叶片泵
部分流泵
隔膜（套）泵
滑片泵
转子泵
扬液器
第章 ：机泵
第节 泵类型性参数
泵类型
泵种输送液体机器 泵生产 生活 科学研究 试验领域途非常广泛 种类繁 更解 理 维护类机泵 炼油化工生产程中液体输送种类 腐蚀性 黏性 易 燃易爆性 毒性相 温度 压力 流量等差 带颗粒 适应工况 专业厂家 设计制定形式结构泵 方式分类
（ ）泵送液体传递量方式分类
1 动力式泵 ： 泵连续量传递送液体 速度(动) 压力 (位) 均增 (速度增 ) 然速度降低部分动转换压力送液体升高压力实现输送
2 容积式泵 ：泵周期性改变泵腔容积程中 作位移周期性变化量传递送液体 压力直接升高需压力值实现输送
（二）量传递方式分类
离心泵
混流泵
轴流泵
旋涡泵
动力式泵
气(汽)体喷射泵
射流泵
液体喷射泵
活塞泵
柱塞泵
复泵
泵
挤压泵
齿轮泵
螺杆泵
罗茨泵
旋转活塞泵
容积式泵
曲杆泵（单螺杆泵 蛇泵）
挠性转子泵
蠕动泵
酸蛋
（三） 泵途分类
1 水泵输送液体水 供水泵 排水泵 灌溉泵 消防泵 污水泵等
2 工业泵输送种工业生产需液体物料(包括工艺水) 化学工业泵 石油工业泵 热电 站泵 矿山泵 建筑泵 船舶泵 航空泵 航天泵 核工业泵 食品工业泵 造纸工业
3
泵等
二 性参数
（ ）流量 ：单位时间泵排出液体量 体积质量计量
体积计量时常单位 m3hLhm3sLs
质量计量时常单位 th kgh kgs
质量流量体积流量换算关系 ：
式中 QV ——泵体积流量
QM ——泵质量流量
ρ ——送液体密度 kgm
QM
Qv
ρ
炼油化工生产工艺需制造厂求炼油化工泵流量种表示方法 1 正常操作流量 ：炼油化工生产正常操作工况达规模产量时需流量 2 需流量需流量 ：炼油化工生产工况发生变化时需泵流量值值
3 泵额定流量 ：泵制造厂确定保证达流量 流量应等正常操作流量充分考虑 流量确定 般情况泵额定流量正常操作流量甚等需流量
4 允许流量 ：制造厂根泵性结构强度驱动机功率允许范围确定泵流量值 流量值般应需流量
5 允许流量 ：制造厂根泵性保证泵连续 稳定排出液体 泵温度 振动噪声均 允许范围确定泵流量值 流量值般应需流量
标牌标明流量该泵设计点时流量 流量时泵效率高
（二）排出压力
排出压力指送液体泵具总压力(单位MPa) 泵否完成输送液体务重标
志 炼油化工泵排出压力影响炼油化工生产否正常进行 炼油化工泵排出压力 根炼油化工工艺需确定
根炼油化工生产工艺需制造厂求排出压力种表示方法 1 正常操作压力 ：炼油化工生产正常工况操作时需泵排出压力 2 需排出压力 ：炼油化工生产工况发生变化时出现工况需泵排出压力
3 额定排出压力 ：制造厂规定 保证达排出压力 额定排出压力应等正常操作压力 叶片式泵应流量时排出压力
4 允许排出压力 ：制造厂根泵性 结构强度 原动机功率等确定泵允许排出压力值 允许排出压力值应等需排出压力 应低泵承压件允许工作压力
（三） 压力差(扬程)
指单位体积液体泵效量(单位 MPa)送液体泵获量增加量 量 增加量泵吸入压力泵排出压力 泵吸入压力送液体状态决定 压力差泵否达
u
求排出压力完成输送液体素 压力差p 表示
Δpp2 p1
式中 Δp —泵压力差MPa
p1 —泵吸入压力MPa
p2 —泵排出压力MPa
叶片式泵扬程H ： 表示送液体泵量增加量扬程单位质量液体泵获效 量单位m 叶片泵扬程表示送液体泵量增加量 叶片泵计算需 实际炼油化 工厂生产操作测定泵吸入排出压力判断确定泵运行工况 叶片泵性试验测定吸入排 出压力计算压力差换泵扬程 叶片式扬程 ：
2 2
H p2 p1 + u 2 u1 + z 2 z 1
ρg 2g
式中 1 ——泵吸入口液体流速 ms
u2 ——泵排出口液体流速 ms
z1 ——泵吸入口压力表基准面泵基准面垂直距离 m
z2 ——泵排出口压力表基准面泵基准面垂直距离 m
g——重力加速度
ρ ——送液体密度 kgm3
非进行泵性试验般应式进行换算
p2 p
H
ρg
扬程叶片泵关键性参数 扬程直接影响叶片泵排出压力特点炼油化工泵非常重 标牌标明杨程该泵设计流量杨程值 杨程液体升高高度 升高高度杨程中部分
根炼油化工工艺需制造厂求泵扬程提出求
1 正常操作扬程 ：炼油化工生产正常工况泵排出压力吸入压力确定泵扬程
2 需扬程 ：炼油化工生产工况发生变化需排出压力(吸入压力未变)时泵扬程 化工 叶片泵扬程应化工生产中需流量扬程
3 额定扬程 ：额定叶轮直径 额定转速 额定吸入排出压力叶片泵扬程 泵制造厂确定保 证达扬程扬程值应等正常操作扬程 般取值等需扬程
4 关闭扬程 ： 叶片泵流量零时扬程 叶片泵极限扬程般扬程排出压力确定泵体 等承压件允许工作压力 泵压力差(扬程)泵关键特性参数泵制造厂应泵提供泵流量变 量流量压差(扬程)曲线
（四） 吸入压力
指进入泵送液体压力炼油化工生产中炼油化工生产工况决定 泵吸入压力值必须
送液体泵送温度饱蒸气压低饱蒸气压泵产生汽蚀
叶片式泵 压力差(扬程)决定泵叶轮直径转速 吸入压力变化时 叶片泵排出压力 发生变化 叶片泵吸入压力超允许吸入压力值 避免泵排出压力超允许排 出压力 引起泵超压损坏
3
容积泵 排出压力决定泵排出端系统压力 泵吸入压力变化时容积式泵压力差 变化需功率变化 容积式泵吸入压力太低 避免泵压力差超载
泵铭牌标泵额定吸入压力值 控制泵吸入压力
（五） 汽蚀余量
防止泵发生汽蚀吸入液体具量(压力)值基础增加附加量(压力)值 称附加
量汽蚀余量
炼油化工生产装置中 采增加泵吸入端液体标高 利液柱静压力作附加量(压力)单
位米液柱计 实际应中必需汽蚀余量 NPSHr 效汽蚀余量 NPSHA
表示泵安装实际汽蚀余量值系泵安装条件决定泵身关
NPSHA 值必须 NPSHR 般 NPSHA ≥NPSHR+0 5m
（六）介质温度
指输送液体温度 炼油化工生产中液体物料温度低温达负200℃高温达500℃ 介质 温度炼油化工泵影响较般泵类更突出炼油化工泵重参数
炼油化工泵质量流量体积流量换算压差扬程换算泵制造厂常温清水进行性试验 结果
泵输送实际物料时泵性换算 汽蚀余量计算等必然涉介质密度 黏度 饱蒸气压等物 性参数 参数均温度变化变化 准确温度数值进行计算正确结果
炼油化工泵泵体等承压零部件应根压力温度确定材料压力试验压力值 送液体腐蚀性温度关必须泵操作温度腐蚀性确定泵材料
泵结构 安装方式温度异高温低温泵应结构安装方式等方面减少消 温度应力温度变化(泵运行停车)安装精度影响
泵轴封结构 选材 否需轴封辅助装置等需考虑泵温度确定
（七） 转速
系泵轴(叶轮轴 转子轴 曲轴)转速(分钟转数 rmin 表示)
泵额定转速泵额定尺寸(叶片泵叶轮直径 复泵柱塞直径等) 达额定流量额定压差 (扬程)转速
应固定转速原动机 (电机)直接驱动叶片泵时泵额定转速原动机额定转速相
调转速原动机驱动时 必须保证泵 额定转速达额定流量额定扬程 额定转 速105 转速长期连续运行转速称连续转速 调转速原动机应具超速动停车机构 动停 车转速泵额定转速120 求泵额定转速 120 转速短期正常运行
炼油化工生产中采调转速原动机驱动叶片泵便通改变泵转速变更泵工况 适应炼 油化工生产工况变化 泵运行性必须满足述求
容积式泵转速较低(复泵转速般200rmin转子泵转速 1500rmin) 般应 固定转速原动机 减速器减速达泵工作转速调速器(液力变短器等)变频调速等 方法改变泵转速 适应化工生产工况需
（八） 功率
Qp2 p1
in
泵功率决定泵流量 压差黏度等
1 输出功率
：
2 输入功率
指泵达求流量压差时单位时间送液体作效功 泵输出功率 pov
P kW
ov
1000
指泵传动轴接受原动机功率数值等原动机输出功率泵输出功
率 泵输入功率
式中
P
Pin Pov
η 泵效率
3 额定输入功率 额定条件(额定流量 额定压差 )泵正常运行时泵轴接受功率 泵功率
值确定原动机功率
炼油化工泵原动机功率必须具定功率富裕量数值泵型 泵额定功率数值原动机类型
异
叶片泵电机驱动时 电机功率富裕量 1025
蒸汽轮机驱动时 蒸汽轮机功率富裕量 10
复式泵电机驱动时 电机功率富裕量10 100 泵额定功率较时应较原动机功率富裕量
泵输出功率输入功率泵效率η () η 值
P
ov 100
P
in
标牌标出功率指泵达流量Q杨程H时 泵电机获轴功率
三 特性适范围
类泵量传递方式 性特点 类泵特性较见表
类泵特性较
泵类型
动力式(叶轮式)泵
容积式泵
离心泵
轴流泵
旋涡泵
复泵
回转泵
射流泵
特性曲线 形状
流量压力 (扬程)稳定 性
稳 定
脉 动
脉 动
稳 定
吸力
特殊结构离心泵(吸泵) 外吸力
开式泵吸
吸
启动调 节
启动前泵须灌 液体关闭出口 阀般出口
阀调节
启动前泵必须灌液 体全开出口阀 改变叶片安装角调 节
出口阀全开启 动旁通阀调 节
出口阀全开启动专门调节机构 旁通阀调节
出口阀全开启 动改变工作液 体流量压力 调节
转速
转速范围 达高转速
般转速低
转速较高
低速
转速较高
流量压力 (扬程)范围
流量 扬程范围 较
流量低扬程
流量较高扬 程
中流量压力范 围达高压 力
流量 中压 较高压力
流量扬程
效率
高
高
较低
高
较高
低
第二节 离心泵
工作原理
工作原理
离心泵叶轮 蜗室 吸入室 压出室 轴轴封等组成
离心泵结构示意2－ 1 － 1
1—吸入室2—叶轮3—轴4—轴封5—蜗室6—压出室
送液体吸入室进入泵 充满泵腔 原动机驱动轴带动叶轮旋转 叶轮叶片带动送液体叶轮 起旋转 离心力作 送液体叶轮中心叶轮边缘流动 速度(动)逐渐增 流出叶轮 瞬间速度 然进入蜗室 送液体速度逐步降低 部分动转换压力 压出进步降 低速度送液体压力继续升高达需压力液体压入泵排出路 液体叶轮中心流叶轮 边缘 叶轮中心呈现低压状态泵外液体泵外叶轮中心部分压差作进入泵叶轮中心流 液轮边缘 叶轮连续旋转泵连续吸入压出送液体完成液体输送
泵腔充满液体时 液体叶轮中心流边缘 叶轮中心部分形成低压区 泵正常 连续输送液体 离心泵启动前必须泵充满液体排净空气 称作灌泵
二 结构
（ ） 结构型式
1 卧式单级单吸离心泵
泵轴中心线水方叶轮 叶轮吸入口离心泵 图2 － 1 －2单级单吸离心
泵标准结构特点
（1）泵吸入口法兰排出口法兰中心均通泵轴中心线铅垂面传统排出口位泵壳切 结构相消泵送温度影响引起排出路变形 作泵壳力矩 保持泵运行中良 中 利延长泵运行周期
（2）泵体固定基础采开门结构 检修时轴承箱(托架)叶轮轴封等起抽出必拆开 吸入排出路减少维修工作量
（3）采带中间套筒联轴器 中间接轴长度略抽出带叶轮轴承箱(托架)需距离 检修 时必拆移电机便检修安装中
卧式单级单吸离心泵炼油化工生产装置中应数量般炼油化工生产进料泵 回流泵 循环泵产品泵等
2 卧式单级双吸离心泵
卧式单级双吸离心泵泵轴中心线水方仅叶轮 叶轮两吸入口分叶轮两端面 (见图 2 13) 泵运行时两吸入口时吸入液体增叶轮吸入口面积 减送液体进入叶轮时流 速利防止发生汽蚀 流量离心泵流量达时万立方米 炼油化工生产中常作 回流泵 塔底泵冷塔水泵等
卧式单级双吸离心泵叶轮较简支支承 泵壳轴剖分式
图212卧式单级单吸离心泵 图213 卧式单级双吸离心泵
1—支撑2—泵轴3—托架4—轴封
5—泵盖6— 叶轮7—泵壳
3 卧式级离心泵
泵轴中心线水方轴装数相叶轮泵扬程叶轮扬程叶轮数积 级离心 泵高排压工况排出压力达十 MPa流量 高扬程工况提高效率
卧式级离心泵 分段式级泵(见图2 14) 水剖分式级泵(见图2 15)筒式级离心泵(见 图2 16) 等三种类型 炼油化工生产中锅炉废热锅炉水泵 高压液氨输送泵 高压甲铵泵 铜氨液泵等
4 立式离心泵
立式离心泵泵轴中心线竖直方 根扬程采级数 化工立式离心泵般单级二 十余级(见图2 17) 立式离心泵吸入口端排出口端适输送低沸点液体冷气体 输送
程中部分液体汽化时 气体集中泵部便排出会影响泵性正常运行 泵吸入
7
口泵端化工装置中般位坑中特关标准规范[1]规定立式离心泵安装基础顶面 NPSH 计算准面较NPSHA值利防止汽蚀
炼油化工生产中立式离心泵输送液氨 液态烃( 甲烷 乙烷 乙烯 丙烯等 ) 液氧 液氮 等物料产品泵 料泵 塔底泵回流泵等
图2 14 分段式级离心泵
图2 15水剖分式级离心泵
图2 16 筒式级离心泵
5 液泵
液泵属立式离心泵种(见图2 18) 泵浸没送液体中运行送液体会漏入气 需 防止液体漏入气轴封(填料机械密封)泵结构简单启动前需灌泵
液泵输送高温液体熔融物料 酸 碱等强腐蚀性液体 炼油化工生产中作料泵 循
环泵补泵排污泵等
6 道
道泵属立式离心泵种结构示意见图2 － 1 －9 泵吸入口排出口法兰中心线泵轴中心线 铅垂面泵轴中心线垂直弯头直接连接路 型道泵直接道支承 型道泵底部支座支承基础
图2 18(a) 直联式道泵 图2 19(b) 示道泵 带中间接轴联轴器传动必拆卸线 拆电机情况 取出转子组(包括 叶轮 泵轴 轴承轴封等)进行检修更适合化工生产特 型化工装置应加道泵占面积优点离心式化工流程泵标准规范设计 制造检验发 展成道式化工流程泵
道泵化工生产中直接安装设备路液体物输送泵接力(增压)泵循环泵等
7 吸式离心泵
吸式离心泵第次启动前需进行灌泵 次启动时需灌泵 够利停泵留泵液体 循环逐步排出泵吸入路中气体达 正常输液 吸泵吸入口高叶轮中心线较 吸 入室 留存启动时灌满泵腔液体 泵排出设气液分离室排出气体 液体回流泵 吸入室循环
吸泵分混式(气 液叶轮入口处混合进入叶轮)外混式(气 液叶轮出口处混合)两种形 式 外混式(见图2 1 10) 结构简单应较吸时间较长 设计较吸式离心泵吸时间仅需 十秒钟
炼油化工生产中 吸式离心泵输送高温 毒 强腐蚀性等液体
图2 17 立式级离心泵 1— 叶轮子 2—扩压器3— 回流器
图2 18 液泵
1— 电动机2—轴承箱3—底板4—轴5—排出
6— 中间7—泵体8— 叶轮9—吸入室 9
图2 19 离心式道泵
（a ）直联式道泵(b)联轴器传动道泵
1— 中间接轴2—轴承3—轴承4—泵盖5—叶轮
图2 110 外混吸式离心泵结构
1—气液分离室2—填料箱3—轴承4—皮带轮5— 叶轮6—泵体7泵轴8轴承箱9—水封环
（二） 零部件结构
1 叶轮
离心泵叶轮4种形式图2 1 11示
图2 111 离心泵叶轮
（a）闭式（b）前半开式（c）半开式（d）开式 1—叶轮2—盖板3—轮毂4—前盖板5—叶轮密封环6—加强筋
(1) 闭式叶轮[见图2 111(a)]
叶片前 盖板组成 闭式叶轮效率较高制造难度较离心泵中应 适输送清水溶 液等黏度较含颗粒清洁液体
(2) 半开式叶轮[见图2 111bc)]
般两种结构前半开式 盖板叶片组成 结构叶轮效率较低 提高效率需配调间 隙密封环(见图2 116) 种半开式 前盖板叶片组成 应闭式叶轮相密封环效
10
率闭式叶轮基相叶片输送液体外 具(背叶片副叶轮)密封作 半开式叶轮适输送含 固体颗粒 纤维等悬浮物液体 半开式叶轮制造难度较成较低适应性强年炼油化工离 心泵中应逐渐增输送清水似清水液体
(3) 开式叶轮 [ 见图2 111(d)]
叶片叶片加强筋前盖板叶轮（开式叶轮叶片数较少 25 片 ) 叶轮效率低应较少 输送黏度较高液体 浆状液体
离心泵叶轮叶片般弯式叶片 叶片圆 柱形扭曲形两种应扭曲叶片减少叶片负荷 改善离心泵吸入性提高抗汽蚀力制造难度较造价较高
炼油化工离心泵求叶轮铸造全焊缝焊接整体叶轮 焊接叶轮年发展起 铸造性 差金属材料(铁合金)制造化工特种离心泵 焊接叶轮精度表面光洁度均优铸造叶 轮 利提高离心泵效率 焊接叶轮结构示意图2 1 12 示
图2 1 12 焊接叶轮结构示意
2 蜗室导叶
(1) 蜗室
离心泵蜗室分螺旋形蜗室环形蜗室两种( 见图2 113) 般均采螺旋形蜗室 泵流量较 时采环形蜗室 离心泵扬程较时采双螺旋形蜗室衡叶轮径力减叶轮偏摆泵 振动利提高离心泵运行周期
(2) 导叶
导叶级离心泵轴流泵常种扩压器回流器组合件径 轴 扭曲式流道式等 种形式
径导叶(见图2 114) 级离心泵两端面均叶片(般 5～10 片)环形体 叶片 外径较端扩压叶片 外径较端回流叶片 级离心泵前面级叶轮出口准扩压叶片入口 回流叶片出口准级叶轮入口 叶轮出口排出液体进入扩压叶片液体流速降低 动转换 压力液体进入回流叶片 较阻力改变液体流动方液体送级叶轮入口
图2 113 离心泵蜗室 图 2 114径导叶
（a）螺旋形蜗室（b）双螺旋形蜗室（c）环形蜗室
3 泵壳
泵壳(称壳体)泵形成包容输送液体泵外壳总称 般离心泵吸入液体部分 叶轮运转空间 压出液体等三部分构成
吸入液体部分泵吸入口叶轮入口部分 吸入接吸入室组成 吸入室柱形吸入室 直锥形吸 入室 环形吸入室单螺旋形吸入室
压出液体部分蜗室压出导叶构成 蜗室分螺旋形蜗室 环形蜗室双螺形蜗室
叶轮装入叶轮运转空间 泵壳需制成剖分式 常轴剖分径剖分两种 流量较 排出压力较高泵送温度较高易挥发液体时 应采径剖分式泵壳
炼油化工流程泵 泵送温度等100℃ 密度 0 7gcm3易燃毒液体时 必须采 径剖分泵体
卧式离心泵安装支承面般泵壳部 泵送温度等175℃ 时防止泵体受热膨胀影响 泵中应采支承面通泵中心线中心线支承
4 密封环
