浅谈对泵和
离心泵的认识
通过这段时间的实习，我发现我越来越喜欢油气储运这个职业了，为了对以后工作更加有把握，让自己的工作更顺利，我专门对与油气储运非常重要的泵尤其是
离心泵作了资料总结，也算是实习总结吧，下面我谈一谈对泵和
离心泵的认识和了解，先说泵吧，本人也就大学刚毕业，对泵啊还有离心泵认识的不是很深，下面只是我知道的一些皮毛！
一。泵的历史,：
泵是输送液体或使液体增压的机械。它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增加。泵主要用来输送液体包括水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等，也可输送液体、气体混合物以及含悬浮固体物的液体。
水的提升对于人类生活和生产都十分重要。古代就已有各种提水器具，例如埃及的链泵(公元前17世纪)，中国的桔槔(公元前17世纪)、辘轳(公元前11世纪)和水车(公元1世纪)。比较著名的还有公元前三世纪，阿基米德发明的螺旋杆，可以平稳连续地将水提至几米高处，其原理仍为现代
螺杆泵所利用。
公元前200年左右，古希腊工匠克特西比乌斯发明的灭火泵是一种最原始的活塞泵，已具备典型活塞泵的主要元件，但活塞泵只是在出现了蒸汽机之后才得到迅速发展。
1840～1850年，美国沃辛顿发明泵缸和蒸汽缸对置的，蒸汽直接作用的活塞泵，标志着现代活塞泵的形成。19世纪是活塞泵发展的高潮时期，当时已用于水压机等多种机械中。然而随着需水量的剧增，从20世纪20年代起，低速的、流量受到很大限制的活塞泵逐渐被高速的离心泵和回转泵所代替。但是在高压小流量领域往复泵仍占有主要地位，尤其是
隔膜泵、柱塞泵独具优点，应用日益增多。
回转泵的出现与工业上对液体输送的要求日益多样化有关。早在1588年就有了关于四叶片滑片泵的记载，以后陆续出现了其他各种回转泵，但直到19世纪回转泵仍存在泄漏大、磨损大和效率低等缺点。20世纪初，人们解决了转子润滑和密封等问题，并采用高速电动机驱动，适合较高压力、中小流量和各种粘性液体的回转泵才得到迅速发展。回转泵的类型和适宜输送的液体种类之多为其他各类泵所不及。
利用离心力输水的想法最早出现在列奥纳多·达芬奇所作的草图中。1689年，法国物理学家帕潘发明了四叶片叶轮的蜗壳离心泵。但更接近于现代离心泵的，则是1818年在美国出现的具有径向直叶片、半开式双吸叶轮和蜗壳的所谓马萨诸塞泵。1851～1875年，带有导叶的多级离心泵相继被发明，使得发展高扬程离心泵成为可能。
就提出了叶轮式水力机械的基本方程式，奠定了离心泵设计的理论基础，但直到19世纪末，高速电动机的发明使离心泵获得理想动力源之后，它的优越性才得以充分发挥。在英国的雷诺和德国的普夫莱德雷尔等许多学者的理论研究和实践的基础上，离心泵的效率大大提高，它的性能范围和使用领域也日益扩大，已成为现代应用最广、产量最大的泵。
泵通常按工作原理分容积式泵、动力式泵和其他类型泵，如射流泵、水锤泵、电磁泵、气体升液泵。泵除按工作原理分类外，还可按其他方法分类和命名。例如，按驱动方法可分为电动泵和水轮泵等；按结构可分为
单级泵和
多级泵；按用途可分为
锅炉给水泵和计量泵等；按输送液体的性质可分为
水泵、
油泵和泥浆泵等。
容积式泵是依靠工作元件在泵缸内作往复或回转运动，使工作容积交替地增大和缩小，以实现液体的吸入和排出。工作元件作往复运动的容积式泵称为往复泵，作回转运动的称为回转泵。前者的吸入和排出过程在同一泵缸内交替进行，并由吸入阀和排出阀加以控制；后者则是通过齿轮、螺杆、叶形转子或滑片等工作元件的旋转作用，迫使液体从吸入侧转移到排出侧。
容积式泵在一定转速或往复次数下的流量是一定的,几乎不随压力而改变；往复泵的流量和压力有较大脉动，需要采取相应的消减脉动措施；回转泵一般无脉动或只有小的脉动；具有自吸能力，泵启动后即能抽除管路中的空气吸入液体；启动泵时必须将排出管路
阀门完全打开；往复泵适用于高压力和小流量；回转泵适用于中小流量和较高压力；往复泵适宜输送清洁的液体或气液混合物。总的来说，容积泵的效率高于动力式泵。
动力式泵靠快速旋转的叶轮对液体的作用力，将机械能传递给液体,使其动能和压力能增加，然后再通过泵缸，将大部分动能转换为压力能而实现输送。动力式泵又称叶轮式泵或叶片式泵。离心泵是最常见的动力式泵。)
