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一、D型多級離心泵產(chǎn)品概述：

D型多級離心泵，供輸送清水及物理化學(xué)性質(zhì)類似于水的液體之用。本泵揚(yáng)程為19－245.7m，流量為18至162m3/h。液體的zui高溫度不超過80℃，廣泛應(yīng)用于礦山排水、工廠及城市給水之用。
D型多級離心泵供輸送不含固體顆粒，溫度低于80℃的清水或物理化學(xué)性質(zhì)類似于水的液體，適用于礦山和城市給排水工程之用 　　DF型泵供輸-20℃~105℃，不含固體顆粒，有腐蝕性的液體，泵的進(jìn)口允許壓力為0.6MPa 　　DM型泵供輸送固體顆粒含量不大于1.5%的中性礦水(粒度小于0.5毫米)及類似的其他污水，被輸送介質(zhì)的溫度不大于80℃，適用于鋼鐵廠、礦山排水、污水輸送等場合。

離心泵一般由電動機(jī)帶動，在啟動泵前，泵體及吸入管路內(nèi)充滿液體。當(dāng)葉輪高速旋轉(zhuǎn)時，葉輪帶動葉片間的液體一道旋轉(zhuǎn)，由于離心力的作用，液體從葉輪中心被甩向葉輪外緣(流速可增大至15～25m/s)，動能也隨之增加。當(dāng)液體進(jìn)入泵殼后，由于蝸殼形泵殼中的流道逐漸擴(kuò)大，液體流速逐漸降低，一部分動能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能，于是液體以較高的壓強(qiáng)沿排出口流出。與此同時，葉輪中心處由于液體被甩出而形成一定的真空，而液面處的壓強(qiáng)Pa比葉輪中心處要高，因此，吸入管路的液體在壓差作用下進(jìn)入泵內(nèi)。葉輪不停旋轉(zhuǎn)，液體也連續(xù)不斷的被吸入和壓出。由于離心泵之所以能夠輸送液體，主要靠離心力的作用，故稱為離心泵。
離心泵在化工生產(chǎn)中應(yīng)用，這是由于其具有性能適用范圍廣(包括流量、壓頭及對介質(zhì)性質(zhì)的適應(yīng)性)、體積小、結(jié)構(gòu)簡單、操作容易、流量均勻、故障少、壽命長、購置費(fèi)和操作費(fèi)均較低等突出優(yōu)點(diǎn)。因而，本章將離心泵作為流體力學(xué)原理應(yīng)用的典型實例加以重點(diǎn)介紹。
一. 離心泵的基本結(jié)構(gòu)和工作原理討論離心泵的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，要緊緊扣住將動能有效轉(zhuǎn)化為靜壓能這個主題來展開

(一)離心泵的基本結(jié)構(gòu)

離心泵的基本部件是高速旋轉(zhuǎn)的葉輪和固定的蝸牛形泵殼。具有若干個(通常為4～12個)后彎葉片的葉輪緊固于泵軸上，并隨泵軸由電機(jī)驅(qū)動作高速旋轉(zhuǎn)。葉輪是直接對泵內(nèi)液體做功的部件，為離心泵的供能裝置。泵殼中央的吸入口與吸入管路相連接，吸入管路的底部裝有單向底閥。泵殼側(cè)旁的排出口與裝有調(diào)節(jié)閥門的排出管路相連接。

(二)離心泵的工作原理

當(dāng)離心泵啟動后，泵軸帶動葉輪一起作高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，迫使預(yù)先充灌在葉片間液體旋轉(zhuǎn)，在慣性離心力的作用下，液體自葉輪中心向外周作徑向運(yùn)動。液體在流經(jīng)葉輪的運(yùn)動過程獲得了能量，靜壓能增高，流速增大。當(dāng)液體離開葉輪進(jìn)入泵殼后，由于殼內(nèi)流道逐漸擴(kuò)大而減速，部分動能轉(zhuǎn)化為靜壓能，zui后沿切向流入排出管路。所以蝸形泵殼不僅是匯集由葉輪流出液體的部件，而且又是一個轉(zhuǎn)能裝置。當(dāng)液體自葉輪中心甩向外周的同時，葉輪中心形成低壓區(qū)，在貯槽液面與葉輪中心總勢能差的作用下，致使液體被吸進(jìn)葉輪中心。依靠葉輪的不斷運(yùn)轉(zhuǎn)，液體便連續(xù)地被吸入和排出。液體在離心泵中獲得的機(jī)械能量zui終表現(xiàn)為靜壓能的提高。
【動畫】離心泵的基本結(jié)構(gòu)和工作原理
需要強(qiáng)調(diào)指出的是，若在離心泵啟動前沒向泵殼內(nèi)灌滿被輸送的液體，由于空氣密度低，葉輪旋轉(zhuǎn)后產(chǎn)生的離心力小，葉輪中心區(qū)不足以形成吸入貯槽內(nèi)液體的低壓，因而雖啟動離心泵也不能輸送液體。這表明離心泵無自吸能力，此現(xiàn)象稱為氣縛。吸入管路安裝單向底閥是為了防止啟動前灌入泵殼內(nèi)的液體從殼內(nèi)流出。空氣從吸入管道進(jìn)到泵殼中都會造成氣縛。

