化工离心泵范文第1篇

关键词：落地式；泵基础；设计；

引言

石油化工行业内的离心泵基础比较常见，根据安装位置可分为落地式和楼面式。基础结构形式主要可分为钢筋混凝土块式和框架式。泵基础设计的要点有：基础强度要求，基础沉降问题，设备抗震动问题。离心泵基础设计质量的好坏，直接影响着离心泵的安装，运转，使用过程。而且离心泵基础除了承受设备本身重量和运转时所产生的作用力和震动力之外，还要吸收和隔离由于工作时产生的振动，并有防止共振现象发生的要求。因此，设计好离心泵基础基础对设备的顺利安装和运行有着重要的意义，在此就以石油化工落地式离心泵基础为例做简单介绍。

1设计落地式离心泵基础时，一般应先取得以下资料

1.1设备基础的型号、转速、功率、规格及轮廓尺寸图等；

1.2设备机器的自重，重心及传至基础的各种恒、活荷载值，设备动荷载值及其作用位置和方向；

1.3基础的初步模板图、设备底座的外廓尺寸、基础顶面的设计标高、地脚螺栓(或地脚螺栓孔)的位置及规格；

1.4设备基础在生产装置中的座标定位及邻近建构筑物的基础图；

1.5建设场地的工程地质和水文地质勘察资料。

2确定基础的形式及顶面尺寸

设备基础形式一般采用整体现浇钢筋混泥土块式基础。通常泵基础的顶面尺寸的确定则主要根据“设备底座的外廓尺寸”和“地脚螺栓(或地脚螺栓孔)的位置及规格”两点共同确定。

1)根据设备底座的外廓尺寸,为避免基础边缘混凝土不受集中力影响以及保证设备运行的稳定,设备底座边缘至基础顶面边缘的距离不宜小于100mm。

2)地脚螺栓分直接埋入式(直埋)和预留孔埋置(预埋)2种。根据规定,螺栓直埋时,其中心线至基础边缘距离不应小于4d,且不应小于100mm(注:d为螺栓直径,且d>20时不应小于150mm)和锚板宽度一半加50mm;螺栓预埋时,预留孔边至基础边缘距离不应小于100mm。

3确定基础的埋深及底面尺寸

3.1离心泵基础底面平均压力值，应符合下式要求:Pk≤ηfaPk——相应于荷载效应标准组合时，基础底面处的平均静压力值，kN/m2；η——地基承载力的动力修正系数，一般可取0.8；fa——修正后地基承载力特征值，按GB50007的规定采用，

3.2基组(包括机器、基础和基础上回填土)的总重心与基础底面形心宜位于同一垂直直线上，如果偏心不可避免时，偏心距与基底边长(平行于偏心方向)的比值，应符合下列要求:

1)当地基承载力特征值小于或等于150kPa时，不应大于3%；

2）当地基承载力特征值大于150kPa时，不应大于5%。

3.3考虑到动设备的动力特性，基础质量应大于设备质量的3~5倍。根据上述3点可基本确定基础的埋深及底面尺寸。

4基组总重心及动力计算

4.1基组总重心，应按下列公式计算:x0=∑i=1nmi?xi∑inmiy0=∑i=1nmi?yi∑inmiz0=∑i=1nmi?zi∑inmix0——基组总重心的横坐标，m；xi——分别为基础、电机及泵的重心横坐标，m；y0——基组总重心的纵坐标，m；yi——分别为基础、电机及泵的重心纵坐标，m；z0——基组总重心的竖向坐标，m；zi——分别为基础、电机及泵的重心竖向坐标，m；mi——基础、电机、泵及附件的质量，kg。

4.2当地基承载力特征值不小于80kPa、电机功率不大于560kW且离心泵基础的质量不小于机器质量三倍时，可不做动力计算。

4.3当基础需作动力计算时，基础的允许振幅，应符合下表规定。基础的允许振幅[A]转速，r/mim1000≥n＞750750＞n≥500n＜500[A],mm0.080.120.16(当n>1000r/min时，允许振幅[A]可根据制造厂要求确定，或取0.08mm)

4.4当基础需作动力计算时，基础的最大振动速度不应大于6.3mm/s。

4.5基础的振动线位移、最大振动速度，应按GB50040的规定计算。

5基础的构造要求

5.1设备基础一般为无筋整体现浇混凝土基础，素混凝土的强度等级不得低于C15，钢筋混凝土的混凝土不得低C20，垫层一般采用C15，以上取值还应根据环境类别等满足国家设计规范的要求。

