第三节 泵
泵是用来输送液体并提高其压力的机器。作为液体输送设备，泵在国民经济的各个部门得到了广泛的应用。例如，农业的灌溉和排涝，城市的给排水，机械工业中机器的润滑和冷却，热电厂的供水和灰渣的排除，原子能发电站中输送具有放射性的液体等。
一、概述
泵以一定的方式将来自原动机的机械能传递给进入（吸入或灌入）泵内的被送液体，使液体的能量（位能、压力能或动能）增大，依靠泵内被送液体与液体接纳处（即输送液体的目的地）之间的能量差，将被送液体压送到液体接纳处，从而完成对液体的输送。
在石油化工生产中，泵的使用更加广泛。化工生产中的原料、半成品和成品大多是液体，将原料制成产品时，需要经过复杂的工艺过程，泵起了提供压力及流量的作用。如果把管路比作人体的血管，那么泵就好比是人体的心脏。可见，泵在化工生产过程中占有极其重要的地位，是保证化工生产连续、安全生产的重要机器之一。
（一）石油化工生产对泵的特殊要求
1.能满足化工工艺需求
泵在石油化工生产流程中，除起着输送物料的作用外，它还向系统提供必要的物料量，使化学反应得到物料平衡，并满足化学反应所需的压力。在生产规模不变的情况下，要求泵的流量及扬程要相对稳定，一旦因某种因素影响，生产发生波动时，泵的流量及出口压力也能随之变动，且具有较高的效率。
2.耐高温、低温
石油化工用泵处理的高温介质温度可达500℃，输送的低温介质种类也很多，如液态氧、液态氮、液态氩、液态天然气、液态氢等，这些介质的温度都很低，如输送液态氧的温度约为-183℃。作为输送高温与低温介质的化工用泵，其用材必须在正常室温、现场温度和最后的输送温度下都具有足够的强度和稳定性。
3.耐腐蚀
石油化工用泵所输送的介质，包括原料、产品、中间产物，多数具有腐蚀性。如果泵的材料选用不当，在泵工作时，零部件就会被腐蚀失效。
4.耐磨损
石油化工用泵的磨损，是由输送高速液流中含有悬浮固体造成的。化工用泵的磨损破坏，往往会加剧介质腐蚀，因不少金属及合金的耐腐蚀能力是依靠表面的钝化膜，一旦钝化膜被磨损掉，则金属便处于活化状态，腐蚀情况就会很快恶化。
5.无泄漏或少泄漏
石油化工用泵输送的液体介质，多数具有易燃、易爆、有毒的特性，有的介质含有放射性元素，有的介质价格昂贵。这些介质如果从泵中漏入大气，可能造成火灾、环境污染、人体的伤害或造成很大浪费。因此，化工用泵要求无泄漏或少泄漏。
6.能输送临界状态的液体
石油化工用泵有时输送临界状态的液体，液体往往会在泵内汽化，易于产生汽蚀破坏，这就要求泵具有较高的抗汽蚀性能。
7.运行可靠
石油化工用泵的运行可靠，包括两方面内容：长周期运行不出故障及运行中各种参数平稳。
运行可靠对石油化工生产极为重要，如果泵经常发生故障，不但造成经常停产，影响经济效益，有时会造成化工系统的安全事故。例如，输送热载体的油泵运行中突然停止，而这时的加热炉来不及熄火，有可能造成炉管过热，甚至爆裂引起火灾。
（二）泵的分类
1.按照工作原理、结构分类
（1）叶轮式泵 依靠旋转的叶轮对液体的动力作用，把能量连续传递给液体，使液体的速度能和压力能增加，随后通过压出室将大部分速度能转换为压力能。
（2）容积式泵 利用工作室容积周期性变化，把能量传递给液体，使液体的压力增加，来达到输送的目的。
（3）其他形式泵 有利用电磁力输送电导体流体的电磁泵，利用流体能量来输送液体的泵，如喷射泵、酸蛋，还有空气扬水泵等。
2.按输送介质分类
（1）水泵 清水泵、锅炉给水泵、凝水泵、热水泵等。
（2）耐腐蚀泵 不锈钢泵、高硅铸铁泵、陶瓷耐酸泵、不透性石墨泵、衬硬胶泵、硬聚氯乙烯泵、屏蔽泵、隔膜泵、钛泵等。
（3）杂质泵 浆液泵、砂泵、污水泵、煤粉泵、灰渣泵等。
（4）油泵 冷油泵、热油泵、油浆泵、液态烃泵等。
3.按使用条件分类
（1）大流量泵与微流量泵 流量分别为300m3/min与0.01L/h。
（2）高温泵与低温泵 高温达500℃，低温至-253℃。
（3）高压泵与低压泵 高压达200MPa，低压至2.66～10.66kPa。
（4）高速泵与低速泵 高速达24000r/min，低速为5～10r/min。
（5）高黏度泵 黏度达数万泊（1P=0.1Pa·s）。
（6）计量泵 流量的计量精度达±0.3%。
在石油化工厂中，叶轮式泵占绝大多数，达80%以上，但高低压聚乙烯装置中容积式泵居多，为57%～66%。
二、离心泵
（一）工作原理和适用范围
1.工作原理
离心泵由叶轮、蜗室、吸入室、压出室、轴和轴封等组成，如图3-18所示。
图3-18 离心泵结构示意
1—吸入室；2—叶轮；3—轴；4—轴封；5—蜗室；6—压出室
被送液体经吸入室进入泵内，并充满泵腔，原动机驱动轴带动叶轮旋转，叶轮的叶片带动被送液体与叶轮一起旋转，在离心力的作用下，被送液体由叶轮中心向叶轮边缘流动，其速度（动能）逐渐增大，在流出叶轮的瞬间其速度最大，然后进入蜗室，被送液体速度逐步降低，将大部分动能转换为压力能，再经压出管进一步降低速度，被送液体的压力继续升高，达到需要的压力后将液体压入泵的排出管路。当液体由叶轮中心流向叶轮边缘后，叶轮中心呈现低压状态，泵外的液体在泵外与叶轮中心部分的压差作用下进入泵内，再由叶轮中心流向叶轮边缘。如此叶轮连续旋转，泵连续地吸入和压出被送液体，完成对液体的输送。