密封环 (称口环) 装离心泵叶轮入口外缘泵壳壁叶轮入口应位置 两环间定 间隙量 叶轮正常旋转限制泵液体高压区( 压出室)低压区(吸入室)回流 提高泵容 积效率 ( 见图2 115) 密封环固定拆装两种结构者便磨损更换新密封环 密封环材 料铸铁 青铜表面喷涂硬质合金等减磨耐磨材料制成
2 115闭式叶轮密封环
1—泵壳2—泵壳密封环3—叶轮4—叶轮密封环
离心式炼油化工泵密封环应采更换密封环密封环应采压配合加锁定销 螺栓 采法 兰 螺钉等方法固定采三点三点焊接固定 密封环材料应采铸铁青铜 淬硬铬钢 蒙 尔合金表面喷涂司太立合金 硬质合金等 铸铁 青铜 淬硬铬钢等低咬合性材料密封环 运转 间隙见表2 12
表 2 12 运转间隙 mm
构成间隙旋转零件直径
直径间隙值
50
0 25
50~64 99
0 28
65~79 99
0 30
80~89 99
0 35
590~99 99
0 40
100~ 114 99
0 40
115~ 124 99
0 40
125~ 149 99
0 43
叶轮密封直径≥150mm时间隙0 43+0 025mm 直径增25mm 间隙值增0 025mm 咬 合性较温度高260℃时述直径间隙应增加0 125mm
提高半开式叶轮效率半开式叶轮泵壳吸入侧壳壁间装设调节间隙密封环密封环间隙 泵外调节根物料工况选间隙值 半开式叶轮密封环图 2 116 示 般
采软质材料(较叶轮质软)制造 免叶片磨损影响泵性 密封环磨损 调节机构调节间隙 达良运行状态 适输送含固体悬浮物液体输送清水等液体较高效率价格较低炼 油化工离心泵中应逐渐增(美国 ANSI 标准采半开式叶轮)
5 泵轴
泵轴传递扭矩 带动叶轮旋转部件 离心泵叶轮链锁紧螺母固定轴 级离心泵叶轮 间轴套定位 泵轴装轴叶轮 轴套 衡密封元件等构成泵旋转部件称作泵转子 单级 单吸离心泵等型离心泵转子采悬臂支承 型离心泵采简支支承
离心泵轴般采刚性轴离心式炼油化工流程泵泵轴第阶界转数少工作转数高20
图2 116 调节间隙半开式叶轮密封环 （口环）示意
1—锁紧螺母2—调节螺栓3—密封环4—泵壳5—叶轮
汽轮机等调转速原动机驱动时第阶界转速应高出连续转速 20
离心化工流程泵轴设计成刚性轴取户意采挠性轴 采挠性轴时第 阶界转速应超泵低工作转速12 7 第二阶界转速应1 2倍连续转速
炼油化工离心泵泵轴安装轴封部位应装更换轴套轴套轴间垫片 O 形圈进行密封
三 离心泵特性
（ ） 基方程
1 速度三角形
根离心泵工作原理
缘 离心泵叶轮中意点
2 欧拉方程
离心泵工作时 送液体着叶轮旋转叶轮中心部位流叶轮边 i 液体绝速度等圆周速度 U 相速度 ω 量
v i ui +wi （式2 18）
图2 117速度三角形
送液体离心泵叶轮叶轮获量首先速度(动)增转换压力增加量 (扬 程) 表征离心泵扬程液体泵速度变化间关系方程 离心泵基方程称欧拉方程
P
P
1
HT v2uu2v1uu1
g
式中 HT ——离心泵理扬程 m
v1u ——叶轮入口液体绝速度圆周方分速度 ms
v2u ——叶轮出口液体绝速度圆周方分速度 ms
u1 ——叶轮入口液体圆周速度 ms
u2 ——叶轮出口液体圆周速度 ms
（二） 离心泵相似
1 相似定律
(1) 相似条件
相似离心泵应满足三条件
①相似两台泵应部位尺寸值相等 叶片数 应角角度相等
②运动相似两台泵应点液体速度方相 值相等(速度三角形相似)
③动力相似两台泵应点液体作力(包括惯性力 黏性力等)值相等
(2) 相似定律
两台相似泵 似认容积效率 水力效率 机械效率相等时 列式表示相似关系称作 相似定律 相似定律离心泵相似设计
2 转速
转速 ns 包含流量 扬程 转速等参数相似泵综合判数
采参数单位 转值相
叶片式泵转速时 叶轮形状泵性相
（三） 量损失效率
1 量损失
(1) 水力损失
水力损失液体叶轮泵壳流道流动时击 摩擦 涡流脱流引起量损失 量损失数值雷诺数流道表面粗糙度关 基液体流速方成正
(2) 容积损失
容积损失离心泵泄漏 密封环间隙 轴力衡装置间隙 泵低压区进 口连通引起液体高压区低压区回流等 泵实际流量理流量 两流量差值 泵容积损失
(3) 机械损失
机械损失包括 泵轴封轴承部位摩擦功率损失叶轮液体中旋转时 叶轮表面液体摩擦引起
圆盘摩擦损失
2 效率
离心泵效率 η输出功率 ( 水力功率 ) ou
P
ou ×100 P
in
输入功率 in (轴功率) 百分数表示
离心泵效率离心泵转速关泵流量 结构型式关
（四） 汽蚀 1 汽蚀现象原
(l) 汽蚀现象
离心泵运行时 泵某区域液体压力低时温度液体汽化压力 液体会开始汽化产生汽泡 溶液体中气体析出形成汽泡 汽泡液体运动泵高压区气体开始凝结汽泡破灭 汽泡破 灭速度极快周围液体极高速度汽泡破灭前空间 产生强烈水力击 引起泵流道表面 损伤甚穿透 称种现象汽蚀
离心泵汽蚀送液体进入叶轮时压力降低导致液体压力低时温度液体气化压力 产 生泵正常工作长期运行叶轮产生蜂窝状损伤穿透 离心泵产生汽蚀时流量 扬 程 效率明 显降低 时伴噪声增泵剧烈振动
(2) 汽蚀原
离心泵产生汽蚀原吸入压力低泵送温度液体汽化压力 引起离心泵吸入压力低素
①吸泵安装高度高 灌注泵灌注头低
②泵吸入局部阻力
③泵送液体温度高规定温度 ④泵运行工况点偏离额定点 ⑤闭式系统中系统压力降
2 泵运行工况汽蚀
离心泵制成必需汽蚀余量 NPSHR 已确定改变离心泵运行中否发生汽蚀取决 效汽蚀余量 NPSHA 原说 NPSHA＞NPSHR 时泵正常运行否泵应运行 泵泵装置中 安装高度固定泵泵装置效汽蚀余量 NPSHA 值泵流量增降低 泵身确定必需 汽蚀余量 NPSHR值 泵流量增增 必须根泵运行时需流量 确定 NPSHA 数值 保证泵流量变化范围运行会发生汽蚀 泵运行时会发生汽蚀流量范围图2 120 示 时离心泵运行时应注意泵流量超出规定流量范围 免泵发生汽蚀引起泵损坏
5 62n Q
34
图 2 120 离心泵运转特性汽蚀
3 汽蚀转数
离心泵汽蚀转数 C 泵尺寸 流量转速关汽蚀转数作离心泵汽蚀相似准 作 离心泵抗汽蚀性种判方法 相 流量C值越泵抗汽蚀性越
汽蚀转数 C 式计算
C （式2 1 16）
NPSHR
式中 QnNPSHR 泵设计点(高效率点)参数值
4 汽蚀防止措施
（1）降低液体进入叶轮流速适加叶轮吸入口直径采双吸叶轮降低泵工作转速
（2）叶轮吸入口前安装诱导轮
（3）保证泵泵装置中 NPSHA＞NPSHR＋0 5m 采取降低泵安装高度增加泵灌注头等方法
（4）控制送液体温度高规定温度值
（5）控制泵工作点泵允许工作范围
（6）采耐蚀破坏材料
（五）特性特性曲线
1 特性曲线
离心泵特性曲线表示离心泵特性参数[包括流量Q 扬程 H 效率 输入功率(轴功率)Pin 必需 汽蚀余量 NPSHR 等]间关系(见图2 121) 特性曲线泵性试验般常温清水进行试验换 算泵额定转速参数值绘制成泵特性曲线 应离心泵时果条件(送液体性质) 应泵特性参数进行换算
图 2 121 离心泵性曲线 图 2 122 离心泵 Q—H 曲线形状
根离心泵特性曲线选满足需离心泵 离心泵流量—扬程 (QH) 曲线般分坦形 陡降形驼峰形三种(见图2 122)
般炼油化工生产选时应注意 ：
需较稳定压力进行反应 生产产量变化时 应选具坦形 QH 曲线离心泵
流量发生变化时扬程(吸入压力定时 排出压力)变化较
输送液体中含固体颗粒等物质时 容易堵塞路 引起泵排出压增高达炼油化工产品产量
P D2＇ 3
P D2
Q
求泵流量变化 应选具陡降形特性曲线离心泵 流量变化时 扬程(排出压力)升高 较压力通堵塞路
驼峰形特性曲线稳定特性曲线 相扬程出现两种流量值泵运行稳定选
类离心泵时工作点应避开稳定区炼油化工生产中选类离心泵
2 例定律
离心泵转速改变时流量 扬程功率转速关系见图2 123 具体变化关系见面三式子
Q n
n
2
3 （式2 117）
式中 n —改变泵转速值
Q H P ——转速改变泵流量 扬程功率
述关系式称作离心泵例定律 定律绘制离心泵通特性曲线2 123 示 图直观 方便查台离心泵转速性参数(流量 扬程 功率 效率)关系 泵转速允许变化 范围
图 2 123 离心泵转速特性曲线 图 2 124 离心泵叶轮切割通特性曲线
3 切割定律
离心泵叶轮出口直径 D2 车削变时离心泵流量扬程均相应降特性曲线移原始直径 叶轮特性曲线方切削量越( D2 越)特性曲线 ( 见图2 124)移越远 应规律保证泵达 需流量扬程 扩台离心泵流量 扬程范围 种工况运行求制造厂减少泵 生产品种 降低成 应规律满足离心式炼油化工流程泵更换新叶轮 扬程增加5(转速变)
求
叶轮出口直径切割量泵特性关系称离心泵切割定律似表示 ：
Q D2＇
Q D2
H D2＇ 2
H D2
（式2 118）
式中 D2＇ Q H P ——分切割叶轮出口直径 流量 扬程功率
D2 Q H P —分切割前叶轮出口直径 流量 扬程功率
应叶轮切割定律离心泵叶轮切割切割量 限制 免泵效率降低 叶轮出口直径
Q D2＇ 2
Q D2
H D2＇ 2
H D2
P D2＇ 4
P D2
允许切割量泵效率影响见表2 18
离心泵转速较低(30～80)时三式子计算提高计算准确性
（式2 1 19）
（式2 120）
（式2 121）
表2 18 叶轮出口直径允许切割量泵效率影响
转速 ns
≤60
60～120
120～200
200～00
300～50
350
D D
1
允许切割量 1 2
D
20
15
11
9
7
0
效率
车10 降1
车4 降1
—
注 1 旋涡泵轴流泵叶轮允许切割 2 叶轮外圆切割般允许超表规定数值 免泵效率降
4 液体黏度特性影响
送液体黏度增时 水力摩擦损失增QH曲线移 泵流量扬程均降 泵关 死扬程变 时泵圆盘摩擦损失增加 泵输入功率增泵效率急剧降 ( 见图2 125) 泵制造 厂般提供泵输送清水时性曲线 输送液体运动黏度值 2×105m2s 时 需泵进行性
修正换算输送清水时性进行泵设计试验
图 2 125 液体黏性特性曲线影响 图中虚线表示送液体黏度增性曲线
5 工作范围
图 2 126 离心泵工作范围
离心泵特性曲线 (QH 曲线)点表示泵运行工况 运行效率高工况点点 称作佳工况点 离心泵额定工况点炼油化工生产正常操作工况点均应选泵佳工况点附 炼 油化工离心泵求泵正常操作工况点泵额定工况点佳工况点间
泵运行工况点远离佳工况点时泵效率降运行耗功增济性差 般泵效率降低量达 5～8 时泵应流量该泵佳工况范围边界流量 边界流量值 Qmax 值 Qmin 高效
工况点流量 QN 关系 Qmin 0 6QN Qmax 1 2 QN
台离心泵叶轮切割该泵叶轮族 直径者出口直径未切削原始叶轮 直径 者切割量达允许值叶轮 应 QH 曲线叶轮相似工况点抛物线间包围面积 图 2 126中 ABCD 四点间区域离心泵工作范围 泵工作点超出工作范围 流量时离心泵
排出量连续 时伴温度升高 噪声增 振动加剧等极限流量般 0 2～0 4 QN (功率
N
100KW 转速 ns 150 时取值) 流量时 离心泵发生汽蚀超载 极限流量般
1 25～1 35 Q
六 常见障处理完标准
()离心泵完标准
1 运转正常 效良 ：
（1）压力 流量稳 出力满足正常生产需达铭牌力90
（2）润滑 冷系统畅通 油杯 轴承箱 液面等齐全 润滑油 （脂）选符合规定 轴承温度符合 设计求
（3）运转稳杂音 振动符合相应标准规定
（4）轴封明显泄露
（5）填料密封泄露 ：轻质油超 20 滴min重质油超 5 滴min
2 部机件损 质量符合求 ：
机件材质选 转子径 轴跳动量部安装配合 磨损极限 均应符合相应规程规定 3 体整洁 零附件齐全 ：
（1）压力表应定期校验 齐全准确控制起动联锁系统灵敏 安全护罩 轮螺丝 锁片等齐全
（2）体完整 稳钉 挡水盘等齐全
（3）基础 泵座坚固完整 脚螺栓部连接螺栓应满扣 齐整 紧固
（4）进出口阀润滑 冷线安装合理 横竖直 堵漏逆止阀灵活
（5）泵整体清洁 保温 油漆完整美观
（6）附机达完
4 技术资料齐全准确 应具 ：
（1）设备档案 符合石化企业设备理制度求
（2）定期状态监测记录（设备）
（3）设备结构图易损配件图
（二） 常见障障处理
序号
障现象
障原
处理方法
1
流量扬程降低
泵吸入存气体
泵路杂物堵塞
泵旋转方
叶轮流道中
中环等部间间隙增
重新灌泵 排气体
检查清理
改变旋转方
检查 修正流道中
调整部间隙
2
电流升高
转子定子磨擦
解体修理
3
振动值
泵转子驱动机转子衡
泵轴原动机轴中良
轴承磨损严重 间隙
转动部分衡破坏
脚螺栓松动基础牢固
支架牢引起线振动
转子零部件松动损坏
泵部磨擦
泵抽空
重新校正
重新找中
修理更换损坏件
重新检查消衡
紧固螺栓加固基础
线支架加固
紧固松动件更换
解体检查消磨擦
进行工艺调整
4
密封泄漏严重
泵轴原动机中良轴弯曲
轴承密封环磨损形成转子偏心 机械密封损坏安装
密封液压力
填料松
操作波动
重新校正
更换校正轴线
更换检查
密封腔前压力 0 05～0 15MPa 重新调整
稳定工艺操作
5
轴承温度高
轴承安装正确
转动部分衡破坏
轴承箱油少 太脏变质
求重新装配
检查消
规定保持油位更换油
漏
轴承磨损松动
轴承冷效果
泵原动机中良
修理更换紧固
检查调整
重新校正
（三）完机泵房 （区）标准
1 设备状况 ：
（1）室设备台台完 项运行参数允许范围 体完整 附件齐全 见脏 乱 缺 锈
（2）室设备 线 阀门 电气线路 表盘 表记等安装合理 横竖直 成行成线 2 维护保养 ：
（1）认真执行岗位责制设备维护保养制等规章制度
（2）设备润滑做 五定 三级滤润滑容器完整清洁
（3）维修工具 安全设施 消防器具等齐备完整 灵活 摆放整齐 3 室规整卫生 ：
（1）室设备安装规整 铭牌 编号 流箭头齐全清晰正确
（2）室四壁 顶棚 面 仪表盘前清洁整齐 门窗玻璃明亮缺
（3）沟见底 轴见光 设备间色 室物品放置序 4 资料齐全保 ：
运行记录 交接班日志 种规章制度齐全 记录准确 字体规整 涂改 保妥善
第三节 复泵
工作原理适范围
复泵容积式泵中种 泵缸 缸复运动件 单阀(吸液排液) 复密封传动机构 等组成(见图2 131)
图 2 131 复泵工作原理
1—复运动件（活塞）2—泵缸3—排出4—排出阀5—工作室6—吸入阀7—吸入8—容器
复泵泵缸复运动件复运动周期性改变密闭液缸工作容积吸入液单阀周期性
送液体吸入工作腔 密闭状态复运动件位移原动机量传递送液体 送液体 压力直接升高达需压力值通排液单阀排泵输出路 重复循环述程 完成输送液 体
复运动件形式复泵分三类(参见图2 132)
20
P P
图 2 132 （a ）活塞泵（b）柱塞泵（c ）隔膜泵 1—吸入阀2—排出阀3—密封4—活塞5—活塞杆6—柱塞7—隔膜
（ ） 活塞式复泵
复运动件圆盘(圆柱)形活塞 活塞环(涨圈)液缸壁贴合构成密闭工作腔 活塞缸 位移周期性改变泵工作腔容积 完成输送液体
类活塞泵适中 低压工况 高排出压力等7 OMPa 型锅炉水 矿山排水 化 工 石油化工炼油生产输送化工物料石油石油制品输送运动黏度等850mm2s液体物理化 学性质接清水液体
蒸汽(包括气压 液压)复活塞泵具较防爆性 常化工 石油化工炼油生产中输送丙烷 丁烷 汽油(<200℃)热油(<400℃)等易燃 易爆 易挥发液体宜输送腐蚀性液体
（二）柱塞式复泵
复运动件表面精加工圆柱体柱塞圆柱表面液缸间复密封构成密闭工作腔 柱塞进入 泵工作腔长度周期改变工作腔容积完成输送液体
柱塞泵排出压力高高排出压力达1000MPa 甚更高 液压动力(水压机高压水泵)油田 注水化工液体物料增压输送等 化工生产中作合成氨生产铜液泵 碱液泵 尿素生产液氨泵 甲镀泵 生产乳化液高压乳化器高压泵(称高压均质乳化泵)等
（三）隔膜式复泵
复运动件膜片 膜片液缸间静密封构成密闭工作腔 膜片变形周期性改变泵工作 腔容积完成输送液体
隔膜泵没泄漏适输送强腐蚀性 易燃易爆 易挥发 贵重含固体颗粒液体浆状物 料隔膜式复泵化工生产煤浆输送泵 煤浆循环泵等
复泵流量均匀(吸入程液体输出 曲柄连杆机构复运动等速等原) 时复泵 体积 质量重结构复杂 易损件 运行周期较短 维修工作量较 价格较高 流量 高排 压求吸力高工况 必须应复泵 外复泵效率离心泵高10～30 部分流泵高 10～20需节情况 应复泵
二 复泵工作程调节特性
（ ）复泵理想工作程实际工作程
根泵工作原理 工作循环分 液缸压力降低→吸入液体→液缸压力升高→排 出液体 等四程 复运动件位移液缸压力变化直角坐标中图形表示出述四 程 (图中
abcd 包围面积复泵送液作功)称作复泵示功图 示功图2 133出复泵理想工作 程 实 际 工作 程 差 异 图 中 a 压力降低b c d a 理想 工 作 程
a 压力降低b c d a 实际工作程 两者差异 1 吸液时液缸实际压力 P1 低理值 P1
2 吸液阀开启时液缸实际压力 1 低实际吸压力 1
3 吸液程复运动件实际位移量l1 理位移量l1
P l
图 2 133 复泵示功图
4 排液时液缸实际压力理值h
5 排液阀开启时液缸实际压力瓦高实际排液压力瓦
6 排液程复运动件实际位移量 2 理位移量 2
7 复泵送液体作实际功 (abcd 包围面积) 复泵送液体作理功 (a b
C d 包围面积)
