1、运行二部运行二部 张吉明张吉明离心泵培训2022-11-61 12022-11-62 2目录目录 离心泵的基本知识机械密封原理及分类机械密封失效案例分析机械密封常用冲洗方案2022-11-63 3第一部分离心泵的基本知识离心泵的工作原理 离心泵在启动前，先向泵体内充满被输送的液体，叶轮在离心泵在启动前，先向泵体内充满被输送的液体，叶轮在泵轴的带动下高速旋转产生离心力，液体由叶轮中心被甩泵轴的带动下高速旋转产生离心力，液体由叶轮中心被甩到叶轮外缘，这时叶轮中心产生真空，与吸入端液面形成到叶轮外缘，这时叶轮中心产生真空，与吸入端液面形成一定的压差，在此压差的作用下液体从泵的吸入口流向叶一定的压差，
2、在此压差的作用下液体从泵的吸入口流向叶轮中心，泵轴不停地旋转，叶轮不停的吸入和排出液体。轮中心，泵轴不停地旋转，叶轮不停的吸入和排出液体。离心泵的分类1、按叶轮数量分：单级泵和多级泵、按叶轮数量分：单级泵和多级泵2、按工作压力分为：低压泵（、按工作压力分为：低压泵（1MPa)、中压泵（、中压泵（1-6.5MPa）、高压）、高压泵（泵（6.5MPa）3、按泵轴位置分为：卧式泵、立式泵、按泵轴位置分为：卧式泵、立式泵离心泵的结构一、离心泵的主要部件离心泵的主要部件有：转子部件和定子部件两部分1-泵体；2-泵盖；3-叶轮；4-轴；5-密封环；6-叶轮螺母；7-止动垫圈；8-轴盖；9、10、11-密封
3、装置；12 托架叶轮叶轮 通常由通常由5-105-10片后弯的叶片组成，叶轮安装在泵轴上，片后弯的叶片组成，叶轮安装在泵轴上，并放在泵壳内；是离心泵的关键部件。并放在泵壳内；是离心泵的关键部件。叶轮由前轮板、后轮板、轮毂、叶片组成叶轮由前轮板、后轮板、轮毂、叶片组成分类：分类：敞式叶轮敞式叶轮半闭式叶轮半闭式叶轮闭式叶轮闭式叶轮半闭式叶轮：半闭式叶轮：闭式叶轮：闭式叶轮：敞式叶轮敞式叶轮叶轮按其吸液方式不同可分为单吸式和双吸式两种：叶轮按其吸液方式不同可分为单吸式和双吸式两种：2.泵壳泵壳 沿叶轮旋转方向，泵壳与叶轮之间形成一个截面逐沿叶轮旋转方向，泵壳与叶轮之间形成一个截面逐渐扩大的通道，出
4、口截面最大。液体在涡形体中流动时渐扩大的通道，出口截面最大。液体在涡形体中流动时流速逐渐减慢，将动能转变成静压能流速逐渐减慢，将动能转变成静压能。作用：接受从叶轮中排出的液体，同时将液体的动作用：接受从叶轮中排出的液体，同时将液体的动能转化为压力能。能转化为压力能。3.3.轴封装置轴封装置旋转的泵轴与静止的泵壳间的密封旋转的泵轴与静止的泵壳间的密封作用：作用：防止泵内高压液体沿间隙漏出，防止泵内高压液体沿间隙漏出，或外界空气以相反方向漏入泵内或外界空气以相反方向漏入泵内。轴封装置轴封装置填料密封填料密封机械密封机械密封迷宫式密封迷宫式密封填料密封：又称填料函，或者盘根箱填料密封：又称填料函，或
5、者盘根箱填料环填料环填料套填料套填料填料填料压盖填料压盖双头螺栓双头螺栓螺母螺母 特点：简单易行，但维修工作量大，容易泄漏；不适用于易燃，易爆，有毒或者贵重液体的输送，泄漏量为6-8滴/min。填料的材料：石墨、石棉、黄油浸过的棉织物、金属箔包石棉芯、聚四氟乙烯等。机械密封：又称端面密封机械密封：又称端面密封动环动环静环静环特点：结构复杂，精度要求高，价格贵，装卸和更换零件特点：结构复杂，精度要求高，价格贵，装卸和更换零件不便；但密封性能好，寿命长，功率消耗小，安全性好不便；但密封性能好，寿命长，功率消耗小，安全性好。弹簧弹簧两环的接触端面随两环的接触端面随泵的运转做相对运泵的运转做相对运动时