只有在泵腔内充满液体时，液体从叶轮中心流向边缘后，在叶轮中心部分才能形成低压区，泵才能正常和连续地输送液体。为此，离心泵启动前，必须将泵内充满液体，称作灌泵。
2.特点和适用范围
（1）特点
①当离心泵的工况点确定后，离心泵的流量和扬程（当吸入压力一定时，即为离心泵的排出压力）是稳定的，无流量和压力脉动。
②离心泵的流量和扬程之间存在着函数关系。当离心泵的流量（或扬程）一定时，只能有一个相对应的扬程（或流量）值。
③离心泵的流量不是恒定的，随其排出管路系统的特性不同而不同。
④离心泵的效率因其流量和扬程而异。大流量、低扬程时，效率较高，可达80%；小流量、高扬程时效率较低，甚至只有百分之几。
⑤一般离心泵无自吸能力，启动前需灌泵。
⑥离心泵可用旁路回流、出口节流或改变转速来调节流量。
⑦离心泵结构简单、体积小、质量轻、易损件少，安装、维修方便。
（2）适用范围 离心泵的流量和扬程范围较宽，一般离心泵的流量为1.6～30000m3/h，扬程为10～2600m。
国产离心泵的流量和扬程范围如表3-13所示。
表3-13 国产离心泵的流量和扬程范围
离心泵的工况点确定后，其流量和排出压力稳定、无脉动，非常适合在稳定工况下，长期连续运转的石油化工、炼油等生产装置，因此，离心式化工流程泵是大型化肥、乙烯等生产装置中使用数量最多的泵型。
（二）离心泵结构
1.卧式单级单吸离心泵
卧式单级单吸离心泵的泵轴中心线为水平方向，且只有一只叶轮、叶轮只有一个吸入口的离心泵，在石油化工生产装置中应用的数量最多，一般用于石油化工生产的进料泵、回流泵、循环泵和产品泵等。
2.卧式单级双吸离心泵
卧式单级双吸离心泵的泵轴中心线为水平方向，且仅有一只叶轮，叶轮有两个吸入口，分别在叶轮的两端面上。泵运行时两个吸入口同时吸入液体，可增大叶轮吸入口的面积、减小被送液体进入叶轮时流速，有利于防止发生汽蚀现象，因而多用于大流量工况，其流量可达每小时几万立方米，在石油化工生产中常用作回流泵、塔底泵及冷却塔水泵等。
3.卧式多级离心泵
泵轴中心线为水平方向，轴上装有数个相同的叶轮，泵的扬程为各叶轮的扬程与叶轮个数的乘积。多级离心泵多用于高排压的工况，其排出压力可达几十兆帕；也用于小流量、高扬程的工况，可提高效率。
4.立式离心泵
立式离心泵的泵轴中心线为竖直方向，根据扬程不同采用不同的级数，石油化工用立式离心泵一般从单级到二十余级。立式离心泵的吸入口在下端，排出口在上端，适用于输送低沸点的液体和过冷气体。当输送过程中可能有部分液体汽化时，气体将集中于泵的上部，便于排出，不会影响泵的性能和正常运行；泵的吸入口在泵的下端，在化工装置中一般位于地坑中，特别是有关标准规范规定，立式离心泵其安装基础的顶面为NPSH计算准面，故可得到较大的NPSHa值，有利于防止汽蚀现象发生。
石油化工生产中，立式离心泵主要用于输送液氨、液态烃（甲烷、乙烷、乙烯、丙烯等）、液氧、液氮等物料的产品泵、给料泵、塔底泵和回流泵等。
5.液下泵
液下泵属于立式离心泵的一种。泵浸没在被送液体中运行，被送液体不会漏入大气，不需要有防止液体漏入大气的轴封（填料或机械密封），泵结构简单，启动前亦不需要灌泵。
液下泵主要用来输送高温液体，熔融物料，酸、碱等强腐蚀性液体；在石油化工生产中主要用作给料泵、循环泵。补给泵和排污泵等。
6.管道泵
管道泵属于立式离心泵的一种，泵的吸入口和排出口法兰中心线与泵轴中心线在同一铅垂面内，且与泵轴中心线垂直，可以不用弯头直接连接在管路上。小型管道泵可直接由管道支承；大型管道泵以底部的支座来支承。
管道泵在石油化工生产中主要用于直接安装于设备上或管路上的液体料物输送泵、接力（增压）泵、循环泵等。
7.自吸式离心泵
自吸式离心泵第一次启动前需要进行灌泵，以后再次启动时不需再灌泵，能够利用停泵后留在泵的液体的循环，逐步排出泵内和吸入管路中的气体，达到正常输液。自吸泵的吸入口高于叶轮中心线，且有较大的吸入室，可留存以后再启动时用于灌满泵腔的液体；在泵的排出管设有气液分离室排出气体，并使液体回流到泵吸入室内循环使用。
在石油化工生产中，自吸式离心泵主要用于输送高温、有毒、强腐蚀性等液体。
（三）离心泵检修
1.检修要点
（1）检修内容 离心泵的检修内容根据检修深度不同分为小修、中修、大修三个类别，内容如表3-14所示。对于具体结构的泵会有所增减。
表3-14 离心泵检修内容
（2）常见故障和处理方法 常见故障和处理方法，表3-15所示。
表3-15 离心泵常见故障和处理方法
2.零部件检修
（1）泵体和导轮
