管道離心泵

管道離心泵

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管道離心泵是供輸送清水及物理化學性質類似於清水的其它液體之用，適用於工業和城市給排水、高層建築增壓送水、園林噴灌、消防增壓、遠距離輸送、暖通製冷循環、浴室等冷暖水循環增壓及設備配套使用，使用範圍比較廣泛。

目錄

基本內容

外文名：Pipeline centrifugal pump

行業：機械製造

材質：氟塑料合金、鑄鐵

中文名：管道離心泵

基本構造

管道離心泵由六部分組成的，分別是葉輪，泵體，泵軸，軸承，密封環，填料函。

1、葉輪

是離心泵的核心部分，它轉速高出力大，葉輪上的葉片又起到主要作用，葉輪在裝配前要通過靜平衡實驗。葉輪上的內外表面要求光滑，以減少水流的摩擦損失。

2、泵體

也稱泵殼，它是水泵的主體。起到支撐固定作用，並與安裝軸承的托架相連接。

3、泵軸

泵軸的作用是借聯軸器和電動機相連接，將電動機的轉距傳給葉輪，所以它是傳遞機械能的主要部件。

4、軸承

是套在泵軸上支撐泵軸的構件，有滾動軸承和滑動軸承兩種。滾動軸承使用牛油作為潤滑劑，加油要適當，一般為2/3～3/4的體積：太多會發熱，太少又有響聲並發熱！滑動軸承使用的是透明油作潤滑劑的,加油到油位線。太多油要沿泵軸滲出並且漂賤，太少軸承又要過熱燒壞造成事故！在水泵運行過程中軸承的溫度最高在85度一般運行在60度左右，如果高了就要查找原因（是否有雜質，油質是否發黑，是否進水）並及時處理！

5、密封環

又稱減漏環。葉輪進口與泵殼間的間隙過大會造成泵內高壓區的水經此間隙流向低壓區，影響泵的出水量，效率降低！間隙過小會造成葉輪與泵殼摩擦產生磨損。為了增加回流阻力減少內漏，延緩葉輪和泵殼的所使用壽命，在泵殼內緣和葉輪外援結合處裝有密封環，密封的間隙保持在0.25～1.10mm之間為宜。

6、填料函

主要由填料，水封環，填料筒，填料壓蓋，水封管組成。填料函的作用主要是為了封閉泵殼與泵軸之間的空隙，不讓泵內的水流不流到外面來也不讓外面的空氣進入到泵內。始終保持水泵內的真空！當泵軸與填料摩擦產生熱量就要靠水封管住水到水封圈內使填料冷卻！保持水泵的正常運行。所以在水泵的運行巡迴檢查過程中對填料函的檢查是特別要注意！在運行600個小時左右就要對填料進行更換。

過流部件

離心泵的過流部件有：吸入室，葉輪，壓出室三個部分。葉輪室是泵的核心，也是流部件的核心。泵通過葉輪對液體的作功，使其能量增加。葉輪按液體流出的方向分為三類：

（1）徑流式葉輪（離心式葉輪）液體是沿着與軸線垂直的方向流出葉輪。

（2）斜流式葉輪（混流式葉輪）液體是沿着軸線傾斜的方向流出葉輪。

（3）軸流式葉輪液體流動的方向與軸線平行的。

葉輪按吸入的方式分為二類：

（1） 單吸葉輪（即葉輪從一側吸入液體）。

（2） 雙吸葉輪（即葉輪從兩側吸入液體）。

葉輪按蓋板形式分為三類：

（1） 封閉式葉輪。

（2） 敞開式葉輪。

（3） 半開式葉輪。

其中封閉式葉輪應用很廣泛，前述的單吸葉輪雙吸葉輪均屬於這種形式。

工作原理

離心泵的工作原理是：離心泵所以能把水送出去是由於離心力的作用。水泵在工作前，泵體和進水管必須罐滿水形成真空狀態，當葉輪快速轉動時，葉片促使水很快旋轉，旋轉着的水在離心力的作用下從葉輪中飛去，泵內的水被拋出後，葉輪的中心部分形成真空區域。水原的水在大氣壓力（或水壓）的作用下通過管網壓到了進水管內。這樣循環不已，就可以實現連續抽水。在此值得一提的是：離心泵啟動前一定要向泵殼內充滿水以後，方可啟動，否則將造成泵體發熱，震動，出水量減少，對水泵造成損壞（簡稱「氣蝕」）造成設備事故！

