往复泵的工作原理及常见故障浅析

往复泵的工作原理及常见故障浅析

摘要：在油田系统中对原油上产起主要的系统是注水开发系统,其系统包括

水处理设备，电气设备，注水设备，注水管线,这是油田开发提高采收率的重要

方法｡柱塞式往复泵是采油厂重要的生产设备，凭借柱塞在函体中来回活动,改变

容腔的容积以达到进、排液的功能｡我厂共有各类注水泵120余台，当泵的吸液

和排液交替进行时,各个零部件的振动信号会依次反映在往复泵的表面,为了解决

我厂柱塞式往复泵在运行中产生的故障是否应该维修,需要对柱塞式往复泵常见

故障进行分析和总结,本文将对柱塞式往复泵常见故障进行详细分析｡

关键词：油田,注水泵,故障分类

引言

本文讲述了油田注水系统在运行中常见的故障情况,参考相关标准资料根据

我厂油田柱塞式往复泵各故障的严重程度,将我厂注水泵故障分成了两大类别,便

于后续泵的监测与维修,同时,对我厂注水设备及管线提出了优化注水系统的措施,以期为相关人员提供参考｡

1油田柱塞式往复泵常见的故障分析

高压柱塞式往复泵主要组成有:动力端､液力端两部分,主要部件由电机､曲轴、连杆、十字头､拉杆、柱塞、函体、吸排液阀､､泵缸构成｡由于构成部件多,结构

较为复杂,在实际生产中经常发生各种类型的故障,主要分为以下两个方面:

柱塞式往复泵动力端的主要由十字头总成､轴承､主螺栓､曲轴组成,这是影响

泵能否提供动力的关键因素｡十字头在连杆的作用下往复运动,受摩擦力和冲击力

较大;轴瓦在曲轴､及连杆上,因润滑不足及长时间运转将会导致轴瓦、曲轴磨损，导致动力端故障｡

柱塞式往复泵中泵体是最为核心的部分,其中包括拉杆､柱塞､调节螺母、函体､吸排液阀､密封环等｡油田往复泵液力端易损件主要包括排出阀､吸入阀､函体

及柱塞总成｡这些易损件是影响油田往复泵液力端工作性能的关键因素｡柱塞在函体内做往复运动,配合间歇较小,受摩擦力和冲击力影响较大､且不易散热;柱塞长期受拉压力及摩擦作用,所以易柱塞、填料损坏｡排出阀､吸入阀的接触面要求有

较好的耐磨性和冲击性,泵阀弹簧要求有足够的疲劳寿命｡阀体､阀座存在高速冲

击磨损,阀开､闭的滞后性引起阀隙液体倒流的高速反向流对泵阀冲蚀严重｡

2柱塞式往复泵故障分类

依据油田柱塞式往复泵液力端､动力端的常见故障及故障维修工艺,归纳和总结了油田往复泵常见的故障｡为了区分和识别油田往复泵各故障的严重程度,将故障分为I类故障和II类故障两类,I类故障属严重故障,必须停泵维修;II类故障属轻度故障,允许继续使用一段时间后维修｡

I类故障:柱塞与函体间严重刺漏;排出阀、吸入阀弹簧断裂;杂物卡住排出阀;曲轴主轴承盖断裂;杂物卡住吸入阀;传动轴轴承旷动;柱塞锁紧帽脱落;曲轴主轴承圈和滚柱断裂;吸入阀座与阀箱间刺漏;排出阀座与阀箱间刺漏｡

II类故障:吸入阀阀体和阀座磨损;排出阀阀体和阀座磨损;柱塞与函体刺漏（可调整调节螺母）；活塞轻微磨损;曲轴轻微磨损;拉杆轻微磨损;拉杆偏磨油封;十字头销轻微磨损。

3对注水管网优化模式进行分析

3.1对注水线路进行规划设计

拓扑结构模式的管网在构建过程中由不同节点予以构成,每一阶段均会存在

部分分差线路,而每一线路在建设中会拥有三个主要的部分｡其一为注水站,其二

为配水间,其三为井口｡各个部分能够以线路进行有效的搭配,构成各个节点｡就通常而言,注水线路属于二级结构,一级结构在建设中会呈现出放射状,而二级结构

会与上一级结构进行连接,每一位置均会在此系统内予以建设｡注水系统属于较为复杂的工程,需要确保整体管网模式以及线路之后,需要对管路交点予以确定,以

此使注水活动的合理性得以提升,同时基于此种原理,交点设置的重要性大幅度提

升,交点设置是整体注水系统支线的重要位置,需要确保压力能够在可承受的范围之内｡以此保障管网压力调整更为合理,确保成本更为合理｡

3.2对注水系统中的注水网参数进行优化

如果想进一步使设计所具有的合理性得以大幅度的提升,防止在传统工作的开展过程当中存在系统运行压力过大以及经济效益相对较低等诸多问题,则需要进一步考量整体注水网优化工作在实际构建过程当中所产生的影响｡

从此角度分析需要进一步的对管径壁厚等诸多方面的内容进行详细的分析与考量,对其参数进行有效的调整与优化,由此使技术能够得到稳步的提升,在经济效益的保证背景之下,对其进行更为合理的状态优化,对于相应的工作人员而言,在实际的工作过程中,需要依照设计的方案所规定的各类内容对设计方案进行更为合理地应用,当开展实际管网选择过程中,需要依照实际的情况考虑不同管径的管网,对其实际应用产生的影响,选取更为合适的管网,在整体优化工作开展过程当中,可以发现管网的复杂性,在一定程度上也使得参数优化所具有的难度大幅度的提升,就通常情况而言,在整体注水布置上也会存在着规律性较低的问题,并且不同井点数量以及长短会存在差异性的特征,不同分散程度在构建过程中,在不同的注水要求之下,其情况更为复杂｡由此便需要对实际的注水路线以及相应的注水站址开展有效的优化｡注水井点在设置过程中也是整体注水系统设计中极为重要的环节之一,在注水井点开展具体的设置时,需要进一步的做到整体井站之间所具有的压力能够处于较为合理的范围之内｡

