泵與風(fēng)機結(jié)構(gòu)

1、第一章 泵與風(fēng)機的結(jié)構(gòu)第一節(jié) 泵與風(fēng)機的主要部件一、泵的主要部件(一 離心泵的主要部件以多級離心泵為例，離心泵的主要部件由轉(zhuǎn)子、泵殼、吸人室、壓水室、密封裝置、軸向力平衡裝置和軸承等組成。1葉輪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。其型式有封閉式、半開式及開式三種，如圖1l 所示。封閉式葉輪有單吸式及雙吸式兩種。封閉式葉輪由前蓋板、后蓋板、葉片及輪轂組成。在前后蓋板之間裝有葉片形成流道，液體由葉輪中心進入沿葉片間流道向輪緣排出。一般用于輸送清水，電廠中的給水泵、凝結(jié)水泵、工業(yè)水泵等均采用封閉式葉輪。半開式葉輪只有后蓋板，而開式葉輪前后蓋板均沒有。半開式和開式葉輪適合于輸

2、送含雜質(zhì)的液體。如電廠中的灰渣泵、泥漿泵。雙吸式葉輪具有平衡軸向力和改善汽蝕性能的優(yōu)點。水泵葉片都采用后彎式，葉片數(shù)目在612片之間，葉片型式有圓柱形和扭曲形。2軸軸是傳遞扭矩的主要部件。軸徑按強度、剛度及臨界轉(zhuǎn)速確定。中小型泵多采用水平軸，葉輪間距離用軸套定位。近代大型泵則采用階梯軸，不等孔徑的葉 輪用熱套法裝在軸上，并利用漸開線花鍵代替過去的短鍵。此種方法，葉輪與軸之間沒有間隙，不致使軸間竄水和沖刷，但拆裝困難。3吸入室離心泵吸人管法蘭至葉輪進口前的空間過流部分稱為吸人室。其作用是在最小水力損失情況下，引導(dǎo)液體平穩(wěn)地進入葉輪，并使葉輪進口處的流速盡可能均勻地分布。按結(jié)構(gòu)吸人室可分為：(1直

3、錐形吸人室 圖12所示，這種形式的吸人室水力性能好，結(jié)構(gòu)簡單，制造方便。液體在直錐形吸人室內(nèi)流動，速度逐漸增加，因而速度分布更趨向均勻。直錐形吸入室的錐度約7°一8°。這種形式的吸人室廣泛應(yīng)用于單級懸臂式離心水泵上。(2彎管形吸人室 圖l 3所示，是大型離心泵和大型軸流泵經(jīng)常采用的形式，這種吸人室在葉輪前都有一段直錐式收縮管，因此，它具有直錐形吸人室的優(yōu)點。(3環(huán)形吸人室 圖l 4所示，吸人室各軸面內(nèi)的斷面形狀和尺寸均相同。其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)對稱、簡單、緊湊，軸向尺寸較小。缺點是存在沖擊和旋渦，并且液流速度分布不均勻。環(huán)形吸入室主要用于節(jié)段式多級泵中。(4半螺旋形吸人室 主要用于

4、：單級雙吸式水泵、水平中開式多級泵、大型的節(jié)段式多級泵及某些單級懸臂泵上。半螺旋形吸人室可使液體流動產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動，由于液體環(huán)量存在而繞泵軸轉(zhuǎn)動，致使液體進入葉輪吸人口時速度分布也就更均 勻了，但因進口預(yù)旋會致使泵的揚程略有降低，其降低值與流量是成正比的。4導(dǎo)葉導(dǎo)葉又稱導(dǎo)流器、導(dǎo)輪，分徑向式導(dǎo)葉和流道式導(dǎo)葉兩種，應(yīng)用于節(jié)段式多級泵上作導(dǎo)水機構(gòu)。徑向式導(dǎo)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(dǎo)葉(向心的環(huán)列葉柵 組成。螺旋線和擴散管部分稱正導(dǎo)葉，液體從葉輪中流出，由螺旋線部分收集起來，而擴散管將大部分動能轉(zhuǎn)換為壓能，進入過渡區(qū)，起改變流動方向的作用，再流人反導(dǎo)葉，消除速度環(huán)量，并把

5、液體引向次級葉輪的進口。由此可見，導(dǎo)葉兼有吸人室和壓出室的作用。 流道式導(dǎo)葉的反導(dǎo)葉相類似，只是它們之間沒有環(huán)狀空間，而正導(dǎo)葉部分的擴散管出口用流道與反導(dǎo)葉部分連接起來，組成一個流道。它們的水力性能相差無幾，但在結(jié)構(gòu)尺寸上徑向式導(dǎo)葉較大，工藝方面較簡單。目前節(jié)段式多級泵設(shè)計中，趨向采用流道式導(dǎo)葉。5壓水室壓水室是指葉輪出口到泵出口法蘭(對節(jié)段式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(zhuǎn)換為壓力能，然后引入壓水管。壓水室按結(jié)構(gòu)分為螺旋形壓水室、環(huán)形壓水室和導(dǎo)葉式壓水室。螺旋形壓水室不僅起收集液體的作用，同時在螺旋形的擴散管中將部分液體動能轉(zhuǎn)換成

