离心泵的实训要点与方法
江苏省技工院校2012年度机械专业中心教研组优秀教研成果
离心泵的实训要点与方法
摘 要： 离心泵是化工专业学生重点学习的化工机器之一，离心泵的正确操作涉及到化工机械、化工原理、化工仪表等多学科知识。通过对离心泵的仿真实训、实际操作和拆装练习，使学生充分了解离心泵的结构、工作原理和工作特点，掌握离心泵的操作要点和常见故障的排除，提高多学科知识的综合应用能力。
关键词： 离心泵 学生 能力
在化工生产中，许多原料、中间产品和最终产品都处于液态。离心泵广泛用于液体的加压与输送，具有结构简单、性能稳定、检修方便、操作容易和适应性强等特点，是非常重要的化工机械。离心泵的正确运行及维护，涉及到化工机械、化工原理、化工仪表、化工工艺、化工制图等多方面的知识，知识的覆盖面宽，内涵丰富，也是化工类学生重点学习的内容。通过离心泵的实训，提高学生多学科知识的综合应用能力。
离心泵的工作原理和基本结构
1、离心泵的工作原理
离心泵主要是依靠离心力对液体进行加压和输送。启动灌满了被输送液体的离心泵后，在电机的作用下，泵轴带动叶轮一起高速旋转，叶轮叶片推动其间的液体转动。在离心力的作用下，液体被甩向叶轮边缘并获得动能，沿流通截面积逐步扩大的泵壳流向排出管，液体流速逐步降低，而静压能不断增大。排出管的增压液体经管路即可送往各目的地。与此同时，叶轮中心处因液体被甩出而形成一定的真空，在压力差的作用下，液体不断地从吸入管进入泵内，以填补被排出液体的位置。
2、离心泵的基本结构
离心泵主要由泵轴、填料函、扩压管、叶轮、吸液室、密封环、压液室构成。
1—泵 轴 2—填料函 3—扩压管 4—叶 轮
5—吸液室 6—密封环 7—压液室
离心泵的实训要点
1、离心泵启动前要向泵内灌满被输送的液体
离心泵启动前，需要向泵内灌满被输送的液体，把泵腔内的空气排完。否则，会直接影响离心泵的吸液能力。由于空气的密度较小，被输送液体的密度较大，在叶轮的高速旋转作用下，把被输送的液体抛向外缘，空气会集中于叶轮的中心处，降低叶轮中心处的真空度，从而降低离心泵的吸液能力。
2、离心泵启动时出口阀应处于关闭状态
离心泵在刚启动时，泵轴的起始转速低和起始扭矩小，此时离心泵的出口阀应处于关闭状态，等到离心泵轴的转速达到额定转速和离心泵轴的扭矩达到额定扭矩时，离心泵才能正常工作，此时才能打开离心泵的出口阀。否则，会引起离心泵过载。
3、离心泵停车时应先关闭出口阀
离心泵正确的停车步骤为关闭离心泵的出口阀、停泵、关闭离心泵的进口阀、开启离心泵的排液阀。离心泵停车时必须先关闭出口阀，否则会造成液体倒流，对泵腔和叶轮造成较大的冲击。
4、离心泵运行中注意出口处压力的变化
离心泵的主要作用就是对液体进行加压与输送，离心泵在运行中出口处的压力参数非常重要。在离心泵运行中，要重点关注出口处压力的变化。若离心泵的出口处压力偏低，说明系统有空气渗入、叶轮损坏或叶道堵塞、叶轮进口处密封结构失效引起液体在泵腔内循环；若离心泵的出口处压力偏高，说明出口不畅，有堵塞现象。
5、离心泵运行中注意流量的变化
离心泵出口处流量参数反映了泵输送液体的能力，离心泵出口处流量偏小，说明泵腔内有气体、底阀或滤网堵塞、吸入阀或吸入管密封不严、泵内或管路内有杂物堵塞、吸上高度超过泵的充许范围。
6、离心泵运行中注意电机的电流变化
离心泵运行过程中电机的电流变大，说明传动阻力大，传动不畅。
离心泵的实训方法
１、利用多媒体进行演示与讲解
在离心泵的实训中，要充分发挥现代技术的优势，采用幻灯、投影、电脑、录像等现代教学手段，演示和讲解离心泵的安装、管道布置、操作要领、基本结构，以及离心泵气蚀、气缚现象产生的原因和预防措施。通过利用多媒体进行演示与讲解，增加教学的直观性和趣味性，提高学生学习的热情，使学生加速对离心泵知识的理解、加深对离心泵知识的记忆。
２、离心泵的仿真实训
离心泵的仿真实训就是利用微机模拟真实的生产环境和装置，再现真实生产过程和生产装置的实时动态特性，使学生可以在非常逼真的操作环境中进行操作。在离心泵的仿真实训中，学生是学习的主体，直接在计算机上进行操作。学生可以根据自己的实际情况，在计算机上进行选择操作内容，不受时间和空间限制，教师根据学习的具体情况，实时地进行辅导与指导，充分发挥学生的主观能动性，提高学习的热情和动力，进而取得良好的操作技能。离心泵的仿真实训系统可以逼真地模拟设备的开车、停车、正常操作和各种事故现象，可以让学生反复练习，操作是个虚拟过程，不存在危险性和成本消耗，在较短的时间内使学生获得较好的现场操作技能，同时，离心泵的仿真操作有利于提高学生的自主学习能力、职业素质、生产应变能力、知识的综合应用能力和创新能力。
