1、长沙XX泵业有限公司培训手册水泵基础知识 技术部编目 录一、泵的定义及分类11、泵的定义12、泵的分类1二、叶片泵的工作原理1三、泵的分类2四、叶片泵的主要组成部分21、叶片泵的过流部件22、叶片泵的其他主要组成部分4五、叶片泵的结构形式41、按主轴方向分：42、按叶轮种类分：53、按吸入方式分：54、按级数分：55、按叶轮安装方式分：56、按壳体剖分方式分：57、按泵体形式分：58、按泵体的支承方式分59、特殊结构的叶片式泵5六、泵的用途61、泵在动力工业中的火力发电厂的应用62、各种用途使用泵的形式6七、泵的基本参数81、流量 Q82、扬程 H83、转速 n94、汽蚀余量 NPSH95、功2、率和效率9八、泵的特性曲线10九、比转数12十、泵汽蚀现象概述121、汽化压力122、泵内汽蚀的过程123、泵产生汽蚀时的现象124、关于几种汽蚀余量的概念135、NPSHr的物理意义146、装置汽蚀余量的计算方法147、防止发生汽蚀的措施15十一、泵的选型161、了解泵选型原则162、知道泵选型的基本依据163、选泵的具体操作17十二、化工泵的选型问题181、耐腐蚀问题182、冷却问题193、密封问题19十三、离心泵一般容易发生的故障及处理201、泵不能启动或启动负荷大202、泵不排液203、泵排液后中断204、流量不足205、扬程不够216、运行中功耗大217、泵振动或异常声响218、轴承3、发热219、轴封发热2210、转子窜动大2211、发生水击22一、泵的定义及分类1、泵的定义 泵是把原动机的机械能转换成液体能量的机器。泵用来增加液体的位能、压能、动能（高速液流）。2、泵的分类、叶片式泵 利用叶轮的叶片和液体相互作用，连续不断地给液体施加能量来输送液体。 如离心泵、混流泵、轴流泵等。、容积式泵 利用封闭面充满液体的工作室容积的周期性变化，不连续地给液体施加能量来输送液体如活塞泵、柱塞泵、隔膜泵、齿轮泵、螺杆泵等。、其他类型泵这些泵的作用原理各异，如射流泵、水锤泵、电磁泵等。二、叶片泵的工作原理原动机通过泵轴带动叶轮旋转，对液体做功，使其能量增加，从而使需要数量的液体，由吸水池4、经泵的过流部件输送到要求的高处或要求压力的地方。1、离心泵泵在离心力的作用下抽吸液体。2、轴流泵叶轮旋转时，叶片翼形产生升力,在升力作用下抽吸液体。3、混流泵（斜流泵）在一部分离心力和一部分升力作用下抽吸液体。如图1所示，是简单的离心泵装置。原动机带动叶轮旋转，将水从A处吸入泵内，排送到B处。泵中起主导作用的是叶轮，叶轮中的叶片强迫液体旋转，液体在离心力的作用下向四周甩出。这种情况和转动的雨伞上的水滴向四周甩出去的道理一样。泵内的液体甩出去后，新的液体在大气压力下进到泵内，如此连续不断地从A处向B处供水。泵在开动前，应先灌满水。如不灌满水，叶轮只 图1 离心泵工作的装置简图能带动空气旋转，因空5、气的单位体积的质量很小，产 1调节阀 2排出管路生的离心力甚小，无力把泵内和排水管路中的空气排 3压水室 4叶轮出，不能在泵内造成一定真空，水也就吸不上来。 5底阀 6吸水管离心泵的工作原理5 M2 n7 + ) j# S. N中国泵技术论坛 离心泵依靠旋转叶轮对液体的作用把原动机的机械能传递给液体。由于离心泵的作用液体从叶轮进口流向出口的过程中，其速度能和压力能都得到增加，被叶轮排出的液体经过压出室，大部分速度能转换成压力能，然后沿排出管路输送出去，这时，叶轮进口处因液体的排出而形成真空或低压，吸水池中的液体在液面压力（大气压）的作用下，被压入叶轮的进口，于是，旋转着的叶轮就连续不断地吸入和6、排出液体。三、泵的分类泵的种类很多，按照作用原理泵大致分为三类：1、 动力式泵，也称叶轮式泵，其原理是依靠旋转的叶轮对液体的动力作用，把能量连续地传递给液体，使液体的速度能和压力能增加，随后通过压出室将大部分速度能转换为压力能。主要有：离心泵、混流泵、轴流泵、和旋涡泵等。2、 容积式泵，其原理是依靠包容液体的密封工作容积的周期性变化，把能量周期性的传给液体，是液体的压力增加至将液体强行排出。主要有：齿轮泵、活塞泵、柱塞泵、隔膜泵、螺杆泵、罗茨泵和液环泵等3、 其他类型泵，如：射流泵、水锤泵和电磁泵等。 泵的详细分类见下表 动力式泵离心泵单级（单吸、双吸、自吸、非自吸）多级（节段式、涡壳式）混流7、泵涡壳泵、导叶式（固定叶片、可调叶片）轴流泵固定叶片、可调叶片旋涡泵单级、双级、自吸、非自吸容积式泵往复泵活塞泵（单缸、多缸）；柱塞泵（单缸、多缸）；隔膜泵转子泵齿轮式（内啮合、外啮合）；螺杆泵（单、双、三螺杆）；多头单螺杆泵； 罗茨泵；液环泵（单级、双级）其他类型泵射流泵、水锤泵、气体扬水泵、水轮泵和电磁泵等四、叶片泵的主要组成部分1、叶片泵的过流部件叶片式泵的主要过流部件有吸水室、叶轮和压水室（包括导叶）。图2 各种泵的过流部件 1叶轮 2压水室（导叶）1、泵吸水室位于叶轮前面，其作用是把液体引向叶轮，有直锥形、弯管形和螺旋形三种形式，如图3所示。