水系統(tǒng)用水泵及閥門(mén)結(jié)構(gòu)及原理課件

水系統(tǒng)用水泵和閥門(mén)的結(jié)構(gòu)和原理合肥晶澳工程動(dòng)力部吳玲玲

September.9.2013主要內(nèi)容

水系統(tǒng)的用水泵離心泵（單級(jí)立式離心泵、單級(jí)臥式離心泵、多級(jí)立式離心泵）

水系統(tǒng)的閥門(mén)閘閥

蝶閥

球閥

止回閥水系統(tǒng)所用的離心泵單級(jí)臥式離心泵生活給水泵、生產(chǎn)給水泵、RO給水泵、RO濃水外用泵、反洗泵單級(jí)立式離心泵RO水外供水泵多級(jí)立式離心泵RO增壓泵離心泵的工作原理及結(jié)構(gòu)離心泵的裝置為了使離心泵能正常工作，離心泵必須配備一定的管路和管件，這種配備有一定管路系統(tǒng)的離心泵稱(chēng)為離心泵裝置。圖1—1所示為離心泵的一般裝置示意圖，主要有底閥、吸入管路、出口閥、出口管線等。離心泵的結(jié)構(gòu)離心泵的品種很多，各種類(lèi)型泵的結(jié)構(gòu)雖然不同，但主要零部件基本相同。主要零部件有泵殼、泵蓋、泵體、葉輪、密封環(huán)、泵軸、機(jī)封或填料函、聯(lián)軸器、軸承等。離心泵的工作原理示意圖離心泵在工作時(shí)，依靠高速旋轉(zhuǎn)的葉輪，液體在慣性離心力作用下獲得了能量以提高了壓強(qiáng)。離心泵在工作前，泵體和進(jìn)口管線必須罐滿液體介質(zhì)，防止氣蝕現(xiàn)象發(fā)生。當(dāng)葉輪快速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，葉片促使介質(zhì)很快旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)著的介質(zhì)在離心力的作用下從葉輪中飛出，泵內(nèi)的水被拋出后，葉輪的中心部分形成真空區(qū)域。一面不斷地吸入液體，一面又不斷地給予吸入的液體一定的能量，將液體排出。離心泵便如此連續(xù)不斷地工作。離心泵的工作原理離心泵的工作原理——?dú)馕g氣蝕是指：離心泵啟動(dòng)時(shí)，若泵內(nèi)存在空氣，由于空氣的密度很低，旋轉(zhuǎn)后產(chǎn)生的離心力很小，因而葉輪中心區(qū)所形成的低壓不足以將

液位低于泵進(jìn)口的液體吸入泵內(nèi)，不能輸送流體的現(xiàn)象。危害機(jī)理：在離心泵葉片葉端的高速減壓區(qū)形成空穴，空穴在高壓區(qū)被壓破并產(chǎn)生沖擊壓力，破壞金屬表面上的保護(hù)膜，而使腐蝕速度加快。氣蝕的特征是先在金屬表面形成許多細(xì)小的麻點(diǎn)，然后逐漸擴(kuò)大成洞穴。當(dāng)液體在與固體表面接觸處的壓力低于它的蒸汽壓力時(shí)，將在固體表面附近形成氣泡。另外，溶解在液體中的氣體也可能析出

而形成氣泡。隨后，當(dāng)氣泡流動(dòng)到液體壓力超過(guò)氣泡壓力的地方時(shí)，氣泡便潰滅，在潰滅瞬時(shí)產(chǎn)生極大的沖擊力和高溫。氣蝕危害：1、產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。2、降低泵的性能。3、破壞過(guò)流部件。離心泵的分類(lèi)（1）單級(jí)離心泵泵中只有一個(gè)葉輪，單級(jí)離心泵是一種應(yīng)用廣泛的泵。由于液體在泵內(nèi)只有一次增能，所以揚(yáng)程較低。如圖1—2所示為單級(jí)單吸離心泵。（2）多級(jí)離心泵具有兩個(gè)或兩個(gè)以上葉輪的離心泵稱(chēng)為多級(jí)離心泵。級(jí)數(shù)越多壓力越高。圖1—4所示為一臺(tái)分段式離心水泵，這種泵的葉輪一般為單吸式。