6、壓能。螺旋形壓水室具有制造方便，效率高的特點。它適用于單級單吸、單級雙吸離心泵以及多級水平中開式離心泵。環(huán)形壓水室在節(jié)段式多級泵的出水段上采用。環(huán)形壓水室的流道斷面面積是相等的，所以各處流速就不相等。因此，不論在設(shè)計工況還是非設(shè)計工況時總有沖擊損失，故效率低于螺旋形壓水室。6密封裝置離心泵密封裝置有密封環(huán)(又稱口環(huán)、卡圈 和軸端密封兩部分。(1密封環(huán) 由于離心泵葉輪出口液體是高壓，人口是低壓，高壓液體經(jīng)葉輪與泵體之間的間隙泄漏而流回吸入處，所以需要裝密封環(huán)。其作用是減小葉輪與泵體之間的泄漏損失；另一方面可保護葉輪，避免與泵體摩擦。密封環(huán)型式如圖110所示，有平環(huán)式、角接式和迷宮式。一般泵使用前

7、兩者，而高壓泵由于單級揚程高，為減少泄漏量，常用迷宮式。(2軸端密封(簡稱軸封在泵的轉(zhuǎn)軸與泵殼之間有間隙，為防止泵內(nèi)液體流出，或防止空氣漏人泵內(nèi)(當(dāng)人口為真空時 ，需要進行密封。目前電廠各種泵采用的軸端密封裝置有：填料密封、機械密封、迷宮式密封和浮動環(huán)密封。1 填料密封：帶水封環(huán)的填料密封結(jié)構(gòu)，如圖所示。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(jié)構(gòu)。填料密封的效果可用擰緊壓蓋螺栓進行調(diào)整，擰緊程度以一秒內(nèi)有一滴水漏出即可。放置水封環(huán)，其目的是當(dāng)泵內(nèi)吸人口處于真空情況時，從水封環(huán)注入高于01MPa 壓力的水，以防止空氣漏人泵內(nèi)；再是當(dāng)泵內(nèi)水壓高于0

8、1MPa 時，可用高于泵內(nèi)壓力00501MPa 的密封水注入，起到水封、減少泄漏作用，并起冷卻和潤滑的作用。泵在常溫下工作時，一般用浸透石墨或黃油的棉編織物作填料。若溫度、壓力稍高，則用石棉等軟纖維編織物作填料，編織物中加有浸漬石墨的銅、鋁、鉛等金屬絲。輸送高溫水時，還用巴氏合金、鋁或銅等金屬絲(其上浸有石墨、礦物油等潤滑劑 作為填料。近年來，英國研制種名為Liongraf 填料，它是由石墨和聚四氟乙烯細(xì)繩緊密交疊編成的，有相當(dāng)好的潤滑性和穩(wěn)定性。安裝方便，壽命長等特點。填料密封的最大缺點是只適合低速，即使純金屬填料也只適用于：圓周速度小于25m s的轉(zhuǎn)軸。2 機械密封：機械密封是無填料的密封

9、裝置。其結(jié)構(gòu)如圖112所示，它由動環(huán)、靜環(huán)、彈簧和密封圈等組成。動環(huán)隨軸一起旋轉(zhuǎn)，并能作軸向移動；靜環(huán)裝在泵體上靜止不動。這種密封裝置是動環(huán)靠密封腔中液體的壓力和彈簧的壓力，使其端面貼合在靜環(huán)的端面上(又稱端面密封 ，形成微小的軸向間隙而達(dá)到密封的。為了保證動靜環(huán)的正常工作，軸向間隙的端面上需保持一層水膜，起冷卻和潤滑作用。這種密封的優(yōu)點：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動或靜止時，密封效果都好，安裝正確后能自動調(diào)整；軸向尺寸較小，摩擦功耗較少；使用壽命長等。在近代高溫、高壓和高轉(zhuǎn)速的給水泵上得到了廣泛的應(yīng)用。其缺點是：結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造精度要求高，價格較貴，安裝技術(shù)要求高等。近年來，機械密封有了新發(fā)展，就是在動環(huán)座軸套

