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1、第二章油田注水用离心泵第一节离心泵概述一、级离心泵结构和工作原理1.结构组成如图1所示。有旋转部分：叶轮,泵轴；固定部分：螺壳，吸入管，排出管,滤网和底阀，排出闸门，漏斗。2.工作原理电机带动泵的输入轴及叶轮旋转，充满叶轮的液体由许多叶片带动旋转。在离心力的作用下由叶轮中心甩向周边，再经过螺形泵壳,从排出口排出.随着液体的不断排出，叶轮中心形成真空.吸入池中的液体在大气力作用下，通过吸入管源源不断的流入叶轮中心，再由叶轮甩出.如此反复。3.各元件的作用(1)叶轮:把泵轴的机械能传给液体，变成液体的压能和动能；(2)螺壳:收集从叶轮甩出的液体，导向排出口的扩散管，使液体流速降低
2、，把部分动能转化为压能。(3)真空表和压力表:测量泵吸入口和排出口的压力;(4)底阀:在停泵或灌泵时防止泵内液体流回吸水池;(5)滤网:防止异物进泵;(6)顶部漏斗：用于开泵前的灌泵;(7)排出闸门：调节离心泵的流量。二、离心泵的工作特点(与往复泵比较)主要优点：1.流量均匀、平稳，流量调节方便；2.结构简单紧凑，可用高速电机直接驱动，体积小，重量轻；3.无往复运动零件，无往复运动惯性力，运动平稳，制造安装成本低；4.泵中无阀，其他易损件也很少，检修费用少；5.管理方便，易于自动化。主要缺点：1．效率较低，η=0.6-0.72．输送高粘度、含砂液体时问题较多。三、心泵的分类1
3、．按叶轮数目分：单级泵（图1），多级泵（图2）。2．按吸入方式分：单吸泵（图1），双吸泵（图3）。3．按泵壳结构分：螺壳泵（图1），透平泵（图2）。按输液性质分：水泵，油泵，酸泵，碱泵等。4．按工作条件分：潜水泵，潜油泵。5．按叶轮比转数分：低比转数泵，正常比转数泵，高比转数泵。四．离心泵的特性参数标志离心泵工作性能的基本参数，一般包括:。流量Q、扬程H（或压头）、功率、效率、和转速等。1．流量Q:是指泵单位时间内输送的液体量。通常用Q表示体积流量,单位是:L/s、m3/s或m3/h、m3/d；用m表示质量流量,单位是:kg/s、kg/h；两者的关系是：m=ρQ，其中，ρ—液
4、体密度。2．扬程(或压头)H:是指单位重量的液体,经泵后所增加的能量,用H表示,单位:J/N或m液柱高。油田注水泵有时用排出压力p作为注水泵的特性参数，单位：MPa。两者的关系是：p=ρgH，离心泵实际扬程计算：H=(p-p)/ρg+(c2-c2)/2g+H排吸排吸0m液柱其中:p排、p吸—分别为泵排出口和吸入口处的压力，MPa；c排、c吸—分别为泵排出口和吸入口处的液体平均流速，m/s；H0—泵吸入口中心到排出口的垂直距离，m。由于p排-p吸=P表+P真,且当吸入管与排出管直径相同时,c排=c吸,扬程公式又可以表达为:H=（P表+P真）/ρg+H0m液柱其中:P表,P真—分
5、别为泵排出压力表和吸入真空表的显示压力，MPa.3．功率离心泵的功率通常是指泵的轴功率,即输入泵轴的功率N轴,常以kW为单位。泵的输出功率称为有效功率N,它表示单位时间内泵输送出的液体从泵中获得的能量,泵的有效功率N为N=ρgHQ/1000(或=pQ)kW4．效率η表示输入离心泵的功率的有效利用率.η=N/N轴5．转速n是指泵轴每分钟的转数,单位r/min.第二节离心泵的典型结构及主要零部件一．离心泵的典型结构31．单级悬臂式B型泵，如图4所示。一般Q=5—360m/h,H=8-98m水柱32．单级双吸式S型泵，如图3所示，一般Q=90-6500m/h,H=10-104m水柱
6、。3．DA型透平式多级离心泵，如图2-5所示特点：多个叶轮和导叶，一个叶轮和导叶组成一级，各级结构相同，由段隔开，各段和吸入端、排出端用长螺柱联接。轴向力用自动平衡盘平衡；两端径向轴承用强制润滑。二．主要零部件结构1．叶轮叶轮是离心泵中最重要的零件，它将动力机的能量传给液体。离心泵的叶轮常用铸铁制成，热油泵叶轮可用铸钢或合金钢制作，而输送腐蚀性液体的叶轮则用青铜或不锈钢来做。叶轮可以是单吸式或双吸式的。图2—6所示为单吸式叶轮，它由两个轮盖构成，一个盖板带有轮毂，泵轴从其中通过，另一盖板形成了吸入孔。盖板之间铸有叶片，从而形成一系列流道，叶片一般为6～12片，视叶轮用途而定。
7、图2—7所示为双吸式叶轮。在这种叶轮上，两个轮盖都有吸入孔，液体从两侧同时进入叶轮。2．泵壳它是一个液体能的转能装置，分为有导叶的透平泵泵壳和螺旋形的泵壳两种。螺壳泵的泵壳结构很简单，如图2—8所示。它制成水平剖分式，由上下两半合成，拆装检修很方便。而在多级泵中，则在最后一级用螺壳，其它各级间配置导叶。螺壳的形状是按照泵在最优流量下，液体自由流动的轨迹而设计的。这时，螺壳内液流的速度大小和方向与液体流出叶轮的速度大小和方向基本一致，两者汇合时不会发生撞击现象。所以，这时叶轮外围液体的速度和压力是轴对称均
