二、离心泵的特性曲线与工作点
1．离心泵的特性曲线 • 在泵的转数不变的 情况下，泵的流量、 压头、轴功率和效率 等之间存在着相互关 系，这些相互关系可 用曲线图来表示，这 种曲线就叫泵的特性 曲线。离心泵的特性 曲线是根据试验获得 的数据绘制的。
离心泵的特性分析
• 1）Ｑ－ H曲线的特点 • 说明离心泵可以用调节排 出闸门的方法调节泵的排 量，当关闭排出闸门时压 头达到最大，但不会产生 憋泵现象。 • 2）Ｑ－Ｎ曲线的特点 • 说明关闭排出闸门（流量 为零）时泵的输入功率最 小。为了便于启动电机一 般关闭排出闸门启动。
单级离心泵装置总成
4．实际离心泵的工作过程
• 灌泵－起动电机－叶轮 旋转－甩液－涡壳收集 与能量转换－排液；叶 轮中心形成真空－吸液 －再甩液－ • 离心泵的工作过程实 际上是一个能量的传递 与转换过程，它把电动 机高速旋转的机械能转 换为被抽升液体的动能 和势能。在这个传递与 转换过程中，伴随着许 多能量损失，这种能量 损失越大，该离心泵的 性能就越差，工作效率
机械密封与盘根盒相比有以下 特点
• • • • • • ①密封性好、泄漏量小(约10mL/h)，可达到完全密 封，在输送有爆炸危险和有毒物质时能保证安全。 ②容积损失和机械损失小，相应地提高了效率。 ③安装面确定后，端面密封装置能自动调整,对操作 与维护的要求不高。 ④外廓尺寸小，特别在高压下更为显著。 ⑤制造精度高，在轴振动时，会使工作情况恶化。 ⑥使用寿命长，约2年才调换一次。功耗小，约为填 料密封的1％一15％。 ⑦成本较高，安装要求很高。
直角加减压槽式：水力损失小， 密封效果好，被广泛应用。 迷宫式和螺旋槽式：密封效果 好，但结构复杂，安装与制造 工艺要求高。
密封环
（2)轴与泵壳之间的密封 (即轴封)
目的:吸入端防止外界空气吸入泵内,排出端 防止高压液体外漏.
轴封
多级离心泵的轴封
吸入轴 封
排出轴 封
结构形式:
1)软填料密封.结构简单,更换方便,价格便宜,广泛应用.
第二节 离心泵的典型结构及主要零部件
一.离心泵的典型结构
1。单级悬臂式B型泵,如图4所示.一般 Q=5-360m3/h,H=8-98m水柱
密封口环
轴封
轴承
联轴器
蜗壳 叶轮
传动轴
轴承座
2.单级双吸式S型泵，
• 如图3所示，一般Q=90-6500 m3/h,H=10-104 m水柱
3)．DA型透平式多级离心泵，
2．扬程(或压头)H
• :是指单位重量的液体,经泵后所增加的能 量,用H表示,单位:J/N或m液柱高。 油田 注水泵有时用压力增量Δp作为注水泵的 特性参数，单位：Pa。两者的关系是： Δp=ρgH，H=Δp/ρg • 其中， Δp＝p表＋p真，由于p真很小，可 忽略，往往用压力表来测扬程， • H=p表/ρg
3.各部件的作用
• 叶轮:把泵轴的机械能传给液 体,变成液体的压能和动能; • 螺壳:收集从叶轮甩出的液体, 导向排出口的扩散管,使液体 流速降低,把部分动能转化为 压能. • 真空表和压力表:测量泵吸入 口和排出口的压力; • 底阀:在停泵或灌泵时防止泵 内液体流回吸水池; • 滤网:防止异物进泵; • 顶部漏斗:用于开泵前的灌泵; • 排出闸门:调节离心泵的流量.
