離心幫浦的基礎知識

2021-07-25 09:02:57 字數 4420 閱讀 7294

一、幫浦的分類

幫浦的分類方法有以下三種:

(一)按工作原理分類

1.容積式幫浦依靠幫浦內工作室容積大小作周期性地變化來輸送液體的幫浦;

2.葉片式幫浦依靠幫浦內高速旋轉的葉輪把能量傳給液體,從而輸送液體的幫浦;

3.其它型別幫浦依靠一種流體(液、氣或汽)的靜壓能或動能來輸送液體的幫浦。此類

幫浦又稱流體動力作用幫浦。

採用這種分類方法時,根據幫浦的結構又可分為以下幾種。

(二)按幫浦產生的壓力(揚程)分類

1.高壓幫浦總揚程在600m以上;

2.中壓幫浦總揚程為200~600ml

3.低壓幫浦總揚程低於200m。

(三)按幫浦用處分類

第2節離心幫浦的工作原理及分類

一.離心幫浦的基本構成

離心幫浦的主要部件有:葉輪、轉軸、吸入室、幫浦殼、軸封箱和密封環等,如圖2-1所示。有些離心幫浦還裝有導輪、誘導輪、平衡盤等。

離心幫浦的過流部件是吸入室、葉輪和蝸殼。其作用簡述如下:

(1)吸入室吸入室位於葉輪進口前,其作用是把液體從吸入管引入葉輪,要求液體吸入室的流動損失要小,並使液體流入葉輪時速度分布均勻。

(2)葉輪葉輪是離心幫浦的重要部件,液體就是從葉輪中得到能量的。對葉輪的要求損失最小的情況下,使單位重量的液體獲得較高的能量。

(3)蝸殼蝸殼位於葉輪出口之後,其功用是把從葉輪內流出來的液體收集起來,並按一定要求送入下級葉輪或送入排出管。由於液體在流出葉輪時速度很高,為了減少後面的管路損失,液體在送入排出管以前,必須將其速度降低,把速度能轉變成靜壓能,這個任務也要求蝸殼等轉能裝置來完成,而且要求蝸殼在完成上述兩項任務時流動損失最小。

二.離心幫浦的工作原理

離心幫浦是由原動機(電動機或汽輪機)帶動葉輪高速旋轉,使液體由於離心力的作用而獲得能量的液體輸送裝置,故名離心幫浦。

當原動機帶動葉輪高速旋轉時,充滿在幫浦體內的液體,在離心力的作用下,從葉輪中心被拋向葉輪的外緣。在此過程中,液體獲得了能量,提高了靜壓強,同時由於流速增大,動能也增加了。液體離開葉輪進入幫浦殼,由於流道逐漸加寬、液體的速度逐漸降低,便將其中部分動能轉變為靜壓能,這樣又進一步提高液體的靜壓強,於是液體以較高的壓強進入排出管路。

當幫浦內液體在高速旋轉下產生離心現象而趨向葉輪外緣時,在葉輪中心形成低壓區,這樣造成貯槽液面與葉輪中心處的壓強差。在這個壓強差的作用下,液體便沿著吸入管連續不斷地進入葉輪中心,以補充被排出的液體。這樣,只要葉輪的轉動不停,液體就會連續不斷地被吸入和壓出,從而達到輸送的目的。

離心幫浦的葉輪是按輸送液體設計的,對氣體不能施加足夠的離心力,假如幫浦內存在空氣,由於空氣的重度遠小於液體,產生的離心力亦小,此時葉輪中心只能造成很小的負壓,形不成所需的壓強差,液體便不能進入到葉輪中心,幫浦也就排不出液體,這種現象稱為「氣縛"。所以,離心幫浦沒有自吸能力,啟動前必須要灌幫浦。

(二)、離心幫浦的型號 .