动力式泵在一定转速下产生的扬程有一限定值,扬程随流量而改变；工作稳定，输送连续，流量和压力无脉动；一般无自吸能力，需要将泵先灌满液体或将管路抽成真空后才能开始工作；适用性能范围广；适宜输送粘度很小的清洁液体，特殊设计的泵可输送泥浆、污水等或水输固体物。动力式泵主要用于给水、排水、灌溉、流程液体输送、电站蓄能、液压传动和船舶喷射推进等。
其他类型的泵是指以另外的方式传递能量的一类泵。例如射流泵是依靠高速喷射出的工作流体，将需要输送的流体吸入泵内，并通过两种流体混合进行动量交换来传递能量；水锤泵是利用流动中的水被突然制动时产生的能量，使其中的一部分水压升到一定高度；电磁泵是使通电的液态金属在电磁力作用下，产生流动而实现输送；气体升液泵通过导管将压缩空气或其他压缩气体送至液体的最底层处，使之形成较液体轻的气液混合流体，再借管外液体的压力将混合流体压升上来。
泵的性能参数主要有流量和扬程，此外还有轴功率、转速和必需汽蚀裕量。流量是指单位时间内通过泵出口输出的液体量，一般采用体积流量；扬程是单位重量输送液体从泵入口至出口的能量增量，对于容积式泵，能量增量主要体现在压力能增加上，所以通常以压力增量代替扬程来表示。泵的效率不是一个独立性能参数，它可以由别的性能参数例如流量、扬程和轴功率按公式计算求得。反之，已知流量、扬程和效率，也可求出轴功率。
泵的各个性能参数之间存在着一定的相互依赖变化关系，可以通过对泵进行试验，分别测得和算出参数值，并画成曲线来表示，这些曲线称为泵的特性曲线。每一台泵都有特定的特性曲线，由泵制造厂提供。通常在工厂给出的特性曲线上还标明推荐使用的性能区段，称为该泵的工作范围。
泵的实际工作点由泵的曲线与泵的装置特性曲线的交点来确定。选择和使用泵，应使泵的工作点落在工作范围内，以保证运转经济性和安全。此外，同一台泵输送粘度不同的液体时，其特性曲线也会改变。通常，泵制造厂所给的特性曲线大多是指输送清洁冷水时的特性曲线。对于动力式泵，随着液体粘度增大，扬程和效率降低，轴功率增大，所以工业上有时将粘度大的液体加热使粘性变小，以提高输送效率
二、泵在各个领域中的应用
从泵的性能范围看，巨型泵的流量每小时可达几十万立方米以上，而微型泵的流量每小时则在几十毫升以下；泵的压力可从常压到高达19.61Mpa(200kgf/cm2)以上；被输送液体的温度最低达-200摄氏度以下，最高可达800摄氏度以上。泵输送液体的种类繁多，诸如输送水（清水、污水等）、油液、酸碱液、悬浮液、和液态金属等。
在化工和石油部门的生产中，原料、半成品和成品大多是液体，而将原料制成半成品和成品，需要经过复杂的工艺过程，泵在这些过程中起到了输送液体和提供化学反应的压力流量的作用，此外，在很多装置中还用泵来调节温度。
在农业生产中，泵是主要的排灌机械。我国农村幅原广阔，每年农村都需要大量的泵，一般来说农用泵占泵总产量一半以上。
在矿业和冶金工业中，泵也是使用最多的设备。矿井需要用泵排水，在选矿、冶炼和轧制过程中，需用泵来供水先等。
在电力部门，核电站需要核主泵、二级泵、三级泵、热电厂需要大量的
锅炉给水泵、冷凝水泵、循环水泵和灰渣泵等。
在国防建设中，飞机襟翼、尾舵和起落架的调节、军舰和坦克炮塔的转动、潜艇的沉浮等都需要用泵。高压和有放射性的液体，有的还要求泵无任何泄漏等。
在船舶制造工业中，每艘远洋轮上所用的泵一般在百台以上，其类型也是各式各样的。其它如城市的给排水、蒸汽机车的用水、机床中的润滑和冷却、纺织工业中输送漂液和染料、造纸工业中输送纸浆，以及食品工业中输送牛奶和糖类食品等，都需要有大量的泵。
总之，无论是飞机、火箭、坦克、潜艇、还是钻井、采矿、火车、船舶，或者是日常的生活，到处都需要用泵，到处都有泵在运行。正是这样，所以把泵列为通用机械，它是机械工业中的一类生要产品。
三"泵内能量损失：
泵从原动机获得的机械能，只有一部分转换为液体的能量，而另一部分则由于泵内消耗而损失。泵对原动机能量应用的程度，由泵的效率表示。它是泵的主要性能指标之一。分析泵内损失产生的原因，对于改进泵的结构，找出提高泵效的的方法具有重要意义。泵内所有损失可分为以下几项：
1"水力损失 由液体在泵内的冲击、涡流和表面摩擦造成的。冲击和涡流损失是由于液流改变方向所产生的。液体流经所接触的流道总会出现表面摩擦，由此而产生的能量损失主要取决于流道的长短、大小、形状、表面粗糙度，以及液体的流速和特性。S i6Lb2q+Dpn
2"容积损失 容积损失是已经得到能量的液体有一部分在泵内窜流和向外漏失的结果。泵的容积效率容一般为0．93～0．98，随泵尺寸的加大，这个效率会有所提高。改善密封环及密封结构，可降低漏失量，提高容积效率