6、轴承部分
• 在离心泵中，为了承受径向负荷，通常采用带油环的滑动轴 承或滚珠轴承和滚柱轴承。有时也采用轴向止推轴承。滚动轴 承优于滑动轴承。这主要是滚动轴承结构简单、摩擦系数小， 可减少起动时的摩擦损失，并能保证泵轴晃动量最小。因而， 密封的径向间隙可小，从而减小漏失，提高容积效率。但滚动 轴承的应用范围受一定限制，当直径大于65—75m及转数大于 3000r／min时不宜采用滚动轴承，而一般采用滑动轴承。
2.泵壳
• • 有透平泵泵壳，螺壳泵泵壳如图8所示，作用:收集液体, 导向出口,将部分液动能转化为液压能， 导叶 作用与螺壳相同，用于分段式多级离心泵中.
4.密封装置（目的:防止内漏、外漏和空气吸入泵内）
（1）叶轮与泵壳之间密封：叶轮 密封环（口环）,防止内漏 目的：防止获得能量的液体漏回 叶轮吸入口,承受可能产生的磨擦, 以保护叶轮和导叶.如图.也有装在 叶轮上或两边都装 结构形式： 平接式:结构简单,但能产生附加水 力损失.
常用填料有:浸石墨石棉绳
盘根,碳纤维盘根,聚四氟乙 烯盘根,聚丙丝聚四氟乙烯 盘根. 一般结构:有套筒,填料盒, 封漏环,压盖,压紧螺钉组成., 封漏环中引入高压液体,不 仅起密封作用,同时也起润 滑和冷却密封装置的作用. 填料密封标准:正常压力和 转速下,盘根漏失量10滴/分 为合格.
2)机械密封（如图15所示）由四部分组成
油田用泵
胜利油田高级人才培训中心 李树臻
欢迎来自生产一线的同行们! 有机会同大家一起讨论关于油田 用泵的有关问题,非常荣幸. 我们将对油田用泵的工作原理及 特性作一次较深入的讨论,希望大 家有所启发,有所收获.
谢谢合作!
泵
泵是一种将机械能转化为液体能的水力机械。它从原动机 得到能量，一部分能量用于克服本身转动所产生的阻力， 大部分能量传给了液体，使液体具有一定的压力能和速度 能。原油长输管道生产中常用泵，按其工作原理和结构特 点可分为两大类： • (1)速度式泵。其主要包括各种离心泵。它靠叶轮旋转速 度把机械能传给液体，使液体能增加。它具有体积小、结 构简单、易于制造、流量稳定、运转方便等特点。 • (2)容积式泵。其依靠泵体容积的变化，由往复运动或旋 转运动的活塞或转子挤压液体，使液体能增加。常用的有 往复泵、齿轮泵、螺杆泵等。
6．允许吸上高度
• 泵的允许吸上高度也叫允许吸上真空度。它 表示离心泵能吸上液体的允许高度。用H或Hs 表示，单位为m。为了保证泵的正常工作，必 须规定这一数值，以保证泵人口液体不汽化， 不产生汽蚀现象。
7．比转数．
• 任何一台泵，根据相似原理，可以利用比转 数ns，按泵叶轮的几何相似与动力相似的原理 对叶轮进行分类。比转数相同的泵即表示几何 形状相似，液体在泵内运动的动力相似。
3) Q-η曲线的特点
.三.离心泵的分类
（1）按叶轮数目分：单级泵，多级泵。 （2）按额定压头分：低压泵、中压泵、高压泵、超 高压泵。 （3）按叶轮比转数分：低比转数泵，正常比转数泵， 高比转数泵 （4）按泵壳结构分：螺壳泵，透平泵。 （5）按吸入方式分：单吸泵，双吸泵。 （6）按泵壳接缝形式可分为：水平中开式泵。垂直 分段式泵。 （7）按输液性质分：水泵，油泵，酸泵，碱泵等。 按工作条件分：潜水泵，潜油泵。
• 3． 转速n 是指泵轴每分钟的转数,单位 r/min • 4． 功率 离心泵的功率通常是指泵的轴功率,即 输入泵轴的功率Na,常以 kW为单位.泵的输出功 率称为有效功率Ne,它表示单位时间内泵输送出 的液体从泵中获得的能量,泵的有效功率N为 • Ne=ρgHQ/1000 kW • 原动机功率N原＝（1.1-1.2）Na • 5. 效率η 表示输入离心泵的功率的有效利用 率. • η=Ne/Na • Ηη= η容η水η机.
