离心泵的检修技术知识l主讲:黄绍岐一、概述l1、泵是输送液体并提高液体压力的机器（一种“增能”机 器） 。l2、泵分为化工用泵、水泵。l3、主要差异：特殊材料和设计，防止腐蚀和适应化工工艺， 包括结构、轴封、材料及检修难度。l4、化工用泵的要求 l（1）、适应化工工艺要求运行可靠。l（2）、耐腐蚀，耐磨损。l（3）、满足无泄漏要求。l（4）、耐高温或耐低温并能有效连续工作。二、离心泵的工作原理、分类、型号及结构 l（一）、离心泵的装置及工 作原理 l1、为了使离心泵能正常工 作，离心泵必须配备一定的 管路和管件，这种配备有一 定管路系统的离心泵称为离 心泵装置。图11所示为离 心泵的一般装置示意图，主 要有底阀、吸入管路、排出 阀、排出管线等。复查联轴 器找正对中2、离心泵的工作原理 l 离心泵在启动之前，依靠高速旋转的叶轮，液 体在惯性离心力作用下获得了能量以提高了压强。 水泵在工作前，泵体和进水管必须罐满水，防止气 蚀现象发生。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。一面不断地吸入液体，一面又不断地给予吸入 的液体一定的能量，将液体排出。离心泵便如此连 续不断地工作。（二）、离心泵的气蚀 l1、所谓的气蚀是指：离心泵启动时，若泵内存 在空气，由于空气的密度很低，旋转后产生的离 心力很小，因而叶轮中心区所形成的低压不足以 将液位低于泵进口的液体吸入泵内，不能输送流 体的现象。l2、 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！（三）、离心泵的分类 l离心泵的种类很多，分类方法常见的有以下几种方式 l1、按叶轮吸入方式分：（1）单吸式离心泵；如图1-2所示 （2）双吸式离心泵；如图1-3所示，（3）单级双吸离心泵 扬程范围为10140m，流量范围是9028600m3h。按轴的 安装位置不同，分卧式和立式两种结构。图123为卧式S型单级双吸 离心泵结构。这种泵实际上相当于两个B型泵叶轮组合而成，液体从 叶轮左、右两侧进入叶轮，流量大。转子为两端支承，泵壳为水平副 分的蜗壳形。两个呈半螺旋形的吸液室与泵壳一起为中开式结构，共 用一根吸液管， 吸、排液管均布在下半个泵壳的两侧，检查泵时，不 必拆动与泵相连接的管路。由于泵壳和吸液室均为蜗壳形，为了在灌 泵时能将泵内气体排出，在泵壳和吸液室的最高点处分别开有螺孔， 灌泵完毕用螺栓封住。泵的轴封装置多采用填料密封，填料函中设置 水封圈，用细管将压液室内的液体引入其中以冷却并润滑填料。轴向 力自身平衡，不必设置轴向力平衡装置。在相同流量下双吸泵比单吸 泵的抗汽蚀性能要好。 2按叶轮数目分： l（1）单级离心泵 泵中只有一个叶轮，单级离心泵是一 种应用广泛的泵。由于液体在泵内只有一次增能，所 以扬程较低。如图12所示为单级单吸离心泵。l（2）多级离心泵 具有两个或两个以上叶轮的离心泵称 为多级离心泵。级数越多压力越高。图14所示为一 台分段式离心水泵，这种泵的叶轮一般为单吸式。多级离心泵 结构图3、 按离心泵扬程分：（1）、低压泵：扬程20m； （2）、中压泵 ：扬程 20-100m； （3）、高压泵：扬程100m ； 4、按泵的用途和输送液体性质分类： 泵可分为： （1）清水泵； （2）泥浆泵； （3）酸泵； （4）碱泵； （5）油泵； （6）砂泵； （7）低温泵； （8）高温泵； （9）屏蔽泵等。