注水线路优化在整体油田地面注水系统构建中属于极为重要的环节,在开展具体优化处理的过程中,需要对相应的注水路线进行全方位的考察以及评估,需要在技术性､经济性､高效性等诸多角度进行更为合理的规划及分析,由此确保整体油田所具有的采购效率能够得到大幅度的提升｡

3.3使油田地面注水系统节能降耗效率得到大幅度的提升

为了使整体注水能耗得以降低,需要在一定程度上对泵压进行交集,若想使整体注水效率得以提升,需要对整体电机开展有效的配备｡在具体工作过程当中,需要进一步优化整体注水系统所具有的节能降耗工作方式,需要使整体注水的效率

得以提升,其主要的途径在于选择大排量泵,大排量伊犁新泵,在应用过程当中其密封可靠性较高,并且并不会出现泄漏问题,集中率较大,水利用的损失相对较小,同时在实际应用过程当中,大排量离心泵所具有的阻力相对较小,大排量离心泵在实际应用过程当中其密封可靠性较高,其功率较大并不会存在泄漏｡其过流面积较大,不仅使得整体泵效得到大幅度的提升,在一定程度上也能够使能耗得到有效的降低,由此若想使整体中水系统的能耗得到有效的降低,需要科学地对泵进行选择优化整体设备,也可以开展实际的大型注水系统的优化仿真运行研究工作,并且以此为基础使得整体｡大功率电压变频器能够在实际的注水系统应用过程当中能够获得有效地使用,并且研制高效新型的中水泵以及实际的节能元件,由此使注水系统所具有的效率得以大幅度的提升,在电机的应用过程中,需要进一步的选取新型高效的电气产品,尽可能的防止应用能耗相对较大且效率相对较低的实际电机,使运行的总体效率大幅度的提升｡

4结论

柱塞式往复泵异常振动及进排水故障是油田往复泵工作运行过程中经常出现的问题,也是影响油田往复泵稳定､满负载､安全､长周期运行的主要问题｡本文讲述了柱塞式往复泵的结构组成及工作特点,根据现场往复泵的机构组成分析油田往复泵液力端､动力端常见故障｡分析和总结了油田往复泵各故障的严重程度,将故障分为I类故障和II故障｡依据这两大分类可以为注水泵维修检测提供一定的标准｡

参考文献

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[2]李建鹏,谭慧敏.油田企业注水系统泵机组状态监测分析[J].中国设备工程,2017(19)91-92.

[3]王仕强基于振动测试的钻井泵故障诊断系统研究.西南石油大学学位论文

[D],2014:5-8

往复泵故障判断与分析

往复泵常见故障处理办法 一、故障类型：达不到规定的流量和压力 原因分析 1.进口管线内有空气或蒸汽聚集 2.泵进口管线连接螺栓松脱 3.电动机或驱动机速度低 4.缸盖或阀盖漏 5.阀座和阀磨损 6.安全阀部分打开，或不能保持压力 7.活塞环，柱塞或缸套磨损 8.旁通阀开启或不能保持压力 9.NPSHa不是 10.液体介质在内部回流 11.外部杂物堵漏泵内通道 二、故障原因：NPSHA过低 原因分析 1.进口管线部分堵塞，进口管线过长，有缩口，或过细 2.介质蒸汽压过高 3.介质温度过高 4.大气压太低 三、故障原因：泵不排出液体

原因分析 1.未灌泵，进口管线有气体 2.进口管线堵塞 3.进口阀开度不合适 4.进口总管螺栓松脱 5.泵缸阀门速度过高 四、故障原因：汽蚀 原因分析 1.NPSHA过低 2.盘根处漏泄过多 3.NPSHR太高 4.液体未进人入口管线 五、故障原因：缸盖或阀盖漏 原因分析： 1.超过规定压力 2.垫片或0形环损坏 3.缸盖式阀盖连接螺栓松脱 六、故障原因：曲轴箱油中进水 原因分析： 1.空气中水分凝结 2.曲轴箱盖密封坏 3.空气呼吸器堵塞

4.连杆的盘根漏 七、故障原因：曲轴箱漏油 原因分析： 1.油面和油温过高 2.连杆盘根坏 3.曲轴箱盖松，密封件坏 八、故障原因：泵驱动机过负荷 原因分析： 1.泵转速太高 2.低电压或其他电气故障 3.出口压力过高，出口管线堵塞，出口管线上阀门关闭或节流 4.活塞或柱塞的规格不合适 5.盘根压盖压得过紧 九、故障原因：盘根(活塞杆或柱塞)泄漏 原因分析： 1.活塞杆或柱塞磨损 2.盘根损坏 3.盘根规格不对 十、故障原因：泵阀门噪音过大 原因分析： 1.阀弹簧断裂 2.水泵汽蚀

往复泵

1-1-1 往复泵的工作原理 工作原理： 容积式泵，其对液体作功的主要运动部件是做往复运动的活塞或柱塞，亦可分别称为活塞泵或柱塞泵。 1-1-2 往复泵的流量 1.往复泵的理论流量： 往复泵的理论流量即活塞的有效工作面在单位时间内所扫过的容积： Q t=60KA e S n m3/h (1—1) 式中：K —泵的作用数； S —活塞行程，m; n —泵的转速，r／min； A e—活塞平均有效工作面积，m3。

2.往复泵的实际流量 往复泵的实际流量Q总小于理论流量Q t，即 Q＝Q tηv 这是因为： 1)压力降低时溶解在液体中的气体会逸出，液体本身汽化；空气从填料箱等处漏入。 2)活塞换向时，由于泵阀关闭迟滞造成液体流失。 3)活塞环、活塞杆填料等处的间隙以及泵阀关闭不严等产生的漏泄。 一般输送常温清水的往复泵，ηv＝0.80～0.98； 3. 往复泵的瞬时流量 上述表达式是泵的平均流量。当工作面积为A (m2)的活塞以速度v (m/s)排送液体时，瞬时流量表达为: q = Av m3/s 曲柄连杆机构将回转运动转换为往复运动，故v和泵q将周期性地变化。一般曲柄连杆长度比λ≤0.25，v可用曲柄销的线速度在活塞杆方向的分速度代替，即 v= rω sinβ 式中: ω -曲柄角速度,常数; β -曲柄转角 单作用泵的流量也近似地按正弦曲线规律变化，单作用泵的流量是很不均匀的。多作用往复泵流量的均匀程度显然要比单作用泵强。三作用泵流量的均匀程度不但优于单、双作用泵，而且比四作用泵也强。 σQ=(q max-q min)／q m

