离心泵知识简介及运行维护相关探讨

王波

（贵州省习水鼎泰能源开发有限责任公司贵州遵义564611）

摘要：本文主要介绍了习水二郎电厂一期工程2×660MW超临界机组所属设备离心泵内部构造及特点，重点介绍了离心泵的内部构造和运行维护处理。

关键词：离心泵；工作参数；内部构造

一、定义及原理

离心泵是根据离心力原理设计的，高速旋转的叶轮叶片带动水转动，将水甩出，从而达到输送的目的。

离心泵的工作原理是：离心泵之所以能把水送出去是由于离心力的作用。水泵在工作前，泵体和进水管必须罐满水形成真空状态，当叶轮快速转动时，叶片促使水快速旋转，旋转着的水在离心力的作用下从叶轮中飞去，泵内的水被抛出后，叶轮的中心部分形成真空区域。水源的水在大气压力（或水压）的作用下通过管网压到了进水管内。

二、常用离心泵的分类及结构

离心泵的种类很多，分类方法常见的有以下几种方式

1按叶轮吸入方式分：单吸式离心泵双吸式离心泵。

2按叶轮数目分：单级离心泵多级离心泵。

3按叶轮结构分：敞开式叶轮离心泵半开式叶轮离心泵封闭式叶轮离心泵。

4按工作压力分：低压离心泵中压离心泵高压离心泵边立式离心泵。

一台离心泵主要由泵体、叶轮、密封环、旋转轴、轴封箱等部件组成，有些离心泵还装有导轮、诱导轮、平衡盘等。

1.泵体：即泵的壳体，包括吸入室和压液室。

①吸入室：它的作用是使液体均匀地流进叶轮。

②压液室：它的作用是收集液体，并把它送入下级叶轮或导向排出管，与此同时降低液体的速度，使动能进一步变成压力能。压液室有蜗壳和导叶两种形式。

2．叶轮：它是离心泵内传递能量给液体的唯一元件，叶轮用键固定于轴上，随轴由原动机带动旋转，通过叶片把原动机的能量传给液体。

叶轮分类：

①按照液体流入分类：单吸叶轮（在叶轮的一侧有一个入口）和双吸叶轮（液体从叶轮的两侧对称地流到叶轮流道中）。

②按照液体相对于旋转轴线的流动方向分类：径流式叶轮、轴流式叶轮和混流式叶轮。

③按照叶轮的结构形式分类：闭式叶轮、开式叶轮和半开式叶轮。

3．轴：是传递机械能的重要零件，原动机的扭矩通过它传给叶轮。泵轴是泵转子的主要零件，轴上装有叶轮、轴套、平衡盘等零件。泵轴靠两端轴承支承，在泵中作高速回转，因而泵轴要承载能力大、耐磨、耐腐蚀。泵轴的材料一般选用碳素钢或合金钢并经调质处理。

轴承是套在泵轴上支撑泵轴的构件，有滚动轴承和滑动轴承两种。

滚动轴承使用牛油作为润滑剂加油要适当一般为2/3～3/4的体积太多会发热，太少又有响声并发热。滑动轴承使用的是透明油作润滑剂的，加油到油位线。太多油要沿泵轴渗出，太少轴承又要过热烧坏造成事故。在水泵运行过程中轴承的温度最高在85℃一般运行在60度左右，如果高了就要查找原因（是否有杂质，油质是否发黑，是否进水）并及时处理。

4.密封环：是安装在转动的叶轮和静止的泵壳（中段和导叶的组合件）之间的密封装置。其作用是通过控制二者之间间隙的方法，增加泵内高低压腔之间液体流动的阻力，减少泄漏。

密封环又称减漏环。叶轮进口与泵壳间的间隙过大会造成泵内高压区的水经此间隙流向低压区，影响泵的出水量，效率降低！间隙过小会造成叶轮与泵壳摩擦产生磨损。为了增加回流阻力减少内漏，延缓叶轮和泵壳的所使用寿命，在泵壳内缘和叶轮外援结合处装有密封环，密封的间隙保持在0.25～1.10mm之间为宜。

5.轴套是用来保护泵轴的，使之不受腐蚀和磨损。必要时，轴套可以更换。

6.轴封泵轴和前后端盖间的填料函装置简称为轴封，主要防止泵中的液体泄漏和空气进入泵中，以达到密封和防止进气引起泵气蚀的目的。轴封的形式：即带有骨架的橡胶密封、填料密封和机械密封。

