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1、11 離心泵在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用與常見問題及應(yīng)對 離心泵在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用與常見問題及應(yīng)對 摘 要 把液體提升、運送液體或者是增加液體的壓力是泵的主要作用，泵可以把原動機的機械能轉(zhuǎn)變成為液體的能量。在當(dāng)今年代里，工業(yè)迅速的發(fā)展，使得具有多種優(yōu)點的離心泵在國民經(jīng)濟快速發(fā)展中獲得了極為廣泛的應(yīng)用。離心泵的優(yōu)點包括：可在多種場合使用、本身的體積小、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、流量均勻、不易發(fā)生故障、使用壽命長、購買費與操作費用低等。在各個方面都會涉及到離心泵的使用，例如在能源、工業(yè)、農(nóng)業(yè)，甚至在當(dāng)今的軍事領(lǐng)域很多都利用了離心泵的基本原理。 作為機械設(shè)計及其自動化專業(yè)的學(xué)生，離心泵的知識在我們的許

2、多專業(yè)課程中都有涉及到，并且在我們所學(xué)的液壓課中更是對離心泵的內(nèi)容有了更詳細的介紹。通過老師的指導(dǎo)，以及老師對離心泵的多次拆裝和多次的解說，對離心泵的基本結(jié)構(gòu)與原理我們有了更進一步的了解。通過查閱各種資料使我對離心泵在各個領(lǐng)域的應(yīng)用，特別是在化工生產(chǎn)方面的應(yīng)用有了更深刻的了解。當(dāng)然事物也不是沒有缺點的，雖然離心泵因為所具有的的優(yōu)點使其得到廣泛的應(yīng)用，然而它的缺點是不可忽視的。因為泵工作時動力要求很大，因而它的震動幅度也很大，所以在工作期間出現(xiàn)很多的問題和故障，因此在我們充分的利用離心泵的優(yōu)點致力于發(fā)展國民經(jīng)濟的時候不要忘記解決離心泵所存在的問題，只有這樣才能提高離心泵的工作效率！ 關(guān)鍵詞：基

3、本結(jié)構(gòu)，原理，應(yīng)用，故障，排除 目 錄 1離心泵的概述 1.1離心泵的基本結(jié)構(gòu) 1.2離心泵的基本工作原理 2離心泵的應(yīng)用 2.1離心泵在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用 2.2石油化工及化工流程中的應(yīng)用 3離心泵的拆卸 3.1離心泵的結(jié)構(gòu) 3.2離心泵的拆裝 3.3離心泵拆卸時的注意事項 3.4離心泵的裝配 4.離心泵的常見故障分析及處理 4.1離心泵的啟動故障 4.1.1泵不能正常啟動 4.1.2離心泵反向旋轉(zhuǎn) 4.1.3離心泵啟動后不能正常供液 4.2離心泵的運轉(zhuǎn)故障 4.2 .1流量不足或停止 4.2.2離心泵不排液 4.2

4、.3離心泵排液后中斷 4.2.4離心泵揚程不足 4.2.5電動機過載 4.2.6離心泵耗用功率過大 4.2.7離心泵運轉(zhuǎn)時震動過大或產(chǎn)生異常聲響 4.3故障預(yù)防措施 1離心泵的概述 1.1 離心泵的基本結(jié)構(gòu) 離心泵的主要零件：泵體、泵蓋、葉輪、軸承支架、填料與填料壓蓋等?；D(zhuǎn)的葉輪與蝸牛形的殼是離心泵的基本零件。 （1）按照葉輪的結(jié)構(gòu)形式分為半閉式、閉式與開式葉輪，閉式葉輪用于傳送干凈的液體，半開式葉輪適用于傳送固體顆粒與粘稠的液體，開式葉輪用于傳送污水、沙及含纖維的液體。 （2）傳遞機械性能的

5、主要部件是泵軸，其通過聯(lián)軸器與電動機相連接 （3）離心泵的主體叫泵體又稱之為泵殼，它與軸承支架相連接起著固定支撐的作用 1.2 離心泵的工作原理 工作時的離心泵，電動機帶動葉輪以1000~3000r/min的速度運動，這樣就使得葉片內(nèi)的液體做同樣的旋轉(zhuǎn)運動。而且液體在離心力的作用下通過葉輪的中心向外緣作徑向的運動。當(dāng)流經(jīng)葉輪的過程中液體就獲得了能量，離開葉輪的外緣高速進入到蝸形的泵殼中。進入泵殼后，因為流體通道的加大而速度減小，這樣使得部分動能變成了靜壓能，當(dāng)?shù)竭_一定的壓強后順著切向通道從壓出管道流出來。因此泵殼即是一個聚集由葉輪流出液體的部件，又是一個能量轉(zhuǎn)化的裝置。 當(dāng)液