10、上增設(shè)了名叫高魯皮夫(Golubiov反向螺旋槽，如圖l 13所示。這一結(jié)構(gòu)實際上就是使旋轉(zhuǎn)套上的螺紋與靜止襯套里口的螺紋方向相反，因而在幾平所有的情況下，都能使泄漏返回水提高壓力，經(jīng)過通道8強制進入動環(huán)1和靜環(huán)2的間隙中去，以帶走摩擦熱和沖掉氣泡雜質(zhì)等。我國大港電廠320MW 機組的給水泵，就采用這一先進的機械密封裝置，實踐證明，泄漏量很少。近幾來，國外廣泛應(yīng)用端面密封，在輸送腐蝕性、磨損性介質(zhì)中，這種密封承受壓力達(dá)45MPa ，溫度一200450，摩擦滑動速度達(dá)100m s 。3 迷宮式密封：迷宮式密封在現(xiàn)代高速鍋爐給水泵上也廣泛應(yīng)用，常用的有炭精迷宮密封及金屬迷宮密封。其密封原理是：由軸

11、套密封片與炭精環(huán)組成微小間隙，流體通過間隙時壓力降低，速度升高，但在密封片間的空間速度能轉(zhuǎn)為壓力能，從而減少間隙兩側(cè)壓差，達(dá)到密封的目的。如圖為炭精迷宮密封。它是在軸套表面加工出密封片，密封片與方形螺紋相似，炭精環(huán)則裝在密封室中，為便于組裝，炭精環(huán)分成幾個弧形段，用幾個螺旋壓簧定位，并用止動銷防止轉(zhuǎn)動。其優(yōu)點是當(dāng)炭精環(huán)與密封片尖端之間接觸時，只是在炭精環(huán)內(nèi)圈刻劃出細(xì)溝紋，產(chǎn)生熱量不大，并能很快散失，不致?lián)p壞密封片或轉(zhuǎn)軸，泄漏量不大，而且，這種密封間隙可以作得很小，一般約為0025005mm 。金屬迷宮密封如圖1 15所示。它由一系列金屬密封片與轉(zhuǎn)軸組成微小間隙而達(dá)到密封。金屬片一般為銅基合金。

12、近年來，螺旋密封得到較好的應(yīng)用。螺旋密封是用在轉(zhuǎn)軸上車出與液體泄漏方向相反的螺旋型溝槽，在固定襯套表面再車出與轉(zhuǎn)軸溝槽成相交的(即反向的 溝槽，達(dá)到減少泄漏的目的。4 浮動環(huán)密封：采用機械密封與迷宮式密封原理結(jié)合起來的一種新型密封，稱浮動環(huán)密封。浮動環(huán)密封是靠軸(或軸套 與浮動環(huán)之間的狹窄間隙產(chǎn)生很大的水力阻力而實現(xiàn)密封的。由于浮動環(huán)與固定套的接觸端面上具有適當(dāng)?shù)谋葔海鸬搅私佑|端面的密封作用。彈簧進步保證端面的良好接觸。由軸(或軸套與浮動環(huán)間狹窄縫隙中的流體浮力來克服接觸端面上的摩擦力，以保證浮動環(huán)相對于軸(或軸套 能自動調(diào)心，使得浮動環(huán)與軸不互相接觸、磨損，并長期保持非常小的間隙，一般徑向

13、間隙為o 0101mm ，以提高密封效果。同時，也適用于高溫高壓流體。我國300MW 機組的給水泵有些就采用此種密封。7. 軸向力及其平衡離心泵在運行時，由于作用在葉輪兩側(cè)的壓力不相等，尤其是高壓水泵，會產(chǎn)生一個很大的壓差作用力，此作用力的方向與離心泵轉(zhuǎn)軸的軸心線相平行，故稱為軸向力。如DG500240型給水泵，有七級葉輪，其軸向力達(dá)2X10SN 。軸向力將使葉輪和轉(zhuǎn)軸一起向葉輪進口方向竄動，造成動靜部件的碰撞和磨損，所以要設(shè)法加以平衡。(1軸向力產(chǎn)生的原因及其計算 以單級葉輪為例，如圖631所示，由葉輪流出的液體，有一部分經(jīng)間隙回流到了葉輪 蓋板的兩側(cè)。在密封環(huán)(直徑D w 處 以上，由于葉

14、輪左右兩側(cè)腔室中的壓力均為p 2，方 向相反而相互抵消，但在密封環(huán)以下，左側(cè)壓力為p 1，右側(cè)壓力為p 2，且p 2> p 1，產(chǎn)生壓力差p= p2p 1。此壓力差積分后就是作用在葉輪上的推力，以符號F 1表示。 (2軸向力的平衡1）采用雙吸葉輪和對稱排列的方式平衡軸向力. 單級泵可采用雙吸葉輪，如圖632所示，因為葉輪是對稱的，葉輪兩側(cè)蓋板上的壓力互相抵消。故泵在任何條件下工作都沒有軸向力。. 多級泵采用對稱排列的方式，如圖所示，如為偶數(shù)葉輪可使其背靠背或面對面的串聯(lián)在一根軸上，但用這種方法仍然不能完全平衡軸向力，還需裝設(shè)止推軸承來承受剩余的軸向力。對水平中開式多級泵和立式多級泵，多采

