离心泵轴向力平衡方法
单级离心泵轴向力平衡方法
①轮上开平衡孔。其目的是使叶轮两侧的压力相等，从而使轴向力平衡，如图6-13（a）所示，在叶轮轮盘上靠近轮毂的地方对称地钻几个小孔（称为平衡孔），并在泵壳与轮盘上半径为r,处设置密封环，使叶轮两侧液体压力差大大减小，起到减小轴向力的作用。这种方法简单、可靠，但有一部分液体回流叶轮吸人口，降低了泵的效率。这种方法在单级、单吸离心泵中应用较多。
②采用双吸叶轮。它是利用叶轮本身结构特点，达到自身平衡，如图6-13(b)所示，由于双吸叶轮两侧对称，所以理论上不会产生轴向力，但由于制造质量及叶轮两侧液体流动的差异，不可能使轴向力完全平衡。
③叶轮上设置径向筋板。在叶轮轮盘外侧设置径向筋板以平衡轴向力，如图6-13（c）所示，设置径向筋板后，叶轮高压侧内液体被径向筋板带动，以接近叶轮旋转速度的速度旋转，在离心力的作用下，使此空腔内液体压力降低，从而使叶轮两侧轴向力达到平衡。其缺点就是有附加功率损耗。一般在小泵中采用4条径向筋板，大泵采用6条径向筋板。
④设置止推轴承。在用以上方法不能完全消除轴向力时，要采用装止推轴承的方法来承受剩余轴向力。
多级离心泵轴向力平衡方法
①泵体上装平衡管如图6-14所示，在叶轮轮盘外侧靠近轮毅的高压端与离心泵的吸人端用管连接起来，使叶轮两侧的压力基本平衡，从而消除轴向力。此方法的优缺点与平衡孔法相似。有些离心泵中同时设置平衡管与平衡孔，能得到较好的平衡效果。
②叶轮对称排列将两个叶轮如图6-15所示背对背或面对面地装在一根轴上，使每两个相反叶轮在工作时所产生的轴向力互相抵消。
③采用平衡鼓装置，在分段式多级离心泵最后一级叶轮的后面，装设一个随轴一起旋转的平衡鼓，如图6-16所示。
④采用平衡盘装置，如图6-17所示，在分段式多级离心泵最后一级叶轮后面，装设一个随轴一起旋转的平衡盘和在泵壳上嵌装一个可更换的平衡座。
⑤采用平衡鼓与平衡盘联合装置该装置的特点就是利用平衡鼓将50% -80% 的轴向力平衡掉，剩余轴向力再由平衡盘来平衡，其结构图如6-18所示。
多级离心泵常见的轴向力平衡装置
多级离心泵常见的轴向力平衡装置 軸向力平衡装置的选取是多级离心泵设计中的关键问题，其目的是平衡轴向力，防止转子的轴向窜动。文章分析了多级离心泵轴向力产生原因，并介绍了常用的平衡装置。 标签：多级泵；轴向力；平衡装置 引言 多级离心泵在电力、石油化工等行业被广泛应用。轴向力平衡装置的选取是泵组设计的关键问题，检查平衡装置是否需要更换或优化也是多级离心泵维修中的一项重要工作。泵组运转过程中，若平衡装置不能中和泵组产生的轴向力，则会造成泵动静部件摩擦而降低效率，严重时泵转子与各静部件咬死而导致泵损坏。 1 轴向力的产生 多级离心泵运行过程中产生的轴向力包括以下几种：因作用在各叶轮吸入端（驱动端）和吐出端（自由端）的压力不相等，从而产生指向泵驱动端的轴向力；液体从吸入口到排出口改变方向时作用在叶片上的力，指向叶轮背面，称为动反力；由于泵内叶轮进口压力与外部大气压不同，在轴端和轴台阶上产生的轴向力；立式泵转子重量引起的向下的轴向力；其他轴向力。 2 轴向力的平衡装置 总轴向力会使转子轴向窜动，造成泵动静部件摩擦，而平衡装置的两端有一个压力差，其中的液体形成一个与总轴向力方向相反的平衡力，平衡力大小随平衡盘的移动而变化，直到与轴向力抵消，但由于惯性的作用转子不会立即停止窜动，而是在平衡位置左右窜动且幅度不断减小，最终停留在平衡位置，故随着运行工况的变化，泵转子始终处于动态平衡状态。 平衡装置的设计为多级离心泵设计中的重点，包括叶轮对称布置（适用于偶数级泵）与平衡盘（鼓）法两大类，平衡盘（鼓）法又包括平衡鼓、平衡盘、平衡盘鼓、双平衡鼓形式，随着结构的逐渐复杂，平衡效果也越好。 平衡盘（鼓）法多与推力轴承配合使用，推力轴承一般只承受5%～10%的轴向力，在设计平衡盘（鼓）时，一般不考虑推力轴承平衡的轴向力，保证泵在推力轴承损坏的情况下，平衡盘（鼓）仍能正常工作。 2.1 叶轮对称布置法 叶轮级数为偶数时可采用叶轮对称布置法平衡轴向力，设计上要注意反向叶
第三章 离心泵习题与作业
第三章离心泵习题与作业 单选题： 题1：离心泵叶轮的作用是________。(1分) A. 传递能量 B. 汇集液流 C. 吸收热量 D. 使液体旋转 题2：离心泵采用后弯叶瓣，可使泵获得较高的______。(1分) A. 效率 B. 总压头 C. 流量 D. 动压头 题3：离心泵的吸入滤器清洗后________。(1分) A. 流量增加 B. 轴功率降低 C. 轴功率增加 D. A十C 题4：离心泵采用后弯叶片与前弯、径向叶片相比，它________。(1分) A. 产生的动压头相对较小 B. 产生的动压头相对较大 C. 产生的总压头相对较大 D. 产生静压头相对较大 题5：离心泵叶轮一般采用________叶片。(1分) A. 径向 B. 后弯 C. 先前弯再后弯 D. 前弯 题6: 用节流阀改变泵的流量一般应改变______阀的开度。(1分) A. 吸入 B. 排出 C. 旁通 D. 调压 题7:离心泵关排出阀起动时________。(1分) A. 扬程最低 B. 起动功率最小 C. 效率最高 D. 工作噪音最低 题8：表征离心泵叶轮特点的参数是________。(1分) A. 压头 B. 流量 C. 比转数 D. 外径 题9：离心泵用改变排出阀开度来调节流量可以_______。(1分) A. 改变泵的性能