6、體通過葉輪的中心向外緣甩出時，葉輪中心也因此變成真空狀態(tài)。因為離心泵的吸入管路一端與葉輪中心處相通，另一端則浸沒在輸送的液體內(nèi)，在液面壓力，通常為大氣壓與泵內(nèi)壓力即負壓的壓差作用下，液體經(jīng)吸入管路進入泵內(nèi)。依靠葉輪的不斷旋轉(zhuǎn)，離心泵便不斷地吸入和排除液體。由此可知，離心泵工作的原理便是依靠高速旋轉(zhuǎn)的葉輪所產(chǎn)生的離心力來實現(xiàn)液體的輸送，而液體在離心泵中獲得的機械能量最終則表現(xiàn)為靜壓能的提高。 需要注意的是，若在離心泵啟動前未向其中注滿液體，則由于空氣密度低，葉輪旋轉(zhuǎn)后產(chǎn)生的離心力小，葉輪中心區(qū)不足以形成吸入貯槽內(nèi)液體的低壓，因而雖啟動離心泵也不能輸送液體，這表明離心泵無自吸能力，此現(xiàn)象稱為氣縛

7、，故此在離心泵啟動前必須向泵殼內(nèi)灌滿被輸送的液體。在吸入管路底部安裝帶濾網(wǎng)的單向底閥是為了防止啟動前灌入泵殼內(nèi)的液體從殼內(nèi)漏出，濾網(wǎng)也則可以防止固體物質(zhì)進入泵內(nèi)；靠近泵出口的壓出管道上裝有調(diào)節(jié)閥，可供調(diào)節(jié)流量時使用?？諝鈴奈牍艿肋M到泵殼中都會造成氣縛。 2.離心泵的應(yīng)用 2.1 離心泵在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用 泵是提升液體，輸送液體或使液體增加壓力，把原動機的機械能變?yōu)橐后w能量的一種機器。化工生產(chǎn)中流體或含有固體顆粒的液體介質(zhì)的輸送和加壓全依賴于泵。泵的使用多種多樣，有的工藝條件要求十嚴格，因此泵的種類也多種多樣，而離心泵因其諸多的優(yōu)點成為各個領(lǐng)域中應(yīng)用最為廣泛的一種，是和我們的日

8、常生產(chǎn)活動聯(lián)系最為緊密的一種。 2.1.1固體顆粒液體輸送的應(yīng)用 在工業(yè)生產(chǎn)中，用液體來輸送固體顆粒的流體機械稱為固液兩相流泵，也稱雜質(zhì)泵?；どa(chǎn)中使用的泥漿泵，發(fā)電站使用的除灰的灰渣泵及河道疏浚的挖泥泵等現(xiàn)都已廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟各領(lǐng)域之中并取得了顯著的成績。近年來，隨著固體管道輸送技術(shù)的迅猛發(fā)展，離心泵的需求日趨增加。 （1）旋流泵即葉輪后縮式泵，適合在要求無堵塞率最高的場合使用，而且日益普遍的應(yīng)用于輸送污水和其他固液混合物。 （2）吊泵即立式多級分段式離心泵，主要用于吸排含有少量泥沙和小顆粒的渾水，也可作為被淹沒礦井的排水之用。 （3）立式無軸封離心式砂泵是一種高效、低耗、節(jié)能

9、的新型雜質(zhì)泵，主要用于輸送含有固體懸浮顆粒的兩相流體，對輸送有泡沫狀的料漿效果更佳。 2.2石油化工及化工流程中的應(yīng)用 在石油化工和化工流程中，離心泵是最常用的流體機械。 （1）高速離心泵具有單級揚程高、結(jié)構(gòu)緊湊、維護方便、可靠性好及適用范圍廣等優(yōu)點，在煉油、石油化工及化學(xué)工業(yè)等領(lǐng)域得到廣泛使用。 （2）大功率離心泵，因為煉油能力及化工生產(chǎn)規(guī)模的不斷增大，大流量和高壓力離心泵的需求量也隨之增多起來。 （3）低空化余量離心泵，由于石油、化工等裝置中，對有些離心泵要求抗空化性能好、空化余量低，故而低空化余量離心泵也是必不可少的。 （4）高入口壓力離心泵的入口壓力較高，轉(zhuǎn)速較快，是一些石

