离心泵知识讲座课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,离心泵知识讲座,离心泵知识讲座,1,（1）,泵种类繁多，按其作用原理可分为两大类,泵,容积式,往复式,回转式,活塞式,隔膜式,速度式,叶片式（透平式）,喷射式,离心式,混流式,轴流式,（1）泵种类繁多，按其作用原理可分为两大类泵容积式往复式回转,2,（2）按泵的用途分类：,可分为水泵、浆液泵、石油化工用泵、耐腐蚀泵、液化气泵、油泵、真空泵、及特殊用泵等。,（3）按泵结构分类：,按泵轴轴线位置分，可分为卧式、立式两种。,根据输送液体从泵叶轮的一侧吸入还是从两侧吸入，液体经叶轮一次作用，还是依次经数个叶轮的多次作用，可分为单吸泵，多吸泵，单级泵，多级泵。,（2）按泵的用途分类：,3,（4）.按扬程分类：,低压泵240米。,中压泵240米600米,高压泵600米1800米,离心泵知识讲座课件,4,由于离心泵具有结构简单，体积小，重量轻，操作平稳，流量稳定，性能参数范围广，易于制造，便于维修等优点，所以在石油储运生产中大量应用。,由于离心泵具有结构简单，体积小，重量轻，操作平稳，流量稳定，,5,一、离心泵的工作原理及分类,1、离心泵的基本构成,叶轮、轴、吸入室、蜗壳、轴封箱和口环等。,一、离心泵的工作原理及分类1、离心泵的基本构成,6,离心泵的过流部件是吸入室、叶轮和蜗壳,吸入室位于叶轮进口前，其作用是把液体从吸入管引入叶轮，要求液体流过吸入室时流动损失较小，并使液体流入叶轮时速度分布较均匀。,离心泵的过流部件是吸入室、叶轮和蜗壳,7,叶轮是离心泵的重要部件，液体就是从叶轮中得到能量的。对叶轮的要求是在流动损失最小的情况下使单位质量的液体获得较高的能头。,叶轮是离心泵的重要部件，液体就是从叶轮中得到能量的。对叶轮的,8,蜗壳位于叶轮出口之后，其作用是把从叶轮内流出来的液体收集起来，并把它按要求送入下级叶轮入口或送入排出管。由于液体流出叶轮时速度很大，为了减小后面管路中的流动损失，液体在送入排出管以前必须将其速度降低，把速度能变成压力能，这个任务也要由蜗壳(或导叶)来完成。,蜗壳位于叶轮出口之后，其作用是把从叶轮内流出来的液体收集起来,9,2、离心泵的工作原理,右图是离心泵的一般装置示意图。,离心泵在启动前，泵内应灌满液体，此过程称为灌泵。启动后工作时，驱动机通过泵轴带动叶轮旋转，叶轮中的叶片驱使液体一起旋转，因而产生离心力。,2、离心泵的工作原理右图是离心泵的一般装置示意图。,10,在离心力作用下，液体沿叶片流道被甩向叶轮出口，并流经蜗壳送入排出管。液体从叶轮获得能量，使压力能和速度能均增加，并依靠此能量将液体输送到储罐或工作地点。,在液体被甩向叶轮出口的同时，叶轮入口中心处便形成了低压，在吸液罐与叶轮中心处的液体之间就产生了压差，吸液罐中的液体在这个压差的作用下，不断地经吸入管路及泵的吸入室进入叶轮中。,在离心力作用下，液体沿叶片流道被甩向叶轮出口，并流经蜗壳送入,11,这样，叶轮在旋转过程中，一面不断地吸入液体，一面又不断地给吸入的液体以一定的能头，将液体排出。离心泵便如此连续不断地工作。,当用一个离心叶轮不能使液体获得满足工艺要求的能头时，可用多个叶轮串联起来对液体做功。,这样，叶轮在旋转过程中，一面不断地吸入液体，一面又不断地给吸,12,按液体吸入叶轮方式,单吸式泵：叶轮只有一侧有吸入口，液体从叶轮的一面进入。,双吸式泵：叶轮两侧都有吸入口，液体从两面进入叶轮。,3、离心泵的分类,单吸式泵,双吸式泵,按液体吸入叶轮方式3、离心泵的分类单吸式泵双吸式泵,13,按叶轮级数,单级泵：泵体内只装有一个叶轮。,多级泵：同一根轴上装有串联的两个以上的叶轮。,单级泵,多级泵,按叶轮级数单级泵多级泵,14,按壳体剖分方式,中开式泵：壳体在通过轴中心线的水平面上分开,分段式泵：壳体按与泵轴垂直的平面剖分,中开式泵,分段式泵,按壳体剖分方式 中开式泵分段式泵,15,按泵体形式,蜗壳泵：壳体呈螺旋线形状，液体自叶轮甩出后，进入螺旋形的蜗室，再送入排出管。,双蜗壳泵：泵体设计成双蜗室，以平衡泵的径向力。,按泵体形式,16,筒式泵：泵体为双层泵壳，外泵壳是一个铸造圆筒，两端用端盖密封，上部设吸入管和排出管。泵运转时外泵壳承受全部液体压力。内泵壳是水平剖分式，转子装到内泵壳内，拆卸时把内泵壳连同转子一起从外泵壳内抽出。,筒式泵：泵体为双层泵壳，外泵壳是一个铸造圆筒，两端用端盖密封,17,泵体内部,泵体内部,18,泵叶轮,泵叶轮,19,泵上壳体,泵上壳体,20,泵下壳体,泵下壳体,21,二、离心泵的主要工作参数,离心泵的主要工作参数：,流量、扬程、功率、效率、转速和汽蚀余量等。,1、流量: 流量是指泵在单位时间内输送的液体量，通常用体积流量,Q,表示，通用的单位是m,3,/h, m,3,/s或L/s。,容积流量计算公式：Qvt（m3/h）,式中 Q 液体的体积流量 m3/h,V 流体的体积 m3,t 时间 s,二、离心泵的主要工作参数离心泵的主要工作参数：,22,还有用质量流量单位表示。