1.水幫浦輸送介質為水;

常用的三種水幫浦型號的表示方法如下:

(1)4ba—12型水幫浦

型號的意義:

4—進口管直徑,單位為英吋;

ba—表示該幫浦的結構特點是懸臂式,即水幫浦是從幫浦座上伸懸出來的;

12—該幫浦的比轉數的1/10,即該幫浦的比轉數為l20。

dfjy160-120×10

150ayⅱ150b

第3節離心幫浦引數

在石油化工生產中,離心幫浦是使用最廣泛的液體輸送機械。其特點是結構簡單、流量均勻、可用耐腐蝕材料製造,且易於調節和自控。因此,離心幫浦在石油化工生產中占有特殊的地位,估計約佔生產用幫浦的80~90%。

一、離心幫浦各引數的定義

按國家標準化檔案,離心幫浦各引數定義如下:

1.流量和額定流量

流量是指單位時間內幫浦所抽送液體的數量。通常以體積計,以q表示,單位為m3/h,

m3/s,l/s;也可以質量計,以g表示,單位為t/h,t/s,kg/s;額定流量則指幫浦在最佳效率時的流量。即幫浦銘牌上所標註的數量。

換算關係:g=rq

式中r-一液體的重度,㎏/m3.

2.揚程和額定揚程

揚程是指單位質量液體通過幫浦時所增加的能量,以h表示。其單位是m,通常以公尺液

柱(mh20)表示。額定揚程是指在最佳效率時的揚程,即幫浦銘牌上所標註的數量。葉輪直徑越大、葉輪數目越多、旋轉速度越快,則揚程越高。

幫浦銘牌上標出的揚程是指輸送水的揚程,如輸送油品或化工產品則應按粘度不同來換算;而且並非標出40公尺,就能送到40公尺高,必須減去吸入高度(如吸入罐液面比幫浦中心高,則應加上此段高度),還必須減去從吸入端至排出端整個管路、伐門、彎頭等的壓力損失(折合成公尺液柱)。如一台水幫浦吸井水,銘牌標出揚程40公尺,幫浦中心至井水面高3公尺,阻力損失2公尺,則幫浦只能送到35公尺高。還應指出,幫浦吸水高度不能達到和超過10.33公尺,因吸入高度到10.33公尺時幫浦入口達到絕對真空。

在未達到絕對真空前已汽化了,而且吸入管路還有一定的阻力損失,因此一般離心幫浦吸入高度不足7公尺。單級幫浦所產生的揚程可由下式粗算: h=u22/2g

式中 u2-葉輪出口圓周速度,m/s. g-重力加速度,9.8 m/s2.

u2=πnd2 /60

式中 n一葉輪轉速,r/min. π一圓周率,3.1415. d2—葉輪外徑,m/s.

當 n=2950 rpm時,h=1200 d22 ;

如是多級幫浦,總揚程由各單個葉輪所產生的揚程相加。

4.功率

是指驅動機給幫浦的能量,通稱軸功率,以kw表示。n軸=rqh/102 kw

式中 r-液體的重度,kg/l; q—流量,l/s; h—揚程,m;

5.淨正吸入壓頭

多以npsh表示(或汽蝕餘量,以⊿h表示)。其含義是指為了保證幫浦不發生汽蝕,在幫浦內葉輪吸入口處,單位質量液體所必需具有的超過汽化壓力後還富餘的能量。單位是m。

其中又分npshr和npsha。

(1)npshr是指必需的淨正吸入壓頭,其含義如上所述,其數量大小值和幫浦葉輪優劣

有關,優秀的幫浦,其npshr值較小o

(2)npsha是指幫浦吸入管路所能夠提供的、保證幫浦不發生汽蝕、在葉輪吸入口處,單

位質量液體所具有的超過汽化壓力後還有的富餘能量。它的數值大小與吸入管路優劣有關,

與幫浦本身無關。當npsha數值大時,表示吸入管路設計合理,其值愈大愈好,要強調的是

上述都是指幫浦在輸送液體為水且又在常溫時。當輸送液體為烴時,其汽化壓力和烴的化學結

構有關,要進行必要的修正。當非常溫時,就是輸水也要進行飽和蒸汽壓的修正。在高原地

區因大氣壓低,也要進行必要的修正。

6.比轉數

表示離心幫浦效能和幾何結構的乙個綜合性引數,用ns表示。離心幫浦的比轉數可按下式計算:

ns=3.65n√qs hs3/4

幾何結構相似,效能相似的幫浦,比轉數相同。一般來說,離心幫浦的比轉數小,表示幫浦的揚程大而流量小;比轉數大,表示幫浦的揚程小而流量大。各種離心幫浦的比轉致範圍為20~500,煉油裝置用幫浦大都是低、中比轉數幫浦,其中低比轉數幫浦佔絕大多數,比轉數的範圍為50~1oo。

