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1、汽轮机基础部分1、什么是表压力?什么是绝对压力?1)用压力表测量压力所得的数值,是高于大气压力的数值,,即表压力,它指的是在大气压力的基础上测得的压力值。2)将大气压力计算在内的数值才是压力的真正数值,工程上称这个压力为绝对压力,3)表压力和绝对压力的关系如下: P表 = P绝 B 或 P绝 = P表 B式中: P表-工质的表压力 P绝-工质的绝对压力 B-当时当地的大气压力(近似等于1工程大气压)2、什么是真空?什么是真空度?1)当密闭容器中的压力低于大气压力时,称低于大气压力的部分为真空。2)用百分数表示的真空叫真空度,即:用测得的真空数值除以当地大气压力的数值再化为百分数,用公式表示:
2、h真空 真空度 = -×100% h大气3、什么是经济真空? 什么是极限真空?1)所谓经济真空是提高真空使汽轮发电机增加的负荷与循环水泵多消耗的电功率之差为最大时的真空.2)如真空再继续提高,由于汽轮机末级喷嘴的膨胀能力已达极限,汽轮机的功率不再增加,此时真空称为极限真空.4、什么是工质?火电厂常用的工质是什么?工质的状态参数有哪些?1)能实现热能和机械能相互转换的媒介物叫工质;2)水、水蒸气、油等;3)压力、温度、比容、热力学能、焓、熵。4)其中压力、温度、比容可直接用仪器测量,称为基本状态参数;其余状态参数可根据基本状态参数间接算得。5)焓:是汽体的一个重要的状态参数,焓的物理意
3、义为:在某一状态下汽体所具有的总能量,它等于内能和压力势能之和.6)熵:是热力学中的一个导出参数,熵的微小变化起着有无传热的标志作用,熵的引入可以方便地反映出热力过程热量的转换及循环的热效率。7)何谓硬水、除盐水和软化水?(1)未经化学处理而含有钙、镁等盐类的水成为硬水。(2)各种离子全被除去的水称为除盐水。(3)经化学处理除去钙、镁离子的水称为软水。5、气体的比容与压力、温度有什么关系? 气体的比容与压力、温度有密切的关系,当温度不变,压力提高时,气体的比容缩小;如果压力保持不变,只提高温度,则气体的体积膨胀,比容增大;它们之间的关系式为: Pv = RT式中: P - 压力 v - 比容
4、T - 绝对温度 R - 气体常数.6、什么是饱和状态、饱和水、饱和蒸汽、过热蒸汽? 过热度?1)液体与蒸汽的分子在相互运动过程中,当由液体中跑到蒸汽空间的分子数与由蒸汽中返回液体的分子数相等而达到平衡时的状态称为饱和状态。两相平衡时的蒸汽称为饱和蒸汽,液体称为饱和水.2)饱和状态时的压力,即汽液两相平衡时压力,称为饱和压力,此时的温度称饱和温度.此温度下蒸汽叫饱和蒸汽。3)在一定压力下,温度高于该压力下的饱和温度的蒸汽称为过热蒸汽.。4)过热蒸汽的温度超出该压力下的饱和温度的数值叫过热度。用符号"D"来表示D = T过T饱7、什么是汽化现象?什么是凝结现象?水蒸气凝结有哪
5、些特点?1)物质从液态变为汽态的过程叫汽化,汽化方式有两种:蒸发;沸腾。2)物质从汽态变为液态的现象叫凝结,在一定的压力下,液态的沸点也就是蒸汽的凝结温度,凝结与汽化是两个相反的热力过程3)水蒸汽凝结有以下特点:(1)一定压力下的水蒸汽,必须降到该压力下所对应的凝结温度才开始凝结成液体。(2)在凝结温度下,水从水蒸汽中不断吸收热量,则水蒸汽可以不断凝结成水,并保持温度不变。8、什么是凝结热? 什么是液体的汽化潜热? 汽化热与凝结热有什么关系?1)在定压下,1千克蒸汽完全凝结成同温度的水所放出的热量叫做凝结热。2)在定压下把1千克的饱和水加热成1千克干饱和蒸汽所需要的热量,叫做该液体的汽化潜热。
