第二章船用泵及阀件.doc
《第二章船用泵及阀件.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第二章船用泵及阀件.doc(13页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第二章 船用泵及阀件学习目的知识目标:1、 了解船用泵的功用及其分类2、 初步了解泵的性能参数3、 初步熟悉容积式泵、叶轮式泵、喷射泵的结构及区别4、 初步了解船用常见泵的结构与原理5、 了解船用阀门的功用及其分类6、 初步熟悉闸阀、截止阀、节流阀、止回阀、安全阀的功能及结构7、 简单了解阀门执行装置的分类与结构能力目标:1、 识别往复泵、离心泵、喷射泵的基本构造,了解三者特点及使用环境。2、 了解船用阀门分类,能识别,能操作阀门,了解各类阀门基本工作原理。第一节 船用泵概述在船上经常需要输送水、油和其它各种液体,这些输送任务都是通过一种称为泵的设备来完成的,所以泵是用来输送液体的一种机械。一
2、、泵的功用液体不可能自发地从压力比较低处流入压力比较高处,而需要向输送的液体提供足够的机械能才能达到输送液体的目的,从这种意义讲,泵是用来提高液体机械能的一种设备。液体机械能有位能、动能和压力能三种形式,它们之间可以相互转换。机械能量较低的液体是不可能自发地到达机械能量较高的位置,况且液体在管路中流动还要克服管路阻力而损失一部分能量。例如,锅炉给水需要显著提高液体的压力能;将压载水驳出舷外,需要提高液体的位能,这些液体的输送都需要用泵来完成。图 2-1 船用泵类二、泵的分类1、按用途可分为:船舶通用泵:是为船舶营运及船上人员生活需要而设置的,是机动船舶都须装备的泵,主要有压载水泵、舱底水泵、消
3、防水泵、卫生水泵和淡水泵等。船舶动力装置用泵:是为船舶动力装置的工作需要而设置的。柴油机船舶主要有燃油驳运泵、燃油输送泵、主机缸套和活塞冷却泵、海水循环泵、润滑油泵、润滑油驳运泵、柴油发电机的冷却水泵和海水泵等。船舶辅助机械用泵:主要是为船舶辅助机械提供服务的。船舶专用泵:是用来满足特殊船舶的需要,如油船上的货油泵、挖泥船上的吸泥泵、破冰船上的压载泵、深水打捞船上的打捞泵、消防船上的消防泵以及油船上的货油泵等。2、按工作原理可以分为:容积式泵:靠工作部件的运动造成工作容积周期性地增大和缩小而吸排液体,并靠工作部件的挤压把机械能传给液体,达到输送液体的目的。容积式泵可根据吸排液体部件的运动特点分
4、为往复泵和回转泵。根据运动部件结构不同,分为活塞泵、柱塞泵、齿轮泵、螺杆泵、叶片泵和水环泵。叶轮式泵:主要是通过工作叶片带动液体高速转动,使液体的能量增加,然后再将动能转换为压力能,从而完成吸排作用的。根据泵的叶轮和流道结构特点的不同可分为离心泵、轴流泵、混流泵和旋涡泵。喷射泵:是通过喷射工作流体所产生的高速射流,吸引周围流体,进行动量交换,把动能传给输送的流体,然后再将动能转换为压力能,从而达到输送流体的目的。有水射水泵、水射真空泵、蒸汽喷射泵和空气喷射泵等。三、泵的性能参数1、转速转速是指泵轴每分钟的回转数,用n表示,单位是rmin。大多数泵系由原动机直接传动,二者转速相同。但电动往复泵一
5、般需经过减速,故其泵轴(曲轴)的转速比原动机要低。2、功率和效率泵的功率有输出功率和输入功率。输出功率又称为有效功率,指泵单位时间内实际传给液体的能量,用Pe表示,泵的输入功率也称轴功率,是指泵轴所接受的功率,用P表示。由于泵在实际工作中总存在各种能量损失,所以泵的有效功率总小于轴功率,可用效率来衡量。输出功率和输入功率之比称为泵的效率,即Pe/P 。效率表示泵性能的好坏以及动力的利用程度,效率越高说明泵的工作越经济。3、流量是指泵在单位时间内所输送液体的量,可用容积或质量来度量,分别称为容积流量Q(m3s)或质量流量G(kgs)。4、扬程(压头)指单位重量液体通过泵后所增加的机械能,常用H表
