管道離心泵

管道離心泵是供輸送清水及物理化學性質類似於清水的其它液體之用，適用於工業和城市給排水、高層建築增壓送水、園林噴灌、消防增壓、遠距離輸送、暖通製冷循環、浴室等冷暖水循環增壓及設備配套

基本介紹

• 中文名：管道離心泵
• 外文名：Pipeline centrifugal pump
• 行業：機械製造
• 材質：氟塑膠合金、鑄鐵

構造組成

管道離心泵的基本構造是由六部分組成的分別是葉輪，泵體，泵軸，軸承，密封環，填料函

。

葉輪

是離心泵的核心部分，它轉速高出力大，葉輪上的葉片又起到主要作用，葉輪在裝配前要通過靜平衡實驗。葉輪上的內外表面要求光滑，以減少水流的摩擦損失。

泵體

也稱泵殼，它是水泵的主體。起到支撐固定作用，並與安裝軸承的托架相連線。

泵軸

泵軸的作用是借聯軸器和電動機相連線，將電動機的轉距傳給葉輪，所以它是傳遞機械能的主要部件。

軸承

是套在泵軸上支撐泵軸的構件，有滾動軸承和滑動軸承兩種。滾動軸承使用牛油作為潤滑劑，加油要適當，一般為2/3～3/4的體積：太多會發熱，太少又有響聲並發熱！滑動軸承使用的是透明油作潤滑劑的,加油到油位線。太多油要沿泵軸滲出並且漂賤，太少軸承又要過熱燒壞造成事故！在水泵運行過程中軸承的溫度最高在85度一般運行在60度左右，如果高了就要查找原因（是否有雜質，油質是否發黑，是否進水）並及時處理！

密封環

又稱減漏環。葉輪進口與泵殼間的間隙過大會造成泵內高壓區的水經此間隙流向低壓區，影響泵的出水量，效率降低！間隙過小會造成葉輪與泵殼摩擦產生磨損。為了增加回流阻力減少內漏，延緩葉輪和泵殼的所使用壽命，在泵殼內緣和葉輪外援結合處裝有密封環，密封的間隙保持在0.25～1.10mm之間為宜。

填料函

主要由填料，水封環，填料筒，填料壓蓋，水封管組成。填料函的作用主要是為了封閉泵殼與泵軸之間的空隙，不讓泵內的水流不流到外面來也不讓外面的空氣進入到泵內。始終保持水泵內的真空！當泵軸與填料摩擦產生熱量就要靠水封管住水到水封圈內使填料冷卻！保持水泵的正常運行。所以在水泵的運行巡迴檢查過程中對填料函的檢查是特別要注意！在運行600個小時左右就要對填料進行更換。

過流部件

離心泵的過流部件有：吸入室，葉輪，壓出室三個部分。葉輪室是泵的核心，也是流部件的核心。泵通過葉輪對液體的作功，使其能量增加。葉輪按液體流出的方向分為三類：

（1）徑流式葉輪（離心式葉輪）液體是沿著與軸線垂直的方向流出葉輪。

（2）斜流式葉輪（混流式葉輪）液體是沿著軸線傾斜的方向流出葉輪。

（3）軸流式葉輪液體流動的方向與軸線平行的。

葉輪按吸入的方式分為二類：

（1） 單吸葉輪（即葉輪從一側吸入液體）。

（2） 雙吸葉輪（即葉輪從兩側吸入液體）。

葉輪按蓋板形式分為三類：

（1） 封閉式葉輪。

（2） 敞開式葉輪。

（3） 半開式葉輪。

其中封閉式葉輪套用很廣泛，前述的單吸葉輪雙吸葉輪均屬於這種形式。

工作原理

離心泵的工作原理是：離心泵所以能把水送出去是由於離心力的作用。水泵在工作前，泵體和進水管必須灌滿水形成真空狀態，當葉輪快速轉動時，葉片促使水很快旋轉，旋轉著的水在離心力的作用下從葉輪中飛去，泵內的水被拋出後，葉輪的中心部分形成真空區域。水原的水在大氣壓力（或水壓）的作用下通過管網壓到了進水管內。這樣循環不已，就可以實現連續抽水。在此值得一提的是：離心泵啟動前一定要向泵殼內充滿水以後，方可啟動，否則將造成泵體發熱，震動，出水量減少，對水泵造成損壞（簡稱“氣蝕”）造成設備事故！

