機(jī)械工程師職稱論文發(fā)表核心期刊推薦《中國機(jī)械工程》，雜志的前身是創(chuàng)刊于1979年的《湖北機(jī)械》，1983年更名為《機(jī)械工程》。經(jīng)原國家科委批準(zhǔn)，1990年主辦單位變更為中國機(jī)械工程學(xué)會，同時成為中國機(jī)械工程學(xué)會會刊，其主管單位為中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會。
　　一、前言

　　一般來講，離心泵作為我國輸送物料的一種非常重要的轉(zhuǎn)動設(shè)備，對于化工的裝置生產(chǎn)，特別對于連續(xù)性較強(qiáng)的化工生產(chǎn)具有非常重要的意義。因?yàn)楦鱾�廠家設(shè)備管理水平不同，離心泵的使用情況也不相同。怎樣才能夠有效提高離心泵的利用率，并且提高其使用壽命，一直都是困擾企業(yè)的重大問題。

　　二、離心泵的主要構(gòu)造

　�。ㄒ唬┺D(zhuǎn)動部件

　　1.葉輪

　　葉輪的主要作用是將原動機(jī)的機(jī)械能更加直接的傳給液體，從而增加液體的靜壓能和動能。一般來講，葉輪具有6—12片后彎葉片，葉輪的形狀和尺寸也是通過水力來計(jì)算的。在選擇葉輪材料時，除了應(yīng)該考慮離心力作用的機(jī)械強(qiáng)度，同時還需要考慮材料的耐磨度及其腐蝕性能。當(dāng)前來講，很多的葉輪主要是使用鑄鐵、鑄鋼和青銅來制成。葉輪主要是具有開式、半閉式和閉式三種情況。

　　2.泵軸

　　一般來講，泵軸的材料主要是碳素鋼和不銹鋼。泵軸應(yīng)該有足夠的強(qiáng)度，其撓度不超過允許值；工作轉(zhuǎn)速不應(yīng)該接近產(chǎn)生共振現(xiàn)象的臨界轉(zhuǎn)速。葉輪和泵軸主要是由鍵來連接，鍵是轉(zhuǎn)動體之間的連接件，一般采用平鍵，這類鍵只能傳遞扭矩，在大、中型的水泵當(dāng)中葉輪的軸向位置一般采用軸套和并緊軸套的螺母來定位。

　�。ǘ�）固定部件

　　1.泵殼

　　泵殼的主要作用是將葉輪封閉在一定的空間，從而由葉輪的作用吸入和壓出液體。泵殼一般做成蝸殼形狀，所以又將其稱之為蝸殼。因?yàn)榱鞯赖慕孛娣e逐漸的擴(kuò)大，故從葉輪的四周甩出的高速液體逐漸的轉(zhuǎn)化為低速，使動能轉(zhuǎn)化為靜壓能。泵殼的材料一般除了考慮介質(zhì)對流過的部分磨損和腐蝕以外，還應(yīng)該使得殼體具有作為耐壓容器的足夠的機(jī)械強(qiáng)度。

　　2.泵座

　　泵座上邊具有與地板或者基礎(chǔ)固定用的法蘭孔，它是一種機(jī)座，主要用于連接基礎(chǔ)、支撐和固定水泵的。泵座的槽底具有匯水螺孔，從而能夠更好的排走由填料盒內(nèi)流出的水滴。

　　（三）易損部件

　　1.填料盒

　　填料盒主要是離心泵的軸封裝置，常用的軸封裝置具有填密封和機(jī)械密封兩種情況，作用是防止泵殼內(nèi)的液體沿軸漏出。一般常用的填料有浸油、浸石墨和石棉繩。近些年來，隨著工業(yè)的發(fā)展，出現(xiàn)了各種耐高溫、抗腐蝕的填料，如不銹鋼纖維、碳素纖維等。機(jī)械密封主要是依靠裝在軸上的環(huán)形與固定在泵殼上的靜環(huán)之間斷面作相對運(yùn)動，從而達(dá)到密封的作用。

