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1、,泵與風(fēng)機(jī),第二章 葉片式泵與風(fēng)機(jī)的構(gòu)造,大唐淮北職業(yè)技術(shù)培訓(xùn)基地 馮詩化,第一 節(jié) 離心泵的整體結(jié)構(gòu)及主要部件,一、離心泵的常用整體結(jié)構(gòu) 有以下三種 1、單級單吸懸臂離心泵,IS型離心式清水泵,葉輪裝在轉(zhuǎn)軸端部,軸承裝在葉輪同一側(cè)。軸向推力用平衡孔平衡,2、單級雙吸式離心泵,臥式S型單級雙吸離心泵結(jié)構(gòu)。這種泵實(shí)際上相當(dāng)于兩個IS型泵葉輪組合而成,液體從葉輪左、右兩側(cè)進(jìn)入葉輪,流量大。轉(zhuǎn)子為兩端支承,中開式結(jié)構(gòu)。軸向力自身平衡,在相同流量下雙吸泵比單吸泵的抗汽蝕性能要好。,3 多級單吸分段式離心泵,在泵軸上裝有兩個及以上的葉輪,液體依次通過每個葉輪,可產(chǎn)生較高的揚(yáng)程,殼體通常分段,每段包括葉輪
2、和導(dǎo)葉,各級葉輪均串聯(lián)安裝在同一軸上。,二、離心泵的主要部件,主要部件有 轉(zhuǎn)動部件: 葉輪、軸、軸套、聯(lián)軸器 靜止體: 吸入室、壓出室、泵殼、泵座 部分轉(zhuǎn)體: 密封裝置、軸向推力平衡裝置和軸承,(一)轉(zhuǎn)動部件,離心泵的轉(zhuǎn)動部分,它包括葉輪、泵軸、軸套和聯(lián)軸器等零件;如圖所示。,1、葉輪 葉輪是離心泵內(nèi)對液體做功的部件,在泵腔內(nèi)套裝在泵軸上,依靠它高速旋轉(zhuǎn)對液體做功而實(shí)現(xiàn)液體的輸送。 葉輪一般由輪轂、葉片和蓋板三部分組成。 按結(jié)構(gòu)形式,葉輪可分為以下三種。 (1)閉式葉輪 葉輪的兩側(cè)均有蓋板,蓋板間有46個葉片,閉式葉輪泄漏小,效率高,揚(yáng)程大。適用于輸送清水、油及其它無雜質(zhì)液體的泵。如電廠中給水
3、泵、凝結(jié)水泵及各種離心式油泵。有單吸和雙吸兩種類型。 (2)半開式葉輪 只有后蓋板,它適用于輸送含纖維、懸浮物等雜質(zhì)的液體,如電廠是的灰渣泵。其效率介于開式和閉式葉輪之間。 (3)開式葉輪 葉輪沒有蓋板只有葉片,泄漏大效率低,只用于輸送黏性很大的液體。 葉輪的材料,主要是根據(jù)所輸送液體的化學(xué)性質(zhì)、雜質(zhì)及在離心力作用下的強(qiáng)度來確定。,2軸、軸套,軸 是傳遞扭矩(機(jī)械能),使葉輪旋轉(zhuǎn)的部件。 它一端通過聯(lián)軸器與電動機(jī)軸相連,另一端支承著葉輪作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,軸上裝有軸承、軸向密封等零部件。 泵軸一般是階梯型,葉輪軸向定位用軸套,徑向定位用鍵。 泵軸一般用35#或45#鋼制造,大功率高壓泵或強(qiáng)腐蝕介質(zhì)泵軸
4、用40Cr等合金鋼或1Crl8Ni9、1Crl8Ni9Ti等不銹鋼。,軸套,軸套的作用是保護(hù)主軸免受磨損并對葉輪進(jìn)行軸向定位的部件。,軸套一般用鑄鐵制造,是易磨損件。軸套表面一般也可以進(jìn)行滲碳、滲氮、鍍鉻、噴涂等處理方法,以降低摩擦系數(shù),提高使用壽命。,3、聯(lián)軸器 是連接主、從動軸以傳遞扭矩的部件, 常用的有凸緣固定式、齒輪可移式、撓性可移式、液力藕合器等形式。,(二)靜止部件,靜止部件包括:吸入室、壓出室、導(dǎo)葉等。,離心泵吸入管法蘭至首級葉輪進(jìn)口前的流動空間稱作吸入室。其作用是將吸入管中的液體引至葉輪首級入口。其結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足(1)流動阻力損失最小。(2)流體平穩(wěn)而均勻地進(jìn)入首級葉輪流道。,1、
