离心泵的使用与维护基础知识
目录
一离心泵的工作原理及相关参数
二离心泵的选型原则
三离心泵的正确使用
四离心泵的故障判断与排除
一离心泵的工作原理及相关参数
离心泵是一种液体输送机械,用于人们在日常生活中输送各种液体。

其基本结构是在一个蜗壳形状的泵壳内装有一个叶轮,叶轮在原动机(电动机、柴油机、汽轮机等)的带动下高速旋转,泵壳内的液体在离心力的作用下甩向泵壳的内壁产生压强通过设于泵壳径向的出口排出进入管路。

由于泵壳内的液体被排出而形成真空，通过入口源源不断吸入液体而完成液体输送的过程。

这一过程将动能转换成势能（静压能）使管路内的液体产生压强而具有流动的能力。

这一功能转换的过程中，原动机输入的能量除一部分用于克服机械的摩擦阻力和液体与叶轮,泵壳等的摩擦阻力外全部用于液体的输送,离心泵的性能参数主要有以下几项。

（一)流量Ｑ
离心泵的工作目的是进行液体的输送，流量是离心泵工作能力的主要指标。

是在单位时间内离心泵所输送的液体量。

单位通常以升/分钟(l ／mｉn）、立方米/小时(m３/h）来表示。

流量的大小与离心泵的结构尺寸和叶轮转速有关。

离心泵的体
积越大流量也越大。

(二 ) 扬程Ｈ
扬程是离心泵叶轮对液体做功将液体输送到一定高度的指标。

单位通常以米（M)来表示。

由于离心泵出厂指标是用常温下的水来标定的，所以扬程的单位就是米水柱，换算成压强单位即为兆帕（MPa)。

１0米水柱=0.1兆帕
扬程的大小与离心泵的结构和叶轮转速有关，和离心泵的体积大小无关。

(三）功率Ｎ
功率是表示离心泵工作时所需要的能量大小的指标。

一般情况下其单位用千瓦（KＷ）或马力(HP）来表示。

1马力=0.73５千瓦
１千瓦=1．36马力
对于一台离心泵而言，流量越大功率消耗越大，而扬程的变化影响较小。

(四）转速n
转速是指叶轮在工作时的转动速度，其单位为转/分钟（rpm）。

离心泵在由电动机驱动时在通常情况下都是直接传动,所以其转速即是配套电动机的转速。

叶轮转速对离心泵上述性能影响较大，在实际使用中可以用降低叶轮转速的办法来改变离心泵的性能。

但是，不能随便提高叶轮的转速。

它们之间的关系如下：
Q1=Q(ｎ1/ｎ)
H1 =H(n1/n)2
N1＝N(n1／n)3
式中Ｑ1、H1、N１——分别为降低叶轮转速为ｎ1后的流量、扬
程和
功率由上式中可以看出降低转速对功率影响最大,所以在生产中对于大功率的离心泵都采用调速的办法来降低功耗。

(五）叶轮直径D
叶轮的直径是由生产厂出厂时确定的，同一型号的离心泵根据不同需要所安装的叶轮直径是不一样的。

在化工厂实际使用中有时会改变用途而造成离心泵不能正常工作。

这时可以用改变叶轮直径的办法来解决。

在实际操作时只允许减小而不允许加大叶轮直径。

叶轮直径减小以后对离心泵性能参数会产生影响，它们之间的关系如下：
Q１=Q(D1/Ｄ)
H1=H（D1/D）２
N１=N(Ｄ1/D)3
式中 Q１、H1、N1——分别为叶轮直径减小为D1后的流量、扬程、和功率。

叶轮的直径不能随意减小，减小太多会影响泵的效率。

叶轮直径允许减小量与比转速nｓ有关。

比转速的大小与叶轮形状和泵的性能曲线形状有密切关系。

其数值按下式计算。

ｎs＝3.65n Q/H3/４
式中 Q ——流量，m3／ｓ ;
H ——扬程, mH2Ｏ;
n ——转速,r／ｍin ；
比转速大于3５0的泵，一般不宜减小叶轮直径，叶轮最大减小量与比转速的关系如下表：
比转速ｎs60 １2０２０0 ３00 3５0
D-D1/D 0.2 ０.1５0.1１０．09 0.０７
(六）液体的质量(比重)m
化工厂使用的离心泵输送各种不同的物料，物料的比重差别较大。