,质量流量计算公式：GQ,式中 G 质量流量 t/h,Q 流体的体积 m3, 流体的密度 kg/m3,2、扬程：泵的扬程是指每公斤液体从泵进口 (泵进口法兰)到泵出口 (泵出口法兰)的能头增值，也就是单位质量液体通过泵以后获得的有效能头，即泵的总扬程，常用符号,H,表示，单位为J/kg。,还有用质量流量单位表示。,23,离心泵扬程的计算公式：H 式中 H 扬程 m,P 离心泵的压力 Pa, 液体重度 kg/m3,离心泵扬程的计算公式：H 式中 H 扬程 m,24,在实际生产中，泵的扬程仍习惯用被输送液体的液柱高度m表示。虽然泵扬程的这一单位与高度单位一样，但不应把泵的扬程简单地理解为液体所能排送的高度。因为泵的有效能头不仅要用来提高液体的位高，而且还要用来克服液体在输送过程中的流动阻力、提高输送液体的静压能和速度能等。,3、,转数,是指泵轴每分钟的转数， 用符号n表示，单位为r/min。,在实际生产中，泵的扬程仍习惯用被输送液体的液柱高度m表示。虽,25,4、功率：功率是指单位时间内所做的功，如果在1秒钟内把1牛顿重的物体提高1m的高度，这时就对物体做了1N.m的功，即功率等于1N.m/s，或1 W。瓦单位在工程上使 用太小，常用千瓦(kW)来表示。,轴功率是指泵所需要的功率，为电机的输出功率。用符号N轴表示 。有效功率指泵在单位时间内对液体所作的功，为质量流量和扬程的乘积，用符号,N,c,有效表示。,4、功率：功率是指单位时间内所做的功，如果在1秒钟内把1牛顿,26,4、效率：效率是衡量离心泵工作经济性的指标，用符号,来表示。由于泵工作时，泵内存在各种损失，例如其运动部件间产生相对摩擦而消耗一定的功率，所以不可能将驱动机输入的功率全部转变为液体的有效功率。轴功率,N,与有效功率,N,c,之差即为泵内损失功率，其大小用泵效率来量衡。因此泵的效率,等于有效功率与轴功率之比：,4、效率：效率是衡量离心泵工作经济性的指标，用符号来表示。,27,三、离心泵的特性曲线,一台离心泵，当工作转速,n,为一定值时，其扬程,H,、功率,N,、效率,、汽蚀余量,h,与泵流量,Q,之间有一定的对应关系。这种表示,H,-,Q,、,N,-,Q,、,-,Q,和,h,-,Q,的关系曲线称为性能曲线。,三、离心泵的特性曲线 一台离心泵，当工作转速n为一定值时，,28,1、离心泵中的各种能量损失,液体从泵入口流到出口的过程中，通常存在下列三种损失。,(1) 流动损失,离心泵内的流动损失包括摩擦阻力损失和冲击损失等。,摩阻损失,指液体流经吸入室、叶轮流道、蜗壳和扩压管(或导叶)时的沿程摩擦阻力损失以及液流因转弯、突然收缩或扩大等所产生的局部阻力损失。由流体力学可知，当有粘,1、离心泵中的各种能量损失 液体从泵入口流到出口的过程中，通,29,滞性的非理想流体沿固体壁面流动时，流体流场可分为两个区域，紧靠壁面很薄的一层称为边界层，在边界层中必须考虑流体的粘性力，边界层中的流动可看成粘性流体的有旋流动。,边界层虽然很薄，但沿其厚度方向流体速度急剧变化，它严重地影响着流体流动过程的能量损失及流体与壁面间的热交换等物理现象。实验证明，流体的摩阻损失集中在边界层中。边界层以外的中心部分，粘性力很小，可以看作是理想流体的无旋流动。,滞性的非理想流体沿固体壁面流动时，流体流场可分为两个区域，紧,30,冲击损失,当液流进入叶道(或导叶流道)时，液流相对运动方向角与叶片进口角不一致，以及液体离开叶轮进入转能装置的液流角与转能装置中叶片角不一致而产生冲击所引起的能量损失，称为冲击损失。,冲击损失,31,(2) 流量损失,由于泵的转动部件与静止部件之间存在间隙，当泵工作时，使间隙两侧的液体因获得能头不同而产生压力差，造成部分液体从高压侧通过间隙向低压侧泄漏，这种损失称为泄漏损失或流量损失。,泄漏损失主要发生在叶轮口环与泵壳间的间隙、多级泵级间导叶隔板与轴套之间隙处、轴向力平衡装置与泵壳间的间隙、轴封处的间隙等。所以，流入叶轮,(2) 流量损失,32,的理论流量不可能全部从泵出口排出，总会有小部分漏损。,(3) 机械损失,机械损失主要指叶轮外盘面与液体之间的摩擦而引起的圆盘摩擦损失、泵轴与填料密封件之间的摩擦损失以及轴与轴承之间的摩擦损失等。,轴承与密封的摩擦损失与轴承和密封的结构型式以及输送流体的性质有关，但其值相对其它各项损失较小，仅约为轴功率的15。,的理论流量不可能全部从泵出口排出，总会有小部分漏,33,机械损失中圆盘摩擦损失最大。所谓圆盘摩擦损失，是当叶轮在充满液体的泵壳中转动时，靠近叶轮外表面的液体被叶轮带着转动，其圆周速度与叶轮上相应点的圆周速度大致相同，而靠近泵壳的液体的圆周速度很小，紧贴泵壳的液体的圆周速度为零。这样自壳壁至叶轮外表面的间隙中，液体的圆周速度是不均匀的，故有摩擦力存在。为了克服摩擦力，必然消耗能量。