15、用這種方法。2 采用平衡孔和平衡管平衡軸向力對單吸單級泵，可在葉輪后蓋板上開一圈小孔，該孔為平衡孔，如圖634所示，將后蓋板泵腔中的壓力水通過平衡孔引向泵入口，使葉輪背面壓力與泵人口壓力基本相等?；蛟诤笊w板泵腔接一平衡管，如圖所示，將葉輪背面的壓力水引向泵入口或吸水管。這種方法結(jié)構(gòu)簡單，但不能完全平衡軸向。剩余的軸向力仍需由止推軸承來承擔(dān)，而且因為部分液體返回人口，使入口流速受到干擾，從而降低了泵效率。3 采用平衡盤平衡軸向力在單吸多級泵中迭加的軸向力很大，一般采用平衡盤或平衡鼓的方法來平衡軸向力，如圖所示為一末級葉輪后的平衡盤裝置。如末級葉輪出口處液體的壓力為戶：，后泵腔的壓力為戶：，以及因

16、流過平衡盤與平衡圈間的徑向間隙b 時經(jīng)節(jié)流壓力降到。在此間隙兩端的壓力差便為厶舟，則當(dāng)流體流過平衡盤與平衡座間的軸向間隙6。，液體進人平衡盤后的空腔壓力由入降為5，而空腔是連通水泵吸人管的，因此泵腔的扒稍大于泵人口處的壓力。在平衡盤與 續(xù)向左或向右移動，并逐漸往復(fù)衰減，直到平衡位置停止?？梢娹D(zhuǎn)于是在某一平衡位置左 右作軸向竄動的。由于泵的工況改變，泵出口壓力改變，轉(zhuǎn)子就會自動地移到對應(yīng)于某一 工況下的另一平衡位置上去作軸向竄動。因軸向間隙6。很小，如果平衡盤竄動位移很大，當(dāng)向左邊移動時，則會使平衡盤與平衡座產(chǎn)生嚴(yán)重磨損。為了限制過大的軸向竄動，必須在 軸向間隙改變不大的情況下，就使平衡盤上的平

17、衡力F 發(fā)生較大的變化，從而控制其竄動 量也即是須有較大的變化。當(dāng)P 不變時，要使P 迅速變化，就要求P 有較大的變化。只有在設(shè)計中使P 。很大時(即減小徑向間隙6，增大其阻力，以造成平衡盤前壓力 較小，即使泄漏量的變化不大，變工況下的厶入的變化才會是很大的。因此，平衡盤軸向竄動就會小些，泵的工作可靠性就越高。太小時，在平衡同樣的軸向力F 時，平衡盤的尺寸需做得很大。 式中 0，平衡盤直徑，m 。為了增加耐磨性，平衡圈最好用不銹鋼制作(17Cr 和4Ni 或13Cr 和1NO 。 由于平衡盤可以自動平衡軸向力，平衡效果好，而且結(jié)構(gòu)緊湊，因而在分段式多級離 心泵上得到了廣泛的應(yīng)用。但由于存在著竄

18、動，使工況不穩(wěn)定，且平衡盤與平衡圈經(jīng)常磨 損，此外還有引起汽蝕，增加泄漏等不利因素，故現(xiàn)代大容量水泵已趨向于不單獨采用。4采用平衡鼓平衡軸向力圖637所示為一平衡鼓裝置。它是裝在末級葉輪后面與葉輪同軸的圓柱體(鼓形輪 盤 ，其外圓表面與泵體上的平衡套之間有一個很小的徑向間隙厶。平衡鼓后面用連通管與平衡鼓的優(yōu)點是沒有軸間間隙，當(dāng)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(shè)止推軸承。而一般都采用平衡鼓與平衡盤組合裝置，如圖638所示。由于平衡鼓能承受5080左右的軸向力，這樣就減少了平衡盤的負(fù)荷，從而可稍放大平衡盤的軸向間隙，避免