式中：q max, q min, q m分别为表示最大、最小和平均理论流量。 各种往复泵s Q的理论值如表1—1所列，它与曲柄连杆长度比l 有关。 1-1-3 往复泵的特点 1.有较强的自吸能力 靠自身抽出泵及吸入管中的空气而将液体从低处吸入泵内的能力。自吸能力可由自吸高度和吸上时间来衡量。泵吸口造成的真空度越大，则自吸高度越大；造成足够真空度的速度越快，则吸上时间越短。自吸能力与泵的型式和密封性能有重要关系。当泵阀、泵缸等密封变差，或余隙容积较大时，其自吸能力就会降低。故起动前灌满液体，可改善泵的自吸能力。 2.理论流量与工作压力p无关，只取决于转速n、泵缸尺寸和作用数K。 不能用节流调节法，只能用变速调节或回流调节法。有些特殊结构的往复泵可通过调节柱塞的有效行程来改变流量。 3.额定排出压力与泵的尺寸和转速无关 工作压力P取决于泵原动机的转速n、轴承的承载能力、泵的强度和密封性能等。为防过载，泵起动前必须打开排出阀，且装设安全阀。 以上是共有特点。此外，往复泵还有： 4.流量不均匀，排出压力波动 为减轻脉动率σQ，常采用多作用往复泵或设置空气室。 5.转速不宜太快

泵浦知识

总述 泵是用来提高液体机械能的设备，按工作原理可分为： A. 容积泵------- 靠工作部件运动造成工作容积周期性地增大和缩小而吸排液体，靠挤压使液 体压力增加。（包括往复泵和回转泵） B. 叶轮式泵---- 靠叶轮带动液体高速旋转而使流过叶轮的液体的压力能和动能增加。（离心 泵、轴流泵和旋涡泵） C. 喷射泵----- 靠工作流体产生的高速射流引射需排送的流体，通过动量交换使其能量增加。 为了表明泵的必能，在泵的铭牌和说明书上通常给出以下性能参数： 1、流量：指泵在单位时间内所排送的液体量。可用体积流量或质量流量表示。前者常用Q代 表，单位是m3/s（或L/min、m3/h)；后者则用G表示，单位是kg/s（或kg/min、t/h）。设ρ为密度（kg/ m3）则： G=Qρkg/s 2、扬程（压头）或排出压力：泵的扬程是指单位重液体通过泵后所增加的机械能，常用H表 示，单位是Nm/N=m。根据水力学知识，单位重液体的机械能称为水头，它包括位能（位置头），功能（速度头）和压力能（压力头），分别用Z、V2/2g、P/ρg求出。因此，泵的扬程即泵使液体的增加的水头，如全部转换成位能，即表示液体所能上升的高度。 泵的铭牌上所标注的扬程是额定扬程，即是泵在设计工作的扬程。泵的工作扬程取决于系统的工作条件不一定正好等于额定扬程： H≈P d/ρg m P d ---- 泵的排出压力g ---- 重力加速度 9.8 m/ s2 ρ ---- 泵所排送液体的密度 容积式泵往往不标注泵以额定扬程而标注排出压力，它是按照试验标准连续工作所允许的最高排出压力。容积式泵工作时的实际排出压力不允许超过额定排出压力。 3、转速：泵的转速是指泵轴每分钟回转数，用n表示，单位是r/min。 4、功率和效率：泵的输出功率又称有效功率，指泵单位时间内实际传给液体的能量，用Pe表 示: Pe=ρgQH≈（P d-P s）Q W P d ---- 泵的排出压力P s ---- 泵的吸入压力 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：输出功率和输入功率之比称为泵的效率： τ= Pe/P 5、允许吸上真空度：泵工作时，吸入口处的真空度达到一定程度时，液体就可能在泵内汽化而使泵不能正常工作。泵工作时能允许的最大吸入真空度即称“允许吸上真空度”用H s表示，单位是Mpa,它是泵吸入性能好坏的重要标志，也是管理中控制最高吸入真空度的依据。主要与泵

高压往复泵出现故障及解决方案

高压往复泵主要适用于石油、化工、化肥工业作为流程泵，油田、盐矿作为注水泵，钢管、压力容器作为试压泵、增压泵、建筑、造船、化工等工业的高压清洗除垢，锅炉给水、液压机械的传动源、以及食品、制药、仪表等需要高压流体且工艺流程脉冲要求高的部门。 故障现象产生的根本原因是供水管路配置有问题，有可能是进水不清洁，也有可能是高压泵高压腔体在工作过程中产生了气蚀（气爆）现象，轻则损坏密封件，重则损坏高压泵。具体原因可能有以下几点： 1、高压清洗机（设备）、高压喷雾加湿器进水系统没有安装过滤器，有杂物进入高压泵，卡在了高压泵某个进出水单向阀上，使卡有杂物的单向阀关闭不严，造成压力波动。由于没有对进水进行过滤，发生这种故障的时间是随意的任何时间。 解决办法：拆卸并找到卡有杂物的单向阀，将杂物清理掉。同时加装过滤器，冲洗整个进水管道，确保进水的清洁。 2、高压清洗机（设备）、高压喷雾加湿器进水系统管路设计不合理，进水管路通过流量达不到高压泵需求的流量，导致高压泵（高压三柱塞泵、高压往复泵）吸空，形成局部真空。