此外，由于叶片流道入口截面上液体的圆周速度不同，因而离心力也不同，,机械损失中圆盘摩擦损失最大。所谓圆盘摩擦损失，是当叶轮在充满,34,形成旋涡回流运动，增加功耗。由摩擦和旋涡消耗的总功也称为轮阻损失。,形成旋涡回流运动，增加功耗。由摩擦和旋涡消耗的总功也称为轮阻,35,由于泵中各种损失的形响，使泵的理论性能曲线与实际性能曲线存在着明显的差别。目前泵内流动损失还难以计算，所以还不可能用计算方法来确定泵的实际性能曲线，只能用定性分析方法了解各种损失对理论特性的影响，从而确定实际性能曲线的形状。,2、离心泵的实际性能曲线,由于泵中各种损失的形响，使泵的理论性能曲线与实际性能曲线存在,36,在实际工程中，,H,-,Q,、,N,-,Q,、,-,Q,曲线是制造厂用试验方法给出的，并将它们绘在同一坐标上，通常称为离心泵的基本特性曲线。,下图为国产DZ型泵和ZS型泵在恒定转速情况下的实际性能曲线。,在实际工程中，H-Q、N-Q、-Q曲线是制造厂用试验方法给,37,离心泵知识讲座课件,38,离心泵知识讲座课件,39,泵制造厂提供的样本上所绘出的特性，都是用清水在20条件下试验测定的，因此都是输水特性。当输送液体的粘度、密度等与20清水不同时，还需要进行性能曲线的换算。,泵制造厂提供的样本上所绘出的特性，都是用清水在20条件下试,40,3、离心泵实际性能曲线的用途,离心泵的实际特性曲线表明，离心泵在恒定转速下工作时，对应于每一个流量,Q,，必相应一个确定的扬程,H,、功率N、效率,。每条性能曲线都有它各自的用途。,3、离心泵实际性能曲线的用途离心泵的实际特性曲线表明，离心泵,41,H,-,Q,性能曲线是选择泵与操作使用的主要依据,H,-,Q,曲线有陡降、平坦、驼峰状之分。具有平坦特性的离心泵，其特点是当流量,Q,变化较大时，扬程,H,变化不大；具有陡降特性的泵，当扬程H变化较大时，流量,Q,变化不大；具有驼峰特性的泵，其扬程随流量,Q,的,H-Q性能曲线是选择泵与操作使用的主要依据,42,变化是先增加后减小，曲线上T点左边为不稳定工况段，在此范围内工作时，泵容易发生喘振，影响泵的稳定工作。这样，就可以根据工作特点的不同而选择不同特性的离心泵来满足工艺要求。,N,Q,曲线是选择驱动机功率与操作启动泵的依据。,N,-,Q,特性给出各流量,Q,对应的功率,N,大小，故根据需要可以选用驱动机的功率。从,N,-,Q,性能曲线上还可看出在哪种情况下轴功率最小，则启动时，应选在消耗功事最小的工况下，以减小启动电流，保护电动机。,变化是先增加后减小，曲线上T点左边为不稳定工况段，在此范围内,43,例如，一般离心泵在,Q,=0时轴功率最小，故启动时应关闭出口阀。,离心泵的,-,Q,性能曲线是检查泵工作经济性的依据。,根据,-,Q,特性可知，泵在何种工况下工作效率最高。工程上将泵效率最高点定为额定点，与该点对应的流量、扬程、功率分别称为额定流量、额定扬程及额定功率。为了扩大泵的使用范围，各种泵都规定一个良好的工作区(高效区)，一般取最高效率以下7范围内诸点所对应的工作点为良好工作区。有些泵样本上，基本性能曲线只绘出良好工作区。,例如，一般离心泵在Q=0时轴功率最小，故启动时应关闭出口阀。,44,四、离心泵的汽蚀与吸入特性,1、汽蚀概念,汽蚀现象 ：,在一定的温度和压力条件下，水和汽可以互相转化，这是液体所固有的物理特性。同时还可能有溶解在液体内的气体从液体中逸出，形成大量小气泡，即产生了空化。当这些小气泡随液体流到叶轮流道内压力高于临界值,四、离心泵的汽蚀与吸入特性1、汽蚀概念,45,的区域时，由于气泡内是气化压力，而外面的液体压力高于气化压力，则小气泡在四周液体压力作用下，便会重新凝结、溃灭。,在叶轮内，当产生的小气泡重新凝结、溃灭后，这时周围的液体以极高的速度向空化点冲来，液体质点互相撞击形成局部水力冲击，使局部压力可达数百大气压。,的区域时，由于气泡内是气化压力，而外面的液体压力高于气化压力,46,气泡越大，其凝结溃灭时引起的局部水击压强越大。如果这些气泡是在叶轮金属表面附近溃灭，则液体质点的冲击就连续地打击在金属表面上。这种水力冲击，速度很快，频率高达每秒数千、甚至几万次，金属表面很快会因疲劳而剥蚀。若所产生的气泡内还加杂有某种活泼性气体 (如氧气等)，它们借助气泡凝结时放出的热量，使局部温升可达200300，对金属会起电化学腐蚀，更加快了金属的破坏速度。上述这种空化、空蚀现象统称为 “汽蚀”。,离心泵知识讲座课件,47,离心泵知识讲座课件,48,2、汽蚀对泵工作的影响,(1)躁音和振动 ：会产生各种频率范围的噪音。在汽蚀严重的时候，可以听到泵内有 “劈劈” “啪啪”的爆炸声，同时机组振动。,(2)对泵性能曲线的影响 ：汽蚀发展到一定程度时，气泡大量产生，堵塞流道，使泵内液体流动的连续性遭到破坏，泵的流量、扬程和效率均会明显下降，在泵性能曲线上出现 “断裂工况”。,2、汽蚀对泵工作的影响,49,(3)对叶轮材料的破坏：发生汽蚀时，由于机械剥蚀和电化学腐蚀的共同作用，使叶轮材料受到破坏。