7.轴向力的平衡装置.在离心泵运行过程中，由于液体是在低压下进入叶轮，而在高压下流出，使叶轮两侧所受压力不等，产生了指向入口方向的轴向推力，会引起转子发生轴向窜动，产生磨损和振动，因此应设置轴向推力轴承，以便平衡轴向力。

三、离心泵的主要工作参数

1.流量：即泵在单位时间内排出的液体量，通常用体积单位表示，符号Q，单位有m3/h，m3/s，l/s等。

2.扬程：输送单位重量的液体从泵入口处（泵进口法兰）到泵出口处（泵出口法兰），其能量的增值，用H表示，单位为kgf.m/kgf。

3.转速：泵的转速是泵每分钟旋转的次数，用N来表示。电机转速N一般在2900转/分左右。

4.汽蚀余量：离心泵的汽蚀余量是表示泵的性能的主要参数，用符号Δhr表示，单位为米液柱。

5.功率与效率：泵的输入功率为轴功率N，也就是电动机的输出功率。泵的输出功率为有效功率Ne。

四、泵内能量损失

泵从原动机获得的机械能，只有一部分转换为液体的能量，而另一部分则由于泵内消耗而损失。泵内所有损失可分为以下几项：

1.水力损失

由液体在泵内的冲击、涡流和表面摩擦造成的。冲击和涡流损失是由于液流改变方向所产生的。液体流经所接触的流道总会出现表面摩擦，由此而产生的能量损失主要取决于流道的长短、大小、形状、表面粗糙度，以及液体的流速和特性。

2.容积损失

容积损失是已经得到能量的液体有一部分在泵内窜流和向外漏失的结果。泵的容积效率h容一般为0．93～0．98。改善密封环及密封结构，可降低漏失量，提高容积效率。

3.机械损失

机械损失指叶轮盖板侧面与泵壳内液体间的摩擦损失，即圆盘损失，以及泵轴在盘根、轴承及平衡装置等机械部件运动时的摩擦损失，一般以前者为主。

五、运行维护

1．试转前的准备工作：1）检查泵体与电机地脚螺栓及其他连接螺栓的紧固情况。

2）冷却、传热、保温、保冷、冲洗、过滤、除湿、润滑、液封等系统及工艺管道应连接正确，且无渗漏现象。管道应冲洗干净，保持畅通。3）将压力表、真空表、电流表、安全阀等安装齐备，各指示仪表应灵敏、准确。4）各润滑部位应加入符合技术要求规定的润滑油（脂）。5）空转电机，检查旋转方向，无误后装上联轴器柱销。6）检查进、出口阀开关位置是否正确。7）清除泵周围一切杂物，清理好现场。

2．启动程序：1）盘车两周，注意泵内有无异常声音，转动是否轻便。盘车后随即装好联轴器防护罩。2）离心泵应先开进出口阀门，泵灌满后关闭出口阀门后再启动，待泵出口压力稳定后，缓慢打开出口阀门调节流量，在关闭出口阀门的条件下，泵连续运转时间不应过长。

3．检查和验收：在试车中要检查运转情况、并符合下列要求：1）滚动轴承的温升不得超过40℃，最高温度不得超过75℃。2）压力和电流应符合规范要求。3）转子及各运动部件不得有异常声响和摩擦现象。4）各润滑点的润滑油温度、密封液和冷却水的温度，不得超过技术文件的规定。5）泵体管道应达到无泄漏要求，填料密封可根据输送介质粘度的不同，允许有5～20滴／min的均匀泄漏，机械密封在试车中不允许有泄漏。6）若以上几项检查全部符合要求，则检修合格。

4．停车：1）离心泵停车时应先逐渐关闭排出管路阀门，切断电源。待泵冷却后，再关闭各冷却系统及封油的管路，将泵内液体和冷却水排尽并清洗干净，防止冻裂和粘连。2）遇有下列情况之一者，应紧急停车处理；a）泵内发出异常声响和振动突然加剧；b）轴承温度突然上升超过规定标准；c）泵流量突然下降；d）电流超过额定值持续不降。

六、结束语

随着社会的发展离心泵不仅在火电厂应用，而且还广泛应用在其他行业其中涵盖化工、医疗、建筑等等。所以对离心泵构造、参数、能效方面都要满足社会发展的需要。运行维护人员对泵的使用也要按照技术规范执行。

参考文献：

[1]刑国清，流体力学泵与风机[M].北京：中国电力出版社，2010.

[2]陈乃祥，泵的理论与设计[M].北京：机械工业出版社，1987.