6、3)在一定的压力和温度下,液体的汽化热与相同压力、温度下的凝结热相等;即在温度相等、压力相同的情况下,1千克饱和蒸汽凝结时放出的热量等于1千克饱和水汽化时所吸收的热量。9、凝结换热有几种形式?1)凝结换热:当蒸汽与温度低于蒸汽压力对应的饱和温度的金属表面接触时,在金属壁面就会发生蒸汽凝结的现象,蒸汽放出汽化潜热,凝结成液体。这种换热方式叫凝结换热。2)膜状凝结:汽轮机冷态启动时,汽缸、转子等金属部件的温度等于室温,低于蒸汽的饱和温度,蒸汽容易在金属表面上凝结,并形成水膜。这层水膜把蒸汽与金属表面分开,蒸汽凝结时放出的汽化潜热要通过水膜才能传给金属表面,这种凝结方式称为膜状凝结。汽轮机冷态启动时
7、的初始阶段,蒸汽对汽缸内壁的放热就是这种膜状放热。3)珠状凝结:如果蒸汽在金属表面上凝结时,形不成水膜,则这种方式的凝结称为珠状凝结。汽轮机冷态启动的初始阶段,蒸汽对转子表面的放热就属于珠状凝结。10、影响凝结放热的因素有那些?1)蒸汽中含有不凝结气体:当蒸汽中含有空气时,空气附在冷却面上,影响蒸汽的通过,造成很大的热阻,使蒸汽凝结放热显著削弱。2)蒸汽流动速度和方向:如果蒸汽流动方向与水膜流动方向相同,因摩擦作用的结果会使水膜变薄而水膜热阻减小,凝结放热系数增大。反之,则凝结放热系数减小。但是如果蒸汽流速较高,将会把水膜吹离冷却壁面,使水蒸汽与冷却表面直接接触,凝结放热系数反而会大大增加。3
8、)冷却表面情况:冷却面表现粗糙不平或不清洁时,会使凝结水膜向下流动阻力增加,从而增加了水膜厚度,热阻增大,使凝结放热系数减小。4)管子排列方式:管子排列方式有顺排、叉排、辅排等。当管子排数相同时,下排管子受上排管子凝结水膜下落的影响为顺排最大,叉排最小,辅排居中。因此,叉排时放热系数最大。11、热量传递的三种基本形式是什么? 三种形式是:导热、对流、热辐射。1)什么是导热?什么是导热系数?(1)直接接触的物体或物体本身各部之间的热量传递现象叫导热;(2)火力发电厂中常见的导热现象如管壁、汽缸壁、汽包壁内外表面间的热量传递。(3)导热系数是表示材料导热性能的指标,仅与材料本身有关,说明材料物理性
9、质的参数。2)什么是对流换热? 对流换热有几种方式?(1)流动的流体和固体壁面之间的热量交换称为对流换热。(2)对流换热分强制对流和自然对流两种方式;凡是由风机,泵或其它外部动力的作用所引起的流动称为“强制对流”,由于流体冷热各部分的密度不同而引起的流动称为“自然对流”。(3)火力发电厂中常见的对流换热现象如烟气对省煤器工质对水冷壁;汽机排汽对凝汽器铜管;循环水对铜管;空气对暖器等。3)什么是辐射传热? 辐射传热与哪些因素有关?(1)物体以电磁波(波长在0.4 - 40 微米)的射线的方式向外界传播热量的过程称为辐射传热,也可理解为不需要物质直接接触而进行的热量传递方式。(2)辐射传热与下列因
10、素有关: 与热源温度的高低有关,热源温度愈高,辐射传热量就愈大,即与温度的4次方成正比。 与黑度有关,受热物体表面愈黑暗,吸收辐射的能量就愈强,辐射传热量就愈大。与受热物体表面的粗糙程度有关,受热物体表面愈粗糙,辐射传热量就愈大。(3)热辐热是一种不需要物质直接接触而进行的热量传递方式,如火电厂中,炉膛内火焰与水冷壁屏式过热式,墙式再热式之间的传热。12、什么是循环热效率?它说明了什么?1)工质每完成一个热力循环所做的有功和工质在每个热循环过程中从热源吸收的热量的比值叫做循环热效率。2)循环热效率说明了循环中热能转变为功的程度;效率越高、说明工质从热源吸收的热量转变为有用功的比例越高;反之、效