被汽蚀的金属表面呈海绵状、沟槽状、鱼鳞状。严重时，整个叶片和前后盖板 都有这种现象，甚至将叶片和盖板蚀穿。,(3)对叶轮材料的破坏：发生汽蚀时，由于机械剥蚀和电化学腐蚀,50,3、汽蚀余量,由离心泵的汽蚀过程可知，发生汽蚀的基本条件是：叶片入口处的最低液流压力,p,k,该温度下液体的气化压力,p,v,。,要避免发生汽蚀，应满足,p,k,p,v,，即在泵入口处液体具有的能头除了要高出液体的气化压力,p,v,外，还应当有一定的富余能头，这个富余能 头称为汽蚀余量。,汽蚀余量又分有效汽蚀余量,h,a,和泵必须的汽蚀余量,h,r,。,3、汽蚀余量,51,(1) 有效,汽,蚀余量,是指液流自吸液罐经管路到达泵吸入口后所具有的推动和加速液体进入叶道所高出气化压力以上的有效压力。,p,s,、,s,分别为泵入口液流的压力和速度。,(1) 有效汽蚀余量ps、s分别为泵入口液流的压力和速度。,52,有效汽蚀余量数值的大小与泵装置的操作条件有关，而与泵本身的结构尺寸无关，故称为“泵装置的有效汽蚀余量”。,(2) 泵必须的汽蚀余量,它反映液流从泵入口到叶轮内最低压力点K处的全部能头损失，用,h,r,表示。影响,h,r,大小的主要因素是泵的结构，如吸入室与叶轮进口的几何尺寸，泵的转速和流量等，而与吸入管路系统无关。所以，,h,r,的大小在一定程度上是一台泵本身抗,汽,蚀性能的标志，也是离心泵的一个重要的性能参数。,有效汽蚀余量数值的大小与泵装置的操作条件有关，而与泵本身的结,53,显然,h,r,越小，泵越不易发生汽蚀，要求泵入口处的富余能头也可小些。因为泵入口处的富余能头,h,a,克服这个能头损失,h,r,后还有剩余，即,h,a,h,r,，则表示液体流到叶轮最低压力点K处时，其压力还高于液体的饱和蒸汽压而不致气化，所以就不会发生汽蚀。反之，当,h,a,h,r,时，泵不汽蚀,h,a,=,h,r,时，开始发生汽蚀,h,a,h,r,，然而装置的有效汽蚀余量,h,a,所表示的是泵入口处液体的能量，不易直接测量出来。直接用仪表测量得到的是泵入口法兰处所装的真空表读数，它反映了吸入罐液面上的大气压力能头与泵入口处压力能头的差，通常称为 “吸上真空度”，用,H,s,表示，,或,p,a,、,p,s,分别为当地大气压和泵入口处的压力。,4、吸上真空度或pa、ps分别为当地大气压和泵入口处的压力。,55,可见，用,H,s,值来表示,h,a,更为直观和方便。吸上真空度,H,s,值越大，泵入口处的压力,p,s,就越小，,h,a,也越小，说明泵容易发生汽蚀。,吸上真空度与有效汽蚀余量之间的关系为：,可见，用Hs值来表示ha更为直观和方便。吸上真空度Hs值越,56,利用发生汽蚀的临界条件,h,a,=,h,r,，可以求出汽蚀临界状态下的吸上真空度，称为最大吸上真空度：,为保证泵安全运转而不发生汽蚀，泵的吸上真空度,H,s,要比(,H,s,),max,小，即留有安全裕量,K,，得到泵的允许吸上真空度,H,s,：,K,取0.30.5m。,利用发生汽蚀的临界条件ha=hr，可以求出汽蚀临界状态下,57,吸上真空度与离心泵的几何安装高度、吸入管内流速、从吸入罐到泵入口的吸入管道内的摩阻损失和吸入罐液面压力的大小有关。,吸上真空度与离心泵的几何安装高度、吸入管内流速、从吸入罐到泵,58,五、离心泵串并联运行,串联泵运行,最普遍的泵配置是纯串联泵站。,串联配置,中，泵连在一起，所以一台泵的出口端连接下一台泵的进口端，当流量恒定时，压头增加串联配置一台泵的出口端连接下一台泵的进口端。在给定的流量下，串联泵站生成的总压头等于单个泵在此流量下生成压头之和。图15说明了三台泵串联时，如何将三条不同的泵曲线加在一起生成一条总压头曲线。图15串联泵当泵串联时，总压头等于同一流量下各泵压头的总和。串联泵的压头曲线不需要相同。在任意流量(Q)下，读取每台泵的压头，将它们加在一起绘制总压头(H)。 当泵串联时，如果流量恒定，则压头具有可加性。每个泵站有不同压头-流量曲线的泵。因此可以选择不同的泵组合，以满足管线内液体流动所需的压头。多余的压头必须采用压力调节阀或改变泵速(如果泵站有变速驱动装置)进行节流控制。,五、离心泵串并联运行串联泵运行,59,并联泵运行,泵,并联配置,时，泵具有相同的进口压头和出口压头：液体进入泵站后，分为两个或多个流道流动。液体经过每个流道后重新汇合进入干线。当泵并联运行时，经过每个泵的流量具有可加性，而压头保持不变。,并联配置,流量进行分配，部分流量经过每台泵。,可以在同一张图表上绘制每台泵的压头曲线，确定同一压头线与各曲线的交点，并确定每台泵的流量。为了避免其中任意一台泵出现零流量，并联操作的泵必须具有相同的压头。并联泵配置,同一压头线与两条泵曲线分别交于流量QA和QB两点，即组成总流量的两个分流量。注意：如果压头是800英尺，泵A的流量为零。如果实际中出现这种情况，零流量泵会受到损害。