船舶輔機：離心泵的結

二、離心泵的結構二、離心泵的結構1、葉輪葉輪的型式：開式半開式閉式（一）葉輪[Impeller]閉式半開式開式二、離心泵的結構葉輪的型式：單側吸入式雙側吸入式雙吸式離心泵：(大流量泵采用）

為避免葉輪進口流速過高，抗氣蝕性能變差二、離心泵的結構2，壓出室：作用：以最小的水力損失匯聚從葉輪流出的高速液體，將其引向泵的出口或下一級，并使液體的流速降低，大部分動能轉變?yōu)閴毫δ?。蝸殼蝸室截面上cu與R成反比，壓力隨R增大而增加，所以在渦殼中以將部分動能轉換成壓力能。擴壓管是漸擴截面，將大部分動能轉換成壓力能作用：（1）匯集由葉輪甩出的液體。（2）又是一個能量轉換裝置。

(2)導輪多級離心泵采用導輪做能量轉換裝置，因為導輪制造相對方便。導輪由圓環(huán)形蓋板及4~8片導葉和后蓋板的反導葉構成。導葉數(shù)與葉輪葉片數(shù)互為質數(shù)，以防共振，導葉外徑為葉輪外徑1.3~1.5倍。(2)導輪BH是螺旋角為常數(shù)的對數(shù)螺線，平順地收集液體；HC以后是擴壓段，液體再經環(huán)形空間進入反導葉間流道。二、離心泵的一般結構導輪作用：減少液體自葉輪甩出的液體與蝸殼間撞擊而產生的摩擦損失。多級離心泵采用導輪做能量轉換裝置，因為導輪制造相對方便。導輪由圓環(huán)形蓋板及4~8片導葉和后蓋板的反導葉構成。船舶輔機

第3章離心泵

[CentrifugalPump]渦殼泵在非設計工況及車削葉輪后效率變化小，高效率工作區(qū)寬，水力性能完善，但內表面不能加工，鑄造精度和光潔度不宜保證。渦殼泵在非設計工況會產生不平衡徑向力。單級泵多為渦殼泵，多級泵渦殼式和導輪式都有(3級以上的泵各級能量轉換裝置多為導輪式)。二、離心泵的結構（二）離心泵的密封裝置1.密封環(huán):為了減少內漏泄，在葉輪的入口處裝設密封環(huán)。密封環(huán)是易損件，常用銅合金，也用樹脂。安裝在葉輪稱為動環(huán)。安裝在泵殼稱為靜環(huán)?？沙商装惭b，可單個安裝。船舶輔機

第1章離心泵

[CentrifugalPump]二、密封裝置1.密封環(huán)(阻漏環(huán))1-泵殼2-葉輪作用：葉輪進口處的徑向間隙對容積效率影響最大。使用密封環(huán)可使泵殼和葉輪進口處的徑向間隙很小，磨損后容易修復。密封環(huán)多為銅合金，也有不銹鋼或酚醛樹脂等。葉輪—動環(huán)、泵殼—靜環(huán)，可成對使用，或只設靜環(huán)。船舶輔機

第1章離心泵

[CentrifugalPump]二、密封裝置1.密封環(huán)(阻漏環(huán))1-泵殼2-葉輪密封環(huán)有平環(huán)、曲徑環(huán)兩種。平環(huán)使用較多，可用銅套自己加工(車床)。曲徑環(huán)多用于壓頭較高的離心泵，密封效果好。密封環(huán)間隙應符合要求，安裝時用涂紅鉛油方法檢查是否摩擦。船舶輔機

第1章離心泵

[CentrifugalPump]2.軸封[ShaftSealing]作用：防止泵內液體通過泵軸和泵殼間隙外漏；防止空氣漏入引起噪聲和振動。(1)機械密封船舶輔機