5.2在冻土地区，建在室外的泵基础的地基，应采取防冻胀措施。

5.3基础防腐。设备基础应根据腐蚀性介质的情况采取必要的防腐措施，一般情况下，可以采取刷冷底子油或环氧煤沥青等方式，可灵活选择。

5.4基础顶面的二次浇灌层，厚度宜为30mm~50mm，材料宜采用高强无收缩二次灌浆料。当采用高强无收缩二次灌浆料时，其强度不宜低于:1天为20MPa，3天为40MPa，28天为50MPa，并具有较好的流动性。当采用细石混凝土时，其强度等级应比基础混凝土强度等级提高一级。

5.5自制地脚螺栓下端宜采用直钩型式，直钩长度不应小于地脚螺栓直径的4倍；埋置深度L不应小于地脚螺栓直径的20倍，且不应小于300mm。

5.6基础的地脚螺栓的材质除有特殊要求外，应采用未经加工的Q235-B钢。

5.7地脚螺栓预留孔底至基础底面的距离，不应小于100mm；地脚螺栓底端至预留孔底的距离，不应小于50mm。

6结论

综上所述，设备基础需要考虑多方面的因素，而最终确定一个比较合理经济的方案，此外，设备基础的设计还应考虑基础的不均匀沉降，设备振动比较大时，还应做详细的动力计算，在此不做详述，可参照相关规范进行动力设计。

参考文献：

[1]SHT3057-2007，石油化工落地式离心泵基础设计规范[S]

[2]GB50040-1996，动力设备基础设计规范[S]

化工离心泵范文第2篇

Abstract： Through analysis on different injection effects of centrifugal pump series-parallel with the same property， the paper selects the combination forms of centrifugal pump according to terrain situations of different pressure test section， so as to increase pressure test water injection efficiency.

关键词： 长输管道；离心泵；串并联；试压施工

Key words： long-distance pipeline；centrifugal pump；series-parallel；pressure test construction

中图分类号：U175 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）13-0062-02

0 引言

长输管道工程具有线路长、地貌复杂和高差不一的特点，在向管道中注水的过程中，通常采用设置多台上水泵串联或并联的工作方式来适应不同地势条件下管道中的注水速度和注水量[1]。

1 离心泵特性曲线及应用

在长输管道水试压施工中，离心泵是指叶轮出水的水流方向是径向流的水泵，是叶片式水泵的一种，液体质点在叶轮中流动时主要受到离心力作用，离心泵在工作中实现机械能向被抽升液体的动能和势能能量的转化和传递过程，而在这个传递和转化过程中，肯定会有能量损失，能量损失越大，该离心泵的性能就越差，工作效率也就越低[2]。一般情况下，我们选择使用离心泵的特性曲线（图1）来描述离心泵的工作情况。

离心泵的特性曲线是将实验测定的Q、H、N、η等数据标绘构成的一组曲线。主要存在以下三条曲线[3]：表示扬程和流量关系的H-Q线，表示泵轴功率和流量关系的N-Q线和表示泵的效率和流量关系的η-Q线。

离心泵在实际运转过程中影响其性能曲线的因素主要有三个[4]：离心泵的转速和液体物理性质、叶轮直径。

2 离心泵的并联

在长输管道水试压施工中，当在进行水体试压注水时，通常情况下长输管道的试压头上只有一处注水口，所以只能连接一台上水泵的出水口。但是，为了提高施工的效率，需要提高注水的速度，于是我们采取并联的方式，即先将两台或多台上水泵的出水管连接到一根汇管上，再将汇管与试压头的注水口连接，使得注入试压头中的流量成为每台离心泵的流量总和。这样，总扬程理论上与一台离心泵的扬程相等，但总流量就会成为每台泵的流量之和，大大增加了流量。