(三)離心泵的葉輪和其它部件

1．離心泵的葉輪
葉輪是離心泵的關(guān)鍵部件。
(1)按其機(jī)械結(jié)構(gòu)可分為閉式、半閉式和開式三種。閉式葉輪適用于輸送清潔液體；半閉式和開式葉輪適用于輸送含有固體顆粒的懸浮液，這類泵的效率低。閉式和半閉式葉輪在運(yùn)轉(zhuǎn)時，離開葉輪的一部分高壓液體可漏入葉輪與泵殼之間的空腔中，因葉輪前側(cè)液體吸入口處壓強(qiáng)低，故液體作用于葉輪前、后側(cè)的壓力不等，便產(chǎn)生了指向葉輪吸入口側(cè)的軸向推力。該力推動葉輪向吸入口側(cè)移動，引起葉輪和泵殼接觸處的摩損，嚴(yán)重時造成泵的振動，破壞泵的正常操作。在葉輪后蓋板上鉆若干個小孔，可減少葉輪兩側(cè)的壓力差，從而減輕了軸向推力的不利影響，但同時也降低了泵的效率。這些小孔稱為平衡孔。
(2)按吸液方式不同可將葉輪分為單吸式與雙吸式兩種，單吸式葉輪結(jié)構(gòu)簡單，液體只能從一側(cè)吸入。雙吸式葉輪可同時從葉輪兩側(cè)對稱地吸入液體，它不僅具有較大的吸液能力，而且基本上消除了軸向推力。
(3)根據(jù)葉輪上葉片上的幾何形狀，可將葉片分為后彎、徑向和前彎三種，由于后彎葉片有利于液體的動能轉(zhuǎn)換為靜壓能，故而被廣泛采用。

2．離心泵的導(dǎo)輪
為了減少離開葉輪的液體直接進(jìn)入泵殼時因沖擊而引起的能量損失，在葉輪與泵殼之間有時裝置一個固定不動而帶有葉片的導(dǎo)輪。導(dǎo)輪中的葉片使進(jìn)入泵殼的液體逐漸轉(zhuǎn)向而且流道連續(xù)擴(kuò)大，使部分動能有效地轉(zhuǎn)換為靜壓能。多級離心泵通常均安裝導(dǎo)輪。蝸牛形的泵殼、葉輪上的后彎葉片及導(dǎo)輪均能提高動能向靜壓能的轉(zhuǎn)化率，故均可視作轉(zhuǎn)能裝置。