5、离心泵的轴向力及其平衡
•
泵在运转时，在其转子上产生 一个方向与泵的轴心线相平行的 轴向力。泵在工作之前，叶轮四 周的液体压力都一样，因而不产 生轴向推力。当泵开始工作后， 因压出室内产生了压力，并且由 于叶轮两侧在进、出口存在压差， 便产生了轴向力。 • 平衡轴向力的方法很多，对于 单级泵来说，平衡轴向力的方法 主要有三种：平衡孔、平 • 衡管、采用双吸叶轮。对于多级 泵来说，平衡轴向力的方法主要 有两种：叶轮对称布置、采用平 衡盘或平衡鼓轮（见下图）。
二.离心泵的工作特点(与往复泵比较)
1.主要优点： 1)流量均匀、平稳，噪声小； 2)结构简单紧凑，可用高速电机直接驱动，体积小， 重量轻； 3)流量调节方便，易于实现自动化； 4)无往复运动零件，无往复运动惯性力，运动平稳，制 造安装成本低； 5)泵中无阀，其他易损件也很少，检修费用少； 2.主要缺点： 1.)效率较低.一般油田注水泵η =0.6-0.7,最高可达 0.85-0.90 2）一般离心泵无自吸能力 3).输送高粘度、含砂液体时问题较多。
a.主要密封件(一对摩擦副):动环2,静环1,压盖9,静环防转销7 b.辅助密封件:静密封圈7、8、D等 c.压紧件：传动弹簧座4、弹簧3、固定螺钉5等。 d.传动件：传动弹簧座4、键固定螺钉5等
•工作原理 整个机械密封装置有A,B,C,D四 处可能发生泄漏.其中B,C,D是容 易实现的静密封。A点处是动密 封。在介质压力和弹簧力的作用 下，在动环和静环之间造成一定 的端面压紧力，该结合面是经过 特殊加工，特殊配对材料的严密 耐磨副，间隙很小，介质通过阻 力很大，阻止泄漏。漏失量很小。 机械密封又称端面密封。
特点：多个叶轮和导叶，一个叶轮和导叶组成一级，各级结 构相同，由段隔开，各段和吸入端、排出端用长螺柱联接。 轴向力用自动平衡盘平衡；两端径向轴承用强制润滑方式。
二.离心泵主要零部件结构
1.叶轮
有单吸式，双吸式（教模演示），作用:将泵 轴的机械能传给液体,变成液体的压能和动能.结构:闭式， 半开式，开式。弯曲叶片6-12片。
•
机械密封的使用
• • • • • • • • • ①起动前的注意事项与准备工作。 a．应滤净被输送介质中颗粒和杂质。 b．检查机械密封的附设装置、冷却和润滑系统是否完善， 有无堵塞。 c．检查密封压盖处是否泄漏。 d．用手转动泵轴，看其是否轻松运转，如很沉重，应检 查。 ②运转。 a．运转时保证腔内充满介质，无介质时不宜长时间空转， 防止密封面得不到润滑和冷却而发热损坏。 b．检查密封是否泄漏。 c．检查机械密封温升是否正常。 ③停泵。停泵时应先停电源，后停冷却水。
第一节 离心泵的工作原理及分类
• 油田常用 的离心泵 有单级输 水离心泵、 多级注水 离心泵、 电动潜油 多级离心 泵等。