图2中曲线Ⅰ代表每台泵单独工作时的特征曲线（若选用相同性能的泵串联时，特征曲线重合）。Ⅲ为管路特性曲线，根据泵的工作特性，将两台泵相同扬程（纵坐标）下的流量（横坐标）相加得到各点的连线就是并联后的特性曲线Ⅱ[5]。由图2可以看出，单泵工作时当扬程为H3时，与Ⅰ的交点C的流量为Q3。并联后，扬程为H1（H2）时，Ⅱ和Ⅲ的交点为Q1；而并联后每台单体泵的扬程为H1（H2）与Ⅰ的交点B的流量为Q2。因此，2Q2=Q1H3。因此，同一管路中，两台泵并联后的流量等于两台泵的流量之和，而小于两台泵单独工作是的流量之和[6]。管路的阻力损失越大，即管路特性曲线越陡峭，并联流量与两台泵单独工作时的流量之和相差越大，为提高流量而采取的并联工作效果就越差。

3 离心泵的串联

相对于离心泵的并联，离心泵的串联要求水由第一台水泵压入第二台水泵，水以同一流量，依次流过各台水泵。即把两台或多台泵的出水口和吸水口用管子依次链接，使第一台水泵的出水管，作为第二台水泵的吸水管，以此类推。离心泵串联时，吸水管只有第一台水泵的吸水管，不会改变离心泵的流量，而水流获得的能量理论上为各台水泵所供给能量之和。

图3中曲线Ⅰ是每台泵单独工作时的特征曲线（若选用相同性能的泵串联时，特征曲线重合）。Ⅲ是管路特性曲线，根据离心泵工作特性，把两台泵相同流量下的扬程相加得到各点的连线就是串联后的特性曲线Ⅱ[7]。两台泵串联后，当流量为Q1（Q2）时，曲线Ⅱ和Ⅲ的交点为串联后的工作点A的扬程为H1；而串联后每台单体泵的扬程，则为Q1（Q2）与曲线Ⅰ的交点B的扬程为H2，然而串联之前，单泵工作时当流量为Q3时，其与曲线Ⅰ的交点C的扬程为H3。由图3可知，2H2= H1Q3。这就说明，在同一管路中，两台泵串联后的扬程小于两台泵单独工作是的扬程之和[8]，等于两台泵的扬程之和。因为串联后的管路流量增大，阻力损失也随之增大，导致串联后的扬程与单泵工作扬程相比不可能成倍增加，管路阻力损失越大。反之，管路阻力损失越小。

4 串并联组合

通过上面串并联的分析我们得知，离心泵在管路上的串并联能提高扬程或者增大流量，其增加量取决于管路的连接方式，泵所提供的能量与管路所消耗的能量始终保持平衡。

通过分析图4，我们不难发现，若管路特性曲线比较平缓，并联泵输送的流量、扬程均大于串联泵，此时采用离心泵的并联方式更有效[9]。若管道注水口与管道最高点的扬程值大于泵所能提供的最大扬程时，为了获得更好的效果，我们必须用串联的连接方式。管路特性曲线比较陡峭时，串联泵输送的流量、扬程均大于并联泵，此时则采用离心泵的串联方式。但必须注意的是，为了不影响两台泵都在较高效率下运行，参加串联或并联工作的各台水泵的设计流量要保持一致性；一旦各台水泵的参数不一致，在串联时按照串联顺序，顺序越往后的水泵，承受压力越大，因此，应考虑后一台水泵泵体的强度问题。同理，在并联时则考虑泵体强度最弱的水泵。

5 结论

离心泵的并联可以提高注水量，串联可以提高扬程，而在条件允许的情况下则可选择采用组合方式来提高注水效率。通过对不同的地貌地形进行分析，我们得出，长输管道在高差起伏较大的高原、沟壑地段，施工作业空间陡峭狭小地段，可考虑采用离心泵的串联方式，以提高扬程。长输管道在丘陵地段，且施工作业空间平坦时可考虑采用离心泵的组合方式来提高注水效率。长输管道在平原段，可考虑采用离心泵的并联方式，以提高注水速度。因此，必须因地制宜采取离心泵的连接方式，只有这样才能保证其正常工作。

参考文献：

[1]孟祥启，彭顺斌.长输管道的试压[A].油气储运；2008，27（9）：50-54.

[2]包图雅.离心泵的基本构造及工作原理[A].考试周刊；2011（40）：151.

[3]蔡娜，王为民.离心泵的串并联[A].石化工艺与设备，2009，28（4）：74-75.

[4]王金龙；正确选择离心泵串并联方式[A].石油商技；1996，（01）：53-54.