,并联泵运行,60,机械密封有几个密封点，其中几处静密封，几处动密封,机械密封有五个密封点，四处静密封，一处动密封。,四处静密封：,（1）.压盖与泵体结合处；,（2）.静环与压盖之间；,（3）.动环与轴套之间；,六、机械密封,机械密封有几个密封点，其中几处静密封，几处动密封六、机械,61,（4）.轴套与泵轴之间；,一处动密封：,动环与静环之间的密封。,机械密封示意图,1、轴套；2、O形密封圈；3、弹簧座；4、弹簧；5、推环；6、U形密封圈；7、O形密封圈；,8、旋转环；9、静止环；10、O形密封圈；11、衬套；12、内六角凹端紧定螺钉；13、传动环,（4）.轴套与泵轴之间；机械密封示意图,62,七、离心泵连轴器,油泵机组联轴器为刚性联轴器，由两个半联轴器，隔离段，弹簧，螺栓等组成。联轴器的作用是用来将泵和电机联接起来，进行动力传递的。还可以补偿组装或运行时的不精确性。将联轴器的隔离段拿掉，可以拆卸泵的机械密封、轴承箱以及电机的轴承，无须揭开泵盖和移动电动机，大大方便了检修。,七、离心泵连轴器油泵机组联轴器为刚性联轴器，由两个半联轴器，,63,八、离心泵润滑,MSD2型输油泵的轴承为滑动轴承，采用油环甩油润滑，润滑油型号为N46。轴承油箱中设有润滑油加热器，温度计，温度传感器，润滑油视窗，恒油位加油器等。,对于油环甩油润滑来说，油位必须稍稍高于油环的内径，如果低于了油环的内径，会使油环挑不起油来就会造成轴承润滑恶化，必须注意油位。向油箱内加油时，不能从顶部倒入，以免造成假油位现象，要通过恒油位加油器进行加油。,八、离心泵润滑MSD2型输油泵的轴承为滑动轴承，采用油环甩油,64,九、输油泵辅助管线,泵体排气放空管线，泵底部排污放空管线，泵的排污通过污油干线进入污油罐排污控制系统。,机械密封冲洗循环管线。,机械密封泄漏压力开关式密封测漏探头管线；,九、输油泵辅助管线泵体排气放空管线，泵底部排污放空管线，泵,65,十、输油泵机组的日常维护与管理,(一) 离心泵的操作,离心泵的操作一般分为启动前的准备工作，启动及运行中的检查等项内容。,1、启动前的准备工作,检查所有紧固件是否松动(联轴器、地脚螺栓等)。,检查轴承、润滑油的油位、油环、轴封、供电设备等是否完好，并调整到适合位置。,十、输油泵机组的日常维护与管理(一) 离心泵的操作,66,打开泵的进口阀、关闭泵的出口阀。,排出泵内气体，进行灌泵。,对于输油泵站上的输油泵，只有第一次使用时需要灌泵，其后由于吸入管路和泵内经常充满着油品，一般不再需要灌泵，只要没有其它问题，可随时启动泵机组。,2、启动,先彻底检查各项准备工作是否完善，然后合上电源，按启动按扭，观察电流表和泵出口压力表，当电流由最大值降下来，并稳定片刻，泵压达到该泵的稳定压力并稳定到某一刻度后，缓慢打开泵的出口阀门，调到需要的排量(由泵出口压力表确定)。,打开泵的进口阀、关闭泵的出口阀。,67,泵启动后，出口阀的关闭时间不得超过23分钟，因为泵在关闭出口阀门时，叶轮产生的能量全部变成热而使泵发热，有可能使摩擦部分烧毁或使油品气化，影响泵的启动。开泵时如果不起压力(压力降到零)必须关闭排出阀后再灌泵，重新启动。,泵启动后，出口阀的关闭时间不得超过23分钟，因为泵在关闭出,68,3、运转中的检查,检查泵压、管线压力、电流、电压是否正常，电流不得超过电机的额定电流。,检查离心泵的轴承温度。滚动轴承不超过80，滑动轴承不超过70 (用手摸，感到烫手，只能短时间停留)，检查润滑油面高度和油环的工作情况(润滑油位在油杯的2/33/4之间)，如润滑油的油位低于规定油位须添加润滑油。,检查电机轴承和定子温度。电机轴承温度不得超过80 ，定子温度不超过允许温升。,3、运转中的检查,69,检查机械密封泄漏情况，每分钟以3060滴为适宜。温度过高或漏油严重要进行调整。,听各部位声音是否正常，发现噪音及不正常的声音，应立即停泵检查。,随时了解吸液罐液面的情况，防止泵抽空(尤其在低液位时，要加强检尺)。,检查机械密封泄漏情况，每分钟以3060滴为适宜。温度过高或,70,(二) 输油泵机组的维护保养及故障处理,1、维护保养,输油管道各输油站的每一台泵必须随时保持完好无损，定期试运，发现故障应及时排除。对运行的泵，到了保养时间须及时停止运行，按保养内容一一进行保养，并把保养时间、内容记入设备档案。,(二) 输油泵机组的维护保养及故障处理1、维护保养,71,2、离心泵的振动和噪音,(1) 振动,机器振动可降低零件的使用寿命，它会导致过早地损坏轴、轴承、密封等，严重时拔断地脚螺栓，震裂出入口接管或震断出入口法兰螺拴。离心泵的转数很高，振动是个严重的问题，必须引起足够的重视。,2、离心泵的振动和噪音(1) 振动,72,引起机泵振动的原因很多，一般情况下，离心泵的振动有机械的原因，还可能是由水力学方面的原因。由各种原因产生的振动的特点各有不同，这对我们分析振动和采取消除振动的措施是很重要的。有时产生振动的原因是多方面的，为此，必须作周密的调查，分清主次，并且有步骤地逐个排除次要因素，从而找出主要的原因。