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化工泵:IH型單級單吸化工離心泵

一、IH型單級單吸化工離心泵產品概述：

1、IH型單級單吸化工離心泵，是全國聯合設計的節能泵，它是BA型、B型及其他單級清水離心泵的更新型。優點有：全系列水力性能布局合理，用戶選擇范圍寬，檢修方便；效率和吸程達到平均*水平。IH型單級單吸化工泵適用于工業和城市給水、排水，也可用于農業排灌及供輸送清水或物理化學性質類似于清水的其他液體之用，溫度不高80℃。

2、IH型單級單吸化工離心泵執行標準：

IH型單級單吸化工離心泵為單級單吸懸臂式離心泵，是取代F型耐腐蝕離心泵的節能、更新換代產品。用于石油、化工、合成纖維、化肥、電站、冶金、食品及醫藥等工業部門輸送不含懸浮顆粒的腐蝕性液體或不允許污染的介質，輸送介質的溫度一般為-20℃～105℃，采用特殊措施可達180℃。

IH型單級單吸化工離心泵一般由電動機帶動，在啟動泵前，泵體及吸入管路內充滿液體。當葉輪高速旋轉時，葉輪帶動葉片間的液體一道旋轉，由于離心力的作用，液體從葉輪中心被甩向葉輪外緣（流速可增大至15～25m/s），動能也隨之增加。當液體進入泵殼后，由于蝸殼形泵殼中的流道逐漸擴大，液體流速逐漸降低，一部分動能轉變為靜壓能，于是液體以較高的壓強沿排出口流出。與此同時，葉輪中心處由于液體被甩出而形成一定的真空，而液面處的壓強Pa比葉輪中心處要高，因此，吸入管路的液體在壓差作用下進入泵內。葉輪不停旋轉，液體也連續不斷的被吸入和壓出。由于離心泵之所以能夠輸送液體，主要靠離心力的作用，故稱為IH型單級單吸化工離心泵。
離心泵在化工生產中應用，這是由于其具有性能適用范圍廣（包括流量、壓頭及對介質性質的適應性）、體積小、結構簡單、操作容易、流量均勻、故障少、壽命長、購置費和操作費均較低等突出優點。因而，本章將離心泵作為流體力學原理應用的典型實例加以重點介紹。
一. IH型單級單吸化工離心泵的基本結構和工作原理討論離心泵的基本結構和工作原理，要緊緊扣住將動能有效轉化為靜壓能這個主題來展開

（一）IH型單級單吸化工離心泵的基本結構

IH型單級單吸化工離心泵的基本部件是高速旋轉的葉輪和固定的蝸牛形泵殼。具有若干個（通常為4～12個）后彎葉片的葉輪緊固于泵軸上，并隨泵軸由電機驅動作高速旋轉。葉輪是直接對泵內液體做功的部件，為離心泵的供能裝置。泵殼中央的吸入口與吸入管路相連接，吸入管路的底部裝有單向底閥。泵殼側旁的排出口與裝有調節閥門的排出管路相連接。

（二）IH型單級單吸化工離心泵的工作原理

當IH型單級單吸化工離心泵啟動后，泵軸帶動葉輪一起作高速旋轉運動，迫使預先充灌在葉片間液體旋轉，在慣性離心力的作用下，液體自葉輪中心向外周作徑向運動。液體在流經葉輪的運動過程獲得了能量，靜壓能增高，流速增大。當液體離開葉輪進入泵殼后，由于殼內流道逐漸擴大而減速，部分動能轉化為靜壓能，zui后沿切向流入排出管路。所以蝸形泵殼不僅是匯集由葉輪流出液體的部件，而且又是一個轉能裝置。當液體自葉輪中心甩向外周的同時，葉輪中心形成低壓區，在貯槽液面與葉輪中心總勢能差的作用下，致使液體被吸進葉輪中心。依靠葉輪的不斷運轉，液體便連續地被吸入和排出。液體在離心泵中獲得的機械能量zui終表現為靜壓能的提高。
【動畫】IH型單級單吸化工離心泵的基本結構和工作原理
需要強調指出的是，若在離心泵啟動前沒向泵殼內灌滿被輸送的液體，由于空氣密度低，葉輪旋轉后產生的離心力小，葉輪中心區不足以形成吸入貯槽內液體的低壓，因而雖啟動IH型單級單吸化工離心泵也不能輸送液體。這表明IH型單級單吸化工離心泵無自吸能力，此現象稱為氣縛。吸入管路安裝單向底閥是為了防止啟動前灌入泵殼內的液體從殼內流出。空氣從吸入管道進到泵殼中都會造成氣縛。