3"机械损失 机械损失指叶轮盖板侧面与泵壳内液体间的摩擦损失，即圆盘损失，以及泵轴在盘根、轴承及平衡装置等机械部件运动时的摩擦损失，一般以前者为主。
泵的总效率 泵＝机×水×容@，离心泵的总效率最高可达0．85～0．90。
四、泵的基本参数
表征泵主要性能的基本参数有以下几个：
1、流量Q
流量是泵在单位时间内输送出去的液体量（体积或质量）。
体积流量用Q表示，单位是：m3/s，m3/h，l/s等。
质量流量用Qm表示，单位是：t/h，kg/s等。
质量流量和体积流量的关系为：
Qm=ρQ
式中 ρ——液体的密度（kg/m3，t/m3），常温清水ρ=1000kg/m3。
2、扬程H
扬程是泵所抽送的单位重量液体从泵进口处（泵进口法兰）到泵出口处（泵出口法兰）能量的增值。也就是一牛顿液体通过泵获得的有效能量。其单位是N·m/N=m，即泵抽送液体的液柱高度，习惯简称为米。
3、转速n
转速是泵轴单位时间的转数，用符号n表示，单位是r/min。
4、汽蚀余量NPSH
汽蚀余量又叫净正吸头，是表示汽蚀性能的主要参数。汽蚀余量国内曾用Δh表示。
5、功率和效率
泵的功率通常是指输入功率，即原动机传支泵轴上的功率，故又称为轴功率，用P表示；
泵的有效功率又称输出功率，用Pe表示。它是单位时间内从泵中输送出去的液体在泵中获得的
有效能量。
因为扬程是指泵输出的单位重液体从泵中所获得的有效能量，所以，扬程和质量流量及重力加速度的乘积，就是单位时间内从泵中输出的液体所获得的有效能量——即泵的有效功率：
Pe=ρgQH(W)=γQH(W)
式中ρ——泵输送液体的密度（kg/m3）；
γ——泵输送液体的重度（N/m3）；
Q——泵的流量（m3/s）；
H——泵的扬程（m）；
g——重力加速度(m/s2)。
轴功率P和有效功率Pe之差为泵内的损失功率，其大小用泵的效率来计量。泵的效率为有效 功率和轴功率之比，用η表示。
说了半天对泵的总体认识了，下面我们再说说离心泵吧！
一。离心泵的基本结构和工作原理
离心泵在化工生产中应用最为广泛，这是由于其具有性能适用范围广（包括流量、压头及对介质性质的适应性）、体积小、结构简单、操作容易、流量均匀、故障少、寿命长、购置费和操作费均较低等突出优点。因而，本章将离心泵作为流体力学原理应用的典型实例加以重点介绍。
一. 离心泵的基本结构和工作原理：
讨论离心泵的基本结构和工作原理，要紧紧扣住将动能有效转化为静压能这个主题来展开。
（一）离心泵的基本结构离心泵的基本部件是高速旋转的叶轮和固定的蜗牛形泵壳。具有若干个（通常为4～12个）后弯叶片的叶轮紧固于泵轴上，并随泵轴由电机驱动作高速旋转。叶轮是直接对泵内液体做功的部件，为离心泵的供能装置。泵壳中央的吸入口与吸入管路相连接，吸入管路的底部装有单向底阀。泵壳侧旁的排出口与装有
调节阀门的排出管路相连接。
（二）离心泵的工作原理当离心泵启动后，泵轴带动叶轮一起作高速旋转运动，迫使预先充灌在叶片间液体旋转，在惯性离心力的作用下，液体自叶轮中心向外周作径向运动。液体在流经叶轮的运动过程获得了能量，静压能增高，流速增大。当液体离开叶轮进入泵壳后，由于壳内流道逐渐扩大而减速，部分动能转化为静压能，最后沿切向流入排出管路。所以蜗形泵壳不仅是汇集由叶轮流出液体的部件，而且又是一个转能装置。当液体自叶轮中心甩向外周的同时，叶轮中心形成低压区，在贮槽液面与叶轮中心总势能差的作用下，致使液体被吸进叶轮中心。依靠叶轮的不断运转，液体便连续地被吸入和排出。液体在离心泵中获得的机械能量最终表现为静压能的提高。
需要强调指出的是，若在离心泵启动前没向泵壳内灌满被输送的液体，由于空气密度低，叶轮旋转后产生的离心力小，叶轮中心区不足以形成吸入贮槽内液体的低压，因而虽启动离心泵也不能输送液体。这表明离心泵无自吸能力，此现象称为气缚。吸入管路安装单向底阀是为了防止启动前灌入泵壳内的液体从壳内流出。空气从吸入管道进到泵壳中都会造成气缚。
（三）离心泵的叶轮和其它部件 [
1．离心泵的叶轮
叶轮是离心泵的关键部件。
(1)按其机械结构可分为闭式、半闭式和开式三种。闭式叶轮适用于输送清洁液体；半闭式和开式叶轮适用于输送含有固体颗粒的悬浮液，这类泵的效率低。闭式和半闭式叶轮在运转时，离开叶轮的一部分高压液体可漏入叶轮与泵壳之间的空腔中，因叶轮前侧液体吸入口处压强低，故液体作用于叶轮前、后侧的压力不等，便产生了指向叶轮吸入口侧的轴向推力。该力推动叶轮向吸入口侧移动，引起叶轮和泵壳接触处的摩损，严重时造成泵的振动，破坏泵的正常操作。在叶轮后盖板上钻若干个小孔，可减少叶轮两侧的压力差，从而减轻了轴向推力的不利影响，但同时也降低了泵的效率。这些小孔称为平衡孔。