人們把若干個(gè)葉輪安裝在同一個(gè)泵軸上，每個(gè)葉輪與其外周的液體導(dǎo)流裝置形成一個(gè)獨(dú)立的工作室，這個(gè)工作室與葉輪組成的系統(tǒng)可以認(rèn)為是一個(gè)單級(jí)離心泵，每個(gè)工作室前后串聯(lián)，就構(gòu)成了多級(jí)泵。與多個(gè)單級(jí)離心泵串聯(lián)相比，多級(jí)泵具有效率高、占地面積小、操作費(fèi)用低、便于維修等優(yōu)點(diǎn)。該泵流量范圍為5—720m3／h，揚(yáng)程最高達(dá)2800m。多級(jí)離心泵除了具有單級(jí)離心泵的優(yōu)點(diǎn)之外，它最大的優(yōu)點(diǎn)就是揚(yáng)程高。多級(jí)離心泵的用途十分廣泛，例如，化肥生產(chǎn)中，用多級(jí)泵將氨水打入碳化塔，由氨水吸收加壓氮?dú)浠旌蠚庵械亩趸?，生產(chǎn)出碳酸氫銨；鍋爐的給水；山區(qū)的深井提灌等。多級(jí)離心泵的優(yōu)點(diǎn)水系統(tǒng)的閥門(mén)閥門(mén)的分類(lèi)按用途和作用分類(lèi)：截?cái)囝?lèi)：主要用于截?cái)嗷蚪油ń橘|(zhì)流。如閘閥、截止閥、球閥、碟閥、旋塞閥、隔膜閥止回類(lèi)：用于阻止介質(zhì)倒流。包括各種結(jié)構(gòu)的止回閥。調(diào)節(jié)類(lèi)：調(diào)節(jié)介質(zhì)的壓力和流量如減壓閥、調(diào)壓閥、節(jié)流閥安全類(lèi)：在介質(zhì)壓力超過(guò)規(guī)定值時(shí)，用來(lái)排放多余的介質(zhì)，保證管路系統(tǒng)及設(shè)備安全。分配類(lèi)：改變介質(zhì)流向、分配介質(zhì)，如三通旋塞、分配閥、滑閥等特殊用途：如疏水閥、放空閥、排污閥等閘閥是指啟閉體(閥板)由閥桿

帶動(dòng)閥座密封面作升降運(yùn)動(dòng)的

閥門(mén)，可接通或截?cái)嗔黧w的通

道。當(dāng)閥門(mén)部分開(kāi)啟時(shí)，在閘

板背面產(chǎn)生渦流，易引起閘板

的侵蝕和震動(dòng)，也易損壞閥座

密封面，修理困難。閘閥通常

適用于不需要經(jīng)常啟閉，而且

保持閘板全開(kāi)或全閉的工況。

不適用于作為調(diào)節(jié)或節(jié)流使用。閘閥撐開(kāi)式閘

閥楔式平行式單閘板雙閘板旋轉(zhuǎn)式(暗桿)升降式(明桿)直齒圓柱齒輪法蘭連接焊接連接螺紋連接錐齒輪氣動(dòng)自動(dòng)密封式單閘板雙閘板液動(dòng)電動(dòng)手動(dòng)閘閥的分類(lèi)手輪閥桿螺母填料壓蓋填料閥蓋雙頭螺栓螺母墊片閥桿閘板閥體閘閥的結(jié)構(gòu)閘閥在管路中主要作切斷用，一般口徑DN≥50mm的切斷裝置多選用它，有時(shí)口徑很小的切斷裝置也選用閘閥。閘閥有以下優(yōu)點(diǎn)：①流體阻力小。②開(kāi)閉所需外力較小。③介質(zhì)的流向不受限制。④全開(kāi)時(shí)，密封面受工作介質(zhì)的沖蝕比截止閥小。⑤體形比較簡(jiǎn)單，鑄造工藝性較好。閘閥也有不足之處：①外形尺寸和開(kāi)啟高度都較大。安裝所需空間較大。②開(kāi)閉過(guò)程中，密封面間有相對(duì)摩擦，容易引起擦傷現(xiàn)象。③閘閥一般都有兩個(gè)密封面，給加工、研磨和維修增加一些困難。閘閥的特點(diǎn)球閥是由旋塞閥演變而來(lái)。它具有相同的啟閉動(dòng)作，不同的是閥芯旋轉(zhuǎn)體不是塞子而是球體。當(dāng)球旋轉(zhuǎn)90度時(shí)，在進(jìn)、出口處應(yīng)全部呈現(xiàn)球面，從而截?cái)嗔鲃?dòng)。球閥球