图3 吸水室的类型a)直锥形 b)弯管形 8、c)螺旋形2、压水室位于叶轮外围，其作用是收集从叶轮流出的液体，送入排出管。主要有螺旋形压水室（涡壳）、导叶和空间导叶三种形式，如图4所示。图4 压水室的类型a) 导叶 b)空间导叶 c)螺旋形压水室 d)环形压水室3、叶轮是泵最重要的工作元件，是过流部件的心脏。叶轮由盖板和中间的叶片组成。根据液体从叶轮流出方向不同，可分为三种型式，如图5所示：A、径流式（离心泵）叶轮液体流出叶轮的方向垂直于轴线，即沿半径方向流出；B、混流式（斜流式）叶轮液体流出叶轮的方向倾斜于轴线；C、轴流式叶轮液体流出叶轮的方向平行于轴线，即沿轴线方向流出。 图5 叶轮的类型a)径流式叶轮 b)混流式叶轮 c)轴流式叶轮9、2、叶片泵的其他主要组成部分1、支承部件 作用：使叶轮能够旋转做功，并承受部分轴向力和径向力。 种类：对于卧式泵，有托架部件、轴承部件等； 对于立式泵，有轴承支架部件，电机支座等。2、轴封部件 作用：防止泵内高压液体漏出，或防止空气进入泵内。 种类：有填料密封，机械密封等。3、平衡装置 作用：平衡或减小轴向力。 种类和方法： 平衡盘、平衡鼓等（主要用于多级泵）； 在叶轮上开平衡孔或加平衡筋等。4、其他辅助装置 如润滑系统，冷却系统等。五、叶片泵的结构形式1、按主轴方向分：（1）卧式：主轴水平放置；（2）立式：主轴垂直放置；（3）斜式：主轴倾斜放置。2、按叶轮种类分：（1）离心式：装离心式叶轮；10、（2）混流式：装混流式叶轮；（3）轴流式：装轴流式叶轮。3、按吸入方式分：（1）单吸装单吸叶轮；（2）双吸装双吸叶轮。4、按级数分：（1）单级：只装一个叶轮；（2）多级：同一根轴上装两个或两个以上的叶轮。5、按叶轮安装方式分：（1）可调叶片： 叶轮叶片安放角可以调节的结构； （2）固定叶片： 叶轮叶片安放角度是固定的结构 6、按壳体剖分方式分：（1）分段式： 壳体按与主轴垂直的平面剖分；（2）节段式： 在分段式结构形式中，每一级壳体都是分开式的；（3）中开式： 壳体在通过轴心线的平面上分开；a、水平中开式在卧式中开式泵中，剖分面是水平的；b、垂直中开式在立式中开式泵中，剖分面是垂直的；c、斜中11、开式在斜式中开式泵中，剖分面是倾斜的。7、按泵体形式分：（1）涡壳式 ：叶轮排出侧具有带涡室的壳体；（2）双涡壳式：叶轮排出侧具有双涡室的壳体；（3）透平式：带导叶的离心式泵；（4）筒袋式：内壳体外装有圆筒状的耐压壳体； （5）双层壳体式：指筒袋式之外的双层壳体泵。 8、按泵体的支承方式分 （1）悬架式：泵体下有泵脚，固定在底座上，轴承体悬在一端； （2）托架式：轴承体下部固定在底座上，泵体被轴承体托起悬在一端； （3）中心支承式：泵体两侧在通过轴心的水平面上固定在底座上。9、特殊结构的叶片式泵（1）潜水泵：驱动泵的电机与泵一起放在水中使用的泵；（2）贯流式泵：泵体内装有电动机等驱动装置；（312、）屏蔽泵：泵与电动机直联（共用一根轴），电动机定子内侧装有屏蔽套，以防液体进入定子；（4）磁力泵：电动机带动外磁钢旋转，通过磁感应使和叶轮连在一起的内磁钢旋转，内外磁钢之间有隔离套，完全杜绝液体外漏；（5）自吸式泵：在一般的自吸泵中抽送液体作用的叶轮同时能起灌水作用，泵再次启动时，无须灌水；（6）管道泵：泵作为管道的一部分，无须特别改变管路即可安装； （7）无堵塞泵：泵用来抽送液体所含固体物质不会在泵内造成堵塞。 六、泵的用途泵是一种通用机械，种类很多，应用极广，可以说，在国民经济各部门中，凡是有液体流动的地方，就有泵在工作。其主要应用范围是：农田排灌、石油化工、动力工业、城市给排水、采矿和船13、舶工业等。另外，泵在火箭燃料供给、船舶推进方面也得到应用。1、泵在动力工业中的火力发电厂的应用如图6所示。发电是一个汽水循环过程。从加热器向锅炉供水用的是锅炉给水泵。从汽轮机出来的废汽到冷凝器凝结成水，需要冷凝泵将冷凝水打入加热器进行再次循环。冷凝器用的冷却循环水是由循环水泵供给的。锅炉排灰用的泵为灰渣泵。图6 泵在火力发电厂的应用2、各种用途使用泵的形式用途主要用途概要泵型农业用灌溉排水水田或旱田灌溉土壤改良或排洪水低扬程离心泵 深井潜水泵混流泵 小型潜水泵轴流泵 潜水轴流泵喷灌泵(自吸) 潜水混流泵自来水工程引水送水配水增压把原水引到净水场从净水场向配水池送水从配水池向需要端分配水在配水管14、路途中对水增压双吸离心泵立式混流泵立式离心泵潜水混流泵污水处理（下水道）排水中继污水处理排放污水、雨水把污水提升到高处而后自然下流输送污水污物立式（卧式）污水泵可调叶片混流泵混流泵、轴流泵污水潜水泵火力发电厂锅炉给水冷凝水循环水除灰向锅炉给水抽吸冷凝器内凝结水向冷凝器输送冷却循环水水力输送锅炉灰渣高温高压多级离心泵高抗汽蚀性能卧式（立式）离心泵立式混流泵、轴流泵渣浆泵、灰渣泵矿山、钢铁厂坑内排水水力采煤水力输煤钢铁除磷排除坑内涌水从喷嘴喷射高压水粉碎煤层水力输送煤粒或粗煤粒用高压水除去轧制钢材表面鳞片潜水泵卧式多级离心泵高压往复泵高扬程渣浆泵石油工业钻井抽油注水输油炼油带出钻屑冷却钻头从井内抽15、油向水井注水增加油层压力集散油输送和长距离管道输送在炼油厂各装置流程中输送各种油活塞式泥浆泵离心泥浆泵活塞式抽油泵(转子式稠油泵)潜油电泵 