３、离心泵的实际操作
在仿真实训操作中，学生只能通过微机屏幕看到各种示意模块、图形，利用鼠标进行操作，接触不到泵、管道、各类阀门及仪表的实体，缺乏直观性和感知性。通过对离心泵的实际操作，让学生亲身体验离心泵的工作过程，学生可以亲自对仪表、阀门、电源开关进行操作，直接读取仪表数据，记录压力、流量、温度等参数，对实际参数进行分析与归纳，直接分析与排除离心泵的异常工作现象，使离心泵达到最佳的工作状态。离心泵的实际操作，是对其仿真实训效果的检验，判断仿真实训是否达到要求。通过对离心泵的实际操作，充分提高学生的学习兴趣，引导学生仔细观察、认真记录，学会分析与归纳数据，让学生获得感性认识，再把感性认识上升到理性认识。
４、离心泵的拆装练习
离心泵的拆装练习，是对离心泵彻底解剖，认识离心泵的各部分结构，进而加深对离心泵工作原理的理解，也有助于提高维修离心泵的技能。在离心泵的拆装练习中，教师根据实物实时地进行现场讲解，关注零部件的结构和功能，例如叶轮部件的前后盖板、叶道、叶片、进液口、轮毂。让学生看得见、摸得着，再经过教师现场讲解，学生很容易接受。在离心泵的拆装练习中，教师可以布置一些课题，例如布置学生进行测绘泵腔的结构，让学生亲自测量、绘图，再根据书本所学知识，进行分析和总结，阐述其工作原理。通过对离心泵的拆装练习，充分提高学生的动手能力，克服课堂教学的局限性，实现课堂教学的跨越，加快学生对所学知识的消化和吸收。
离心泵实训过程中注意的事项
１、利用多媒体教学时，避免将教学变成课件的演示课，要适当设计一些提问和课堂练习，方便学生及时巩固和消化所学知识。在多媒体教学中要实现师生的互动，在课件内容上尽可能地安排一些互动内容，例如展示几种离心泵的安装位置，让学生判别哪一种是正确的；显示几种启动离心泵的步骤，让学生选择其中正确的一种。通过学生参与教学，活跃学习的气氛，提高学生学习的主动性，从而提高学习的效率。
２、离心泵的仿真实训中，首先要教会学生关于DCS系统的操作方法，熟悉离心泵的工艺流程控制图，分清主流程和备用流程的走向，掌握调节器手动与自动的转换、各类阀门的开启与关闭，尤其是调节器分程控制的工作原理和操作方法，需要重点讲解和演练，这是学生容易出错的地方。其次，要使学生熟悉离心泵的工作原理，掌握离心泵冷态开车和正常停车的步骤、离心泵常见故障的分析与排除方法。然后指导学生上机反复训练，直至熟练掌握，基本无差错，微机给出的操作步骤和操作质量的综合评分要达到95分以上方可合格。
３、离心泵的实际操作训练中，学生首先要掌握设备的布置、管道的走向、阀门的分布情况，以及仪表的安装位置和控制点。其次，要使学生掌握仪表的正确读数、阀门的操作方法，认真记录参数，和对参数进行分析与归纳，找出最佳工作状态。通过离心泵实际操作训练，提高学生对离心泵的实际操作技能，培养严谨的工作态度和工作作风。
４、离心泵的拆装练习中，教师要根据学生动手能力的强弱、接受知识的快慢、学习基础的好坏，科学搭配、合理分组。有助于学生相互协作、彼此互助、共同完成学习任务，有助于培养学生的集体荣誉感。同时，教师要设计好离心泵拆装练习的方法和步骤，布置好离心泵拆装练习的课题，控制好离心泵拆装练习的进程；教师适当指导，主要由学生独立完成离心泵的拆装。通过离心泵的拆装练习，提高学生的观察能力、动手能力、协作能力，培养对知识的探索精神，实现理论与实践的有机统一。
离心泵是化工专业学生重点学习与研究的化工机械之一。通过对离心泵的仿真实训、实际操作、拆装练习，结合教师利用多媒体进行演示、针对实物进行实时讲解、科学地设计实训方案与指导，使学生充分了解离心泵的工作原理和结构，掌握离心泵的操作要点和常见故障的排除，为今后的工作奠定基础。
结束语：离心泵是非常典型的化工机器，在化工生产中应用较广。离心泵的正确运行，涉及到多学科的知识。在纯粹的理论教学中，教师不易讲解，学生难以理解和消化，往往表现出学习兴趣不高。通过长期的思考与探索，视离心泵作为一个统合课题，充分地把理论讲解、仿真实训、拆装练习、实际操作有机地结合起来，互相渗透。极大地提高了学生的学习热情，克服课堂教学的局限性，实现课堂教学的延伸与跨越，增加教学的直观性和趣味性，加速对离心泵所涉到知识的理解、记忆、消化与吸收。
参考文献
（1）、赵振山 《化工机械维修》 化学工业出版社 1990.5
（2）、韩叶象 《化工机械基础》 高等教育出版社 1990.4
（3）、赵 刚 《化工仿真实训指导》 化学工业出版社 2008.9
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