第1章離心泵

[CentrifugalPump](2)填料密封填料是由植物纖維、人造纖維、石棉纖維等的編制物或以有色金屬為基體，輔以浸漬材料或充填材料制成的繩狀物，常見的是方形截面的石棉盤根。一般<0.5MPa時3~4圈，0.5~1MPa時4~5圈。填料密封應該適當泄漏，不超過60滴/分鐘，可通過軸封壓蓋調整壓緊度。二、離心泵的結構2.軸封：外漏泄，降低容積效率，污染環(huán)境，同時如果正吸高較大，泵內壓力低于大氣壓，空氣漏入，振動和噪聲增大，使泵失吸，故設軸封裝置。常用軸封：軟填料和機械軸封。填料：是由植物纖維、人造纖維、石棉纖維等編織物或以有色金屬為基體，輔以某些浸漬材料或充填材料制成的繩狀物。二、離心泵的結構帶水封環(huán)的填料密封船舶輔機

第3章離心泵

[CentrifugalPump](3)帶水封環(huán)的填料密封填料密封內腔的壓力低于大氣壓或略高于大氣壓時，采用帶水封環(huán)的填料密封。水封環(huán)由斷面呈H形的兩個半圓構成，安裝在軸封殼上水封管位置，壓力水沿泵軸向兩端滲出。作用：可以防止空氣漏入，對泵軸和填料潤滑、冷卻。船舶輔機

第3章離心泵

[CentrifugalPump]密封水壓力比密封腔壓力略高(高0.05~0.1MPa)，又不致將填料的潤滑劑沖走。輸送清潔液體排出口液體作為水封水液體含雜質過濾后引入水封管出口壓力<0.05MPa從其它地點引水輸送油液用中性密封油2、懸臂式單吸離心泵葉輪通常用________螺帽固定在泵軸上。A．右旋螺紋B．左旋螺紋C．帶鎖緊的D．帶開口銷的1、關于離心泵的壓出室，以下說法中錯誤的是________。A．蝸殼和導輪實際效率相差不多B．三級以上采用導輪比用蝸殼輕C．有時也在導輪外另加渦殼D．多級導輪泵有泵殼軸向剖分及徑向剖分兩種4、離心泵水封環(huán)的作用是________。A．引入水潤滑冷卻填料B．防止空氣漏入泵內C．防止液體漏出泵D．A和B6、-設于離心泵軟填料函中的H形截面金屬環(huán)叫________。A．密封環(huán)B．水封環(huán)C．口環(huán)D．阻漏環(huán)8、離心泵的密封環(huán)________。A．可只設靜環(huán)B．可只設動環(huán)C．必須同設動環(huán)、靜環(huán)D．A或B12、-離心泵有的葉輪做成雙吸主要是為了________。A．平衡軸向推力B．能產生更高揚程C．易于實現(xiàn)動平衡D．限制進口流速，提高抗汽蝕能力船舶輔機

第1章離心泵

[CentrifugalPump]三、軸向力及平衡方法在密封環(huán)半徑以外葉輪兩側壓力對稱。在密封環(huán)半徑以內，產生指向吸入口的軸向力。1.軸向力的產生液體壓力的分布沿徑向呈拋物線規(guī)律葉輪兩側壓力不對稱軸向力方向由葉輪后蓋指向葉輪進口端大?。号c不對稱面積和泵的級數(shù)及每級揚程有關。三、離心泵的軸向力及其平衡裝置可見，軸向力與密封環(huán)半徑、工作揚程、液體密度有關，與泵的流量無關。此外，液體在葉輪進口從軸向變?yōu)閺较蛄鲃訒r，會產生與FA方向相反的軸向力。單側吸入懸臂式泵還有進口壓力作用的與FA方向相反的軸向力，立式泵還有重力引起的軸向力。Hi—單級揚程經驗系數(shù)0.6～0.8密封環(huán)半徑輪轂半徑三、離心泵的軸向力及其平衡裝置2.軸向力的平衡方法