[5]刘世杰.离心泵串、并联使用及参数调整方法的探讨[A].电力节能；2011，4：36-38.

[6]，费纪丽，等.离心水泵串并联及经济性[A].大连大学学报；2005，（4）.

[7]陈伟，等.机泵选用[M].北京：化工工业出版社，2009.

化工离心泵范文第3篇

[关键词] 铁路槽车；卸油；分析；措施

[中图分类号] TE83 [文献标识码] A

1 概述

目前，我国轻油槽车均用上部卸油工艺，即在卸油时，先将鹤管从油罐车顶部插入，将油品吸入卸油鹤管，经集油管和输入管进入输油泵，由输油泵送至储罐。传统的卸油工艺是以离心式输油泵为核心的卸油工艺，离心式输油泵具有结构简单、故障率低和效率高等优点，因此，通常是卸油工艺设计中的首选主输油泵。但离心泵无自吸能力，当吸入口工况不佳时，如发生气阻或气蚀，会使效率降低，卸油速度减慢甚至中断，给卸油作业带来较大困难。同时，离心泵式卸油工艺不可避免地有较大的能耗或蒸发损耗及环境污染。因此，轻油槽车卸油工艺需进一步优化。

2 卸油工艺问题

夏季气温较高，饱和蒸汽压较高的油品（如汽油、石油）在接卸时，会出现汽化现象，造成断流，影响卸油生产的进行。洛阳分公司夏季在接卸油品的过程中多次遇到这个问题。传统的以离心泵为主的输油泵卸油工艺，不能消除上述问题。为解决这个问题，分公司车间曾进行了许多尝试，如真空辅助卸油工艺，低压辅助卸油工艺等。虽然一定程度上保证了卸油生产的进行，但没有从根本上解决气阻和气蚀问题，甚至还带来了安全和环保问题。

3 两种卸油工艺

为了保证全天候情况下油品的接卸，主输油泵应选择具有液气混输能力的泵，如容积式泵。

目前国内卸油方式上分主输油泵为离心泵的卸油方式和主输油泵为容积式泵的卸油方式两种形式，前者被应用得较多。

3.1 主输油泵为离心泵的传统工艺

主输油泵为离心泵的卸油方式，一般分为真空泵输助卸油工艺和隔膜泵辅助卸油工艺，分公司台五、化五均采用了这种方式。

3.1.1 真空泵输助卸油工艺

真空泵输助卸油工艺是一种成熟的卸油工艺，台五采用了这种方式，如图1。

工作过程：

先启动水环式真空泵，使真空罐压力（表压）达到-0.04 Mpa至-0.06 Mpa，打开e阀和c阀，抽取输油泵吸入管路的气体，引油品充满吸入管路，达到灌泵的目的，启动输油泵实现卸油。槽车内的残余油品经清槽胶管抽取进入真空罐。

卸油管路中的油品汽化不严重时，可间断地开启c阀来排管路的气阻，使油流连续；卸油管路中的油品汽化严重时，c阀需持续开启。油气和油液一起被抽入真空罐，并在罐内进行汽液分离。真空罐内的油气经真空泵，不断地排至大气中。真空罐内的油品即将充满时，开启a阀，由输油泵卸油。整个过程，真空抽吸和离心泵输油这两个过程交替进行。

真空输助卸油工艺的优点这里不再说明。然而，从上述卸油的工作过程分析，可知其不合理性有以下四点：

3.1.1.1 真空系统可抽取输油泵吸入管路中的气体，一定程度上解决了管路气阻问题，但不能解决离心泵的气蚀问题，甚至加剧了离心泵的气蚀。

3.1.1.2 真空泵运行过程中，由于真空的作用，强化了真空罐内油品的表面蒸发和内部汽化，大大地增加了蒸发损耗。

取汽油的摩尔质量为70.9 /kmol；水环式真空泵的排气量15～204 m3/h，取60 m3/h；油气浓度80%～95%，取其平均值为90%；卸10节车，真空泵累计运行4小时；标准状态下，气体摩尔体积为22.4 m3/kmol。

那么卸10节车的蒸发损耗G耗：

G耗=（60×4×0.90×70.9）/22.4=683.87

单车损耗达68.387 。

3.1.1.3 操作难度大。卸油过程中，在鹤管回转头漏气和油品气蚀的情况下，离心泵的性能急剧下降，振动和噪声明显加剧，甚至无法运行。由于离心泵的现场运行条件差，工人需时刻紧盯现场及时调节操作，避免机泵长时间抽空，造成设备损坏。