当情况复杂时，还可以用测振仪测定振幅、相位、波形、频率等，然后进行分析、比较、判断。,引起机泵振动的原因很多，一般情况下，离心泵的振动有机械的原因,73,由机械原因产生的振动,转子质量不平衡是其中最常见的原因之一。另外机组中心不正、动静部分摩擦、支承部件缺陷、润滑不正常等都会产生振动。,由转子质量不均匀所引起的振动，其特点是在两轴承处发生较大振动，当转速上升接近额定值时，振幅增加很快。离心泵的叶轮或轴等转动零件经过长期运转以后，由于磨损和腐蚀以及局部损坏或堵塞异物等原因，均可造成转子的质量不平衡，在旋转时由此而引起振动，甚至是破坏性的振动，其振动频率和转数一致，而振幅与负荷、吸人压头大小无关，仅随转速变化而变化。在转动轴的振动中，这是最常见的。,由机械原因产生的振动,74,在泵检修时，特别是更换转动部件以后，要重新做平衡试验，进行校正。达到平衡，才能消除振动。作为检查的方法，对低速泵只须做静平衡试验，而对现代高速泵，如有的高达40007000rmin，必须做动平衡试验。允许的振动极限值随泵的型式、圆周速度不同而不同。,当机组中心不正时，振动随负荷增加，有时还会发生突然的变化。中心不正的原因是很多的，诸如机械加工质量不好，安装找正不好，在吸、压水管上承受过载负荷，轴承磨损或前后轴瓦不同心都会引起泵的振动。此时不能用配重方法，如用配重方法，则振动加剧。,在泵检修时，特别是更换转动部件以后，要重新做平衡试验，进行,75,联轴节对正不良引起的振动。,在泵的安装过程中，如联轴器不同心、联袖器(对轮)的螺栓配合不良、接合面的平行度达不到要求(机械加工精度差或安装不合要求)，或者由于找正不准确，原动机轴和离心泵轴不在一条直线上，当泵运转时必然引起振动。或者泵开始时不振动，但经过一段时间的运转由于地脚螺栓松动垫板位移，或基础下沉等原因，使泵中心偏移也要引起振动。如果原动机单独运行时不振动，而把联轴器接上去就出现振动的话，首先应该怀疑的是对正不良。,联轴节对正不良引起的振动。,76,对于输送高温液体的泵，内于热膨胀使原动机一侧的联轴器在运转中摇动，或者由于泵的联接管路的重量、热膨胀、联接法兰不对中心，使泵与原动机的对中变动，也必然引起泵的振动。法兰形弹性联轴器的橡皮圈配合不均匀，也产生性质完全相同的结果。,对于输送高温液体的泵，内于热膨胀使原动机一侧的联轴器在运转中,77,当支承部件有缺陷时(如基础刚性不够、紧固件松动等)，振动在空负荷时就发生，而且振幅不稳定。这是由于管路支撑不牢，支架不稳，引起振颤。泵的地脚不牢不平稳，基础不坚固，造成泵机组开动时，机身振动摇晃。或者由于基础太轻安装不牢固，当泵本身的振动和基础的振动频率一致时，就要引起共振，形成很强烈的振动。这种情况只有增大基础的重量和牢固性，才能消除共振。如果轴向振动不是由于质量不均匀所致，则这种振动是由前轴承座刚度下降所造成的。,当支承部件有缺陷时(如基础刚性不够、紧固件松动等)，振动在空,78,润滑不正常。轴承间隙大，油膜被破坏时振动值随运转情况的改变而变化，而且振动时机件有不正常的抖动与响声。,当转子与机壳发生摩擦时，一般是由于泵轴弯曲，叶轮擦到泵壳发生噪声，或新修的泵口环密封安装不好造成的。振动一般表现在碰擦处附近，在机器将停止转动时，容易听到摩擦声音。,转速不均匀。内燃机和燃气轮机带动的离心泵因为发动机由于断续的气缸爆炸冲击，转速会有变化，虽然用飞轮可以缓和，但是要完全消除是不可能的。,润滑不正常。轴承间隙大，油膜被破坏时振动值随运转情况的改变而,79,由于水力方面的原因产生的振动,产生振动的原因有以下几个方面：,由于汽蚀使叶轮产生振动，且造成噪音。,汽蚀主要发生在大流量工况下。汽蚀将引起泵体剧烈振动，并随之发生噪音。这种振动频率高达60025000赫兹上下，对现代输油泵来说，其圆周速度很高，所以汽蚀引起的振动问题更为突出，必须引起重视。,由于水力方面的原因产生的振动,80,在低于最小流量下所发生的振动。,离心泵在低于设计最小流量下运行时，将会发生不稳定工况，流量忽大忽小，压力忽高忽低，不断发生相当激烈的波动，并且导致管路的剧烈振动，随之发出喘气一样的噪音，这时可能造成严重后果。这种振动的频率大约为1/1010赫兹。离心泵在低于最小流量下运行，泵内液体自然要发生汽化。鉴于上述情况，离心泵在运行时不应低于所规定的最小流量。通常输油泵的最小流量不应低于额定流量的20。,在低于最小流量下所发生的振动。离心泵在低于设计最小流量下运行,81,泵壳内液体压力不平衡引起振动,。对蜗形泵壳的离心泵，每当转子叶片通过蜗形外壳的开始卷曲的地方或导叶的前端附近时，则产生水压力的变动，由于叶轮出口压力分布不均匀，液体对叶轮的反作用力也不均匀。因此，在叶轮转动时因圆周处的作用力不均匀，使叶轮和轴产生振动和噪音。振动频率为叶轮叶片数乘以转速或其倍数。把叶轮外缘和开始卷曲处的距离拉大，能够缓和压力脉动并减小振幅。,泵壳内液体压力不平衡引起振动。