①泵体 大多数离心泵泵体的主要部分是蜗壳。对于有导轮的多级泵，其泵体是指在导轮外围的圆筒形壳体。泵体检修要求如下。
a.泵体应无裂纹 涡旋室及液体流通内壁应光滑、无坑蚀、冲刷等致使壁厚减薄。
b.若发现裂纹，在不承压或无密封作用的部位，则可在裂纹两端距端点5～10mm处钻止裂孔ϕ5～6mm（壁厚大于6mm，钻孔ϕ7～8mm），以防裂纹扩大；在承压部位，则应在钻孔后按有关技术标准补焊。
c.泵体安装水平度 单级或多级单吸式离心泵，沿轴方向为0.05mm/m，垂直于轴的横向为0.10mm/m；双吸式离心泵，沿轴向及横向均为0.05mm/m。
d.多级泵各段泵体接合面平行度为0.1mm/m，接合面与凸缘应无毛刺及碰撞变形。
e.泵体与叶轮密封环的配合采用H7/h6。
f.推荐采用压铅法确定双吸泵中分面的垫片厚度，使上部壳体装好后内件既不间隙过大也不受挤压，盘车时内件无卡涩。
g.有轴向膨胀滑销的离心泵，滑销与销槽应平滑、无毛刺。
②导轮 导轮主要用于多级离心泵，有正向导叶与反向导叶组，其作用和蜗壳一样，用以收集液体并起转能扩压作用，其检修要求如下。
a.检查液体流通壁面是否光滑，有无冲刷沟槽及裂纹等缺陷。
b.导轮的叶片应无缺损和开裂，若损伤严重应更换导轮。
c.导轮密封面应无凸起或压痕等缺陷，若发现这种缺陷应修复。
d.每级导轮的轴向与径向配合应松紧适度，符合原设计要求，且无冲蚀沟槽。
e.检查、清洗各级导轮密封环，应无污垢、冲蚀、毛刺、裂纹、偏磨等缺陷。
（2）转子组件 转子组件包括转轴、叶轮、轴套、平衡盘等。
①转轴
a.转轴表面不得有裂纹、伤痕和锈蚀等缺陷。当轴已产生裂纹，或存在严重磨损或锈蚀，或轴已严重弯曲，则应更换转轴。
b.轴颈磨损较严重时，可用电镀、喷镀、刷镀等方法修复。
c.转轴与叶轮、轴套配合部位公差用h6，与滚动轴承配合部位用js6或k6，与联轴器配合部位用js6。轴配合部位的圆度与圆柱度应不大于其直径公差的一半。
d.轴表面粗糙度 装配叶轮、轴套和滚动轴承处Ra=1.6μm；装配滑动轴承处Ra=0.8μm；装配联轴器处Ra=3.2μm。
e.以两轴承处轴颈为基准，用百分表检查叶轮、轴套及联轴器等装配部位轴的径向跳动，其值不得大于0.03mm。
f.键槽中心线对转轴中心线的偏移量不大于0.06mm，歪斜不大于0.03mm/100mm。
g.键槽磨损后可适当加大，但最大只能按标准增大一级；若结构上允许，可在原键槽的90°或120°方向另开键槽。
②叶轮
a.叶轮表面及液体流道内壁应清理洁净，不能有黏砂、毛刺和污垢，流道入口处加工面与非加工面衔接应圆滑过渡。
b.叶轮和轴的配合一般采用H7/h6。
c.有下列情况之一应更换新叶轮：叶轮表面出现裂纹；叶轮表面因腐蚀、浸蚀或汽蚀而形成较多孔眼；叶轮盖板及叶片因冲刷减薄，影响强度；叶轮密封环发生严重偏磨，无法修复。
d.新装叶轮必须经过静平衡，不平衡量不大于表3-16中的数值。静平衡超差用去重法从叶轮两侧切削，切去的厚度应在叶轮原壁厚的1/3以内，切削部位与未切削处应平滑相接。
e.叶轮腐蚀不严重或砂眼不多时，可以用补焊修复。
表3-16 叶轮静平衡允差极限
③轴套
a.轴套不允许有裂纹，外圆表面不得有砂眼、气孔、疏松等缺陷。表面粗糙度Ra=1.6μm。
b.轴套端面与轴线的垂直度不大于0.02mm。
c.轴套与轴的配合采用H8/h8或H9/h9。
d.轴套磨损较大时应进行更换。
④平衡盘装置 平衡盘装置用于叶轮非对称布置的分段式多级离心泵，作用是平衡转子的轴向力。
a.平衡盘与平衡接触的平面应接触良好，表面粗糙度Ra=1.6μm。当接触面磨损成凹凸不平时，可先用着色法在平板上刮研，最后将平衡环与平衡盘装到泵上进行配研，直至整个圆周平面都能接触。
b.当平衡盘与平衡环的端面间隙为0.10～0.20mm时，叶轮流道的出口应与导轮流道正对。
c.平衡环、平衡盘与平衡套磨损严重时，应更换新件。
⑤转子组件组装
a.叶轮、平衡盘与轴的配合采用H7/h6。
b.轴套、间隔套与轴不能采用同一种材料，其间的配合采用H9/h9。
c.多级离心泵转子在预组装时，应测量各级叶轮的间距和总间隔，误差均应不超过±1mm，超过时应调整间隔套长度，或者修正轮毂长度。
d.检查叶轮吸入口处外圆的径向圆跳动，其值列于表3-17中。
表3-17 叶轮吸入口处外圆径向圆跳动 单位：mm
e.轴套、间隔套与叶轮轮毂的径向圆跳动列于表3-18中；平衡盘轮毂径向圆跳动和端面圆跳动列于表3-19中。
表3-18 轴套、间隔套、叶轮轮毂径向圆跳动 单位：mm
表3-19 平衡盘轮毂径向圆跳动和端面圆跳动 单位：mm
f.叶轮密封部位与密封环的直径间隙因密封环材料不同选取不同数值，详见相关国家标准。而四周间隙应保持均匀。
g.键与键槽侧面应接合紧密，不允许加垫，键顶部间隙可为0.1～0.4mm。
h.对于转速n≥2950r/min，流量Q≥150m3/h的多级泵，在转子预组装后应按GB/T 3215做动平衡试验。