高压多级离心泵高压柱塞泵 单吸单级离心油泵多级中开式油泵双吸油泵化学工业化工流程高温液体低温液体熔融金属在化工装置中输送液体输送400以上的热媒盐等高温介质输送-100以下的液态氧等单级耐腐蚀离心泵液下泵高温泵低温泵船舶工业锅炉给水抽凝结水输送循环水货油清舱平衡推进向锅炉给水抽吸冷凝器凝结水输送冷凝器用循环水装油、卸油，清舱平衡船体和喷水推进汽轮机驱动中开式多级泵立式卧式(第一级双吸)泵立式单吸(两级)离心泵立式往复泵轴流泵和导叶式混流泵建筑施工排水疏竣混16、凝土排除施工中涌水清淤压送混凝土，向搅拌机供水工程用潜水泵、自吸泵污水泵微型离心泵、柱塞泵建筑设备锅炉供水楼房供水排放污水温水循环冷房(冷却、循环、喷雾)向锅炉供水向高楼供水宾馆、餐厅等排污水污物供热水或暖房用温水将冷冻机冷凝器出来的温水打到冷却塔进行循环使水在冷冻机蒸发器和空调器盘管间循环小型立式(卧式)多级离心泵旋涡泵、高楼送水装置小型潜水泵、自吸泵、微型泵立式多级泵污水潜水泵管道泵屏蔽泵双吸泵轻工纸浆药液陶瓷泥浆输送各种浓度纸浆输送黑液输送陶瓷泥浆无堵塞离心泵耐腐蚀离心泵隔膜柱塞泵食品饮料酵母均质输送饮料、乳品输送酵母细化果茶、乳品、豆制品等不锈钢离心泵转子泵、齿轮泵高压柱塞式均质泵七、17、泵的基本参数1、流量 Q流量是泵在单位时间内输送出去的液体量（体积或质量）。a、体积流量(通常使用的流量)用Q表示，单位是：等。体积流量与输送的液体性质无关。单位换算：b、质量（重量）流量用Qm 表示，单位是：等。质量流量和体积流量的关系为式中液体的密度，常温清水。 例:某台泵流量，求抽水时每小时重量？水的比重为。- R1 Z2 O1 lE) _7 q/ l B水泵人|中国泵技术论坛|中国泵技术网|中国泵选型网|泵论坛|泵阀论坛|泵技术论坛|泵综合论坛|泵技术|离心泵原理|水泵维修|水泵价格|泵的分类|泵阀|泵站|化工泵|水泵人的网络家园|解： 2、扬程 H 扬程是泵所输送的单位重量液体从泵进18、口处（泵进口法兰）到泵出口处（泵进口法兰）能量的增值。也就是一牛顿液体通过泵获得的有效能量。其单位是，即泵抽送的液柱高度，习惯简称为米。 泵的扬程只表征泵本身的性能，只和泵进、出口法兰处的液体能量有关，而和泵系统装置无直接关系。但是，利用能量方程，可以用泵装置中液体的能量表示泵的扬程。根据定义，泵的扬程可以写为 Ed 在泵出口处单位重量液体的能量（m）；Es 在泵进口处单位重量液体的能量（m）。单位重量液体的能量在水力学中称为水头，通常由压力水头p/g（m）、速度水头v2/2g（m）和位置水头z （m）三部分组成，即因此 图7 计算泵扬程的简图式中 pd、ps 泵出口、进口处液体的静压力； v19、d、vs 泵出口、进口处液体的速度； zd、zs 泵出口、进口到任选的测量基准面的距离。泵的扬程包括吸程在内，近似为泵出口和入口压力差。扬程用H 表示，单位为m 。泵的压力用P表示，单位为Mpa（兆帕），H = P / .如P为，则 2 _1 l. v& 4 X; zC8 w* D, K6 A泵技术|泵技术论坛|水泵论坛|中国泵技术网|中国泵选型网|泵论坛|泵技术论坛|泵综合论坛|泵技术|离心泵原理|水泵维修|水泵价格|泵的分类|泵阀|泵站|化工泵|水泵人的网络家园|3、转速 n转速是泵轴单位时间的转数，用符号n表示，单位是r/min（rpm）。4、汽蚀余量 NPSH汽蚀余量又叫净正吸头，是表20、示汽蚀性能的主要参数。泵在工作时液体在叶轮的进口处因一定真空压力下会产生汽体，汽化的气泡在液体质点的撞击运动下，对叶轮等金属表面产生剥蚀，从而破坏叶轮等金属，此时真空压力叫汽化压力，汽蚀余量是指在泵吸入口处单位重量液体所具有的超过汽化压力的富余能量。单位用米标注，用（NPSH）r。吸程即为必需汽蚀余量h：即泵允许吸液体的真空度，亦即泵允许的安装高度，单位用m。吸程 = 标准大气压 (10.33m) - 汽蚀余量 - 安全量（0.5m）标准大气压能压管路真空高度10.33 m 。6 d; y* x1 M4 r2 n6 X例如：某泵必需汽蚀余量为4.0 m，求吸程h ？ 解：5、功率和效率 泵的功21、率通常指输入功率，即原动机（如电机）传到泵轴上的功率，故又称轴功率，用P（或 N）表示。 泵的有效功率又称为输出功率，用Pe （或Ne ）表示。它是单位时间内从泵中输送出去的液体在泵中获得的有效能量。 