述较说明 复泵实际流量低理流量复泵实际压力差理压力差复泵实 际耗功量理耗功量 原吸入排出液体需定时间(行程)吸 排液单阀存阻力引起 外液缸存余隙容积单阀填函活塞环等存泄漏影响
（二） 调节特性
1 排出压力
复泵压力差(排出压力)通改变泵身参数(活塞柱塞隔膜直径复运动行程复 运动次数)改变 台实际复泵允许排出压力受结构强度原动机功率制约 2 流量
复泵流量通改变泵身参数改变(包括活塞 柱塞隔膜直径复行程复次数等) 复泵设计制造中改变复泵参数种流量规格复泵中较方便应方 法选定适合活塞 柱塞隔膜直径复运动行程应复次数达种流量规格
基全部采改变复次数调节复泵流量
炼油化工生产中应复泵流量调节范围根炼油化工生产需确定 般需流量 流量调节范围限100需流量限流量流量确定限百分值
年 复泵流量调节趋应变频电机 通变频调速改变复泵复次数调节流量 调节方便 提高泵机组效率 降低耗
三 结构
() 类型 复泵立式结构卧式结构两种
图 2 134 卧式柱塞复泵
1—泵头2—组合阀3—泵缸架4—填料函5—动力端
图 2 135 立式柱塞复泵
1 卧式复泵
图2 134示常应卧式柱塞式复泵 卧式复泵柱塞活塞水布置 操作维修均较方便 泵重心较低 运行稳 柱塞活塞重泵缸套 密封件(填函 活塞环)导件容易产生偏磨
复运动件惯性力水方 需较基础 泵占面积较
2 立式复泵
图2 135示立式柱塞式复泵立式泵占面积较柱塞(活塞)铅垂方作复运动泵缸 套 密封件 导件会柱塞(活塞)重产生偏磨 复惯性力铅垂方 需基础较 泵重心较 高容易产生振动 泵高度较操作维修便
（二）部件
1 液缸
(1) 分体式液缸
缸复泵 柱塞(活塞)应单独液缸 称作分体式液缸(见图 2 136) 优点液
缸尺寸质量均较高压复泵液缸锻件较机械加工较方便 缸泵中液缸损坏 需更换中济性较 缺点泵吸 排液总(联箱)需时液缸吸 排液口相连 接 吸 排液总(联箱)液缸吸 排液口接触面时保持密封难度较 高排出压力容易产生 泄漏 时吸 排液总(联箱)承受附加载荷 易疲劳损坏高排压输送腐蚀性介质时损坏更严重
(2) 整体式液缸
缸复泵液缸合体 整体式液缸(见图2 137) 优点液缸间隔仅缸璧需 厚度总材料较少 输送强腐蚀性介质时节省昂贵高合金钢 吸 排液总置缸体分 吸 排液阀阀腔相连通孔没泄漏会承受附加载荷没吸 排总易损坏问题高排压 输送腐蚀性介质时利提高泵寿命 缺点高排压泵缸锻件较 求较高机械加工难度更 中液缸损坏时 需更换整缸体济性较差
般情况 排出压力较低 输送非腐蚀性介质时 分体式液缸 高排出压力 输送腐蚀性介质时 整体式液缸
图 2 136 分体式液缸 图 2 137 整体式液缸
复泵液缸结构直接影响着液缸强度耐疲劳性合理安排吸 排液阀位置 复泵吸 排液阀动阀强制阀两种
(1) 动阀 动阀阀两侧液体压力差开启阀弹簧力开闭运动元件重关闭
动阀板阀[见图2 139(b)] 适排压较低清洁介质环形阀适低排压 流量清洁介 质 锥形阀[见图2 139(c)]道高排压流量 输送含颗粒物液体黏度较高液体 球形阀 [见图2 139(d)]适流量输送含颗粒悬浮物液体
泵阀 双环板阀 锥形闪阀 球阀
图 2 139 复泵动阀种类
板阀 环形阀锥形阀弹簧力关闭 球形阀重关闭
动阀吸排液阀体组合阀吸 排液阀相阀型相阀型通常吸液阀环 形板阀置组合阀外圈排出阀锥形阀置组合阀中间(见图2 140)
图2 140 复泵组合阀
1—泵头2—泵缸3—柱塞
(2) 强制阀
盘形活塞 柱形活塞 柱塞
图2 141 活塞柱塞 1—活塞环 2—活塞3—活塞环4—螺母
强制阀两种 种仅阀关闭时 气压作强制关闭 种气压机械控制机构 柱塞 (活塞)复运动位置强制开启关闭吸 排液阀强制阀输送高黏度介质
3 柱塞(活塞)
复泵柱塞(活塞)送液体传递量部件(见图2 141)
(1) 柱塞
柱塞光滑圆柱体 圆柱表面填函构成密封求精加工达 Ra 0 06m 柱塞压力工况 高压超高压复泵
(2) 活塞
活塞盘形[见图2 141(a)]柱形[见图2 141(b)] 盘形活塞低排压工况 铸造钢板焊成型 柱形活塞中 高压工况般锻钢制成活塞外缘开环形槽 装活塞环 活塞环弹性液缸壁构成 密封 双作复泵活塞 析表面需进行精加工填函构成液缸密封
四 常见障处理完标准
（ ） 复泵常见障障处理
蒸汽复泵障障处理
序号
障现象
障原
处理方法
1
突然停泵
供汽中断足
摇臂轴销脱落
汽 液缸活塞环损坏
检查供汽系统
装摇臂轴销
更换汽 液缸活塞 环
2
泵量
进口温度太高 产生汽化液面 低 吸入气体
液阀夹板垫片破坏
液缸套损坏 活塞环损坏
活塞运行慢 行程太短
降低进口温度 保证定液面调整复次数 更换垫片
更换缸套活塞环
研磨更换阀
调节活塞运行次数调节活塞行程
3
异常响声振动
增
活塞运行速度快
活塞杆背母松动
缸套松动
缸进入异物
脚螺栓松动
调节活塞运行速度
拧紧背母
拧紧缸套顶丝
清缸异物
紧固脚螺栓
4
填料密封漏
活塞杆磨损严重
填料损坏
填料压盖没紧填料足
更换活塞杆
更换填料
加填料拧紧压盖
5
压力波动
阀关严弹力样
活塞环槽灵活
研磨阀更换弹簧
调整活塞环槽配合
电动复泵常见障障处理
序号
障现象
障原
处理方法
1
流量足输出压力太低
吸入道阀门稍关闭阻塞 滤 器堵塞
阀接触面损坏阀面杂物阀面 密合严
柱塞填料泄漏
开阀门 检查吸入滤器
检查阀严密性 必时更换阀门 更换填料拧紧填料压盖
2
阀剧烈敲击声
阀升程高
检查清洗阀门升程高度
3
压力波动
安全阀导阀工作正常
道系统漏气
调校安全阀 检查 清理导阀 处理漏点
4
异常响声振动
原轴驱动机心度
轴弯曲
轴承损坏间隙
脚螺栓松动
重新找正
校直轴更换新轴
更换轴承
紧固脚螺栓
5
轴承温度高
轴承杂物
润滑油质量油量符合求
轴承装配质量
泵驱动机中
清杂物
更换润滑油 调整油量
重新装配
重新找正
6
密封泄漏
填料磨损严重
填料老化
柱塞磨损
更换填料
更换填料
更换柱塞
（二）完标准
1 运转正常 效良 ：
（1）压力 流量稳 出力满足正常生产需达铭牌力90
（2）注油器齐全 接头漏油 单阀倒汽 注油点畅通 油杯 润滑油选符合规定
（3）运转稳杂音 程次数规定范围
（4）填料明显泄露 ：
①石棉类填料 ：轻质油超 30 滴min 重质油超 15 滴min
②塑料类填料 ：轻质油超 20 滴min重质油超 10 滴min
③汽缸端部允许蒸汽泄露
2 部机件损 质量符合求 ：
机件材质选 拉杆 活塞环等安装配合 磨损极限阀组严密性 均应符合规程规定 3 体整洁 零附件齐全 ：
（1）安全阀 压力表应定期校验 灵敏准确
（2）体完整 稳钉 摆轴销子 放水阀门等齐全
（3）基础 泵座坚固完整 脚螺栓部件连接螺栓应满扣 齐整 紧固
（4）进出口阀润滑 冷线安装合理 横竖直 堵漏
（5）泵整体清洁 保温 油漆完整美观 4 技术资料齐全准确 应具 ：
（1）设备档案 符合石化企业设备理制度求
（2）设备结构图易损配件图
第四节 转子泵
工作原理特点
转子泵旋转工作容积式泵 转子 泵壳( 定子) 泵轴 轴封等组成 转子泵完成输液应 两转子 需两两转子时 转子间需保持扼关系 需保持密封隔断泵腔吸排液区 () 转子时传动元件时转子形状应选符合传动关系型线 常见转子泵 齿轮泵 旋转活塞 泵 罗茨泵螺杆泵 滑片泵 挠性叶片泵 挠性套泵挠性泵等 图2 142 示
图 2 142转子泵类型
（a）齿轮泵 (b)啮合齿轮泵（c ）旋转塞泵（d）罗茨泵（e ）三螺杆泵 （f）双螺杆泵（g）单螺杆泵（h）滑片泵（i）挠性套泵（j）挠性（软）泵
1—转子2—工作腔
转子泵转子具定形状凹槽定子( 泵壳) 壁构成数工作腔 工作时 转子定 子( 泵壳) 作相转动 转子转转转子工作腔完成次输液程 输液程中转子 工作腔必须述三基动作
1 工作腔定子(泵壳)吸入口连通排液口隔断转子转动工作腔吸入 口连通部位 容积逐渐增送液体吸入工作腔
2 该工作腔吸入口隔断排出口隔断送液体密闭工作腔 转子继续旋转密闭状 态送泵排出口
3 转子继续旋转该工作腔泵排出口连通吸入口隔断转子转动工作腔排出口连通 部位容积逐渐减送液体挤泵排出路中
转子泵具特点
①流量较
②排出压力较高较复泵低 排出压力仅决定排出路特性转子尺寸转速关
③转速介质黏度关介质黏度愈高转速愈低 ④般具吸力 ⑤旋转工作转速较低击惯性力(水垂直方)运行稳
⑥结构简单 紧凑吸排液阀 易损件较少泵身操作维护简便
⑦时需速减速机传动 级变速器调速增加转子泵机组复杂性泵机组总效率较低 转子泵炼油化工生产中输送黏度较含固体颗粒悬浮物液体 输送般液体
结构适范围 齿轮泵 三螺杆泵 滑片泵等适合输送润滑性较含颗粒清洁 黏液体 旋 转活塞泵 罗茨泵 单螺杆泵适输送高黏度(达1×106mPa ·s) 液体 挠性叶片泵软泵等适合输送腐蚀 性液体 软泵 单螺杆泵输送含固体颗粒浆状液体等等
二 旋转活塞泵
旋转活塞泵属容积式泵般两转子 步齿轮 定子( 泵壳)泵轴 轴封等组成 转子单叶转 子双叶转子(三叶转子少应)
单叶双叶转子形状输液程图2 143 示单叶转子旋转活塞泵两转子叶片工作相位相差 180 双叶转子旋转活塞泵两转子叶片工作相位相差 90°两转子步齿轮传动做反转动 两转 子吸 排液交进行 步齿轮传动两转子间仅需保持轭关系 轭线外摆线
（a ） (b)
图2 143旋转活塞泵转子形状输液程 （a）单叶转子 (b)双叶转子1—转子2—定子（泵壳）
三 螺杆泵
螺杆泵工作原理适范围
螺杆泵相互啮合螺杆泵体包容螺杆泵套组成 形成隔绝吸入腔排出腔密封线相
类 型
压力 MPa
流 量 m3 · h 1
结构特点
结构特点
应举例
单 螺 杆 泵
低 4 特殊 达 10
0 3～40
含固体颗粒 腐蚀 性液体 粘度范围
泵体衬套常橡胶 制作 螺杆衬套形成 工作容积 密封性 较
普遍 常 作 高 度 粘 度 化 工 泵 污水泵 井泵
双 螺 杆 泵
低 1 5 特殊达 8
0 4～400
含微固体颗粒 腐 蚀性液体 粘度范围较
螺杆螺杆 螺杆 泵体间接触 定 间隙 密封性较差
较普遍 常 作 燃 油 泵 输 油 泵 化工泵 粘胶泵
三 螺 杆 泵
低 20 特殊达 40
0 6～600
含固体颗粒 腐蚀性 润滑性液体 粘度范围较
螺杆螺杆 螺杆 泵体衬套（泵体） 间接触 相互间间隙 密封性
普遍 常 液压泵 滑油泵 输油泵 燃油泵
五 螺 杆 泵
低 1
50～400
含固体颗粒 腐蚀 性 粘度较低润滑性液体
螺 杆 衬 套 接 触 螺杆螺杆相互接 触 存定间隙 密 封性较差
般作流量 滑油泵（例船 舶机滑油泵） 场合少
表2 1 11种螺杆泵特点应范围
互隔离密封腔 螺杆转动时密封线吸入腔端排出腔端作轴移动 断输送液体推排 出腔 动螺杆转动时 步齿轮带动动螺杆起转动 吸入腔端螺杆啮合空间逐渐增 压力降低 液体压差作进入啮合空间 着螺杆旋转 液体密封腔连续轴移动 直输送液体推排出腔 螺杆泵螺杆根数分单螺杆泵 双螺杆泵 三螺杆泵五螺杆泵 表 2 111 种螺杆泵特点应范围 螺杆泵流量压力稳定 噪声振动 吸力螺杆加工较困难 泵 单吸式双吸式两种结构单螺杆泵仅单吸式
四 齿轮泵
工作原理适范围
齿轮泵齿轮 泵体轴封等组成 外啮合齿轮泵啮合齿轮组成工作原理分图2 158 图2 159示
图2 158外啃合齿轮泵组成工作原理
1—吸入腔2—压出腔
图2 159啮合齿轮泵组成工作原理 1—吸入腔2—动齿轮3—月形件5—压出腔
齿轮泵结构简单 工作 操作维护方便 流量较工况较高排出压力 流量 排出压力均脉动运行噪声较
齿轮泵适输送润滑性 含颗粒纤维清洁液体 输送润滑油 液压油 燃料油等油 品 化工生产中压缩机 泵等机组润滑油密封油泵
输送润滑性 黏度适合含颗粒化工物料 齿轮泵适范围
流量 0 003～3800 m3h 压力 32MPa 工作温度 50 400 ℃ 介质黏度 ≤1×106mPa s
五 罗茨泵
1 原理
罗茨泵转子 泵壳 步齿轮轴封等组成(见图2 164) 转子外缘形状种独特圆滑形状 独特形状称作 Roots 中文译作 罗茨 罗茨泵种圆滑形转子轮廓曲线罗茨泵两转 子工作时 外缘表面始终保持相互接触(实际种动配合)接触进行传动 需步 齿轮进行两转子间传动保持两转子工作相位
罗茨泵两转子外缘表面相接触两转子长端外缘泵壳壁接触(实际种动配合)构成线密 封 线密封形成数泵工作腔 转子转转程中工作腔存 吸入室相连通 排出室隔断 吸入室排出室均隔断 排出室相连通 吸入室隔断三基状态 液体吸入工 作腔 密闭状态液体吸入端送排出端 液体推泵输出路中 完成输送液体(见图 2 164)
图2 164 螺茨泵组成工作原理
双叶罗茨泵 三叶罗茨泵1—吸入室2—排出室
2 特点
1）罗茨泵两转子接触(配合)点位置 转子转动呈周期性变化 （2）罗茨泵属容积式泵流量 排出压力相互独立参数 （3）罗茨泵没吸 排液单阀输液性会受阀影响性稳定具
良吸入性 NPSHR 仅0 5m
29
3 罗茨泵适范围
流量0 06～600 m3h 排出压力≤3 OMPa工作温度 40～200℃介质黏度≤1106 mPa s 适化工 石油 建筑 采矿 轻工 食品日化工等行业
六 转子泵常见障障处理
螺杆泵常见障障处理
序号
障现象
障原
处理方法
1
泵吸油
吸入路堵塞漏气
吸入高度超允许吸入真空高度
电动机反转
介质粘度
检修吸入路
降低吸入高度
改变电动机转
介质加温
2
压力表指针
波动
吸入路漏气
安全阀没调工作压力 安全阀时开进 闭
检查吸入路
调整安全阀降低工作压力
3
流量降
吸入路堵塞漏气
螺杆衬套严重磨损
电动机转速够
安全阀弹簧太松阀瓣阀座接触严
检查吸入路
磨损严重时更换零件
修理更换电动机
调整弹簧 研磨阀瓣座
4
轴功率急剧
增
排出路堵塞
螺杆衬套严重磨擦
介质粘度太
停泵清洗路
检修更换关零件
介质升温
5
泵振动
泵电机心
螺杆衬套心间隙 偏磨
泵气
安装高度 泵产生汽蚀
调整心度
检修调整
检修吸入路 排漏气部位
降低安装高度降低转速
6
泵发热
泵严重磨擦
机械密封回油孔堵塞
油温高
检查调整螺杆衬套间隙
疏通回油孔
适降低油温
7
机械密封
量漏油
装配位置
密封压盖未压
动环静环密封面碰伤
动环静环密封圈损坏
重新求安装
调整密封压盖
研磨密封面更换新件
更换密封圈
齿轮泵常见障障处理
序号
障现象
障原
处理方法
1
流量足输
出压力足
吸入高度够
泵体入口线漏气
入口线滤器堵塞
介质粘度
齿轮轴间隙
齿轮径间隙齿侧间隙
增高液面
更换垫片 紧固螺栓 修复路
清理线滤器
降低介质粘度
调整间隙
更换泵壳齿轮
2
密封泄漏
泵原动机中良
轴弯曲
轴颈磨损
轴承间隙 泵振动超标
填料材质合格
填料压盖松动
填料安装
填料密封圈失效
机械密封件损坏
重新校正
校正更换轴
更换轴
更换轴承
重新选填料
紧固压盖
重新安装
更换填料密封圈
更换机械密封
3
泵体热
吸入介质温度高
轴承间隙
齿轮径 轴 齿侧间隙
填料紧
出口阀开度造成压力高
润滑良
冷介质
调整间隙
调整间隙更换齿轮
调整紧力
开出口阀门降低压力
更换润滑脂
4
电动机超负荷
吸入介质重粘度
泵进杂物
调整介质重粘度
检查滤器 清杂物
轴弯曲
填料紧
电动机出现障
联轴器轴度超差
排出压力高 排出路阻力
校直更换轴
调整紧力
修理更换
重新找正
调整溢流阀 降低排出口压力 疏通放排出 路
5
振动发出噪
声
吸入高度低
轴承磨损间隙
动动齿轮行度超差 动齿轮轴 电机轴轴度超差
轴弯曲
泵进杂物
齿轮磨损
键槽损坏配合松动
脚螺栓松动
吸入空气
增高液位
更换轴承
找正
校直更换轴
清理杂物 检查滤器
修理更换齿轮
修理 更换
紧固螺栓
排空气
第五节 计量泵
计量泵调节流量 流量进行精确计量泵类
计量泵容积式泵 理容积式泵流量排出压力变化(扬程)关 易计量 常计量泵 复式旋转式两类
复式计量泵
复式计量泵输液流量调节计量传动驱动等部分组成(见图2 167)
图2 167 复式计量泵 图2 168 柱塞式计量泵
1—吸液阀 2—排液阀 3—柱塞4—填料函 5—摇杆 填料密封
6—行程调节计量器7—连杆8— 电机9—偏心轮 —排污回收孔
1—单阀 2—填料底环3—柱 （活）塞4—
5—排污回收腔6—填料压盖7—辅助密封8
10—蜗轮蜗杆减速机 实线——排液状态虚线——吸液状态
Ⅰ—输液部分 Ⅱ—流量调节计量部分Ⅲ—传动驱动部分
（ ） 类型
复式计量泵输液部分称泵头泵头形式 复式计量分柱塞式 隔膜式 隔罩式 隔套式
波纹式等
1 柱塞式计量泵
柱塞式计量泵柱塞 泵缸 填函吸排阀等组成(见图2 168) 柱塞复运动进行输液通改变 柱塞复运动行程复运动次数进行流量调节 泵工作时柱塞液体接触柱塞泵缸间填函进行
密封
柱塞式计量泵输送含颗粒液体 需根送液体性质(腐蚀性)选择柱塞泵缸等 流零部件材料
柱塞泵缸等流零部件材质般金属材料 锈钢 耐腐蚀合金色金属等
柱塞式计量泵流量O 001～1 8105 Ｌ ／ ｈ 排出压力350MPa 操作温度 200～800℃ 介质黏度≤ 3104 mPa s 流量调节范围10～100流量调节精度 0 5～ 1
图2 168 柱塞式计量泵
1—单阀2—填料底环3—柱（活）塞4—填料密封
5—排污回收腔6—填料压盖7—辅助密封8—排污回收孔
实线——排液状态虚线——吸液状态
2 隔膜式计量泵
图2 169 隔膜式计量泵