（3）轴承 离心泵所采用的轴承大部分都是滚动轴承，少数也有用滑动轴承的。
滚动轴承是离心泵的易损零件，损坏后应立即更换，不加修复。
由于离心泵转速相对较低，滑动径向轴承多采用整体式或水平剖分式圆轴承，而止推滑动轴承则采用板式或活动多块式轴承（如米契尔轴承和金斯伯雷轴承）。板式止推轴承较简单，米契尔轴承与金斯伯雷轴承的检修要求，与离心式压缩机中所采用的该型轴承相同。
①滚动轴承
a.有以下损坏情况之一应更换轴承：内、外圈滚道产生伤痕、裂纹；内、外圈磨损严重；滚动体因腐蚀、疲劳产生坑点；滚动体胶合；保持架损坏等。
b.轴承压盖与轴承端面的间隙不能大于0.1mm。
c.与轴承配合的轴颈与轴承座的尺寸公差应符合图样要求。
d.拆卸轴承应使用专用的拆卸工具，如拉出器和压力机等；安装轴承要用短管套在轴上，用手锤轻打短管使其撞击内圈，不得用手锤直接敲击轴承。如果需要加热装配轴承，应在油浴中加热，严禁直接火焰加热。
e.对于装带油环的轴承装置，应检查带油环变形、磨损及断裂等情况，存在问题时应更换带油环。
②滑动轴承
a.轴承合金层应接合紧密牢固，不能脱壳并无裂纹、气孔等缺陷；轴瓦表面应光洁，无伤痕和坑点。
b.用涂色法检查下瓦与轴颈的接触情况，接触角为60°～90°，并沿轴向接触均匀，每平方厘米接触2～4点，接触面积不小于80%。
c.用压铅法检测瓦背过盈量（轴瓦紧力），过盈为0.02～0.04mm；瓦背与瓦座应均匀接触，下瓦接触面积不小于60%，上瓦接触面积为50%。
d.用压铅法或抬轴法测量轴承的径向间隙。如果顶间隙太小，可以在上下瓦接合面之间加垫调整，若顶间隙太大，则需减去原有的垫片或重换新瓦。
（4）密封装置
①填料函密封 填料函密封中液封环是借引入压力水或其他液体起液封作用，并冷却润滑填料。石油化工用泵的密封填料要能耐介质腐蚀，具有一定强度、弹性与塑性，能适应介质的温度。
填料函密封的检修要求如下。
a.装填料处的轴颈或轴套表面应光滑，表面粗糙度Ra不得大于1.6μm。
b.底衬套和填料压盖与轴或轴套的直径间隙按表3-20选取。
表3-20 轴或轴套与底衬套和填料压盖直径间隙 单位：mm
c.液封环与填料函外壳内壁的直径间隙为0.15～0.20mm；液封环与轴或轴套的直径间隙应按表3-20中的数值相应增大0.3～0.5mm。
d.各圈填料应切成斜口对接（斜口一般为45°），相邻两圈填料切口应错开至少90°；填料圈数较多时，应装填一圈，压紧一圈。
e.压盖压入填料函的深度应为0.5～1圈填料高度，最小不得小于5mm。压盖不得歪斜，松紧要适度。
f.液封环上的环形槽应对准填料函外壳的液封孔或略向外偏。
②机械密封 离心泵用机械密封的故障及处理方法如表3-21所示。
表3-21 机械密封故障和处理方法
机械密封检修要求如下：
a.机械密封处轴或轴套表面不得有锈斑、裂纹等缺陷，要求表面粗糙度Ra=1.6μm。
b.安装机械密封的形位公差应符合相关规程的要求。
c.带大弹簧的机械密封，弹簧的螺旋方向应与泵轴的转动方向相反。
d.动、静环摩擦面上出现划痕和不平整时，可进行重新研磨、抛光修复。
e.动环装好后，必须保证轴向移动灵活。将动环压向弹簧，能自由弹回为准。
f.压盖应在联轴器找正后上紧，压盖螺栓要均匀上紧，防止压盖偏斜。
g.当出现下述情况时须更换新件：动、静环摩擦面上出现裂纹或磨损严重；弹簧锈蚀、断裂或弹力不足；轴套磨损较大或出现沟痕；O形密封环每次检修都应全部更换。
（5）联轴器 离心泵最常用的联轴器有弹性柱销联轴器和弹性套柱销联轴器。传递动力较大，转速较高的离心泵多采用齿轮联轴器。
①弹性柱销联轴器与弹性套柱销联轴器的检修
a.检查联轴器表面有无裂纹、缺损、伤痕等缺陷，若有裂纹或损坏严重应进行更换。
b.装入联轴器中的同类型弹性柱销及各弹性元件的质量应该相同；弹性元件磨损变形较严重时应更换新件；含胶皮圈的半联轴器应装在从动侧。
c.柱销及弹性元件应对称配套更换。
②齿轮联轴器的检修 可酌情参阅本篇离心式压缩机中齿轮联轴器的检修内容。由于离心泵的转速低于离心式压缩机，检修中的有关要求可以适当降低。
a.主要是检查齿面的啮合情况，接触面积沿齿高不小于50%，沿齿宽不小于70%；齿面及齿根若发现有严重点蚀、磨损及裂纹等缺陷应更换联轴器。
b.联轴器的螺栓应进行无损探伤；螺栓与螺孔配合应紧密；更换螺栓、螺母应该成套更换，若更换个别螺栓组件，则其质量与原螺栓组件相差不应超过1g。
c.更换联轴器组件，首先应检查新件外齿轮毂孔直径和键槽尺寸是否符合图样要求，外齿轮毂孔与轴的接触情况是否良好，用涂色法检查接触面积应大于80%。
d.拆卸联轴器应使用专用工具，不可用手锤或其他工具直接敲击。
e.组装联轴器时各零部件应彻底清洗检查，并重新更换油脂；中间接筒应按拆卸时的标记进行组装，并均匀拧紧连接螺栓；装好中间接筒后，测量轴向窜动量应为3～5mm。
3.组装和调整注意事项
（1）多级离心泵