解决办法：按照高压泵需求的流量对进水管路重新设计，满足高压泵需求的流量。 3、高压清洗机（设备）、高压喷雾加湿器供水压力和流量不能满足高压泵的需求。高压泵（高压三柱塞泵、高压往复泵）本身基本没有自吸能力，所以给高压清洗机（设备）、高压喷雾加湿器的高压泵供水系统要有一定的压力，满足高压泵流量的需求。 解决办法，按照如上的参数要求配置合理的供水泵。 4、高压清洗机（设备）、高压喷雾加湿器供水系统安装了过滤器，但是过滤器的选型不正确，过滤器的通过流量不能满足高压泵流量的需求，造成高压泵吸空，产生气蚀（气爆）现象。这种现象一般发生在设备刚刚开始运行时。 解决办法：按照高压泵需要的流量配置合适的过滤器。 5、高压清洗机（设备）、高压喷雾加湿器的进水管路等于小于90的弯头过多，在进水过程中，水流在进水管内出现了紊流现象，有时这种紊流一直延续到高压泵的高压腔体，这种紊流就夹带着空穴，空穴在高压泵的高压工作腔体内会产生气蚀（气爆）现象。 解决办法：改进进水管路，使进水管路的弯角要超过90度的角度并且尽可能加大，避免紊流现象的发生。 6、高压清洗机（设备）、高压喷雾加湿器工作一直很正常，但是在对某些部件进行维修时，拆卸了进水管路，在重新安装时，没有将进水管路内的空气排除干净，使空气进入到高压泵高压腔体，产生气蚀（气爆）。 解决办法：排除进水管路到高压泵出口过程中的空气，再联接高压管路。

常见泵结构和工作原理动态图

泵结构和工作原理动态图 1、活塞泵 基本原理 借活塞在汽缸内的往复作用使缸内容积反复变化，以吸入和排出流体。 2、往复泵 工作原理 利用偏心轴的转动通过连杆装置带动活塞的运动，将轴的圆周转动转化为活塞的往复运动。活塞不断往复运动，泵的吸水与压水过程就连续不断地交替进行。 特殊结构

3、水环式真空泵 工作原理 水环式真空泵叶片的叶轮偏心地装在圆柱形泵壳内。泵内注入一定量的水。叶轮旋转时，将水甩至泵壳形成一个水环，环的内表面与叶轮轮毂相切。由于泵壳与叶轮不同心，右半轮毂与水环间的进气空间4逐渐扩大，从而形成真空，使气体经进气管进入泵内进气空间。随后气体进入左半部，由于毂环之间容积被逐渐压缩而增高了压强，于是气体经排气空间及排气管被排至泵外。

4、罗茨真空泵 工作原理 罗茨泵的工作原理与罗茨鼓风机相似。由于转子的不断旋转，被抽气体从进气口吸入到转子与泵壳之间的空间v0内，再经排气口排出。由于吸气后v0空间是全封闭状态，所以，在泵腔内气体没有压缩和膨胀。但当转子顶部转过排气口边缘，v0空间与排气侧相通时，由于排气侧气体压强较高，则有一部分气体返冲到空间v0中去，使气体压强突然增高。当转子继续转动时，气体排出泵外。 一般来说，罗茨泵具有以下特点： ●在较宽的压强范围内有较大的抽速； ●起动快，能立即工作； ●对被抽气体中含有的灰尘和水蒸气不敏感； ●转子不必润滑，泵腔内无油； ●振动小，转子动平衡条件较好，没有排气阀； ●驱动功率小，机械摩擦损失小； ●结构紧凑，占地面积小； ●运转维护费用低。 因此，罗茨泵在冶金、石油化工、造纸、食品、电子工业部门得到广泛的应用。

往复泵常见故障及实例

实例分析 无锡东泰精细化工有限公司使用的电动往复泵品种较多，经常遇到的问题是流量不足、密封泄漏，因此对照故障现象对应的处理方法都能解决。2003年东泰公司新上年产2万t/年天然脂肪醇项目，采用DCS控制系统，项目2003年6月投产。其中往复泵选用了合肥通用机械研究所生产的3TC-4.5/9型、3TC-4.5/27型，该泵为吸收美国同类产品技术国产化的产品，具有流量大，占地面积小的特点。项目投产后的初期，这几台往复泵运行平稳，但逐渐出现流量不足的现象，进料量减少严重影响生产正常进行。为此对其中1台泵进行检修，对照流量不足现象的原因进行拆检，发现吸入管道阀门全开、阀芯未脱落，过滤器未堵塞，阀接触面

略有损坏（阀芯与阀座环向接触稍有间断，组装后用煤油试5分钟略有渗漏）、阀面上无杂物，填料磨损。经初步认定阀面密合不严、填料磨损是造成流量不足的主要原因，在更换阀芯、阀座、柱塞、填料后进行试车，空负荷时运转平稳，无撞击等异常现象，带负荷试车观察泵出口压力表仍指示为零、填料处无泄漏，缸内无冲击、碰撞等异常响声，停泵检查确认出口压力表完好。针对出口压 力表指示为零的现象进行了分析，发现： （1）该泵进出口阀门采用平状阀，JT-2×250/320型采用球阀，表3中其他型号的泵采用平状阀； （2）该泵进出口阀门运动方向与柱塞运动方向为同一方向，表3中其他型号的泵进出口阀门、阀座为竖式布置，其进出口阀门运动方向与柱塞运动方向垂直； （3）该泵出口阀门设有导向柱导向，进口阀门及弹簧安装在定位套内，表3中其他型号的泵进出口阀门都设有导向柱导向。由于液体具有不可压缩性，带负荷试车时该泵出口压力表指示为零，经认真分析认为：泵吸入的液体压缩后并没有从出口阀门排出，而是仍回到进口阀门处循环，是造成泵出口压力表指示为零的直接原因。排除阀面密合不严引起液体在进口阀门处循环的原因还有：（1）弹簧损坏；（2）进口阀门在定位套中行程受阻。对此又对故障泵进行了拆检，发现进口阀门均卡在定位套外径￠49的位置，将进口阀门、弹簧、定位套取出，弹簧完好，观察发现定位套外径为￠49的外表面根部有裂纹，在更换定位套重新组装后，空负荷、带负荷试车一切正常，出口压力、流量均达到工艺要求。