（a ）吸液状态（b）排液状态 1—吸液阀2—膜片3—输液腔4—排液阀
隔膜式计量泵泵缸 膜片(隔膜) 吸排液阀等零部件组成(见图2 169) 膜片送液体封闭泵缸 中膜片变形改变泵缸容积直接量传递送液体进行输液 通改变膜片变形量膜片 变形次数调节流量
隔膜计量泵需轴封没外泄漏适输送毒害易燃易爆 含颗粒 强腐蚀性贵重液体物料
隔膜产生变形方式分机械隔膜计量泵液压隔膜计量泵
3 隔套()计量泵
隔套()式计量泵泵缸置套套两端分吸 排液阀连接保持密封 套泵工作 腔送液体封闭套会泵缸接触会外漏 图 2 175液压式隔套() 计量泵 泵工作时
液压缸输出抽回液压工作液时套压扁复原引起容积变化 容积变化进行输液 通改变液
图2 175 隔套 （）式计量泵
1—隔套（）2—工作腔（输液腔）3—液压腔4—液压缸
图2 176 隔罩式计量泵
1—隔罩2—工作腔（输液腔）3—液压腔4—液压缸
压缸工作液输出量进行泵流量调节 隔套式计量泵适合输送强腐蚀性液体 流量2500 Lh 高
排出压力7MPa隔套材料橡胶聚四氟乙烯等非金属材料温度般80℃
4 隔罩式计量泵
隔罩式计量泵(见图2 176)隔罩泵缸分工作腔液压腔两部分罩液压腔 液压缸罩注入 抽出液压工作液 隔罩涨复原 改变工作腔容积输送液体 改变液压缸液压工作液输出量进行泵
流量调节 隔罩式计量泵适合输送高黏度液体 流量102Lh 橡胶温度 80℃
高排出压力8MPa 隔罩材料般
图2 177 波纹式计量泵 图2 178 分体布局液压隔膜计量泵
5 波纹式计量泵
波纹式计量泵(见图2 177)波纹送液体封闭泵缸 构成泵工作腔波纹伸长复原改 变工作腔容积输送液体 改变波纹伸长量进行流量调节 波纹般聚四氟乙烯制成压力 等 0 4MPa
6 分体式液压计量泵
液压隔膜 隔套() 隔罩 波纹计量泵液压驱动计量泵均采分体结构 泵输液部分( 泵头) 液压缸分离 两者间路相连接 输送液压工作液 分体结构液压计量泵液压缸 传动流量调节系 统电动机等均远离输液现场 隔离运行(见图2 178) 输送剧毒 强腐蚀 放射性 易燃易 爆高温 低温液体时增强安全性 降低成
（二） 吸 排液阀轴封
吸 排液阀复式计量泵完成输送液体必少部件影响计量精度关键部件 复式计量泵吸 排阀性般复泵更高求 求吸 排液阀开启关闭时 特量 减关闭滞 提高阀关闭密封性保证阀关闭泄漏
复式计量泵吸 排液阀 般泵工作腔压力变化开启关闭动阀 阀座 阀芯升程限 制器弹簧等组成 阀芯形状分球形阀 板式阀菌状阀等种阀特点
防止减阀漏损提高计量精度 常串联两(二重阀)三(三重阀)吸 排液阀 流量 高排出压力计量泵均需二重三重阀
复式柱塞计量泵液压隔膜计量泵液压缸 均需应复动密封
（三）流量脉动消方法
复式计量泵系复泵发展成样存流量脉动流量脉动引起压力脉动 消流量脉动 常方法两种
1 设置缓缸
计量泵流量较般少采缸(三联五联)泵 利柱(活)塞运动相位 缸瞬时排 液量叠加方法降低流量脉动 目前 采吸 排口设置缓缸 缓缸气体压缩膨胀作储 存放出部分液体降低流量(压力)脉动
目前计量泵专业制造配套制造计量泵专气体作缓缸般消流量脉动 90～ 95
图2 182 流泵结构示意
1—步进电机2—减速机构3 4— 凸轮5 6—柱塞7—泵头8—柱塞密封箱9—泵壳
2 采流泵
流泵种凸轮机构传动双缸计量泵 凸轮轮廓线型保证柱(活)塞相长行程呈匀速运 动(保持瞬时排液量恒定)仅排液开始终时短行程作等加速等减速运动 通两凸轮转动 相位合理配合 缸排液终阶段缸刚排液开始阶段两缸柱(活)塞加速段减速段运 动相叠加获脉动流量(见图2 182)
二 旋转式计量泵
旋转式计量泵系转子泵发展成 转子泵 减速器调节转速原动机组成 复式计量泵相 较 旋转式计量泵特点
1 转子泵连续吸入排出液体旋转式计量泵流量稳没流量脉动 2 转子泵需吸 排液单阀旋转式计量吸入排出压力损失较具较吸入性
3 旋转式计量泵适输送黏稠浆状液体
34
3
3 1
2
4 旋转式计量泵排出压力较低 5 转子泵转子转动传递量输送液体需原动机旋转运动转换复运动机构旋转式计
量泵结构简单 零件少
6 没吸排液单阀泵易损件较少 运行性提高运行周期较长
7 旋转式计量泵改变驱动机转速调节流量 易动控制
8 旋转式计量泵操作维护简便
述特点外 转子泵运行中转子线型尺寸已改变 旋转式计量泵采改变转 子转速方法调节流量 旋转式计量泵转子转排液量表示规格输液力确定泵运行 参数(转速等)重参量
旋转式计量泵流量脉动特点非常适合炼油化学反应 分析测定混合配 涂布涂层纺丝成型等工 艺程求 年调频电机等新型 调速原动机技术突破产品发展促进旋转式计量泵 发展获广泛应 旋转式计量泵广阔发展前景
目前常旋转式计量泵齿轮计量泵软计量泵等
齿轮式计量泵齿轮泵 减速器调速原动机调速计量系统等组成
齿轮计量泵齿轮泵结构般齿轮泵基相 动齿轮 动齿轮轴 轴承 轴封泵体等组 成(见图2 183) 齿轮式计量泵改变工作转速进行流量调节计量 齿轮泵性较 般齿轮泵更高求求
图2 183 齿轮式计量泵齿轮泵结构 图2 184 齿轮计量泵高转速
1 齿轮泵转排液量更精确稳定更重复性 2 齿轮泵运行应稳 齿轮啮合问题引起流量(时引起压力)波动降低甚达没波动
3 齿轮泵泄漏应更 更稳定
第六节 真空泵
真空指特定空间 容器系统中 气体压力低气压时物理状态 绝压力表示单位 帕 (Pa) 真空技术中 真空度表示真空状态气体稀薄程度 托(Torr)单位 1Torr1mmHg1 3332 ×
10 Pa
根真空状态物理特征 真空泵真空计范围等通常真空范围划分区域
粗真空 超高真空
低气压～1 3× 10 Pa 106Pa ～10 10Ｐ a
低真空 1 3× 10 Pa ～ 10 Pa 高真空 101～106 Pa
极高真空 ＜10 10Pa
类型分类
真空泵获真空机器种类现分类
1 实现真空工作原理分类
（1）抽式 真空泵抽吸系统中气体 气体分子排系统外
（2）捕集式 真空泵捕 集系统中气体分子 直接吸附泵工作壁面排出系统
2 真空泵结构分类
（1）机械式 类真空泵类似压缩机属容积型复式回转式结构 属动力式涡轮分子泵
属抽式真空泵
（2）喷射式 喷射泵扩散泵两种形式 两者组合起增压泵属抽式真空泵
（3）吸着式 物理化学方法气体分子吸着泵壁表面属捕集式真空泵
二 机械式真空泵
机械式真空泵种类 属输送气体机械 动力性 结构强度等均压缩机许类似处
（ ） 复式真空泵
复真空泵古老结构形式结构坚固 运行 水分敏感 极限压力 (1～2 6) kPa 抽 速范围 (50～600)LS型粗真空系统 真空干燥 真空滤 真空浓缩 真空蒸馏 真空结晶 气体抽等 复真空泵适抽含尘腐蚀性气体 非特殊处理 般气缸油润滑 污染系统设备
复真空泵气缸 活塞组成工作腔部分曲轴 连杆 十字头 活塞杆等传动部分构成 控制气体
吸进排出气缸阀门动阀强制阀两种
（二）油封回转式真空泵
油封回转式真空泵直接作抽气 作泵前级泵 极限压力6 × 10 4 Pa 抽速0 5～ 150Ls
油封回转式真空泵旋片式 定片式 滑阀式等三种结构型式 特点 油泵体排气系统隔
开 防止排出气体泵回窜(称油封式) 泵必须设置油分离装置 分离排气时带走润滑油 般情况难油蒸汽彻底清真空系统周围环境会造成油污染
（三） 液环式真空泵
液环式真空泵炼油化工生产中常 利叶轮旋转时形成液环叶片间容积周期性变化抽 吸气体 液环式真空泵称纳氏泵 数场合水作工作液体常称水环式真空泵 结构简单 工作抽吸含固体微粒 水分易燃 易爆气体根气体性质采合适工作液体抽吸腐 蚀性气体 水工作液体时 会污染环境真空系统 单级极限压力104pa 双级达103pa 抽 速达 500LS 缺点液力损失 效率低水力效率约50～70外工作程中需常补充工作腔 液体
36
图2 196 罗茨真空泵装置
1—壳体2—转子3—冷器4—旁通阀
（四）罗茨真空泵
罗茨真空泵 两8字形转子相反方旋转 气体入口带出口
罗茨真空泵抽速范围 (30～3)×104Ls级极限压力约1～10Pa1～102pa 压力范围具较 稳定抽速称快速真空泵罗茨真空泵常作喷射泵油扩散泵前级泵起增压作称机械增 压泵
罗茨真空泵转子叶型间隙 型0 1～0 2mm 型0 2～0 4mm 气体中含尘埃 纤维 水分等 敏感适宜抽吸腐蚀性易燃 易爆气体 罗茨泵工作腔摩擦零件需油进行润滑会出现油 污染
压力高时排气温度高 需水进行冷冷水设泵排气口
三 喷射类真空泵
喷射类真空泵工作原理利压力流体动力 通喷嘴产生高速运动喷嘴周围产生负压 抽吸系统中气体引射排出口(见图2 197)
喷射类真空泵 喷射泵 扩散泵 扩散喷射泵(称增压泵)三种型式
图 2 197 喷射真空泵工作原理
(a)拉尔喷嘴 (b)伞形喷嘴
图 2 1242 恒液位油杯
1—液位控制点 2—恒定液位
喷射泵特点起动快 工作压力范围宽 抽气量 抽吸含尘 易燃易爆气体 水泵外运动零部 件工作水耗量 作泵引射动力 水蒸气 油蒸汽 空气水等 中水蒸气居 次空气少数情况水油作单独喷射泵极少应
第七节 泵装置
泵装置组成
泵装置般述系统组成
1 ． 输液系统包括吸液路 吸入阀 排出阀 止回阀排液路等 离心泵等叶片泵吸方式输 液时 需配灌泵口路 灌泵阀底阀(止回阀)等
2 ．动力传动系统 包括原动机(般电动机汽轮机) 变速器(增速器减速器) 泵需改变泵
速进行调节时 需配调速器 供电 供汽系统
3 ．控制调节系统 包括流量 压力 转速等参数调节线 阀门 机构显示仪表等
4 ．密封系统 轴封洗液 润滑液 冷液 衡液 密封液等液体注入循环路 贮液
罐泵等
37
5 ． 润滑系统 泵轴承供润滑油油杯 油泵 路 滤器 冷器 液位计等
6 ． 仪表控系统包括泵流量 压力 温度 转速 功率等运行参数显示动控制仪表 仪器
执行机构等 供电 供气系统
7 ． 安全保护系统 包括超压 超温 超速 电流流量高速泵油压系统压力低等显示 报警 联锁停车等保护
泵装置组成应根泵品种 规格输液工艺等求 参关标准规范确定 例 离心泵吸 方式吸液时 需配回止阀灌入方式吸液时 回止阀般离心泵润滑油供配普通油杯 离心式炼油化工流程泵 关标准规定必须配恒液位油杯(参见图 2 1242) 型级离心泵般需 强制润滑系统提供润滑油等
二 泵安装位置
表 2 1 19 泵装置汽蚀余量 NPSHa 吸入真空度 Hs 安装高度 hg
装置
吸装置
液面压力
简图
意压力 pc
气压力 pa
p s
s
h
H
g
NPSHR
g
2
h h
g c
c
Hs hc
p c Us
g g c 2g
pc h h v
g g
p c h v NPSHA
g g
p a p c
2
Us
g g 2g
2
h h
h NPSHA
p a Uc
g g c 2g
pc h h pv
g
g c
g
p c
v
c
g g
U 2
H h s
s c 2g
装置
倒灌装置
液面压力
简图
意压力 pc
气压力 pa
汽化压力 pv
p s
s
H
g
NPSHR
h
g
2
h h
h h g c
c
Hs hc
p c Us
g g c 2g
pc pv
g g
NPSHA p c h p v
g
p a p c
2
g
Us
g g 2g
2
h h
g c
c
2
U
p a Us
g g c 2g
pc h h v
g g
NPSHA p c h p v
g g
hc s Hs
2g
c s
2
h h
c
2
p a p v Us
p v Us
g g c 2g
h h
g c
NPSHA h
h H
g g 2g
注 ： pa —气压力 Pa pc —吸入液面压力 Pa pv —液体饱蒸汽压力 Pa ps —泵吸入压力 Pa Hs —吸真空高 度 m hc —吸入路流动阻力损失 m hg —泵安装高度 m Us —泵入口均流速 m s g —重力加速度 9 8m s2
—液体密度 kg m3
泵安装位置称泵安装高度 系指泵基准面吸入端输送液体液面间高度差 值必须保证泵 运行时正常吸入液体 发生汽蚀
泵输送液体时 吸入液体吸灌入(称正灌)两种方式 两种吸液方式泵装置 NPSHa 吸入真 空度 Hs 安装高度 hg 计算见表 2 119
三 泵运行调节
泵运行调节般包括流量排出压力(扬程)调节 计量泵轴流泵通改变身结构参数(计
量泵改变行程 轴流泵改变叶片角)进行调节外 类泵通旁路回流 改变排出网阻力 (背压) 改变泵速改变时工作泵数量等进行调节
1 ． 离心泵调节
(1)旁路回流
泵输出液体部分旁路回流泵进口 ． 减少泵供液量(参见图 2 1243) 调节方法调节 范围较宽( 10％～l00％) 调节方便 消离心泵流量运行稳定易发热问题 旁路调节 减少流量调节 存功率损失(回流量愈 功率损失愈) 济性较差
图 2 1243 离心泵旁路回流调节示意
(2)改变排出网阻力
图 2 1245 离心泵改变转速调节
R 网阻力 R1 R2 R3 H 扬程
n1 n2 n3Q1 Q2 Q3 H1 H2 H3
网阻力增时 泵扬程(排出压力)增 流量减 反相反(见图 2 1244) 通常采改变泵 出口调节阀开启度 改变排出网阻力 操作方便 存功率损失 济性较差
(3)改变转速
增转速 泵扬程流量均增 反相反 (见图 2 1245) 改变转速调节 泵性变化时 泵耗变化 功率损失 济性 需配调速原动机增加调速器 炼油化工生产 汽轮机驱动 年变频电机应逐渐增 调速器调速液力偶合器(调节范围 30％～
96％)液体调速离合器(称奥米伽离合器 0magaClutch) 特点传动 i1(调速范围 30％～ l00％)
改变转速调节改变路阻力调节相配合时调节时 达离心泵扬程(排出压力)变 流量变化 流量变 扬程(排出压力)改变运行工况(见图 2 1246 图 2 1247)
图 2 1246 保持扬程(排出压力)改变流量调节
图 2 1247 保持流量改变扬程(排出压力)调节
n —转速 n1 n2 n3 R 网阻力
n —转速 n1 n2 n3 R 网阻力
R1 R2 R3 Q 流量 Q1 Q 2 Q 3
R1 R2 R3 H 流量 H1 H2 H3
(4)离心泵联运行
离心泵联时 改变时运行泵台数 改变供液量 离心泵联运行时总流量 泵单台网中运行时流量
(5)离心泵串联运行
离心泵串联运行扬程单台泵单独运行时 相流量扬程 串联运行时应注意面 (总排液端)泵泵壳强度 离心泵联串联运行性变化图 2 1248 示
图 2 1248 两台泵 串联装置示意性曲线
图 2 1249 复泵旁路回流调节
2 ． 旋涡泵调节
旋涡泵通常采旁路回流调节流量(调节原理优缺点参见离心泵) 改变旋涡泵转速 调节流量 扬程(排出压力)理行 实际少应
3 ．复泵调节
(1)旁路回流
调节复泵供液量 (见图 2 1249) 调节原理优缺点参见离心泵旁路回流调节 (2)改变网阻力
调节复泵排出压力 调节流量
(3)改变泵速
改变柱塞(活塞)复次数 调节流量 调节排出压力 调节复泵泵速 机动复泵 改变曲轴转速 通常采液力变矩器调速采调速原动机(变频电机)驱动 调速范围般 30％～ l00％
(4)复泵联运行
台复泵联时 联运行总供液量单台泵流量 改变时运行泵台数 调节 供液量
(5)转子泵调节
应调节方法复泵基相 年趋采变频电机驱动 采改变转速进行流量调节 四
泵传动方式原动机功率
泵原动机功率通常根泵轴功率确定 泵传动方式关 计算方法
1 ． 直联驱动
表 2 120 离心泵功率裕量系数 K
泵轴功率Pa kW
K
电动机
汽轮机
≤l5
1 25
1 1
15 Pa ≤55
1 15
1 1
55
1 10
1 1
注 ：泵额定流量远佳效率点流量时 K 值验放
表2 121复泵 计量泵功率裕量系数K
原动机
电动机
轴功率Pa kW
≤2
≤6
≤10
≤20
20
般泵
2
1 5
1 25
1 15
1 10
计量泵
2
2
1 5
原动机
蒸汽机
轴功率Pa kW
≤O ． 75
≤1 5
≤4
4
般泵
2
1 5
1 2
1 15
计量泵
P KP
P
P
原动机直接仅联轴器驱动泵运行 时原动机功率 p
a （式 2 162） 式中 Pa —轴功率 kW
K —原动机功率裕量系数 值见表 2 120 表 2 121
2 ． 变速器驱动
原动机增速器减速器驱动泵运行时 原动机功率 P
P
P K a
B
（式 2 163）式中B —泵传动装置效率 B 值见表 2 122
表 2 122 泵传动装置效率B
传动方式
直联传动
皮带传动
三角皮带传动
齿轮传动
蜗杆传动
B
1 0
0 95
0 92
0 9～0 97
0 70～0 90
3 ． 调速器驱动
原动机调速器驱动泵运行时 原动机功率 P
P K a （式 2 164）
T
式中 T 调速器传动效率 应较调速型液力偶合器 液力变矩器液体调速离合器 T i n2 n1 n1 调速器输入转速 原动机转速 n2 调速器输出转速 泵需工作转速 调 速型液力偶合器高效率T 0 96～0 97液体调速离合器高效率达 100％(未计轴承等机械损失)
4 ． 调速器变速器驱动
复泵 转子泵等工作转速较低 应改变泵速调节流量泵类 时 原动机功率 P
P K a （式 2 165）
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BT