3．軸封裝置
由于泵軸轉(zhuǎn)動而泵殼固定不動，在軸和泵殼的接觸處必然有一定間隙。為避免泵內(nèi)高壓液體沿間隙漏出，或防止外界空氣從相反方向進(jìn)入泵內(nèi)，必須設(shè)置軸封裝置。離心泵的軸封裝置有填料函和機(jī)械(端面)密封。填料函是將泵軸穿過泵殼的環(huán)隙作成密封圈，于其中裝入軟填料(如浸油或涂石墨的石棉繩等)。機(jī)械密封是由一個裝在轉(zhuǎn)軸上的動環(huán)和另一固定在泵殼上的靜環(huán)所構(gòu)成。兩環(huán)的端面借彈簧力互相貼緊而作相對轉(zhuǎn)動，起到了密封的作用。機(jī)械密封適用于密封較高的場合，如輸送酸、堿、易燃、易爆及有毒的液體。當(dāng)離心泵啟動后，泵軸帶動葉輪一起作高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，迫使預(yù)先充灌在葉片間液體旋轉(zhuǎn)，在慣性離心力的作用下，液體自葉輪中心向外周作徑向運(yùn)動。液體在流經(jīng)葉輪的運(yùn)動過程獲得了能量，靜壓能增高，流速增大。當(dāng)液體離開葉輪進(jìn)入離心泵殼后，由于殼內(nèi)流道逐漸擴(kuò)大而減速，部分動能轉(zhuǎn)化為靜壓能，zui后沿切向流入排出管路。所以蝸形泵殼不僅是匯集由葉輪流出液體的部件，而且又是一個轉(zhuǎn)能裝置。當(dāng)液體自葉輪中心甩向外周的同時，葉輪中心形成低壓區(qū)，在貯槽液面與葉輪中心總勢能差的作用下，致使液體被吸進(jìn)葉輪中心。依靠葉輪的不斷運(yùn)轉(zhuǎn)，液體便連續(xù)地被吸入和排
出。液體在離心泵中獲得的機(jī)械能量zui終表現(xiàn)為靜壓能的提高。葉輪的作用是將原動機(jī)的機(jī)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)。
1.葉輪
葉輪的作用是將原動機(jī)的機(jī)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)。葉輪有開式、半閉式和閉式三種。開式葉輪在葉片兩側(cè)無蓋板，制造簡單、清洗方便，適用于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(cè)無蓋板，而在另一側(cè)有蓋板，適用于輸送易沉淀或含有顆粒的物料，效率也較低；閉式葉輪在葉輪在葉片兩側(cè)有前后蓋板，效率高，適用于輸送不含雜質(zhì)的清潔液體。
一般的離心泵葉輪多為此類。
2.泵殼　
作用是將葉輪封閉在一定的空間，以便由葉輪的作用吸入和壓出液體。離心泵殼多做成蝸殼形，故又稱蝸殼。由于流道截面積逐漸擴(kuò)大，故從葉輪四周甩出的高速液體逐漸降低流速，使部分動能有效地轉(zhuǎn)換為靜壓能。泵殼不僅匯集由葉輪甩出的液體，同時又是一個能量轉(zhuǎn)換裝置。

離心泵的概念
離心其實是物體慣性的表現(xiàn).比如雨傘上的水滴,當(dāng)雨傘緩慢轉(zhuǎn)動時,水滴會跟隨雨傘轉(zhuǎn)動,這是因為雨傘與水滴的摩擦力做為給水滴的向心力使然.但是如果雨傘轉(zhuǎn)動加快,這個摩擦力不足以使水滴在做圓周運(yùn)動,那么水滴將脫離雨傘向外緣運(yùn)動.就象用一根繩子拉著石塊做圓周運(yùn)動,如果速度太快,繩子將會斷開,石塊將會飛出.這個就是所謂的離心。離心泵就是根據(jù)這個原理設(shè)計的.高速旋轉(zhuǎn)的葉輪葉片帶動水轉(zhuǎn)動,將水甩出,從而達(dá)到輸送的目的.離心泵有好多種.從使用上可以分為民用與工業(yè)用泵,從輸送介質(zhì)上可以分為清水泵、雜質(zhì)泵、耐腐蝕泵等。離心泵基本構(gòu)造離心泵的基本構(gòu)造是由六部分組成的，分別是：葉輪，泵體，泵軸，軸承，密封環(huán)，填料函。
1、葉輪是離心泵的核心部分，它轉(zhuǎn)速高輸出力大，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(nèi)外表面要求光滑，以減少水流的摩擦損失。
2、泵體也稱泵殼，它是水泵的主體。起到支撐固定作用，并與安裝軸承的托架相連接。
3、泵軸的作用是借聯(lián)軸器和電動機(jī)相連接，將電動機(jī)的轉(zhuǎn)距傳給葉輪，所以它是傳遞機(jī)械能的主要部件。
4、軸承是套在泵軸上支撐泵軸的構(gòu)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(dāng)一般為2/3～3/4的體積太多會發(fā)熱，太少又有響聲并發(fā)熱！滑動軸承離心泵結(jié)構(gòu)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并且漂*，太少軸承又要過熱燒壞造成事故！在水泵運(yùn)行過程中軸承的溫度zui高在85度一般運(yùn)行在60度左右，如果高了就要查找原因(是否有雜質(zhì)，油質(zhì)是否發(fā)黑，是否進(jìn)水)并及時處理！
5、 密封環(huán)又稱減漏環(huán)。葉輪進(jìn)口與泵殼間的間隙過大會造成泵內(nèi)高壓區(qū)的水經(jīng)此間隙流向低壓區(qū)，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(chǎn)生磨損。為了增加回流阻力減少內(nèi)漏，延緩葉輪和泵殼的所使用壽命，在泵殼內(nèi)緣和葉輪外援結(jié)合處裝有密封環(huán)，密封的間隙保持在0.25～1.10mm之間為宜。
6、 填料函主要由填料，水封環(huán)，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，不讓泵內(nèi)的水流不流到外面來也不讓外面的空氣進(jìn)入到泵內(nèi)。始終保持水泵內(nèi)的真空！當(dāng)泵軸與填料摩擦產(chǎn)生熱量就要靠水封管住水到水封圈內(nèi)使填料冷卻！保持水泵的正常運(yùn)行。所以在水泵的運(yùn)行巡回檢查過程中對填料函的檢查是特別要注意！在運(yùn)行600個小時左右就要對填料進(jìn)行更換。