（四）、离心泵型号及结构1、离心泵的型号表1-1离心泵基本类型代号型 号泵 的 名 称型 号泵 的 名 称IS B或BA D或DA DL Y YG F PISO3国际标 准型单级单 吸离心水泵 单级单 吸悬臂式离心清 水泵 多级分段式离心泵 多级立式管形离心泵 离心式油泵 离心式管道油泵 耐腐蚀泵 屏蔽式离心泵S或sh DS KD KDS Z FY W WX单级 双吸式离心水泵 多级分段式首级为 双吸 叶轮 多级中开式离心泵 多级中开式首级为 双吸 叶轮 自吸式离心泵 耐腐蚀液下式离心泵 一般旋涡泵 旋涡离心泵2、离心泵的结构l 离心泵的品种很多，各种类型泵的结构虽然不同，但主要零 部件基本相同。l主要零部件有泵壳、泵盖、泵体、叶轮、密封环、泵轴、机封或 填料函、联轴器、轴承等。（1）、单级单吸离心泵如图1-5所示图1-5 B型泵1-叶轮背帽 2-叶轮背帽止回垫 3-叶轮外口环 4-叶轮内口环 5-密封填料 6-密封填料压盖 7-支撑轴承压盖 8-支撑轴承 9-托架 10-止推轴承 11-油封 12-泵轴 13-叶轮键 14-挡油环单级单吸离心泵的特点l B型泵此泵用于输送温度不超过80的清水及与水相近的清 洁液体，扬程范围为8125m，流量范围为4.5362m3h。B 型泵结构简单，工作可靠，易于加工制和维护保养，是在IS型泵 之前应用最广泛的一种离心泵。l B型泵有前开门式和后开门式两种。前开门式为叶轮前面为 泵盖，后面为泵壳；而后开门式与前开门式相反，叶轮前面为泵 壳，后面为泵盖。l 图15所示为B型泵的前开门式结构，泵的进口在泵盖上， 出口在泵壳上，泵壳是螺旋形蜗壳，泵轴的一端支承在泵体内的 轴承上，另一端伸出称为悬臂端，叶轮装在悬臂端。叶轮上开有 平衡孔，用来平衡部分轴向力，未平衡的轴向力由轴承承受。轴 承用润滑脂润滑,多为球轴承。轴封装置采用填料密封，泵内的 压力水可直接由开在泵壳上的孔送到水封环，起水封作用。(2) IS型泵仍是单级单吸悬臂式离心泵 图l6所示为IS型泵的结构 IS型泵仍是单级单吸悬臂式离心泵 特点l 但它是按国际标准规定的性能和尺寸设计的，是 一种节能新产品，目前已替代B型泵。IS型泵用于输 送清水和性质与水相似的液体，温度不超过80，流 量范围为63400m3h，扬程范围为5125m， 转速为2900rmin或1450rmin。l图l6所示为IS型泵的结构。它为后开门结构，主要 由泵壳、泵盖、叶轮、轴、密封环、轴套及泵体等组 成。泵通过加长弹性联轴器与电动机相连接，自进口 方向看叶轮逆时针旋转。与B型泵比较，IS型泵的效 率和吸程有较大提高，噪声低、振动小。拆下加长联 轴器的中间连接件，即可取下泵的转子，故检修方便 。 （3）、单级双吸式离心泵 如图1-3所示 l 图13为卧式S型单级双吸离心泵结构。这种泵实际上相当于 两个B型泵叶轮组合而成，液体从叶轮左、右两侧进入叶轮，流量大 。转子为两端支承，泵壳为水平剖分的蜗壳形。两个呈半螺旋形的 吸液室与泵壳一起为中开式结构，共用一根吸液管，吸、排液管均 布在下半个泵壳的两侧，检查泵时，不必拆动与泵相连接的管路。 由于泵壳和吸液室均为蜗壳形，为了在灌泵时能将泵内气体排出， 在泵壳和吸液室的最高点处分别开有螺孔，灌泵完毕用螺栓封住。 泵的轴封装置多采用填料密封，填料函中设置水封圈，用细管将压 液室内的液体引入其中以冷却并润滑填料。轴向力自身平衡，不必 设置轴向力平衡装置。在相同流量下双吸泵比单吸泵的抗汽蚀性能 要好。 （4）、多级离心泵 如图1-4所示；l 人们把若干个叶轮安装在同一个泵轴上，每个叶 轮与其外周的液体导流装置形成一个独立的工作室， 这个工作室与叶轮组成的系统可以认为是一个单级离 心泵，每个工作室前后串联，就构成了多级泵。与多 个单级离心泵串联相比，多级泵具有效率高、占地面 积小、操作费用低、便于维修等优点。该泵流量范围 为5720m3h，扬程最高达2800m。l 多级离心泵除了具有单级离心泵的优点之外，它 最大的优点就是扬程高。多级离心泵的用途十分广泛 ，例如，化肥生产中，用多级泵将氨水打入碳化塔， 由氨水吸收加压氮氢混合气中的二氧化碳，生产出碳 酸氢铵；锅炉的给水；山区的深井提灌等。