往复泵故障分析

往复泵故障分析 1.不能供液 让泵短时运转，如不能达到较高的真空度, 可能是: (1)填料密封不严或缸套、胀圈磨损过多，胶木涨圈干缩或卡死等原因使泵漏泄严重，失去自吸能力； (2)阀箱中吸、排阀损坏、搁起或严重漏泄。如果泵运行中流量突然降低，很可能是泵阀搁起或破损造成，可用金属捧贴靠阀箱测听，必要时停泵检查。 如果能建立真空，但打开吸入阀如真空消失，则： (3)吸入管漏气，最大可能是在法兰垫片、滤器压盖、阀杆填料等处； (4)吸口露出液面。 如吸入真空度较大，而无法吸上液体，则可能是： (5)吸入管阻塞，最大可能是滤器脏堵，也可能是某截止阀未开足； (6)泵吸高太大，或管路阻力太大； (7)吸油时油温太低，粘度太大； (8)吸入液体的温度过高，虽然吸入真空度可能不很大，但允许吸上真空度减少，这时可能伴有液击声和压力表指针显著波动。 不能正常供液也可能不是吸入有问题，而是： (9)排出端某处旁通，例如安全阀漏泄或弹簧过松。这时即使关小排出阀排出压力也不能升得过高。 (10)排出管路阻塞而安全阀开启，这时排出压力将超过安全阀的开启压力。 2.泵发生异响 要分辨响声的部位和特征，还应考虑到“液击”的可能性。常见原因有： (1)泵缸中的敲击声，可能是缸内掉进东西或活塞固定螺帽松动；

(2)泵缸中的摩擦声，可能是填料过紧或胀圈断裂； (3)阀箱中的敲击声，可能是弹簧断裂，或弹力不足，以致阀升程过大； (4)传动部分间隙过大； (5)泵缸中的敲击也可能是“液击”，这时必然伴有吸入真空度过大和压力表指针明显摆动等特征。

离心泵典型故障一览表 离心泵故障原因一览表

常见泵的分类及工作原理

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第十六章常见泵的分类和工作原理 泵是输送液体或使液体增压的机械。它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增加，主要用来输送液体包括水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等，也可输送液体、气体混合物以及含悬浮固体物的液体。水泵性能的技术参数有流量、吸程、扬程、轴功率、水功率、效率等；根据不同的工作原理可分为容积水泵、叶片泵等类型。容积泵是利用其工作室容积的变化来传递能量；叶片泵是利用回转叶片与水的相互作用来传递能量，有离心泵、轴流泵和混流泵等类型。 第一节泵的分类及在电厂中的应用 一、泵的分类 （一）按照泵的工作原理来分类，泵可分为以下几类 1、容积式泵 容积式泵是指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而直接使液体的压力能增加。 容积泵根据运动部件运动方式的不同又分为：往复泵和回转泵两类。 按运动部件结构不同有：活塞泵和柱塞泵，有齿轮泵、螺杆泵、叶片泵和水环泵。 2、叶轮式泵 叶轮式泵是靠叶轮带动液体高速回转而把机械能传递给所输送的液体。 根据泵的叶轮和流道结构特点的不同，叶轮式泵又可分为： 离心泵（centrifugal pump） 轴流泵（axial pump） 混流泵（mixed-flow pump） 旋涡泵（peripheral pump） 喷射式泵（jet pump） （二）其它分类 1、泵还可以按泵轴位置分为： （1）立式泵（vertical pump）

高压往复泵

往复泵的主要结构和工作原理 发布日期：2011-12-21 浏览数：5825 １往复泵的结构及工作原理 （1）往复泵的结构 往复泵的结构如图所示，主要部件包括：泵缸；活塞；活塞杆；吸入阀、排出阀。其中吸入阀和排出阀均为单向阀。 （2）工作原理： ①活塞由电动的曲柄连杆机构带动，把曲柄的旋转运动变为活塞的往复运动；或直接由蒸汽机驱动，使活塞做往复运动； ②当活塞从右向左运动时，泵缸内形成低压，排出阀受排出管内液体的压力而关闭；吸入阀受缸内低压的作用而打开，储罐内液体被吸入缸内； ③当活塞从左向右运动时，由于缸内液体压力增加，吸入阀关闭，排出阀打开向外排液。 由此可见，往复泵是依靠活塞的往复运动直接以压力能的形式向液体提供能量的。 ２ 往复泵的类型 按作用方式往复泵可分为： （1）单动泵：活塞往复运动一次，吸、排液交替进行，各一次，输送液体不连续； （2）多动泵：活塞两侧都装有阀室，活塞的每一次行程都在吸液和排液，因而供液连续。 为耐高压，活塞和连杆往往用柱塞代替。 双动泵 多动泵

按动力来源可分为： （1）电动往复泵：最常见的一类； （2）汽动往复泵：可用于某些特殊场合或特殊用途，如有廉价蒸汽资源或易燃易爆料液的输送等。 ３往复泵的特性及调节 （1）流量的不均匀性 由于往复泵的结构所致其瞬时流量不均匀，尤其是单动往复泵就更加明显。实际生产中，为了提高流量的均匀性，可以采用增设空气室，利用空气的压缩和膨胀来存放和排出部分液体，从而提高流量的均匀性。采用多缸泵也是提高流量均匀性的一个办法，多缸泵的瞬时流量等于同一瞬时各缸流量之和，只要各缸曲柄相对位置适当，就可使流量较为均匀。 （2）流量的固定性： 往复泵的瞬时流量虽然是不均匀的，但在一段时间（一个工作周期）内输送的液体量却是固定的，仅取决于活塞面积、冲程和往复频率。往复泵的理论流量是由单位时间内活塞扫过的体积决定的，而与管路的特性无关。