6、，借助弹簧力动时，借助弹簧力的作用相互紧贴而的作用相互紧贴而起密封作用起密封作用。传递机传递机构构密封形式及冲洗方式根据密封面的数量分为：单端面密封和串联密封根据密封面的数量分为：单端面密封和串联密封根据密封面的数量分为：单端面密封和双端面密封、串联密封根据密封面的数量分为：单端面密封和双端面密封、串联密封机封冲洗方式机封冲洗方式单端面密封：自冲洗或外冲洗单端面密封：自冲洗或外冲洗双端面密封：自冲洗和外重新结合双端面密封：自冲洗和外重新结合串联密封：串联密封：530A或或530B冲洗冲洗 1、机械密封的结构组成 动环、静环、传动机构、补偿缓冲机构、辅助密封圈。2、密封点：1个动密封点4个静密封
7、点 1、动环与轴套之间 2、静环与密封压盖之间 静密封点 3、轴套与轴肩之间 4、密封压盖与泵头之间 动密封点：1、动环与静环之间2022-11-61919第二部分机械密封原理及分类机械密封是一种流体旋转机械机械密封是一种流体旋转机械的轴封装置。比如离心泵、离的轴封装置。比如离心泵、离心机、反应釜和压缩机等设备。心机、反应釜和压缩机等设备。由于传动轴贯穿由于传动轴贯穿在在设备设备内外内外，这样，轴与设备之间存在一个这样，轴与设备之间存在一个圆周间隙，设备中的介质通过圆周间隙，设备中的介质通过该间隙向外泄漏，因此必须有该间隙向外泄漏，因此必须有一个阻止泄漏的轴封装置。轴一个阻止泄漏的轴封装置。轴
8、封的种类很多，现如今机械密封的种类很多，现如今机械密封是最主要的轴封方式。封是最主要的轴封方式。机械密封的定义机械密封的定义 由至少一对垂由至少一对垂直于旋转轴线的端直于旋转轴线的端面在流体压力和补面在流体压力和补偿机构弹力（或磁偿机构弹力（或磁力）的作用以及辅力）的作用以及辅助密封的配合下，助密封的配合下，保持贴合并相对滑保持贴合并相对滑动而构成的防止流动而构成的防止流体泄漏的装置。又体泄漏的装置。又称为称为“端面密封端面密封”。磨擦副磨擦副辅助密封辅助密封弹性元件弹性元件扭矩传递元件扭矩传递元件防转元件防转元件辅助密封辅助密封辅助密封辅助密封紧固件紧固件机械密封的基本元件机械密封的基本元件
9、：1 1、摩擦副；、摩擦副；2 2、弹性元件；、弹性元件；3 3、辅助密封件；、辅助密封件；4 4、传动件；、传动件；5 5、防转件；、防转件；6 6、紧固件、紧固件机械密封的泄漏途径机械密封的泄漏途径1 1）、密封副密封面处）、密封副密封面处泄漏；泄漏；2 2）、静环与压盖的辅）、静环与压盖的辅助密封处泄漏助密封处泄漏3 3）动环与轴（或轴套）动环与轴（或轴套）的辅助密封处泄漏；的辅助密封处泄漏；4 4）、压盖与密封箱体）、压盖与密封箱体之间的泄露；之间的泄露；5 5）、轴套与轴密封处）、轴套与轴密封处泄漏；泄漏；1 1、按密封端面接触状态分类：、按密封端面接触状态分类：接触式密封与非接触式