对蜗形泵壳的离心泵，每当转子叶,82,防止振动的措施,前面讨论了离心泵发生振动的原因和现象。要想消除振动，必须在泵的设计、安装、管路施工、试车等方面严格控制产生振动的因素。通常要从以下几方面考虑：,安装泵时，安装高度越低越好，长输管道尽量利用上站余压进泵，避免泵产生汽蚀。,防止振动的措施,83,泵的基础要具有足够的稳定性，以免发生整体共振。地脚螺栓要牢固。,检查原动机和泵的联轴节是否同轴，不同轴要进行调整使之同轴。,经常检查轴承的润滑和轴与轴瓦及密封环的间隙是否合适，不合适要停车检修。滚动轴承发现损坏要立刻更换新轴承。,泵的基础要具有足够的稳定性，以免发生整体共振。地脚螺栓要牢固,84,(2) 异常音响和噪音,离心泵在运行中，常出现的异常音响有：,汽蚀异音：即离心泵发生汽蚀时带来的声音，一般呈现噼噼啪啪的爆裂声响。,松动异音： 即由转子部件在轴上松动而发出的声音。这种声音常带有周期性。离心泵叶轮和轴套在轴上松动时，会发出咯噔咯噔的撞击声，如这时泵轴有弯曲，则碰撞声音就会更大。在这种情况下运行离心泵非常危险，除了转子部件摆动引起向泵内漏空气,(2) 异常音响和噪音离心泵在运行中，常出现的异常音响有：,85,外，更严重的是会使叶轮产生裂纹、泵轴断裂等。,有些滚动轴承定距套由于没被轴承压靠，运行中也会有断断续续的与轴的碰击声。,小流量异音：小流量的噪音类似汽蚀声音，但有的较大，好像是石子甩到泵壳上似的。,外，更严重的是会使叶轮产生裂纹、泵轴断裂等。,86,、离心泵故障的分析与排除,离心泵的故障种类,离心泵产生的故障种类很多，表现形式多种多样。根据故障发生的性质可分为以下四类：,由于各种原因使泵的性能达不到生产上的要求，即所谓性能的故障。,由于液体的腐蚀或机械磨损所发生的故障。,填料密封或机械密封损坏而发生的故障。,其它各种机械事故所造成的故障。,、离心泵故障的分析与排除离心泵的故障种类,87,泵产生故障的结果则使泵达不到所要求的流量和扬程，甚至使泵排空或抽空而被迫停车，或使泵激烈地振动或产生强烈的噪音，以及严重的漏损。要想消除故障，必须找出产生故障的原因。根据故障发生的原因，采取相应的措施消除故障，使泵达到正常运转。,泵产生故障的结果则使泵达不到所要求的流量和扬程，甚至使泵排空,88,离心泵产生故障的原因如下：,(1)由于吸入管路的法兰联接得不严，填料压盖不正或压得不紧，机械密封安装不合适等原因，使空气进入泵的吸入端。,(2)由于灌泵时没有排净气体，管内积存有气体，开车后气体进入泵内。,(3)吸入管路截断阀没打开或吸入阀失灵，吸入口前过滤器滤网被堵塞。,(4)末灌泵或泵内未充满液体。,(5)液面低，吸入管口淹没深度不够，安装高度超过泵的允许吸上高度，致使吸入口压力不足。,(6)被吸入液体的液面压力下降，或液体温度升高。,(7)泵的转数不够或电机反转。,离心泵产生故障的原因如下：,89,(8)叶轮松脱或叶轮装反，叶轮严重腐蚀而损坏。,(9)泵排出端的压力超出设计压力，造成反压过高。,(10)由于温度降低使液体的粘度增大，或超过设计时的粘度。,(11)由于调节阀开度太小或单向阀失灵、管路堵塞等原因，使泵排出管路的阻力增大。,(12)排出管路中有气囊。,(13)由于泵吸进粘杂物使叶轮堵塞，多级泵中间级堵塞。,(14)转子不平衡，或轴弯曲。,(8)叶轮松脱或叶轮装反，叶轮严重腐蚀而损坏。,90,(15)泵轴和电机轴不对正。,(16)机座的地脚螺栓松动，或地基基础薄弱。,(17)轴瓦或滚动轴承损坏，轴瓦太紧或间隙太大。,(15)泵轴和电机轴不对正。,91,(18)由于安装不合适，叶轮与泵体或口环严重摩擦。,(19)填料密封损坏，或轴套磨损，填料函压得过紧。,(20)填料材料选择不当，填料或水封环安装得不合适。,(21)机械密封安装不合格或机械密封损坏。,(22)冷却系统结垢、堵塞，使冷却水、润滑油供应不足或中断。,(23)轴瓦或轴承内进入尘埃或脏物。,(24)三相电机只接触两相或电压不足，电机不转。,(25)叶轮与泵体之间有脏物卡住或堵塞。,(18)由于安装不合适，叶轮与泵体或口环严重摩擦。,92,(26)机器长期不用，轴承、密封环锈死，使轴不能转动。,(27)泵轴严重弯曲，使叶轮与泵壳卡住，无法转动。,(28)填料太紧又无冷却水，形成发热膨胀咬住转轴。,(29)吸入管吸进异物卡住叶轮。,(30)轮叶断裂，卡住叶轮。,(31)轴承处缺润滑，磨损发热咬死。,(32)叶轮旋转方向反转；对轴流泵来说叶片反装。,(26)机器长期不用，轴承、密封环锈死，使轴不能转动。,93,(33)叶轮和轴的连接键脱出，造成轴转叶轮却不转。,(34)总扬程和吸程太高，超过水泵额定扬程和吸程。,(35)电源频率降低。,(36)测量仪表失灵。,(37)电机跑单相。,(38)轴承或轴瓦损坏。,(39)流量太小。,(40)密封腔内有空气。,(41)密封胶圈老化、损坏、压偏或厚度不匀。,(42)机械密封压盖把偏，纸垫损坏。