（三）IH型單級單吸化工離心泵的葉輪和其它部件

1．IH型單級單吸化工離心泵的葉輪
葉輪是IH型單級單吸化工離心泵的關鍵部件。
(1)按其機械結構可分為閉式、半閉式和開式三種。閉式葉輪適用于輸送清潔液體；半閉式和開式葉輪適用于輸送含有固體顆粒的懸浮液，這類泵的效率低。閉式和半閉式葉輪在運轉時，離開葉輪的一部分高壓液體可漏入葉輪與泵殼之間的空腔中，因葉輪前側液體吸入口處壓強低，故液體作用于葉輪前、后側的壓力不等，便產生了指向葉輪吸入口側的軸向推力。該力推動葉輪向吸入口側移動，引起葉輪和泵殼接觸處的摩損，嚴重時造成泵的振動，破壞泵的正常操作。在葉輪后蓋板上鉆若干個小孔，可減少葉輪兩側的壓力差，從而減輕了軸向推力的不利影響，但同時也降低了泵的效率。這些小孔稱為平衡孔。
(2)按吸液方式不同可將葉輪分為單吸式與雙吸式兩種，單吸式葉輪結構簡單，液體只能從一側吸入。雙吸式葉輪可同時從葉輪兩側對稱地吸入液體，它不僅具有較大的吸液能力，而且基本上消除了軸向推力。
(3)根據葉輪上葉片上的幾何形狀，可將葉片分為后彎、徑向和前彎三種，由于后彎葉片有利于液體的動能轉換為靜壓能，故而被廣泛采用。

2．IH型單級單吸化工離心泵的導輪

為了減少離開葉輪的液體直接進入泵殼時因沖擊而引起的能量損失，在葉輪與泵殼之間有時裝置一個固定不動而帶有葉片的導輪。導輪中的葉片使進入泵殼的液體逐漸轉向而且流道連續擴大，使部分動能有效地轉換為靜壓能。多級離心泵通常均安裝導輪。
蝸牛形的泵殼、葉輪上的后彎葉片及導輪均能提高動能向靜壓能的轉化率，故均可視作轉能裝置。

3．軸封裝置

由于泵軸轉動而泵殼固定不動，在軸和泵殼的接觸處必然有一定間隙。為避免泵內高壓液體沿間隙漏出，或防止外界空氣從相反方向進入泵內，必須設置軸封裝置。離心泵的軸封裝置有填料函和機械（端面）密封。填料函是將泵軸穿過泵殼的環隙作成密封圈，于其中裝入軟填料（如浸油或涂石墨的石棉繩等）。機械密封是由一個裝在轉軸上的動環和另一固定在泵殼上的靜環所構成。兩環的端面借彈簧力互相貼緊而作相對轉動，起到了密封的作用。機械密封適用于密封較高的場合，如輸送酸、堿、易燃、易爆及有毒的液體。當離心泵啟動后，泵軸帶動葉輪一起作高速旋轉運動，迫使預先充灌在葉片間液體旋轉，在慣性離心力的作用下，液體自葉輪中心向外周作徑向運動。液體在流經葉輪的運動過程獲得了能量，靜壓能增高，流速增大。當液體離開葉輪進入離心泵殼后，由于殼內流道逐漸擴大而減速，部分動能轉化為靜壓能，zui后沿切向流入排出管路。所以蝸形泵殼不僅是匯集由葉輪流出液體的部件，而且又是一個轉能裝置。當液體自葉輪中心甩向外周的同時，葉輪中心形成低壓區，在貯槽液面與葉輪中心總勢能差的作用下，致使液體被吸進葉輪中心。依靠葉輪的不斷運轉，液體便連續地被吸入和排出。液體在離心泵中獲得的機械能量zui終表現為靜壓能的提高。葉輪的作用是將原動機的機械能直接傳給液體，以增加液體的靜壓能和動能(主要增加靜壓能)。
1.葉輪
葉輪的作用是將原動機的機械能直接傳給液體，以增加液體的靜壓能和動能(主要增加靜壓能)。葉輪有開式、半閉式和閉式三種。開式葉輪在葉片兩側無蓋板，制造簡單、清洗方便，適用于輸送含有較大量懸浮物的物料，效率較低，輸送的液體壓力不高；半閉式葉輪在吸入口一側無蓋板，而在另一側有蓋板，適用于輸送易沉淀或含有顆粒的物料，效率也較低；閉式葉輪在葉輪在葉片兩側有前后蓋板，效率高，適用于輸送不含雜質的清潔液體。一般的離心泵葉輪多為此類。
2.泵殼　
作用是將葉輪封閉在一定的空間，以便由葉輪的作用吸入和壓出液體。離心泵殼多做成蝸殼形，故又稱蝸殼。由于流道截面積逐漸擴大，故從葉輪四周甩出的高速液體逐漸降低流速，使部分動能有效地轉換為靜壓能。泵殼不僅匯集由葉輪甩出的液體，同時又是一個能量轉換裝置。