10、密封接触式密封与非接触式密封接触式密封：接触式密封：密封面微凸体接触的机械密封，密封面间隙密封面微凸体接触的机械密封，密封面间隙h=0.51umh=0.51um。普通的机械密封均。普通的机械密封均属接触式机械密封。属接触式机械密封。非接触式机械密封：非接触式机械密封：指密封面微凸体不接触的机械密封，密封面间隙指密封面微凸体不接触的机械密封，密封面间隙h2umh2um，对于流体静压密封，对于流体静压密封h1.5umh1.5um2 2、按介质泄漏方向：按介质泄漏方向：介质在密封端面的泄露方向与离心力介质在密封端面的泄露方向与离心力的方向相反的密封称为内流式机械密的方向相反的密封称为内流式机械密封封
11、特点：泄漏量较外流式小特点：泄漏量较外流式小介质在密封端面的泄露方向与离心力介质在密封端面的泄露方向与离心力的方向相同的密封称为外流式机械密的方向相同的密封称为外流式机械密封封特点：密封介质在密封端面间的泄漏特点：密封介质在密封端面间的泄漏方向与离心力方向相同，泄漏量较内方向与离心力方向相同，泄漏量较内流式流式3 3、按密封端面的数量按密封端面的数量单端面机械密封单端面机械密封:由一对密封面组成；由一对密封面组成；双端面机械密封：由两对密封端面组成；双端面机械密封：由两对密封端面组成；多端面机械密封：由两对以上的密封端面组成多端面机械密封：由两对以上的密封端面组成；2022-11-62727
12、为什么要采用双封 采用双封并不是简单地因为“两个一定比一个好”和单封相比，双封比较复杂，成本高且维护起来不如单封简单 通常采用双封的工况是:易于发生火灾的工况密封工况较恶劣 对环境和工业卫生情况要求较严 高磨蚀、腐蚀性强的工况 在这些情况下，一般不采用单封，而采用带压或不带压双封2022-11-62828 双封的基本形式 提示：1、外密封只作短时间备用密封，即用于短时间的停车维修.2、外密封长时间的运转将失去安装双密封的意义和目的2022-11-62929 双封的基本形式 不带压双封适用于较危险的流体有毒的、易燃的可有效控制内密封的泄漏介质对内密封起作用；缓冲液对外密封起作用内密封承受的是密封
13、腔压力;外密封处于常压或较低压强下工作2022-11-63030 双封的基本形式 带压双封 适用于极其危险的流体或当流体介质中含有较多的磨蚀性颗粒的情况 隔离液对内密封和外密封同时起作用 隔离液压力必须高于密封腔压力 隔离液泄漏到泵和工艺介质中 介质不会泄漏到大气中2022-11-63131第三部分机械密封常用冲洗方案2022-11-632322022-11-63333管道和仪表流程图密封腔细部图方案说明：无冲洗流体循环，密封腔一端封闭的情况下2022-11-63434管道和仪表流程图密封腔细部图方案说明：从泵的出口通过限流孔板到密封的循环过程。冲洗液进入密封腔靠近机械密封端面处冲洗端面，然后
14、穿过密封腔回流到泵。2022-11-63535管道和仪表流程图密封腔细部图方案说明：从泵的密封腔通过限流孔板后回到泵入口的循环过程2022-11-63636管道和仪表流程图密封腔细部图方案说明：从泵的出口通过换热器然后进入密封腔的循环过程。2022-11-63737管道和仪表流程图密封腔细部图方案说明：从密封腔出口通过换热器回到密封腔的局部循环2022-11-63838管道和仪表流程图密封腔细部图方案说明：从泵的出口通过旋液分离器把洁净液体输送到密封腔的循环过程。固体颗粒被送到泵的入口管线2022-11-63939管道和仪表流程图密封腔细部图方案说明：外来的冲洗液注入到密封腔内。b ba a2
