动设备
前言
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，输送液体工艺过程提供的压力流量?叶轮安装在泵壳2内，并紧固在泵轴3上，泵轴由电机直接带动。泵壳中央有一液体吸入4与吸入管5连接。液体经底阀6和吸入管进入泵内。泵壳上的液体排出口8与排出管9连接。 
在泵启动前，泵壳内灌满被输送的液体；启动后，叶轮由轴带动高速转动，叶片间的液体也必须随着转动。在离心力的作用下，液体从叶轮中心被抛向外缘并获得能量，以高速离开叶轮外缘进入蜗形泵壳。在蜗壳中，液体由于流道的逐渐扩大而减速，又将部分动能转变为静压能，最后以较高的压力流入排出管道，送至需要场所。液体由叶轮中心流向外缘时，在叶轮中心形成了一定的真空，由于贮槽液面上方的压力大于泵入口处的压力，液体便被连续压入叶轮中。可见，只要叶轮不断地转动，液体便会不断地被吸入和排出。 
当泵壳有空气，因空气的密度比液体的密度小得多而产生较小的离心力。从而，贮槽液面上方与泵吸入口处之压力差不足以将贮槽内液体压入泵内，即离心泵无自吸能力，使离心泵不能输送液体，此种现象称为“气缚现象”。 为了使泵内充满液体，通常在吸入管底部安装一带滤网的底阀，该底阀为止逆阀，滤网的作用是防止固体物质进入泵内损坏叶轮或防碍泵的正常操作。
3.3密封部件
密封部件的作用是防止泵的内泄漏和外泄漏，对于多级离心泵而言，级间内漏会严重影响泵的效率，控制泵的内泄漏的密封部件称作密封环或口环，由耐磨材料制成的密封环，镶于叶轮前后盖板和泵壳上，磨损后可以更换。控制泵的外泄漏的密封部件有填料密封、机械密封、浮环密封、干气密封（在下面的内容中介绍）一般来讲，典型的干气密封结构包含有静环、动环组件（旋转环）、副密封O形圈、静密封、弹簧和弹簧座（腔体）等零部件。静环位于不锈钢弹簧座内，用副密封O形圈密封。弹簧在密封无负荷状态下使静环与固定在转子上的动环组件配合，如图1所示
???????????????????????????图1
在动环组件和静环配合表面处的气体径向密封有其先进独特的方法。配合表面平面度和光洁度很高，动环组件配合表面上有一系列的螺旋槽，如图2所示。
随着转子转动，气体被向内泵送到螺旋槽的根部，根部以外的一段无槽区称为密封坝。密封坝对气体流动产生阻力作用，增加气体膜压力。该密封坝的内侧还有一系列的反向螺旋槽，这些反向螺旋槽起着反向泵送、改善配合表面压力分布的作用，从而加大开启静环与动环组件间气隙的能力。反向螺旋槽的内侧还有一段密封坝，对气体流动产生阻力作用，增加气体膜压力。配合表面间的压力使静环表面与动环组件脱离，保持一个很小的间隙，一般为3微米左右。当由气体压力和弹簧力产生的闭合压力与气体膜的开启压力相等时，便建立了稳定的平衡间隙。
在动力平衡条件下，作用在密封上的力如图3所示。
??????????????????????????????????????????????????????????????图 3
闭合力Fc，是气体压力和弹簧力的总和。开启力Fo是由端面间的压力分布对端面面积积分而形成的。在平衡条件下Fc=Fo，运行间隙大约为3微米。
如果由于某种干扰使密封间隙减小，则端面间的压力就会升高，这时，开启力Fo大于闭合力Fc，端面间隙自动加大，直至平衡为止。如图4所示。
图类似的，如果扰动使密封间隙增大，端面间的压力就会降低，闭合力Fc大于开启力Fo，端面间隙自动减小，密封会很快达到新的平衡状态，见图5。