19、了因轉(zhuǎn)子竄動而引起的摩擦。經(jīng)驗證明，這種結(jié)構(gòu)效果比較好，所以目前大容量高參數(shù)的分段式多級泵大多數(shù)采用這種平衡方式。 (二 軸流泵的主要部件軸流泵的主要部件，如圖所示。軸流泵的特點是流量大，揚程低。其主要部件有：葉輪、軸、導(dǎo)葉、吸人喇叭管等，現(xiàn)分述如下。1葉輪葉輪的作用與離心泵一樣，將原動機的機械能轉(zhuǎn)變?yōu)榱黧w的壓力能和動能。它由葉片、輪轂和動葉調(diào)節(jié)機構(gòu)等組成。葉片多為機翼型，一般為46片。輪轂用來安裝葉片和葉片調(diào)節(jié)機構(gòu)。輪轂有圓錐形、圓柱形和球形三種。小型軸流泵(葉輪直徑300mm 以下 的葉片和輪轂鑄成一體，葉片的角度不是固定的，亦稱固定葉片式軸流泵。中型軸流泵(葉輪直徑300mm 以上 一般

20、采用半調(diào)節(jié)式葉輪結(jié) 構(gòu)，即葉片靠螺母和定位銷釘固定在輪轂上，葉片角度不能任意改變，只能按各銷釘孔對應(yīng)的葉片角度來改變，故稱半調(diào)節(jié)式軸流泵。大型軸流泵(葉輪直徑在1600mm 以上 ，般采用球形輪轂，把動葉可調(diào)節(jié)機構(gòu)裝于輪轂內(nèi)，靠液壓傳動系統(tǒng)來調(diào)節(jié)葉片角度，故稱動葉可調(diào)節(jié)式軸流泵。2軸對于大容量和葉片可調(diào)節(jié)的軸流泵，其軸均由優(yōu)質(zhì)碳素鋼做成空心，表面鍍鉻，既減輕軸的質(zhì)量又便于裝調(diào)節(jié)機構(gòu)。3導(dǎo)葉軸流泵的導(dǎo)葉一般裝在葉輪出口側(cè)。導(dǎo)葉的作用是將流出葉輪的水流的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)檩S向運動，同時將部分動能轉(zhuǎn)變?yōu)閴耗堋?吸入管吸人管與離心泵吸入室的作用相同。中小型軸流泵多用喇叭形吸人管，見圖118所示；大型軸流泵

21、多采用肘形吸人流道，如圖l 19所示。二、風(fēng)機的主要部件(一 離心式風(fēng)機的主要部件離心式風(fēng)機主要由葉輪、機殼、導(dǎo)流器、集流器、進氣箱以及擴散器等組成，如圖120所示。1葉輪葉輪是風(fēng)機的主要部件，其作用是轉(zhuǎn)換能量，產(chǎn)生能頭。葉輪分封閉式和開式兩種。封閉式葉輪由前盤、后盤、葉片及輪轂組成。葉片有前彎式、徑向式、后彎式。葉輪前盤可分為直前盤、錐形前盤和弧形前盤三種，如圖122所示。葉片有平板型、圓弧型和機翼型。機翼型葉片具有良好的空氣動力學(xué)特性，效率高，強度好，剛度大，但制造工藝復(fù)雜。輸送煙氣及含塵氣體時，葉片易磨穿。當(dāng)粉塵進入空心機翼內(nèi)部時，葉輪失去平衡而引起振動。平板型直。十片制造簡單，但流動特

22、性較差。圓弧型葉片多用于前彎式風(fēng)機。2機殼風(fēng)機的機殼由螺形室、蝸舌和進出風(fēng)口組成，如圖l 23所示。螺形室的作用是收集從葉輪出來的氣體引導(dǎo)至出口，并將氣體的部分動能轉(zhuǎn)變?yōu)閴耗?。螺形室的輪廓線是條阿 基米德螺旋線或?qū)?shù)螺旋線。它的軸面圖為矩形，而且寬度不變。通常在螺形室出口附近的“舌狀”結(jié)構(gòu)稱為蝸舌。其作用是防止部分氣流在蝸殼內(nèi)循環(huán)流動。蝸舌分為平舌、淺舌、深舌三種，如圖124所示。蝸舌處的流體流動復(fù)雜，它的 幾何形狀、蝸舌尖部的圓弧半徑r ，以及距葉輪的距離；對風(fēng)機性能、效率和噪聲等影響均較大。3導(dǎo)流器導(dǎo)流器又稱進U 風(fēng)量凋節(jié)器。在風(fēng)機的集流器之前，一般裝置有導(dǎo)流器。運行時，通過改變導(dǎo)流器n