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部分流泵
隔膜（套）泵
滑片泵
转子泵
扬液器
第章 ：机泵
第节 泵类型性参数
泵类型
泵种输送液体机器 泵生产 生活 科学研究 试验领域途非常广泛 种类繁 更解 理 维护类机泵 炼油化工生产程中液体输送种类 腐蚀性 黏性 易 燃易爆性 毒性相 温度 压力 流量等差 带颗粒 适应工况 专业厂家 设计制定形式结构泵 方式分类
（ ）泵送液体传递量方式分类
1 动力式泵 ： 泵连续量传递送液体 速度(动) 压力 (位) 均增 (速度增 ) 然速度降低部分动转换压力送液体升高压力实现输送
2 容积式泵 ：泵周期性改变泵腔容积程中 作位移周期性变化量传递送液体 压力直接升高需压力值实现输送
（二）量传递方式分类
离心泵
混流泵
轴流泵
旋涡泵
动力式泵
气(汽)体喷射泵
射流泵
液体喷射泵
活塞泵
柱塞泵
复泵
泵
挤压泵
齿轮泵
螺杆泵
罗茨泵
旋转活塞泵
容积式泵
曲杆泵（单螺杆泵 蛇泵）
挠性转子泵
蠕动泵
酸蛋
（三） 泵途分类
1 水泵输送液体水 供水泵 排水泵 灌溉泵 消防泵 污水泵等
2 工业泵输送种工业生产需液体物料(包括工艺水) 化学工业泵 石油工业泵 热电 站泵 矿山泵 建筑泵 船舶泵 航空泵 航天泵 核工业泵 食品工业泵 造纸工业
3
泵等
二 性参数
（ ）流量 ：单位时间泵排出液体量 体积质量计量
体积计量时常单位 m3hLhm3sLs
质量计量时常单位 th kgh kgs
质量流量体积流量换算关系 ：
式中 QV ——泵体积流量
QM ——泵质量流量
ρ ——送液体密度 kgm
QM
Qv
ρ
炼油化工生产工艺需制造厂求炼油化工泵流量种表示方法 1 正常操作流量 ：炼油化工生产正常操作工况达规模产量时需流量 2 需流量需流量 ：炼油化工生产工况发生变化时需泵流量值值
3 泵额定流量 ：泵制造厂确定保证达流量 流量应等正常操作流量充分考虑 流量确定 般情况泵额定流量正常操作流量甚等需流量
4 允许流量 ：制造厂根泵性结构强度驱动机功率允许范围确定泵流量值 流量值般应需流量
5 允许流量 ：制造厂根泵性保证泵连续 稳定排出液体 泵温度 振动噪声均 允许范围确定泵流量值 流量值般应需流量
标牌标明流量该泵设计点时流量 流量时泵效率高
（二）排出压力
排出压力指送液体泵具总压力(单位MPa) 泵否完成输送液体务重标
志 炼油化工泵排出压力影响炼油化工生产否正常进行 炼油化工泵排出压力 根炼油化工工艺需确定
根炼油化工生产工艺需制造厂求排出压力种表示方法 1 正常操作压力 ：炼油化工生产正常工况操作时需泵排出压力 2 需排出压力 ：炼油化工生产工况发生变化时出现工况需泵排出压力
3 额定排出压力 ：制造厂规定 保证达排出压力 额定排出压力应等正常操作压力 叶片式泵应流量时排出压力
4 允许排出压力 ：制造厂根泵性 结构强度 原动机功率等确定泵允许排出压力值 允许排出压力值应等需排出压力 应低泵承压件允许工作压力
（三） 压力差(扬程)
指单位体积液体泵效量(单位 MPa)送液体泵获量增加量 量 增加量泵吸入压力泵排出压力 泵吸入压力送液体状态决定 压力差泵否达
u
求排出压力完成输送液体素 压力差p 表示
Δpp2 p1
式中 Δp —泵压力差MPa
p1 —泵吸入压力MPa
p2 —泵排出压力MPa
叶片式泵扬程H ： 表示送液体泵量增加量扬程单位质量液体泵获效 量单位m 叶片泵扬程表示送液体泵量增加量 叶片泵计算需 实际炼油化 工厂生产操作测定泵吸入排出压力判断确定泵运行工况 叶片泵性试验测定吸入排 出压力计算压力差换泵扬程 叶片式扬程 ：
2 2
H p2 p1 + u 2 u1 + z 2 z 1
ρg 2g
式中 1 ——泵吸入口液体流速 ms
u2 ——泵排出口液体流速 ms
z1 ——泵吸入口压力表基准面泵基准面垂直距离 m
z2 ——泵排出口压力表基准面泵基准面垂直距离 m
g——重力加速度
ρ ——送液体密度 kgm3
非进行泵性试验般应式进行换算
p2 p
H
ρg
扬程叶片泵关键性参数 扬程直接影响叶片泵排出压力特点炼油化工泵非常重 标牌标明杨程该泵设计流量杨程值 杨程液体升高高度 升高高度杨程中部分
根炼油化工工艺需制造厂求泵扬程提出求
1 正常操作扬程 ：炼油化工生产正常工况泵排出压力吸入压力确定泵扬程
2 需扬程 ：炼油化工生产工况发生变化需排出压力(吸入压力未变)时泵扬程 化工 叶片泵扬程应化工生产中需流量扬程
3 额定扬程 ：额定叶轮直径 额定转速 额定吸入排出压力叶片泵扬程 泵制造厂确定保 证达扬程扬程值应等正常操作扬程 般取值等需扬程
4 关闭扬程 ： 叶片泵流量零时扬程 叶片泵极限扬程般扬程排出压力确定泵体 等承压件允许工作压力 泵压力差(扬程)泵关键特性参数泵制造厂应泵提供泵流量变 量流量压差(扬程)曲线
（四） 吸入压力
指进入泵送液体压力炼油化工生产中炼油化工生产工况决定 泵吸入压力值必须
送液体泵送温度饱蒸气压低饱蒸气压泵产生汽蚀
叶片式泵 压力差(扬程)决定泵叶轮直径转速 吸入压力变化时 叶片泵排出压力 发生变化 叶片泵吸入压力超允许吸入压力值 避免泵排出压力超允许排 出压力 引起泵超压损坏
3
容积泵 排出压力决定泵排出端系统压力 泵吸入压力变化时容积式泵压力差 变化需功率变化 容积式泵吸入压力太低 避免泵压力差超载
泵铭牌标泵额定吸入压力值 控制泵吸入压力
（五） 汽蚀余量
防止泵发生汽蚀吸入液体具量(压力)值基础增加附加量(压力)值 称附加
量汽蚀余量
炼油化工生产装置中 采增加泵吸入端液体标高 利液柱静压力作附加量(压力)单
位米液柱计 实际应中必需汽蚀余量 NPSHr 效汽蚀余量 NPSHA
表示泵安装实际汽蚀余量值系泵安装条件决定泵身关
NPSHA 值必须 NPSHR 般 NPSHA ≥NPSHR+0 5m
（六）介质温度
指输送液体温度 炼油化工生产中液体物料温度低温达负200℃高温达500℃ 介质 温度炼油化工泵影响较般泵类更突出炼油化工泵重参数
炼油化工泵质量流量体积流量换算压差扬程换算泵制造厂常温清水进行性试验 结果
泵输送实际物料时泵性换算 汽蚀余量计算等必然涉介质密度 黏度 饱蒸气压等物 性参数 参数均温度变化变化 准确温度数值进行计算正确结果
炼油化工泵泵体等承压零部件应根压力温度确定材料压力试验压力值 送液体腐蚀性温度关必须泵操作温度腐蚀性确定泵材料
泵结构 安装方式温度异高温低温泵应结构安装方式等方面减少消 温度应力温度变化(泵运行停车)安装精度影响
泵轴封结构 选材 否需轴封辅助装置等需考虑泵温度确定
（七） 转速
系泵轴(叶轮轴 转子轴 曲轴)转速(分钟转数 rmin 表示)
泵额定转速泵额定尺寸(叶片泵叶轮直径 复泵柱塞直径等) 达额定流量额定压差 (扬程)转速
应固定转速原动机 (电机)直接驱动叶片泵时泵额定转速原动机额定转速相
调转速原动机驱动时 必须保证泵 额定转速达额定流量额定扬程 额定转 速105 转速长期连续运行转速称连续转速 调转速原动机应具超速动停车机构 动停 车转速泵额定转速120 求泵额定转速 120 转速短期正常运行
炼油化工生产中采调转速原动机驱动叶片泵便通改变泵转速变更泵工况 适应炼 油化工生产工况变化 泵运行性必须满足述求
容积式泵转速较低(复泵转速般200rmin转子泵转速 1500rmin) 般应 固定转速原动机 减速器减速达泵工作转速调速器(液力变短器等)变频调速等 方法改变泵转速 适应化工生产工况需
（八） 功率
Qp2 p1
in
泵功率决定泵流量 压差黏度等
1 输出功率
：
2 输入功率
指泵达求流量压差时单位时间送液体作效功 泵输出功率 pov
P kW
ov
1000
指泵传动轴接受原动机功率数值等原动机输出功率泵输出功
率 泵输入功率
式中
P
Pin Pov
η 泵效率
3 额定输入功率 额定条件(额定流量 额定压差 )泵正常运行时泵轴接受功率 泵功率
值确定原动机功率
炼油化工泵原动机功率必须具定功率富裕量数值泵型 泵额定功率数值原动机类型
异
叶片泵电机驱动时 电机功率富裕量 1025
蒸汽轮机驱动时 蒸汽轮机功率富裕量 10
复式泵电机驱动时 电机功率富裕量10 100 泵额定功率较时应较原动机功率富裕量
泵输出功率输入功率泵效率η () η 值
P
ov 100
P
in
标牌标出功率指泵达流量Q杨程H时 泵电机获轴功率
三 特性适范围
类泵量传递方式 性特点 类泵特性较见表
类泵特性较
泵类型
动力式(叶轮式)泵
容积式泵
离心泵
轴流泵
旋涡泵
复泵
回转泵
射流泵
特性曲线 形状
流量压力 (扬程)稳定 性
稳 定
脉 动
脉 动
稳 定
吸力
特殊结构离心泵(吸泵) 外吸力
开式泵吸
吸
启动调 节
启动前泵须灌 液体关闭出口 阀般出口
阀调节
启动前泵必须灌液 体全开出口阀 改变叶片安装角调 节
出口阀全开启 动旁通阀调 节
出口阀全开启动专门调节机构 旁通阀调节
出口阀全开启 动改变工作液 体流量压力 调节
转速
转速范围 达高转速
般转速低
转速较高
低速
转速较高
流量压力 (扬程)范围
流量 扬程范围 较
流量低扬程
流量较高扬 程
中流量压力范 围达高压 力
流量 中压 较高压力
流量扬程
效率
高
高
较低
高
较高
低
第二节 离心泵
工作原理
工作原理
离心泵叶轮 蜗室 吸入室 压出室 轴轴封等组成
离心泵结构示意2－ 1 － 1
1—吸入室2—叶轮3—轴4—轴封5—蜗室6—压出室
送液体吸入室进入泵 充满泵腔 原动机驱动轴带动叶轮旋转 叶轮叶片带动送液体叶轮 起旋转 离心力作 送液体叶轮中心叶轮边缘流动 速度(动)逐渐增 流出叶轮 瞬间速度 然进入蜗室 送液体速度逐步降低 部分动转换压力 压出进步降 低速度送液体压力继续升高达需压力液体压入泵排出路 液体叶轮中心流叶轮 边缘 叶轮中心呈现低压状态泵外液体泵外叶轮中心部分压差作进入泵叶轮中心流 液轮边缘 叶轮连续旋转泵连续吸入压出送液体完成液体输送
泵腔充满液体时 液体叶轮中心流边缘 叶轮中心部分形成低压区 泵正常 连续输送液体 离心泵启动前必须泵充满液体排净空气 称作灌泵
二 结构
（ ） 结构型式
1 卧式单级单吸离心泵
泵轴中心线水方叶轮 叶轮吸入口离心泵 图2 － 1 －2单级单吸离心
泵标准结构特点
（1）泵吸入口法兰排出口法兰中心均通泵轴中心线铅垂面传统排出口位泵壳切 结构相消泵送温度影响引起排出路变形 作泵壳力矩 保持泵运行中良 中 利延长泵运行周期
（2）泵体固定基础采开门结构 检修时轴承箱(托架)叶轮轴封等起抽出必拆开 吸入排出路减少维修工作量
（3）采带中间套筒联轴器 中间接轴长度略抽出带叶轮轴承箱(托架)需距离 检修 时必拆移电机便检修安装中
卧式单级单吸离心泵炼油化工生产装置中应数量般炼油化工生产进料泵 回流泵 循环泵产品泵等
2 卧式单级双吸离心泵
卧式单级双吸离心泵泵轴中心线水方仅叶轮 叶轮两吸入口分叶轮两端面 (见图 2 13) 泵运行时两吸入口时吸入液体增叶轮吸入口面积 减送液体进入叶轮时流 速利防止发生汽蚀 流量离心泵流量达时万立方米 炼油化工生产中常作 回流泵 塔底泵冷塔水泵等
卧式单级双吸离心泵叶轮较简支支承 泵壳轴剖分式
图212卧式单级单吸离心泵 图213 卧式单级双吸离心泵
1—支撑2—泵轴3—托架4—轴封
5—泵盖6— 叶轮7—泵壳
3 卧式级离心泵
泵轴中心线水方轴装数相叶轮泵扬程叶轮扬程叶轮数积 级离心 泵高排压工况排出压力达十 MPa流量 高扬程工况提高效率
卧式级离心泵 分段式级泵(见图2 14) 水剖分式级泵(见图2 15)筒式级离心泵(见 图2 16) 等三种类型 炼油化工生产中锅炉废热锅炉水泵 高压液氨输送泵 高压甲铵泵 铜氨液泵等
4 立式离心泵
立式离心泵泵轴中心线竖直方 根扬程采级数 化工立式离心泵般单级二 十余级(见图2 17) 立式离心泵吸入口端排出口端适输送低沸点液体冷气体 输送
程中部分液体汽化时 气体集中泵部便排出会影响泵性正常运行 泵吸入
7
口泵端化工装置中般位坑中特关标准规范[1]规定立式离心泵安装基础顶面 NPSH 计算准面较NPSHA值利防止汽蚀
炼油化工生产中立式离心泵输送液氨 液态烃( 甲烷 乙烷 乙烯 丙烯等 ) 液氧 液氮 等物料产品泵 料泵 塔底泵回流泵等
图2 14 分段式级离心泵
图2 15水剖分式级离心泵
图2 16 筒式级离心泵
5 液泵
液泵属立式离心泵种(见图2 18) 泵浸没送液体中运行送液体会漏入气 需 防止液体漏入气轴封(填料机械密封)泵结构简单启动前需灌泵
液泵输送高温液体熔融物料 酸 碱等强腐蚀性液体 炼油化工生产中作料泵 循
环泵补泵排污泵等
6 道
道泵属立式离心泵种结构示意见图2 － 1 －9 泵吸入口排出口法兰中心线泵轴中心线 铅垂面泵轴中心线垂直弯头直接连接路 型道泵直接道支承 型道泵底部支座支承基础
图2 18(a) 直联式道泵 图2 19(b) 示道泵 带中间接轴联轴器传动必拆卸线 拆电机情况 取出转子组(包括 叶轮 泵轴 轴承轴封等)进行检修更适合化工生产特 型化工装置应加道泵占面积优点离心式化工流程泵标准规范设计 制造检验发 展成道式化工流程泵
道泵化工生产中直接安装设备路液体物输送泵接力(增压)泵循环泵等
7 吸式离心泵
吸式离心泵第次启动前需进行灌泵 次启动时需灌泵 够利停泵留泵液体 循环逐步排出泵吸入路中气体达 正常输液 吸泵吸入口高叶轮中心线较 吸 入室 留存启动时灌满泵腔液体 泵排出设气液分离室排出气体 液体回流泵 吸入室循环
吸泵分混式(气 液叶轮入口处混合进入叶轮)外混式(气 液叶轮出口处混合)两种形 式 外混式(见图2 1 10) 结构简单应较吸时间较长 设计较吸式离心泵吸时间仅需 十秒钟
炼油化工生产中 吸式离心泵输送高温 毒 强腐蚀性等液体
图2 17 立式级离心泵 1— 叶轮子 2—扩压器3— 回流器
图2 18 液泵
1— 电动机2—轴承箱3—底板4—轴5—排出
6— 中间7—泵体8— 叶轮9—吸入室 9
图2 19 离心式道泵
（a ）直联式道泵(b)联轴器传动道泵
1— 中间接轴2—轴承3—轴承4—泵盖5—叶轮
图2 110 外混吸式离心泵结构
1—气液分离室2—填料箱3—轴承4—皮带轮5— 叶轮6—泵体7泵轴8轴承箱9—水封环
（二） 零部件结构
1 叶轮
离心泵叶轮4种形式图2 1 11示
图2 111 离心泵叶轮
（a）闭式（b）前半开式（c）半开式（d）开式 1—叶轮2—盖板3—轮毂4—前盖板5—叶轮密封环6—加强筋
(1) 闭式叶轮[见图2 111(a)]
叶片前 盖板组成 闭式叶轮效率较高制造难度较离心泵中应 适输送清水溶 液等黏度较含颗粒清洁液体
(2) 半开式叶轮[见图2 111bc)]
般两种结构前半开式 盖板叶片组成 结构叶轮效率较低 提高效率需配调间 隙密封环(见图2 116) 种半开式 前盖板叶片组成 应闭式叶轮相密封环效
10
率闭式叶轮基相叶片输送液体外 具(背叶片副叶轮)密封作 半开式叶轮适输送含 固体颗粒 纤维等悬浮物液体 半开式叶轮制造难度较成较低适应性强年炼油化工离 心泵中应逐渐增输送清水似清水液体
(3) 开式叶轮 [ 见图2 111(d)]
叶片叶片加强筋前盖板叶轮（开式叶轮叶片数较少 25 片 ) 叶轮效率低应较少 输送黏度较高液体 浆状液体
离心泵叶轮叶片般弯式叶片 叶片圆 柱形扭曲形两种应扭曲叶片减少叶片负荷 改善离心泵吸入性提高抗汽蚀力制造难度较造价较高
炼油化工离心泵求叶轮铸造全焊缝焊接整体叶轮 焊接叶轮年发展起 铸造性 差金属材料(铁合金)制造化工特种离心泵 焊接叶轮精度表面光洁度均优铸造叶 轮 利提高离心泵效率 焊接叶轮结构示意图2 1 12 示
图2 1 12 焊接叶轮结构示意
2 蜗室导叶
(1) 蜗室
离心泵蜗室分螺旋形蜗室环形蜗室两种( 见图2 113) 般均采螺旋形蜗室 泵流量较 时采环形蜗室 离心泵扬程较时采双螺旋形蜗室衡叶轮径力减叶轮偏摆泵 振动利提高离心泵运行周期
(2) 导叶
导叶级离心泵轴流泵常种扩压器回流器组合件径 轴 扭曲式流道式等 种形式
径导叶(见图2 114) 级离心泵两端面均叶片(般 5～10 片)环形体 叶片 外径较端扩压叶片 外径较端回流叶片 级离心泵前面级叶轮出口准扩压叶片入口 回流叶片出口准级叶轮入口 叶轮出口排出液体进入扩压叶片液体流速降低 动转换 压力液体进入回流叶片 较阻力改变液体流动方液体送级叶轮入口
图2 113 离心泵蜗室 图 2 114径导叶
（a）螺旋形蜗室（b）双螺旋形蜗室（c）环形蜗室
3 泵壳
泵壳(称壳体)泵形成包容输送液体泵外壳总称 般离心泵吸入液体部分 叶轮运转空间 压出液体等三部分构成
吸入液体部分泵吸入口叶轮入口部分 吸入接吸入室组成 吸入室柱形吸入室 直锥形吸 入室 环形吸入室单螺旋形吸入室
压出液体部分蜗室压出导叶构成 蜗室分螺旋形蜗室 环形蜗室双螺形蜗室
叶轮装入叶轮运转空间 泵壳需制成剖分式 常轴剖分径剖分两种 流量较 排出压力较高泵送温度较高易挥发液体时 应采径剖分式泵壳
炼油化工流程泵 泵送温度等100℃ 密度 0 7gcm3易燃毒液体时 必须采 径剖分泵体
卧式离心泵安装支承面般泵壳部 泵送温度等175℃ 时防止泵体受热膨胀影响 泵中应采支承面通泵中心线中心线支承
4 密封环