11、率越小,说明转变为有用功的热量越少。13、卡诺循环是由哪些过程组成的?它在 T-S 图上如何表示?卡诺循环是由两个可逆的定温过程和两个可逆和绝热过程组成的.它在 T- S 图上所示. 1-2 过程是可逆的等温吸热过程 2-3 过程是可逆的绝热膨胀过程 3-4 为可逆的等温放热过程 4-1 为可逆的绝热压缩过程15、朗肯循环是通过哪些设备实现的?各热力设备在热力循环中起什么作用?朗肯循环是火力发电厂的基本热力循环,它是通过蒸汽锅炉、汽轮机、凝汽器和给水泵这四个主要热力设备实现的。各热力设备所起的作用如下:1)锅炉的作用:锅炉包括省煤器、炉膛水冷壁和过热器,它将给水定压加热,最终产生过热蒸汽,即主
12、蒸汽,然后通过主蒸汽管路送入汽轮机。2)汽轮机的作用:蒸汽进入汽轮机进行绝热膨胀做功,将热能转变为机械能,做完功的排汽排入凝汽器。3)凝汽器的作用:将汽轮机的排汽加以冷却,使其在定压下凝结成饱合水,其压力等于汽轮机排汽压力。4)给水泵的作用:将凝结水进行绝热压缩,升高压力送回锅炉,送入锅炉的水称为给水。16、怎样在 T -S 图上表示朗肯循环? 如图所示: 4 - 5 - 6 - 1 过程是工质 (水) 在锅炉中被定压加热、汽化和过热过程; 1 - 2 过程是过热蒸汽在汽轮机中等熵膨胀做功过程; 2 - 3 过程是做完功的蒸汽 (排汽) 排入凝汽器中定压凝结放热过程;3 - 4 过程是凝结水在
13、给水泵中等熵压缩过程。17、什么是水击(或水锤)现象?原因?有何危害?如何消除?1)水击(水锤)现象:在压力管道中,由于液体流速的急剧改变,从而造成瞬时压力显著、反复、迅速变化的现象,称为水锤。2)引起水击(水锤)的基本原因是:(1)当压力管道的阀门突然关闭或开启时,当水泵突然停止或启动时,因瞬时流速发生急剧变化,引起液体动量迅速改变,而使压力显著变化。(2)管道上止回阀失灵,也会发生水击现象。在蒸汽管道中,若暖管不充分,疏水不彻底,导致送出的蒸汽部分凝结成水,体积突然缩小,造成局部真空,周围介质将高速向此处冲击,也会发出巨大的音响和振动。3)水击(水锤)的危害:水击现象发生时,压力升高值可能
14、为正常压力的好多倍,使管壁材料承受很大应力;压力的反复变化,会引起管道和设备的振动,严重时会造成管道、管道附件及设备的损坏。消除或减轻水击危害的基本方法有:4)水击(水锤)的消除方法:(1)缓慢开启或关闭阀门; (2)尽量缩短阀件与容器间的管道长度;(3)止回阀应动作灵活,不应出现忽开忽关现象; (4)管道装设安全阀、空气阀或蓄能器;(5)蒸汽管道送汽前要充分暖管,彻底疏水,然后缓慢开启阀门送汽。18、什么叫汽耗率?汽耗率的计算公式是怎样的?汽轮发电机组每发出1千瓦小时的电能所消耗的蒸汽量称为汽耗率.19、什么是热耗率?汽轮发电机组每发1千瓦小时的电能,所需要的热量叫热耗率.20、什么是压应力
15、?什么是热应力?1)材料或构件在单位截面上所承受的垂直作用力称为压应力。2)物体内部温度变化时,只要物体不能自由伸缩,或其内部彼此约束,则在物体内部就产生应力,这种应力为热应力。21、什么叫热冲击?金属材料受到急剧加热或冷却时,在其内部将产生很大温差,引起很大的冲击热应力,这种现象称为热冲击。一次大的热冲击,产生的热应力能超过材料的屈服极限,而导致金属部件的损坏。22、什么叫热疲劳?当金属零部件被反复加热或冷却时,其内部就会产生交变热应力。在此交变热应力反复作用下,零部件遭到破坏的现象称为热疲劳。23、什么叫金属疲劳?1)金属材料在长期交变应力的作用下,虽然应力数值远比强度极限小,但是仍能使金