对离心泵的性能参数影响较大,尤其对功率的影响最明显。

液体的质量与离心泵工作时产生的离心力之间的关系如下
P= ｍR 2
式中 P ——叶轮高速旋转使液体产生的离心力;
m ——液体的质量;
——叶轮旋转的角速度；
由式中可以看出液体的质量（比重)越大所产生的离心力也越大。

因此,离心泵的扬程也越大,轴功率也越大。

(七）允许汽蚀余量Δh
离心泵在工作时吸入口液体的压力总是低于容器液面的压力，当这个压力低于液体当时温度下的汽化压力时，液体将汽化产生汽体伴随液体进入泵内，使泵产生震动和响声,这种现象即为汽蚀。

汽蚀会损坏泵的部件,严重时使泵停止输送液体。

所以离心泵工作时吸入口的压力不能低于液体当时温度下的汽化压力,而且要高于汽化压力的一定量，才能保证离心泵的安全运行，这个高于汽化压力的最小值称为离心泵的允许汽蚀余量。

允许汽蚀余量的单位是m液柱。

二离心泵的选型原则
化工厂液体的输送大多选用离心泵来完成，因为离心泵的结构简单维修方便价格相对较低，而且易损件较少,所以被大量使用。

（一）扬程的确定
根据装置现场输送距离的远近和高低确定泵的扬程，留有一定的余量即可。

（二）流量的确定
根据工艺所要求的流量选择流量,在确定流量时要根据离心泵的Q—Ｈ曲线结合扬程选择合适的工作点。

泵的扬程越大功耗越大,所配用的电机越大。

在满足工艺条件的前提下尽量选用较低转速的离心泵，这样可大大降低泵的功耗同时可以降低轴封的磨损速度。

（三）叶轮直径的确定
对于输送液体比重接近于1的液体，叶轮的直径可不予考虑。

但是,对于液体比重比较大的液体就要适当减小叶轮的直径，否则会造成功耗过大电机电流超标而自动跳闸或烧毁电机。

或在采购离心泵时向生产厂声明,由生产厂提供合适的离心泵。

(四）叶轮结构的确定
叶轮的基本结构有三种
１闭式叶轮
闭式叶轮是离心泵叶轮的基本型，适合输送清液和粘度较大的液体。

闭式叶轮中有一种特殊形式的叶轮,此种叶轮叶片少流道宽适用于泥浆泵和污水泵,这一类泵扬程较小。

２半开式叶轮
半开式叶轮适合输送含有固体颗粒容易堵塞叶轮或容易结晶的物料。

3 开式叶轮
开式叶轮适合输送含有较大固体或纤维状物体的物料。

不易堵塞。

（五)材质的确定
离心泵的材质选择主要指过流部分的材质选择。

根据物料的特性来选择金属或非金属材质，由于化工厂的物料有时是混合物料无法用某一种物料的腐蚀性去确定材质，这个问题对正确选择材质影响非常大,应当通过实践和经验来确定。

这一问题也同样存在于密封
材质的选择上。

（六)轴封形式的选择
离心泵能否正常工作无泄漏,正确选择轴封的形式和材质非常重要。

离心泵的轴封以前普遍采用填料密封,其优点是结构简单价格低廉安装方便,但其可靠性差、易泄漏、对轴的磨损严重而且轴功耗大,目前已较少采用。

目前使用最多的是机械密封。

机械密封的基本结构是由装在轴上的动环、动环座、动环密封圈、动环弹簧和装在泵壳上的静环及密封圈组成。

机械密封根据结构的不同分为平衡型和非平衡型,分别适用于压力较高和一般场合。

机械密封根据安装方式的不同分为内装式和外装式两种。

通常情况下动环选用较硬的材料制作,如碳化钨、碳化硅等硬质合金或陶瓷等材料。

静环一般选用较软的石墨、聚四氟乙烯等材料制作。

动环密封圈一般采用不同的橡胶O型圈或聚四氟乙烯的V型环制作。

静环密封垫一般采用与动环密封圈相同的材料制作。

目前，由于化工厂中有很多物料中含有固体颗粒,对密封面的磨损比较严重,所以也有用硬质合金做动环和静环的机械密封。

还有由机械密封衍生出来的其它形式的密封，如离合式密封、飞铁式密封等。

一般来讲机械密封在使用中是不能干磨的,即泵不能空转。

通常情况下空转3——5秒钟即可使密封失效。

但离合式和飞铁式密封可以空转，但由于其特殊的结构不适合固体含量高、易结晶析出和
有些有机溶剂。

三离心泵的正确使用
四离心泵的故障判断与排除。