密封环 (称口环) 装离心泵叶轮入口外缘泵壳壁叶轮入口应位置 两环间定 间隙量 叶轮正常旋转限制泵液体高压区( 压出室)低压区(吸入室)回流 提高泵容 积效率 ( 见图2 115) 密封环固定拆装两种结构者便磨损更换新密封环 密封环材 料铸铁 青铜表面喷涂硬质合金等减磨耐磨材料制成
2 115闭式叶轮密封环
1—泵壳2—泵壳密封环3—叶轮4—叶轮密封环
离心式炼油化工泵密封环应采更换密封环密封环应采压配合加锁定销 螺栓 采法 兰 螺钉等方法固定采三点三点焊接固定 密封环材料应采铸铁青铜 淬硬铬钢 蒙 尔合金表面喷涂司太立合金 硬质合金等 铸铁 青铜 淬硬铬钢等低咬合性材料密封环 运转 间隙见表2 12
表 2 12 运转间隙 mm
构成间隙旋转零件直径
直径间隙值
50
0 25
50~64 99
0 28
65~79 99
0 30
80~89 99
0 35
590~99 99
0 40
100~ 114 99
0 40
115~ 124 99
0 40
125~ 149 99
0 43
叶轮密封直径≥150mm时间隙0 43+0 025mm 直径增25mm 间隙值增0 025mm 咬 合性较温度高260℃时述直径间隙应增加0 125mm
提高半开式叶轮效率半开式叶轮泵壳吸入侧壳壁间装设调节间隙密封环密封环间隙 泵外调节根物料工况选间隙值 半开式叶轮密封环图 2 116 示 般
采软质材料(较叶轮质软)制造 免叶片磨损影响泵性 密封环磨损 调节机构调节间隙 达良运行状态 适输送含固体悬浮物液体输送清水等液体较高效率价格较低炼 油化工离心泵中应逐渐增(美国 ANSI 标准采半开式叶轮)
5 泵轴
泵轴传递扭矩 带动叶轮旋转部件 离心泵叶轮链锁紧螺母固定轴 级离心泵叶轮 间轴套定位 泵轴装轴叶轮 轴套 衡密封元件等构成泵旋转部件称作泵转子 单级 单吸离心泵等型离心泵转子采悬臂支承 型离心泵采简支支承
离心泵轴般采刚性轴离心式炼油化工流程泵泵轴第阶界转数少工作转数高20
图2 116 调节间隙半开式叶轮密封环 （口环）示意
1—锁紧螺母2—调节螺栓3—密封环4—泵壳5—叶轮
汽轮机等调转速原动机驱动时第阶界转速应高出连续转速 20
离心化工流程泵轴设计成刚性轴取户意采挠性轴 采挠性轴时第 阶界转速应超泵低工作转速12 7 第二阶界转速应1 2倍连续转速
炼油化工离心泵泵轴安装轴封部位应装更换轴套轴套轴间垫片 O 形圈进行密封
三 离心泵特性
（ ） 基方程
1 速度三角形
根离心泵工作原理
缘 离心泵叶轮中意点
2 欧拉方程
离心泵工作时 送液体着叶轮旋转叶轮中心部位流叶轮边 i 液体绝速度等圆周速度 U 相速度 ω 量
v i ui +wi （式2 18）
图2 117速度三角形
送液体离心泵叶轮叶轮获量首先速度(动)增转换压力增加量 (扬 程) 表征离心泵扬程液体泵速度变化间关系方程 离心泵基方程称欧拉方程
P
P
1
HT v2uu2v1uu1
g
式中 HT ——离心泵理扬程 m
v1u ——叶轮入口液体绝速度圆周方分速度 ms
v2u ——叶轮出口液体绝速度圆周方分速度 ms
u1 ——叶轮入口液体圆周速度 ms
u2 ——叶轮出口液体圆周速度 ms
（二） 离心泵相似
1 相似定律
(1) 相似条件
相似离心泵应满足三条件
①相似两台泵应部位尺寸值相等 叶片数 应角角度相等
②运动相似两台泵应点液体速度方相 值相等(速度三角形相似)
③动力相似两台泵应点液体作力(包括惯性力 黏性力等)值相等
(2) 相似定律
两台相似泵 似认容积效率 水力效率 机械效率相等时 列式表示相似关系称作 相似定律 相似定律离心泵相似设计
2 转速
转速 ns 包含流量 扬程 转速等参数相似泵综合判数
采参数单位 转值相
叶片式泵转速时 叶轮形状泵性相
（三） 量损失效率
1 量损失
(1) 水力损失
水力损失液体叶轮泵壳流道流动时击 摩擦 涡流脱流引起量损失 量损失数值雷诺数流道表面粗糙度关 基液体流速方成正
(2) 容积损失
容积损失离心泵泄漏 密封环间隙 轴力衡装置间隙 泵低压区进 口连通引起液体高压区低压区回流等 泵实际流量理流量 两流量差值 泵容积损失
(3) 机械损失
机械损失包括 泵轴封轴承部位摩擦功率损失叶轮液体中旋转时 叶轮表面液体摩擦引起
圆盘摩擦损失
2 效率
离心泵效率 η输出功率 ( 水力功率 ) ou
P
ou ×100 P
in
输入功率 in (轴功率) 百分数表示
离心泵效率离心泵转速关泵流量 结构型式关
（四） 汽蚀 1 汽蚀现象原
(l) 汽蚀现象
离心泵运行时 泵某区域液体压力低时温度液体汽化压力 液体会开始汽化产生汽泡 溶液体中气体析出形成汽泡 汽泡液体运动泵高压区气体开始凝结汽泡破灭 汽泡破 灭速度极快周围液体极高速度汽泡破灭前空间 产生强烈水力击 引起泵流道表面 损伤甚穿透 称种现象汽蚀
离心泵汽蚀送液体进入叶轮时压力降低导致液体压力低时温度液体气化压力 产 生泵正常工作长期运行叶轮产生蜂窝状损伤穿透 离心泵产生汽蚀时流量 扬 程 效率明 显降低 时伴噪声增泵剧烈振动
(2) 汽蚀原
离心泵产生汽蚀原吸入压力低泵送温度液体汽化压力 引起离心泵吸入压力低素
①吸泵安装高度高 灌注泵灌注头低
②泵吸入局部阻力
③泵送液体温度高规定温度 ④泵运行工况点偏离额定点 ⑤闭式系统中系统压力降
2 泵运行工况汽蚀
离心泵制成必需汽蚀余量 NPSHR 已确定改变离心泵运行中否发生汽蚀取决 效汽蚀余量 NPSHA 原说 NPSHA＞NPSHR 时泵正常运行否泵应运行 泵泵装置中 安装高度固定泵泵装置效汽蚀余量 NPSHA 值泵流量增降低 泵身确定必需 汽蚀余量 NPSHR值 泵流量增增 必须根泵运行时需流量 确定 NPSHA 数值 保证泵流量变化范围运行会发生汽蚀 泵运行时会发生汽蚀流量范围图2 120 示 时离心泵运行时应注意泵流量超出规定流量范围 免泵发生汽蚀引起泵损坏
5 62n Q
34
图 2 120 离心泵运转特性汽蚀
3 汽蚀转数
离心泵汽蚀转数 C 泵尺寸 流量转速关汽蚀转数作离心泵汽蚀相似准 作 离心泵抗汽蚀性种判方法 相 流量C值越泵抗汽蚀性越
汽蚀转数 C 式计算
C （式2 1 16）
NPSHR
式中 QnNPSHR 泵设计点(高效率点)参数值
4 汽蚀防止措施
（1）降低液体进入叶轮流速适加叶轮吸入口直径采双吸叶轮降低泵工作转速
（2）叶轮吸入口前安装诱导轮
（3）保证泵泵装置中 NPSHA＞NPSHR＋0 5m 采取降低泵安装高度增加泵灌注头等方法
（4）控制送液体温度高规定温度值
（5）控制泵工作点泵允许工作范围
（6）采耐蚀破坏材料
（五）特性特性曲线
1 特性曲线
离心泵特性曲线表示离心泵特性参数[包括流量Q 扬程 H 效率 输入功率(轴功率)Pin 必需 汽蚀余量 NPSHR 等]间关系(见图2 121) 特性曲线泵性试验般常温清水进行试验换 算泵额定转速参数值绘制成泵特性曲线 应离心泵时果条件(送液体性质) 应泵特性参数进行换算
图 2 121 离心泵性曲线 图 2 122 离心泵 Q—H 曲线形状
根离心泵特性曲线选满足需离心泵 离心泵流量—扬程 (QH) 曲线般分坦形 陡降形驼峰形三种(见图2 122)
般炼油化工生产选时应注意 ：
需较稳定压力进行反应 生产产量变化时 应选具坦形 QH 曲线离心泵
流量发生变化时扬程(吸入压力定时 排出压力)变化较
输送液体中含固体颗粒等物质时 容易堵塞路 引起泵排出压增高达炼油化工产品产量
P D2＇ 3
P D2
Q
求泵流量变化 应选具陡降形特性曲线离心泵 流量变化时 扬程(排出压力)升高 较压力通堵塞路
驼峰形特性曲线稳定特性曲线 相扬程出现两种流量值泵运行稳定选
类离心泵时工作点应避开稳定区炼油化工生产中选类离心泵
2 例定律
离心泵转速改变时流量 扬程功率转速关系见图2 123 具体变化关系见面三式子
Q n
n
2
3 （式2 117）
式中 n —改变泵转速值
Q H P ——转速改变泵流量 扬程功率
述关系式称作离心泵例定律 定律绘制离心泵通特性曲线2 123 示 图直观 方便查台离心泵转速性参数(流量 扬程 功率 效率)关系 泵转速允许变化 范围
图 2 123 离心泵转速特性曲线 图 2 124 离心泵叶轮切割通特性曲线
3 切割定律
离心泵叶轮出口直径 D2 车削变时离心泵流量扬程均相应降特性曲线移原始直径 叶轮特性曲线方切削量越( D2 越)特性曲线 ( 见图2 124)移越远 应规律保证泵达 需流量扬程 扩台离心泵流量 扬程范围 种工况运行求制造厂减少泵 生产品种 降低成 应规律满足离心式炼油化工流程泵更换新叶轮 扬程增加5(转速变)
求
叶轮出口直径切割量泵特性关系称离心泵切割定律似表示 ：
Q D2＇
Q D2
H D2＇ 2
H D2
（式2 118）
式中 D2＇ Q H P ——分切割叶轮出口直径 流量 扬程功率
D2 Q H P —分切割前叶轮出口直径 流量 扬程功率
应叶轮切割定律离心泵叶轮切割切割量 限制 免泵效率降低 叶轮出口直径
Q D2＇ 2
Q D2
H D2＇ 2
H D2
P D2＇ 4
P D2
允许切割量泵效率影响见表2 18
离心泵转速较低(30～80)时三式子计算提高计算准确性
（式2 1 19）
（式2 120）
（式2 121）
表2 18 叶轮出口直径允许切割量泵效率影响
转速 ns
≤60
60～120
120～200
200～00
300～50
350
D D
1
允许切割量 1 2
D
20
15
11
9
7
0
效率
车10 降1
车4 降1
—
注 1 旋涡泵轴流泵叶轮允许切割 2 叶轮外圆切割般允许超表规定数值 免泵效率降
4 液体黏度特性影响
送液体黏度增时 水力摩擦损失增QH曲线移 泵流量扬程均降 泵关 死扬程变 时泵圆盘摩擦损失增加 泵输入功率增泵效率急剧降 ( 见图2 125) 泵制造 厂般提供泵输送清水时性曲线 输送液体运动黏度值 2×105m2s 时 需泵进行性
修正换算输送清水时性进行泵设计试验
图 2 125 液体黏性特性曲线影响 图中虚线表示送液体黏度增性曲线
5 工作范围
图 2 126 离心泵工作范围
离心泵特性曲线 (QH 曲线)点表示泵运行工况 运行效率高工况点点 称作佳工况点 离心泵额定工况点炼油化工生产正常操作工况点均应选泵佳工况点附 炼 油化工离心泵求泵正常操作工况点泵额定工况点佳工况点间
泵运行工况点远离佳工况点时泵效率降运行耗功增济性差 般泵效率降低量达 5～8 时泵应流量该泵佳工况范围边界流量 边界流量值 Qmax 值 Qmin 高效
工况点流量 QN 关系 Qmin 0 6QN Qmax 1 2 QN
台离心泵叶轮切割该泵叶轮族 直径者出口直径未切削原始叶轮 直径 者切割量达允许值叶轮 应 QH 曲线叶轮相似工况点抛物线间包围面积 图 2 126中 ABCD 四点间区域离心泵工作范围 泵工作点超出工作范围 流量时离心泵
排出量连续 时伴温度升高 噪声增 振动加剧等极限流量般 0 2～0 4 QN (功率
N
100KW 转速 ns 150 时取值) 流量时 离心泵发生汽蚀超载 极限流量般
1 25～1 35 Q
六 常见障处理完标准
()离心泵完标准
1 运转正常 效良 ：
（1）压力 流量稳 出力满足正常生产需达铭牌力90
（2）润滑 冷系统畅通 油杯 轴承箱 液面等齐全 润滑油 （脂）选符合规定 轴承温度符合 设计求
（3）运转稳杂音 振动符合相应标准规定
（4）轴封明显泄露
（5）填料密封泄露 ：轻质油超 20 滴min重质油超 5 滴min
2 部机件损 质量符合求 ：
机件材质选 转子径 轴跳动量部安装配合 磨损极限 均应符合相应规程规定 3 体整洁 零附件齐全 ：
（1）压力表应定期校验 齐全准确控制起动联锁系统灵敏 安全护罩 轮螺丝 锁片等齐全
（2）体完整 稳钉 挡水盘等齐全
（3）基础 泵座坚固完整 脚螺栓部连接螺栓应满扣 齐整 紧固
（4）进出口阀润滑 冷线安装合理 横竖直 堵漏逆止阀灵活
（5）泵整体清洁 保温 油漆完整美观
（6）附机达完
4 技术资料齐全准确 应具 ：
（1）设备档案 符合石化企业设备理制度求
（2）定期状态监测记录（设备）
（3）设备结构图易损配件图
（二） 常见障障处理
序号
障现象
障原
处理方法
1
流量扬程降低
泵吸入存气体
泵路杂物堵塞
泵旋转方
叶轮流道中
中环等部间间隙增
重新灌泵 排气体
检查清理
改变旋转方
检查 修正流道中
调整部间隙
2
电流升高
转子定子磨擦
解体修理
3
振动值
泵转子驱动机转子衡
泵轴原动机轴中良
轴承磨损严重 间隙
转动部分衡破坏
脚螺栓松动基础牢固
支架牢引起线振动
转子零部件松动损坏
泵部磨擦
泵抽空
重新校正
重新找中
修理更换损坏件
重新检查消衡
紧固螺栓加固基础
线支架加固
紧固松动件更换
解体检查消磨擦
进行工艺调整
4
密封泄漏严重
泵轴原动机中良轴弯曲
轴承密封环磨损形成转子偏心 机械密封损坏安装
密封液压力
填料松
操作波动
重新校正
更换校正轴线
更换检查
密封腔前压力 0 05～0 15MPa 重新调整
稳定工艺操作
5
轴承温度高
轴承安装正确
转动部分衡破坏
轴承箱油少 太脏变质
求重新装配
检查消
规定保持油位更换油
漏
轴承磨损松动
轴承冷效果
泵原动机中良
修理更换紧固
检查调整
重新校正
（三）完机泵房 （区）标准
1 设备状况 ：
（1）室设备台台完 项运行参数允许范围 体完整 附件齐全 见脏 乱 缺 锈
（2）室设备 线 阀门 电气线路 表盘 表记等安装合理 横竖直 成行成线 2 维护保养 ：
（1）认真执行岗位责制设备维护保养制等规章制度
（2）设备润滑做 五定 三级滤润滑容器完整清洁
（3）维修工具 安全设施 消防器具等齐备完整 灵活 摆放整齐 3 室规整卫生 ：
（1）室设备安装规整 铭牌 编号 流箭头齐全清晰正确
（2）室四壁 顶棚 面 仪表盘前清洁整齐 门窗玻璃明亮缺
（3）沟见底 轴见光 设备间色 室物品放置序 4 资料齐全保 ：
运行记录 交接班日志 种规章制度齐全 记录准确 字体规整 涂改 保妥善
第三节 复泵
工作原理适范围
复泵容积式泵中种 泵缸 缸复运动件 单阀(吸液排液) 复密封传动机构 等组成(见图2 131)
图 2 131 复泵工作原理
1—复运动件（活塞）2—泵缸3—排出4—排出阀5—工作室6—吸入阀7—吸入8—容器
复泵泵缸复运动件复运动周期性改变密闭液缸工作容积吸入液单阀周期性
送液体吸入工作腔 密闭状态复运动件位移原动机量传递送液体 送液体 压力直接升高达需压力值通排液单阀排泵输出路 重复循环述程 完成输送液 体
复运动件形式复泵分三类(参见图2 132)
20
P P
图 2 132 （a ）活塞泵（b）柱塞泵（c ）隔膜泵 1—吸入阀2—排出阀3—密封4—活塞5—活塞杆6—柱塞7—隔膜
（ ） 活塞式复泵
复运动件圆盘(圆柱)形活塞 活塞环(涨圈)液缸壁贴合构成密闭工作腔 活塞缸 位移周期性改变泵工作腔容积 完成输送液体
类活塞泵适中 低压工况 高排出压力等7 OMPa 型锅炉水 矿山排水 化 工 石油化工炼油生产输送化工物料石油石油制品输送运动黏度等850mm2s液体物理化 学性质接清水液体
蒸汽(包括气压 液压)复活塞泵具较防爆性 常化工 石油化工炼油生产中输送丙烷 丁烷 汽油(<200℃)热油(<400℃)等易燃 易爆 易挥发液体宜输送腐蚀性液体
（二）柱塞式复泵
复运动件表面精加工圆柱体柱塞圆柱表面液缸间复密封构成密闭工作腔 柱塞进入 泵工作腔长度周期改变工作腔容积完成输送液体
柱塞泵排出压力高高排出压力达1000MPa 甚更高 液压动力(水压机高压水泵)油田 注水化工液体物料增压输送等 化工生产中作合成氨生产铜液泵 碱液泵 尿素生产液氨泵 甲镀泵 生产乳化液高压乳化器高压泵(称高压均质乳化泵)等
（三）隔膜式复泵
复运动件膜片 膜片液缸间静密封构成密闭工作腔 膜片变形周期性改变泵工作 腔容积完成输送液体
隔膜泵没泄漏适输送强腐蚀性 易燃易爆 易挥发 贵重含固体颗粒液体浆状物 料隔膜式复泵化工生产煤浆输送泵 煤浆循环泵等
复泵流量均匀(吸入程液体输出 曲柄连杆机构复运动等速等原) 时复泵 体积 质量重结构复杂 易损件 运行周期较短 维修工作量较 价格较高 流量 高排 压求吸力高工况 必须应复泵 外复泵效率离心泵高10～30 部分流泵高 10～20需节情况 应复泵
二 复泵工作程调节特性
（ ）复泵理想工作程实际工作程
根泵工作原理 工作循环分 液缸压力降低→吸入液体→液缸压力升高→排 出液体 等四程 复运动件位移液缸压力变化直角坐标中图形表示出述四 程 (图中
abcd 包围面积复泵送液作功)称作复泵示功图 示功图2 133出复泵理想工作 程 实 际 工作 程 差 异 图 中 a 压力降低b c d a 理想 工 作 程
a 压力降低b c d a 实际工作程 两者差异 1 吸液时液缸实际压力 P1 低理值 P1
2 吸液阀开启时液缸实际压力 1 低实际吸压力 1
3 吸液程复运动件实际位移量l1 理位移量l1
P l
图 2 133 复泵示功图
4 排液时液缸实际压力理值h
5 排液阀开启时液缸实际压力瓦高实际排液压力瓦
6 排液程复运动件实际位移量 2 理位移量 2
7 复泵送液体作实际功 (abcd 包围面积) 复泵送液体作理功 (a b
