第三章離心泵與風機的主要部件與整體結構課件

（優(yōu)選）第三章離心泵與風機的主要部件與整體結構課件當前1頁，總共23頁。第一節(jié)離心泵主要部件一、葉輪（1）葉輪是將原動機輸入的機械能傳遞給液體，提高液體能量的核心部件。（2）葉輪一般有前蓋板、葉片、后蓋板和輪轂組成。（3）封閉式葉輪效率較高，輸送介質較清潔。半開式葉輪及敞開式葉輪適宜輸送含有雜質的液體，可用作渣漿泵葉輪。當前2頁，總共23頁。1、葉輪分為單吸和雙吸，雙吸式流量加倍，且基本不產生軸向力。2、葉片分圓柱形葉片和雙曲率（扭曲）葉片，進口處布置有平行與延伸兩種。當前3頁，總共23頁。二、吸入室吸入室的作用是將液體從吸入管引入葉輪。應該符合的條件：（1）在最小阻力損失情況下，將液流引入葉輪；（2）葉輪進口處流速均勻，且在吸入室內有加速；（3）將液流速度變?yōu)槿~輪入口需要的速度。1、錐形管吸入室特點：流動阻力較小，流速分布均勻，液體在吸入室中有加速，且結構簡單，適宜用在單級懸臂式泵中。當前4頁，總共23頁。2、圓環(huán)形吸入室

特點：圓環(huán)形吸入室不能保證葉輪進口具有軸對稱均勻的速度場。由圖可見流體以突然擴大的形式進入環(huán)形空間，之后又以突然收縮的形式轉為軸向進入葉輪，液體在此過程中的損失很大，且流動不均勻。顯然，在上半部進入葉輪的流速較下半部大。另外，下半部液體從兩側向中間合攏，出現(xiàn)漩渦，因而速度是很不均勻的。由于結構簡單對稱，軸向尺寸較短，并且多級泵揚程高、吸入室中的水力損失所占的比重不大，所以廣泛用于多級泵上。當前5頁，總共23頁。3、半螺旋形吸入室特點：半螺旋形吸入室的優(yōu)點是液體進入葉輪時流動情況比較好，速度比較均勻，但液體進入葉輪前已有預旋，多少要降低離心泵的揚程。半螺旋形吸入室多用在雙吸式泵、多級中開式泵上。三、壓出室壓出室是指葉輪出口到泵出口法蘭(對多級泵是到后級葉輪進口前)的過流部分。其作用是收集從葉輪流出的高速液體，并將液體的大部分動能轉換為壓力能，然后引向次級葉輪的進口或引向壓出口。當前6頁，總共23頁。1、螺旋形壓出室優(yōu)點：制造比較方便，各個截面上的平均流速相等，泵性能曲線高效率區(qū)域比較寬廣；缺點是單渦殼泵在非設計工況運轉時產生不平衡的徑向力。蝸殼體收集從葉輪中流出的液體；擴散管使液體中的部分動能變成壓力能。特點：各截面面積相等，各處的流速不等，有沖擊損失，效率比螺旋形壓出室低；但制造方便。應用：主要用于多級泵排出段，輸送雜質的泵(如泥漿泵、灰渣泵等)的情況。2、環(huán)形壓出室當前7頁，總共23頁。3、徑向式導葉與流道式導葉導葉應用于節(jié)段式多級泵上作導水機構，作用是匯集前一級葉輪流出的液體，然后誘導入次一級葉輪的進口，同時在導葉內把部分速度能轉化為動能。徑向式導葉如圖所示，它由螺旋線、擴散管、過渡區(qū)(環(huán)狀空間)和反導葉(向心的環(huán)列葉柵)組成。當前8頁，總共23頁。四、軸向力、徑向力及其平衡1、軸向力產生的原因由于泄漏原因葉輪兩側充有液體，液流壓力不同，軸向力的方向指向吸入口。當前9頁，總共23頁。單級泵可采用雙吸葉輪

