课题二 离心泵的径向推力、轴向推力及其平衡方法 PPT

离心泵的技术发展趋势
高效能化
通过优化设计、改进制造工艺和 采用新型材料，提高离心泵的效
率和性能。
智能化
结合现代传感器、控制技术和人工 智能技术，实现离心泵的远程监控 、故障诊断和自动控制。
环保化
研发低噪声、低振动、低能耗的离 心泵，满足日益严格的环保要求。
离心泵的市场发展前景
市场需求持续增长
随着工业领域的不断发展，离心 泵作为流体输送的核心设备，市
03
根据工作原理和结构特点，离心泵还可分为蜗壳泵、旋 涡泵、喷射泵等。
离心泵的应用
02
离心泵在工业领域的应用
01
石油化工
离心泵广泛应用于石油化工行业中，用于输送各种腐蚀 性、易燃易爆、剧毒等流体介质，如酸、碱、盐、油、 气体等。
02
制药行业
在制药行业中，离心泵被用于输送各种药品原料、半成 品和成品，以及清洗和消毒液等。
03
食品行业
在食品行业中，离心泵主要用于输送果汁、饮料、乳制 品、酒类等流体食品，以及清洗和消毒液等。
离心泵在农业领域的应用
01
02
03Biblioteka 灌溉离心泵可用于灌溉系统， 将水从水源输送到农田， 满足农业生产的用水需求 。
喷灌
离心泵可用于喷灌系统， 将水通过喷头喷洒到农田 ，实现节水灌溉。
养殖业
在养殖业中，离心泵可用 于输送饲料、饮用水和清 洗水等。
当叶轮旋转时，叶片间的液体在离心 力的作用下被甩出，形成一个低压区 。
离心泵通过连续旋转的叶轮，实现了 液体的连续输送。
由于压力差，液体从吸入管进入泵内 ，在叶轮的作用下获得能量，从排出 管排出。
离心泵的分类
01
根据输送介质的不同，离心泵可分为清水泵、泥浆泵、 油泵等。

半
开
开
式
双
式
叶
吸
单吸 闭式
叶
轮
轮
叶 轮
叶轮
2.叶轮
一、离心泵吸入室的基本构成
3．蜗壳 作用是把从叶轮内流出的液体收集起来， 并把它按一定的要求送入下级叶轮入口或 送入排出管。 同时它还具有降速增压的作 用。
蜗壳
二、离心泵的工作原理
离心泵启动前，应先将泵壳和吸入管路充满被输送 液体即灌泵。
启动后，泵轴带动叶轮高速旋转，在离心力的作用 下，液体从叶轮中心甩向外缘。流体在此过程中获 得能量，使静压能和动能均有所提高。
一、离心泵的基本构成
一、离心泵吸入室的基本构成
1．吸入室 吸入室位于叶轮进口前，其作用是把液体 从吸入管引入叶轮，要求液体流过吸入室 时流动损失小，并使液体流入叶轮时速度 分布均匀。
吸入室
一、离心泵吸入室的基本构成
2．叶轮
叶轮是离心泵的重要部件，液体就是从叶 轮中获得能量的。对叶轮的要求是在流动 损失最小的情况下使单位质量〔或重力〕 液体获得较高的能头。
液体离开叶轮进入泵壳后，由于泵壳中流道逐渐加 宽，液体流速逐渐降低，又将一部分动能转变为静 压能，使泵出口处液体的静压能进一步提高，最后 以高压沿切线方向排出。液体从叶轮中心流向外缘 时，在叶轮中心形成低压，在贮槽液面和泵吸入口 之间压力差的作用下，将液体吸入叶轮。可见，只 要叶轮不停地转动，液体便会连续不断地吸入和排 出，从而达到输送液体的目的。
动画
三、离心泵的工作特点
优点： 1〕泵的转速高，一般为700～3500r/min；无 吸、排液阀且易损件少，运行可靠，维修费用低； 2〕流量均匀，并可通过调节阀的不同开度在较宽 范围内调节，操作简单； 3〕可输送含固体颗粒的液体； 4〕质量轻、占地面积小，无噪音，运转稳定。 缺陷： 1〕无自吸能力，需灌泵； 2〕在高压小流量下输送液体时效率低； 3〕输送液体的粘度、密度对离心泵的性能影响较 大。

通常把提升液体、输送液体或使液体增力 , 即把原动机的机械能变为液体的能量从而达到抽 送液体目的的机器统称为泵。
注： 介质为气体时机器称为风机、压缩机
一、泵的概念及分类
2、泵的分类： 按泵的工作原理和结构分类：叶片泵与容积泵
叶片泵【离心泵（单吸泵、双吸泵；单级泵、多级泵；蜗壳式
泵、分段式泵；立式泵、卧式泵；屏蔽泵、磁力驱动泵；高速 泵）、旋涡泵（单级泵、多级泵；离心旋涡泵）、轴流泵、混 流泵）】
❖ 一般小流量,高扬程、不占空间用立式多级离心泵 。 ❖ 大流量，低扬程用卧式泵，占用很大空间 。
三、离心泵的分类
5.按泵壳的剖分形式： a.水平（轴向）剖分泵 水平剖分式泵是指泵的壳体
是沿泵轴的方向剖分的，泵壳的 水平剖分面经过精密加工，用周 向均布的螺栓连接。该泵均为两 端支撑。双吸或单吸，单级或多 级根据泵的工作条件而选择。由 于泵壳沿轴向剖分形状为不规则 的曲线形且完全依靠金属面的严 密贴合而实现密封，因此这类泵 按API610规定其介质温度小于 205℃。
多级泵相当于多个单级离心泵串联，一级一级增压，其工作原理与 单级离心泵相同。
三、离心泵的分类
离心泵的种类很多，分类方法 常见的有以下几种方式 1.按叶轮吸入方式分：
a.单吸式离心泵 即叶轮 上只有一个进水口，流量为4.5 -300m3 /h，扬程8-150m。
b.双吸式离心泵 即叶轮 两侧都有一个进水口。它的流 量比单吸式泵大一倍，可以近 似看作是二个单吸泵叶轮背靠 背地放在了一起。流量2000m3 /h，甚至更大，扬程10-110m。
❖ 汽蚀余量分有效气蚀余量NPSHa和必须气蚀余量NPSHr ❖ A代表available有效的，可以提供的，这个由系统和管路决定，必须经过