??????????????????????????????????????????????????????????????图5
浮动环密封的原理是靠高压密封油在浮环与轴套间形成油膜，节流降压，阻止高压侧气体流向低压侧，将气体封住。因为主要是油膜起作用，故又称为油膜密封。在工作时浮环受力情况与轴承相似，所不同的是：轴承浮起的是轴，对浮环密封而言，由于浮环重量很小，故轴转动而在浮环与轴间隙中产生油膜浮力时，浮起的将是浮环，轴是相对固定的。根据轴承油膜原理知道，如浮环与轴完全同心，则不会产生油膜浮力，如浮环与轴偏心，则轴转动时将会产生油膜浮力，这种浮力使浮环浮起而使偏心减小。当偏心减小到一定程度，即对应产生的浮力正好与浮环重量相等时，便达到了动态平衡。由于浮环很轻，因此这个动态平衡时的偏心是很小的，即浮环会自动与轴保持基本同心，这是浮环的特点。 
轴套间形成的油膜，产生节流降压，阻止密封油流向低压侧，起减少密封油消耗、使密封油保压的作用，因低压环两侧压差较大（低压环外侧一般同大气连通），为防止泄油量过大，视情况低压环可选用多道。防转销的作用是防止浮环随轴转动，但同时防转销又不影响浮环正常浮起。O形密封环的作用是防止密封油从浮环和壳体间的接触面处泄漏，为辅助密封。??? 从浮环的结构看，目前采用较多的是L形环。用L形环可以缩短密封轴向尺寸，但端面密封面难于研磨，不能直接接触来封油，而常用O形密封圈密封，这样就增加了端面摩擦力，对浮环的浮动不利。另外，由于浮环壁薄，加工时容易出现椭圆度，而且运转时受力不均，容易产生偏斜。用矩形环可以克服上述缺点，但要增加密封的轴向尺寸。从工作条件来看，高压侧浮环工作条件要恶劣得多，第一，浮环的两侧压差很小，一般为约0.06MPa；第二、为提高密封效果，间隙一般尽可能减少，因此，高压侧的漏油量比低压侧要小得多，一般要少1000~2000倍。高压浮环运转时产生的大量的热量不能被油及时带走，使高压环和油的温度很高，容易引起抱轴等现象使浮环损坏。（为了解决这个问题，必须加强高压侧浮环的冷却，例如，在高压环上钻一些冷却孔，让油先冲刷高压环的外壁，然后绝大部分油经过冷却孔从高压侧环流过，加强了冷却效果，试验证明对提高浮环的运转可靠性和减小污油耗量都是有利的。为加强高压环冷却，也可以在高压环上开径向沟槽和采取其他措施。为了提高密封处轴的耐磨性，一般在轴上加轴套，并在轴套上涂一层耐磨材料）。
5、离心泵的径向力与轴向力
离心泵的径向力由壳体承受，由于介质有水利轴承的作用，在细长轴结构的立式多级离心泵中，此水力轴承作用尤为重要，如下图举例说明
例如烯烃车间P2017泵的运行，为防止水力轴承作用减弱，应严格控制K2001机组透平复水器的液位，防止汽蚀产生。
在单级悬臂式离心泵中，轴向力由推力轴承承受；在多级卧式离心泵中，轴向力由平衡鼓、平衡盘承受，有的多级卧式离心泵有平衡鼓、平衡盘组合的轴向力平衡装置；平衡鼓不能调节轴向力，平衡盘可以跟踪转子位置，进行轴向力调节，叶轮轴向力的产生机理及平衡原理见下列图示说明：
由平衡室泄漏的介质由外部管路引回离心泵第一级入口
6、离心泵的特性曲线
不同型号泵的特性曲线不同但均有以下三条曲线(1)H-Q线表示压头和流量的关系(2)N-Q线表示泵轴功率和流量的关系(3)η-Q线表示泵的效率和流量的关系 (4)泵的特性曲线均在一定转速下测定故特性曲线图上注出转速n值离心泵特性曲线上的效率最高点称为设计点泵在该点对应的压头和流量下工作
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