離心的概念

離心其實是物體慣性的表現.比如雨傘上的水滴,當雨傘緩慢轉動時,水滴會跟隨雨傘轉動,這是因為雨傘與水滴的摩擦力做為給水滴的向心力使然.但是如果雨傘轉動加快,這個摩擦力不足以使水滴在做圓周運動,那么水滴將脫離雨傘向外緣運動.就象用一根繩子拉著石塊做圓周運動,如果速度太快,繩子將會斷開,石塊將會飛出.這個就是所謂的離心。離心泵就是根據這個原理設計的.高速旋轉的葉輪葉片帶動水轉動,將水甩出,從而達到輸送的目的.離心泵有好多種.從使用上可以分為民用與工業用泵,從輸送介質上可以分為清水泵、雜質泵、耐腐蝕泵等。離心泵基本構造離心泵的基本構造是由六部分組成的，分別是：葉輪，泵體，泵軸，軸承，密封環，填料函。
1、葉輪是離心泵的核心部分，它轉速高輸出力大，葉輪上的葉片又起到主要作用，葉輪在裝配前要通過靜平衡實驗。葉輪上的內外表面要求光滑，以減少水流的摩擦損失。
2、泵體也稱泵殼，它是水泵的主體。起到支撐固定作用，并與安裝軸承的托架相連接。
3、泵軸的作用是借聯軸器和電動機相連接，將電動機的轉距傳給葉輪，所以它是傳遞機械能的主要部件。
4、軸承是套在泵軸上支撐泵軸的構件，有滾動軸承和滑動軸承兩種。滾動軸承使用牛油作為潤滑劑加油要適當一般為2/3～3/4的體積太多會發熱，太少又有響聲并發熱！滑動軸承離心泵結構使用的是透明油作潤滑劑的,加油到油位線。太多油要沿泵軸滲出并且漂*，太少軸承又要過熱燒壞造成事故！在水泵運行過程中軸承的溫度zui高在85度一般運行在60度左右，如果高了就要查找原因（是否有雜質，油質是否發黑，是否進水）并及時處理！
5、密封環又稱減漏環。葉輪進口與泵殼間的間隙過大會造成泵內高壓區的水經此間隙流向低壓區，影響泵的出水量，效率降低！間隙過小會造成葉輪與泵殼摩擦產生磨損。為了增加回流阻力減少內漏，延緩葉輪和泵殼的所使用壽命，在泵殼內緣和葉輪外援結合處裝有密封環，密封的間隙保持在0.25～1.10mm之間為宜。
6、填料函主要由填料，水封環，填料筒，填料壓蓋，水封管組成。填料函的作用主要是為了封閉泵殼與泵軸之間的空，不讓泵內的水流不流到外面來也不讓外面的空氣進入到泵內。始終保持水泵內的真空！當泵軸與填料摩擦產生熱量就要靠水封管住水到水封圈內使填料冷卻！保持水泵的正常運行。所以在水泵的運行巡回檢查過程中對填料函的檢查是特別要注意！在運行600個小時左右就要對填料進行更換。