(2)按吸液方式不同可将叶轮分为单吸式与双吸式两种，单吸式叶轮结构简单，液体只能从一侧吸入。双吸式叶轮可同时从叶轮两侧对称地吸入液体，它不仅具有较大的吸液能力，而且基本上消除了轴向推力。
(3)根据叶轮上叶片上的几何形状，可将叶片分为后弯、径向和前弯三种，由于后弯叶片有利于液体的动能转换为静压能，故而被广泛采用。
2．离心泵的导轮
为了减少离开叶轮的液体直接进入泵壳时因冲击而引起的能量损失，在叶轮与泵壳之间有时装置一个固定不动而带有叶片的导轮。导轮中的叶片使进入泵壳的液体逐渐转向而且流道连续扩大，使部分动能有效地转换为静压能。多级离心泵通常均安装导轮。蜗牛形的泵壳、叶轮上的后弯叶片及导轮均能提高动能向静压能的转化率，故均可视作转能装置。
3．轴封装置
由于泵轴转动而泵壳固定不动，在轴和泵壳的接触处必然有一定间隙。为避免泵内高压液体沿间隙漏出，或防止外界空气从相反方向进入泵内，必须设置轴封装置。离心泵的轴封装置有填料函和机械（端面）密封。填料函是将泵轴穿过泵壳的环隙作成密封圈，于其中装入软填料（如浸油或涂石墨的石棉绳等）。机械密封是由一个装在转轴上的动环和另一固定在泵壳上的静环所构成。两环的端面借弹簧力互相贴紧而作相对转动，起到了密封的作用。机械密封适用于密封较高的场合，如输送酸、碱、易燃、易爆及有毒的液体
二。离心泵的密封形式和特点
泵的轴向密封为软填料密封和机械密封及橡胶油封三种形式。
泵采用填料密封时，填料环的位置安放要正确，填料的松紧程度必须适当，以液体能一滴一滴渗出为宜。泵各种密封元件装在密封腔内，腔内要通入一定压力的水，起水封、水冷却或水润滑任凭。在轴封处装有可更换的轴套，以保护泵轴。
机械密封是指由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力（或磁力）的作用下以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。补偿环的辅助密封为金属波纹管的称为波纹管机械密封。
机械密封的组成：
主要有以下四类部件。a.主要密封件：动环和静环。b.辅助密封件：密封圈。c.压紧件：弹簧、推环。d.传动件：弹箕座及键或固定螺。
橡胶油封不只是一个简单的橡胶圈，有些具有特殊的沟槽，有些是用多种材料复合而成的，形状和规格更是有很多。
三。离心泵的工作点及流量调节
离心泵被安装在一定的管路系统中工作时，它的实际工作性能——扬程和流量与泵本身的特性有关，同时又取决于管路的工作特性。所以，在选用离心泵时必须同时考虑管路的工作特性。
在液体输送中，经常需要调节液体的流量。调节流量，实际上是如何改变两条曲线（管路物性曲线、泵的物性曲线)的交点（既离心泵的工作点）的问题，其改变的办法无非是改变管路的特性或改变离心泵的特性。属于前一种办法的比较简单，只需在管路上加设
调节阀门（改变管路特性即可）；这种办法从能量方面分析，就是使泵泵的一部分压头消耗于阀门处增加了的局部阻力，显然是不经济的。属于后一种办法，可以通过改变离心泵的转速或者叶轮的直径来实现；
泵流量调节的主要方式
1.1 改变管路特性曲线
改变离心泵流量最简单的方法就是利用泵出口阀门的开度来控制，其实质是改变管路特性曲线的位置来改变泵的工作点。
1.2 改变离心泵特性曲线
根据比例定律和切割定律，改变泵的转速、改变泵结构（如切削叶轮外径法等）两种方法都能改变离心泵的特性曲线，从而达到调节流量（同时改变压头）的目的。但是对于已经工作的泵，改变泵结构的方法不太方便，并且由于改变了泵的结构，降低了泵的通用性，尽管它在某些时候调节流量经济方便
锅炉给水泵，在生产中也很少采用。这里仅分析改变离心泵的转速调节流量的方法。从图1中分析，当改变泵转速调节流量从Q1下降到Q2时，泵的转速（或电机转速）从n1下降到n2，转速为n2下泵的特性曲线Q-H与管路特性曲线He=H0+G1Qe2（管路特曲线不变化）交于点A3(Q2，H3)，点A3为通过调速调节流量后新的工作点。此调节方法调节效果明显、快捷、安全可靠，可以延长泵使用寿命，节约电能，另外降低转速运行还能有效的降低离心泵的汽蚀余量NPSHr，使泵远离汽蚀区，减小离心泵发生汽蚀的可能性
锅炉给水泵。缺点是改变泵的转速需要有通过变频技术来改变原动机（通常是电动机）的转速，原理复杂，投资较大，且流量调节范围小。