①在进行总装前，转子组件要进行预组装，测量各部位数据，检查是否符合要求。
②对有热膨胀要求的转子，在组装最后一级叶轮后，根据此叶轮轮毂与平衡盘轮毂之间的轴向距离，确定其间定距套的轴向尺寸，应使其与叶轮轮毂和平衡盘轮毂的轴向间隙之和为0.3～0.5mm。
③在组装之初，拉紧螺栓只能略为预紧，待整台泵在现场完全就位后，根据所需紧力将螺栓紧固，紧固时，一定要对称均匀用力。
④转子与泵壳的同轴度要精心调整。这种调整是通过两端轴承座上的调节螺钉来实现的。在调节上下方向的同轴度时，可以有意识将转子中心偏离泵壳中心下方0.03～0.05mm，以补偿运行时轴瓦内油楔托起转子。
（2）单级双吸水平剖分式离心泵
①所有密封垫、螺纹处要涂铅粉油。
②装液封圈时要注意它的轴向位置，要使液封圈外圆的环形槽对准填料函的进液孔。
③滚动轴承压盖上的缺口要对准轴承箱上的进油孔。
④填料要事先制成填料环，一道一道地加入填料函，每加一道压紧一道。
⑤与轴组装的轴套、轴承和联轴器，先用机械油煮浴，油温慢慢升高，控制适当温度范围，时间不妨长一些，待被加热零件胀透后再组装。
⑥两端轴承内圈与轴肩之间有轴承挡圈，轴承挡圈的厚度应适当，以保证转子与泵壳之间各部位有一定的轴向间隙，使之转动灵活。泵体密封环与叶轮吸入口的轴向间隙，左右两侧应相等；叶轮流道出口中心线与泵壳中心线应重合。
（3）单级单吸悬臂式离心泵
①组装好后，要求叶轮流道中心线与泵壳流道中心线重合，偏差不大于0.5mm。若不符合要求，可调整轮毂与轴肩端面之间的垫片厚度，或者将轴套端面光刀。
②叶轮吸入口端面与泵盖之间的轴向间隙，可用泵盖与泵体之间的垫片厚度来调整。
三、往复泵
（一）往复泵的应用与分类
往复泵在近代工业的发展中显得越来越重要，特别在高压小流量和计量应用范围内有着其他泵不可替代的作用。
在石油化工生产中，往复泵占有重要地位。如现代尿素生产中使用的甲胺泵，是尿素生产的关键设备。
计量泵大多是往复泵。在自动控制程度高的石油化工流程中具有特殊的地位。如乙烯生产装置用的往复泵基本全是计量泵。
机械制造工业中，往复泵作为各种动力机械也得到广泛应用。如自由锻造水压机所用的往复泵。
此外，往复泵还广泛应用于造船工业，国防军事工业，采矿工业，造纸、医药、食品等工业中。
目前，应用的往复泵类型繁多，各有特点，大体可分为以下几类。
1.活塞（柱塞）泵
（1）单作用泵 活塞（柱塞）往复一次，吸入、排出各一次。单作用泵主要采用柱塞泵，而活塞泵用得较少。
（2）双作用泵 活塞（柱塞）往复一次，吸入、排出各两次。双作用泵主要采用活塞泵，而柱塞泵较少用。
活塞泵一般用于中、低压，大流量工况，而柱塞泵一般用于高压、小流量工况。
2.隔膜泵
（1）机械传动隔膜泵：隔膜由往复运动的活塞杆直接推动。
（2）液压传动隔膜泵：隔膜由活塞（柱塞）造成的油压推动，可用于低、中、高压工况。
隔膜泵往复运动零件与输送介质被隔膜隔开，而隔膜与液缸之间的密封则是静密封，因此可以保证绝对不漏，适用于输送易燃、易爆、有毒以及贵重液体，也适用于输送含杂质的液体。
为防止隔膜破坏，造成事故，可采用双隔膜泵，中间液体必须选择与输送介质混合时不发生危险的液体。按结构分类的隔膜泵的基本结构示意如图3-19所示。
图3-19 按结构分类的隔膜泵的基本结构示图
（二）往复泵的工作原理
往复泵一般由两部分组成，一部分为实现机械能转换为压力能的工作机构，称为液端的液缸部分；另一部分为将动力能传递给液力端的传动部分，称为动力端。
液端由液缸中装有活塞和控制液体单向流动的吸入阀和排出阀组成。传动端由曲柄、连杆、十字头组成。曲柄旋转活塞作往复运动，当液缸容积增大时缸内压力低于吸入罐内的压力时形成压力差，流体在压力差的作用下克服管路和吸入阀等部件的阻力进入液缸中，此时排出阀关闭；当液缸容积减少时液体被挤压，压力升高，缸内流体的压力大于排液罐内的压力时，排出阀被打开，流体克服排出阀和排出管路的阻力流入排出罐。往复泵就是这样间歇循环的吸入和排出液体，周而复始地工作。
四、齿轮泵
齿轮泵的主要工作部件是一对相互啮合的齿轮，可为内啮合、外啮合、直齿、斜齿等多种形式。其中应用较多的是外啮合圆柱直齿轮泵。在化工厂中为加热炉输送燃料的油泵和为机泵装置输送润滑油或密封油的油泵，多为齿轮泵。
（一）工作原理
图3-20为外啮合直齿的齿轮泵原理。当电动机带动主动齿轮旋转时，主动和从动的一对啮合齿轮在逐渐脱开侧，齿间容积逐渐增大，形成局部真空，此时吸入罐中的流体压力大于齿间容积逐渐增大侧的压力，在压力差的作用下流体进入齿轮泵的吸入腔，填满齿间空间。齿轮继续旋转，将吸入的流体沿齿轮圆周与泵体所形成的空间输送到齿轮泵的另一侧腔室中。在主、从动齿轮进入啮合的过程中，齿间容积减小，流体压力增大，与排出腔产生压力差，流体在此压力差的作用下被压出压油腔，进入排出罐或进入工作装置。
图3-20 齿轮泵原理图