（5）、屏蔽式离心泵 如图1-7所示 屏蔽式离心泵的特点l化工厂常用的屏蔽泵，属于单级悬臂式离心泵，其结构图如图1-7所示 ；l屏蔽泵又称无填料泵，这种泵用于输送易燃、易爆、有毒、有放射性 及贵重液体，也可选作高压设备的循环用泵。其结构特点使泵的叶轮 与电机的转子在同一根轴上，装在同一格密封的壳体内，没有联轴器 和封装置，从根本上消除了液体外漏。为了防止输送液体昱电气部分 接触，电机的定子和转子分别用金属薄壁圆筒（屏蔽套）于液体隔离 。屏蔽套的材料应能耐腐蚀，并具有非磁性和高电阻率，以减少电动 机因屏蔽套存在而产生额外功率消耗。为了不干扰电机的磁场，这种 金属薄臂圆筒采用奥氏体系非磁性材料（1Gr18Ni9Ti）制成。由于有 屏蔽套，增加了电机转子和定子的间隙，使电机效率下降，因此，要 求屏蔽套的壁要很薄，一般为0.30.8mm.l 屏蔽泵具有结构简单紧凑，零件少，占地少，操作可靠，长期不要 检修等优点。缺点是效率低，比一般离心泵低2650。(6).高速离心泵 如图18所示 高速离心泵的特点l 如图18所示，高速离心泵由电机，增速器和泵三部分组成。泵 和增速器一般为封闭结构。可以露天安装使用。立式结构使用广泛， 驱动功率一般为7.5-132kW。当驱动功率超过160kW时，采用卧式结构 。 高速离心泵叶轮和泵体之间没有密封环，泵内部的间隙较大。叶轮 叶片与泵体后盖板和扩散锥管之间的间隙一般为23mm，如果达3 4mm还可应用，而不影响效率。泵的轴封装置通常采用机械密封。泵 内设有旋风分离器，使泵抽送的液体得以净化，引向机械密封以延长 机械密封的寿命。l 高速离心泵的高速是通过增速器实现的，所以增速器是高速离心泵 的关键部件之一。增速器主要由齿轮构成，有一级增速和两级增速两 种基本类型。增速器齿轮一般采用模数较小的渐开线直齿轮，这样可 避免产生轴向力，而且制造方便。增速器壳体分成两半，一般靠定位 销定位。增速器外壳用散热性能好的铝合金制造。l 高速轴上的轴承对小功率泵采用巴氏合金轴承，功率在150kW以 上用分块式滑动轴承与端面止推轴承组合。增速器的润滑是由自带油 泵把油经滤油器和油冷器送人壳体各个喷嘴，通过喷嘴将油喷成雾状 ，用油雾来润滑齿轮和轴承。这种泵适用在高扬程，小流量的场合。 由于叶轮与壳体的间隙较大，所以可用来输送含固体微粒及高教度的 液体。带诱导轮的叶轮具有良好的抗汽蚀性能。l 高速泵结构紧凑、体积小、质量轻、占地面积少。缺点是加工精 度要求高，制造上比较困难。三、离心泵的主要零部件 （一）、离心泵转子转子是指离心泵的转动部分， 它包括叶轮、泵轴、轴套、轴 承等零；如图19所示。图191叶轮l叶轮是离心泵的做功零件，依靠它高速旋转对液体做功而实现液体的输送， 是离心泵重要零件一。 l叶轮一般由轮毅、叶片和盖板三部分组成。叶轮的盖板有前盖板和后盖板之 分，叶轮口侧的盖板称为前盖板，另一侧的盖板称为后盖板。l按结构形式，叶轮可分为以下三种。l(1)闭式叶轮叶轮的两侧均有盖板，盖板间有46个叶片，如图110 (a)所 示。闭式叶轮效率较高，应用最广，适用于输送不含固体颗粒及纤维的清洁 液体。闭式叶轮有单吸和双吸两种类型。双吸叶轮如图111所示，适用于 大流量泵，其抗汽蚀性能较好。如图110 (b)。这种叶轮结构简单，制造容 易，但效率低，适用输送含较多固体悬浮物或带纤维体。l(3)半开式叶轮这种叶轮只有后盖板，如图110 (c)所示。它适用于输送易于 沉淀或含固体悬浮物的液体，其效率介于开式和闭式叶轮之间。l 离心泵叶轮的叶片有圆柱形叶片和组曲叶片两种。圆柱形叶片是指整个叶 片沿宽度方向均与叶轮轴线平行，图1-10所示的叶轮叶片均为圆柱形叶片。l叶轮的材料，主要是根据所输送液体的化学性质、