23、十片的角度(開度 來改變風(fēng)機的性能，擴大工作范圍和提高調(diào)節(jié)的經(jīng)濟性。見的導(dǎo)流器有軸向?qū)Я髌?、簡易?dǎo)流器和斜葉式導(dǎo)流器。4集流器與進氣箱集流器的作用是在損失最小的情況下引導(dǎo)氣流均勻地充滿葉輪進口。集流器的幾何形狀、導(dǎo)流器與葉輪入口間隙的大小，對風(fēng)機性能均有影響，集流器的基本形式有圓筒形、圓錐形和錐弧形等。錐弧形集流器最符合氣流流動規(guī)律，經(jīng)試驗發(fā)現(xiàn)，它與圓柱形集流器相比，效率可提高2一3，故在大型風(fēng)機上得到了廣泛的應(yīng)用。進氣箱的作用是當(dāng)進風(fēng)口需要轉(zhuǎn)彎時才采用，用以改善進口氣流流動狀況，減少因氣流不均勻進入葉輪而產(chǎn)生的流動損失。進氣箱一般用于大型或雙吸人的風(fēng)機上，但進氣箱的幾何形狀和尺寸對氣流進入風(fēng)

24、機的流動狀態(tài)影響很大，如果進氣箱結(jié)構(gòu)不合理，則造成的阻力損失可達(dá)全風(fēng)壓的1520，所以在選擇進氣箱時要注意其結(jié)構(gòu)。5擴散器擴散器又稱擴壓器，因蝸殼出口斷面的氣流速度很大，因此在蝸殼末端裝有擴散器，其作用是降低氣流速度，使部分動能轉(zhuǎn)化為壓能。另外，蝸殼出口到擴散器出口斷面流速分布是不均勻的，并向葉輪旋轉(zhuǎn)方向偏斜。因此，擴散器做成向葉輪一邊擴大，其擴散角通常為6°8°。(二 軸流式風(fēng)機的主要部件軸流式風(fēng)機的主要部件有：葉輪、集風(fēng)器、整流罩、導(dǎo)葉和擴散筒等，如圖所示。近年來，大型軸流式風(fēng)機還裝有調(diào)節(jié)裝置和性能穩(wěn)定裝置。1葉輪葉輪由輪轂和葉片組成，其作用和離心式葉輪一樣，是實現(xiàn)能量

25、轉(zhuǎn)換的主要部件。輪轂的作用是用以安裝葉片和葉片調(diào)節(jié)機構(gòu)的，其形狀有圓錐形、圓柱形和球形三種。 葉片多為機翼形扭曲葉片。葉片做成扭曲形，其目的是使風(fēng)機在設(shè)計工況下，沿葉片半徑方向獲得相等的全壓。為了在變工況運行時獲得較高的效率，大型軸流風(fēng)機的葉片一般做成可調(diào)的，即在運行時根據(jù)外界負(fù)荷的變化來改變?nèi)~片的安裝角。如上海鼓風(fēng)機廠與西德TLT 公司聯(lián)合制造的TLT 型送引風(fēng)機和一次風(fēng)機均是動葉可調(diào)的。2集風(fēng)器集風(fēng)器的作用是使氣流獲得加速，在壓力損失最小的情況下保證進氣速度均勻、平穩(wěn)。集風(fēng)器的好壞對風(fēng)機性能影響很大，與無集風(fēng)器的風(fēng)機相比，設(shè)計良好的集風(fēng)器風(fēng)機效率可提高1015。集風(fēng)器一般采用圓弧形。3整流

26、罩和導(dǎo)流體為了獲得良好的平穩(wěn)進氣條件，在葉輪或進口導(dǎo)葉前裝置與集風(fēng)器相適應(yīng)的整流罩，以構(gòu)成軸流風(fēng)機進口氣流通道。整流罩形狀為半圓球形或半橢圓形，也可與尾部導(dǎo)流體一起設(shè)計成流線形。 4導(dǎo)葉軸流式風(fēng)機設(shè)置導(dǎo)葉有幾種情形：葉輪前僅設(shè)置前導(dǎo)葉；葉輪后僅設(shè)置后導(dǎo)葉；葉輪前后均設(shè)置有導(dǎo)葉。前導(dǎo)葉的作用是使進入風(fēng)機前的氣流發(fā)生偏轉(zhuǎn)，把氣流由軸向引為旋向進入，且大多數(shù)是負(fù)旋向(即與葉輪轉(zhuǎn)向相反 ，這樣可使葉輪出口氣流的方向為軸向流出。后導(dǎo)葉在軸流式風(fēng)機中應(yīng)用最廣。氣體軸向進入葉輪，從葉輪流出的氣體絕對速度有一定旋向，經(jīng)后導(dǎo)葉擴壓并引導(dǎo)后，氣體以軸向流出。5擴散筒擴散筒的作用是將后導(dǎo)葉出來的氣流動壓部分進一步轉(zhuǎn)