3.1.1.4 环保问题。真空泵的运行不可避免地向环境排放大量油气，造成环境污染。

同时，真空泵的运行，消耗掉一定的新鲜水，由于水对油气具有一定吸收能力，也就产生了工业废水。

3.1.2 隔膜泵辅助卸油工艺

隔膜泵辅助卸油工艺，以隔膜泵代替了真空辅助卸油工艺中的真空系统。

隔膜泵运行和维护要求比较低，有较强的自吸能力，是输送有毒和易燃易爆介质的理想设备，但隔膜泵故障率高，不适合大工作量长周期运转。

3.2 滑片泵卸油工艺

滑片泵卸油工艺是一种新型卸油工艺。

滑片泵属于容积泵的一种，具有较强的液、汽混输能力和自吸能力。下面表1是浙江省新昌德力石化设备厂滑片泵液、汽混输的试验数据。

从实验可以看出滑片泵的汽、液混输能力和自吸能力是非常强的。既可以保证卸油工艺的进行，也可以保证清槽工作的进行。

滑片泵卸油工艺整个生产过程，油品均处于密闭系统，不存在蒸发的问题，并且流程非常简单。

4 三种卸油工艺的比较

4.1 费用：（主输油泵流量100 m3/h，扬程80 m，功率30 KW）

从表2可以看出，真空辅助卸油一次性投资费用最大，人工成本也高；滑片泵卸油一次性投资费用最少，人工成本也低。

4.2 油品损耗。真空泵辅助卸油损耗较大，隔膜泵辅助卸油工艺和滑片泵卸油工艺由于是在密闭系统内进行，不存在油品损耗问题

4.3 操作方面。真空辅助卸油工艺及隔膜泵辅助卸油工艺，主输油泵为离心泵，不能很好地解决气阻和气蚀问题，必须时刻注意离心泵的运行状况，特别是当一节槽车将要卸空的情况下，既要避免机泵抽空而造成的重新灌泵启动，又要保证槽车的切换和卸净度，操作难度大。另外，真空辅助卸油工艺还需观察真空罐的液位，防止超高引起跑油。而滑片泵卸油工艺不存在上述问题。

4.4 环保方面。真空辅助卸油工艺不可避免地排放高浓度油气，油气浓度高达85%～95%，远远高于国家《大气污染物排放标准》GB16297-1996的要求（非甲烷总烃排放限值为150 mg/m3）。

隔膜泵辅助卸油工艺和滑片泵卸油工艺由于是在密闭系统内进行，不存在这个问题。

4.5 卸油时间。在没有汽化障碍的情况下，上述三种卸油方式卸油时间没有明显的区别。发生汽化障碍时，真空辅助卸油工艺及隔膜泵辅助卸油工艺远远高于滑片泵卸油工艺。卸油时间的延长，影响槽车周转，造成压车罚款。因情况比较复杂，延时压车费的多少，不再计算说明。

5 结论

从三种卸油方式分析，隔膜泵辅助卸油工艺优于真空辅助卸油工艺，滑片泵卸油工艺优于隔膜泵辅助卸油工艺。

几点建议：

5.1 夏季高温季节，卸油作业应尽量选择夜间气温较低的时候进行。

5.2 目前在现有设备的情况下，台五卸油系统可增加隔膜泵系统来辅助卸油，解决卸油过程中的油品损耗问题。

5.3 隔膜泵辅助卸油工艺和滑片泵卸油工艺是一种环保型卸油工艺，值得推广。特别是滑片泵卸油工艺不需要辅助卸油系统，是一种更经济合理，操作更为简便的卸油方式，有很大的推广价值。

参考文献：

[1]寿德清：储运油料学[M].石油大学出版社（东营），1988.