,(43)机械密封弹簧压力不匀。,(33)叶轮和轴的连接键脱出，造成轴转叶轮却不转。,94,(44)机械密封摩擦副端面损伤。,(45)机械密封传动螺钉弯曲或折断。,(46)排除阀没关闭。,(47)叶轮平衡盘装得不正确，因磨损增加了内部漏损。,(48)三相电动机中一相保险丝烧毁。,(49)转速降低。,(50)排出管破裂。,(44)机械密封摩擦副端面损伤。,95,输油泵机组常见故障及处理方法,序号,常见故障,产生原因,处理方法,1,从吸入管灌泵时灌不进油,1吸入管或过滤器油凝堵塞,2进口阀阀板脱落,1溶化或排出凝油，清洗过滤器,2修复闸板,2,泵启动后无压力或压力过低,1泵转向不对,2有空气进泵,3油温过高汽化,4进口漏气,5泵抽空,1改变电机转向,2重新灌泵排气,3提高泵进口压力或降低油温,4堵住漏点,5清洗过滤器,3,泵运转过程,中排量和扬,程降低,1泵入口压力过低,2吸入管进气,3密封环磨损,4叶轮磨损或堵塞,5测量仪表失灵,6电源频率降低,1提高入口压力，正压进泵,2紧固入口管法兰螺栓或更换垫片,3更换密封环,4更换或清洗叶轮,5校验或更换仪表,6调整电源或电机调速装置,4,电机电流超高，电机过载,1流量增大,2泵内密封环咬住,3填料压得过紧,4电压过低,1调小流量,2检查同心度，更换密封环,3调整填料压盖的压力,4降低负荷，调整电压,输油泵机组常见故障及处理方法序号常见故障产生原因处理方法1从,96,5,泵振动过大,1流量太小，节流太大,2转子不平衡,3地脚螺校松动,4机组不同心,5泵抽空、汽蚀,6轴瓦间隙不对,7出口管路固定不牢,1调整流量，减少节流,2进行转子找平衡,3紧固地脚螺栓,4找正机组同心度,5调整进泵压力,6调整轴瓦间隙,7加固管路,6,轴承发热或冒烟,1润滑油不足或有杂质,2润滑油冷却不好,3轴承有损坏,4轴瓦间隙太小,5轴向力不平衡，轴向窜量大,1调整润滑油量，或滤油、换油,2调整冷却水量和清洗冷却器,3更换或修复轴承,4重新刮瓦,5检查平衡盘，进行调整或更换,7,机械密封温度过高,1密封冷却管不畅或堵塞,2弹簧的压缩量过大,1疏通冷却管,2调整压缩量或弹簧弹力,8,机械密封漏损量过大,1密封环端面损坏,2弹簧压缩量太小或压力,不均匀,3密封圈损坏,4密封压盖压偏,5轴窜量太大,1更换密封环,2检查或更换弹簧,3更换密封圈,4调整压盖,5调整轴窜量,9,轴瓦漏油或甩油,1进瓦油压偏高,2挡油环密封不好,3回油不畅通,1调节进瓦油压,2检修挡油环,3检修回油管路,5泵振动过大1流量太小，节流太大1调整流量，减少节流6轴,97,输油机组有12个温度检测点，泵有4个，电机有8个。分别是：,（1）.泵外轴承温度2个检测点。,（2）.泵内轴承温度1个检测点。,（3）.泵壳温度1个检测点。,（4）.电机内轴承温度1个检测点。,（5）.电机外轴承温度1个检测点。,（6）.电机绕组A相温度1个检测点。,十一、离心泵自控监测点,输油机组有12个温度检测点，泵有4个，电机有8个。分别是：十,98,（7）.电机绕组B相温度1个检测点。,（8）.电机绕组C相温度1个检测点。,（9）.电机绕组D相温度1个检测点。,（10）.电机绕组E相温度1个检测点。,（11）.电机绕组F相温度1个检测点。,输油泵机组共有8个振动检测点，泵有4点，电机有4点个，分别是：,（7）.电机绕组B相温度1个检测点。,99,（1）.输油泵内外轴承振动各有2个检测点。,（2）.电机内外轴承振动检测各有2个检测点。,输油泵有2个泄漏检测点，即为机械密封泄漏量压力开关测漏探头的检测。当机械密封泄漏量过大，泄漏压力大于设定值时，压力开关动作，泵机组停运。,给油泵机组电机有6个温度检测点,（1）.电机绕组A相温度1个检测点。,（2）.电机绕组B相温度1个检测点。,（3）.电机绕组C相温度1个检测点。,（1）.输油泵内外轴承振动各有2个检测点。,100,（4）.电机绕组D相温度1个检测点。,（5）.电机绕组E相温度1个检测点。,（6）.电机绕组F相温度1个检测点。,给油泵有1个泄漏检测点，即为机械密封泄漏量压力开关测漏探头的检测。在机械密封泄漏管线上装有泄漏量视窗，可以直观的看到机械密封泄漏情况。,离心泵知识讲座课件,101,十二、兰州站输油泵参数举例,B-01404,外输泵6812.5BMSD29级qv=420立方米/小时H=1100m配电机1lA1 566-2KF60-Z P=1640Kw,B-01405,外输泵6812.5BMSD29级qv=420立方米/小时H=1100m配电机1lA1 566-2KF60-Z,十二、兰州站输油泵参数举例B-01404外输泵6812.,102,B-01401,45WUC-lnd-2级 qv=420立方米小时 H=85m配电机 M2JA 315SMC P=153Kw,B-01402,给油泵45WUC-lnd-2级 qv=420立方米小时 H=85m配电机 M2JA 315SMC,离心泵知识讲座课件,103,