1）止推軸承

2）平衡孔或平衡管

3）雙吸葉輪或葉輪對稱布置

4）平衡盤船舶輔機

第1章離心泵

[CentrifugalPump]1.止推軸承法使用止推軸承，但只能承受部分軸向推力。小型泵單獨使用，大型泵用作補充手段，承受部分推力，并軸向定位。船舶輔機

第3章離心泵

[CentrifugalPump]2.平衡孔或平衡管法使用這兩種方法的泵具有前后密封環(huán)。平衡孔法的葉輪后蓋板開平衡孔。在后密封環(huán)以內，前后壓力基本相等。缺點：容積效率和水力效率降低。平衡管法的葉輪后蓋板不開平衡孔，將后密封環(huán)之內的液體用泵體外的平衡管引回葉輪吸入口。特點：容積效率降低，但水力效率不降低。船舶輔機

第3章離心泵

[CentrifugalPump]3.雙吸葉輪或葉輪對稱布置法雙吸葉輪兩側壓力平衡，多用于大流量泵。多級離心泵各級揚程一般相等，葉輪為偶數(shù)時，葉輪對稱布置，即可平衡軸向力。該兩種方法實際上不能完全平衡軸向力，仍需要止推軸承法承受剩余的不平衡軸向力。船舶輔機

第3章離心泵

[CentrifugalPump]4.平衡盤法平衡板2固定于泵殼，平衡盤1用鍵固定于泵軸并與泵軸一起轉動。pA>pB，pC

吸入壓力，平衡盤受力(平衡力)為：(pB-pC)S，方向向右，與葉輪軸向力方向相反。1231-平衡盤2-平衡板3-平衡套揚程變化導致葉輪軸向力變化時，平衡力與之適應：揚程增加，軸向力>平衡力，轉動組件左移，b2減小，pB增加，逐漸使(pB-pC)S等于軸向力而達到新平衡位置。轉動組件會軸向移動，不能使用止推軸承，而使用滑動軸承。船舶輔機

第3章離心泵

[CentrifugalPump]問題：1.設平衡盤的離心泵工作壓力減小后平衡盤的(軸向、徑向)間隙(增大、減小)。2.離心泵關小排出閥時，其軸向力(增大、減小)。3.離心泵開大旁通閥時，其軸向力(增大、減小)。船舶輔機

第3章離心泵

[CentrifugalPump]渦殼泵設計工況液流不會撞擊渦室，葉輪周圍壓力均勻，葉輪不產生液壓徑向力。但渦殼泵在非設計工況將產生液壓徑向力。四、徑向力u:圓周速度

:相對速度c:絕對速度

2c2r

2u2c2小于額定流量（流量大小通過c2r反映出來）小于額定流量時，渦室內流速(c

2r)降低，但絕對速度(c

2)增大，方向也變化，所以液體撞擊渦室，使流速下降，部分動能轉換為壓力能，在葉輪上產生徑向力R，與泵舌方向90

。c

2c

2r船舶輔機

第3章離心泵

[CentrifugalPump]渦殼泵設計工況液流不會撞擊渦室，葉輪周圍壓力均勻，葉輪不產生徑向力。四、徑向力u:圓周速度

:相對速度c:絕對速度

2c2r

2u2c2大于額定流量大于額定流量時，渦室內流速(c

2r)增大，葉輪出口速度(c

2)小于渦室中流速，液體撞擊，渦室的液體付出能量，葉輪上產生徑向力R，與泵舌方向270

。c

2c2rc

2r三、離心泵的軸向力及其平衡裝置四、離心泵的徑向力1.徑向力的產生（只對渦殼式離心泵）設計工況時，徑向力為零（流出葉輪的液流不會與渦室的液流發(fā)生撞擊）；泵流量小于額定流量時，徑向力向渦室截面小的方向；泵流量大于額定流量時，徑向力向渦室截面大的方向。船舶輔機

第3章離心泵

[CentrifugalPump]大于額定流量此外，渦室中壓力分布不均，葉輪各處流量不同(壓力大，流量小)，導致作用在葉輪上的動反力T不同，渦室壓力小處動反力大。動反力是葉輪出口速度反方向的作用力，所以動反力的合力方向為R方向逆轉90

。小于額定流量流量偏離額定流量越大、揚程越高、葉輪尺寸D2和B2越大，徑向力越大。船舶輔機

第3章離心泵

[CentrifugalPump]導輪式在理論