齿轮泵是依靠一对互相啮合的齿轮脱离啮合和进入啮合时的容积变化来达到吸入和排出流体的，具有容积式泵——转子泵的特点。
（1）流量基本上与排出压力无关；
（2）由于齿轮啮合时齿间容积变化不均匀，流量也是不均匀的，产生流量和压力的脉动；
（3）与往复泵比较，在结构上不需要吸、排油阀，而且流量较往复泵均匀，结构简单，运转可靠；
（4）适用于不含固体杂质的高黏度的液体，一般用于液压传动装置、润滑装置、密封装置的液体输送装置。
（二）齿轮泵的特殊问题
齿轮泵除有一般转子泵的特点外，在工作中还存在下列特殊问题。
1.困油现象和卸荷措施
由于齿轮泵是容积式泵，在工作过程中，齿间空间的容积必须是封闭的，封闭曲线不断地由小变大，再由大变小，变化中分别和吸油腔或压油腔相连，才能产生吸油和压油两个过程。在某些泵中，封闭容积在一段时间既不和吸油腔连通，也不和压油腔连通，此时封闭容积的实际体积却在发生变化，一般把这部分容积叫“闭死容积”。“闭死容积”变小时油被压缩产生很大压力，变大时产生低压引发汽蚀。这种现象叫作“困油”现象，它对齿轮泵的工作带来不利影响。
2.径向力及其平衡措施
由于齿轮泵内存在高压压油腔和低压吸油腔，沿齿轮外圆与泵体之间的油压是从吸油压力顺着转动方向而增加到排油压力的。此压力差对齿轮产生不平衡的径向力。此外，齿轮与泵体间有间隙，存在压力损失，也会形成径向力。径向力的合力使轴承受到很大径向负荷，造成泵轴变形，使齿轮与泵体接触而导致泵体磨损。
3.密封问题
由于齿轮泵存在高、低压腔，所以存在串漏的问题。为了保证密封，必须适当选择间隙，间隙大了，漏损增加，但不易卡死，机械效率高。漏损可能发生在径向间隙和轴向端面间隙，其中轴向端面间隙是主要的，因为大多数是从轴向间隙中漏掉的。因此，漏损增大时，首先应检查轴向间隙是否合适，一般轴向间隙应在0.04～0.10mm范围内，径向间隙在0.10～0.15mm范围内。
由于齿轮泵密封间隙较多，而且密封面积较大，故其密封性能不如往复泵，所能达到的压力也要低一些。齿轮泵的加工质量对其性能影响也是较大的，在制造和装配时应加以注意。
五、旋涡泵
旋涡泵是一种叶片式泵，其工作机构由多个叶片的叶轮和有环形流道的壳体组成。旋涡泵与离心泵有相似之处，叶轮有开式和闭式之分。通常采用闭式叶轮旋涡泵，用来作汽油泵、碱液泵和小型锅炉给水泵。
旋涡泵的结构如图3-21所示。在叶轮外圆上铣出多个径向叶片。叶轮在圆形泵壳的流道内旋转。叶轮端面靠在泵体壁面上形成轴向侧隙，其极限间隙约为0.15～0.3mm，沿圆周方向有空隙形成与叶轮同心的环形流道，流道用隔舌将吸入口和排出口分开。隔舌与叶轮的径向间隙为0.07～0.20mm，防止排出液体串漏到吸入口。
图3-21 旋涡泵结构示意图
1—泵体；2—泵盖；3—叶轮；4—轴；5—托架；6—联轴器；7—填料压盖；8，9—平衡孔与拆装用螺孔；10—轴承
液体从吸入口进入泵的流道后，在旋转叶轮离心力的作用下，液体被摔向四周环形流道内，液体在流道内转动。由于流道内的液体旋转的圆周速度比叶轮内液体旋转的圆周速度小，造成作用在叶轮内液体上的离心力大于作用在流道内液体上的离心力。在两个大小不同的力形成的合力和力矩作用下，液体在流道和两液轮间作旋涡运动。
六、真空泵
用于设备抽取气体产生负压的机器称为真空泵。在石油化学工业中，减压精馏、润滑油脱蜡、糠醛回收、溶液的过滤、蒸发浓缩、干燥和结晶均要用到真空泵。也可用真空泵作为大型离心泵来引水灌泵。
机械式真空泵，按其结构形式分为往复式、回转式（滑板式）、水环式三大类。
真空泵的结构如图3-22所示。叶轮偏心地装在泵壳中。启动前，向泵内灌入规定高度的水。当叶轮旋转时，在离心力作用下水被摔至泵体壁，形成旋转的水环。水环上部内表面与轮毂相切。沿箭头方向旋转的叶轮，在前半转中，水环的内表面逐渐与叶轮轮毂分离开，各叶片之间空间逐渐增大，压力降低而吸入气体。在后半转中，水环的内表面逐渐与叶轮轮毂接近，各叶片间的空间减小，气体被压缩排出。如此，叶轮每转一周，两叶片间的容积改变一次。每两叶片间的水好像活塞一样反复运动，连续不断地抽吸和排出气体。气体从如大镰刀形的吸气室被吸入，经过压缩后便通过如小镰刀形排气孔被排出。
图3-22 真空泵基本结构图
1—吸气室；2—泵体；3—叶轮；4—排出室；5—液环
这种泵既能输送气体，也能输送液体，只是在抽送液体时效率较低，在输送气体时，也可作压缩机使用，其排出压力在1.2MPa左右。这种泵一般的都是当作真空泵使用，其排气量范围在0.25～30m3/min之间，真空度可达70%～80%，而在制造优良时，真空度可达99.5%。
当被抽气体不宜与水接触时，泵内可充油或其他液体介质（此时常称为液环泵）。如用油作为工作介质，一级真空度可达99.98%；两级真空度达99.999%。