7.轉速每分鐘主軸旋轉數。以n表示,單位:轉/分鐘(r/min or rpm)

第4節機幫浦的使用與維護

一、幫浦的運轉與操作

(一)運轉前的檢查

離心幫浦在安裝後,試運轉前應進行全面檢查,這是因為幫浦的事故在裝置生產運轉初期發生的最多,安裝質量直接影響幫浦的運轉情況。

試運轉前檢查內容:首先檢查螺栓螺帽有否鬆動,幫浦與管路的配置,是否有不合理的地方;其次檢查幫浦吸入高度和條件是否在說明的規定範圍以內,特別要注意吸入管路上是否有空氣漏入或液體洩出的地方;最後還要檢查轉子的旋轉方向與驅動機旋轉方向是否一致。

(二)操作準備

l.盤車:用手輕輕正向轉動機幫浦2~3圈,並確認軸承和旋轉部分都能順利轉動不受阻礙。 2。核對吸入條件

幫浦的吸入條件,是葉輪吸入口保持一定的壓力,如果低於這個壓力時將無法輸液,所

以要檢查吸入高度和條件是否在規定的條件之內。

3.調整填料或機械密封裝置,向冷卻水夾套和密封裝置中的冷卻封液系統分別通水、

通液,確認流道暢通。

4.加註潤滑油、脂

向油箱和潤滑部位注選定的合格潤滑油、脂,達適當的油麵高度、脂量。

5.灌幫浦

啟動前,要使幫浦內灌滿液體,必須絕對避免空轉。這是因為離心動、靜密封減漏間隙小,液體不易通過,因此只要空轉幾秒鐘就會引起密封襯環燒損、咬死,導致事故。灌幫浦時要把空氣、液化氣、蒸汽全部放出,通常開啟吸液閥和放空閥或幫浦殼的放氣孔及管路中的儀表接頭,但是對帶壓吸入的幫浦或高位幫浦其灌注方法不同,高位幫浦必須增設噴射器,真空幫浦需增加底閥和灌液箱等預灌裝置。

至於自吸式幫浦就不需要這些裝置。

6.高溫和低溫幫浦的預熱及預冷

高溫用幫浦和低溫用幫浦均須在起動前進行完預熱或預冷使之接近正常運轉溫度,其理由為:高溫幫浦的操作溫度與未預熱溫度相差很大,若不預熱就起動,則會引起轉子變形、軸彎曲、結合部分鬆動或密封部分強制摩擦而導致磨損。

低溫液化烴用幫浦,若不在規定的運轉溫度操作,則輸液在較暖的幫浦殼會蒸發,使氣體

聚在幫浦殼內有造成幹摩擦的危險。

(三)運轉操作

l.起動

幫浦起動方法的須序隨其型式和用途的不同有所差異,所以要按照幫浦廠的使用說明書進行起動。現以電動機帶動的離心幫浦為例敘述其一般啟動方法。

離心幫浦的基礎知識

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離心幫浦的使用與維護基礎知識

目錄一離心幫浦的工作原理及相關引數 二離心幫浦的選型原則 三離心幫浦的正確使用 四離心幫浦的故障判斷與排除 一離心幫浦的工作原理及相關引數 離心幫浦是一種液體輸送機械,用於人們在日常生活中輸送各種液體。其基本結構是在乙個蝸殼形狀的幫浦殼內裝有乙個葉輪,葉輪在原動機 電動機 柴油機 汽輪機等 的帶動下...

離心幫浦的基礎知識 定義,原理,分類

一 離心幫浦的概述 離心幫浦引就是根據離心力原理設計的,高速旋轉的葉輪葉片帶動水轉動,將水甩出,從而達到輸送的目的。離心幫浦有好多種,從使用上可以分為民用與工業用幫浦 從輸送介質上可以分為清水幫浦 雜質幫浦 耐腐蝕幫浦等。二.離心幫浦的工作原理 驅動機通過幫浦軸帶動葉輪旋轉產生離心力,在離心力作用下...