化工离心泵范文第4篇

关键词：船用离心泵；汽蚀；数值模拟

1. 前言

汽蚀问题一直是造船工业，水利工程，航天工业，流体机械等诸多领域极为关心的问题。在离心泵中，汽蚀所产生的后果是人们所熟知的老大难问题，一旦发生汽蚀，性能将明显下降。在开始发生汽蚀时，汽蚀区域较小，对泵的工作没有明显的影响。当汽蚀发展到一定程度时，气泡大量产生，影响液体的正常流动，甚至造成液流间断，振动和噪音加剧，泵的排量、扬程、效率都明显下降。严重的汽蚀可使泵空转而停止输液。因此，通过合理方式优化离心泵结构、减轻汽蚀发展程度意义重大。本文试图通过改变离心泵两种结构参数即：叶轮进口流道形状、叶轮进口边形状来探讨对离心泵抗汽蚀性能的影响。

2. 产生汽蚀的原因

众所周知，当液体压力降至与液体温度相对应的饱和压力时，液体便会沸腾气化，此压力称为该液体在某一温度下所对应的饱和压力。离心泵工作时，由于泵一般安装位置高于吸入池液面和吸入管系存在阻力等原因，泵吸入室压力逐渐降低，进入叶轮后，叶片背部的压力比叶面的压力更低一些，因此，叶轮进口叶片背部的压力最低，如图1上所示的K点处压力最低。

当K点压力降至液体自身温度所对应的饱和压力时，叶片背部进口处的液体便会沸腾汽化成许多小气泡。小气泡随液体沿叶片向外流动时，压力逐渐增大。当小气泡周围压力超过饱和压力时，气泡受压，气泡内蒸汽会突然凝结。小气泡周围的液体会以很高的速度向里运动。在小气泡凝结的瞬间，液体互相撞机，产生很高的局部压力。若气泡

在金属表面上破裂和凝结，则液体质点就像小弹头一样，打击在金属表面上。在压力很大和频率很高的液体质点的连续打击下，金属表面会因疲劳而破坏。发生严重汽蚀的部位就会被液体质点啄蚀成蜂窝状或海绵状孔洞而损坏。

离心泵开始发生汽蚀时，汽蚀区域较小，对泵的正常工作没有明显影响，泵的特性曲线也没有明显的变化。但当汽蚀发展到一定程度时，由于液体中夹杂有很多气泡，叶轮所输送液体的平均密度降低，使泵的排出压力降低，流量减小，并发生振动和噪声，严重时使泵不能排送液体。本文以国内常用的65ZX25-32船用泵为研究对象，该泵的扬程H=44.5m，设计流量qv=200 m3/h，转速n=1475n/min，汽蚀余量NPSHR=1.7m。叶轮的基本几何参数如表1

3. 改变叶轮参数

3.1. 改变叶轮进口流道形状

图1中，PC为吸水池液面压力；PS为泵进口S-S断面处液体压力；vs为泵进口处液体流速；Z1为泵进口离吸入水池液面的垂直高度；hc-s为泵吸入管路的损头。根据伯努利方程，上述参数有以下关系：

事实上，PS不是泵内的最低压力，叶片进口背部K点的压力PK才是泵内的最低压力，因为： ①从泵进口到叶轮进口有摩擦损失和冲击损失；②叶轮转动时，叶面与叶背之间有压差，液体由泵进口流至叶片进口背部时，压力还要降低。

显然，泵进口压力PS与泵内最低压力PK之压头差，与泵进口到叶轮进口流道形状有关。因此预设流道进口处宽度为32mm，叶轮进口流道形状分别设计成渐扩型、平直型、渐缩型流道三维模型如图所示

对所建立的流道模型使用CFD的方法进行模拟计算，三种进口形状流道的压力分布图如图3所示。

对压力分布图和数值计算的结果进行分析，流道进口形状的不同，离心泵内部流道的流场也不同，离心泵进口处的压力有所变化，发生汽蚀的可能性也不一样。在保证流量一定时，流道进口形状的改变，离心泵的其他性能参数将会发生变化，如表2所示。

由压力分布图和表2可知，流道进口形状为渐扩型时，和平直型的进口相比较，离心泵的扬程增加，但是其效率会有一定程度的降低，离心泵压力图也可看出与平直型流道进口相比，压力降低，发生汽蚀的可能性会增加；当流道进口形状为渐缩型时，与平直型进口形状相比较，泵的扬程略微降低，效率也有一定程度降低，但是效率比渐扩型的要高一些，离心泵流道的进口压力和平直型相比有明显下降，抗汽蚀性能大大降低。