性能曲線

水泵的性能參數如流量Q 揚程H 軸功率N 轉速n效率η之間存在的一定的關係。他們之間的量值變化關係用曲線來表示，這種曲線就稱為水泵的性能曲線。

水泵的性能參數之間的相互變化關係及相互制約性：首先以該水泵的額頂轉速為先決條件的。

水泵性能曲線主要有三條曲線：流量—揚程曲線，流量—功率曲線，流量—效率曲線。

特性曲線

它是離心泵的基本的性能曲線。比轉速小於80的離心泵具有上升和下降的特點（既中間凸起，兩邊下彎），稱駝峰性能曲線。比轉速在80～150之間的離心泵具有平坦的性能曲線。比轉數在150以上的離心泵具有陡降性能曲線。一般的說，當流量小時，揚程就高，隨著流量的增加揚程就逐漸下降。

流量

軸功率是隨著流量而增加的，當流量Q=0時，相應的軸功率並不等於零，而為一定值（約正常運行的60%左右）。這個功率主要消耗於機械損失上。此時水泵里是充滿水的，如果長時間的運行，會導致泵內溫度不斷升高，泵殼，軸承會發熱，嚴重時可能使泵體熱力變形，我們稱為“悶水頭”，此時揚程為最大值，當出水閥逐漸打開時，流量就會逐漸增加，軸功率亦緩慢的增加。

它的曲線象山頭形狀，當流量為零時，效率也等於零，隨著流量的增大，效率也逐漸的增加，但增加到一定數值之後效率就下降了，效率有一個最高值，在最高效率點附近，效率都比較高，這個區域稱為高效率區。

分類

離心泵的種類很多，分類方法常見的有以下幾種方式

1按葉輪吸入方式分：單吸式離心泵 雙吸式離心泵。

2按葉輪數目分：單級離心泵 多級離心泵。

3按葉輪結構分：敞開式葉輪離心泵 半開式葉輪離心泵 封閉式葉輪離心泵。

4按工作壓力分：低壓離心泵 中壓離心泵 高壓離心泵邊 立式離心泵。

5按形式分：立式管道泵 臥式管道泵

管道離心泵主要系列產品有管道離心泵、立式熱水泵、立式高溫離心泵、立式管道化工泵、立式管道油泵、立式不鏽鋼防爆型化工離心泵。

套用

1. 立式熱水泵適用於冶金、化工、紡織、木材加工、造紙以及飯店、浴室、賓館等鍋爐高溫熱水增壓循環輸送以及城市住房採暖循環用泵，使用溫度120℃以下。

2. 立式高溫離心泵廣泛用於：能源、冶金、化工、紡織、造紙以及飯店、浴室、賓館等鍋爐高溫熱水增壓循環輸送以及城市住房採暖循環用管道泵，使用溫度240℃以下。

3. 立式管道化工泵，供輸送不含固體顆粒，具有腐蝕性，粘度類似於水的液體，適用於石油、化工、冶金、電力、造紙、食品製藥和合成纖維等部門，使用溫度為-20℃ ~ 120℃。

安裝注意

(1)安裝的基座表面必須平整、清潔並能承受相應的載荷; (2)在需要固定的地方要使用地腳螺栓;

(3)對於垂直安裝的泵，地腳螺栓必須有足夠的強度;

(4)如果垂直安裝，電機必須位於水泵上方;

(5)當固定在牆上時，要注意找正，對中。 一、離心泵的關鍵安裝技術

管道離心泵的安裝技術關鍵在於確定水泵安裝高度(即吸程)。這個高度是指水源水面到水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，水泵產品說明書或銘牌上標示的允許吸上真空高度是指水泵進水口斷面上的真空值，而且是在1標準大氣壓下、水溫20攝氏度情況下，進行試驗而測定得的。它並沒有考慮吸水管道配套以後的水流狀況。而水泵安裝高度應該是允許吸上真空高度扣除了吸水管道損失揚程以後，所剩下的那部分數值，它要克服實際地形吸水高度。水泵安裝高度不能超過計算值，否則，水泵將會抽不上水來。另外，影響計算值的大小是吸水管道的阻力損失揚程，因此，宜採用最短的管路布置，並儘量少裝彎頭等配件，也可考慮適當配大一些口徑的水管，以減管內流速。

應當指出，管道離心泵安裝地點的高程和水溫不同於試驗條件時，如當地海拔300米以上或被抽水的水溫超過20攝氏度，則計算值要進行修正。即不同海拔高程處的大氣壓力和高於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。

從管道安裝技術上，吸水管道要求有嚴格的密封性，不能漏氣、漏水，否則將會破壞水泵進水口處的真空度，使水泵出水量減少，嚴重時甚至抽不上水來。因此，要認真地做好管道的接口工作，保證管道連線的施工質量。

二、離心泵的安裝高度Hg計算

允許吸上真空高度Hs是指泵入口處壓力p1可允許達到的最大真空度。

而實際的允許吸上真空高度Hs值並不是根據式計算的值，而是由泵製造廠家實驗測定的值，此值附於泵樣本中供用戶查用。位應注意的是泵樣本中給出的Hs值是用清水為工作介質，操作條件為20℃及及壓力為1.013×105Pa時的值，當操作條件及工作介質不同時，需進行換算。