離心泵的種類很多，分類方法常見的有以下幾種方式

1按葉輪吸入方式分：單吸式離心泵、雙吸式離心泵。

2按葉輪數目分：單級離心泵、多級離心泵。

3按葉輪結構分：敞開式葉輪離心泵 半開式葉輪離心泵 封閉式葉輪離心泵。

4按工作壓力分：低壓離心泵 中壓離心泵 高壓離心泵邊 立式離心泵。

性能曲線

水泵的性能參數如流量Q 揚程H 軸功率N 轉速n效率η之間存在的一定的關係。他們之間的量值變化關係用曲線來表示，這種曲線就稱為水泵的性能曲線。

水泵的性能參數之間的相互變化關係及相互制約性：首先以該水泵的額頂轉速為先決條件的。

水泵性能曲線主要有三條曲線：流量—揚程曲線，流量—功率曲線，流量—效率曲線。

A、流量—揚程特性曲線

它是離心泵的基本的性能曲線。比轉速小於80的離心泵具有上升和下降的特點（既中間凸起，兩邊下彎），稱駝峰性能曲線。比轉速在80～150之間的離心泵具有平坦的性能曲線。比轉數在150以上的離心泵具有陡降性能曲線。一般的說，當流量小時，揚程就高，隨着流量的增加揚程就逐漸下降。

B、流量—功率曲線

軸功率是隨着流量而增加的，當流量Q=0時，相應的軸功率並不等於零，而為一定值（約正常運行的60%左右）。這個功率主要消耗於機械損失上。此時水泵里是充滿水的，如果長時間的運行，會導致泵內溫度不斷升高，泵殼，軸承會發熱，嚴重時可能使泵體熱力變形，我們稱為「悶水頭」，此時揚程為最大值，當出水閥逐漸打開時，流量就會逐漸增加，軸功率亦緩慢的增加。

C、流量—效率曲線

它的曲線象山頭形狀，當流量為零時，效率也等於零，隨着流量的增大，效率也逐漸的增加，但增加到一定數值之後效率就下降了，效率有一個最高值，在最高效率點附近，效率都比較高，這個區域稱為高效率區。

主要分類

管道離心泵主要系列產品有管道離心泵、立式熱水泵、立式高溫離心泵、立式管道化工泵、立式管道油泵、立式不鏽鋼防爆型化工離心泵。

主要應用

1. 管道離心泵，供輸送清水及物理化學性質類似於清水的其他液體之用，適用於工業和城市給排水、高層建築增壓送水、園林噴灌、消防增壓、遠距離輸送、暖通製冷循環、浴室等冷暖水循環增壓及設備配套，使用溫度T＜80℃。

2. 立式熱水泵適用於冶金、化工、紡織、木材加工、造紙以及飯店、浴室、賓館等鍋爐高溫熱水增壓循環輸送以及城市住房採暖循環用泵，使用溫度120℃以下。

3. 立式高溫離心泵廣泛用於：能源、冶金、化工、紡織、造紙以及飯店、浴室、賓館等鍋爐高溫熱水增壓循環輸送以及城市住房採暖循環用管道泵，使用溫度240℃以下。

4. 立式管道化工泵，供輸送不含固體顆粒，具有腐蝕性，粘度類似於水的液體，適用於石油、化工、冶金、電力、造紙、食品製藥和合成纖維等部門，使用溫度為-20℃ ~ 120℃。

注意事項

(1)安裝的基座表面必須平整、清潔並能承受相應的載荷; (2)在需要固定的地方要使用地腳螺栓;

(3)對於垂直安裝的泵，地腳螺栓必須有足夠的強度;

(4)如果垂直安裝，電機必須位於水泵上方;

(5)當固定在牆上時，要注意找正，對中。

產品特點

1、水力模型先進：效率高，性能範圍廣。

2、安裝、維修方便：管道式安裝、進出口能象閥門一樣安裝在管道的任何位置及任何方向，安裝維修極為方便。

3、外形美觀：採用優質不鏽鋼外套，外形美觀。

4、更少的運行、維修費用：採用優質機械密封，耐磨損、無泄漏、使用壽命長，故障率低，具有更少的運行維修費用。

5、獨特部件、降低噪音：獨特的水力部件設計，良好的過流性能，最大地減少流動噪音。

6、立式結構，占地面積小。

氣縛現象

當泵殼內存有空氣，因空氣的密度比液體的密度小得多而產生較小的離心力。從而，貯槽液面上方與泵吸入口處之壓力差不足以將貯槽內液體壓入泵內，即離心泵無自吸能力，使離心泵不能輸送液體，此種現象稱為「氣縛現象」。為了使泵內充滿液體，通常在吸入管底部安裝一帶濾網的底閥，該底閥為止逆閥，濾網的作用是防止固體物質進入泵內損壞葉輪或妨礙泵的正常操作。