因为扬程是泵输出去的单位重量液体从泵中获得的有效能量，所以扬程和质量流量及重力加速度的乘积，就是单位时间内从泵中输出去的液体所获得的有效能量泵的有效功率。 或 (kW)式中泵输送液体的密度（kg/m3） g 重力加速度（m/s2）（通常取g =9.81 m/s2） Q 体积流量（m3/s） H 泵的扬程（m）或 （kW）泵效率有效功率Pe和轴功率P之比 （%）泵轴功率和电机配备功率之间关系泵轴功22、率是设计点上原动机传给泵的功率，在实际工作时，其工况点会变化，因此原动机传给泵的功率应有一定余量，另电机输出功率因功率因数关系，因此经验作法是电机配备功率大于泵轴功率。轴功率余量kW1.3-1.5倍kW1.2-1.4倍kW1.15-1.25倍11kW以上1.1-1.15倍并根据国家标准Y系列电机功率规格选配。八、泵的特性曲线用曲线的形式表示泵性能参数之间的关系，称为泵的性能曲线（也叫特性曲线）。通常用横坐标表示流量Q，纵坐标表示扬程H、效率、轴功率P、汽蚀余量NPSH等，如图8所示。泵特性曲线全面、综合、直观地表示了泵的性能，因而有多方面的用途。用户可以根据特性曲线选择要求的泵，确定泵的安装高23、度，掌握泵的运转情况。制造厂在泵制造完了以后，通过试验作出特性曲线，并根据特性曲线形状的变化，分析泵几何参数对泵性能的影响，以便设计制造出符合要求性能的泵。在曲线上，对任一各Q点，都可以找出与其对应的H、P、NPSHr。通常把这一组相应的参数称为工况点，一般把最高效率点称为最佳工况点（也就是设计点）。在实际生产中，必须参照泵的性能曲线来选择泵的工况点，这样才能使泵经常在高效区运行，可调泵（n可调，叶片角度可调）的目的就是使泵常年在高效区运行。图8 泵特性曲线特性曲线的形式，如图9所示1、单调下降的特性曲线在这种曲线中Q=0时扬程最大，随着流量的增加，扬程逐渐下降，每一个扬程对应一个流量，这是一24、种稳定的扬程曲线。2、驼峰特性曲线在这种曲线中，在流量Q=0时扬程为H0， 随着流量增加，扬程达到最大值，而后随流量增加，扬程下降。在扬程高于H0的中高部分，每一个扬程对应两个流量，这是一种不稳定特性曲线。3、平坦的特性曲线这种曲线流量变化很大，而扬程变化很小。图9 泵特性曲线（HQ）的形式a) 单调下降曲线 b)平坦曲线 c)驼峰曲线九、比转数 在相似定律的基础上，可以推出对一系列几何相似的泵，性能之间的综合数据。如果各泵的这个数据相等，则这些泵是几何相似和运动相似的。这个综合数据就是比转数，也称比转速或简称比速，是泵的相似准则，用ns表示。规定计算ns的单位是： Q m3/s（对双吸泵取Q25、/2）； H m（对多级泵取单级扬程）； n r/min。关于比转数的说明1、同一台泵在不同工况下具有不同的ns值，作为相似准则的ns是指对应最高效率点工况下的值。2、用ns对泵分类：ns 30300为离心泵，ns 300500为混流泵，ns 5001000为轴流泵。在离心泵中，ns 3080为低比转数离心泵， ns 80150为中比转数离心泵，ns 150300为高比转数离心泵。十、泵汽蚀现象概述1、汽化压力 液体在某一温度下，当压力降至某一压力值时，液体会汽化，我们称这一压力值为液体在该温度下的汽化压力。2、泵内汽蚀的过程 泵在运转中，若其过流部分的局部区域（通常是叶轮叶片进口稍后的某处）26、，因为某种原因，抽送液体的绝对压力下降到当时温度下的汽化压力时，液体便在该处开始汽化，产生蒸汽、形成气泡。这些气泡随液体向前流动，至某高压处时，气泡周围的高压液体，致使气泡急骤地缩小以至破裂（凝结）。在气泡凝结的同时，液体质点将以高速填充空穴，发生互相撞击而形成水击。这种现象发生在固体壁上将使过流部件受到腐蚀破坏。上述产生气泡和气泡破裂使过流部件遭到破坏的过程就是泵中的汽蚀过程。3、泵产生汽蚀时的现象 （1）产生噪声和振动 由于泵汽蚀时，气泡在高压区连续发生突然破裂，以及伴随的强烈水击，而产生噪声和振动，可以听到像爆豆似的劈劈啪啪的响声。根据噪声可以检测汽蚀的初生。 （2）过流部件的腐蚀破坏泵27、长时间在汽蚀条件下工作时，泵过流部件的某些地方会遭到腐蚀破坏。这是因为气泡在凝结时金属表面受到像利刃似的高频（60025000Hz）强烈冲击，压力达49MPa，致使金属表面出现麻点以至穿孔。严重时金属晶粒松动并剥落而呈现出蜂巢状。汽蚀破坏除机械力作用外还伴有电解、化学腐蚀等多种很复杂的作用。实践证明，汽蚀腐蚀破坏的部位，正是气泡消失之处。所以常常在叶轮出口和压水室进口部位发现破坏痕迹。泵内部流动方向急剧变化，液流角度和叶片角度不一致或断面突然变化处，如产生局部汽蚀，则在此稍后部位往往出现汽蚀破坏。图10 汽蚀破坏a)离心泵汽蚀破坏部位 b)混流泵汽蚀破坏部位 c) 轴流泵汽蚀破坏部位 d)金属28、材料的汽蚀破坏 （3）性能下降泵汽蚀时叶轮内液体的能量交换受到干扰和破坏，在外特性上的表现是QH曲线、 QP曲线、 Q曲线下降。严重时会使泵中的液流中断，不能工作。