15、022-11-64040管道和仪表流程图密封腔细部图方案说明：外部储液罐为配置2型密封的外侧密封提供缓冲液。正常 操作时，由内部泵送环来保持缓冲液循环。储液罐通常连续排放蒸汽至蒸汽回收系统，并保持比密封腔小的压力2022-11-64141管道和仪表流程图密封腔细部图方案说明：外设加压隔离液储液罐提供洁净的液体给布置方式3外部密封腔。循环由内部泵送环完成。隔离液压力大于被密封的工艺流体压力。2022-11-64242管道和仪表流程图密封腔细部图方案说明：由外部管道系统为布置方式3密封装置的外侧密封提供液体。预先加了压的囊式蓄能器提供压力给循环系统。流动由内部泵送环维持。循环系统中的热量由空气冷却
16、或水冷却换热器除去。2022-11-64343管道和仪表流程图密封腔细部图方案说明：由外源提供急冷液，所以需要急冷是为了防止固体颗粒在密封的大气侧积聚，通常；配合很小的截流衬套使用。2022-11-64444第四部分机械密封失效案例分析原因：原因：1、产品内的磨粒、产品内的磨粒大大颗粒会阻塞密封面颗粒会阻塞密封面小颗粒会嵌入密封面小颗粒会嵌入密封面防护措施：防护措施：1、采用洁净的冲洗液、采用洁净的冲洗液采用悬液分离器采用悬液分离器采用外冲洗采用外冲洗2、如不能采用洁净冲洗液、如不能采用洁净冲洗液可可采用硬对硬，如采用硬采用硬对硬，如采用硬质合金对碳化硅或硬质合质合金对碳化硅或硬质合金对硬质合
17、金配对金对硬质合金配对在操作中，会发出爆破或噗噗的声音2、原因：当密封面局部过热的时候引起密封液膜汽化引起局部过热的原因主要有以下几点1、泵的旋转部件与静止部件之间发生机械性碰撞2、密封冲洗管线的堵塞、密封冲洗流率不足3、操作压力接近介质的蒸汽压（增加密封腔压力或降低密封腔温度，如在冲洗管线上增加换热器、安装小间隙的喉部衬套）原因：大气侧泄漏物的冷凝结焦物的沉积导致密封挂起，进而导致大量泄漏结焦可以由以下方式阻止1、引入一个低压干蒸气进行吹扫2、在大气侧引入热介质进行吹扫3、急冷压力不能超过：对于波纹管密封：0.020.03MPa对于弹簧密封：0.020.07MPa泄漏物分解或凝固，阻止动环的
18、推进在操作过程中密封会发出在操作过程中密封会发出鸣叫鸣叫原因：密封原因：密封面之间出现润滑不足面之间出现润滑不足导致润滑不足的导致润滑不足的原因：原因：1）、）、泵入口压力掉压2）、）、过滤器的堵塞3）、泵开车前不正确的排气干运转干运转2022-11-64949 波纹管密封冷却水堵塞会造成，水波纹管密封冷却水堵塞会造成，水质结垢，水垢堆积在波纹管的波峰质结垢，水垢堆积在波纹管的波峰和波谷之间造成波纹管失和波谷之间造成波纹管失弹弹、由于由于高温造成水质结垢，结垢的杂质进高温造成水质结垢，结垢的杂质进入密封端面造成密封失效。入密封端面造成密封失效。解决的办法：解决的办法：1、改善改善水质将水质将一次水改为软化一次水改为软化水。水。2、加大加大密封冷密封冷却水的来水和回却水的来水和回水通道水通道2022-11-65050波纹管断裂泵抽空和汽蚀造成密封泄漏泵抽空和汽蚀造成密封破坏主要表现有：石墨环表面出现可目测的环状沟纹 硬环（堆焊或喷涂）表面出现径向裂纹 硬环（WC）出现环状沟纹，有时出现径向裂纹或断裂 辅助密封圈变质（橡胶老化，龟裂、4F变灰黄色，严重时两件粘接在一起）热装式环脱落 工艺问题，泵口吸入量不足，泵的入口阀开度不足，入口阀的阀板脱落 入口管线不符合标准等。泵汽蚀造成波纹管石墨环损坏谢谢！谢谢！2022-11-65151