6、示,单位是m。单位重量液体的机械能又称水头,因此,泵的扬程即为泵使液体所增加的水头。如扬程全部用来提高液体位能,而假设不存在管路阻力损失,则扬程即为泵使液体所能上升的高度。5、允许吸上真空度泵工作时所允许的最大吸入真空度, 用Hs表示,单位是MPa。泵工作时吸入口处的真空度高到一定程度时,由于液体在泵内的最低压力降到其饱和蒸汽压力,液体就可能在泵内汽化,使泵不能正常工作。允许吸上真空度是泵吸入性能好坏的重要标志。它主要和泵的型式与结构有关,泵内压降小的泵允许吸上真空度就大。大气压力入降低、液体温度增高或泵流量增大,也都会使允许吸上真空度减小。泵铭牌上的Hs是由制造厂在标准大气压(760mmHg
7、)下以常温(20)清水在额定工况下进行试验而得出的。水泵的允许吸上真空度常用水柱高度(m)来表示,称为允许吸上真空高度,用Hs表示。四、船舶主要泵型工作原理简介 1、往复泵:属于容积式泵,它是利用活塞或柱塞在泵缸中作往复运动,从而引起工作腔室的容积变化来产生吸排作用。因此,可称为活塞泵或柱塞泵。结构如图2-2所示。图2-2 往复泵原理工作原理:活塞右移时,排出阀关闭,吸入阀开启,开始吸液,当活塞移至右端点时,吸液行程结束;活塞由右端点向左移时,吸入阀关闭,排出阀开启,开始排液,当活塞移至左端点时,排液行程结束。在上述的往复泵中,活塞在一个往复行程中只吸排一次,这种泵因为只有一个工作空间,吸入和
8、排出过程是交替进行的,我们把这样的往复泵称为单作用泵,它的排出过程是断续进行,其流量极不均匀。为了提高往复泵的流量并使其流量更均匀,往往采用多作用泵。如图2-3所示,在一个泵缸中有两个工作空间,每个空间都有自己的吸人阀和排出阀,这样,活塞在一个往复行程中各完成两次吸、排,我们称它为双作用往复泵。当转速、泵缸尺寸相同时,双作用往复泵流量比单作用往复泵大约增加一倍,输液也比较均匀。另外还有三作用往复泵和双缸四作用往复泵等。往复泵的特点:有自吸能力。可以产生很高的压头。理论流量与压头无关。输送液体不均匀。转速不能太高。当输送的液体含有固体杂质时,泵阀容易摩擦和垫起。所以,在吸入口常设滤器。结构比较复
9、杂,易损件多。图2-3 双作用泵示意图由于具有以上特点,在流量相同时往复泵比其它泵笨重,造价较高,管理和维护工作比较繁琐,所以在许多场合已经被离心泵所取代。但在工作中容易吸入气体,在需要有比较好自吸能力的场所,如舱底水泵、锅炉给水泵和油轮扫舱泵,常常采用往复泵。2、离心泵:属于叶轮式泵,它用以产生吸排液体的主要部件是具有叶瓣的叶轮,当叶轮由原动机带动回转时,充满在叶轮中的液体被带动作高速旋转而获得离心力,从进口流向出口,因而称为离心泵。 主要工作部件是叶轮和泵壳。叶轮亦称工作轮,通常是由57个弧形叶片和前后圆形盖板所构成。叶轮用键和螺母固定在泵轴的一端,为了防止高速旋转时叶轮松动,螺母采用反扣
10、螺纹,轴的另一端则通过填料箱伸出泵壳之外,由原动机驱动顺时针方向回转。泵壳呈螺线形,亦称螺壳或蜗壳,螺壳借两法兰分别与吸入管和排出管相接。如图2-4所示。图2-4 离心泵结构工作原理:泵工作时,预先充满在泵中的液体,在叶片推压下被迫随叶轮一起回转,产生一定的离心力,把液体从叶轮进口向叶轮外周甩出。与此同时,在叶轮中心形成一定的真空,因此,液体在吸入液面上的大气压力作用下,就会不断地经吸入管、泵的吸入口进入叶轮。从叶轮流出的液体,压力和速度都比进入叶轮时增加了很多。螺壳将它们汇聚并平稳地导向扩压管。扩压管流道截面是逐渐增大,从而使液体流速降低,大部分动能转变为压力能,然后进入排出管。叶轮不停地等