离心泵轴向力的平衡措施
多级泵轴向力的平衡 （2）采用平衡盘 平衡盘装置装在未级叶轮之后，和轴一起旋转， 在平衡盘前的壳体上装有平衡圈。平衡盘后的腔室 称为平衡室它与泵的吸入室相连。

离心泵轴向力的平衡措施

平衡盘可以自动平衡轴向力，平衡效果好，可以平 衡全部轴向力，并可以避免泵的动静部分的碰撞和 摩损，结构紧凑，故在多级离心泵中广泛采用。但 是泵在启动时，由于未级叶轮出口处的压强尚未达 到正常值，平衡盘的平衡力严重不足，泵轴将向泵 吸入口窜动，平衡盘与平衡座之间会产生摩擦造成 磨损，停泵时也存在平衡力不足现象，因此一般都 配有推力轴承。

离心泵轴向力的平衡措施
单级泵轴向力的平衡 （2）双吸叶轮 叶轮形状对称，两侧压力基本平衡，多用于大流量

离心泵轴向力的平衡措施
单级泵轴向力的平衡 （3）采用背叶片 在叶轮的后盖板上加铸几个径向肋筋，称为背叶片。 能减少轴端密封处的液体的压力，防止杂质进入轴 封。

离心泵轴向力的平衡措施
多级泵轴向力的平衡 （1）采用叶轮对称排列 多级离心泵各叶轮产生的扬程基本相等，当叶轮 为偶数时，只要将其对称布置即可。当叶轮为奇数 时，首级可以采用双吸叶轮，此方法平衡多级泵的 轴向推力效果较好，但泵壳结构较为复杂。
离心泵轴向力的平衡

离心泵产生的轴向力会使转子产生轴向位移，造成 叶轮和泵壳等动、静部件发生碰撞、摩擦和磨损； 还会增加轴承的负荷，导致机组振动、发热甚至损 坏，对离心泵的正常运行十分不利。所以必须重视 离心泵轴向力的平衡。
离心泵轴向力的平衡措施
单级泵轴向力的平衡 （1）采用平衡孔或平衡管 平衡孔法是在叶轮上开洞；会使流动损失增加，泵 效率下降。 平衡管法是将排出端漏入叶轮后密封环内的液体用 平衡管引回叶轮吸入口；会增加泄漏损失。 两者都简单可靠，但只能平衡70%-90%的轴向力， 其余的要用止推轴承承担，并且降低了泵效率，故 只用在小型泵上。

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26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
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27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
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28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
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29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
轴向力径向力及其平衡
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
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30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！Βιβλιοθήκη 20

定期对轴承、密封件等易 损件进行检查和更换
启动后应观察一段时间， 确认泵运行平稳、无异常 后方可离开
保持泵体及周围环境的清 洁，防止杂物进入泵内影 响运行
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CATALOGUE
离心泵故障诊断与排除方法
常见故障类型及原因分析
泵不吸水 原因：灌注引水不够、泵内空气未排尽、吸水管漏气、前衬板与叶轮间隙大等。
面临挑战和机遇分析
技术挑战
提高离心泵效率、降低能耗、减小振动和噪 音等方面仍存在技术瓶颈。
环保挑战
随着环保法规的日益严格，离心泵行业需要 关注环保要求，推动绿色生产。
市场挑战
市场竞争激烈，客户需求多样化，对产品质 量和服务水平提出更高要求。
机遇分析
新兴市场的崛起、政策支持以及技术创新为 离心泵行业带来新的发展机遇。
过对比分析判断故障的原因。
排除故障策略和预防措施
针对常见故障类型，制定相应的排除故障策略，如更换 损坏的零件、调整间隙、清洗管道等。
提高操作人员的技能水平，加强培训和考核，确保操作 人员能够熟练掌握离心泵的操作和维护技能。
加强离心泵的维护和保养，定期更换润滑油和清洗滤网 等易损件，保持设备的良好状态。
行业现状概述及发展趋势预测
行业规模与增长 离心泵市场规模不断扩大，增长率保持
稳定。
竞争格局 市场上存在众多离心泵生产企业，竞 争激烈，但龙头企业市场份额逐渐扩
大。ห้องสมุดไป่ตู้
产业链结构
离心泵产业链包括原材料供应、零部 件制造、泵体生产、销售与服务等环 节。
发展趋势
随着工业领域的快速发展，离心泵行 业将继续保持增长态势，并向高效、 节能、环保方向发展。
在叶轮中心处，由于液体被甩出而形 成低压区，使得入口处的液体在大气 压作用下被吸入泵内。