B. 改变泵的比转数 C. 改变泵的运行工作点 D. 改善泵的运行经济性 题10：下列泵中适合关排出阀起动的是________。(1分) A. 旋涡泵 B. 离心泵 C. 齿轮泵 D. 水环泵 题11：正常情况下，离心泵动能转换为静压能的过程主要是在_________中进行。(1分) A. 蜗室 B. 扩压管 C. 叶轮 D. 排出管 题12: 泵管路特性表明了流过管路所需的压头与流量的关系，曲线的陡斜程度取决于________。(1分) A. 吸排液面间的高度差 B. 吸排液面间的压力差 C. 管路的阻力大小 D. 液体的密度 题13：离心泵叶轮的平衡孔开在________。(1分) A. 前盖板上 B. 后盖板上 C. 平衡盘上 D. A或B 题14: 离心泵有的叶轮作成双吸式主要是为了________。(1分) A. 平衡轴向推力 B. 便于安装轴承 C. 改变泵轴的悬臂状态 D. 限制进口流速 题15：提高离心泵的压头，采用______的方式较为适宜。(1分) A. 增大叶轮直径 B. 提高泵的转速 C. 串联多个叶轮 D. 降低液体温度 题16：在一般情况下，离心泵工作________后应检查阻漏环的径向间隙。(1分) A. 8000h B. 4000h C. 1000h D. 2000h 题17：能完全平衡离心泵轴向推力的方法是________。(1分) A. 双吸叶轮法 B. 平衡管法 C. 平衡孔法 D. 液力自动平衡装置
多级离心泵轴向力的常见问题
多级离心泵轴向力的常见问题 1、轴向力产生的原因： 答：因吸排液口压力不等也使并非完全对称的叶轮两侧所受液体压力不等，从而产生了轴向力。叶轮两侧液体压力假如不计轴的截面积，也不考虑叶轮旋转对压力分布的影响，则作用在叶轮上的力为轮盘受的力和轮盖受的力的差值，转化为计算式就是出口压力和进口压力差值与叶轮轮盖的面积的乘积，因为出口压力始终大于进口压力，所以，当离心泵旋转起来就一定有了一个沿轴并指向入口的力作用在转子上。 2、轴向力产生的问题： 答：不平衡的轴向力会加重止推轴承的工作负荷，对轴承不利，同时轴向力使泵转子向吸入口窜动，造成振动并可能使叶轮口环摩擦使泵体损坏。--长沙宏力水泵 3、多级离心泵轴向力的平衡措施一般有： 答：叶轮对称布置、采用平衡鼓装置、平衡盘装置亦及平衡鼓、平衡盘组合装置等几种。也有采用双平衡鼓平衡机构的，如有的高压锅炉给水泵。叶轮对称布置或采用平衡鼓装置，轴向力不能完全平衡，仍需安装止推轴承来承受残余轴向力，多级离心泵更多的是采用具有自动调整轴向力作用的平衡盘来平衡轴向力。
花全开，意味着就要开始凋谢；月全圆，就代表着要开始残缺。人也是一样，到达巅峰之后，接着就是不可避免地要走下坡路。 一生很短，不必追求太多；心房很小，不必装的太满。 “三七开”就是生活的最高境界。 人生三分选择，七分放下 生老病死，爱恨离别，求之不得，人生有许多事情，往往是让人无能为力的。 选择是智者对放弃的诠释，只有量力而行，善于抉择才会拥有更辉煌的成功；放下是智者面对生活的明智选择，只有懂得放下，善于取舍才能事事如鱼得水。 小时候听过一个故事。 火车马上就要开动了，一个人慌张跑过来，却在上车时被门挤掉了一只鞋。 这时火车开动了，这个人立马脱下另一只鞋，用力扔向第一只鞋子掉落的地方。
离心泵培训题库
离心泵试题库 一、填空：（每个空1分） 1．石化装置离心泵密封类型主要有2种，分别是：机械密封、填料密封。 2．离心泵主要工作部件有叶轮、轴、吸入管和排出管。 3．当离心泵输送不出液体时，主要原因有：排气不良、旋转方向不对、吸入过滤器堵塞、吸入阀未开等。 5．离心泵紧急情况下的切换，是指油喷出，电机起火，泵严重损坏等事故。6．离心泵的操作，必须用排出阀、调节流量，决不可用吸入阀来调节流量，以免抽空。7．对于泵的工作温度在80℃以上的泵，在运转前要充分进行预热暖机（用蒸汽或工作液）。预热速率为2~3℃/分左右。预热过程中要经常盘车，保证预热均匀。当泵壳外侧的温度达到工作温度的80％左右时才能启动泵。 8．离心泵加入的润滑油是N46防锈汽轮机油。 9．热油泵是指工作温度在200℃以上的泵。 10．切换泵时，应严格保证系统流量、压力不变原则，严禁抽空、抢量等事故发生。11．离心泵有不同的类型，按叶轮数目可分为：单级泵和多级泵。 12．离心泵在启动之前应罐满液体，此过程称为灌泵。 13．离心泵的主要性能参数有：转速、流量、扬程、功率和效率等。 14．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，并伴有局部高温、高压水击现象，称为：汽蚀。 15．泵的叶轮按结构形式可分为：闭式叶轮、半开式叶轮和开式叶轮。 16．高速泵也称高扬程泵，转速一般在10000rpm以上。 17．调节普通离心泵出口流量的方法有：出口阀调节、变转速调节、旁路调节和切割叶轮调节等。(填“台数调节、连接方式调节”也可。) 18．两台普通离心泵并联工作时，其总流量为各分支流量之和，扬程与单台泵扬程相同。19．两台普通离心泵串联工作时：总扬程等于同一流量下各泵扬程之和；流量等于单台泵流量。 20．离心泵各有其特性曲线，但一般都有共同特点：⑴：扬程随流量的增大而下降；⑵：功率随流量增大而上升；⑶效率先随流量增大而上升，达到最大值后便下降。 21．离心泵按进液方式可分为单吸式泵和双吸式泵。 22．离心泵按泵轴位置可分为卧式泵和立式泵。 23．离心泵按支撑方式可分为悬臂泵和双支撑泵。 24．离心泵的切割定律为Q/Q1=D/D1，H/H1=(D/D1)2，N/N1=(D/D1)3。 25．离心泵的比例定律为Q/Q1=n/n1，H/H1=(n/n1)2，N/N1=(n/n1)3。 26．防止气蚀的条件为NPSHa>NPSH。 27．NPSHa表示有效气蚀余量，NPSHr表示必须气蚀余量，NPSH表示允许气蚀余量。28．离心泵的两大主要危害因素是离心泵的气蚀和离心泵的轴向力。 29．气蚀对泵的危害有泵的性能突然下降和泵体产生振动和噪音。 30．泵的效率定义为有效功率/轴功率。 二、判断题：（每题1分） 1．为了节约能源，冬天备用离心泵可以停冷却水。（×） 2．离心泵在轴承壳体上最高温度为80℃，一般轴承温度在60℃以下。（√） 3．为避免气蚀现象，离心泵在安装时应尽量减少泵的入口阻力，选择合适的吸入高度，合