1.3 泵的串、并连调节方式
当单台离心泵不能满足输送任务时，可以采用离心泵的并联或串联操作。用两台相同型号的离心泵并联，虽然压头变化不大，但加大了总的输送流量，并联泵的总效率与单台泵的效率相同；离心泵串联时总的压头增大，流量变化不大，串联泵的总效率与单台泵效率相同。
这些方法虽然从能量分析上看比较合理，但是操作很不方便，实际上很少采用。所以，实际生产中还是以
调节阀门的开启度来调节流量较为普遍
四。离心泵的某些特性曲线：
压头与流量的关系是离心泵的主要特性，对离心泵的正确选用和操作具有重要意义。通常将H∞～Q、η～Q和P～Q三条曲线称为离心泵的特性曲线。特性曲线或工作性能曲线条曲线称为离心泵的特性曲线。特性曲线或工作性能曲线由泵制造厂实测，并列于泵样本中。
下面是离心泵在输送油品时以叶片数及叶片出口角为代表的叶轮几何参数对离心泵输送粘性油性能的影响的实验，这个实验对搞油气运输的可有很大帮助啊！
试验研究了以叶片数及叶片出口角为代表的叶轮几何参数对离心泵输送粘性油性能的影响。在离心泵试验台架上，测量了输送不同粘度油品时不同叶片数及叶片出口角叶轮的外特性；对比了在泵送不同粘度介质时叶片数及叶片出口角对离心泵性能的影响程度。试验表明，叶片数与叶片出口角对离心泵性能的影响程度随输送油品粘度范围的不同而改变。分析可知，输送油品运动粘度低于100×10-6m2/s时，增大叶片出口角，能有效提高泵的输送能力；输送高粘油时，宜采用少叶片数叶轮。三叶片叶轮能在较大范围内延缓粘性对离心泵性能的影响。
输送粘性流体时，过流部件的几何参数对离心泵水力性能的影响，是目前较活跃的研究课题，其中叶轮几何参数对离心泵水力性能的影响最为突出。离心泵叶轮的水力设计方案，在设计参数一定时，一般主要在叶片出口角与叶片数之间优选。笔者通过离心试验台研究了输送粘性油时叶轮几何参数对离心泵性能的影响。试验台架的组成、试验叶轮的几何参数和试验油品的粘度等，可见文献［1］。
试验结果及分析
1.叶片出口角的影响
图1是输送粘性油品时，叶片出口角对离心泵性能的影响。
a b c
图1 输送粘性油时叶片出口角对离心泵性能的影响
a.扬程曲线；b.轴功率曲线；c.效率曲线
由试验结果可知，油品运动粘度分别为54×10-6m2/s和92×10-6m2/s时，在最优工况下，45°出口角的B叶轮的扬程比22°出口角A叶轮的扬程分别提高了8.5%和7.9%，即出口角增大，离心泵最优工况点的扬程提高。这种结果与输送清水时一致(本文为节省篇幅,略去了输送清水时的性能曲线)；但输送粘性油时，叶片出口角对离心泵效率的影响与输送清水时不同。输送清水时，在设计转速1500r/min时,A叶轮的最佳效率与B叶轮的基本一致(前者比后者提高0.5%)，但B叶轮最佳效率点对应的流量比A叶轮的提高了10%，且B叶轮的高效区流量范围有所加宽；输送粘性油时，在小流量区，A叶轮的效率稍高于B叶轮，随着流量的增大，在接近最优工况点时，B叶轮的效率反而稍高于A叶轮，即油品粘度为54×10-6m2/s和92×10-6m2/s时，最高效率分别提高了0.7%和1.4%；最高效率点对应的流量分别提高了4.9%和5.6%。可见输送粘性油时,增大叶片出口角,不仅可以提高离心泵的扬程,同时还可以提高效率。
图2给出了泵轴转速分别为2000、1700r/min，油品运动粘度分别为143×10-6m2/s、200×10-6m2/s时，两种叶轮效率的比较。
a b
图2 输送高粘油时叶片出口角对离心泵效率的影响
a.n=1700r/min；b.n=2000r/min
从图2可以看出，随粘度的增大，大出口角叶轮的泵效明显高于小出口角叶轮的泵效，但出口角的影响受到一定限制，主要表现在两个方面：
(1)粘度增大时，大出口角叶轮也阻止不了泵效的急剧降低；
(2)输送高粘油时，提高泵轴转速，大出口角叶轮的性能优势减弱。
对比图2a与图2b可见，虽然转速为1700r/min时45°出口角叶轮效率比22°出口角的高，但输送油品粘度高于143×10-6m2/s时，四叶片叶轮基本不适用；粘度高于100×10-6m2/s、泵轴转速为2000r/min时，出口角的影响降低，22°叶轮与45°叶轮泵效相差不大。
可见，输送粘性油时，增大叶片出口角对离心泵性能的影响主要表现在以下几方面：
(1)增大叶片出口角，能有效地增加泵的扬程及最优流量；
(2)输送油品粘度较低时，泵效基本一致；输送高粘油时，大出口角叶轮的泵效略有提高；
(3)在试验油品的粘度变化范围内，大出口角叶轮的最佳流量提高，高效区的效率曲线比较平坦；
