淺談離心泵的構造、原理及應用

吳煒 薛江濤 劉軍

摘要：主要敘述了離心泵的構造、工作原理以及它的特征曲線，以及在實際生產中機泵的合理配置，使用過程中如何確保機泵設備安全運行的可靠性，安全性及經濟性。

關鍵詞：離心泵;構造原理;特性實踐

在油田生產廣泛應用，品種規(guī)格繁多。對它的分類方法也各不相同，按其工作原理可以分為三大類：葉片式水泵，容積式水泵，其他類型水泵。現廣泛使用的是單級雙吸式離心泵，是葉片泵的一種，由于這種泵的工作是靠葉輪高速旋轉時葉片撥動液體旋轉，使液體獲得離心力而完成水泵的輸水過程，所以這種泵稱為離心泵。

1 離心泵的基本構造是由六部分組成的

離心泵的基本構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。

1.1 葉輪是離心泵的核心部分，它轉速高出力大，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。葉輪上的內外表面要求光滑，以減少水流的摩擦損失。

1.2 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。

1.3 泵軸的作用是借聯軸器和電動機相連接，將電動機的轉距傳給葉輪，所以它是傳遞機械能的主要部件。

1.4 軸承是套在泵軸上支撐泵軸的構件，有滾動軸承和滑動軸承兩種。滾動軸承使用潤滑脂作為潤滑劑，加油要適當，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，太少軸承又要過熱燒壞造成事故。在水泵運行過程中軸承的溫度最高在85度，一般運行在60度左右，如果高了就要查找原因（是否有雜質，油質是否發(fā)黑，是否進水）并及時處理。

1.5 密封環(huán)又稱減漏環(huán)。葉輪進口與泵殼間的間隙過大會造成泵內高壓區(qū)的水經此間隙流向低壓區(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生磨損。為了增加回流阻力減少內漏，延緩葉輪和泵殼的使用壽命，在泵殼內緣和葉輪外援結合處裝有密封環(huán)，密封的間隙保持在0.25～1.10mm之間為宜。

2 離心泵的過流部件

離心泵的過流部件有：吸入室，葉輪，壓出室三個部分。葉輪室是泵的核心，也是流部件的核心。泵通過葉輪對液體的作功，使其能量增加。葉輪按液體流出的方向分為三類：

a.徑流式葉輪（離心式葉輪）。液體是沿著與軸線垂直的方向流出葉輪。

b.斜流式葉輪（混流式葉輪）。液體是沿著軸線傾斜的方向流出葉輪。

c.軸流式葉輪。液體流動的方向與軸線平行的。

葉輪按吸入的方式分為兩類：a.單吸葉輪（即葉輪從一側吸入液體）。b.雙吸葉輪（即葉輪從兩側吸入液體）。

葉輪按蓋板形式分為三類：a.封閉式葉輪。b.敞開式葉輪。c.半開式葉輪。

其中封閉式葉輪應用很廣泛，前述的單吸葉輪雙吸葉輪均屬于這種形式。

3 離心泵的工作原理

離心泵的工作原理是：離心泵所以能把介質送出去是由于離心力的作用。水泵在工作前，泵體和進水管必須罐滿水行成真空狀態(tài)，當葉輪快速轉動時，葉片促使水很快旋轉，旋轉著的水在離心力的作用下從葉輪中飛去，泵內的水被拋出后，葉輪的中心部分形成真空區(qū)域。水原的水在大氣壓力（或水壓）的作用下通過管網壓到了進水管內。這樣循環(huán)不已，就可以實現連續(xù)抽水。在此值得一提的是：離心泵啟動前一定要向泵殼內充滿水以后，方可啟動，否則將造成泵體發(fā)熱，震動，出水量減少，對水泵造成損壞（簡稱“氣蝕”）造成設備事故。

4 離心泵的的性能曲線。

水泵的性能參數如流量Q揚程H軸功率N轉速n效率η之間存在的一定的關系。他們之間的量值變化關系用曲線來表示，這種曲線就稱為水泵的性能曲線。

水泵的性能參數之間的相互變化關系及相互制約性：首先以該水泵的額定轉速為先決條件的。

水泵性能曲線主要有三條曲線：流量-揚程曲線，流量—功率曲線，流量-效率曲線。

4.1 流量—揚程特性曲線

它是離心泵的基本的性能曲線。比轉速小于80的離心泵具有上升和下降的特點（既中間凸起，兩邊下彎），稱駝峰性能曲線。比轉速在80～150之間的離心泵具有平坦的性能曲線。比轉數在150以上的離心泵具有陡降性能曲線。一般的說，當流量小時，揚程就高，隨著流量的增加揚程就逐漸下降。

4.2流量—功率曲線

軸功率是隨著流量而增加的，當流量Q=0時，相應的軸功率并不等于零，而為一定值（約正常運行的60%左右）。這個功率主要消耗于機械損失上。此時水泵里是充滿水的，如果長時間的運行，會導致泵內溫度不斷升高，泵殼，軸承會發(fā)熱，嚴重時可能使泵體熱力變形，我們稱為“悶水頭”，此時揚程為最大值，當出水閥逐漸打開時，流量就會逐漸增加，軸功率亦緩慢的增加。

5 合理配置、安全運行、平穩(wěn)運轉

5.1 機泵設備合理配置的重要性。應采取如下措施：a.調整機泵設備的合理配置，實行人機最佳組合。b.加大科技創(chuàng)新，。c.投入資金、改造舊設備等。這些措施可充分提高機泵設備和其他設備合理配置的重要性。

5.2 機泵設備安全運行的可靠性。為了確保機泵設備安全運行，需對機泵設備管理更加規(guī)范，每年一次的大檢修，每月一次的二級保養(yǎng)，每日一次的一級保養(yǎng)制度，這些質量管理，是保證機泵設備安全運行的可靠性保證。

結論：

隨著科技的不斷發(fā)展，油田生產泵的現代化程度也不斷提高，減少了許多的人為管理操作。現在大多采用計算機監(jiān)控的自動操作模式，這也就對操作人員的自身素質提出了更高的要求。因為一臺離心泵的異常狀況會影響到整管網，造成嚴重的后果。經過幾年的實際工作和理論的學習，把所學的知識運用到實踐工作中去，合理安排好介質量的分配和調度，利用各臺離心泵的特性使用最少的功率達到泵的最佳運行狀態(tài)。

參考文獻：

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