离心式泵的轴向力的平衡装置
1)轴向力的平衡装置 单吸单级泵和某些多级泵的叶轮有轴向推力存在，该力只靠泵轴向的止推轴承难以完全承受，必须安装轴向力平衡装置。产生轴向推力的原因主要是作用在叶轮两侧的流体压强不平衡所引起的。 图4-12为作用于单吸单级泵叶轮两侧的压强分布情况。一般认为叶轮与泵体之间的液体压力按抛物线形状分布。在密封环直径以外，叶轮两侧的压是对称的，无轴向力。但在以内，作用在叶轮左侧的压力是人口压力，作用在叶轮右侧的压力是出口压力，且，存在压力差。两侧压力差与相应面积的乘积再积分，就是作用在叶轮上的轴向力。所以，离心泵的轴向力总是指向叶轮的吸入口方向。对于单吸多级泵，每级叶轮都产生轴向力，其值可能很大，仅靠轴向止推轴承平衡会使轴承无法承受，将严重降低其使用寿命。 图4-12叶轮两侧压强分布图 从长期的生产实践中总结出许多平衡轴向力的方法，如利用叶轮的对称性、对叶轮结构进行改造、增设专门的平衡装置等，在应用中都收到了良好的效果。轴向力的平衡方法有：（1）利用叶轮的对称性平衡轴向力，采用双吸叶轮或对称排列的方式。 图4-13叶轮对称排列平衡轴向力 对于单级泵，利用双吸叶轮，使叶轮两侧盖板上的压力相互抵消，可以很有效地平衡轴向力。对于多级泵，利用对称排列方式，即将总级数为偶数的叶轮，如图4-13所示背靠背或面对面地串联在一根轴上。这种方法不能完全消除轴向力，一般还应安装止推轴承。卧式多级泵和立式多级泵，常采用此法。 （2）改造叶轮结构平衡轴向力。 对于单吸离心泵，可以适当改变叶轮结构，消除或减少轴向力。主要的有3种方法：
图4-14改变叶轮结构平衡轴向力 （a）平衡孔法（b）平衡管法 ①平衡孔法。即在如图4-14（a）所示的叶轮后盖板上开一圈小孔，称作平衡孔，使后盖板密封环内的压力与前盖板密封环内的压力基本相等。由于前、后盖板密封环直径相同，故大部分轴向力可以被平衡。 ②平衡管法。如图4-14（b）所示，在前、后盖板上都安装有直径相同的密封环，并自后盖板泵腔处接一根平衡管，使叶轮背后的压力液与泵的吸入口接通，以消除大部分轴向力。 ③安装专用的平衡装置。对于单吸多级泵，特别是分段式多级泵，叠加的轴向力很大，一般依靠平衡装置平衡轴向力。主要有： a.自动平衡盘平衡轴向力。自动平衡盘多用于多级离心泵，安装在末级叶轮之后，随转子一起旋转，如图4-15所示。该平衡装置有两个间隙，一个是轮毂或轴套与泵体间的径向间隙b0=0.2～0.4mm；另一个是平衡盘端面与泵体上平衡圈间的轴向间隙b0=0.1～0.2mm；平衡盘后面的平衡室用连通管与泵的吸入口连通，压力接近吸入口压力p0。 图4-15平衡盘装置 液体在径向间隙前的压力是末级叶轮后盖板下面的压力p，通过径向间隙后下降为p＇，压力降Δp=p－p＇液体再流经轴向间隙后，压力降为p0，轴向间隙两边的压力差Δp2=p＇－p0；平衡盘两边的压力差Δp=Δp1+Δp2=（p－p＇）+（=p＇－p0）=p－p0。 而在平衡盘两边的压差只有，故液体对平衡盘就有一个力P，此力与轴向力方向相反，称为平衡力，其大小应与轴向力相等，方向相反，即F—P=0，此时轴向力得到完全平衡。 这种装置中的径向间隙和轴向间隙各有其作用，又互相联系，可以自动平衡轴向力。当工况改变，轴向力F与平衡力P不相等时.转子就会轴向窜动。若转子就向左边的吸入方向移动，轴向间隙b0减小，液体流动损失增加，漏失量减少，平衡盘前面的压力p＇增加。在总液压差不变的情况下，因泄漏量减少，下降，因而压差增大，平衡力P随之增大，转子开始向右边的出口方向移动，直至与轴向力平衡为止。若轴向力F＜P，转子向右移动，轴向间隙b0增大，流动损失减小，泄漏量增加，平衡盘前压力p＇减小，Δp1增大，Δp2减小，平衡力P随之减小，转子又开始向左移动，直至再与F平衡。
轴向力径向力及平衡
第10 讲：轴向力径向力及平衡 10.1 轴向力产生的原因 1. 泵在运转时，叶轮前后盖板压力不对称产生轴向力，其力的方向指向吸入口方向。 2. 动反力：液体从吸入口到排出口改变方向时作用在叶片上的力，该力指向叶轮后面。 3. 泵内叶轮进口压力与外部大气压不同在轴端和轴台阶上产生的轴向力。 4. 立式泵转子重量引起的轴向力，力的方向指下面。 5. 其它因素：泵腔内的径向流动影响压力分布；叶轮二侧密封环不同产生轴向力。 10.2 轴向力的计算 10.2.1 叶轮前后盖板不对称产生的盖板力A1 假设盖板二侧腔的液体无泄漏流动，并以叶轮旋转角速度之半3 /2旋转，则任意半径R 处的压头h ‘为：h ‘=(3 2/8g ) (R22- R2) R2 —叶轮外径半径 假定叶轮进口轴面速度与出口轴面速度相等，V m1 = V m2 ,进口圆周分速度V ui = 0 叶轮出口势扬程H P=H T—((g H T/u 2)2/2g )= H T (1—(g H T//2u 22) 叶轮后盖板任意半径处，作用的压头差为：h = H P—h = H P—(W2/8g ) ( R22—R2) 将上式二侧乘以液体密度P和重力加速度g，并从轮毂半径积分到密封环半径，则得盖泵轴向力A i =np(R m2—R h2) [H P—(32/8g ) (( R22—( R m2+ R h2) /2 ))] 10.2.2 动反力A2 A2= pQ t (V mo —V m3COO a) ( N ) 其中p—流体密度 (Kg/m 3) Q t —泵理论流量 V mo V m3 —叶片进口稍前和出口稍后的轴面流速 a—叶轮出口轴面速度与轴线方向的夹角