(4) 出口角对输送高粘油的影响具有一定的局限性：粘度较高时，不能有效延缓泵效的急剧降低，而且高的泵轴转速也部分降低了叶片出口角的影响作用，使得大出口角叶轮的优势得不到充分体现。
2.叶片数的影响
试验发现，当输送介质粘度分别为54×10-6m2/s、64×10-6m2/s、92×10-6m2/s时，3种叶轮效率、扬程和轴功率的变化趋势与输水时相似，即效率基本相同，C叶轮（复合叶片叶轮）的最优流量最大，高效区最宽，扬程最高，轴功率最大。
图3是油品粘度为92×10-6m2/s时，叶片数对泵性能的影响。图3a是效率曲线，可见C叶轮的最优流量比B、D叶轮（三叶片叶轮）分别增大了5.3%和10.7%；图3b是扬程曲线，可见C叶轮的扬程在最优工况时比B、D叶轮分别增大了8.4%和19.3%；图3c是轴功率曲线，其变化与扬程相似，即叶片数多，轴功率增大。
a b c
图3 输送粘油时叶片数对离心泵性能的影响
a.效率曲线；b.扬程曲线；c.轴功率曲线
图4是油品粘度为143×10-6m2/s时，叶片数对泵性能的影响。可以看出，离心泵的效率、扬程和轴功率的变化趋势与前3种试验粘度下的变化趋势明显不同。图4a为各叶轮效率的比较，可见D叶轮的效率最高，而后是C叶轮，B叶轮效率最低，3种叶轮的效率相差很大；图4b为扬程比较，小流量时，C叶轮的扬程最高，随流量的增长，C叶轮与B叶轮的扬程出现陡降现象，在较大流量范围内，D叶轮的扬程最高；图4c为轴功率比较，3种叶轮仍保持叶片数多扬程高的变化趋势，且轴功率曲线基本平行，这可能是随粘度的增大，圆盘损失在总损失中所占的比例增大所致。
由图4还可看出，粘度达到143×10-6m2/s后，除D叶轮外，其余3种叶轮基本失效，可见粘度较高时，与叶片出口角相比，叶片数的作用更重要。
a b c
图4 输送高粘油时叶片数对离心泵性能的影响
a.效率曲线；b.扬程曲线；c.轴功率曲线
叶轮几何参数对离心泵性能影响的比较
图5示意了输送不同粘度油品时，叶片数和出口角对离心泵最优工况点性能的影响。如图所示，输送介质粘度在1～100×10-6m2/s时，4种叶轮随粘度的变化趋势基本相同，叶片出口角的影响较为明显；但当粘度高于100×10-6m2/s后，除三叶片轮外，另3种叶轮的性能出现陡降现象。从B叶轮与A叶轮最优工况点性能的比较可以看出，粘度较高时，增大叶片出口角对提高离心泵性能的作用不再明显，而减少叶片数效果十分明显。从图5还可知：输送高粘油时，三叶片叶轮比四叶片叶轮和复合叶片叶轮性能都要好。可见，对于输送高粘油，宜于采用少叶片数叶轮，叶片数为三片的叶轮效率明显高于叶片数为四片及复合叶片叶轮（四长四短叶片）。
a b c d
图5 输送不同粘度油品时叶片数、叶片出口角对离心泵最优工况点性能的影响
a.Hopt随粘度的变化；b.Popt随粘度的变化；c.Qopt随粘度的变化；d.ηopt随粘度的变化叶
从上述试验结果可知，输送高粘油（ν≥100×10-6m2/s）时，相对其它参数（如叶片出口角），叶片数对离心泵性能的影响明显居于主导地位。这是因为：
(1)只有三叶片叶轮能在较大范围内延缓粘度增大引起的离心泵性能的急剧降低，在粘度高达200×10-6m2/s时，泵效及扬程未见急剧降低；
(2)输送高粘油时，叶片数对离心泵性能的影响十分明显，不同叶片数叶轮的泵效差异显著。
小 结
(1) 输送油品粘度低于100×10-6m2/s时，叶片出口角对离心泵性能的影响比较明显，增大叶片出口角，能有效提高离心泵的输送能力，大出口角叶轮的最优工况点的流量提高，扬程增大，高效区的效率曲线比较平坦。
(2) 出口角对输送高粘油的影响具有一定的局限性，当输送介质的粘度较高（高于100×10-6m2/s）时，大出口角叶轮不能在较大的粘度范围内有效延缓由于粘度增大引起的泵效急剧降低的现象，而且输送高粘油时，高的泵轴转速也部分抵消了增大叶片出口角带来的好处，使得大出口角叶轮的优势得不到充分体现。
(3) 输送高粘油（ν≥100×10-6m2/s)时，宜采用少叶片数叶轮。叶片数为三片的叶轮效率明显高于复合叶片叶轮。此时叶片数对离心泵性能的影响相对于叶片出口角，明显居于主导地位，三叶片叶轮能在较大范围内延缓粘性对离心泵性能的影响，在输送油品粘度高达200×10-6m2/s时，泵效及扬程没有急剧降低。
(4) 离心泵叶轮几何参数(如叶片数及叶片出口角)的优选,应根据输送液的粘度范围分别确定,也就是说,叶轮几何参数不同,介质粘度对离心泵性能的影响程度差异很大。