葉輪形式

葉輪的作用是將原動機的機械能直接傳給液體，以增加液體的靜壓能和動能主要增加靜壓能。葉輪一般有6~12片後彎葉片。葉輪有開式、半閉式和閉式三種，開式葉輪在葉片兩側無蓋板，製造簡單、清洗方便，適用於輸送含有較大量懸浮物的物料，效率較低，輸送的液體壓力不高；半閉式葉輪在吸入口一側無蓋板，而在另一側有蓋板，適用於輸送易沉澱或含有顆粒的物料，效率也較低；閉式葉輪在葉輪在葉片兩側有前後蓋板，效率高，適用於輸送不含雜質的清潔液體。一般的離心泵葉輪多為此類。葉輪有單吸和雙吸兩種吸液方式。有一個進水口的是單吸，可以從兩面一起進水的為雙吸。

安裝技術

管道離心泵的安裝技術關鍵在於確定離心泵安裝高度即吸程。這個高度是指水源水面到離心泵葉輪中心線的垂直距離，它與允許吸上真空高度不能混為一談，水泵產品說明書或銘牌上標示的允許吸上真空高度是指水泵進水口斷面上的真空值，而且是在1標準大氣壓下、水溫20℃情況下，進行試驗而測定得的。它並沒有考慮吸水管道配套以後的水流狀況。而水泵安裝高度應該是允許吸上真空高度扣除了吸水管道損失揚程以後，所剩下的那部分數值，它要克服實際地形吸水高度。水泵安裝高度不能超過計算值，否則，離心泵將會抽不上水來。另外，影響計算值的大小是吸水管道的阻力損失揚程，因此，宜採用最短的管路布置，並儘量少裝彎頭等配件，也可考慮適當配大一些口徑的水管，以減管內流速。

應當指出，管道離心泵安裝地點的高程和水溫不同於試驗條件時，如當地海拔300米以上或被抽水的水溫超過20℃，則計算值要進行修正。即不同海拔高程處的大氣壓力和高於20℃水溫時的飽和蒸汽壓力。但是，水溫為20℃以下時，飽和蒸汽壓力可忽略不計。

從管道安裝技術上，吸水管道要求有嚴格的密封性，不能漏氣、漏水，否則將會破壞離心泵進水口處的真空度，使離心泵出水量減少，嚴重時甚至抽不上水來。因此，要認真地做好管道的接口工作，保證管道連接的施工質量。

基本故障

管道離心泵供輸送清水及物理化學性質類似於清水的其他液體(不含固體顆粒)，適用於工業 和城市給排水、高層建築增壓送水、園林噴灌、消防增壓、遠距離輸送、暖通製冷循環、浴 室等冷暖水循環增壓及設備配套，是無污染水源輸送的理想設備。

故障 產 生 原 因 排 除 方 法

1． 泵殼內有空氣，灌泵工作沒做好

2． 吸水管路及填料有漏氣

3． 水泵轉向不對

啟動後管道離心泵不出水

1． 繼續灌水或抽氣

2． 堵塞漏氣，適當壓緊填料

3． 對換一對接線，改變轉向

4． 檢查電路，電壓是否太低

5． 揭開泵蓋，清除雜物

6． 清除雜物或修理

7． 核算吸水高度， 必要時降低安裝 高度

8． 更換磨損零件

9． 加大吸水口淹沒深度或採取防止 措施

10． 拆下清通

出水不足

1． 填料壓得太死，泵軸彎曲，軸承 磨損

2． 多級泵中平衡孔堵塞或回水管堵

管道離心泵開

1． 松一點壓蓋，矯直泵軸，更換軸 承

2． 清除雜物，疏通回水管路

3． 調整靠背輪間隙

4． 檢查電路， 向電力部門反映情況

5． 更換電動機，提高功率

6． 關水出水閘閥塞

3． 靠背輪間隙太小，運行中二軸相 頂

4． 電壓太低

5． 實際液體的密度遠大於設計液體 的密度

6． 流量太大，超過使用範圍很多

1． 地腳螺栓鬆動或沒填實

2． 安裝不良，聯軸器不同心或泵軸 彎曲

啟 不動或 啟動 後軸功率過大

1． 擰緊並填實地腳螺栓

2． 找正聯軸器不同心度， 矯直或換 油

3． 降低吸水高度，減少水頭損失

4． 更換軸承

5． 加固基礎

6． 檢查咬住部位

管道離心泵機

3． 水泵產生氣蝕

4． 軸承損壞或磨損

5． 基礎鬆軟

6． 泵內有嚴重摩擦組振動和噪音

7． 出水管存留空氣

8． 在存留空氣處，安裝排氣閥

1． 軸承損壞

2． 軸承缺油或油太多(使用黃油時)