27、化為靜壓，以提高風(fēng)機靜壓。6性能穩(wěn)定裝置 ，近年來，大型軸流風(fēng)機上加裝了性能穩(wěn)定裝置，又稱KSE 裝置(該裝置由前蘇聯(lián)的3·K ·伊凡諾夫發(fā)明 。在額定流量下運行時，KSE 不起任何作用。如果流量減小，葉輪外緣的一部分或整個進口截面將出現(xiàn)失速，產(chǎn)生切向氣流(旋渦 ，當(dāng)切向氣流很大時，氣流開始反向倒流。如果無KSE 裝置，則葉輪進口截面上的氣流越來越不穩(wěn)定；若帶有KSE 裝置，反向倒流被錐形部和旁路而就地獲得穩(wěn)定，轉(zhuǎn)子進口不再被阻。因反向倒流進入了旁路內(nèi)轉(zhuǎn)折，葉柵再通過環(huán)形槽回流，并與主流會合，從而保證了軸流風(fēng)機的穩(wěn)定運行。7調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)裝置是大型軸流式風(fēng)機的主要組成部分。調(diào)

28、節(jié)裝置機構(gòu)有機械調(diào)節(jié)和液壓調(diào)節(jié)兩類，對大型軸流風(fēng)機采用液壓調(diào)節(jié)為好。第二節(jié) 電廠常用泵與風(fēng)機的典型結(jié)構(gòu)一、泵的典型結(jié)構(gòu)(一 鍋爐給水泵的結(jié)構(gòu)鍋爐給水泵是熱力發(fā)電廠的重要輔助設(shè)備之，共作用是將經(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。國產(chǎn)200MW 機組早期配置的給水泵為半容量DG400180型，輸送溫度為160(，壓力為176MPa ，功率為4000kW ；現(xiàn)有配置CHTA505型的全容量給水泵組(沈陽水泵廠引進西德技術(shù)制造 ，輸送溫度為185，壓力為1706MPa ，功率為5500kW ；也有配置按法國蘇爾壽泵設(shè)計的DG750180

29、(YG01型 全容量給水泵，輸送溫度為160，壓力為174MPa ，功率為5500kW 。目前給水泵的型式規(guī)格較多，現(xiàn)介紹常用的幾種型式。1分段式多級離心泵分段式多級離心泵，如圖130所示。它為國產(chǎn)200MW 機組配套的DG400180型，由進水段、幾個垂直分段、抽頭中段、出水段、導(dǎo)葉等部件，用12根粗而長的雙頭螺柱擰緊組合而成。其進水口與出水口均垂直向上，是種單殼體、兩端支撐、臥式單吸多級離心式給水泵。分段式多級離心泵當(dāng)壓力達(dá)到2943MPa 、溫度為230C 時，泵體則需要強度較高的合金鋼，緊固螺栓要用含鈦合金制作。 2圓筒型多級離心泵國產(chǎn)200MW 機組全容量配套的圓筒形泵殼結(jié)構(gòu)的DG7

30、50180型(YG01型 給水泵，主要由前置泵、液力偶合器、主給水泵和電動機四大部分組成，通稱電動液力調(diào)速給水泵組，如下圖所示。前置泵為QGOl 型，為單吸單級懸臂式離心泵，運行轉(zhuǎn)速為1487r mln ，用作保證主給水泵的進口壓力，以滿足它的必需的汽蝕余量。主給水泵是依據(jù)法國蘇爾壽泵樣設(shè)計的，芯包以一個彈頭筒式的組合體，包括一個完整的轉(zhuǎn)子、導(dǎo)葉、內(nèi)泵殼、人口導(dǎo)流器、出口端蓋、機械密封和軸承座等。整個轉(zhuǎn)子由泵軸、葉輪、平衡鼓、推力盤和半聯(lián)軸器等組成。主給水泵額定轉(zhuǎn)速為6021r mln ，可在20006021r mln范圍內(nèi)變化轉(zhuǎn)速，可滿足大幅度調(diào)峰的200MW 機組的滑壓運行，也可適用于帶基

31、本負(fù)荷。國外1300MW 機組配用的49300kW 圓筒形給水泵。其參數(shù)為：流量4400t h ；進口壓力126MPa ；出口壓力315MPa ；進口溫度168；轉(zhuǎn)速4160r min ；級數(shù)4；軸功率49300kW ；效率88。該泵采用鑄鋼圓筒式殼體，第一級葉輪為雙吸式，用13Cr 鋼鑄成，其余3級葉輪用5Cr 鋼。葉輪的軸向力由平衡鼓平衡，并另設(shè)有推力軸承，采用浮動環(huán)密封。近代超高壓大容量鍋爐給水泵，多采用這種圓筒形雙層套殼結(jié)構(gòu)。(二 凝結(jié)水泵的結(jié)構(gòu)凝結(jié)水泵又稱冷凝泵。其作用是將汽輪機排汽在凝汽器中凝結(jié)的水排出，并經(jīng)低壓加熱器送至除氧器。凝結(jié)水泵工作狀態(tài)特殊，它從真空狀態(tài)的凝汽器中抽吸凝結(jié)