五、离心泵润滑方式改造的历程
1.1 毛毡密封改为单层骨架油封
原轴承箱密封是用毛毡密封。泄漏非常严重，每台泵耗油量约为300kg/a，造成大量机油浪费，地面上油污厚厚一层。为了改变这种漏油状况，改毛毡密封为骨架密封，方法如下：
①对轴承箱的内外端盖进行加工，车出一个Φ65mm，深12mm的圆孔，适合放一个规格为45mm×60mm×12mm的骨架油封。
②将毛毡取掉，把骨架油封用锤子轻轻打进去，并正确安装。
经过改造后，设备运转正常，振动位移为0.04mm左右，轴承外测温度为50℃左右，每台泵年消耗机油仅需50kg左右。保持了泵房清洁卫生，杜绝了由于缺油造成轴承、轴损坏事故的发生，使设备运行完好。
1.2 单层骨架油封改为双层骨架油封
为了使泄漏量更加减少，根据轴承箱端盖的结构情况，又提出了改造方案，把轴承箱端盖内孔加工为Φ65mm通孔。将单层骨架油封改为双层骨架油封. 试运行表明，这种方法对防止漏油在短期内是非常有效的。但连续运行6个月以后，由于骨架油封磨损又会增大泄漏量。
2、骨架油封的缺陷
将毛毡油封改为骨架油封，使用了4a，虽然效果较好，但是也有明显的缺陷。在实际工作中，因为骨架油封寿命较短，需要经常更换，在更换骨架油封时，需要将设备全部解体，一方面增加工人劳动强度，另一方面在设备解体检修过程中，有时会造成叶轮、轴承等零件的损坏，不符合设备经济管理要求，但如果不换油封，造成泄漏，不利于密封，也直接影响轴承寿命。总之，实践证明：骨架油封没有彻底解决这种结构的轴承箱漏油问题。
3、润滑脂代替润滑油
目前，又便宜又无泄漏的密封装置还没有，有的密封效果好，但价格昂贵，经济上不可行。经过调查研究，决定大胆试验——用润滑脂代替润滑油来润滑。
3.1 改造方法
考虑到泵轴功率只有18.5kw，流量只有200m3/h；泵转速为1450r/min，线速度为3.4m/s。从以上两点看，用润滑脂润滑是可行的。
3.2 具体方法如下
①把油箱内的机油放掉，对轴承箱进行清洗。
②把轴承箱两端的端盖及放油孔丝堵打开，以排除箱体内空气。
③用黄油枪把锂基脂由加油孔向轴承箱内加注，加到润滑脂从两端盖及放油孔挤出，视为加满，并上紧轴承端盖及放油孔丝堵。用手盘车，使润滑脂在箱体内分布均匀。启动泵后，开出口阀门，使泵在正常情况下运行，监视泵两端轴承温度及油质情况。用红外线测温仪监测温.经改造后振动位移为0.04mm左右。润滑脂油质良好、无变化，水泵运转正常，从温度监测数据和振动监测数据可以看出，用润滑脂代替润滑油是可行的，能在同类型泵上推广使用。
3.3 润滑脂润滑效果
润滑脂不易泄漏，有利于水泵轴承的润滑，确保水泵安全稳定运行，大大减少加油量和加油次数。不但节油，而且降低工人的劳动强度。具体来说：
①节省油费用。使用润滑油脂每台水泵消耗为9kg/a，费用为63元/a。而机油消耗量在骨架油封完好情况下4kg/月，费用为200元/a。每台泵可节约137元/a，大大降低了润滑费用。
②减少检修费用。骨架油封平均寿命为4个月，为更换骨架油封，每年需解体检修3次左右，改为锂基脂润滑，减少人工费。材料费、机械费，并避免了在检修过程中造成设备零件的损坏。
③延长了设备运行周期。从振动。温度等方面监测，使用润滑脂密封性能好，轴承运转良好，延长了轴承的使用寿命。
④改善了岗位环境。
总之，用润滑脂代替机械润滑油，对这种转速低、流量不大的水泵是切实可行的，并且有着明显的经济效益、环境效益，是使设备经济合理运行的一项有效措施。
六。离心泵一般容易发生的故障及处理
离心泵一般容易发生下列故障：
a.泵不能启动或启动负荷大 原因及处理方法如下：
(1)原动机或电源不正常。处理方法是检查电源和原动机情况。
(2)泵卡住。处理方法是用手盘动联轴器检查，必要时解体检查，消除动静部分故障。
(3)填料压得太紧。处理方法是放松填料。
(4)排出阀未关。处理方法是关闭排出阀，重新启动。
(5)平衡管不通畅。处理方法是疏通平衡管。
b.泵不排液 原因及处理方法如下：
(1)灌泵不足（或泵内气体未排完）。处理方法是重新灌泵。
(2)泵转向不对。处理方法是检查旋转方向。
(3)泵转速太低。处理方法是检查转速，提高转速。
(4)滤网堵塞，底阀不灵。处理方法是检查滤网，消除杂物。
(5)吸上高度太高，或吸液槽出现真空。处理方法是减低吸上高度；检查吸液槽压力。
c.泵排液后中断 原因及处理方法如下：
(1)吸入管路漏气。处理方法是检查吸入侧管道连接处及填料函密封情况。