3． 油質不良，不乾淨 軸承發熱

4． 軸彎曲或聯軸承器沒找正

5． 滑動軸承的甩油環不起作用

6． 葉輪平衡孔堵塞，使泵軸向力不 能平衡

7． 多級泵平衡軸向力裝置失去作用

1． 轉速高於額定轉速

2． 水泵流量過大，揚程低 電動機過載

3． 電動機或水泵發生機械損壞

1． 填料壓得太緊

2． 填料環裝的位置不對 填料處發熱， 漏 滲 水過少 或沒 有

3． 水封管堵塞

4． 填料盒與軸不同心

1． 更換軸承

2． 按規定油麵加油， 去掉多餘黃油

3． 更換合格潤滑油

4． 矯直或更換泵油，找正聯軸器

5． 放正油環位置或更換油環

6． 清除平衡孔上堵塞的雜物

7． 檢查回水管是否堵塞， 聯軸器是 否相碰，平衡盤是否損壞

1． 檢查電路及電動機

2． 關小閘閥

3． 檢查電動機及水泵

1． 調整鬆緊度， 使滴水呈滴狀連續 滲出

2． 調整填料環位置， 使它正好對準 水封管管口

3． 疏通水封管

4． 檢修，改正不同心地方

臥式離心泵

臥式管道離心泵按照葉輪進液方式分為(IS系列)單級單吸離心泵單級雙吸離心泵。

六大優點

運行平穩：泵軸的絕對同心度及葉輪優異的動靜平衡，保證平穩運行，絕無振動。

滴水不漏：不同材質的硬質合金密封，保證了不同介質輸送均無泄漏。

噪音低：兩個低噪音軸承支撐下的水泵，運轉平穩，除電機微弱聲響，基本無噪音。

故障率低：結構簡單合理，關鍵部分採用國際一流品質；配套，整機無故障工作時間大大提高。

維修方便：更換密封、軸承，簡易方便。

占地更省：出口可向左、向右、向上三個方向，便於管道布置安裝，節省空間。

振動分析

管道離心泵是供輸送清水及物理化學性質類似於清水的其它液體之用，適用於工業和城市給排水、高層建築增壓送水、園林噴灌、消防增壓、遠距離輸送、暖通製冷循環、浴室等冷暖水循環增壓及設備配套。國產大型管道離心泵在運行過程中，出現振動大、上下軸承經常發熱、損壞，甚至泵軸與軸承連接部位磨損。水泵運行不穩定，影響正常供水，需要對其進行減振治理。

水泵振動原因

1、國產立式水泵28SLA-10是由臥式泵直接改造而成。電機底座與水泵底座之間垂直高度為4.3m，傳動軸系重達3t。相對於臥式泵，它增加了一根長為3752mm直徑為140mm的中間傳動軸。在結構上，除了在中間傳動軸上加裝一個軸承外，未進行任何改造(如圖1所示)。此四台水泵運行壓力長期為0.7～0.85MPa。在揚程高、流量大的工況下，這樣一個重心高，質量大的系統高速旋轉，產生的離心力是很大的，會造成機組較大的振動。加上支架和水泵進出水方向連接剛度不夠，導致水泵和各連接件有較大的位移。運行時水泵的位移導致上軸承受力狀況改變，振動加大，因此容易發熱。若矯正水泵位移，改善軸承受力條件，可降低系統的振動烈度。

2、水泵與傳動軸之間為剛性連接。由於製造、安裝原因，運行時泵軸與傳動軸同心，造成水泵振動；電機、傳動軸等其它震源產生的振動也直接傳遞給水泵，形成振動的疊加，進一步加大水泵振動。另外，這種剛性連接加大水泵上軸承所承受的外力，致使軸承易發熱，影響到泵軸。

震動改造步驟

針對以上原因，我們採取了以下兩個步驟進行改造。

1、加強管路剛度。考慮到對水泵進行加固比較困難，採取在水泵出口鋼管焊接「加強筋」的辦法。沿進出水方向，在水泵出口漸擴管與出水閥門之間的連接鋼管兩端法蘭，用8條厚度為32mm、寬度為100mm的鋼板進行焊接。增加鋼管的剛度，減少變形量，抵抗水泵位移。經測量，加筋後，水泵A點的位移量降至0.35mm。

2、對傳動系統進行改造。為減少電機、傳動軸的振動向水泵傳遞，把水泵與傳動軸之間的剛性連接改為彈性連接。使用GB4323-84彈性套柱銷聯軸器，最大補償位移量為0.6mm，補償角為1°30′。這樣，電機、傳動軸的振動可以通過彈性聯軸器得到補償，不會直接傳遞到水泵。

震動改造結果

改造後，經測量，水泵振動由改造前的振速4.3cm/s降低為1.48cm/s。根據振動烈度標準ISO2372-1974可以判定，水泵運行處於優秀區。同時，水泵運行平穩，上軸承只需正常維護，泵軸被磨損現象也沒有了，說明改造是成功的。