应当指出，泵发生汽蚀的初生阶段，特性曲线并无明显变化，有时因产生的气泡覆盖过流部分表面，形成光滑层而使泵效率稍有提高。泵的特性曲线出现明显变化时，汽蚀已发展到一定程度。4、关于几种汽蚀余量的概念 （1）NPSHa 装置汽蚀余量又叫有效的汽蚀余量，是由吸入装置提供的， NPSHa越大泵越不容易发生汽蚀； （2）NPSHr 泵汽蚀余量又叫必需的汽蚀余量，是规定泵要达到的汽蚀性能参数， NPSHr越小，泵的抗汽蚀性能越好； （3）NPSH29、t 试验汽蚀余量，是汽蚀试验时算出的值，试验汽蚀余量有任意多个，但对应泵性能下降一定值的试验汽蚀余量只有一个，称为临界汽蚀余量，用NPSHc表示。（4）NPSH 许用汽蚀余量，这是确定泵使用条件（如安装高度）用的汽蚀余量，它应大于临界汽蚀余量，以保证泵运行时不发生汽蚀。这些汽蚀余量有如下关系： NPSHc NPSHr NPSH NPSHa5、NPSHr的物理意义 (1)液流入泵后，未被叶轮增加能量前，压力能头降低的那部分数值，它是因流速变化和水力损失引起的，影响它的主要因素是泵吸入室的几何形状和流速，而与吸入管路系，液体的性质等参数无关，它只与泵结构有关，确切地说，它只与叶轮形状及进、出口形状30、有关； (2)NPSHr和NPSHa是两个性质不同的参数， NPSHr由泵本身的特性决定，是表示泵本身抗汽蚀性能的参数，NPSHr越大，泵的汽蚀性能越差，反之越好，而NPSHa是由外界的吸入装置特性决定的。 (3)泵产生汽蚀的界限NPSHaNPSHrNPSHa=NPSHr 对应（pk=pv）泵开始汽蚀；NPSHaNPSHr 对应（pkNPSHr 对应（pkpv）泵无汽蚀。6、装置汽蚀余量的计算方法（1）汽蚀余量计算式式中ps/g 换算到基准面上的进口压力水头（m）；v2s/2g 测量压力ps断面的液体平均速度头（m）；pv/g 抽送液体温度下的汽化压力水头（m）；NPSH 汽蚀余量（m），其值31、以换算到基准面上的数值表示（即用换算到基准面上的压力水头ps/g 计算NPSH ）。（2）泵基准面的规定：即通过由叶轮叶片进口边的外端所描绘的圆的中心的水平面，如图11所示。图11 泵的基准面吸上 吸入液面在基准面之下；倒灌 吸入液面在基准面之上。对卧式泵，其基准面是通过泵轴心线的水平面；对多级泵以其第一级叶轮为基准；对立式双级泵以上面的叶轮吸入口为基准。（3）计算公式吸上：，如图12倒灌：，如图13 图12 吸上 图13 倒灌7、防止发生汽蚀的措施欲防止发生汽蚀必须提高NPSHa，使NPSHa NPSHr，由 其措施如下：（1）减小几何吸上高度hg（或增加几何倒灌高度）；（2）减小吸入损失h32、c，为此可以设法增加管径，尽量减小管路长度，弯头和附件等；（3） 泵在大流量下运行时NPSHr增加， NPSHa减小，所以在确定安装高度时应使NPSH比NPSHc（ NPSHr ）大得多一些，否则应防止长时间在大流量下运行。（4）在同样转速和流量下，采用双吸泵可减小进口流速；（5）泵发生汽蚀时，应把流量调小或减速运行；（6）泵吸水池的情况对泵汽蚀有重要影响；（7）对于在苛刻条件下运行的泵可使用耐汽蚀的材料。十一、泵的选型1、了解泵选型原则 （1）、使所选泵的型式和性能符合装置流量、扬程、压力、温度、汽蚀流量、吸程等工艺参数的要求。（2）、必须满足介质特性的要求。 对输送易燃、易爆有毒或贵重介质33、的泵，要求轴封可靠或采用无泄漏泵，如磁力驱动泵、隔膜泵、屏蔽泵 对输送腐蚀性介质的泵，要求对流部件采用耐腐蚀性材料，如不锈钢耐腐蚀泵，CQF工程塑料磁力驱动泵。 对输送含固体颗粒介质的泵，要求对流部件采用耐磨材料，必要时轴封用采用清洁液体冲洗。 （3）、机械方面可靠性高、噪声低、振动小。 （4）、经济上要综合考虑到设备费、运转费、维修费和管理费的总成本最低。 （5）、离心泵具有转速高、体积小、重量轻、效率高、流量大、结构简单、输液无脉动、性能平稳、容易操作和维修方便等特点。 因此除以下情况外，应尽可能选用离心泵：、有计量要求时，选用计量泵 、扬程要求很高，流量很小且无合适小流量高扬程离心泵可选34、用时，可选用往复泵，如汽蚀要求不高时也可选用旋涡泵. 、扬程很低,流量很大时,可选用轴流泵和混流泵。 、介质粘度较大（大于6501000mm2/s）时，可考虑选用转子泵或往复泵（齿轮泵、.螺杆泵） 、介质含气量75%，流量较小且粘度小于37.4mm2/s时，可选用旋涡泵。 、对启动频繁或灌泵不便的场合，应选用具有自吸性能的泵，如自吸式离心泵、自吸式旋涡泵、气动（电动）隔膜泵。2、知道泵选型的基本依据 泵选型依据，应根据工艺流程，给排水要求，从五个方面加以考虑，既液体输送量、装置扬程、液体性质、管路布置以及操作运转条件等 （1）、流量是选泵的重要性能数据之一，它直接关系到整个装置的的生产能力和输35、送能力。 如设计院工艺设计中能算出泵正常、最小、最大三种流量。