　　2.減漏環(huán)

　　減漏環(huán)就是一個金屬口杯，鑲嵌在泵殼內(nèi)壁與葉輪吸入口外圓的轉(zhuǎn)動接縫，有效減少了泵殼內(nèi)高壓水向低壓區(qū)流動。

　　3.軸承座

　　它主要是用來支軸承的，軸承主要裝于軸承座內(nèi)作為轉(zhuǎn)動體的支持部分。

　　三、離心泵的工作原理

　　在離心泵啟動前，泵殼內(nèi)裝滿被輸送的液體；在啟動之后，葉輪由軸帶動轉(zhuǎn)動。在離心力下，液體會從葉輪中心被拋向外緣從而獲得大量的能量，會離開葉輪外緣進(jìn)入到泵殼。在泵殼當(dāng)中，液體因?yàn)榱鞯乐饾u擴(kuò)大減速，同時又將部分的動能轉(zhuǎn)化為靜壓能，最后流入排出口。液體在由葉輪中心向外緣流出時，在葉輪中心會形成一定的真空，液體便被吸入到葉輪當(dāng)中，這樣的液體就被不斷的吸入和排出。

　　四、離心泵的安裝

　　離心泵的內(nèi)部元件的裝配精度一定需要按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，主要包括葉輪、密封、軸承等；在運(yùn)輸?shù)倪^程當(dāng)中，難免會出現(xiàn)離心泵內(nèi)部而元件松動，所以，在離心泵的安裝上，需要認(rèn)真。離心泵的出、入口連接好管道后，會產(chǎn)生應(yīng)力，會發(fā)生原對中找正發(fā)生偏差，所以，需要重新對中。假如對中不是很好，很容易發(fā)生激震力，在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，會引起軸的徑向運(yùn)動、振動和偏移，使得功率消耗增加，密封磨損，縮短了使用的壽命。

　�。ㄒ唬╇x心泵的關(guān)鍵安裝技術(shù)

　　管道離心泵的安裝技術(shù)關(guān)鍵在于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(chǎn)品說明書或銘牌上標(biāo)示的允許吸上真空高度是指水泵進(jìn)水口斷面上的真空值，而且是在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下、水溫20攝氏度情況下，進(jìn)行試驗(yàn)而測定得的。它并沒有考慮吸水管道配套以后的水流狀況。而水泵安裝高度應(yīng)該是允許吸上真空高度扣除了吸水管道損失揚(yáng)程以后，所剩下的那部分?jǐn)?shù)值，它要克服實(shí)際地形吸水高度。水泵安裝高度不能超過計(jì)算值，否則，離心泵將會抽不上水來。另外，影響計(jì)算值的大小是吸水管道的阻力損失揚(yáng)程，因此，宜采用最短的管路布置，并盡量少裝彎頭等配件，也可考慮適當(dāng)配大一些口徑的水管，以減管內(nèi)流速。

　　應(yīng)當(dāng)指出，管道離心泵安裝地點(diǎn)的高程和水溫不同于試驗(yàn)條件時，如當(dāng)?shù)睾０?00米以上或被抽水的水溫超過20攝氏度，則計(jì)算值要進(jìn)行修正。即不同海拔高程處的大氣壓力和高于20攝氏度水溫時的飽和蒸汽壓力。但是，水溫為20攝氏度以下時，飽和蒸汽壓力可忽略不計(jì)。

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

　　（二）離心泵的安裝高度Hg計(jì)算

　　允許吸上真空高度Hs是指泵入口處壓力p1可允許達(dá)到的最大真空度。

　　而實(shí)際的允許吸上真空高度Hs值并不是根據(jù)式計(jì)算的值，而是由泵制造廠家實(shí)驗(yàn)測定的值，此值一般由廠家附于泵樣本中供用戶查用。應(yīng)注意的是泵樣本中給出的Hs值是用清水為工作介質(zhì)，操作條件為20℃及及壓力為1.013×105Pa時的值，當(dāng)操作條件及工作介質(zhì)不同時，需進(jìn)行換算。