(1) 輸送清水，但操作條件與實驗條件不同，可依下式換算

Hs1=Hs+(Ha－10.33) －(Hυ－0.24)

(2) 輸送其它液體當被輸送液體及反派人物條件均與實驗條件不同時，需進行兩步換算：第一步依上式將由泵樣本中查出的Hs1；第二步依下式將Hs1換算成H?s

2 汽蝕餘量Δh

對於油泵，計算安裝高度時用汽蝕餘量Δh來計算，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。用汽蝕餘量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，亦需進行校正，詳查有關書籍。

吸程=標準大氣壓（10.33米）-汽蝕餘量-安全量（0.5米）

標準大氣壓能壓管路真空高度10.33米。

例如：某泵必需汽蝕餘量為4.0米，求吸程Δh？

解：Δh=10.33-4.0-0.5=5.83米

從安全形度考慮，泵的實際安裝高度值應小於計算值。當計算之Hg為負值時，說明泵的吸入口位置應在貯槽液面之下。

例2-3 　某離心泵從樣本上查得允許吸上真空高度Hs=5.7m。已知吸入管路的全部阻力為1.5mH2O，當地大氣壓為9.81×104Pa，液體在吸入管路中的動壓頭可忽略。試計算：

(1) 輸送20℃清水時泵的安裝；

(2) 改為輸送80℃水時泵的安裝高度。

解：(1) 輸送20℃清水時泵的安裝高度

已知：Hs=5.7m

Hf0-1=1.5m

u12/2g≈0

當地大氣壓為9.81×104Pa，與泵出廠時的實驗條件基本相符，所以泵的安裝高度為Hg=5.7-0-1.5=4.2 m。

(2) 輸送80℃水時泵的安裝高度

輸送80℃水時，不能直接採用泵樣本中的Hs值計算安裝高度，需按下式對Hs時行換算，即

Hs1=Hs+(Ha－10.33) －(Hυ－0.24)

已知Ha=9.81×104Pa≈10mH2O，由附錄查得80℃水的飽和蒸汽壓為47.4kPa。

Hv=47.4×103 Pa=4.83 mH2O

Hs1=5.7+10－10.33－4.83+0.24=0.78m

將Hs1值代入式中求得安裝高度

Hg=Hs1－Hf0-1=0.78－1.5=－0.72m

Hg為負值，表示泵應安裝在水池液面以下，至少比液面低0.72m。

產品特點

1、水力模型先進：效率高，性能範圍廣。

2、安裝、維修方便：管道式安裝、進出口能象閥門一樣安裝在管道的任何位置及任何方向，安裝維修極為方便。

3、外形美觀：採用優質不鏽鋼外套，外形美觀。

4、更少的運行、維修費用：採用優質機械密封，耐磨損、無泄漏、使用壽命長，故障率低，具有更少的運行維修費用。

5、獨特部件、降低噪音：獨特的水力部件設計，良好的過流性能，最大地減少流動噪音。

6、立式結構，占地面積小。

氣縛現象

當泵殼記憶體有空氣，因空氣的密度比液體的密度小得多而產生較小的離心力。從而，貯槽液面上方與泵吸入口處之壓力差不足以將貯槽內液體壓入泵內，即離心泵無自吸能力，使離心泵不能輸送液體，此種現象稱為“氣縛現象”。為了使泵內充滿液體，通常在吸入管底部安裝一帶濾網的底閥，該底閥為止逆閥，濾網的作用是防止固體物質進入泵內損壞葉輪或妨礙泵的正常操作。

葉輪形式

葉輪的作用是將原動機的機械能直接傳給液體，以增加液體的靜壓能和動能主要增加靜壓能。葉輪一般有6~12片後彎葉片。葉輪有開式、半閉式和閉式三種，開式葉輪在葉片兩側無蓋板，製造簡單、清洗方便，適用於輸送含有較大量懸浮物的物料，效率較低，輸送的液體壓力不高；半閉式葉輪在吸入口一側無蓋板，而在另一側有蓋板，適用於輸送易沉澱或含有顆粒的物料，效率也較低；閉式葉輪在葉輪在葉片兩側有前後蓋板，效率高，適用於輸送不含雜質的清潔液體。一般的離心泵葉輪多為此類。葉輪有單吸和雙吸兩種吸液方式。有一個進水口的是單吸，可以從兩面一起進水的為雙吸。

臥式泵

ISW系列臥式管道離心泵，是在吸收國內外同類產品先進技術的基礎上，採用國內通用離心泵之性能參數，自行研製開發的新一代節能、環保臥式離心泵。該系列泵性能優、可靠性高、壽命長、結構合理、 外形美觀，具有行業領先水平。