二、IH型單級單吸化工離心泵產品用途：

IH型單級單吸化工離心泵根據標準ISO2858所規定的性能和尺寸設計的，主要由泵體、泵蓋、葉輪、軸、密封環、軸套及懸架軸承不見等組成。
2、IH型單級單吸化工離心泵的泵體和泵蓋部分，是從葉輪背面處剖分的，即通常所說的后開門結構形式。其優點是檢修方便，檢修時不動泵體，吸入管路，排出管路和電動機，只需拆下加長聯軸器的中間聯接件，即可退出轉子部分進行檢修。
3、IH型單級單吸化工離心泵的殼體(即泵體和泵蓋)構成泵的工作室。葉輪、軸和滾動軸承等為泵的轉子。懸架軸承部件支撐著泵的轉子部分，滾動軸承受泵的徑向力和軸向力。
4、IH型單級單吸化工離心泵為了平衡泵的軸向力，大多數泵的葉輪前、后均設有密封環，并在葉輪后蓋板上設有平衡孔，由于有些泵軸向力不大，葉輪背面未設密封環和平衡孔。
5、IH型單級單吸化工離心泵的軸向密封環是由填料壓蓋，填料環和填料等組成，以防止進氣或大量漏水。泵的葉輪如有平衡，則裝有軟填料的空腔與葉輪吸入口相通，如葉輪入口處液體處于真空狀態，則很容易沿著軸套表面進氣，故在填料腔內裝有填料環通過泵蓋上的小孔，將泵室內壓力水引至填料環進行密封。泵的葉輪如沒有平衡孔，由于葉輪背面液體壓力大于大氣壓，因而不存在漏氣問題，故可不裝填料環。
6、為避免軸磨損，在軸通過填料腔的部位裝有軸套保護。軸套與軸之間準有O型密封圈，以防止沿著配合表面進氣或漏水。
7、IH型單級單吸化工離心泵的傳動方式是通過加長彈性聯軸器與電動機聯接的，泵的旋轉方向，從驅動端看，為順時針方向旋轉。

三、IH型單級單吸化工離心泵的型號意義：

IH50-32-160A-302
IH-標準化工離心泵
50-泵吸入口直徑為50mm
32-泵排出口直徑為32mm
160-葉輪名義直徑160mm
A-葉輪外徑切割代號
（A、B分別表示*、二次切割）
302-泵觸液零件的材料代號
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IH型單級單吸懸臂式化工離心泵
四、IH型單級單吸化工離心泵的常用化工介質談談選材的要點：

1.硫酸：作為強腐蝕介質之一，硫酸是用途非常廣泛的重要工業原料。不同濃度和溫度的硫酸對材料的腐蝕差別較大，對于濃度在80%以上、溫度小于80℃的濃硫酸，碳鋼和鑄鐵有較好的耐蝕性，但它不適合高速流動的硫酸,不適用作泵閥的材料；普通不銹鋼如304(0Cr18Ni9)、316(0Cr18Ni12Mo2Ti)對硫酸介質也用途有限。因此輸送硫酸的泵閥通常采用高硅鑄鐵(鑄造及加工難度大)、高合金不銹鋼(20號合金)制造。氟塑料具有較好的耐硫酸性能，采用襯氟泵(F46)是一種更為經濟的選擇。公司適用產品有：IHF氟塑料化工離心泵。IH型單級單吸化工離心泵