　　1輸送清水，但操作條件與實(shí)驗(yàn)條件不同，可依下式換算

　　Hs1＝Hs＋（Ha－10.33）－（Hυ－0.24）

　　2輸送其它液體當(dāng)被輸送液體及反派人物條件均與實(shí)驗(yàn)條件不同時，需進(jìn)行兩步換算：第一步依上式將由泵樣本中查出的Hs1；第二步將Hs1換算成Hs

　　2汽蝕余量Δh

　　對于油泵，計(jì)算安裝高度時用汽蝕余量Δh來計(jì)算，即泵允許吸液體的真空度，亦即泵允許的安裝高度，單位用米。用汽蝕余量Δh由油泵樣本中查取，其值也用20℃清水測定。若輸送其它液體，亦需進(jìn)行校正，詳查有關(guān)書籍。

　　吸程=標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(10.33米)-汽蝕余量-安全量(0.5米)

　　標(biāo)準(zhǔn)大氣壓能壓管路真空高度10.33米。

　　例如：某泵必需汽蝕余量為4.0米，求吸程Δh？

　　解：Δh=10.33-4.0-0.5=5.83米

　　從安全角度考慮，泵的實(shí)際安裝高度值應(yīng)小于計(jì)算值。當(dāng)計(jì)算之Hg為負(fù)值時，說明泵的吸入口位置應(yīng)在貯槽液面之下。

　　五、正確的使用和維護(hù)

　　（一）準(zhǔn)確選擇離心泵的流量、揚(yáng)程

　　準(zhǔn)確地選擇流量和揚(yáng)程，能夠確保離心泵在使用的過程當(dāng)中處于一個性能最佳的狀態(tài)，假如離心泵在低流量的狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)，那么在離心泵內(nèi)會發(fā)生環(huán)形漩渦，使得葉輪處在一個不平衡的狀態(tài)，并且軸承負(fù)載加大，引起密封和軸承受損，甚至?xí)�使泵軸發(fā)生斷裂。假如生產(chǎn)商不能提高流量，應(yīng)該考慮從工藝配管上增加回流，從而達(dá)到調(diào)節(jié)流量的目的。

　　（二）需要保證離心泵的潤滑良好

　　離心泵一般采用滾動軸承，而滾動軸承元件之間并非都是純滾動的。因?yàn)樵谕庳?fù)荷下零件會產(chǎn)生彈性變形，除了有個別點(diǎn)外，接觸面上都會有相對上的滑動。滾動軸承的元件接觸面較小，在單位面積上的壓力會很大，假如不能夠做好潤滑，元件很容易膠合，或者是因?yàn)闈L動體回火，使得軸承失效，因此，軸承時刻都需要處于油膜的覆蓋中。

　�。ㄈ�）加強(qiáng)對易損部件的維護(hù)

　　密封圈、油杯、機(jī)械密封等部件都是易損部件，特別對于機(jī)械密封，價格很高，它的使用壽命直接關(guān)系著離心泵故障平均間隔時間的長短。污染物太多、流體水力負(fù)荷不斷的變化、頻繁的修理等都是導(dǎo)致機(jī)械密封壽命減少的因素，應(yīng)該盡量的避免。對輸送包含固體的離心泵，一定要在停泵之前，用清水進(jìn)行沖洗，從而防止顆粒進(jìn)入密封，造成密封損壞。

　　六、小結(jié)

　　管道離心泵因?yàn)楣芾聿坏轿�、操作不�?dāng)?shù)仍�因產(chǎn)生事故很常見。有很多惡性事故，就是因?yàn)殡x心泵故障造成的。所以，加強(qiáng)管道離心泵的管理十分的重要，勢在必行。

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