应补充一次润滑油，每年彻底换油一次。(17) 每次停车后均应及时擦试泵体及管路上的油渍，保持机具清洁。在排灌季节结束后，要 进行一次小修，将泵内及水管内的水放尽，以防发生锈蚀或冻损。累积运行2000h以上进 行一次大修。小结以上方面对离心泵有了较为全面的了解，在实际的生活或工作中.离心泵应该按照所 输送的液体进行选择，并校核需要的性能，分析抽吸，排出条件，是间歇运行还是连 续运行等。离心泵通常应在或接近制造厂家设计规定的压力和流量条件下运行。计算 泵的各种参数一般采用现成的曲线图，但这种曲线图与给定的管道有关，而管道又是 按不同的计划装配的。因此，离心泵运行工作点偏离设计时的数据在误差允许的范围 内，可认为是完好的。