轴向力径向力及平衡
第10讲：轴向力径向力及平衡 10.1 轴向力产生的原因 1.泵在运转时，叶轮前后盖板压力不对称产生轴向力，其力的方向指向吸入口方向。 2.动反力：液体从吸入口到排出口改变方向时作用在叶片上的力，该力指向叶轮后面。 3.泵内叶轮进口压力与外部大气压不同在轴端和轴台阶上产生的轴向力。 4.立式泵转子重量引起的轴向力，力的方向指下面。 5.其它因素：泵腔内的径向流动影响压力分布；叶轮二侧密封环不同产生轴向力。10.2 轴向力的计算 10.2.1 叶轮前后盖板不对称产生的盖板力A1 假设盖板二侧腔的液体无泄漏流动，并以叶轮旋转角速度之半ω/2旋转，则任意半径R 处的压头h‘为：h‘＝（ω2/8g）（R22－R2）R2－叶轮外径半径 假定叶轮进口轴面速度与出口轴面速度相等，V m1＝V m2，进口圆周分速度V u1＝0 叶轮出口势扬程H P=H T－（（g H T/u2）2/2g）= H T（1－（g H T//2u22） 叶轮后盖板任意半径处，作用的压头差为：h＝H P－h‘＝H P－（ω2/8g）（R22－R2） 将上式二侧乘以液体密度ρ和重力加速度g，并从轮毂半径积分到密封环半径，则得盖泵轴向力A1＝πρg(R m2－R h2)［H P－（ω2/8g）（（R22－（R m2＋R h2）/2））］ 10.2.2 动反力A2 A2=ρQ t（V mo－V m3COOα）（N） 其中ρ－流体密度（Kg/m3）Q t－泵理论流量 V mo V m3 －叶片进口稍前和出口稍后的轴面流速 α－叶轮出口轴面速度与轴线方向的夹角 10.2.3 总的轴向力：A= A1－A2
对多级泵：A＝（i －1）（A C）+ A S i－叶轮级数A C－次级叶轮轴向力 A S－首级叶轮轴向力 按上述方法计算得到的轴向力，通常比实际的要小15～20％。 对泵吸入口对大气有压力的，必须计入轴头和轴肩园截面上产生的轴向力。 对立式泵还应计入转子的重量。 10.3 轴向力的平衡 10.3.1 平衡轴向力的主要方法： 1.采用推力轴承平衡轴向力 2.用平衡孔平衡轴向力 3.单级泵采用双吸叶轮平衡轴向力，多级泵采用叶轮背靠背对称布置平衡轴向力。 4.采用背叶轮平衡轴向力 5.用平衡鼓＋推力轴承平衡轴向力 6.用平衡盘平衡轴向力 7.用平衡鼓＋平衡盘＋推力轴承联合结构平衡轴向力 8.用双平衡鼓平衡轴向力 10.3.2 平衡鼓＋止推轴承平衡轴向力 通常平衡鼓平衡总轴向力的90～95％，余下5～10％的剩余轴向力由止推轴承承受。 平衡鼓前后压差：△P=P3-P5 P3-平衡鼓前压力P3＝P2－（(ω2/8g)(R22-R H2)）ρg P2－末级叶轮出口压力P2＝P1＋［H1(i－1)＋H P］ρg P1-第1级叶轮进口压力H1－泵单级扬程H P－末级叶轮势扬程
怎样平衡水泵的轴向推力
怎样平衡水泵的轴向推力 平衡孔开得不能太大，主要是影响不锈钢管道泵的效率，下面介绍一下水泵的轴向推力平衡的几种方法。 对于单级齿轮泵轴向力的平衡一般有以下几种形式： 1、开平衡孔 在泵的后盖板靠近轮毂处钻几个孔，并在后盖板上增加一个密封圈，密封圈的外径与叶轮吸入口外径相等。泵工作时，后盖板密封圈内的液体与吸入口相通，其压力与吸入口压力相近。密封圈外后盖板面积与吸入口外前盖板的面积相等，因而派出液体的压力在前、后盖板上的总作用力基本相等，少部分未被平衡的轴向力由轴承承受。一般情况下，开平衡孔平衡轴向力的效果较好。其特点是：泄漏较多，经过平衡孔的液体又干扰了叶轮入口液体的正常流动，使离心泵的效率降低2-5%左右，只适用于小型单级离心泵。 2、采用双吸叶轮 在流量较大的单多级离心泵或少数多级离心泵上采用双面进水的叶轮，则轴向推力由它本身的工作条件得到平衡，但实际上由于制造商很难做到泵的两侧过流部件的几何形状完全一致，所以仍会有较小的轴向力作用在转子上，因此，靠泵轴一端的单列向心滚珠轴承承受。 3、采用平衡管 这种方法与开平衡孔的方法基本相同，在叶轮后盖板上与吸入口对应处设置口环，利用平衡管将此密封空间内的液体引入到泵入口处，使这部分液压与入口压力平衡，从而使轴向力得到平衡，这种装置要求平衡管的过流断面积应等于或大于口环间隙过流面积的4-5倍。 4、采用平衡叶片 在叶轮后盖板的背面对称安置几条径向筋片，当叶轮回转时，筋片如同泵叶片一样使叶片背面的液体加快旋转，离心力增大，使叶片背面的压力显著下降，从而使叶轮两侧压力达到平衡，其平衡程度取决于平衡叶片的尺寸和叶片与泵体的间隙。缺点是泵效率降低。 另外，对于多级水泵轴向平衡装置，可采用叶轮对称布置法、平衡毂平衡轴向力和平衡盘平衡轴向力等形式。
离心泵常见事故及排除方法
