2019年土建职称考试给水排水专业知识考点：离心泵

　　离心泵的两大主要危害因素

　　离心泵的气蚀：

　　离心泵的轴向力：

　　离心泵的汽蚀

　　汽蚀机理 ：

　　在叶片入口附近的非工作面上存在着某些局部低压区，当处于低压区的液流压力降低到对应液体温度的饱和蒸汽压时，液体便开始汽化而形成气泡。气泡随液流在流道中流动到压力较高之处时又瞬时溃灭。在气泡溃灭的瞬间，气泡周围的液体迅速冲入气泡溃灭形成的空穴，并伴有局部的高温、高压水击现象，这就是产生汽蚀的机理。

　　水击是汽蚀现象的特征。由于水击作反复敲击，致使金属表面受到疲劳破坏。而且，在连续的压力波作用下，液体能渗入和流出金属的孔隙，使金属质点脱离母体而被液体带走，金属表面出现一个个空穴，产生严重的点蚀。

　　据报道：气蚀水击频率25000次/秒，局部压力高达30MPa。

　　汽蚀对泵的危害

　　主要表现在下述几个方面：

　　1.泵的性能突然下降。泵发生汽蚀时，叶轮与液体之间的能量传递受到干扰，流道不但受到气泡的堵塞，而且流动损失增大，严重时，泵中液流中断，泵不能工作。

　　2.泵产生振动和噪音。

　　如果液体汽化时放出的气体有腐蚀作用，还会产生一定的化学性质的破坏。严重时，叶轮的表面(尤其在叶片入口附近)呈蜂窝状或海绵状。

　　形成汽蚀的条件

　　泵发生汽蚀是由于液道入口附近某些局部低压区处的压力降低到液体饱和蒸汽压，导致部分液体汽化所致。所以，凡能使局部压力降低到液体汽化压力的因素都可能是诱发汽蚀的原因。产生汽蚀的条件应从吸入装置的特性，泵本身的结构以及所输送的液体性质三方面加以考虑。

　　防止汽蚀的措施

　　结构措施：采用双吸叶轮，以减小经过叶轮的流速，从而减小泵的汽蚀余量;在大型高扬程泵前装设增压前置泵，以提高进液压力;叶轮特殊设计，以改善叶片入口处的液流状况;在离心叶轮前面增设诱导轮，以提高进入叶轮的液流压力。

　　安装和运行措施：使泵的灌注高度大于最小灌注高度。

　　其他措施：采用耐汽蚀破坏的材料制造泵的过流部分元件;降低泵的转速。

　　离心泵的轴向力

　　由于叶轮能提升液体压力，所以叶轮出口侧的压力比入口高，在叶轮上，轮盖和轮背和出口相联，所受的压力较高，而叶轮入口侧和入口相联，所受的压力较低，这样，一只叶轮在工作时会受到一个向入口方向的轴向力。

　　由于叶轮轴向力的存在，轴承必须要承受相同的轴向力，如轴向力过大，将影响轴承的工作寿命，为了减小叶轮(转子)的轴向力，可以采用各种方法，主要有以下几种：

　　叶轮开平衡孔并设叶背口环，使叶轮背面中部产生一个近入口压力的低压区，可以部分或全部平衡叶轮的轴向力;

　　设叶轮背叶片，在叶轮的背部做几条径向叶片，利用背叶片对液体的离心作用使叶轮背部中心产生一个低压区，也可以部分或全部平衡叶轮轴向力;

　　两只叶轮背对背对称布置，即为双吸叶轮，叶轮背对背布置可以完全平衡轴向力，这种结构即为常用的单级双吸离心泵;

　　多级串联叶轮分段对称布置也可以平衡大部分轴向力;

　　多级离心泵的平衡盘结构，在多级泵中增加平衡盘和平衡管，利用平衡盘两端的压力差，可自动、完全地平衡转子的轴向力;

　　多级离心泵的平衡鼓结构，在多级泵中增加平衡鼓和平衡管，利用平衡鼓两端的压力差，可部分平衡转子的轴向力;

　　多级离心泵的三间隙平衡盘结构，在多级泵中增加有平衡鼓作用的平衡盘(三间隙平衡盘)和平衡管，利用平衡盘两端的压力差，可自动完全平衡转子的轴向力，这时一种平衡盘和平衡鼓相接合的结构;

　　止推轴承，止推轴承或有止推作用的径向轴承能承受一定的轴向力，利用止推轴承可平衡叶轮的全部或部分剩余的轴向力。

　　离心泵的串并联

　　一只叶轮的离心泵升压作用和流量有限，为了适应生产工艺的需要，可把两只或两只以上的叶轮并联或串联并且做在一起，就可形成各种结构和形式的离心泵。并联可以增加流量，但不能提高压力，把两只相同的叶轮背靠背做在一起就变成双吸离心泵，它可以提高一倍的流量。串联可以提高压力,但不能增加流量，两只或两只以上的叶轮串联的泵，就成为二级离心泵或多级离心泵。

　　离心泵的运行操作

　　1、离心泵启动运行条件：

　　(1)轴承箱润滑油油品合格油位正常，或润滑脂合适足够;

　　(2)盘车正常(机械密封较轻，填料密封较重)，联轴器有防护罩，固定可靠;

　　(3)电机如检修后应确认转向正确;

　　(4)泵体、电机、管道等外部固定螺栓无松动现象;

　　(5)确认进出口阀门正常完好，关闭或关小出口阀，打开进口阀，

　　(6)确认泵内必须已充满介质，检查泵体各部没有泄漏;

　　(7)附助设备如冲洗、冷却、加热、润滑、过滤设备投用正常;

　　(8)电气、仪表设备投用正常

　　2、离心泵的调节

　　离心泵的调节是指对出口压力(流量)的调节，一般有以下几种方法:

　　(1)运行中利用出口调节阀开度调节

　　(2)变频电机的转速调节

　　(3)检修时利用切割叶轮外径调节

　　(4)旁路调节

　　3、离心泵的停止

　　离心泵的停泵步骤应和开泵时相反，即先关出口阀，再停泵电源，停辅助设备，关入口阀。