文档介绍：第一章泵与风机的结构
第一节泵与风机的主要部件
一、泵的主要部件
(一)离心泵的主要部件
以多级离心泵为例,离心泵的主要部件由转子、泵壳、吸人室、压水室、密封装置、轴向力平衡装置和轴承等组成。
叶轮是将原动机输入的机械能传递给液体,提高液体能量的核心部件。其型式有封闭式、半开式及开式三种,如图1—l 所示。封闭式叶轮有单吸式及双吸式两种。封闭式叶轮由前盖板、后盖板、叶片及轮毂组成。在前后盖板之间装有叶片形成流道,液体由叶轮中心进入沿叶片间流道向轮缘排出。一般用于输送清水,电厂中的给水泵、凝结水泵、工业水泵等均采用封闭式叶轮。半开式叶轮只有后盖板,而开式叶轮前后盖板均没有。半开式和开式叶轮适合于输送含杂质的液体。如电厂中的灰渣泵、泥浆泵。双吸式叶轮具有平衡轴向力和改善汽蚀性能的优点。水泵叶片都采用后弯式,叶片数目在6—12片之间,叶片型式有
圆柱形和扭曲形。
轴是传递扭矩的主要部件。轴径按强度、刚度及临界转速确定。中小型泵多采用水平轴,叶轮间距离用轴套定位。近代大型泵则采用阶梯轴,不等孔径的叶轮用热套法装在轴上,并利用渐开线花键代替过去的短键。此种方法,叶轮与轴之间没有间隙,不致使轴间窜水和冲刷,但拆装困难。
离心泵吸人管法兰至叶轮进口前的空间过流部分称为吸人室。其作用是在最小水力损失情况下,引导液体平稳地进入叶轮,并使叶轮进口处的流速尽可能均匀地分布。按结构吸人室可分为:
(1)直锥形吸人室图1—2 所示,这种形式的吸人室水力性能好,结构简单,制造方便。液体在直锥形吸人室内流动,速度逐渐增加,因而速度分布更趋向均匀。直锥形吸入室的锥度约7°一8°。这种形式的吸人室广泛应用于单级悬臂式离心水泵上。
(2)弯管形吸人室图l—3所示,是大型离心泵和大型轴流泵经常采用的形式,
这种吸人室在叶轮前都有一段直锥式收缩管,因此,它具有直锥形吸人室的优点。
(3)环形吸人室图l—4 所示,吸人室
各轴面内的断面形状和尺寸均相同。其优点是结构对称、简单、紧凑,轴向尺寸较小。缺点是存在冲击和旋涡,并且液流速度分布不均匀。环形吸入室主要用于节段式多级泵中。
(4)半螺旋形吸人室主要用于:单级双吸式水泵、水平中开式多级泵、大型的节段式多级泵及某些单级悬臂泵上。半螺旋形吸人室可使液体流动产生旋转运动,由于液体环量存在而绕泵轴转动,致使液体进入叶轮吸人口时速度分布也就更均匀了,但因进口预旋会致使泵的扬程略有降低,其降低值与流量是成正比的。
导叶又称导流器、导轮,分径向式导叶和流道式导叶两种,应用于节段式多
级泵上作导水机构。径向式导叶如图所示,它由螺旋线、扩散管、过渡区(环状空
间)和反导叶(向心的环列叶栅)组成。螺旋线和扩散管部分称正导叶,液体从叶轮
中流出,由螺旋线部分收集起来,而扩散管将大部分动能转换为压能,进入过渡
区,起改变流动方向的作用,再流人反导叶,消除速度环量,并把液体引向次级
叶轮的进口。由此可见,导叶兼有吸人室和压出室的作用。
流道式导叶的反导叶相类似,只是它们之间没有环状空间,而正导叶部分的
扩散管出口用流道与反导叶部分连接起来,组成一个流道。它们的水力性能相差
无几,但在结构尺寸上径向式导叶较大,工艺方面较简单。目前节段式多级泵设
计中,趋向采用流道式导叶。
压水室是指叶轮出口到泵出口法兰(对节段式多级泵是到后级叶轮进口前)的
过流部分。其作用是收集从叶轮流出的高速液体,并将液体的大部分动能转换为
压力能,然后引入压水管。
压水室按结构分为螺旋形压水室、环形压水室和导叶式压水室。
螺旋形压水室不仅起收集液体的作用,同时在螺旋形的扩散管中将部分液体
动能转换成压能。螺旋形压水室具有制造方便,效率高的特点。1_h0_鱛迈它适用于单级单
吸、单级双吸离心泵以及多级水平中开式离心泵。
环形压水室在节段式多级泵的出水段上采用。环形压水室的流道断面面积是
相等的,所以各处流速就不相等。因此,不论在设计工况还是非设计工况时总有
冲击损失,故效率低于螺旋形压水室。
离心泵密封装置有密封环(又称口环、卡圈)和轴端密封两部分。
(1)密封环由于离心泵叶轮出口液体是高压,人口是低压,高压液体经叶轮
与泵体之间的间隙泄漏而流回吸入处,所以需要装密封环。其作用是减小叶轮与
泵体之间的泄漏损失;另一方面可保护叶轮,避免与泵体摩擦。密封环型式如图1
—10 所示,有平环式、角接式和迷宫式。一般泵使用前两者,而高压泵由于单级
扬程高,为减少泄漏量,常用迷宫式。
(2)轴端密封(简称轴封)
在泵的转轴与泵壳之间有间隙,为防止泵内液体流出,或防止空气漏人泵内(当
人口为真空时),需要进行密封。目前电厂各种