离心泵操作 1、离心泵启动前的准备工作 （1）接到开泵通知时，应问清楚对方姓名，了解所送油品的种类、来源、去向车数、确定能使用的机泵并通知罐区、栈台、锅炉等相关岗位。 （2）穿戴好劳动护具，检查泵体对轮螺丝、地脚螺丝及安全罩是否良好。 （3）检查电流表、压力表、温度表是否良好。 （4）检查润滑油是否达到规定高度（油面控制在1/2～2/3高度）是否变质。 （5）盘车3～5圈（轴转后和原位置相差180°），检查转动是否平衡，有无杂音。（6）打开泵入口阀，排尽泵内气体，排完后关上放空阀。 2、离心泵的启动 （1）启动机泵前，与罐区、栈台、装置、锅炉等相关岗位约定启泵时间，并严格执行。（2）启动机泵时，无关人员应远离机泵。 （3）按约定时间，接通电源，启动机泵。 （4）机泵启动后，检查压力、电流、振动情况，检查泄漏及轴承、电机温度等情况。（5）待泵出口压力稳定后，缓慢打开出口阀，使压力和电流达到规定范围，并和相关岗位取得联系。 （6）重新全面检查机泵的运行情况，在泵正常运行10min后司泵人员方可离开，并做好记录。 注意事项： A：离心泵应严格避免抽空 B：离心泵启动后，在关闭出口阀的情况下，不得超过3min。 正常情况下，不得用调节入口阀的开度来调节流量。 3．离心泵正常运转及维护 （1）经常检查出口压力，电流有无波动，应及时调节，使其保持正常指标，严禁机泵长时间抽空，用出口阀控制流量，不准用入口阀控制流量。 （2）经常检查泵及电机的轴承温度是否正常，滚动轴承温度不得超过70℃,滑动轴承温度不得超过65℃，电机温度不得超过70℃。 （3）检查端面密封泄漏情况，轻质油不大于10滴/分，重质油不大于5滴/分。 （4）严格执行润滑三级过滤和润滑制度，经常检查润滑油的质量，发现乳化变质应立即更换，检查油标防止出现假油液面，液面控制在1/2～2/3高度。 （5）经常检查机泵的运行情况，做到勤摸、勤听、勤看、勤检查电机和泵体运转是否平稳，有无杂音。 （6）备用泵在备用期间及停用泵每班盘车一次（180°）。 （7）做好运行记录，保持泵、电机、泵房的清洁卫生。 4、离心泵的切换 （1）与相关岗位联系，准备切换泵。 （2）做好备用泵启动前准备工作，开泵的入口阀，使泵内充满液体，打开放空阀放空，放空后关闭放空阀。 （3）启动备用泵，电机运转1～2min后观察出口压力，电流正常后，缓慢打开泵出口阀门。 （4）打开备用泵出口阀时，逐渐关小原来运行泵的出口阀，尽量减小流量、压力的波动。（5）待备用泵运行正常后，停原来运行泵。 （6）紧急情况下，可先停运行泵，后启动备用泵。 5、离心泵的正常停泵 （1）慢慢关闭出口阀。 （2）切断电源。
离心泵轴向力的平衡方法总结
离心泵轴向力的平衡方法总结 如果不设法消除或平衡作用在叶轮上（传到轴上）的轴向力，此轴向力将拉动转子轴向串动，与固定零件接触，将造成泵零件的损坏以致不能工作。一般常用以下7大方法来平衡泵的轴向力。一、推力轴承 对于轴向力不大的小型泵，采用推力轴承承受轴向力，通常是简单而经济的方法。即使采用其他平衡装置，考虑到总有一定的残余轴向力，有时也装设推力轴承。 二、平衡孔或平衡管 如图1所示，在叶轮后盖板上附设密封环，密封环所在直径一般与前密封环相等，同时在后盖板下部开孔，或设专用连通管与吸入侧连通。由于液体流经密封环间隙的阻力损失，使密封下部的液体的压力下降，从而减小作用在后盖板上的轴向力。减小轴向力的程度取决于孔的数量和孔径的大小。在这种情况下，仍有10~15%的不平衡轴向力。要完全平衡轴向力必须进一步增大密封环所在直径，需要指出的是密封环和平衡孔是相辅相成的，只设密封环无平衡孔不能平衡轴向力；只设平衡孔不设密封环，其结果是泄漏量很大，平衡轴向力的程度甚微。图1平衡孔示意图（具体见2楼） 采用这种平衡方法可以减小轴封的压力，其缺点是容积损失增加（平衡孔的泄漏量一般为设计流量的2~5%）。另外，经平衡孔的泄漏流与进入叶轮的主液流相冲击，破坏了正常的流动状态，会使泵的抗汽蚀性能下降。为此，有的泵体上开孔，通过管线与吸入管连通，但结构变得复杂。 采用上述平衡方法，轴向力是不能达到完全平衡的，剩余轴向力需由泵的轴承来承受。用平衡孔平衡轴向力的结构使用较广，不仅单级离心泵上使用，而且多级离心泵上也使用。但由于轴向力不能完全平衡，仍需设置止推轴承，且由于多设置了一个口环，因而泵的轴向尺寸要增加，因此仅用于扬程不高，尺寸不大的泵上。 三、双吸叶轮 单级泵采用双吸式叶轮后，因为叶轮是对称的，所以叶轮两边的轴向力互相抵消。但实际上，由于叶轮两边密封间隙的差异，或者叶轮相对于蜗室中心位置的不对中，还是存在一个不大的剩余轴向力，此轴向力需由轴承来承受。 四、背叶片
单台离心泵工况调节方式分析
- 52 - 技术交流 石油和化工设备2014年第17卷 单台离心泵工况调节方式分析 方清华 （江汉大学机电与建筑学院， 湖北 武汉 430056） [摘 要] 本文以离心泵和管路系统的特性曲线图为依据，对离心泵常用的几种流量调节的方式进行了分析和比较，给出了调节原理、调节方法、调节范围、优缺点及适用场合。通过对比指出变速调节流量是较佳的离心泵调节方式。[关键词] 离心泵；流量；调节方式；分析；比较 作者简介：方清华（1972—），女，湖北宜城人，硕士，副教 授。在江汉大学机电与建筑学院主要从事机械类专业教学与研究工作。 通常，在工艺设计和生产实践中，离心泵的流量和扬程可能会比管路中要求的偏大，或者由于生产任务、工艺要求发生变化，需对泵的运转流量进行调节，以保持较高的运转效率。事实上，离心泵在实际使用中工作点的选择也会直接影响用户的能耗和成本费用，因此，如何合理地调节离心泵的流量显得尤为重要。 离心泵流量的大小取决于工作点的位置，而工作点是由泵的特性曲线和管路特性曲线共同决定的，改变任何一条曲线都可以使其工作点发生转移，从而达到调节流量的目的。本文就改变离心泵流量的几种主要方法进行了分析和比较，以寻求较佳的流量调节方式。 1 改变管路特性曲线 1.1 节流调节 节流调节是在管路上安装节流部件（通常为阀门），通过改变阀门的开度来控制流量大小的调节方法，有入口节流调节和出口节流调节两种。入口节流调节由于易产生汽蚀现象，已很少采用。出口节流调节因简单易行成为离心泵常用的调节方法。节流调节实质上是改变管路特性曲线的位置来改变泵的工作点。如图1所示，泵特性曲线Q ～H 与管路特性曲线Q ～h 的交点M 为阀门全开时泵的工作点。当出口阀关小时，管道局部阻力增加，管路特性曲线由Q ～h 变为（Q ～h ）1，泵的工作点转移至M 1点，相应流量减少。阀门关得越小，流量也就越小。从图1可看出，以关小阀门来控制流量时，离心泵本身的供水能力不变，扬程特性不变，而管路特性随着阀门开度的改变而改变。这种方法操作简便，特别对比转数小的泵，其流量、扬程曲线较平坦，调节灵敏，调节 时流量连续，可以在某一最大流量与零之间随意调节，且无需额外投资。但节流调节是人为增加阻力，造成扬程损失，能量利用率差，泵的效率也将随之下降，经济上不合理，工程应用中应尽 量避免使用。 图1 出口节流调节 图2 旁路调节