10、油化工裝置所必須的，但還存在著機械密封的可靠性及軸向力平衡等問題亟待解決。 3.離心泵的拆卸 3.1 離心泵的結(jié)構(gòu)圖 眾所周知，離心泵主要是由葉輪、泵體、泵軸、軸承、密封環(huán)及填料函六大部分組成。我們必須要先了解它的主要結(jié)構(gòu)即明白如何正確拆裝方才能在遇到一些常見問題時及時給予解決。 3.2離心泵的拆裝 （1）將吐出側(cè)軸承端蓋上的螺栓和出水段、尾蓋、軸承體三個部件之間的聯(lián)接螺栓擰下，卸下軸承端蓋、軸承體等軸承部件； （2）將軸上的圓螺母擰下并依次卸下軸承內(nèi)圈、軸承壓蓋和擋圈，隨后卸下包括填料壓蓋、填料環(huán)、填料在內(nèi)的填料體； （3）依次卸下軸上的O形密封圈、軸套、平衡盤和鍵后，卸下出

11、水段、末導(dǎo)葉、平衡環(huán)套等； （4）卸下末級葉輪和鍵后，卸下中段、導(dǎo)葉，按此依次卸下各級葉輪、中段和導(dǎo)葉，直到卸下前級葉輪為止； （5）卸下泵聯(lián)軸器后，擰下進水段和軸承體的聯(lián)接螺母及軸承壓蓋上的螺栓后，卸下進水段側(cè)軸承部件； （6）將軸從進水段中抽出，擰下軸上固定螺母，依次將軸承內(nèi)圈、O形密封圈、軸套等卸下； （7）采用滑動軸承的泵，其拆卸順序基本相同，僅在拆卸軸承部件時略有不同。 3.3離心泵拆卸時的注意事項 （1）嚴格按照停車順序進行停車； （2）拆卸前需將泵內(nèi)的所有液體放掉，若軸承部件是稀油潤滑時也需將潤滑油放掉； （3）將離心泵上的附屬管路拆卸下來； （4）拆卸時應(yīng)嚴格

12、保證零件的制造精度不受損傷，拆卸下的零件有序放好。 3.4離心泵的裝配 泵的裝配順序一般是與它的拆卸順序相反進行的。裝配比之拆卸需更加慎重，因為其裝配質(zhì)量決定了離心泵能否正常運行，并且關(guān)系到離心泵的使用效率極其使用壽命。裝配時需注意以下幾點： （1）保護好零件的加工精度及表面粗糙度，避免碰傷及劃傷等現(xiàn)象，密封用的密封件一定要保持干凈，緊固螺釘與螺栓要受力均勻； （2）泵的尺寸不能隨意調(diào)整，否則會影響到流道的對中性，從而直接影響到離心泵的性能； （3）在泵裝配完畢后未裝填料前，手轉(zhuǎn)動泵的轉(zhuǎn)子，檢查轉(zhuǎn)子在泵中是否靈活，軸向竄動量是否符合要求； （4）一切檢查合格后壓入填料，并注意填料環(huán)

13、在填料腔中的相對位置。 4.離心泵的常見故障分析及處理 造成離心泵故障的原因多種多樣各有不同，比較常見的有設(shè)備固有故障、安裝故障及運行故障。這些故障不會憑空出現(xiàn)，都會伴有一定的征兆，因而在判斷離心泵故障時，應(yīng)結(jié)合設(shè)備狀態(tài)基本指標和豐富的維修經(jīng)驗進行診斷，切忌妄下判斷。 4.1離心泵的啟動故障 4.1.1泵不能正常啟動 （1）原動機或電源不能正常啟動：如果是電動機作為原動裝置，首先用手撥動電機散熱風(fēng)扇，看轉(zhuǎn)動是否靈活：如果靈活，可能為啟動電容失效或容量減小，當(dāng)更換相同值的啟動電容；如果轉(zhuǎn)不動，說明轉(zhuǎn)子被卡死，當(dāng)清洗鐵銹后加潤滑油脂，或清除卡轉(zhuǎn)子的異物。 （2）離心泵卡

14、住，可用手盤動聯(lián)軸器進行檢查，必要時可拆卸進行檢查，以消除故障； （3）填料壓的過緊，可放松填料； （4）排出閥未關(guān)閉，需關(guān)閉排出閥，重新啟動離心泵； （5）平衡管不暢通，使用工具疏通平衡管。 4.1.2離心泵反向旋轉(zhuǎn) 此類情況多數(shù)在第一次使用時出現(xiàn)，此時應(yīng)立即停機，如為電動機，應(yīng)調(diào)換三相電源中任意兩相，可使水泵旋轉(zhuǎn)方向改變，若以柴油機為動力，則應(yīng)考慮皮帶的連接方式。 4.1.3離心泵啟動后不能正常供液 造成的原因可能如下：（1）吸入口被雜物堵塞，應(yīng)清除后安裝過濾裝置； （2）吸入管或儀表漏氣，可能由焊縫漏氣，管子有砂眼或裂縫，接合處墊圈密封不良等，可進行補焊，更換管子，將結(jié)合