选择泵时，以最大流量为依据，兼顾正常流量，在没有最大流量时，通常可取正常流量的1.1倍作为最大流量。 （2）、装置系统所需的扬程是选泵的又一重要性能数据，一般要用放大5%10%余量后扬程来选型。 （3）、液体性质，包括液体介质名称、物理性质、化学性质和其它性质，物理性质有温度c、密度d、粘度u，介质中固体颗粒直径和气体的含量等，这涉及到系统的扬程，有效气蚀余量计算和合适泵的类型：化学性质，主要指液体介质的化学腐蚀性和毒性，是选用泵材料和选用那一种轴封型式的重要依据。 （4）、 装置系统的管路布置条件指的是输送液体高度、输送液体距离、36、输送液体走向，吸入侧最低液面，排出侧最高液面等一些数据和管道规格及其长度、材料、管件规格、数量等，以便进行系统扬程计算和汽蚀余量的校核。 （5）、 操作条件的内容很多，如液体的操作T饱和蒸汽力P、吸入侧压力PS（绝对）、排出侧容器压力PZ、海拔高度、环境温度操作是间隙的还是连续的、泵的位置是固定的还是可移的。3、选泵的具体操作 根据泵选型原则和选型基本条件，具体操作如下： （1）、根据装置的布置、地形条件、水位条件、运转条件，确定选择卧式、立式和其它型式（管道式、潜水式、液下式、无堵塞式、自吸式、齿轮式等）的泵。 （2）、根据液体介质性质，确定清水泵，热水泵还是油泵、化工泵或耐腐蚀泵或杂质泵，37、或者采用无堵塞泵。安装在爆炸区域的泵，应根据爆炸区域等级，采用相应的防爆电动机。 （3）、根据流量大小，确定选单吸泵还是双吸泵；根据扬程高低，选单级泵还是多级泵，高转速泵还是低转速泵（空调泵）、多级泵效率比单级泵低，如选单级泵和多级泵同样都能用时，首先选用单级泵。 （4）、确定泵的具体型号 确定选用什么系列的泵后，就可按最大流量，（在没有最大流量时，通常可取正常流量的1.1倍作为最大流量），取放大5%10%余量后的扬程这两个性能的主要参数，在型谱图或者系列特性曲线上确定具体型号。操作如下： 利用泵特性曲线，在横坐标上找到所需流量值，在纵坐标上找到所需扬程值，从两值分别向上和向右引垂线或水平线，38、两线交点正好落在特性曲线上，则该泵就是要选的泵，但是这种理想情况一般很少，通常会碰上下列两种情况： 第一种：交点在特性曲线上方，这说明流量满足要求，但扬程不够，此时，若扬程相差不多，或相差5%左右，仍可选用，若扬程相差很多，则选扬程较大的泵。或设法减小管路阻力损失。 第二种：交点在特性曲线下方，在泵特性曲线扇状梯形范围内 ，就初步定下此型号，然后根据扬程相差多少，来决定是否切割叶轮直径， 若扬程相差很小，就不切割，若扬程相差很大，就按所需Q、H、，根据其ns和切割公式，切割叶轮直径，若交点不落在扇状梯形范围内，应选扬程较小的泵。选泵时，有时须考虑生产工艺要求，选用不同形状Q-H特性曲线。 （539、）、泵型号确定后，对水泵或输送介质的物理化学介质近似水的泵，需再到有关产品目录或样本上，根据该型号性能表或性能曲线进行校改，看正常工作点是否落在该泵优先工作区？有效NPSH是否大于（NPSH）。也可反过来以NPSH校改几何安装高度？ （6）、对于输送粘度大于20mm2/s的液体泵（或密度大于1000kg/m3），一定要把以水实验泵特性曲线换算成该粘度（或者该密度下）的性能曲线，特别要对吸入性能和输入功率进行认真计算或较核。 （7）、确定泵的台数和备用率：对正常运转的泵，一般只用一台，因为一台大泵与并联工作的两台小泵相当，（指扬程、流量相同），大泵效率高于小泵，故从节能角度讲宁可选一台大泵，而不40、用两台小泵，但遇有下列情况时，可考虑两台泵并联合作：流量很大，一台泵达不到此流量。对于需要有50%的备用率大型泵，可改两台较小的泵工作，两台备用（共三台）对某些大型泵，可选用70%流量要求的泵并联操作，不用备用泵，在一台泵检修时，另一台泵仍然承担生产上70%的输送。对需24小时连续不停运转的泵，应备用三台泵，一台运转，一台备用，一台维修。 （8）、一般情况下，客户可提交其“选泵的基本条件”，由我司给予选型或者推荐更好的泵产品。如果设计院在设计装置设备时，对泵的型号已经确定，按设计院要求配置。 （9）、 确定泵的台数和备用率： 对正常运转的泵，一般只用一台，因为一台大泵与并联工作的两台小泵相当，41、（指扬程、流量相同），大泵效率高于小泵，故从节能角度讲宁可选一台大泵，而不用两台小泵，但遇有下列情况时，可考虑两台泵并联合作： 流量很大，一台泵达不到此流量。 对于需要有50%的备用率大型泵，可改两台较小的泵工作，两台备用（共三台） 对某些大型泵，可选用70%流量要求的泵并联操作，不用备用泵，在一台泵检修时，另一抬泵仍然承担生产上70%的输送。 对需24小时连续不停运转的泵，应备用三台泵，运转，一台备用，一台维修。十二、化工泵的选型问题1、耐腐蚀问题 一直以来，腐蚀就是化工设备最头痛的危害之一，稍有不慎，轻则损坏设备，重则造成事故甚至引发灾难。