11、速回转,液体的吸排也就连续均匀地进行。显然,液体通过泵所增加的能量是原动机经叶轮对液体作功的结果。 因为空气的密度很小,在标准状况下约为淡水的1800,这样,当叶轮回转时,由于空气所产生的离心力很小,在泵的吸入口处也就只能产生不大的真空,泵中仍然存有空气,并且此空气的压力和液面上的大气压力相差不大,所以液体不能流入泵中,泵也就无法供液,所以说离心泵没有自吸能力。为此,当离心泵吸人口的位置高于液面时,必须先向泵中灌满水,进行引水。离心泵特点:供液均匀,工作平稳,而且流量容易调节; 重量轻而外形尺寸小;能与高速原动机直接相连而无需减速;对杂质不敏感,易损件少,能输送多种液体(包括泥浆等);结构简单
12、紧凑,工作可靠,易于管理和维修。离心泵在船上的数量和使用范围都超过了其它类型泵。但它所存在的主要缺点是没有自吸能力,从而使离心泵适宜布置在吸入液面以下。否则,起动前必须引水,或采用具有自吸装置的离心泵。在船上,离心泵应用较多,如循环水泵、冷却水泵、凝水泵、给水泵、饮用水泵、卫生水泵、压载水泵、舱底水泵、消防水泵和货油泵等。3、喷射泵:靠高压工作流体经喷嘴后产生的高速射流来引射被吸流体,与之进行动量交换,以使被引射流体的能量增加,从而实现吸排作用。常用的工作流体有水、水蒸气、空气。被引射流体则可以是气体、液体或有流动性的固、液混合物。工作原理:以水为工作流体和为引射流体的水射水泵。水射水泵主要由
13、喷嘴、吸入室、混合室和扩压室等几部分组成,如图2-5所示。工作流体自喷嘴喷出,由于射流质点的横向紊动和扩散作用,与周围的介质进行动量交换并将其带走,使吸入室形成低压,从而将被引射流体吸入。混合室又称喉管。常做成圆柱形。中、低扬程泵也可将混合室做成圆锥形与圆柱形相组合,以减少混合时的能量损失。图2-5 喷射泵及其结构喷射泵特点:效率较低。结构简单,体积小,价格低廉。没有运动部件,工作可靠,噪声很小,使用寿命长。只有当喷嘴因口径长期使用后,过分磨损导致性能降低,才需更换备件。吸人性能好。不仅有很高的自吸能力,而且抽送液体时的允许吸上真空度也很高。可输送含固体杂质的污浊液体,即使被水浸没也能工作。由
14、于以上特点,水喷射泵在船上被用作应急舱底水泵或工作时间较短的货舱疏水泵。知识链接船舶用泵检修一般流程适用于船舶离心泵、往复泵、齿轮泵、螺杆泵、旋涡泵、水环式真空泵等船用泵的检修。 1、准备 在有条件的情况下,应进行拆前勘验工作,其内容如下: 测量、记录泵浦起动电流及工作电流、电压值。 测量、记录泵浦在出水阀全闭、半开和全开三种状态下出口端压力值和吸口真空度。检查泵浦工作是否平稳,有无燥音和振动。 测量、记录泵浦轴承处温度。 检查连轴节对中状况以及轴封处、泵体结合面等处渗漏情况。 2、拆解 在机控室处切断电源,挂上警示牌,由专业电工在泵浦处将泵用马达线拆开,并作好保护电线工作。如为蒸汽动力泵,应
15、关闭蒸汽并挂警示牌。确认并关闭泵的进出口阀。泵浦有条件下必须整台吊运进车间进行修理,进车间的泵浦需做好标识。拆下泵浦后留在现场的空间应做好相应的防护工作(拉红白旗或加盖),防止他人掉入。泵浦的吊运注意事项参照作业指导书吊运作业和安全操作规程。吊运过程中拆除的花铁板及栏杆需及时恢复。在拆泵以及换新泵底座时,如需动火施工,必须先将动火相关位置作好清油工作。特别是换新底座,需注意泵底座下部是否为油舱,如果是油舱应安排清油、通风、测爆,审批妥动火单。油类泵拆卸时,严禁动火施工,需手工拆除。在拆卸时需做好防污染工作,并且需确认周围无其他部门与人员的动火作业。吊运油泵时闷好进出口,防止污染环境。 3、拆后
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第二 章船用泵
限制150内