5、吸入室,根據(jù)泵結(jié)構(gòu)形式的不同,吸入室通常有:錐形管、圓環(huán)形和半螺旋形三種形式。,錐形吸入室,它有結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、流速分布均勻,阻力損失小等;用于小型單級單吸懸臂離心泵和一些立式離心泵。,圓環(huán)形吸入室,其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)對稱、比較簡單、軸向尺寸小,缺點(diǎn)是流速分布不均,阻力損失較大。分段式多級泵為縮短軸向民族尺寸多采用圓環(huán)形吸入室。,半螺旋形吸入室,液體進(jìn)入葉輪時流速分布較均勻,水力損失最小,缺點(diǎn)是因液體進(jìn)通過吸入室后,在葉輪入口處會產(chǎn)生預(yù)旋而降低了離心泵的揚(yáng)程。 一般單級雙吸泵或水平中開式多級泵采用。,2、壓出室,指單級泵葉輪出口或多級泵未級葉輪出口與泵的出水管接頭(法蘭)之間的流動空間。其作用是
6、收集未級葉輪中甩出的液體,并將其引至壓水管道。 其結(jié)構(gòu)要求: (1)以最小的流動損失收集并引導(dǎo)流體至壓水管。(2)降低流速,實(shí)現(xiàn)動能向壓能的轉(zhuǎn)換。,最常見有螺旋形壓出室和環(huán)形壓出室。,環(huán)形壓出室內(nèi)流道面積沿圓周相等,而泵收集到的流體沿圓周不斷增加,故壓出室內(nèi)是不等速流動,設(shè)計(jì)工況也有撞擊損失,效度較低但加工方便。 主要用有分段式多級泵或輸送含雜質(zhì)多的灰渣泵、泥漿泵。 螺旋形壓出室由蝸室和擴(kuò)散管組成,既具有匯集液體和引導(dǎo)流體至泵出口作用,還可以將部分動能轉(zhuǎn)換為壓能的作用。 其結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、效率高。但當(dāng)泵在非設(shè)計(jì)工況下運(yùn)行時,會產(chǎn)生不平衡的徑向力。 廣泛用于單級泵或中開式單、多級泵中,環(huán)形壓
7、出室,3、導(dǎo)葉,導(dǎo)葉是一種導(dǎo)流部件,又稱導(dǎo)向葉輪,位于葉輪的外緣,相當(dāng)于一個不能動的固定葉輪,一個葉輪和一個導(dǎo)葉配合組成分段式多級離心泵的級。 作用是: (1)匯集前一級葉輪甩出的高速液體并引向下一級葉輪的入口。 (2)并將部分動能轉(zhuǎn)變成壓能。 有(1)徑向式導(dǎo)葉:正導(dǎo)葉、過渡區(qū)、反導(dǎo)葉組成。 (2)流道式導(dǎo)葉:正反導(dǎo)葉連在一起,形成 一個斷面連續(xù)變化的流道。,流道式,徑向式,作業(yè): 1、離心式泵常見整體結(jié)構(gòu)形式有哪幾種? 2、離心泵的主要部件按動靜關(guān)系可分為哪三類?各包括什么? 3、葉輪的作用是什么?按蓋板情況可分為幾種,各用在什么場合? 4、泵吸入室結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足什么要求,按結(jié)構(gòu)形式有哪三種?