3.2. 改变叶片几何形状

在保证叶轮外尺寸基本不变的情况下，采用从叶片工作面向叶片背面的加厚方式，基于同样的蜗壳结构的压出室，以三种不同的厚度变化规律对离心泵叶片进行造型，设计了三种离心泵方案，分析叶片厚度变化规律对离心泵汽蚀性能的影响。方案一、二比方案三在叶片进口边有较大的曲率。方案三采用从叶片进口到最大厚度处的直线过渡设计，方案一、二采用有一定弧度的曲线设计。三种离心泵方案叶片进口边形状如图4所示。

基于流体分析软件FLUENT本文在计算中选择混合物模型；空化模型选用Singhal等人提出的一种完整空化模型[4]。其连续方程和动量方程为：

本文采用无滑移壁面边界条件，以单相定常流动的计算结果作为汽蚀流动的初始流场参数。以提高汽蚀计算的收敛速度和计算稳定性，汽蚀计算初场的空泡体积组份赋为0，以进口压力稳定性来判断是否达到收敛。根据计算结果，残差值设为1e-4满足基本收敛要求。

在设计流量下（qv=200 m3/h），各离心泵方案叶片吸力面空泡相体积分布如图5-7。

图中所标的数字为空泡体积率α（α为1表示完全气相，α为0表示完全液相），其中L.E为叶轮进口，T.E为叶轮出口，SHROUD表示叶轮前盖板，HUB表示叶轮后盖板。从图中可以看出，泵内部发生汽蚀时，气泡相主要分布在叶轮叶片进口前缘附近，从叶轮后盖板到前盖板的气泡相体积分数依次增大，在叶片进口吸力面靠近前盖板处气泡体积分数达到最大，在此区域几乎为完全气相，这也是叶片最容易发生汽蚀的部位，图6的静压分布曲线清晰的反映了这一低压区域，与泵发生汽蚀时叶片破损部位相吻合。从图中可以明显观察到方案一到方案三的气泡体积分数一次增大，静压值依次降低。以上分析表明：方案一到方案三，空化依次加重。

4. 结论

叶轮流道进口形状的改变会影响离心泵叶轮的抗汽蚀性能，每种类型的离心泵都有适合该类型的流道进口形状，当选择合适的流道进口形状时，离心泵叶轮的抗汽蚀性能和离心泵的其他性能参数都达到最优。同时，叶片进口边的形状影响泵的汽蚀性能，分析表明叶片进口边形状越接近流线型，泵的抗汽蚀性能越好。

参考文献

[1]张建华，等.离心泵的叶片进口几何形状对泵泵汽蚀性能的影响[J].西北工业大学学报，2010，26（3）：127-130.

[2]罗先武，等.叶轮进口几何参数对离心泵空化性能的影响[J].清华大学学报：自然科学版，2008，48（5）：836-839.

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[5]王福军.计算流体动力学分析-CFD软件原理与应用[M].北京：清华大学出版社，2004.

化工离心泵范文第5篇

一、离心泵基本工作原理

离心泵是根据离心力原理设计的，驱动电机通过泵轴带动叶轮旋转产生离心力，在离心力作用下，液体沿叶片流道被甩向叶轮出口，经泵体收集送入排出管，同时液体从叶轮获得能量，使静压力和动能均增加，推动液体输送到工作地点。叶轮旋转时，吸入口中心处形成了负压，在贮液槽和叶轮中心处的液体之间就产生了压差，在压差作用下，液体不断地被压入叶轮吸入口中，随后不断地被甩出，实现流体连续输送。

二、离心泵的主要零部件

2.1泵体：单级泵的壳体都是蜗壳式的，内腔是螺旋型液道，用以收集从叶轮中甩出的液体，并导流至泵出口，使动能进一步变成静压能。

2.2叶轮：叶轮是作功部件，叶轮用键固定于轴上，被电机驱动旋转对液体作功进行能量传递转换。根据结构形式分为闭式、开式、半开式三种。闭式叶轮效率较高，开式叶轮效率较低。

2.3密封环：是安装在叶轮和泵壳之间的密封装置，通过调整二者间隙，减少泄漏量。间隙太大会影响泵的流量，效率下降；间隙太小会造成叶轮与泵壳摩擦产生磨损，增大额外负荷，引发电机过载发热。密封环的间隙保持在0.2～1.3mm之间为宜。

2.4轴和轴承

泵轴用来传递能量的主要零件，工作时高速回转，承载较大的扭矩，材料一般选用强度较高的碳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。常见的轴承方式有油和脂两种。