离心泵基础知识
2-2 离心泵 离心泵结构简单，操作容易，流量均匀，调节控制方便，且能适用于多种特殊性质物料，因此离心泵是化工厂中最常用的液体输送机械。近年来，离心泵正向着大型化、高转速的方向发展。 2.2.1 离心泵的主要部件和工作原理 图2-1 离心泵活页轮 一、离心泵的主要部件 1．叶轮 叶轮是离心泵的关键部件，它是由若干弯曲的叶片组成。叶轮的作用是将原动机的机械能直接传给液体，提高液体的动能和静压能。 根据叶轮上叶片的几何形式，可将叶片分为后弯、径向和前弯叶片三种，由于后弯叶片可获得较多的静压能，所以被广泛采用。 叶轮按其机械结构可分为闭式、半闭式和开式（即敞式）三种，如图2-1所示。在叶片的两侧带有前后盖板的叶轮称为闭式叶轮（c图）；在吸入口侧无盖板的叶轮称为半闭式叶轮（b图）；在叶片两侧无前后盖板，仅由叶片和轮毂组成的叶轮称为开式叶轮（a图）。由于闭式叶轮宜用于输送清洁的液体，泵的效率较高，一般离心泵多采用闭式叶轮。 叶轮可按吸液方式不同，分为单吸式和双吸式两种。单吸式叶轮结构简单，双吸式从叶轮两侧对称地吸入液体（见教材图2－3）。双吸式叶轮不仅具有较大
的吸液能力，而且可以基本上消除轴向推力。 2．泵壳 泵体的外壳多制成蜗壳形，它包围叶轮，在叶轮四周展开成一个截面积逐渐扩大的蜗壳形通道（见图2－2）。泵壳的作用有：①汇集液体，即从叶轮外周甩出的液体，再沿泵壳中通道流过，排出泵体；②转能装置，因壳内叶轮旋转方向与蜗壳流道逐渐扩大的方向一致，减少了流动能量损失，并且可以使部分动能转变为静压能。 若为了减小液体进入泵壳时的碰撞，则在叶轮与泵壳之间还可安装一个固定不动的导轮（见教材图2-4中3）。由于导轮上叶片间形成若干逐渐转向的流道，不仅可以使部分动能转变为静压能，而且还可以减小流动能量损失。 注意：离心泵结构上采用了具有后弯叶片的叶轮，蜗壳形的泵壳及导轮，均有利于动能转换为静压能及可以减少流动的能量损失。 3．轴封装置 离心泵工作时是泵轴旋转而泵壳不动，泵轴与泵壳之间的密封称为轴封。轴封的作用是防止高压液体从泵壳内沿间隙漏出，或外界空气漏入泵内。轴封装置保证离心泵正常、高效运转，常用的轴封装置有填料密封和机械密封两种。 二、离心泵的工作原理 装置简图如附图。 1．排液过程 离心泵一般由电动机驱动。它在启动前需先向泵壳内灌满被输送的液体（称为灌泵），启动后，泵轴带动叶轮及叶片间的液体高速旋转，在惯性离心力的作用下，液体从叶轮中心被抛向外周，提高了动能和静压能。进而泵壳后，由于流道逐渐扩大，液体的流速减小，使部分动能转换为静压能，最终以较高的压强从排出口进入排出管路。 2．吸液过程 当泵内液体从叶轮中心被抛向外周时，叶轮中心形成了低压区。由于贮槽液面上方的压强大于泵吸入口处的压强，在该压强差的作用下，液体便经吸入管路被连续地吸入泵内。 3．气缚现象 当启动离心泵时，若泵内未能灌满液体而存在大量气体，则由于空气的密度
滚动轴承轴向力算
滚动轴承所承受的载荷取决于 所支承的轴系部件承担的载荷。右图 为一对角接触球轴承反装支承一个 轴和一个斜齿圆柱齿轮的受力情况。 图中的F re、F te、F ae分别为所支承零 件（齿轮）承受的径向、切向和轴向 载荷，F d1和F d2为两个轴承在径向 载荷F r1和F r2（图中未画出）作用下 所产生的派生轴向力。这里，轴承所 承受的径向载荷F r1和F r2可以依据 两个角接触球轴承反装的受力分析 （径向反力） F re、F te、F ae经静力分析后确定，而轴向载荷F a1和F a2则不完全取决于外载荷F re、F te、F ae，还与轴上所受的派生轴向力F d1和F d2有关。 对于向心推力轴承，由径向载荷F r1和F r2所派生的轴向力F d1和F d2的大小可按下表所列的公式计算。 注：表中Y和e由载荷系数表中查取，Y是对应表中F a／F r＞e的Y 值 下图中把派生轴向力的方向与外加轴向载荷F ae的方向一致的轴承标为2，另一端则为1。取轴和与其相配合的轴承内圈为分离体，当达到轴向平衡时，应满足：F ae＋F d2＝F d1 由于F d1和F d2是按公式计算的，不一定恰好满足上述关系式，这时会出现下列两种情况： 当F ae＋F d2＞F d1时,则轴有向左窜动的趋势,相当于轴承1被“压紧”,轴承2被“放松”,但实际上轴必须处于平衡位置，所以被“压紧”的轴承1所受的总轴向力F a1必须与F ae＋F d2平衡，即 F a1＝F ae＋F d2 而被“放松”的轴承2只受其本身派生的轴向力F d2，即F a2＝F d2。 当F ae＋F d2＜F d1时,同前理，被“放松”的轴承1只受其本身派生的轴向力F a1， 即F a1＝F d1 而被“压紧”的轴承2所受的总轴向力为: F a2＝F d1－F ae
离心泵的流量控制方法.