32、水，因此要求凝結(jié)水泵的抗汽蝕性能和人口側(cè)軸封裝置要好。目前，凝結(jié)水泵的型式有臥式和立式兩種。通常小容量機組采用臥式凝結(jié)水泵，多為NB 型結(jié)構(gòu)，如圖134所示。NB 型結(jié)構(gòu)是一種單吸單級懸臂式帶前置誘導(dǎo)輪的凝結(jié)水泵，與一般B 型離心泵 比較相似，由上下泵體組成工作腔，腔內(nèi)軸上裝葉輪，葉輪上開有平衡孔，以平衡軸向力，剩余的 軸向力由托架內(nèi)的兩個球軸承來承擔(dān)。 由于它輸送的是較高真空狀態(tài)下的凝結(jié)水， 在軸封處 除了由泵本身引入軸封水源外，在填料壓蓋處，還引人水封水源，以保證軸封處嚴(yán)密不漏人 空氣。葉輪進口前裝有前置誘導(dǎo)輪，以提高凝結(jié)水泵抗汽蝕性能。由于設(shè)置誘導(dǎo)輪，泵軸加 長，故在填料室前裝置了一個水

33、潤滑的輔助軸承。中小型機組的凝結(jié)水泵多采用此種型式。 大容量機組則采用立式凝結(jié)水泵， (三循環(huán)水泵的結(jié)構(gòu) 循環(huán)水泵的作用是向凝汽器輸送大量的冷卻水，以保證冷卻汽輪機排出的泛汽，使 之凝結(jié)成水。循環(huán)水泵的工作特點是流量大、揚程低。一般一臺汽輪機配兩臺循環(huán)水泵,不 設(shè)備用泵。當(dāng)用海水作冷卻水時，需設(shè)備用泵。電廠常用的循環(huán)泵形式離心式、軸流式和混 流泵。 1離心泵結(jié)構(gòu) 這種離心式水泵具有占地面積小和結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點，其揚程可達(dá) 40m 左右，在要求 揚程較高的情況下，能滿足需要。因此，這種泵得到了廣泛的應(yīng)用。該泵為單級單吸立式離 心泵，吸人口朝下，便于布置吸人管道。該泵與常規(guī)電廠配套用循環(huán)水泵相比有以

34、下特點： 具有常規(guī)電廠循環(huán)水泵的多工況性能和凝結(jié)水泵的吸人抗汽蝕性能。 2軸流泵結(jié)構(gòu) 與 300Mw 機組配套的 50zLQ50 型 立式軸流循環(huán)水泵，泵的過流部件由吸人喇叭 管、葉輪、導(dǎo)葉和出水彎管組成。其特點是流量 大、揚程低。大型軸流泵流量為 830m3s， 甚至可達(dá) 5060m3s，揚程一般小于 25m，通 常的使用揚程為 412m。 3混流泵結(jié)構(gòu) 近代大容量的循環(huán)泵，不僅要求流量大， 而且也希望揚程也有所提高， 所以目前國內(nèi)外已 發(fā)展使用性能界于離心式和軸流式之間的混流 式水泵， 如圖示。 電廠循環(huán)水泵采用這種大流量、 中揚程的混流泵最為適宜，目前國內(nèi)外已有用混流泵取代軸流泵的趨勢。

35、 (四灰渣泵的結(jié)構(gòu) 熱力發(fā)電廠鍋爐燃燒后的灰渣 需要排除而設(shè)置有灰渣泵，該泵輸送 的介質(zhì)是含 有灰渣顆粒的液體，通 常大塊灰渣經(jīng)碎渣機破碎至 25mm 以 下與水混合而被輸送至廠外。 PH 型灰渣泵的結(jié)構(gòu)如圖所示。該 泵由泵體、泵蓋、托架、泵座、葉輪、 軸等組成。泵體分里外兩層，甲層由 前護板 和護套組成，將泵體和泵蓋與 液體隔離，使之不被磨損。因此，里 層的各零件和葉輪均用 耐磨鑄鐵制 成。其軸承采用滾動軸承，一般用稀油潤滑。為防止含灰渣的混合液體泄人軸承，在軸上裝 有防塵盤。 (五無軸封式鍋爐循環(huán)泵的結(jié)構(gòu) 用于現(xiàn)代強制循環(huán)汽包鍋爐的強制循環(huán)泵， 直流鍋爐強制循環(huán)泵及輔助循環(huán)泵， · 般 均采用無軸封結(jié)構(gòu)，稱為無軸封泵。隨著我國電力工業(yè)的發(fā)展，國內(nèi)外些大型電廠已在強 制循環(huán)汽包鍋爐、 直流鍋爐配置無軸封循環(huán)泵。 這種泵的作用 是