15、處的墊圈重新進行密封等； （3）吸水高度過高，需降低吸水高度； （4）葉輪發(fā)生氣蝕，根據(jù)不同的氣蝕現(xiàn)象采取相應(yīng)措施解決問題； （5）注入泵的水量不夠，加大泵的注水量； （6）泵內(nèi)有空氣，排空方法為關(guān)閉泵出口調(diào)節(jié)閥，打開回路閥； （7）出水阻力太大，應(yīng)檢查水管長度或清洗出水管； （8）水泵轉(zhuǎn)速不夠，應(yīng)增加水泵轉(zhuǎn)速。 4.2離心泵的運轉(zhuǎn)故障 4.2 .1流量不足或停止 可能的原因是：（1）葉輪或進、出水管堵塞，應(yīng)清洗葉輪或管路； （2）密封環(huán)、葉輪磨損嚴重，應(yīng)更換損壞的密封環(huán)或葉輪； （3）泵軸轉(zhuǎn)速低于規(guī)定值，應(yīng)把泵速調(diào)到規(guī)定值； （4）底閥開啟程度不夠或逆止閥堵塞，應(yīng)開打

16、底閥或停車清理逆止閥； （5）吸水管淹沒深度不夠，應(yīng)加大吸水管淹沒深度，使泵內(nèi)吸人空氣； （6）吸水管漏氣，應(yīng)更換完好的吸水管； （7）填料漏氣，應(yīng)更換新的填料； （8）密封環(huán)磨損，應(yīng)更換新密封環(huán)或?qū)⑷~輪車圓，并配以加厚的密封環(huán)； （9）葉輪磨損嚴重，應(yīng)更換新的葉輪； （10）水中含砂量過大，應(yīng)增加過濾設(shè)施或避免開機； （11）系統(tǒng)靜揚程增加，應(yīng)當(dāng)檢查液體高度和系統(tǒng)壓力； （12）阻力損失增加，應(yīng)當(dāng)檢查管路及止逆閥等障礙； （13）殼體和葉輪耐磨環(huán)磨損過大，應(yīng)當(dāng)更換或修理耐磨環(huán)及葉輪； 4.2.2離心泵不排液 原因及相應(yīng)的處理方法如下：（1）灌泵不足，即泵內(nèi)氣體未完全排空

17、，應(yīng)當(dāng)重新進行灌泵； （2）泵轉(zhuǎn)向不對，應(yīng)重新檢查泵的旋轉(zhuǎn)方向； （3）離心泵轉(zhuǎn)速過低，應(yīng)當(dāng)檢查并提高其轉(zhuǎn)速； （4）濾網(wǎng)堵塞，底閥不靈，應(yīng)當(dāng)檢查并清潔濾網(wǎng)； （5）吸上高度過高或吸液槽出現(xiàn)真空，應(yīng)當(dāng)降低吸上高度，檢查吸液槽壓力。 4.2.3離心泵排液后中斷 原因及處理方法如下： 　?。?）吸入管路漏氣。處理方法是檢查吸入側(cè)管道連接處及填料函密封情況； 　　（2）灌泵時吸入側(cè)氣體未排完。處理方法是要求重新灌泵； 　?。?）吸入側(cè)突然被異物堵住。處理方法是停泵處理異物； 　?。?）吸入大量氣體。處理方法是檢查吸入口有否旋渦，淹沒深度是否太淺。 4.2.4離心泵揚程不足

18、 （1）葉輪裝反（雙吸輪），應(yīng)當(dāng)檢查葉輪； 　　（2）液體密度、粘度與設(shè)計條件不符，應(yīng)當(dāng)檢查液體的物理性質(zhì)； （3）操作時流量太大，應(yīng)當(dāng)減少流量。 4.2.5電動機過載 常用離心泵多以電動機為原動機，電路一般都有過電流保護設(shè)備。電動機過載時，會因電流過大而自動斷電停車。這可從以下幾個方面進行查找原因； 　?。?）檢查電源的電壓和頻率是否正常。當(dāng)電壓降低時，電流就將升高，這時電動機功率實際上并未增加，稱為表面過載。另外，如電流頻率增高，則電動機的轉(zhuǎn)速將成正比地增大，泵的軸功率就會增加。 　?。?）盤車檢查泵的摩擦功率是否太大。如盤車比正常時沉重，可能是：