离心泵流量控制方法探讨 前言 离心泵是目前使用最为广泛的泵产品，广泛使用在石油天然气、石化、化工、钢铁、电力、食品饮料、制药及水处理行业。如何经济有效的控制泵输出流量曾经引发过大讨论，曾一度流行全部使用变频调速来控制输出流量，取消所有控制阀控制流量的型式，单从目前来看市场上有4种广泛使用的方法：出口阀开度调节、旁路阀调节、调整叶轮直径、调速控制。现在我们来逐一分析讨论各种方法的特点。 离心泵流量常用控制方法 方法一：出口阀开度调节 这种方法中泵与出口管路调节阀串联，它的实际效果如同采用了新的泵系统，泵的最大输出压头没有改变，但是流量曲线有所衰减。 方法二：旁路阀调节 这种方法中阀门和泵并联，它的实际效果如同采用了新的泵系统，泵的最大输出压头发生改变，同时流量曲线特性也发生变化，流量曲线更接近线形。 方法三：调整叶轮直径 这种方法不使用任何外部组件，流量特性曲线随直径变化而变化。 方法四：调速控制 叶轮转速变化直接改变泵的流量曲线，曲线的特性不发生变化，转速降低时，曲线变的扁平，压头和最大流量均减小。 泵系统的整体效率 出口阀调节与旁路调节方法均增加了管路压力损失，泵系统效率都大幅减小。叶轮直径调整对整个泵系统效率影响较小，调速控制方法基本不影响系统效率，只要转速不低于正常转速的50%。 能耗水平 假定通过上述四种办法将泵的输出流量从60m3/h调整到50m3/h，输出为 60m3/h时的功率消耗为100%（此时压头为70m），那么几种控制流量的办法对泵消耗的功率影响如何？ （1）出口阀开度调节，能量消耗为94%，流量较低时消耗功率较大。 （2）旁路调节，旁路阀将泵的压头减小到55M，这只能通过增加泵的流量来实现，结果能耗增加了10%。 （3）调整叶轮直径，缩小叶轮直径后泵的输出流量和压力均降低，能耗缩减到67%。 （4）调速控制，转速降低，泵的流量和压头均减小，能耗缩减到65%。 总结 下表中总结出了各种流量调节方法，每种方法各有优缺点，应根据实际情况
3轴向力及其平衡
第三节离心泵的轴向力 一、轴向力的产生 双吸叶轮由于叶轮对称布置，轴向力相互平衡，所以不存在轴向力。 但是单吸叶轮不具备像双吸叶轮那样的对称性，由于作用在叶轮两侧的压力不等，故有轴向力存在。 下图为一般单吸多级泵叶轮两侧的压力分布情况。 叶轮吐出压力为P2，一般认为在叶轮和泵体间的液体，受叶轮旋转效应的影响以N/2（N为泵转速）速度旋转，所以在叶轮和泵体间的压力是按抛物线形状分布的。 图的右侧是在叶轮后盖板上压力分布情况，左侧为在前盖板上压力分布情况。由图中可见，在密封环半径r w以上，叶轮两侧的压力是对称的，没有轴向力。在密封环半径r w以下，作用在左侧的是叶轮入口压力P1，作用在右侧的仍是按抛物线分布的压力。因此，两侧压差ABCD乘相应的面积就是作用在叶轮上的轴向力。 轴向力的大小可按下列经验公式计算： F1=KHiγπ(rw2-rh2) 式中F1—作用在一个叶轮上的轴向力（公斤）； Hi—单级杨程（米）； γ—液体重度（公斤/米 r w—叶轮密封环半径（米）； r h—叶轮毂半径（米）； K—实验系数。与比转数有关。当n s =40–200时，K=0.6–0.8。 半开式（没有前盖板）叶轮的形状与比转数有关。作用在半开式叶轮上的轴向力也与比转数有关，可以近似地用下列经验公式计算： F1=2πr1d1kHiγ 式中k—轴向力系数； d1—圆心在叶片进口边上，并与叶轮轮廓相切的圆的直径（米）；它的圆心处的半径就是r1（米）。 除了由于压力不对称所引起轴向力以外，液体的反冲力也能产生轴向力。液体进入叶轮后运动方向由轴向变为径向，就给予叶轮一个反冲力，其方向与轴压力不对称所引起的轴向力相反。在起动时，由于泵内正常压力还没有建立，所以反冲力的作用比较明显。如：起动时深井泵转子上串，多级泵转子后串，都是这个原因，但是正常运转中，这个力是比较小的，可以忽略不计的。
关于泵的轴向力
关于泵的轴向力 一、轴向力的产生及危害水泵在正常运转过程中，其 主轴会产生轴向力。由于泵腔内流体流动，必然会对主轴产生动反力，因而泵工作时产生轴向力不可避免。转子在轴向力的作用下，产生轴向位移，造成动静部间相互研磨、碰撞，导致水泵严重损坏。轴向力的存在会造成水泵无法长时间平稳运行，降低其使用寿命和整体性能，严重时甚至危及操作人员的安全。因此，平衡水泵轴向力，是提高水泵主轴性能，从而提升水泵整体性能及安全性的关键。除以上必然因素 造成泵转子产生轴向力外，其他不合理因素也会导致轴向力，主要有以下几种: 1、当泵在正常运行时，叶轮吸入口处的压力为P1，叶轮背面的压力为P2,且P2>P1。因此沿着泵的 轴向方向就会产生一个推力F1。 2、液体流经叶轮后，由于流动方向变化所产生的动反力F2。在多级离心泵中，流体通常由轴向流入叶轮，径向流出，流动方向的变化是由于液体受到叶轮的作用力，因此液体也反作用给叶轮一个大小相等、方向相反的力。由于叶片上压力分布不对称而引起的轴向力F 3。叶片工作面压强大于叶片背面的压强，其所形成的压力 差也将产生轴向力。 4、由于叶轮流道内的压力分布不对称而产生的轴向力F4。
5、对子立式泵而言，其内部的转子是有重力的，这会成为轴向力的组成部分；而对于卧式泵，这个轴向力是不存在的。 6、叶轮前后盖板不对称； 7、轴台阶，轴端等结构设计存在不合理因素；8、其他因素引起转子产生轴向力，如泵腔内径向流。在众多产生轴向力的因素中，泵腔内流体的动反力以及叶轮前后盖板不对称是转子产生轴向力的主要原因。二、水泵轴向力平衡方法平衡水泵转子轴向力的方法多种多样，例如在泵外部设置推力轴承、于水泵腔体上开设平衡孔或平衡管以降低泵压、叶轮设计时采用背叶片、双叶轮、叶轮对称分布等形式，以及使用平衡盘、平衡鼓结构等。其中，多利用平衡盘和平衡鼓结构对转子轴向力进行平衡。平衡盘被广泛应用在多级泵的轴向力平衡上，位于泵末级叶轮之后，其结构原理如图1所示。平衡装置存在径向和轴向两个间隙，由末级流出的带压液体，经径向间隙流入平衡盘前的空腔中，使之形成高压力状态。于平衡盘后侧的空腔上开设平衡管，并与水泵入口相连通，使该处空腔内压力与泵入口处压力基本一致。由于平衡盘前后两空腔内压力不等，构成压力差，产生与轴向力反向的平衡力，达到平衡效果。采用平衡盘结构平衡水泵转子轴向力时，由于轴向力不断变化，平衡力也随之改变，因而，其工作过程是动平衡过程。平衡盘依靠转子窜动自动调节其可变间隙大小，从而调节平衡力大小，能够充分平衡