此类泵的特点：结构简单、紧凑，易于制造与维修；由于旋转部分没有机械摩擦，机器寿命长，操作可靠；转速较高可与电动机直联；内部无须润滑，可使气体免受油的污染；排量也较均匀；适用于抽吸含有液体的气体，如用作大型水泵的真空引水，尤其在输送有腐蚀性或有爆炸性气体时更为合适，在化工生产中获得了广泛应用。此类泵不足的是效率很低，约为0.3～0.5。
七、螺杆泵
螺杆泵属于容积式泵，是依靠相互啮合的螺杆间容积的变化来输送液体的转子泵。有单螺杆泵、双螺杆和三螺杆泵等，多以三螺杆泵用于石油化工厂作为输送润滑油和密封油。该泵也可以用作气液混相介质的输送。
三螺杆泵结构如图3-23所示。其工作原理如同螺杆和螺母，即限制螺母不转动，当螺杆旋转时螺母就会沿螺杆作直线运动，如同车床的丝杠和对开螺母的运动关系。螺杆泵中液体充满在螺杆的凹槽内就像“螺母”一样。为了限制液体旋转，另设有齿条一样的从动螺杆与主动螺杆啮合。当螺杆转动时，被齿条割开的螺纹凹槽内的液体，就会沿着轴向前移动，利用该移动达到输送液体的目的。实际的螺杆泵用螺杆代替了齿条，主、从动螺杆与泵壳包围的螺杆凹槽空间形成了密闭的容积。中间为主动螺杆带动两边从动螺杆，通常主动螺杆是右旋的凸螺杆（这样强度高些），而从动螺杆是左旋的凹螺杆。当电动机驱动中间主动螺杆旋转时，三根相互啮合的螺杆凹槽密闭空间中的液体就向前移动，从而将液体不断吸入和排出。
图3-23 三螺杆泵的总剖面图和螺杆齿廓图
1—侧盖；2，3—碗状平衡止推轴承；4—衬套；5，10—从动螺杆；6—泵体；7—填料箱；8—填料；9—主动螺杆
八、流体作用泵
流体作用泵是利用一种流体的作用产生压力或造成真空，从而输送另一种流体的泵。
流体作用泵主要由喷嘴、喉管和扩散管等组成，如图3-24所示。当具有一定压力的工作流体通过喷嘴以一定速度喷出时，由于射流质点的横向紊动扩散作用，将吸入管的空气带走，管内形成真空，低压流体被吸入，两股流体在喉管内混合并进行能量交换，工作流体的速度减小，被吸流体的速度增大，在喉管出口，两者趋近一致，压力逐渐增加，混合流体通过扩散管后，大部分动力能转换为压力能，使压力进一步提高，最后经排出管排出。
图3-24 流体作用泵工作原理
1—喷嘴；2—喉管入口；3—喉管；4—扩散管
流体作用泵与供给其工作流体的管路、工作泵和排出管路组成流体动力泵装置。
九、磁力泵
在石油化工等行业，输送易燃、易爆、易挥发、有毒、有腐蚀以及贵重液体时，要求泵只能微漏甚至不漏。
离心泵按有无轴封，可分为有轴封泵和无轴封泵。有轴封泵的密封形式有填料密封和机械密封等。填料密封的泄漏量一般为3～80mL/h，制造良好的机械密封仅有微量泄漏，其泄漏量为0.01～380mL/h。
磁力驱动泵（简称磁力泵，下同）和同属于无轴封结构的屏蔽泵一样，结构上只有静密封而无动密封，用于输送液体时能保证一滴不漏。
磁力传动在离心泵上的应用与一切磁传动原理一样，是利用磁体能吸引铁磁物质以及磁体或磁场之间有磁力作用的特性，而非铁磁物质不影响或很少影响磁力的大小，因此可以无接触地透过非磁导体（隔离套）进行动力传输，这种传动装置称为磁性联轴器。如图3-25所示，磁力泵主要由泵体、叶轮、内磁钢、外磁钢、隔离套、泵内轴、泵外轴、滑动轴承、滚动轴承、联轴器、电动机、底座等组成（有些小型的磁力泵，将外磁钢与电动机轴直接连在一起，省去泵外轴、滚动轴承和联轴器等部件）。电动机通过联轴器和外磁钢连在一起，叶轮和内磁钢连在一起。在外磁钢和内磁钢之间设有全密封的隔离套，将内、外磁钢完全隔开，使内磁钢处于介质之中，电动机的转轴通过磁钢间磁极的吸力直接带动叶轮同步转动。
图3-25 磁力泵结构示意图
1—泵体；2—叶轮；3—滑动轴承；4—泵内轴；5—隔离套；6—内磁钢；7—外磁钢；8—滚动轴承；9—泵外轴；10—联轴器；11—电机；12—底座
磁性联轴器由内磁钢（含导环和包套）、外磁钢（含导环）及隔离套组成，如图3-26所示，是磁力泵的核心部件。
图3-26 磁性联轴器结构示意图
1—外导环；2—外磁钢；3—隔离套；4—内磁钢包套；5—内磁钢；6—内导环L—磁钢长度；a—液层厚度；b—隔离套厚度；c—空气间隙
磁性联轴器的结构、磁路设计及其各零部件的材料关系到磁力泵的可靠性，磁传动效率及寿命。
磁力泵根本上消除了轴封的泄漏通道，实现了完全密封，工作时具有过载保护作用，除磁性材料与磁路设计有较高要求外，其余部分技术要求不高，维护和检修工作量小。但磁力泵的效率比普通离心泵低，对防单面泄漏的隔离套的材料及制造要求较高，如材料选择不当或制造质量差时，隔离套经不起内、外磁钢的摩擦很容易磨损，而一旦破裂，输送的介质就会外溢，此外，对联轴器的对中性要求高，当对中不好时，会导致进口处轴承的损坏和防单面泄漏隔离套的磨损。
磁力泵由于受到材料、磁性传动及隔离套材料耐磨性的限制，目前国内一般只用于输送温度在100℃以下、压力低于1.6MPa且不含固体颗粒的介质。
十、射流泵
射流泵亦称喷射泵，属动力式泵，但其工作方式与叶片泵等动力式泵不同。它是以一种压力比泵的排出压力高的流体作为能源，通过与被送流体混合的方式，将能力传递给被送流体，使被送流体压力升高而实现输液，输液时泵本身没有任何运动的零部件。