(2)灌泵时吸入侧气体未排完。处理方法是要求重新灌泵。
(3)吸入侧突然被异物堵住。处理方法是停泵处理异物。
(4)吸入大量气体。处理方法是检查吸入口有否旋涡，淹没深度是否太浅。
d.流量不足 原因及处理方法如下：
(1)同b，c。处理方法是采取相应措施。
(2)系统静扬程增加。处理方法是检查液体高度和系统压力。
(3)阻力损失增加。处理方法是检查管路及止逆阀等障碍。
(4)壳体和叶轮耐磨环磨损过大。处理方法是更换或修理耐磨环及叶轮。
(5)其他部位漏液。处理方法是检查轴封等部位。
(6)泵叶轮堵塞、磨损、腐蚀。处理方法是清洗、检查、调换。
e.扬程不够 原因及处理方法如下：
(1)同b的(1)，(2)，(3)，(4)，c的(1)，d的(6)。处理方法是采取相应措施。
(2)叶轮装反（双吸轮）。处理方法是检查叶轮。
(3)液体密度、粘度与设计条件不符。处理方法是检查液体的物理性质。
(4)操作时流量太大。处理方法是减少流量。
f.运行中功耗大 原因及处理方法如下：
(1)叶轮与耐磨环、叶轮与壳有磨檫。处理方法是检查并修理。
(2)同e的(4)项。处理方法是减少流量。
(3)液体密度增加。处理方法是检查液体密度。
(4)填料压得太紧或干磨擦。处理方法是放松填料，检查水封管。
(5)轴承损坏。处理方法是检查修理或更换轴承。
(6)转速过高。处理方法是检查驱动机和电源。
(7)泵轴弯曲。处理方法是矫正泵轴。
(8)轴向力平衡装置失败。处理方法是检查平衡孔，回水管是否堵塞。
(9)联轴器对中不良或轴向间隙太小。处理方法是检查对中情况和调整轴向间隙。
g.泵振动或异常声响 原因及处理方法如下：
(1)同c的(4)，f的(5)，(7)，(9)项。处理方法是采取相应措施。
(2)振动频率为0~40%工作转速。过大的轴承间隙，轴瓦松动，油内有杂质，油质(粘度、温度)不良，因空气或工艺液体使油起泡，润滑不良，轴承损坏。处理方法是检查后，采取相应措施，如调整轴承间隙，清除油中杂质，更换新油。
(3)振动频率为60%~100%工作转速。有关轴承问题同(2)，或者是密封间隙过大，护圈松动，密封磨损。处理方法是检查、调整或更换密封。
(4)振动频率为2倍工作转速。不对中，联轴器松动，密封装置摩擦，壳体变形，轴承损坏，支承共振，推力轴承损坏，轴弯曲，不良的配合。处理方法是检查，采取相应措施，修理、调整或更换。
(5)振动频率为n倍工作转速。压力脉动，不对中心，壳体变形，密封摩擦，支座或基础共振，管路、机器共振，处理方法是同(4)，加固基础或管路。
(6)振动频率非常高。轴磨擦，密封、轴承、不精密、轴承抖动，不良的收缩配合等。处理方法同(4)。
h.轴承发热 原因及处理方法如下：
(1)轴承瓦块刮研不合要求。处理方法是重新修理轴承瓦块或更换。
(2)轴承间隙过小。处理方法是重新调整轴承间隙或刮研。
(3)润滑油量不足，油质不良。处理方法是增加油量或更换润滑油。
(4)轴承装配不良。处理方法是按要求检查轴承装配情况，消除不合要求因素。
(5)冷却水断路。处理方法是检查、修理。
(6)轴承磨损或松动。处理方法是修理轴承或报废。若松协，复紧有关螺栓。
(7)泵轴弯曲。处理方法是矫正泵轴。
(8)甩油环变形，甩油环不能转动，带不上油。处理方法是更新甩油环。
(9)联轴器对中不良或轴向间隙太小。处理方法是检查对中情况和调整轴向间隙。
i.轴封发热 原因及处理方法如下：
(1)填料压得太紧或磨擦。处理方法是放松填料，检查水封管。
(2)水封圈与水封管错位。处理方法是重新检查对准。
(3)冲洗、冷却有良。处理方法是检查冲洗冷却循环管。
(4)机械密封有故障。处理方法是检查机械密封。
j.转子窜动大 原因及处理方法如下：
(1)操作不当，运行工况远离泵的设计工况。处理方法：严格操作，使泵始终在设计工况附近运行。
(2)平衡不通畅。处理方法是疏通平衡管。
(3)平衡盘及平衡盘座材质不合要求。处理方法是更换材质符合要求的平衡盘及平衡盘座。
k.发生水击 原因及处理方法如下：
(1)由于突然停电，造成系统压力波动，出现排出系统负压，溶于液体中的气泡逸出使泵或管道内存在气体。处理方法是将气体排净。
(2)高压液柱由于突然停电迅猛倒灌，冲击在泵出口单向阀阀板上。处理方法是对泵的不合理排出系统的管道、管道附件的布置进行改造。
(3)出口管道的阀门关闭过快。处理方法是慢慢关闭阀门
总之呢，离心泵在我们的生活中应用非常的广，我知道的这点还是很少的，希望大家看了后能对大家有点帮助就行了！