2、軸向力的平衡（1）雙吸式葉輪（2）葉輪對稱布置多級泵采用對稱排列的方式，葉輪數(shù)為奇數(shù)時首級葉輪采用雙吸式。（3）平衡孔單吸單級泵，可在葉輪后蓋板上開一圈小孔——平衡孔。缺點：增加了泄漏，效率降低，適用于單級泵或小型多級泵上。當前10頁，總共23頁。（4）背葉片加背葉片之后，背葉片強迫液體旋轉，使葉輪背面的壓力顯著下降。背葉片有防止雜質進入軸封的功能，故常用于輸送雜質的泵。（5）平衡裝置在多級泵上通常安裝平衡盤、平衡鼓或平衡盤與平衡鼓聯(lián)合裝置等。當前11頁，總共23頁。根據(jù)流體流動阻力原理，p3>p4>p6，由于p4>p6，所以平衡盤前后產生壓力差，該壓力差乘以平衡盤面積，都得平衡力F’。平衡鼓的優(yōu)點是沒有軸間間隙，當軸向竄動時，避免了與靜止的平衡圈發(fā)生摩擦。但由于它不能完全平衡變工況下的軸向力，因而單獨使用平衡鼓時，還必須裝設止推軸承。而一般都采用平衡鼓與平衡盤組合裝置。平衡盤裝置平衡鼓裝置當前12頁，總共23頁。當工作流量小于或大于設計流量時，均產生徑向力，下圖所示為小于設計流量時的徑向力，作用在葉輪上的徑向力F為P與R的矢量和。當大于設計流量時，F(xiàn)與圖示方向相反。3、徑向力的產生及其平衡當前13頁，總共23頁。平衡徑向力的方法：（a）采用雙蝸殼；（b）大型單級泵在泵殼內加裝導葉；（c）多級蝸殼式泵，采用相鄰兩級蝸殼倒置布置。當前14頁，總共23頁。五、軸端密封裝置在泵的轉軸與泵殼之間有間隙，為防止泵內液體流出，或防止空氣漏入泵內(當入口為真空時)，需要進行密封。1、填料密封帶水封環(huán)的填料密封結構。它由填料箱4、水封環(huán)5、填料3、壓蓋2和壓緊螺栓等組成，是目前普通離心泵最常用的一種軸封結構。當前15頁，總共23頁。2、機械密封4、其他密封形式機械密封是無填料的密封裝置。它由動環(huán)、靜環(huán)、彈簧和密封圈等組成圖3－23機械密封4－動環(huán)密封圈；5－動環(huán)；6－靜環(huán)；7－靜環(huán)密封圈圖3－26迷宮密封圖3－27螺旋密封當前16頁，總共23頁。第二節(jié)離心泵整體結構一、單級單吸清水離心泵特點：IS型泵為懸臂結構，軸承裝于葉輪的同一側，軸向力用平衡孔平衡；適用于輸送溫度不高于80℃的清水或其他液體。當前17頁，總共23頁。二、單級雙吸泵特點：S型泵，流量變大適用于工廠、礦山、城市的給水，亦可用作中、小型火力發(fā)電廠循環(huán)水泵。當前18頁，總共23頁。三、凝結水泵凝結水泵又稱冷凝泵。其作用是將汽輪機排汽在凝汽器中凝結的水排出，并經(jīng)低壓加熱器送至除氧器；凝結水泵輸送介質溫度小于80℃。圖示為NLT型泵結構。當前19頁，總共23頁。鍋爐給水泵是熱力發(fā)電廠的重要輔助設備之一，其作用是將經(jīng)過加熱除氧的高溫水升壓到某一額定壓力后送往鍋爐。給水泵必須不間斷地向鍋爐供水，以保證鍋爐的安全運行。從結構角度分析，鍋爐給水泵有節(jié)段型與圓筒型。四、鍋爐給水泵當前20頁，總共23頁。第三節(jié)離心式風機的主要部件

一、葉輪葉輪是離心風機傳遞能量的主要部件，由前盤、后盤、葉片及輪轂組成。圖3－34離心風機葉輪1－前盤；2－后盤；3－葉片；4－輪轂葉輪后彎式葉片有機翼型、直板型及彎板型等三種；機翼型效率最高。圖3－35后彎葉片形狀（a）機翼型；（b）直板型；（c）彎板型當前21頁，總共23頁。圖3－36前盤型式(a)平直前盤；(b)錐形前盤；(c)弧形前盤平直前盤制造簡單，效率較低，而弧形前盤氣流進口后分離損失較小，效率較高。二、集流器裝置在葉輪前，它應使氣流能均勻地充滿葉輪的入口截面，并且氣流通過它時的阻力損失應該最小。圖3