2.鹽酸：決大多數金屬材料都不耐鹽酸腐蝕(包括各種不銹鋼材料)，含鉬高硅鐵也僅可用于50℃、30%以下鹽酸。和金屬材料相反，絕大多數非金屬材料對鹽酸都有良好的耐腐蝕性，所以內襯橡膠泵和塑料泵(如聚丙烯、氟塑料等)是輸送鹽酸的選擇。公司適用產品有：IHF氟塑料化工離心泵、PF(FS)強耐腐蝕離心泵、CQ聚丙烯磁力泵(或氟塑料磁力泵)等。
3.硝酸：一般金屬大多在硝酸中被迅速腐蝕破壞，不銹鋼是應用zui廣的耐硝酸材料，對常溫下一切濃度的硝酸都有良好的耐蝕性，值得一提的是含鉬的不銹鋼(如316、316L)對硝酸的耐蝕性不僅不優于普通不銹鋼(如304、321)，有時甚至不如。而對于高溫硝酸，通常采用鈦及鈦合金材料。公司適用產品有：DFL(W)H化工離心泵、DFL(W)PH屏蔽化工離心泵、DFCZ流程泵、DFLZP自吸化工離心泵、IH型化工離心泵、CQB磁力泵等，材料為304。
4.醋酸：它是有機酸中腐蝕性zui強的物質之一，普通鋼鐵在一切濃度和溫度的醋酸中都會嚴重腐蝕，不銹鋼是優良的耐醋酸材料，含鉬的316不銹鋼還能適用于高溫和稀醋酸蒸汽。對于高溫高濃醋酸或含有其它腐蝕介質等苛刻要求時，可選用高合金不銹鋼泵或氟塑料泵。
5.堿(氫氧化鈉) ：鋼鐵廣泛應用于80℃以下、30%濃度內的氫氧化鈉溶液，也有許多工廠在100℃、75%以下時仍采用普通鋼鐵，雖然腐蝕增加，但經濟性好。普通不銹鋼對堿液的耐蝕性與鑄鐵相比沒有明顯優點，只要介質中容許少量鐵份摻入不推薦采用不銹鋼。對于高溫堿液多采用鈦及鈦合金或者高合金不銹鋼。公司一般鑄鐵泵均可用于常溫低濃度堿液，特殊要求時可采用各類不銹鋼泵或氟塑料泵。
6.氨(氫氧化氨)：大多數金屬和非金屬在液氨及氨水(氫氧化氨)中的腐蝕都很輕微，只有銅和銅合金不宜使用。公司產品大多適用于氨及氨水的輸送。
7.鹽水(海水)：普通鋼鐵在氯化鈉溶液和海水、咸水中腐蝕率不太高，一般須采用涂料保護；各類不銹鋼也有很低的均勻腐蝕率，但可能因氯離子而引起局部性腐蝕，通常采用316不銹鋼較好。公司各類化工泵都有316材料配置。

還有許多其它介質不能在此一一介紹，總之在選材時切不可隨意和盲目，應多查閱相關資料或借鑒成熟經驗。

五、IH型單級單吸化工離心泵結構特點：

IH型單級單吸化工離心泵主要零部件有泵體、葉輪、密封環、葉輪螺母、泵蓋、密封部件、中間支架、軸和懸架部件等。
泵蓋通過止口固定在中間支架上，然后通過泵體與中間支架的止口連接，把泵蓋夾緊在中間。泵體是軸向吸入、徑向排出、底腳支承式，可直接固定在底座上。懸架部件通過止口固定在中間支架上，并用懸架支架支撐在底座上。檢修時可以不拆卸進出口聯接管路、泵體和電機，只需拆下加長聯軸器的中間聯接件，即可退出轉子部件進行檢修。
軸封有填料密封和機械密封形式，可根據輸送介質的性質和生產工藝的要求進行選定。
泵通過加長聯軸器與電機聯接，從驅動端看，泵為順時針方向旋轉。