离心泵常用调节方式
离心泵常用调节方式 离心泵在水利、化工等行业应用十分广泛，对其工况点的选择和能耗的分析也日益受到重视。所谓工况点，是指水泵装置在某瞬时的实际出水量、扬程、轴功率、效率以及吸上真空高度等，它表示了水泵的工作能力。通常，离心泵的流量、压头可能会与管路系统不一致，或由于生产任务、工艺要求发生变化，需要对水泵的流量进行调节，其实质是改变离心泵的工况点。除了工程设计阶段离心泵选型的正确与否以外，离心泵实际使用中工况点的选择也将直接影响到用户的能耗和成本费用。因此，如何合理地改变离心泵的工况点就显得尤为重要。 离心泵的工作原理是把电动机高速旋转的机械能转化为被提升液体的动能和势能，是一个能量传递和转化的过程。根据这一特点可知，离心泵的工况点是建立在水泵和管道系统能量供求关系的平衡上的，只要两者之一的情况发生变化，其工况点就会转移。工况点的改变由两方面引起：一.管道系统特性曲线改变，如阀门节流；二.水泵本身的特性曲线改变，如变频调速、切削叶轮、水泵串联或并联。 下面就这几种方式进行分析和比较： 一、阀门节流 改变离心泵流量最简单的方法就是调节水泵出口阀门的开度，而水泵转速保持不变(一般为额定转速)，其实质是改变管路特性曲线的位置来改变泵的工况点。水泵特性曲线Q-H与管路特性曲线Q-∑h的交点为阀门全开时水泵的极限工况点。关小阀门时，管道局部阻力增加，水泵工况点向左移，相应流量减少。
阀门全关时，相当于阻力无限大，流量为零，此时管路特性曲线与纵坐标重合。由此可见，以关小阀门来控制流量时，水泵本身的供水能力不变，扬程特性不变，管阻特性将随阀门开度的改变而改变。这种方法操作简便、流量连续，可以在某一最大流量与零之间随意调节，且无需额外投资，适用场合很广。但节流调节是以消耗离心泵的多余能量(图中阴影部分)来维持一定的供给量，离心泵的效率也将随之下降，经济上不太合理。 二、变频调速 工况点偏离高效区是水泵需要调速的基本条件。当水泵的转速改变时，阀门开度保持不变(通常为最大开度)，管路系统特性不变，而供水能力和扬程特性随之改变。在所需流量小于额定流量的情况下，变频调速时的扬程比阀门节流小，所以变频调速所需的供水功率也比阀门节流小。很显然，与阀门节流相比，变频调速的节能效果很突出，离心泵的工作效率更高。另外，采用变频调速后，不仅有利于降低离心泵发生汽蚀的可能性，而且还可以通过对升速/降速时间的预置来延长开机/停机过程，使动态转矩大为减小，从而在很大程度上消除了极具破坏性的水锤效应，大大延长了水泵和管道系统的寿命。
第七章 轴向力径向力及其平衡
图 7—1 轴向力计算原理图 第七章 轴向力径向力及其平衡 第一节 产生轴向力的原因及计算方法 泵在运转中，转子上作用着轴向力，该力将拉动转子轴向移动。因此，必须设法消除或平 衡此轴向力，方能使泵正常工作。泵转子上作用的轴向力，由下列各分力组成： 1．叶轮前、后盖板不对称产生的轴向力，此力指向叶轮吸入口方向，用1A 表示； 2．动反力，此力指向叶轮后面，用2A 表示； 3．轴台、轴端等结构因素引起的轴向力，其方向视具体情况而定，用3A 表示； 4．转子重量引起的轴向力，与转子的布置方式有关，用4A 表示； 5．影响轴向力的其它因素。 下面分别计算各轴向力。 一. 盖板力1A 的计算(图17—1) 由图可知，叶轮前后 盖板不对称，前盖板在吸 入眼部分没有盖板。另一 方面，叶轮前后盖板象轮 盘一样带动前后腔内的 液体旋转，盖板侧腔内的 液体压力按抛物线规律 分布。 作用在后盖板上的 压力，除口环以上部分与 前盖板对称作用的压力 相抵消外，口环下部减去 吸入压力1P 所余压力， 产生的轴向力，方向指向 叶轮入口，此力即是1A 。假设盖板两侧腔的液体无泄漏流动，并以叶轮旋转角速度之半2ω旋转，则任意半径R 处 的压头h '为(推导见十八章) )R R (g )u u (g g )u (g )u ( h h h 22222222 228812222-=-=-='''-''='ω （7—1） 叶轮出口势扬程，当假定21m m v v =，01=u v 时，为 g )v v ()v v (H g v v H g p p H u m u m t t p 222121222222212+-+-=--=-=ρ g )u gH (H g v H t u t 222 2122-=-= 即 )u gH (H H t t p 22 21-= （7—2） 叶轮后盖板任意半径处，作用的压头差为 )R R (g H h H h p p 2222 8--='-=ω 将上式两侧乘以液体密度ρ和重力加速度g ，并从轮毂半径积分到密封环直径，则得盖板轴向力1A
离心泵的控制方案
一、 离心泵的控制方案 1、离心泵工作原理 离心泵是通过离心力的原理工作的。离心泵工作原理是在泵内充满液体的情况下，叶轮旋转产生离心力，叶轮槽道中的液体在离心力的作用下被甩向外围而流进泵壳，于是叶轮中心压力降低，这个压力低于进水池液面的压力，液体就在这个压力的作用下有吸入池进入叶轮，这样泵就可以不断的吸入压出，完成液体的输送。 2、离心泵的主要参数 离心泵的主要参数包括：流量、扬程、功率、效率、转速和汽蚀余量等。 3、泵的类型 ①叶片式泵：它对介质的输送是靠有叶片的叶轮高速旋转而完成的。 ②容积式泵：它对介质的输送是靠泵体工作室容积的周期性变化而完成的。 ③其他类型泵：只改变输送介质的位能和利用输送介质本身能量的泵。 4、离心泵特性 由于离心泵的叶轮和机壳之间存在空隙，泵的出口阀全闭，液体在泵体内循环，泵的排量为零，压头最大；随着出口阀的逐步开启，排出量随之增大，出口压力将慢慢下降。 泵的压头H ，排量Q 和转速n 之间的函数关系:、 排出量Q → ↑ 压头 n 1 n 2 n 3 n 4 a a’
H =R 1n 2 – R 2Q 2 5、管路特性 HL=hp+hL+hf +hv 4项阻力： 1)管路两端的静压差引起的压头hp ； 2)管路两端的静压柱高度hL ； 3)管路中的摩擦损失压头hf ； 4)控制阀两端节流损失压头hv ； 当系统达到稳定工作状态时，泵的压头H 必然等于HL ，这是建立平衡得条件。左图中泵的 特性曲线与管路特性曲线的交点C ，即是泵的平衡工作点。 工作点C 的流量应符合工艺预定的要求，可以通过改变hv 或其它手段来满足这一要求，这是离心泵的压力（流量）的控制方案的主要依据。 6、离心泵的控制方案 1）直接节流法 排出量Q → ↑ 压头