閥手

動(dòng)氣

動(dòng)電

動(dòng)電

動(dòng)氣

動(dòng)電-液動(dòng)氣-液動(dòng)蝸輪傳動(dòng)浮動(dòng)球固定球直通式三通式Ｌ型三通式Ｔ型三通式直通式螺紋連接法蘭連接法蘭連接焊接連接球閥的種類(lèi)對(duì)開(kāi)式固定球閥（大口徑）閥桿上軸承球體下軸承浮動(dòng)式球閥球閥的結(jié)構(gòu)球閥在管路中主要用來(lái)做切斷、分配和改變介質(zhì)的流動(dòng)方向。它具有以下優(yōu)點(diǎn)1．

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕，維修方便。2.

流體阻力小，緊密可靠，密封性能好。3．

操作方便，開(kāi)閉迅速，便于遠(yuǎn)距離的控制。4．

球體和閥座的密封面與介質(zhì)隔離，不易引起閥門(mén)密封面的侵蝕。5．

適用范圍廣，通徑從小到幾毫米，大到幾米，從高真空至高壓力都可應(yīng)用。球閥的特點(diǎn)蝶閥是由閥體、圓盤(pán)、閥桿、和手柄組成。它是采用圓盤(pán)式啟閉件，圓盤(pán)式閥瓣固定于閥桿上，閥桿轉(zhuǎn)動(dòng)90°即可完

成啟閉作用。同時(shí)在閥瓣開(kāi)啟角度為20°～75°時(shí)，流量與開(kāi)啟角度成線性關(guān)系，有節(jié)流的特性。蝶閥蝶閥中心對(duì)稱(chēng)板式潤(rùn)滑式氣

動(dòng)電

動(dòng)斜板式偏置板式法蘭連接對(duì)夾連接手

動(dòng)蝸輪傳動(dòng)液

動(dòng)蝶閥的種類(lèi)手輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)閥桿蝶板閥體蝶閥的結(jié)構(gòu)蝶閥廣泛用于2.0MPa以下的壓力和溫度不高于200℃的各種介質(zhì)。閥桿只做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，蝶板和閥桿沒(méi)有自鎖能力。要在閥桿上附加有自鎖能力的的減速器，使蝶桿能停在任意位置。蝶閥的操作特性蝶閥的特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外形尺寸小，結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度短，體積小，重量輕，適用于大口徑的閥門(mén)。全開(kāi)時(shí)閥座通道有效流通面積較大，流體阻力較小。啟閉方便迅速，調(diào)節(jié)性能好。啟閉力矩較小，由于轉(zhuǎn)軸兩側(cè)蝶板受介質(zhì)作用基本相等，而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的方向相反，因而啟閉較省力。密封面材料一般采用橡膠、塑料、故低壓密封性能好。蝶閥的特點(diǎn)止回閥是指依靠介質(zhì)本身流動(dòng)而自動(dòng)開(kāi)、閉閥瓣，用來(lái)防止介質(zhì)倒流的閥門(mén)。止回閥止回閥升降式旋啟式單瓣式雙瓣式立

式多瓣式直通式螺紋連接法蘭連接蝶

式直通式法蘭連接法蘭連接焊連連接止回閥的分類(lèi)旋啟式止回閥流動(dòng)阻力小，密封性能不如升降式。適用于低流速和流動(dòng)不常變動(dòng)的場(chǎng)合，不宜用于脈動(dòng)流。（b）雙瓣式：較大口徑（DN≤600）（a）單瓣式：中等口徑閥蓋搖桿螺釘閥瓣閥體止回閥的結(jié)構(gòu)（c）多瓣式：減少水擊，不會(huì)造成密封面損壞，大口徑（DN>600）1.閥體2.隔板3.閥蓋4.閥瓣5.旁通閥12345止回閥的結(jié)構(gòu)升降式止回閥(a)

直通式升降止回閥(b)立式升降止回閥