二、D型多級離心泵產(chǎn)品特點(diǎn)：

1、水力模型先進(jìn)，效率高，性能范圍廣。
2、泵運(yùn)行平穩(wěn)，噪音低。
3、軸封采用軟填料密封或機(jī)械密封，密封安全可靠、結(jié)構(gòu)簡單，維修方便快捷。
4、軸為全封結(jié)構(gòu)，確保了不與介質(zhì)接觸，不銹蝕，使用壽命長。

三、D型多級離心泵型號意義

例如：80D12*5
80-吸入口直徑(mm)
D-多級離心泵
12-單級揚(yáng)程(m)
5-葉輪的數(shù)量
為提高多級離心泵運(yùn)行效率，降低設(shè)備能耗，對影響多級離心泵組效率的因素進(jìn)行分析，并提出改進(jìn)措施。

四、D型多級離心泵的影響多級離心泵組效率的幾個因素

D型多級離心泵的效率是機(jī)械、容積和水力三種效率的乘積。泵組的效率為多級離心泵效率和電機(jī)效率的乘積。造成多級離心泵組效率低的因素主要有以下幾個。

1．D型多級離心泵本身效率是zui根本的影響。同樣工作條件下的泵，效率可能相差15％以上。
2．D型多級離心泵的運(yùn)行工況低于泵的額定工況，泵效低，耗能高。
3．電機(jī)效率在運(yùn)用中基本保持不變。因此選擇一臺率電機(jī)致關(guān)重要。
4．機(jī)械效率的影響主要與設(shè)計及制造質(zhì)量有關(guān)。泵選定后，后期管理影響較小。
5．水力損失包括水力摩擦和局部阻力損失。泵運(yùn)行一定時間后，不可避免地造成葉輪及導(dǎo)葉等部件表面磨損，水力損失增大，水力效率降低
6．D型多級離心泵的容積損失又稱泄漏損失，包括葉輪密封環(huán)、級間、軸向力平衡機(jī)構(gòu)三種泄漏損失。容積效率的高低不僅與設(shè)計制造有關(guān)，更與后期管理有關(guān)。多級離心泵連續(xù)運(yùn)行一定時間后，由于各部件之間摩擦，間隙增大，容積效率降低。
7．由于過濾缸堵塞、管線進(jìn)氣等原因造成離心泵抽空及空轉(zhuǎn)。
8．多級離心泵啟動前，員工不注重離心泵啟動前的準(zhǔn)備工作，暖泵、盤泵、灌注泵等基本操作規(guī)程執(zhí)行不*，經(jīng)常造成泵的氣蝕現(xiàn)象，引起泵噪聲大、振動大、多級離心泵效低。

五、降低D型多級離心泵能耗，提高泵組效率應(yīng)采取的措施

1．更換14臺低效多級離心泵。更換時，選用了與實際運(yùn)行工況參數(shù)相接近的離心泵，保證了更換后的多級離心泵始終在狀態(tài)下運(yùn)行。我們做了離心泵更換前后效率對比實驗，實驗表明，更換低效、高耗離心泵后，可提高泵效10％左右。
2．變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用。對設(shè)計參數(shù)大于實際運(yùn)行工況的離心泵，加裝變頻調(diào)速裝置后，始終運(yùn)行在區(qū)。
3．在主要離心泵上推廣應(yīng)用節(jié)能的永磁調(diào)速電機(jī)及雙功率電機(jī)等新型節(jié)能產(chǎn)品。
4．多級離心泵的選擇。選用新泵時，應(yīng)選大廠家生產(chǎn)的泵，以保證離心泵率。
5．D型多級離心泵的維護(hù)
(1)要經(jīng)常對D型多級離心泵軸端密封進(jìn)行檢查和調(diào)整，降低容積損失；
(2)當(dāng)離D型多級離心泵泵累計運(yùn)行1萬h后，應(yīng)進(jìn)行大修，恢復(fù)泵效；
(3)在D型多級離心泵上推廣應(yīng)用波紋管密封技術(shù)，*消除多級離心泵外漏，提高容積效率。
6．定期清理過濾缸，檢查管線連接，保證D型多級離心泵進(jìn)液管路暢通。
7．嚴(yán)格按照D型多級離心泵操作規(guī)程，啟泵前一要進(jìn)行盤泵，打開進(jìn)口閥門，關(guān)閉出口閥門，進(jìn)行排氣放空，檢查泵的進(jìn)口壓力是否符合要求。防止供液壓力低和流量不足而引起泵的氣蝕現(xiàn)象發(fā)生。
8．定期對D型多級離心泵進(jìn)行泵效檢測，對泵效低的泵組，要及時查找原因，采取相應(yīng)措施加以解決。