六、IH型單級單吸化工離心泵的性能參數：

型號	轉速 (r/min)	流量 (m3/h)	揚程 (m)	效率 (%)	電機功率 (kw)	汽蝕余量 (m)
IH50-32-125	2900	12.5	20	51	2.2	2
IH50-32-125	1450	6.3	5	45	0.55	2
IH50-32-125A	2900	11.3	16.4	50	1.5	2
IH50-32-125A	1450	5.7	4.1	43	0.55	2
IH50-32-160	2900	12.5	32	46	3	2
IH50-32-160	1450	6.3	8	40	0.55	2
IH50-32-160A	2900	11.3	26.4	44	3	2
IH50-32-160A	1450	5.7	6.6	37.1	0.55	2
IH50-32-200	2900	12.5	50	39	5.5	2
IH50-32-200	1450	6.3	12.5	33	1.1	2
IH50-32-200A	2900	11.3	41	38	4	2
IH50-32-200A	1450	5.7	10.3	31	0.75	2
IH50-32-250	2900	12.5	80	33	11	2
IH50-32-250	1450	6.3	20	27	2.2	2
IH50-32-250A	2900	11.7	70	32	11	2
IH50-32-250A	1450	5.9	17.5	25	1.5	2
IH65-50-125	2900	25	20	62	3	2
IH65-50-125	1450	12.5	5	55	0.55	2
IH65-50-125A	2900	22.7	16.5	61	2.2	2
IH65-50-125A	1450	11.3	4.1	54	0.55	2
IH65-50-160	2900	25	32	57	5.5	2
IH65-50-160	1450	12.5	8	51	0.75	2
IH65-50-160A	2900	22.7	26.5	56	4	2
IH65-50-160A	1450	11.3	6.6	49.6	0.55	2
IH65-40-200	2900	25	50	52	11	2
IH65-40-200	1450	12.5	12.5	46	1.5	2
IH65-40-200A	2900	22.7	41	50	7.5	2
IH65-40-200A	1450	11.3	10.3	44	1.1	2
IH65-40-250	2900	25	80	46	15	2
IH65-40-250	1450	12.5	20	39	3	2
IH65-40-250A	2900	23.4	74.8	45	15	2
IH65-40-250A	1450	11.7	17.5	37.9	2.2	2
IH65-40-315	2900	25	125	39	30	2
IH65-40-315	1450	12.5	32	33	5.5	2
IH65-40-315A	2900	23.4	109.5	38	30	2
IH65-40-315A	1450	11.7	28	33	4	2

IH80-65-125	2900	50	2, 0	69	5.5	3
IH80-65-125	1450	25	5	64	0.75	2.5
IH80-65-125A	2900	45.3	16.5	67	4	3
IH80-65-125A	1450	22.7	4.1	62	0.55	2.5
IH80-65-160	2900	50	32	67	11	2.3
IH80-65-160	1450	25	8	62	1.5	2.3
IH80-65-160A	2900	45.3	26.4	65	7.5	2.3
IH80-65-160A	1450	22.7	6.6	60	1.1	2.3
IH80-50-200	2900	50	50	63	15	2.5
IH80-50-200	1450	25	12.5	57	2.2	2
IH80-50-200A	2900	45.3	41	61	11	2.5
IH80-50-200A	1450	22.7	10.3	56.1	2.2	2
IH80-50-250	2900	50	80	53	30	2.5
IH80-50-250	1450	25	20	50	5.5	2
IH80-50-250A	2900	45.3	65.7	52	22	2.5
IH80-50-250A	1450	22.7	16.4	49	3	2
IH80-50-315	2900	50	125	50	45	2.5
IH80-50-315	1450	25	32	48	7.5	2.5
IH80-50-315A	2900	45.3	102.6	48	37	2.5
IH80-50-315A	1450	22.7	25.7	46	5.5	2.5
IH100-80-125	2900	100	20	73	11	4.2
IH100-80-125	1450	50	5	69	1.5	3.4
IH100-80-125A	2900	91.8	16.8	71	7.5	4.2
IH100-80-125A	1450	45.9	4.2	67	1.1	3.4
IH100-80-160	2900	100	32	73	15	4.3
IH100-80-160	1450	50	8	68	2.2	3.4
IH100-80-160A	2900	91	26.5	71	15	4.3
IH100-80-160A	1450	45.5	6.6	67	1.5	3.4
IH100-65-200	2900	100	50	72	22	3.9
IH100-65-200	1450	50	12.5	68	3	2.5
IH100-65-200A	2900	91	41.5	70	18.5	3.9
IH100-65-200A	1450	45.5	10.3	66	3	2.5
IH100-65-250	2900	100	80	68	37	3.6
IH100-65-250	1450	50	20	63	5.5	2.5
IH100-65-250A	2900	93.5	70	65	37	3.6
IH100-65-250A	1450	45.5	17.4	61	5.5	2.5
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IH100-65-315A	2900	93.5	109	61	75	3.2
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