2.5轴封：泵轴和前后端盖间密封装置称为轴封，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。轴封一般有：骨架橡胶密封、机械密封和填料密封三种。

三、离心泵日常维护保养

3.1每班检查离心泵管路及密封件有无泄漏现象，启动前用手转动离心泵轴，试看离心泵是否灵活。

3.2观察油位应在油标的1/3-1/2处，油（脂）应每天根据缺油情况补充，每月更换一次。

3.3对安装位置高于贮液池（槽）的离心泵，开泵前要拧下离心泵体的引水螺塞，灌注引水方可启动设备。

3.4开启时当离心泵正常运转后，逐渐打开出口阀，同时观察电机负荷及管路压力情况。通过调节出口阀，尽量将流量和扬程控制在铭牌上标注的范围内，以保证离心泵在最高效率点运转。

3.5离心泵在运行过程中，轴承最高温度不得超过80℃ ，若运行中轴承温度超过60℃，应该检查油位、冷却水管路是否完好及油箱内是否有异物进入。

3.6离心泵要停止使用时，先关出口裤阀、压力表，然后停止电机。

3.7新安装离心泵开始运行时，经100小时更换油（脂），以后每隔500小时（或一月），换油（脂）一次。

3.8经常调整填料压盖，及时更换填料，保证填料室内的滴漏情况正常（以每分钟不超过50滴为宜），机械密封应保证冷却水正常。

3.9离心泵在冬季停车后，需将泵体下部放液体螺塞拧开将介质放净，防止冻裂。

3.10离心泵长期停用，需将泵全部拆开擦干，将转动部位及结合处涂以油脂装好，妥善保管。

四、离心泵常见故障分析及处理方法

4.1流量太小

产生原因及处理方法：

a吸液不畅通，若出口压力低，电流小多是泵前管路如吸入管漏气、 底阀漏气；进口堵塞；底阀入液下深度不足；造成吸入液体困难，影响流量。处理方法：检查吸水管与底阀，堵住漏气源； 清理进液口处的淤泥或堵塞物； 底阀入水深度必须大于进水管直径的1.5倍，加大底阀入水深度。

b 出液管堵塞，主要表现为压力高流量小，多是出口管道堵塞。处理方法：检查清理出口管道。

C密封环或叶轮磨损过大；吸液高度太高等。处理方法：更换密封环或叶轮； 降低泵的安装位置，或更换高扬程离心泵。

4.2电机过载跳停

产生原因及处理方法：

a泵（电机）主轴弯曲及泵主轴与电机主轴不同心。处理方法：矫正泵（电机）主轴或调整泵与电机的相对位置。

b离心泵选型不合适。处理方法：选用合适扬程、流量的离心泵。

c泵体内吸入异物堵塞，电机或泵轴承箱轴承损坏等。处理方法：清理堵塞物；更换电机或泵轴承箱轴承。

4.3泵体剧烈振动或产生噪音

产生原因及处理方法：

a离心泵安装过高产生汽蚀振动。处理方法：降低离心泵的安装高度。

b电机或轴承箱轴承损坏。处理方法：更换新轴承。

c泵主轴弯曲或与电机主轴不同心。处理方法：矫正弯曲的泵主轴或调整好泵与电机的相对位置。

4.4泵轴或电机轴承过热

产生原因：缺少油（脂）或轴承损坏等。 处理方法：加注油（脂）或更换轴承。一般泵运行时，轴承温度不能超过80℃，在超过60℃度时，就应该查找原因处理故障。

五、主要部件常用修理方法

5.1叶轮的修理：可采用堆焊或补焊的方法来修理，在焊后要进行机械加工达到预期的精度，最后进行动平衡试验。

5.2轴套的修理。磨损量很小时，采用堆焊后车削的方法进行修复。磨痕较深，就应该更换新的轴套。

5.3泵轴的修理。磨损量不大时，用先堆焊后车削的方法修理；磨损量较大时，可用“镶加零件法”进行修理；严重磨损很或出现裂纹时，就更换新轴。

5.4泵体的修理。泵体磨损或因振动、碰撞或敲击出现裂纹时，采用“先补焊或粘结后打磨”的方法进行修理。

参考文献：

[1]《化工机械基础》第二版.陈国桓著.化学工业出版社ISBN：75 02580182