C d 包围面积)
述较说明 复泵实际流量低理流量复泵实际压力差理压力差复泵实 际耗功量理耗功量 原吸入排出液体需定时间(行程)吸 排液单阀存阻力引起 外液缸存余隙容积单阀填函活塞环等存泄漏影响
（二） 调节特性
1 排出压力
复泵压力差(排出压力)通改变泵身参数(活塞柱塞隔膜直径复运动行程复 运动次数)改变 台实际复泵允许排出压力受结构强度原动机功率制约 2 流量
复泵流量通改变泵身参数改变(包括活塞 柱塞隔膜直径复行程复次数等) 复泵设计制造中改变复泵参数种流量规格复泵中较方便应方 法选定适合活塞 柱塞隔膜直径复运动行程应复次数达种流量规格
基全部采改变复次数调节复泵流量
炼油化工生产中应复泵流量调节范围根炼油化工生产需确定 般需流量 流量调节范围限100需流量限流量流量确定限百分值
年 复泵流量调节趋应变频电机 通变频调速改变复泵复次数调节流量 调节方便 提高泵机组效率 降低耗
三 结构
() 类型 复泵立式结构卧式结构两种
图 2 134 卧式柱塞复泵
1—泵头2—组合阀3—泵缸架4—填料函5—动力端
图 2 135 立式柱塞复泵
1 卧式复泵
图2 134示常应卧式柱塞式复泵 卧式复泵柱塞活塞水布置 操作维修均较方便 泵重心较低 运行稳 柱塞活塞重泵缸套 密封件(填函 活塞环)导件容易产生偏磨
复运动件惯性力水方 需较基础 泵占面积较
2 立式复泵
图2 135示立式柱塞式复泵立式泵占面积较柱塞(活塞)铅垂方作复运动泵缸 套 密封件 导件会柱塞(活塞)重产生偏磨 复惯性力铅垂方 需基础较 泵重心较 高容易产生振动 泵高度较操作维修便
（二）部件
1 液缸
(1) 分体式液缸
缸复泵 柱塞(活塞)应单独液缸 称作分体式液缸(见图 2 136) 优点液
缸尺寸质量均较高压复泵液缸锻件较机械加工较方便 缸泵中液缸损坏 需更换中济性较 缺点泵吸 排液总(联箱)需时液缸吸 排液口相连 接 吸 排液总(联箱)液缸吸 排液口接触面时保持密封难度较 高排出压力容易产生 泄漏 时吸 排液总(联箱)承受附加载荷 易疲劳损坏高排压输送腐蚀性介质时损坏更严重
(2) 整体式液缸
缸复泵液缸合体 整体式液缸(见图2 137) 优点液缸间隔仅缸璧需 厚度总材料较少 输送强腐蚀性介质时节省昂贵高合金钢 吸 排液总置缸体分 吸 排液阀阀腔相连通孔没泄漏会承受附加载荷没吸 排总易损坏问题高排压 输送腐蚀性介质时利提高泵寿命 缺点高排压泵缸锻件较 求较高机械加工难度更 中液缸损坏时 需更换整缸体济性较差
般情况 排出压力较低 输送非腐蚀性介质时 分体式液缸 高排出压力 输送腐蚀性介质时 整体式液缸
图 2 136 分体式液缸 图 2 137 整体式液缸
复泵液缸结构直接影响着液缸强度耐疲劳性合理安排吸 排液阀位置 复泵吸 排液阀动阀强制阀两种
(1) 动阀 动阀阀两侧液体压力差开启阀弹簧力开闭运动元件重关闭
动阀板阀[见图2 139(b)] 适排压较低清洁介质环形阀适低排压 流量清洁介 质 锥形阀[见图2 139(c)]道高排压流量 输送含颗粒物液体黏度较高液体 球形阀 [见图2 139(d)]适流量输送含颗粒悬浮物液体
泵阀 双环板阀 锥形闪阀 球阀
图 2 139 复泵动阀种类
板阀 环形阀锥形阀弹簧力关闭 球形阀重关闭
动阀吸排液阀体组合阀吸 排液阀相阀型相阀型通常吸液阀环 形板阀置组合阀外圈排出阀锥形阀置组合阀中间(见图2 140)
图2 140 复泵组合阀
1—泵头2—泵缸3—柱塞
(2) 强制阀
盘形活塞 柱形活塞 柱塞
图2 141 活塞柱塞 1—活塞环 2—活塞3—活塞环4—螺母
强制阀两种 种仅阀关闭时 气压作强制关闭 种气压机械控制机构 柱塞 (活塞)复运动位置强制开启关闭吸 排液阀强制阀输送高黏度介质
3 柱塞(活塞)
复泵柱塞(活塞)送液体传递量部件(见图2 141)
(1) 柱塞
柱塞光滑圆柱体 圆柱表面填函构成密封求精加工达 Ra 0 06m 柱塞压力工况 高压超高压复泵
(2) 活塞
活塞盘形[见图2 141(a)]柱形[见图2 141(b)] 盘形活塞低排压工况 铸造钢板焊成型 柱形活塞中 高压工况般锻钢制成活塞外缘开环形槽 装活塞环 活塞环弹性液缸壁构成 密封 双作复泵活塞 析表面需进行精加工填函构成液缸密封
四 常见障处理完标准
（ ） 复泵常见障障处理
蒸汽复泵障障处理
序号
障现象
障原
处理方法
1
突然停泵
供汽中断足
摇臂轴销脱落
汽 液缸活塞环损坏
检查供汽系统
装摇臂轴销
更换汽 液缸活塞 环
2
泵量
进口温度太高 产生汽化液面 低 吸入气体
液阀夹板垫片破坏
液缸套损坏 活塞环损坏
活塞运行慢 行程太短
降低进口温度 保证定液面调整复次数 更换垫片
更换缸套活塞环
研磨更换阀
调节活塞运行次数调节活塞行程
3
异常响声振动
增
活塞运行速度快
活塞杆背母松动
缸套松动
缸进入异物
脚螺栓松动
调节活塞运行速度
拧紧背母
拧紧缸套顶丝
清缸异物
紧固脚螺栓
4
填料密封漏
活塞杆磨损严重
填料损坏
填料压盖没紧填料足
更换活塞杆
更换填料
加填料拧紧压盖
5
压力波动
阀关严弹力样
活塞环槽灵活
研磨阀更换弹簧
调整活塞环槽配合
电动复泵常见障障处理
序号
障现象
障原
处理方法
1
流量足输出压力太低
吸入道阀门稍关闭阻塞 滤 器堵塞
阀接触面损坏阀面杂物阀面 密合严
柱塞填料泄漏
开阀门 检查吸入滤器
检查阀严密性 必时更换阀门 更换填料拧紧填料压盖
2
阀剧烈敲击声
阀升程高
检查清洗阀门升程高度
3
压力波动
安全阀导阀工作正常
道系统漏气
调校安全阀 检查 清理导阀 处理漏点
4
异常响声振动
原轴驱动机心度
轴弯曲
轴承损坏间隙
脚螺栓松动
重新找正
校直轴更换新轴
更换轴承
紧固脚螺栓
5
轴承温度高
轴承杂物
润滑油质量油量符合求
轴承装配质量
泵驱动机中
清杂物
更换润滑油 调整油量
重新装配
重新找正
6
密封泄漏
填料磨损严重
填料老化
柱塞磨损
更换填料
更换填料
更换柱塞
（二）完标准
1 运转正常 效良 ：
（1）压力 流量稳 出力满足正常生产需达铭牌力90
（2）注油器齐全 接头漏油 单阀倒汽 注油点畅通 油杯 润滑油选符合规定
（3）运转稳杂音 程次数规定范围
（4）填料明显泄露 ：
①石棉类填料 ：轻质油超 30 滴min 重质油超 15 滴min
②塑料类填料 ：轻质油超 20 滴min重质油超 10 滴min
③汽缸端部允许蒸汽泄露
2 部机件损 质量符合求 ：
机件材质选 拉杆 活塞环等安装配合 磨损极限阀组严密性 均应符合规程规定 3 体整洁 零附件齐全 ：
（1）安全阀 压力表应定期校验 灵敏准确
（2）体完整 稳钉 摆轴销子 放水阀门等齐全
（3）基础 泵座坚固完整 脚螺栓部件连接螺栓应满扣 齐整 紧固
（4）进出口阀润滑 冷线安装合理 横竖直 堵漏
（5）泵整体清洁 保温 油漆完整美观 4 技术资料齐全准确 应具 ：
（1）设备档案 符合石化企业设备理制度求
（2）设备结构图易损配件图
第四节 转子泵
工作原理特点
转子泵旋转工作容积式泵 转子 泵壳( 定子) 泵轴 轴封等组成 转子泵完成输液应 两转子 需两两转子时 转子间需保持扼关系 需保持密封隔断泵腔吸排液区 () 转子时传动元件时转子形状应选符合传动关系型线 常见转子泵 齿轮泵 旋转活塞 泵 罗茨泵螺杆泵 滑片泵 挠性叶片泵 挠性套泵挠性泵等 图2 142 示
图 2 142转子泵类型
（a）齿轮泵 (b)啮合齿轮泵（c ）旋转塞泵（d）罗茨泵（e ）三螺杆泵 （f）双螺杆泵（g）单螺杆泵（h）滑片泵（i）挠性套泵（j）挠性（软）泵
1—转子2—工作腔
转子泵转子具定形状凹槽定子( 泵壳) 壁构成数工作腔 工作时 转子定 子( 泵壳) 作相转动 转子转转转子工作腔完成次输液程 输液程中转子 工作腔必须述三基动作
1 工作腔定子(泵壳)吸入口连通排液口隔断转子转动工作腔吸入 口连通部位 容积逐渐增送液体吸入工作腔
2 该工作腔吸入口隔断排出口隔断送液体密闭工作腔 转子继续旋转密闭状 态送泵排出口
3 转子继续旋转该工作腔泵排出口连通吸入口隔断转子转动工作腔排出口连通 部位容积逐渐减送液体挤泵排出路中
转子泵具特点
①流量较
②排出压力较高较复泵低 排出压力仅决定排出路特性转子尺寸转速关
③转速介质黏度关介质黏度愈高转速愈低 ④般具吸力 ⑤旋转工作转速较低击惯性力(水垂直方)运行稳
⑥结构简单 紧凑吸排液阀 易损件较少泵身操作维护简便
⑦时需速减速机传动 级变速器调速增加转子泵机组复杂性泵机组总效率较低 转子泵炼油化工生产中输送黏度较含固体颗粒悬浮物液体 输送般液体
结构适范围 齿轮泵 三螺杆泵 滑片泵等适合输送润滑性较含颗粒清洁 黏液体 旋 转活塞泵 罗茨泵 单螺杆泵适输送高黏度(达1×106mPa ·s) 液体 挠性叶片泵软泵等适合输送腐蚀 性液体 软泵 单螺杆泵输送含固体颗粒浆状液体等等
二 旋转活塞泵
旋转活塞泵属容积式泵般两转子 步齿轮 定子( 泵壳)泵轴 轴封等组成 转子单叶转 子双叶转子(三叶转子少应)
单叶双叶转子形状输液程图2 143 示单叶转子旋转活塞泵两转子叶片工作相位相差 180 双叶转子旋转活塞泵两转子叶片工作相位相差 90°两转子步齿轮传动做反转动 两转 子吸 排液交进行 步齿轮传动两转子间仅需保持轭关系 轭线外摆线
（a ） (b)
图2 143旋转活塞泵转子形状输液程 （a）单叶转子 (b)双叶转子1—转子2—定子（泵壳）
三 螺杆泵
螺杆泵工作原理适范围
螺杆泵相互啮合螺杆泵体包容螺杆泵套组成 形成隔绝吸入腔排出腔密封线相
类 型
压力 MPa
流 量 m3 · h 1
结构特点
结构特点
应举例
单 螺 杆 泵
低 4 特殊 达 10
0 3～40
含固体颗粒 腐蚀 性液体 粘度范围
泵体衬套常橡胶 制作 螺杆衬套形成 工作容积 密封性 较
普遍 常 作 高 度 粘 度 化 工 泵 污水泵 井泵
双 螺 杆 泵
低 1 5 特殊达 8
0 4～400
含微固体颗粒 腐 蚀性液体 粘度范围较
螺杆螺杆 螺杆 泵体间接触 定 间隙 密封性较差
较普遍 常 作 燃 油 泵 输 油 泵 化工泵 粘胶泵
三 螺 杆 泵
低 20 特殊达 40
0 6～600
含固体颗粒 腐蚀性 润滑性液体 粘度范围较
螺杆螺杆 螺杆 泵体衬套（泵体） 间接触 相互间间隙 密封性
普遍 常 液压泵 滑油泵 输油泵 燃油泵
五 螺 杆 泵
低 1
50～400
含固体颗粒 腐蚀 性 粘度较低润滑性液体
螺 杆 衬 套 接 触 螺杆螺杆相互接 触 存定间隙 密 封性较差
般作流量 滑油泵（例船 舶机滑油泵） 场合少
表2 1 11种螺杆泵特点应范围
互隔离密封腔 螺杆转动时密封线吸入腔端排出腔端作轴移动 断输送液体推排 出腔 动螺杆转动时 步齿轮带动动螺杆起转动 吸入腔端螺杆啮合空间逐渐增 压力降低 液体压差作进入啮合空间 着螺杆旋转 液体密封腔连续轴移动 直输送液体推排出腔 螺杆泵螺杆根数分单螺杆泵 双螺杆泵 三螺杆泵五螺杆泵 表 2 111 种螺杆泵特点应范围 螺杆泵流量压力稳定 噪声振动 吸力螺杆加工较困难 泵 单吸式双吸式两种结构单螺杆泵仅单吸式
四 齿轮泵
工作原理适范围
齿轮泵齿轮 泵体轴封等组成 外啮合齿轮泵啮合齿轮组成工作原理分图2 158 图2 159示
图2 158外啃合齿轮泵组成工作原理
1—吸入腔2—压出腔
图2 159啮合齿轮泵组成工作原理 1—吸入腔2—动齿轮3—月形件5—压出腔
齿轮泵结构简单 工作 操作维护方便 流量较工况较高排出压力 流量 排出压力均脉动运行噪声较
齿轮泵适输送润滑性 含颗粒纤维清洁液体 输送润滑油 液压油 燃料油等油 品 化工生产中压缩机 泵等机组润滑油密封油泵
输送润滑性 黏度适合含颗粒化工物料 齿轮泵适范围
流量 0 003～3800 m3h 压力 32MPa 工作温度 50 400 ℃ 介质黏度 ≤1×106mPa s
五 罗茨泵
1 原理
罗茨泵转子 泵壳 步齿轮轴封等组成(见图2 164) 转子外缘形状种独特圆滑形状 独特形状称作 Roots 中文译作 罗茨 罗茨泵种圆滑形转子轮廓曲线罗茨泵两转 子工作时 外缘表面始终保持相互接触(实际种动配合)接触进行传动 需步 齿轮进行两转子间传动保持两转子工作相位
罗茨泵两转子外缘表面相接触两转子长端外缘泵壳壁接触(实际种动配合)构成线密 封 线密封形成数泵工作腔 转子转转程中工作腔存 吸入室相连通 排出室隔断 吸入室排出室均隔断 排出室相连通 吸入室隔断三基状态 液体吸入工 作腔 密闭状态液体吸入端送排出端 液体推泵输出路中 完成输送液体(见图 2 164)
图2 164 螺茨泵组成工作原理
双叶罗茨泵 三叶罗茨泵1—吸入室2—排出室
2 特点
1）罗茨泵两转子接触(配合)点位置 转子转动呈周期性变化 （2）罗茨泵属容积式泵流量 排出压力相互独立参数 （3）罗茨泵没吸 排液单阀输液性会受阀影响性稳定具
良吸入性 NPSHR 仅0 5m
29
3 罗茨泵适范围
流量0 06～600 m3h 排出压力≤3 OMPa工作温度 40～200℃介质黏度≤1106 mPa s 适化工 石油 建筑 采矿 轻工 食品日化工等行业
六 转子泵常见障障处理
螺杆泵常见障障处理
序号
障现象
障原
处理方法
1
泵吸油
吸入路堵塞漏气
吸入高度超允许吸入真空高度
电动机反转
介质粘度
检修吸入路
降低吸入高度
改变电动机转
介质加温
2
压力表指针
波动
吸入路漏气
安全阀没调工作压力 安全阀时开进 闭
检查吸入路
调整安全阀降低工作压力
3
流量降
吸入路堵塞漏气
螺杆衬套严重磨损
电动机转速够
安全阀弹簧太松阀瓣阀座接触严
检查吸入路
磨损严重时更换零件
修理更换电动机
调整弹簧 研磨阀瓣座
4
轴功率急剧
增
排出路堵塞
螺杆衬套严重磨擦
介质粘度太
停泵清洗路
检修更换关零件
介质升温
5
泵振动
泵电机心
螺杆衬套心间隙 偏磨
泵气
安装高度 泵产生汽蚀
调整心度
检修调整
检修吸入路 排漏气部位
降低安装高度降低转速
6
泵发热
泵严重磨擦
机械密封回油孔堵塞
油温高
检查调整螺杆衬套间隙
疏通回油孔
适降低油温
7
机械密封
量漏油
装配位置
密封压盖未压
动环静环密封面碰伤
动环静环密封圈损坏
重新求安装
调整密封压盖
研磨密封面更换新件
更换密封圈
齿轮泵常见障障处理
序号
障现象
障原
处理方法
1
流量足输
出压力足
吸入高度够
泵体入口线漏气
入口线滤器堵塞
介质粘度
齿轮轴间隙
齿轮径间隙齿侧间隙
增高液面
更换垫片 紧固螺栓 修复路
清理线滤器
降低介质粘度
调整间隙
更换泵壳齿轮
2
密封泄漏
泵原动机中良
轴弯曲
轴颈磨损
轴承间隙 泵振动超标
填料材质合格
填料压盖松动
填料安装
填料密封圈失效
机械密封件损坏
重新校正
校正更换轴
更换轴
更换轴承
重新选填料
紧固压盖
重新安装
更换填料密封圈
更换机械密封
3
泵体热
吸入介质温度高
轴承间隙
齿轮径 轴 齿侧间隙
填料紧
出口阀开度造成压力高
润滑良
冷介质
调整间隙
调整间隙更换齿轮
调整紧力
开出口阀门降低压力
更换润滑脂
4
电动机超负荷
吸入介质重粘度
泵进杂物
调整介质重粘度
检查滤器 清杂物
轴弯曲
填料紧
电动机出现障
联轴器轴度超差
排出压力高 排出路阻力
校直更换轴
调整紧力
修理更换
重新找正
调整溢流阀 降低排出口压力 疏通放排出 路
5
振动发出噪
声
吸入高度低
轴承磨损间隙
动动齿轮行度超差 动齿轮轴 电机轴轴度超差
轴弯曲
泵进杂物
齿轮磨损
键槽损坏配合松动
脚螺栓松动
吸入空气
增高液位
更换轴承
找正
校直更换轴
清理杂物 检查滤器
修理更换齿轮
修理 更换
紧固螺栓
排空气
第五节 计量泵
计量泵调节流量 流量进行精确计量泵类
计量泵容积式泵 理容积式泵流量排出压力变化(扬程)关 易计量 常计量泵 复式旋转式两类
复式计量泵
复式计量泵输液流量调节计量传动驱动等部分组成(见图2 167)
图2 167 复式计量泵 图2 168 柱塞式计量泵
1—吸液阀 2—排液阀 3—柱塞4—填料函 5—摇杆 填料密封
6—行程调节计量器7—连杆8— 电机9—偏心轮 —排污回收孔
1—单阀 2—填料底环3—柱 （活）塞4—
5—排污回收腔6—填料压盖7—辅助密封8
10—蜗轮蜗杆减速机 实线——排液状态虚线——吸液状态
Ⅰ—输液部分 Ⅱ—流量调节计量部分Ⅲ—传动驱动部分
（ ） 类型
复式计量泵输液部分称泵头泵头形式 复式计量分柱塞式 隔膜式 隔罩式 隔套式
波纹式等
1 柱塞式计量泵
柱塞式计量泵柱塞 泵缸 填函吸排阀等组成(见图2 168) 柱塞复运动进行输液通改变 柱塞复运动行程复运动次数进行流量调节 泵工作时柱塞液体接触柱塞泵缸间填函进行
密封
柱塞式计量泵输送含颗粒液体 需根送液体性质(腐蚀性)选择柱塞泵缸等 流零部件材料
柱塞泵缸等流零部件材质般金属材料 锈钢 耐腐蚀合金色金属等
柱塞式计量泵流量O 001～1 8105 Ｌ ／ ｈ 排出压力350MPa 操作温度 200～800℃ 介质黏度≤ 3104 mPa s 流量调节范围10～100流量调节精度 0 5～ 1
图2 168 柱塞式计量泵
1—单阀2—填料底环3—柱（活）塞4—填料密封
5—排污回收腔6—填料压盖7—辅助密封8—排污回收孔
实线——排液状态虚线——吸液状态
2 隔膜式计量泵