油田往复泵工程背景

油田往复泵工程背景 1. 引言 油田往复泵工程是石油开采过程中不可或缺的关键设备之一。它在提高油井产能、增加采油效率和延长油田寿命方面发挥着重要作用。本文将介绍油田往复泵工程的背景，包括其定义、应用领域、工作原理以及相关技术。 2. 定义 油田往复泵工程是指通过压缩机械能将液体（通常是水或其他润滑剂）从低压区域抽取到高压区域的一种设备。在石油开采过程中，往复泵常用于抽取地下储层中的原油或水，并将其输送到地面处理设备。 3. 应用领域 油田往复泵广泛应用于石油勘探与开发领域。其主要应用场景包括： •沉积岩层注水：通过注入水或其他润滑剂来增加地下储层的压力，促进原油向井口流动。 •压裂作业：将高压液体注入储层，以破裂岩石并增加油井产能。 •水驱排水：通过注入水来驱赶原油，提高采油效率。 •气举：通过注入气体来减轻地下储层的压力，促进原油向井口上升。 4. 工作原理 油田往复泵工程的工作原理基于往复运动和压缩机械能转换的原理。其主要组成部分包括泵体、活塞、曲柄连杆机构和阀门系统。 具体工作过程如下： 1.活塞向后移动，泵腔内形成负压，吸入液体。 2.活塞向前移动，泵腔内形成正压，将液体推送到高压区域。 3.阀门系统控制液体的流向，并确保在活塞运动过程中实现单向流动。 5. 技术发展趋势 随着石油勘探与开发技术的不断进步，油田往复泵工程也在不断演进和改进。以下是一些当前的技术发展趋势： 1.自动化控制：利用传感器和自动化控制系统，实现对往复泵工程的远程监测 和控制，提高生产效率和安全性。 2.高效节能：采用新型材料和结构设计，减少能量损耗，并提高泵的效率。

3.智能维护：利用大数据分析和机器学习等技术，实现对往复泵工程的智能维 护和故障预测，降低维护成本。 4.环保节能：通过减少排放、提高能源利用率等措施，降低往复泵工程对环境 的影响。 6. 结论 油田往复泵工程在石油勘探与开发中具有重要作用。随着技术的不断进步，其应用领域将更加广泛，并且在自动化控制、高效节能、智能维护和环保节能等方面将有更多的创新。通过不断改进和优化，油田往复泵工程将为石油行业的可持续发展做出更大贡献。 参考文献： [1] 胡伟, 蒋辉, 杨松. 油田泵采油工程[M]. 中国石油出版社, 2008. [2] 刘鹏. 油田往复泵工程的应用与发展[J]. 河南石油化工, 2017(1): 95-97.

常见泵结构和工作原理动态图

泵构造和工作原理动态图 1、活塞泵 根本原理 借活塞在汽缸内的往复作用使缸内容积反复变化，以吸入和排出流体。 2、往复泵 工作原理 利用偏心轴的转动通过连杆装置带动活塞的运动，将轴的圆周转动转化为活塞的往复运动。活塞不断往复运动，泵的吸水与压水过程就连续不断地交替进展。特殊构造 3、水环式真空泵 工作原理 水环式真空泵叶片的叶轮偏心地装在圆柱形泵壳内。泵内注入一定量的水。叶轮旋转时，将水甩至泵壳形成一个水环，环的内外表与叶轮轮毂相切。由于泵壳与叶轮不同心，右半轮毂与水环间的进气空间4逐渐扩大，从而形成真空，使气体经进气管进入泵内进气空间。随后气体进入左半部，由于毂环之间容积被逐渐压缩而增高了压强，于是气体经排气空间及排气管被排至泵外。 4、罗茨真空泵 工作原理 罗茨泵的工作原理与罗茨鼓风机相似。由于转子的不断旋转，被抽气体从进气口吸入到转子与泵壳之间的空间v0内，再经排气口排出。由于吸气后v0空间是全封闭状态，所以，在泵腔内气体没有压缩和膨胀。但当转子顶部转过排气口边缘，

v0空间与排气侧相通时，由于排气侧气体压强较高，则有一局部气体返冲到空间v0中去，使气体压强突然增高。当转子继续转动时，气体排出泵外。 一般来说，罗茨泵具有以下特点： ●在较宽的压强范围内有较大的抽速； ●起动快，能立即工作； ●对被抽气体中含有的灰尘和水蒸气不敏感； ●转子不必润滑，泵腔内无油； ●振动小，转子动平衡条件较好，没有排气阀； ●驱动功率小，机械摩擦损失小； ●构造紧凑，占地面积小； ●运转维护费用低。 因此，罗茨泵在冶金、石油化工、造纸、食品、电子工业部门得到广泛的应用。 5、旋片式真空泵 工作原理 旋片式真空泵〔简称旋片泵〕是一种油封式机械真空泵。其工作压强范围为101325~1.33×10-2〔Pa〕属于低真空泵。它可以单独使用，也可以作为其它高真空泵或超高真空泵的前级泵。它已广泛地应用于冶金、机械、军工、电子、化工、轻工、石油及医药等生产和科研部门。 旋片泵主要由泵体、转子、旋片、端盖、弹簧等组成。在旋片泵的腔内偏心地安装一个转子，转子外圆与泵腔内外表相切〔二者有很小的间隙〕，转子槽内装有带弹簧的二个旋片。旋转时，靠离心力和弹簧的张力使旋片顶端与泵腔的内壁保持接触，转子旋转带动旋片沿泵腔内壁滑动。