射流泵由吸入室、喷嘴、扩散管等组成，如图3-27所示。作为能源的工作流体由喷嘴高速射出，由于流速很高在喷嘴出口的周围形成低压区，被送液体被吸入泵内，并随工作流体一起流动、相互混合，进行能量传递，被送液体的流速增大（即动能增大）后流经扩散管，混合流体的流速降低将动能转换为压力能，当压力升高达到要求的排出压力时，将混合流体压送到泵的排出管路中实现了输送液体。
图3-27 射流泵的结构与工作原理
1—喷嘴；2—吸入室；3—喉管入口段；4—喉管；5—扩散管
射流泵可用于输送多种液体，作为输液能源的工作流体可以用液体、也可以用气（汽）体，常用的有水或其他各种液体、蒸汽、空气或其他各种气体。应该指出：由于在射流泵输液过程中，工作流体和被送液体相混合，故需根据被送液体的性质及输液终了时对液体状态（如纯净度、温度等）的要求，合理地选择工作流体。
十一、泵的维护管理
泵的操作方法随其类型和用途不同而有所差异，特别是石油化工用泵与工艺过程和输送介质的性质有密切关系。具体的操作方法应按制造厂提供的产品使用说明书中的规定进行。现以电动机驱动的离心泵为例介绍如下。
（一）启动前的准备
（1）检查泵的各连接螺栓与地脚螺栓有无松动现象。
（2）检查配管的连接是否合适，泵和驱动机中心是否对中。处理高温、低温液体的泵，配套连接管件的膨胀、收缩有可能引起轴心失常、咬合等，因此，需采用挠性管接头等。
（3）直接耦合和定心 小型、常温液体泵在停止运行时，进行泵和电动机的定心使两轴心一致；而大型、高温液体泵运行和停止运行中，轴心差异很大，为了正确定心，一般加温到运转温度或运行后停下泵，迅速进行再定心以保证转动件双方轴心一致，避免振动和泵的咬合。
（4）清洗配管 运行前必须首先清洗配管中的异物、焊渣，切勿将异物掉入泵体内部。在吸入管的滤网前后装上压力表，以便监视运行中滤网的堵塞情况。
（5）盘车 启动前卸掉联轴节，用手转动转子观察是否有异常现象，并使电动机单独试车，检查其旋转方向是否与泵一致。用手旋转联轴节，可发现泵内叶轮与外壳之间有无异物，盘车应轻重均匀，泵内无杂音。
（6）启动油泵，检查轴承润滑是否良好。
（二）启动
（1）灌泵 启动前先使泵腔内灌满液体，将空气、液化气、蒸汽从吸入管和泵壳内排出以形成真空。必须避免空运转，同时打开吸入阀，关闭排液阀和各个排液孔。
（2）打开轴承冷却水给水阀门。
（3）填料函若带有水夹套，则打开填料函冷却水给水阀门。
（4）若泵上装有液封装置，应打开液封系统的阀门。
（5）如输送高温液体泵没有达到工作温度，应打开预热阀，待泵预热后再关闭此阀。
（6）若带有过热装置应打开自循环系统的旁通阀。
（7）启动电动机。
（8）逐渐打开排液阀。
（9）泵流量提高后，如已不可能出现过热时即可关闭自循环系统的阀门。
（10）如果泵要求必须在止逆阀关闭而排出口闸阀打开的情况下启动，则启动步骤与上述方法基本相同，只是在电动机启动前，排出口闸阀要打开一段时间。
（三）运行和维护
（1）为了使泵正常运行和维护，妥善管理好下述有关档案文件极为重要。
①泵管理卡。
②图纸。
③泵的特性曲线、试验报告及检查记录。
④使用说明书。
⑤润滑油一览表，对泵的注油点、油的种类、注油量及注油时间等列表进行管理，以适时、适量添加适宜的润滑油，使其处于良好的润滑状态。
⑥日常检查记录，主要检查项目为泵运转的噪声、轴承温度、填料函泄漏量、流量、压力和功率等。
⑦维护和检修记录。
⑧备件清单。
（2）泵事故履历表。根据发生事故的记录，以便分析事故和研究事故处理措施。此外，也可预测零部件寿命，进行有计划的维修和更换。
（3）坚持泵的检查（日、半年、年度）和大修制度，定期监视泵的运行状况。在泵运行中发现任何异常现象要立即报告和及时处理。
（4）备用泵每班盘车一次（180°），定期切换。
（5）冬季停车后，应注意防冻。
（四）停车
（1）打开自循环系统上的阀门。
（2）关闭排液阀。
（3）停止电动机。
（4）若需保持泵的工作温度，则打开预热阀门。
（5）关闭轴承和填料函的冷却水给水阀。
（6）停机时若不需要液封则关闭液封阀。
（7）如果特殊泵装置的需要或是要打开泵进行检查，则关闭吸入阀，打开放气孔和各种排液阀。
通常，汽轮机驱动的泵所规定的启动和停车步骤与电动机驱动泵基本相同。汽轮机因有各种排水孔和密封装置，必须在运行前后打开或关闭。此外，汽轮机一般要求在启动前预热。还有一些汽轮机在系统中要求随时启动，则要求进行盘车运转，因此，运行者应根据汽轮机制造厂所提供的有关汽轮机启动和停车步骤的规定进行。
离心泵的启动与停车步骤同样适用于容积式泵，但只有以下少数例外情况值得注意。
（1）切不可使容积式泵在排出口关闭的情况下运行。如果要求容积泵在启动时必须关闭排出口闸阀，必须将自循环旁通阀打开。
（2）蒸汽往复泵在启动前必须打开汽缸排水旋塞，使冷凝液排出，以免产生液击损坏汽缸盖故障。