图2 169 隔膜式计量泵
（a ）吸液状态（b）排液状态 1—吸液阀2—膜片3—输液腔4—排液阀
隔膜式计量泵泵缸 膜片(隔膜) 吸排液阀等零部件组成(见图2 169) 膜片送液体封闭泵缸 中膜片变形改变泵缸容积直接量传递送液体进行输液 通改变膜片变形量膜片 变形次数调节流量
隔膜计量泵需轴封没外泄漏适输送毒害易燃易爆 含颗粒 强腐蚀性贵重液体物料
隔膜产生变形方式分机械隔膜计量泵液压隔膜计量泵
3 隔套()计量泵
隔套()式计量泵泵缸置套套两端分吸 排液阀连接保持密封 套泵工作 腔送液体封闭套会泵缸接触会外漏 图 2 175液压式隔套() 计量泵 泵工作时
液压缸输出抽回液压工作液时套压扁复原引起容积变化 容积变化进行输液 通改变液
图2 175 隔套 （）式计量泵
1—隔套（）2—工作腔（输液腔）3—液压腔4—液压缸
图2 176 隔罩式计量泵
1—隔罩2—工作腔（输液腔）3—液压腔4—液压缸
压缸工作液输出量进行泵流量调节 隔套式计量泵适合输送强腐蚀性液体 流量2500 Lh 高
排出压力7MPa隔套材料橡胶聚四氟乙烯等非金属材料温度般80℃
4 隔罩式计量泵
隔罩式计量泵(见图2 176)隔罩泵缸分工作腔液压腔两部分罩液压腔 液压缸罩注入 抽出液压工作液 隔罩涨复原 改变工作腔容积输送液体 改变液压缸液压工作液输出量进行泵
流量调节 隔罩式计量泵适合输送高黏度液体 流量102Lh 橡胶温度 80℃
高排出压力8MPa 隔罩材料般
图2 177 波纹式计量泵 图2 178 分体布局液压隔膜计量泵
5 波纹式计量泵
波纹式计量泵(见图2 177)波纹送液体封闭泵缸 构成泵工作腔波纹伸长复原改 变工作腔容积输送液体 改变波纹伸长量进行流量调节 波纹般聚四氟乙烯制成压力 等 0 4MPa
6 分体式液压计量泵
液压隔膜 隔套() 隔罩 波纹计量泵液压驱动计量泵均采分体结构 泵输液部分( 泵头) 液压缸分离 两者间路相连接 输送液压工作液 分体结构液压计量泵液压缸 传动流量调节系 统电动机等均远离输液现场 隔离运行(见图2 178) 输送剧毒 强腐蚀 放射性 易燃易 爆高温 低温液体时增强安全性 降低成
（二） 吸 排液阀轴封
吸 排液阀复式计量泵完成输送液体必少部件影响计量精度关键部件 复式计量泵吸 排阀性般复泵更高求 求吸 排液阀开启关闭时 特量 减关闭滞 提高阀关闭密封性保证阀关闭泄漏
复式计量泵吸 排液阀 般泵工作腔压力变化开启关闭动阀 阀座 阀芯升程限 制器弹簧等组成 阀芯形状分球形阀 板式阀菌状阀等种阀特点
防止减阀漏损提高计量精度 常串联两(二重阀)三(三重阀)吸 排液阀 流量 高排出压力计量泵均需二重三重阀
复式柱塞计量泵液压隔膜计量泵液压缸 均需应复动密封
（三）流量脉动消方法
复式计量泵系复泵发展成样存流量脉动流量脉动引起压力脉动 消流量脉动 常方法两种
1 设置缓缸
计量泵流量较般少采缸(三联五联)泵 利柱(活)塞运动相位 缸瞬时排 液量叠加方法降低流量脉动 目前 采吸 排口设置缓缸 缓缸气体压缩膨胀作储 存放出部分液体降低流量(压力)脉动
目前计量泵专业制造配套制造计量泵专气体作缓缸般消流量脉动 90～ 95
图2 182 流泵结构示意
1—步进电机2—减速机构3 4— 凸轮5 6—柱塞7—泵头8—柱塞密封箱9—泵壳
2 采流泵
流泵种凸轮机构传动双缸计量泵 凸轮轮廓线型保证柱(活)塞相长行程呈匀速运 动(保持瞬时排液量恒定)仅排液开始终时短行程作等加速等减速运动 通两凸轮转动 相位合理配合 缸排液终阶段缸刚排液开始阶段两缸柱(活)塞加速段减速段运 动相叠加获脉动流量(见图2 182)
二 旋转式计量泵
旋转式计量泵系转子泵发展成 转子泵 减速器调节转速原动机组成 复式计量泵相 较 旋转式计量泵特点
1 转子泵连续吸入排出液体旋转式计量泵流量稳没流量脉动 2 转子泵需吸 排液单阀旋转式计量吸入排出压力损失较具较吸入性
3 旋转式计量泵适输送黏稠浆状液体
34
3
3 1
2
4 旋转式计量泵排出压力较低 5 转子泵转子转动传递量输送液体需原动机旋转运动转换复运动机构旋转式计
量泵结构简单 零件少
6 没吸排液单阀泵易损件较少 运行性提高运行周期较长
7 旋转式计量泵改变驱动机转速调节流量 易动控制
8 旋转式计量泵操作维护简便
述特点外 转子泵运行中转子线型尺寸已改变 旋转式计量泵采改变转 子转速方法调节流量 旋转式计量泵转子转排液量表示规格输液力确定泵运行 参数(转速等)重参量
旋转式计量泵流量脉动特点非常适合炼油化学反应 分析测定混合配 涂布涂层纺丝成型等工 艺程求 年调频电机等新型 调速原动机技术突破产品发展促进旋转式计量泵 发展获广泛应 旋转式计量泵广阔发展前景
目前常旋转式计量泵齿轮计量泵软计量泵等
齿轮式计量泵齿轮泵 减速器调速原动机调速计量系统等组成
齿轮计量泵齿轮泵结构般齿轮泵基相 动齿轮 动齿轮轴 轴承 轴封泵体等组 成(见图2 183) 齿轮式计量泵改变工作转速进行流量调节计量 齿轮泵性较 般齿轮泵更高求求
图2 183 齿轮式计量泵齿轮泵结构 图2 184 齿轮计量泵高转速
1 齿轮泵转排液量更精确稳定更重复性 2 齿轮泵运行应稳 齿轮啮合问题引起流量(时引起压力)波动降低甚达没波动
3 齿轮泵泄漏应更 更稳定
第六节 真空泵
真空指特定空间 容器系统中 气体压力低气压时物理状态 绝压力表示单位 帕 (Pa) 真空技术中 真空度表示真空状态气体稀薄程度 托(Torr)单位 1Torr1mmHg1 3332 ×
10 Pa
根真空状态物理特征 真空泵真空计范围等通常真空范围划分区域
粗真空 超高真空
低气压～1 3× 10 Pa 106Pa ～10 10Ｐ a
低真空 1 3× 10 Pa ～ 10 Pa 高真空 101～106 Pa
极高真空 ＜10 10Pa
类型分类
真空泵获真空机器种类现分类
1 实现真空工作原理分类
（1）抽式 真空泵抽吸系统中气体 气体分子排系统外
（2）捕集式 真空泵捕 集系统中气体分子 直接吸附泵工作壁面排出系统
2 真空泵结构分类
（1）机械式 类真空泵类似压缩机属容积型复式回转式结构 属动力式涡轮分子泵
属抽式真空泵
（2）喷射式 喷射泵扩散泵两种形式 两者组合起增压泵属抽式真空泵
（3）吸着式 物理化学方法气体分子吸着泵壁表面属捕集式真空泵
二 机械式真空泵
机械式真空泵种类 属输送气体机械 动力性 结构强度等均压缩机许类似处
（ ） 复式真空泵
复真空泵古老结构形式结构坚固 运行 水分敏感 极限压力 (1～2 6) kPa 抽 速范围 (50～600)LS型粗真空系统 真空干燥 真空滤 真空浓缩 真空蒸馏 真空结晶 气体抽等 复真空泵适抽含尘腐蚀性气体 非特殊处理 般气缸油润滑 污染系统设备
复真空泵气缸 活塞组成工作腔部分曲轴 连杆 十字头 活塞杆等传动部分构成 控制气体
吸进排出气缸阀门动阀强制阀两种
（二）油封回转式真空泵
油封回转式真空泵直接作抽气 作泵前级泵 极限压力6 × 10 4 Pa 抽速0 5～ 150Ls
油封回转式真空泵旋片式 定片式 滑阀式等三种结构型式 特点 油泵体排气系统隔
开 防止排出气体泵回窜(称油封式) 泵必须设置油分离装置 分离排气时带走润滑油 般情况难油蒸汽彻底清真空系统周围环境会造成油污染
（三） 液环式真空泵
液环式真空泵炼油化工生产中常 利叶轮旋转时形成液环叶片间容积周期性变化抽 吸气体 液环式真空泵称纳氏泵 数场合水作工作液体常称水环式真空泵 结构简单 工作抽吸含固体微粒 水分易燃 易爆气体根气体性质采合适工作液体抽吸腐 蚀性气体 水工作液体时 会污染环境真空系统 单级极限压力104pa 双级达103pa 抽 速达 500LS 缺点液力损失 效率低水力效率约50～70外工作程中需常补充工作腔 液体
36
图2 196 罗茨真空泵装置
1—壳体2—转子3—冷器4—旁通阀
（四）罗茨真空泵
罗茨真空泵 两8字形转子相反方旋转 气体入口带出口
罗茨真空泵抽速范围 (30～3)×104Ls级极限压力约1～10Pa1～102pa 压力范围具较 稳定抽速称快速真空泵罗茨真空泵常作喷射泵油扩散泵前级泵起增压作称机械增 压泵
罗茨真空泵转子叶型间隙 型0 1～0 2mm 型0 2～0 4mm 气体中含尘埃 纤维 水分等 敏感适宜抽吸腐蚀性易燃 易爆气体 罗茨泵工作腔摩擦零件需油进行润滑会出现油 污染
压力高时排气温度高 需水进行冷冷水设泵排气口
三 喷射类真空泵
喷射类真空泵工作原理利压力流体动力 通喷嘴产生高速运动喷嘴周围产生负压 抽吸系统中气体引射排出口(见图2 197)
喷射类真空泵 喷射泵 扩散泵 扩散喷射泵(称增压泵)三种型式
图 2 197 喷射真空泵工作原理
(a)拉尔喷嘴 (b)伞形喷嘴
图 2 1242 恒液位油杯
1—液位控制点 2—恒定液位
喷射泵特点起动快 工作压力范围宽 抽气量 抽吸含尘 易燃易爆气体 水泵外运动零部 件工作水耗量 作泵引射动力 水蒸气 油蒸汽 空气水等 中水蒸气居 次空气少数情况水油作单独喷射泵极少应
第七节 泵装置
泵装置组成
泵装置般述系统组成
1 ． 输液系统包括吸液路 吸入阀 排出阀 止回阀排液路等 离心泵等叶片泵吸方式输 液时 需配灌泵口路 灌泵阀底阀(止回阀)等
2 ．动力传动系统 包括原动机(般电动机汽轮机) 变速器(增速器减速器) 泵需改变泵
速进行调节时 需配调速器 供电 供汽系统
3 ．控制调节系统 包括流量 压力 转速等参数调节线 阀门 机构显示仪表等
4 ．密封系统 轴封洗液 润滑液 冷液 衡液 密封液等液体注入循环路 贮液
罐泵等
37
5 ． 润滑系统 泵轴承供润滑油油杯 油泵 路 滤器 冷器 液位计等
6 ． 仪表控系统包括泵流量 压力 温度 转速 功率等运行参数显示动控制仪表 仪器
执行机构等 供电 供气系统
7 ． 安全保护系统 包括超压 超温 超速 电流流量高速泵油压系统压力低等显示 报警 联锁停车等保护
泵装置组成应根泵品种 规格输液工艺等求 参关标准规范确定 例 离心泵吸 方式吸液时 需配回止阀灌入方式吸液时 回止阀般离心泵润滑油供配普通油杯 离心式炼油化工流程泵 关标准规定必须配恒液位油杯(参见图 2 1242) 型级离心泵般需 强制润滑系统提供润滑油等
二 泵安装位置
表 2 1 19 泵装置汽蚀余量 NPSHa 吸入真空度 Hs 安装高度 hg
装置
吸装置
液面压力
简图
意压力 pc
气压力 pa
p s
s
h
H
g
NPSHR
g
2
h h
g c
c
Hs hc
p c Us
g g c 2g
pc h h v
g g
p c h v NPSHA
g g
p a p c
2
Us
g g 2g
2
h h
h NPSHA
p a Uc
g g c 2g
pc h h pv
g
g c
g
p c
v
c
g g
U 2
H h s
s c 2g
装置
倒灌装置
液面压力
简图
意压力 pc
气压力 pa
汽化压力 pv
p s
s
H
g
NPSHR
h
g
2
h h
h h g c
c
Hs hc
p c Us
g g c 2g
pc pv
g g
NPSHA p c h p v
g
p a p c
2
g
Us
g g 2g
2
h h
g c
c
2
U
p a Us
g g c 2g
pc h h v
g g
NPSHA p c h p v
g g
hc s Hs
2g
c s
2
h h
c
2
p a p v Us
p v Us
g g c 2g
h h
g c
NPSHA h
h H
g g 2g
注 ： pa —气压力 Pa pc —吸入液面压力 Pa pv —液体饱蒸汽压力 Pa ps —泵吸入压力 Pa Hs —吸真空高 度 m hc —吸入路流动阻力损失 m hg —泵安装高度 m Us —泵入口均流速 m s g —重力加速度 9 8m s2
—液体密度 kg m3
泵安装位置称泵安装高度 系指泵基准面吸入端输送液体液面间高度差 值必须保证泵 运行时正常吸入液体 发生汽蚀
泵输送液体时 吸入液体吸灌入(称正灌)两种方式 两种吸液方式泵装置 NPSHa 吸入真 空度 Hs 安装高度 hg 计算见表 2 119
三 泵运行调节
泵运行调节般包括流量排出压力(扬程)调节 计量泵轴流泵通改变身结构参数(计
量泵改变行程 轴流泵改变叶片角)进行调节外 类泵通旁路回流 改变排出网阻力 (背压) 改变泵速改变时工作泵数量等进行调节
1 ． 离心泵调节
(1)旁路回流
泵输出液体部分旁路回流泵进口 ． 减少泵供液量(参见图 2 1243) 调节方法调节 范围较宽( 10％～l00％) 调节方便 消离心泵流量运行稳定易发热问题 旁路调节 减少流量调节 存功率损失(回流量愈 功率损失愈) 济性较差
图 2 1243 离心泵旁路回流调节示意
(2)改变排出网阻力
图 2 1245 离心泵改变转速调节
R 网阻力 R1 R2 R3 H 扬程
n1 n2 n3Q1 Q2 Q3 H1 H2 H3
网阻力增时 泵扬程(排出压力)增 流量减 反相反(见图 2 1244) 通常采改变泵 出口调节阀开启度 改变排出网阻力 操作方便 存功率损失 济性较差
(3)改变转速
增转速 泵扬程流量均增 反相反 (见图 2 1245) 改变转速调节 泵性变化时 泵耗变化 功率损失 济性 需配调速原动机增加调速器 炼油化工生产 汽轮机驱动 年变频电机应逐渐增 调速器调速液力偶合器(调节范围 30％～
96％)液体调速离合器(称奥米伽离合器 0magaClutch) 特点传动 i1(调速范围 30％～ l00％)
改变转速调节改变路阻力调节相配合时调节时 达离心泵扬程(排出压力)变 流量变化 流量变 扬程(排出压力)改变运行工况(见图 2 1246 图 2 1247)
图 2 1246 保持扬程(排出压力)改变流量调节
图 2 1247 保持流量改变扬程(排出压力)调节
n —转速 n1 n2 n3 R 网阻力
n —转速 n1 n2 n3 R 网阻力
R1 R2 R3 Q 流量 Q1 Q 2 Q 3
R1 R2 R3 H 流量 H1 H2 H3
(4)离心泵联运行
离心泵联时 改变时运行泵台数 改变供液量 离心泵联运行时总流量 泵单台网中运行时流量
(5)离心泵串联运行
离心泵串联运行扬程单台泵单独运行时 相流量扬程 串联运行时应注意面 (总排液端)泵泵壳强度 离心泵联串联运行性变化图 2 1248 示
图 2 1248 两台泵 串联装置示意性曲线
图 2 1249 复泵旁路回流调节
2 ． 旋涡泵调节
旋涡泵通常采旁路回流调节流量(调节原理优缺点参见离心泵) 改变旋涡泵转速 调节流量 扬程(排出压力)理行 实际少应
3 ．复泵调节
(1)旁路回流
调节复泵供液量 (见图 2 1249) 调节原理优缺点参见离心泵旁路回流调节 (2)改变网阻力
调节复泵排出压力 调节流量
(3)改变泵速
改变柱塞(活塞)复次数 调节流量 调节排出压力 调节复泵泵速 机动复泵 改变曲轴转速 通常采液力变矩器调速采调速原动机(变频电机)驱动 调速范围般 30％～ l00％
(4)复泵联运行
台复泵联时 联运行总供液量单台泵流量 改变时运行泵台数 调节 供液量
(5)转子泵调节
应调节方法复泵基相 年趋采变频电机驱动 采改变转速进行流量调节 四
泵传动方式原动机功率
泵原动机功率通常根泵轴功率确定 泵传动方式关 计算方法
1 ． 直联驱动
表 2 120 离心泵功率裕量系数 K
泵轴功率Pa kW
K
电动机
汽轮机
≤l5
1 25
1 1
15 Pa ≤55
1 15
1 1
55
1 10
1 1
注 ：泵额定流量远佳效率点流量时 K 值验放
表2 121复泵 计量泵功率裕量系数K
原动机
电动机
轴功率Pa kW
≤2
≤6
≤10
≤20
20
般泵
2
1 5
1 25
1 15
1 10
计量泵
2
2
1 5
原动机
蒸汽机
轴功率Pa kW
≤O ． 75
≤1 5
≤4
4
般泵
2
1 5
1 2
1 15
计量泵
P KP
P
P
原动机直接仅联轴器驱动泵运行 时原动机功率 p
a （式 2 162） 式中 Pa —轴功率 kW
K —原动机功率裕量系数 值见表 2 120 表 2 121
2 ． 变速器驱动
原动机增速器减速器驱动泵运行时 原动机功率 P
P
P K a
B
（式 2 163）式中B —泵传动装置效率 B 值见表 2 122
表 2 122 泵传动装置效率B
传动方式
直联传动
皮带传动
三角皮带传动
齿轮传动
蜗杆传动
B
1 0
0 95
0 92
0 9～0 97
0 70～0 90
3 ． 调速器驱动
原动机调速器驱动泵运行时 原动机功率 P
P K a （式 2 164）
T
式中 T 调速器传动效率 应较调速型液力偶合器 液力变矩器液体调速离合器 T i n2 n1 n1 调速器输入转速 原动机转速 n2 调速器输出转速 泵需工作转速 调 速型液力偶合器高效率T 0 96～0 97液体调速离合器高效率达 100％(未计轴承等机械损失)
4 ． 调速器变速器驱动
复泵 转子泵等工作转速较低 应改变泵速调节流量泵类 时 原动机功率 P
P K a （式 2 165）
仅供参考
BT
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