据有关统计，化工设备的破坏约有60%是由于腐蚀引起42、的，因此在化工泵选型时首先要注意选材的科学性。通常有一种误区，认为不锈钢是“万能材料”，不论什么介质和环境条件都捧出不锈钢，这是很危险的。下面针对一些常用化工介质谈谈选材的要点： （1）、硫酸作为强腐蚀介质之一，硫酸是用途非常广泛的重要工业原料。不同浓度和温度的硫酸对材料的腐蚀差别较大，对于浓度在80%以上、温度小于80的浓硫酸，碳钢和铸铁有较好的耐蚀性，但它不适合高速流动的硫酸,不适用作泵阀的材料；普通不锈钢如304（0Cr18Ni9）、316（0Cr18Ni12Mo2Ti）对硫酸介质也用途有限。因此输送硫酸的泵阀通常采用高硅铸铁（铸造及加工难度大）、高合金不锈钢（20号合金）制造。氟塑料具43、有较好的耐硫酸性能，采用衬氟泵（F46）是一种更为经济的选择。（2）、盐酸决大多数金属材料都不耐盐酸腐蚀（包括各种不锈钢材料），含钼高硅铁也仅可用于50、30%以下盐酸。和金属材料相反，绝大多数非金属材料对盐酸都有良好的耐腐蚀性，所以内衬橡胶泵和塑料泵（如聚丙烯、氟塑料等）是输送盐酸的最好选择。（3）、硝酸一般金属大多在硝酸中被迅速腐蚀破坏，不锈钢是应用最广的耐硝酸材料，对常温下一切浓度的硝酸都有良好的耐蚀性，值得一提的是含钼的不锈钢（如316、316L）对硝酸的耐蚀性不仅不优于普通不锈钢（如304、321），有时甚至不如。而对于高温硝酸，通常采用钛及钛合金材料。（4）、醋酸它是有机酸中腐蚀性44、最强的物质之一，普通钢铁在一切浓度和温度的醋酸中都会严重腐蚀，不锈钢是优良的耐醋酸材料，含钼的316不锈钢还能适用于高温和稀醋酸蒸汽。对于高温高浓醋酸或含有其它腐蚀介质等苛刻要求时，可选用高合金不锈钢或氟塑料泵。 （5）、碱（氢氧化钠）钢铁广泛应用于80以下、30%浓度内的氢氧化钠溶液，也有许多工厂在100、75%以下时仍采用普通钢铁，虽然腐蚀增加，但经济性好。普通不锈钢对碱液的耐蚀性与铸铁相比没有明显优点，只要介质中容许少量铁份掺入，不推荐采用不锈钢。对于高温碱液多采用钛及钛合金或者高合金不锈钢。一般铸铁泵均可用于常温低浓度碱液，特殊要求时可采用各类不锈钢泵或氟塑料泵。 （6）、氨（氢氧化氨45、）大多数金属和非金属在液氨及氨水（氢氧化氨）中的腐蚀都很轻微，只有铜和铜合金不宜使用。（7）、盐水（海水） 普通钢铁在氯化钠溶液和海水、咸水中腐蚀率不太高，一般须采用涂料保护；各类不锈钢也有很低的均匀腐蚀率，但可能因氯离子而引起局部性腐蚀，通常采用316不锈钢较好。各类化工泵都有316材料配置。（8）、醇类、酮类、酯类、醚类常见的醇类介质有甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇等，酮类介质有丙酮、丁酮等，酯类介质有各种甲酯、乙酯等，醚类介质有甲醚、乙醚、丁醚等，它们基本没有腐蚀性，常用材料均可适用，具体选用时还应根据介质的属性和相关要求做出合理选择。另外值得注意的是酮、酯、醚对多种橡胶有溶解性，在选择密封材46、料时避免出错。 还有许多其它介质不能在此一一介绍，总之在选材时切不可随意和盲目，应多查阅相关资料或借鉴成熟经验。 2、冷却问题高温介质的输送对泵的结构、材料以及辅助系统提出了更高要求，下面谈一谈不同的温度变化对冷却的要求：（1）、对于温度低于120的介质，通常不设置专门的冷却系统，多采用本身介质来润滑和冷却。值得一提是对于易结晶或含有颗粒的介质应配有密封面冲洗管路（设计时均留有接口）。 （2）、对于120以上、300以内的介质，一般在泵盖上须设有冷却腔，密封室也应接通冷却液（须配双端面机械密封），当不允许冷却液渗入介质中时，应采取将本身介质冷却后接入（可通过简易热交换器实现）。 3、密封问题 47、无泄漏是化工设备的永远追求，正是这种要求促成了磁力泵和屏蔽泵的应用日益扩展。然而真正做到无泄漏还有很长的路要走，比如磁力泵隔离套和屏蔽泵屏蔽套的寿命问题、材料的孔蚀问题、静密封的可靠性问题等等。现就密封方面的一些基本情况简单介绍如下： （1）、密封形式 对于静密封来说，通常只有密封垫和密封圈两种形式，而密封圈又以O型圈应用最广；对于动密封，化工泵很少采用填料密封，以机械密封为主，机械密封又有单端面和双端面、平衡型和非平衡型之分，平衡型适用于高压介质的密封（通常指压力大于1.0MPa），双端面机封主要用于高温、易结晶、有粘度、含颗粒以及有毒挥发的介质，双端面机封应向密封腔中注入隔离液，其压力一般48、高于介质压力0.070.1MPa。 （2）、密封材料 化工泵静密封的材料一般采用氟橡胶，特殊情况才采用聚四氟材料；机械密封动静环的材料配置较为关键，并不是硬质合金对硬质合金就最好，价格高是一方面，两者没有硬度差也并不合理，所以最好根据介质特点区别对待。十三、离心泵一般容易发生的故障及处理离心泵一般容易发生下列故障：1、泵不能启动或启动负荷大 原因及处理方法如下： 、原动机或电源不正常。