往复泵的工作原理

往复泵的工作原理 往复泵是一种常见的离心泵，其工作原理相对简单。该泵利用一个或 多个活塞在定子中的往复运动来产生与泵动体积大小成正比的体积变化， 从而实现吸入和排出液体的目的。 往复泵一般由泵体、活塞、阀门和传动系统等组成。其工作原理可以 大致分为吸入、排出两个过程。 在吸入过程中，当活塞向后运动时，泵体内部的压力降低，使液体通 过吸入口进入泵体中。同时，吸入口处的阀门打开以允许液体进入泵体， 而出口处的阀门关闭以防止液体流回。 在排出过程中，当活塞向前运动时，泵体内部的压力升高，使液体通 过出口口排出。此时，出口处的阀门打开以允许液体流出，而吸入口处的 阀门关闭以防止液体流回。 通过不断地重复上述吸入和排出过程，往复泵可以持续地将液体从吸 入口抽入，再通过出口排出。 往复泵的工作原理还和活塞与泵体之间的密封性相关。为了保证往复 泵的工作效率和稳定性，活塞与泵体之间必须具备良好的密封性，以减少 泄漏和能量的损失。常见的密封方式有机械密封和密封圈密封。机械密封 通过密封环的旋转密封来实现，而密封圈密封则通过活塞上的环形密封圈 与泵体之间的密封间隙实现。 此外，往复泵的工作原理还与传动系统相关。传动系统通过连接活塞 和运动机构，将运动机构的运动转化为活塞的往复运动。常见的传动方式 有曲柄连杆传动和气动传动。曲柄连杆传动通过曲轴的旋转将运动转化为 活塞的往复运动，而气动传动则通过气动装置控制气缸的运动来驱动活塞。

总之，往复泵是利用活塞的往复运动来产生体积变化从而实现液体吸入和排出的泵类。其简单而可靠的工作原理使其广泛应用于许多领域，如化工、石油、水处理等。但需要注意的是，往复泵在运行过程中可能产生较大的冲击力和振动，因此在选型和使用时需要考虑其合理性和稳定性。同时，密封性和传动系统的设计也是影响往复泵工作效果的重要因素。

往复泵的启动及注意事项

往复泵的启动及注意事项 结构简介 本泵主要由三个部分自成，即泵体部件、机座部件、底座等组成。泵体部件与机座部件用4个螺柱联接，机座部件通过联轴器与电机呈“L”形装合在公共底座上。 3.工作原理：由电动机提供泵的动力，经弹性联轴器带动齿轮副转动。由小齿轮、大齿轮减速后带动曲轴旋转。通过曲柄连杆机构，将旋转运动转变为十字头和柱塞的往复运动。当柱塞向后死点移动时，泵腔容积逐步增大，泵墙内压力降低，当泵腔压力低于进口压力时，吸入阀组在进口端压力作用下开启，液体被吸入；当柱塞向前死点移动时，泵腔内压力增大，此时吸入阀关闭，排出阀组打开，液体被挤出液缸腔，达到了吸入和排出的目的。由于三柱塞在曲轴等相位角分布作用下，分别完成吸排作用，使泵的流量脉动小而 得到广泛选用。 检查： 一．联系机电仪，检查机泵紧固件是否紧固，电机电是否已送，仪表是否安装并投用等各辅助系统的条件具备奇迹要求。 二．泵的清洁工作和检查： 新泵安装后，需将泵内外进行必要的清洗。防止施工环境的多尘影响，泵内采用煤油清洗防锈油脂，泵外用洗涤剂清除污垢，同时检查轴承、曲轴、十字头、柱塞等表面有无锈蚀。如有锈蚀，可用0#砂布打磨掉锈蚀部分，注意不要形成明显的划痕。 若泵长期贮放不用，应将柱塞从填料函内取出涂油包裹存放，填料内涂抹润滑油，防止其干燥变硬失效。 三．润滑油冷却系统： 启动润滑油泵，确保泵体内润滑油循环正常。投用冷却水，冷却水压力≤0.4Mpa，冷却水量为0.5～3m³/h，可根据油温高低调节冷却水用量。 四．冲洗泵体和管道： 在正式泵送介质前，应用冲洗液或高压气体清洗泵体过流腔室及吸排管道，防止残留液体或污垢污染介质 五．盘车。 应手动盘车不低于2个来回，检查全部运动是否有卡阻现象。若运转不灵活，则应排除有关故障后才能开车

往复真空泵的工作原理

往复真空泵的工作原理 往复真空泵是一种用途广泛的真空设备，其工作原理与泵的类型相关。在本篇 文档中，我们将讨论往复真空泵的一般工作原理，以及不同类型往复真空泵的优点和缺点。 工作原理 往复真空泵的基本工作原理是通过活塞在气缸内的运动实现吸入和压缩气体的 过程。在工作过程中，原本处于气缸内部的气体将被抽出，增加气体的真空度。当气体输送到下一个处理设备时，可以被压缩并再次使用。 往复真空泵有两种形式，一种是单级往复泵，一种是多级往复泵。 单级往复泵 单级往复泵通常由一个气缸和一个活塞组成，它能够在短时间内产生高真空度。在压缩气体的过程中，活塞会将气体压缩到气缸的顶部，然后打开一个集气管，将压缩过的气体排出气缸。 多级往复泵 多级往复泵就是把单级往复泵进行了改进。它通常由多个气缸和活塞组成，它 们被按顺序分布，每个气缸的体积逐渐减小，使得从上一个气缸排出的气体能够流入下一个气缸。这样在多级排气泵中，气体将在气缸之间反复泵送，这样气体的压力将不断增加。 多级往复泵的优点是它能够在真空度较高的情况下提供高流量和压力输出。 往复真空泵的性能 往复真空泵的性能取决于多个因素，其中最重要的是泵的设计和制造质量。除 此之外，还有以下几点： 流量 流量是指往复泵在单位时间内泵送气体的量，往复泵的流量主要取决于泵的速 度和气缸的体积。 真空度 真空度是指往复泵能够达到的最低气压值，通常以毫米汞柱（mmHg）测量。 往复泵的真空度主要取决于泵的速度和气缸的体积。