分類

臥式管道離心泵按照葉輪進液方式分為(IS系列)單級單吸離心泵和（S系列）單級雙吸離心泵。

優點

運行平穩：泵軸的絕對同心度及葉輪優異的動靜平衡，保證平穩運行，絕無振動。

滴水不漏：不同材質的硬質合金密封，保證了不同介質輸送均無泄漏。

噪音低：兩個低噪音軸承支撐下的水泵，運轉平穩，除電機微弱聲響，基本無噪音。

故障率低：結構簡單合理，關鍵部分採用國際一流品質；配套，整機無故障工作時間大大提高。

維修方便：更換密封、軸承，簡易方便。

占地更省：出口可向左、向右、向上三個方向，便於管道布置安裝，節省空間。

故障排除

管道離心泵供輸送清水及物理化學性質類似於清水的其他液體(不含固體顆粒)，適用於工業 和城市給排水、高層建築增壓送水、園林噴灌、消防增壓、遠距離輸送、暖通製冷循環、浴 室等冷暖水循環增壓及設備配套，是無污染水源輸送的理想設備。 故障 產 生 原 因 排 除 方 法

1． 泵殼內有空氣，灌泵工作沒做好

2． 吸水管路及填料有漏氣 3． 水泵轉向不對 啟動後管道離

心泵不出水或

1． 繼續灌水或抽氣 2． 堵塞漏氣，適當壓緊填料 3． 對換一對接線，改變轉向

4． 檢查電路，電壓是否太低

5． 揭開泵蓋，清除雜物

6． 清除雜物或修理

7． 核算吸水高度， 必要時降低安裝 高度

8． 更換磨損零件

9． 加大吸水口淹沒深度或採取防止 措施

10． 拆下清通

4． 水泵轉速太低

5． 葉輪進水口及流道堵塞

6． 底閥堵塞或漏水

7． 吸水井水位下降，水泵安裝高度 太大

8． 減漏環及葉輪磨損 9． 水面產生漩渦，空氣帶入泵內

10． 水封管堵塞

出水不足

1． 填料壓得太死，泵軸彎曲，軸承 磨損

2． 多級泵中平衡孔堵塞或回水管堵

管道離心泵開

1． 松一點壓蓋，矯直泵軸，更換軸 承

2． 清除雜物，疏通回水管路

3． 調整靠背輪間隙

4． 檢查電路， 向電力部門反映情況

5． 更換電動機，提高功率

6． 關水出水閘閥

塞

3． 靠背輪間隙太小，運行中二軸相 頂

4． 電壓太低 5． 實際液體的密度遠大於設計液體 的密度

6． 流量太大，超過使用範圍很多

1． 地腳螺栓鬆動或沒填實

2． 安裝不良，聯軸器不同心或泵軸 彎曲

啟 不動或 啟動 後軸功率過大

1． 擰緊並填實地腳螺栓

2． 找正聯軸器不同心度， 矯直或換 油

3． 降低吸水高度，減少水頭損失

4． 更換軸承

5． 加固基礎

6． 檢查咬住部位

管道離心泵機

3． 水泵產生氣蝕 4． 軸承損壞或磨損 5． 基礎鬆軟 6． 泵內有嚴重摩擦

組振動和噪音

7． 出水管存留空氣

7． 在存留空氣處，安裝排氣閥

1． 軸承損壞 2． 軸承缺油或油太多(使用黃油時) 3． 油質不良，不乾淨 軸承發熱 4． 軸彎曲或聯軸承器沒找正 5． 滑動軸承的甩油環不起作用 6． 葉輪平衡孔堵塞，使泵軸向力不 能平衡 7． 多級泵平衡軸向力裝置失去作用 1． 轉速高於額定轉速 2． 水泵流量過大，揚程低 電動機過載 3． 電動機或水泵發生機械損壞 1． 填料壓得太緊 2． 填料環裝的位置不對 填料處發熱， 漏 滲 水過少 或沒 有 3． 水封管堵塞 4． 填料盒與軸不同心

1． 更換軸承 2． 按規定油麵加油， 去掉多餘黃油 3． 更換合格潤滑油 4． 矯直或更換泵油，找正聯軸器 5． 放正油環位置或更換油環 6． 清除平衡孔上堵塞的雜物 7． 檢查回水管是否堵塞， 聯軸器是 否相碰，平衡盤是否損壞 1． 檢查電路及電動機 2． 關小閘閥 3． 檢查電動機及水泵 1． 調整鬆緊度， 使滴水呈滴狀連續 滲出 2． 調整填料環位置， 使它正好對準 水封管管口 3． 疏通水封管 4． 檢修，改正不同心地方