处理方法是检查电源和原动机情况。 、泵卡住。处理方法是用手盘动联轴器检查，必要时解体检查，消除动静部分故障。 、(填料压得太紧。处理方法是放松填料。 、排出阀未关。处理方法是关闭排出阀，重新启动。 、平衡管不通畅49、。处理方法是疏通平衡管。2、泵不排液 原因及处理方法如下：灌泵不足（或泵内气体未排完）。处理方法是重新灌泵。 泵转向不对。处理方法是检查旋转方向。 泵转速太低。处理方法是检查转速，提高转速。 滤网堵塞，底阀不灵。处理方法是检查滤网，消除杂物。 吸上高度太高，或吸液槽出现真空。处理方法是减低吸上高度；检查吸液槽压力。 3、泵排液后中断 原因及处理方法如下： 、吸入管路漏气。处理方法是检查吸入侧管道连接处及填料函密封情况。 、灌泵时吸入侧气体未排完。处理方法是要求重新灌泵。 、吸入侧突然被异物堵住。处理方法是停泵处理异物。 、吸入大量气体。处理方法是检查吸入口有否旋涡，淹没深度是否太浅。 4、流量50、不足 原因及处理方法如下： 、同2、3。处理方法是采取相应措施。 、系统静扬程增加。处理方法是检查液体高度和系统压力。、阻力损失增加。处理方法是检查管路及止逆阀等障碍。 、壳体和叶轮耐磨环磨损过大。处理方法是更换或修理耐磨环及叶轮。、其他部位漏液。处理方法是检查轴封等部位。 、泵叶轮堵塞、磨损、腐蚀。处理方法是清洗、检查、调换。 5、扬程不够 原因及处理方法如下： 、同2的，3的，4的。处理方法是采取相应措施。 、叶轮装反（双吸轮）。处理方法是检查叶轮。、液体密度、粘度与设计条件不符。处理方法是检查液体的物理性质。 、操作时流量太大。处理方法是减少流量。 6、运行中功耗大 原因及处理方法如下：51、 、叶轮与耐磨环、叶轮与壳有磨檫。处理方法是检查并修理。 、同5的项。处理方法是减少流量。 、液体密度增加。处理方法是检查液体密度。 、填料压得太紧或干磨擦。处理方法是放松填料，检查水封管。 、轴承损坏。处理方法是检查修理或更换轴承。 、转速过高。处理方法是检查驱动机和电源。、泵轴弯曲。处理方法是矫正泵轴。 、轴向力平衡装置失败。处理方法是检查平衡孔，回水管是否堵塞。 、联轴器对中不良或轴向间隙太小。处理方法是检查对中情况和调整轴向间隙。 7、泵振动或异常声响 原因及处理方法如下： 、同3的，6的，项。处理方法是采取相应措施。、振动频率为040%工作转速。过大的轴承间隙，轴瓦松动，油内有杂质，52、油质(粘度、温度)不良，因空气或工艺液体使油起泡，润滑不良，轴承损坏。处理方法是检查后，采取相应措施，如调整轴承间隙，清除油中杂质，更换新油。 、振动频率为60%100%工作转速。有关轴承问题同(2)，或者是密封间隙过大，护圈松动，密封磨损。处理方法是检查、调整或更换密封。 /、振动频率为2倍工作转速。不对中，联轴器松动，密封装置摩擦，壳体变形，轴承损坏，支承共振，推力轴承损坏，轴弯曲，不良的配合。处理方法是检查，采取相应措施，修理、调整或更换。 、振动频率为n倍工作转速。压力脉动，不对中心，壳体变形，密封摩擦，支座或基础共振，管路、机器共振，处理方法是同(4)，加固基础或管路。 、振动频率非53、常高。轴磨擦，密封、轴承、不精密、轴承抖动，不良的收缩配合等。处理方法同。 8、轴承发热 原因及处理方法如下： 、轴承瓦块刮研不合要求。处理方法是重新修理轴承瓦块或更换。、轴承间隙过小。处理方法是重新调整轴承间隙或刮研。 、润滑油量不足，油质不良。处理方法是增加油量或更换润滑油。、轴承装配不良。处理方法是按要求检查轴承装配情况，消除不合要求因素。、冷却水断路。处理方法是检查、修理。 、轴承磨损或松动。处理方法是修理轴承或报废。若松协，复紧有关螺栓。 、泵轴弯曲。处理方法是矫正泵轴。 、甩油环变形，甩油环不能转动，带不上油。处理方法是更新甩油环。 、联轴器对中不良或轴向间隙太小。处理方法是检查对54、中情况和调整轴向间隙。 9、轴封发热 原因及处理方法如下： 、填料压得太紧或磨擦。处理方法是放松填料，检查水封管。 、水封圈与水封管错位。处理方法是重新检查对准。 、冲洗、冷却有良。处理方法是检查冲洗冷却循环管。、机械密封有故障。处理方法是检查机械密封。 10、转子窜动大 原因及处理方法如下：、操作不当，运行工况远离泵的设计工况。处理方法：严格操作，使泵始终在设计工况附近运行。、平衡不通畅。处理方法是疏通平衡管。 、平衡盘及平衡盘座材质不合要求。处理方法是更换材质符合要求的平衡盘及平衡盘座。 11、发生水击 原因及处理方法如下： 、由于突然停电，造成系统压力波动，出现排出系统负压，溶于液体中的气泡逸出使泵或管道内存在气体。处理方法是将气体排净。、高压液柱由于突然停电迅猛倒灌，冲击在泵出口单向阀阀板上。处理方法是对泵的不合理排出系统的管道、管道附件的布置进行改造。 、出口管道的阀门关闭过快。处理方法是慢慢关闭阀门。