压力 往复泵的压力是指它们能够输出的气体压力。通常用帕斯卡（Pa）或百帕（hPa）测量。往复泵的压力取决于其体积和流量，以及泵的排气压力。 往复真空泵的优缺点 往复真空泵作为一种广泛使用的真空设备，具备其独特的优点和限制。 优点 1.具有高真空度和流量，在低密度气体的排放和高真空度操作需要时表 现出色。 2.往复泵具有简单的设计和易于维护的特点，使用寿命长。 3.由于其体积小，因此适合在较小的设备和实验室中使用。 4.相对于其它类型的泵，往复泵的成本较低。 缺点 1.吸气和排气之间的交替难以实现，效率较低。 2.产生的噪音和振动较大，可能影响沉浸式操作，例如实验和测试。 3.由于泵中的垫圈、密封件等易于损坏，因此需要定期检查和维护。 4.反复压缩气体会导致高温和摩擦，因此需要降低泵的温度并使用润滑 油来保护泵。 结论 往复真空泵的工作原理相对来说比较简单，但其实现的高真空度和流量对于许多行业是至关重要的。由于其成本相对较低，因此是制造和实验室设备中尤为常见的真空设备。不同类型的往复泵都有其优点和缺点，使用时需要根据实际需求做出选择。

浅析蒸汽往复泵几种常见的故障及解决办法

浅析蒸汽往复泵几种常见的故障及解决办法 往复泵的工作原理是蒸汽从进汽管进入配汽室，再通过汽缸左面的进汽口进入汽缸，汽缸活塞在蒸汽压力作用下，向右移动，废汽从汽缸右面的排汽口排入废汽室。汽缸活塞运动的同时，将与活塞杆相连的泵室活塞向同一方向推动，使水缸左边泵室真空，水通过吸水管和左边进水门被吸入左泵室。同时右边的出水门打开将水压出。汽缸活塞运动到右边顶端位置时，连杆的左移运动，将汽缸左边的进汽口关闭，右边的进汽口打开，进入蒸汽，活塞又开始左移。水泵活塞从右边吸水，从左边将水打出。通过水泵活塞随汽缸活塞连续不断的往复运动，就可以不断地吸水与压出水。 通常蒸汽往复泵会遇到以下四种故障，下面我就给大家一一介绍各个故障及解决办法。 一、蒸汽往复泵无液体排出的原因是什么?怎样排除? 答：（1）故障原因： ①吸入或排出管线堵塞。

②进、排液阀遇卡。 ③缸内有空气。 ④吸入管线连接不严。 ⑤柱（活）塞密封圈严重损坏。（2）排除方法： ①清除管线堵塞物。 ②清除进、排液阀内卡塞物。 ③灌满水，排净空气。 ④紧固管线。 ⑤更换柱（活）塞密封圈。

二、蒸汽往复泵有液体排出但无压力显示的原因是什么?如何排除? 答：（1）故障原因： ①压力表失灵。 ②未装保险销或已被切断。 （2）排除方法： ①检查或更换压力表。 ②重新更换保险销。 三、蒸汽往复泵动力端有不正常响声的原因是什么?如何排除? 答：（1）故障原因： ①连杆瓦或铜套严重磨损或损坏。

②十字头与导板磨损严重，间隙过大。 ③拉杆与十字头连接松动。 ④减速齿轮严重磨损或损坏。 （2）排除方法： ①修复或更换连杆瓦或铜套。 ②修复或更换下导板。 ③拧紧连接螺栓。 ④修复或更换减速齿轮。 四、蒸汽往复泵液力端有不正常响声的原因是什么?用什么方法排除 答：

往复式泵的主要结构

往复式泵的主要构造 往复式泵主要由动力端、液力端、盘根盒〔填料函〕总成、箱体、底座总成、阀门等部件组成， 往复泵分类构造形式分活塞式：活塞环密封，流量大，压头低 柱塞式：密封长度大，流量小，压头高 直动式：气体、液体和蒸汽驱动。 有效行程分单作用：两个行程，一次吸入，一次排出 双作用：两个行程，两次吸入，二次排出 差动式：两个行程，一次吸入，二次排出 往复泵的工作原理 往复式泵是一种容积式泵，利用活塞或柱塞在泵缸内的往复运动来输送液体。亦即它也是借助工作腔里的容积周期性变化来到达输送液体的目的的； 吸入行程：工作容积增加，缸内压力下降，吸入阀翻开，排出阀关闭，液体进入缸内。 排出行程：工作容积减少，缸内压力增加，吸入阀关闭，排出阀翻开，液体排出泵缸。 单缸往复式泵的工作原理 当活塞受到外力〔由动力局部曲轴连杆机构的运动而带动〕的作用向一边挪动时，泵体内工作室容积变大，压力下降，泵上端的排出阀自动关闭〔靠弹簧或者重力〕，泵下端的吸入式自动翻开，将液体吸入泵内。当活塞反方向挪动时，泵体内容积变小，造成高压，吸入阀自

动关闭，排出阀被顶开，将液体排出泵外。 活塞往复一次，即两个行程时，泵只吸入或排出液体一次，交替进展，输送液体不连续，这种泵称为单动泵，也叫单缸往复泵。柱塞泵工作原理 输出流量的大小取决于驱动端的冲程速度、柱塞尺寸和冲程长度，无论泵在运行或者停顿状态均可通过调节调量手轮来改变冲程长度。驱动端根据偏心机构工作原理，电机通过蜗轮蜗杆带动主轴，与主轴相连的偏心机构将蜗轮的旋转运动转换成滑杆的往复运动，当冲程为“0〞时主轴的轴线与偏心轮轴线对齐，柱塞不做往复运动；当冲程在0~100％时，偏心机构与主轴轴线之间产生偏心距，导致柱塞产生往复运动。 吸入冲程：柱塞往后运动时，柱塞缸套之间容积增加，产生负压，吸入管路的单向阀翻开，进口管路中的介质进入泵头腔内，当吸入冲程完毕，柱塞运动瞬间停顿，泵头内压力与进口管内压力平衡，吸入单向阀复位。 排出冲程：柱塞向前运动，泵头内压力立即升高，当泵头内压力高于出口压力时，翻开排出口单向阀，泵头内介质排出管线，当排出冲程完毕时，柱塞运动再次瞬间停顿，泵头内的压力与出口压力相等，出口单向阀复位，进入下一个循环。 1、缸体：缸体是构成压缩容积实现液体压缩的主要部件，为了能承受液体的压力，缸体要有足够的强度，由于活塞在其中运动，内壁承