當(dāng)D型多級離心泵用來泵送液體中含大,中,小尺寸的物料的泥漿流時,將液體沿切向噴入筒形室,從而形成渦流,并且將一部分該液體沿切向從該室排除;將該泥漿軸向噴入該室,該渦流將大尺寸物料與其余該泥漿和液體分離;將該其余泥漿及液體沿軸向從該室排除,并將其噴入D型多級離心泵的進(jìn)口;利用從該離心泵出來的物料作為形成該渦流的噴射液體,從而降低D型多級離心泵葉輪的磨損并提高D型多級離心泵效率.
當(dāng)D型多級離心泵用來泵送液體中含大尺寸至小尺寸物料的泥漿流時，降低D型多級離心泵葉輪的磨損和提高離心泵效率的方法，其特征是，它包括：a將液體切向噴入渦流室形成渦流，并且從該室沿切向排除一部分該液體；b將該泥漿軸向噴入該室，該渦流將大尺寸的該物料與其余留下來的該泥漿和液體分開；c將該留下來的該泥漿和液體沿軸向從該室排除，并將其噴入一離心泵的進(jìn)口；d利用從該離心泵出來的物料作為形成該渦流的噴射液體；因此，該大尺寸的物料移向該渦流的外圓而被排出，結(jié)果，中、小、尺寸的物料和液體被噴入該D型多級離心泵，因此，降低了該葉輪的磨損，并允許該泵高速運(yùn)轉(zhuǎn)，因而效率提高。

六、D型多級離心泵產(chǎn)品結(jié)構(gòu)說明

D型多級離心泵為多級分段式，其吸入口位于進(jìn)水段上，成水平方向，吐出口在水段上垂直向上，其揚(yáng)程可根據(jù)使用需要而增減水泵級數(shù)。水泵裝配良好與否，對性能影響關(guān)系很大，尤其是各個葉輪的口出與導(dǎo)翼的進(jìn)出中心，其中稍有偏差即將使水泵的流量減少，揚(yáng)程降低效率差，故在檢修裝配時務(wù)必注意。
D型多級離心泵主要零件有:進(jìn)水段、中段、出水段、葉輪、導(dǎo)翼擋板、出水段導(dǎo)翼、軸、密封環(huán)、平衡環(huán)、軸套、尾蓋及軸承體。
進(jìn)水段、中段、導(dǎo)葉擋板、出水段導(dǎo)翼、出水段及尾蓋均為鑄鐵制成，共同形成泵的工作室。
葉輪為鑄鐵制成，內(nèi)有葉片，液體沿軸向單側(cè)進(jìn)入，由于葉輪前后受壓不等，必然存在軸向力，此軸向力由平衡盤來承擔(dān)，葉輪制造時經(jīng)靜平衡試驗。
軸為炭素鋼制成，中間裝有葉輪，用鍵、軸套及軸套螺母固定在軸上。軸的一端裝聯(lián)軸器部件，與電機(jī)直接連接。
密封環(huán)為鑄鐵制成，防止水泵高壓水漏回進(jìn)水部分，分別固定在進(jìn)水段與中段之上，為易損件，磨損后可用備件更換。
平衡環(huán)為鑄鐵制成，固定在出水段上，它與平衡共同組成平衡裝置。
平衡盤為耐磨鑄鐵制成，裝在軸上，位于出水段與尾蓋之間，平衡軸向力。
軸套為鑄鐵制成，位于填料室處，作固定葉輪和保護(hù)泵軸入用，為易損件，磨損后可用備件更換。
軸承是單列向心球軸承，采用鈣基潤滑脂潤滑。
填料起密封作用，防止空氣進(jìn)入和大量液體漏出，填料密封由進(jìn)水段和尾蓋上的填料室，填料壓蓋，填料環(huán)及填料等組成，少量高壓水流入填料室中起水封作用。填料的松緊程度必須適當(dāng)，不可太緊亦不可太松，以液體能一滴一滴的滲出為準(zhǔn)。如果填料太緊，軸套容易發(fā)熱，同時耗費(fèi)功率。填料太松，由于液體流失要降低水泵的效率。