8、 5、泵壓出室結(jié)構(gòu)要求是什么?有哪兩種? 6、導(dǎo)葉有什么作用?,(三)部分可轉(zhuǎn)動部件,1、密封裝置 離心泵的轉(zhuǎn)動部件和靜止部件之間總存在著一定的間隙,如葉輪與泵殼的間隙、軸與泵體的間隙等。 泵在工作時,能減少或防止從這些間隙中泄漏液體的部件稱為密封裝置。 根據(jù)密封裝置在泵內(nèi)的位置和作用的不同??煞譃椋?外密封裝置 內(nèi)密封裝置 級間密封裝置,(1)外密封裝置,它裝設(shè)在泵軸穿出泵體的地方,密封泵軸與泵體之間的間隙,又稱軸封。 作用是:軸端泵內(nèi)為正壓時,防止壓力液體漏出泵外,軸端泵內(nèi)為真空時,防止外界空氣漏入泵內(nèi),破壞泵的吸水過程。 軸封從結(jié)構(gòu)上可以分為: 填料密封、機(jī)械密封、浮動環(huán)密封、迷宮密封等
9、幾種。,1、填料密封 由填料箱、填料、水封環(huán)、水封管、填料壓蓋組成,又稱盤根密封。工作時的密封效果可以松緊填料壓蓋來調(diào)節(jié)。 結(jié)構(gòu)簡單、安裝檢修方便,壓力來高時密封效果好,但填料壽命短,需經(jīng)常更換。,2、機(jī)械密封,機(jī)械密封由動環(huán)、靜環(huán)、彈簧(壓緊元件)和密封圈組成。,機(jī)械密封結(jié)構(gòu):,機(jī)械密封效果好幾乎可以滴水不漏,整個軸封尺寸小,使用壽命長,可自動運(yùn)行而不需調(diào)整。軸與軸套不易磨損,消耗功率少。 在現(xiàn)代高溫高壓、高轉(zhuǎn)速的給水 泵中得到廣泛應(yīng)用。 但:機(jī)械密封零件多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,安裝、拆卸、加工精度要求高,價格高。,3、浮動環(huán)密封,浮動環(huán)密封主要由多個可以徑向浮動的浮動環(huán)、浮動套(支撐環(huán))、 支撐彈簧
10、等組成。,圖為浮動環(huán)密封結(jié)構(gòu):,浮動環(huán)密封相對機(jī)械密封而言,結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠。如果能正確控制徑向間隙和密封長度,可以得到較滿意的密封效果。 但浮動環(huán)與軸之間要保持水膜,不宜在干化或汽化條件下工作。另外密封環(huán)數(shù)增加,軸向尺寸也增加,不宜用在粗而短的大容量給水泵上。,4、迷宮密封和螺旋密封,迷宮密封:利用泵體上密封片和軸套之間形成的一系列忽大忽小的間隙,對泄漏液體進(jìn)行多次節(jié)流、降壓,從而達(dá)到密封的目的。 沒有摩擦部件,在離心泵短時間干轉(zhuǎn)缺水時也不會相互摩擦,且制造簡單,耗功少,在高速大型給水泵中正逐步成為主要密封裝置。,螺旋密封 是利用在轉(zhuǎn)軸上車出與泄漏方向相反的 螺旋形溝槽,液體通過間隙時經(jīng)過多次節(jié)流、降壓 達(dá)到密封目的。,(2)內(nèi)密封裝置,是指葉輪入口的密封環(huán),也稱口環(huán)或卡圈。 其主要作用: 減少液流從葉輪出口經(jīng)過殼體與葉輪外緣間返回 葉輪進(jìn)口的內(nèi)泄漏。 密封環(huán)有:平環(huán)式、角環(huán)式、鋸齒式和迷宮式 其材料采用耐磨材料,如青
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