19、填料壓蓋過緊或機械軸封安裝不當(dāng)（彈簧過緊）、泵軸彎曲、對中不良、葉輪碰擦或軸承嚴重磨損等。 　?。?）檢查被輸送液體的粘度、密度是否超過設(shè)計要求。 　　（4）雙吸葉輪如果裝反，則后彎葉片變成了前彎葉片，也會使泵過載。 　?。?）必要時可脫開泵和電動機的連接，讓電動機單獨運轉(zhuǎn)。如測得電流比正常的空載值高，則表明電機本身有毛?。ㄞD(zhuǎn)子擦碰、缺相運轉(zhuǎn)等）。 應(yīng)該說明，如因管路方面原因使離心泵流量顯著超過額定流量（揚程很低），則其功率將超過額定功率。但一般電動機在配備時都有適當(dāng)?shù)墓β视嗔俊? 4.2.6離心泵耗用功率過大 泵運行過程若出現(xiàn)電流表讀數(shù)超常、電機發(fā)熱，則有可能是泵超功率運行，可

20、能的原因：（1）泵內(nèi)轉(zhuǎn)動部份發(fā)生磨擦，如葉輪與密封環(huán)、葉輪與殼體，應(yīng)當(dāng)對其進行檢查并修理； （2）泵轉(zhuǎn)速過高，應(yīng)當(dāng)將轉(zhuǎn)速調(diào)至適當(dāng)大小； （3）輸送液體的比重或粘度超過設(shè)計值，應(yīng)當(dāng)檢查液體密度并進行調(diào)整； （4）填料壓得過緊或填料函體內(nèi)不進水，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)放松填料或使水進入填料函內(nèi)； （5）軸承磨損或損壞，應(yīng)當(dāng)對其進行修理或更換； （6）軸彎曲或軸線偏移，應(yīng)將其進行適當(dāng)調(diào)整； （7）泵運行偏離設(shè)計點在大流量下運行，應(yīng)對其進行調(diào)整； （8）軸向力平衡裝置失敗，應(yīng)當(dāng)檢查平衡孔，回水管是否堵塞； （9）聯(lián)軸器對中不良或軸向間隙過小，應(yīng)當(dāng)檢查對中情況并調(diào)整軸向間隙。 4.2.7離心泵運轉(zhuǎn)時

21、震動過大或產(chǎn)生異常聲響 離心泵在正常運行時，整個機組應(yīng)平穩(wěn)，聲音應(yīng)當(dāng)正常。如果機組有雜音或異常振動，則往往是水泵故障的先兆，應(yīng)立即停機檢查，排除隱患。水泵機組振動的原因很復(fù)雜，從引發(fā)振動的起因看主要有機械、水力、電氣等方面，從振動的機理看主要有加振力過大、剛度不足、和共振等。其原因可能有， 機械方面：（1）葉輪平衡未校準，當(dāng)即刻校正； （2）泵軸與電動機軸不同心，當(dāng)校正； （3）基礎(chǔ)不堅固，臂路支架不牢，或地腳螺栓松動，應(yīng)當(dāng)對基礎(chǔ)部件進行緊固； （4）泵或電機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動不平衡，應(yīng)對其進行調(diào)整。 水力方面：（1）吸程過大，葉輪進口產(chǎn)生汽蝕，水流經(jīng)過葉輪時在低壓區(qū)出現(xiàn)氣泡，到高

22、壓區(qū)汽泡潰滅，產(chǎn)生撞擊引起振動，此時應(yīng)降低泵的安裝高度； （2）泵在非設(shè)計點運行，流量過大或過小，會引起泵的壓力變化或壓力脈動； （3）泵吸入異物，堵塞或損壞葉輪，應(yīng)停機清理； （4）進水池形狀不合理、龍其是當(dāng)幾臺水泵并聯(lián)運行時，進水管路布置不當(dāng)，出現(xiàn)漩渦使水泵吸入條件變壞。共振引起的振動，主要是轉(zhuǎn)子的固有頻率和水泵的轉(zhuǎn)速一致時產(chǎn)生，應(yīng)針對以上故障原因，做出判斷后采取相應(yīng)的辦法解決。 4.3故障預(yù)防措施 （1）保證離心泵的潤滑良好； （2）加強易損件的維護； （3）應(yīng)當(dāng)使流量變化平穩(wěn)，一般不做快速打幅度調(diào)整； （4）嚴格執(zhí)行操作規(guī)程，杜絕違章操作和野蠻操作； （5）做好狀態(tài)監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)問題及時分析處理； （6）定期清理泵入口過濾器。