16、属材料遭到破坏,这种现象称为金属疲劳。2)汽轮机在启动、停机过程中,如果蒸汽温度变化较大,与金属温差加大,,转子表面和汽缸壁都要受到很大的热应力的冲击。冲击时间虽短,但其冲击力很大,如果材料呈现脆性时更为危险,不仅要校检材料的屈服极限,也要考虑所引起的热疲劳损伤。3)汽轮机动叶片在汽流冲击力的多次反复作用下发生共振现象,如发生共振严重时可能导致疲劳断裂。由于转子遭受到的热疲劳损伤则是由于多次交变的热应力所造成的,由于热应力循环的频率非常低,例如启、停一次或负荷升、降一次做为一个同期,就整锻转子而言,启动时有热压应力,停机时则有热拉应力,整锻转子热应力方向与内孔相反,其热应力幅值叠加。在温度突变
17、时可以达到8-10倍,所以容易产生热疲劳裂纹,在工况突变时使转子损坏。24、什么是金属的蠕变?蠕变过程分哪几个阶段?1)金属材料在长期高温和静应力的作用下,逐渐产生塑性变形的过程称为金属的蠕变;2)材料在一定压力、温度下被加上一定的载荷后,就会产生弹性变形,其过程为Oa,这段不是蠕变造成的。第阶段ab为不稳定阶段,塑性变形发展很快,但为时不久。第阶段bc为稳定阶段,塑性变形发展缓慢,而且蠕变速度不变。第阶段cd不加速阶段,蠕变速度又迅速加快,到达d点时材料破裂损坏。我们决不允许材料在第阶段的状态下工作。3)材料发生蠕变的温度与其性质有关,碳钢在300350时,合金钢在350450时,在应力作用
18、下,就会出现蠕变。温度越高,应力越大,蠕变速度就越快。汽轮机基本设备部分火力发电厂主要生产过程: 火力发电厂(以燃煤发电厂为例)主要生产过程是:储存在储煤场(或储煤罐)中的原煤由输煤设备从储煤场送到锅炉的原煤斗中,再由给煤机送到磨煤机中磨成煤粉。煤粉送至分离器进行分离,合格的煤粉送到煤粉仓储存(仓储式锅炉)。煤粉仓的煤粉由给粉机送到锅炉本体的喷燃器,由喷燃器喷到炉膛内燃烧(直吹式锅炉将煤粉分离后直接送入炉膛)。燃烧的煤粉放出大量的热能将炉膛四周水冷壁管内的水加热成汽水混合物。混合物被锅炉汽包内的汽水分离器进行分离,分离出的水经下降管送到水冷壁管继续加热,分离出的蒸汽送到过热器,加热成符合规定温
19、度和压力的过热蒸汽,经管道送到汽轮机作功。过热蒸汽在汽轮机内作功推动汽轮机旋转,汽轮机带动发电机发电,发电机发出的三相交流电通过发电机端部的引线经变压器什压后引出送到电网。在汽轮机内作完功的过热蒸汽被凝汽器冷却成凝结水,凝结水经凝结泵送到低压加热器加热,然后送到除氧器除氧,再经给水泵送到高压加热器加热后,送到锅炉继续进行热力循环。再热式机组采用中间再热过程,即把在汽轮机高压缸做功之后的蒸汽,送到锅炉的再热器重新加热,使汽温提高到一定(或初蒸汽)温度后,送到汽轮机中压缸继续做功。汽轮机设备及其系统简介:汽轮机主要系统包括:1、主、再热蒸汽系统;2、辅汽系统(厂用汽系统);3、汽轮机回热抽汽系统;
20、4、汽封蒸汽管道系统;5、凝汽器抽真空及疏水系统;6、高低加疏水及放气系统; 7、主凝结水系统;8、给水系统;9、给水泵及其汽轮机本体系统;10、小机凝结水系统;11、小机润滑油系统;12、汽轮机润滑油系统;13、汽轮机润滑油净化系统;14、顶轴、盘车系统;15、EH油系统;16、发电机密封油系统;17、发电机内冷水系统;18、发电机氢气系统;19、循环水系统、20、胶球系统;21、开式水系统或工业水系统;22、闭式水系统;23、热网水系统;24、消防水系统;25、厂用压缩空气系统;26、氮气、二氧化碳系统;27、污水排放系统。汽轮机主要设备包括:1、汽轮机本体、2、凝汽器;3、凝结水泵;4、
21、循环水泵;5、低压加热器;6、高压加热器;7、除氧器;8、电动给水泵;9、汽动给水泵;10、抽汽器或真空泵11、冷却水塔;12、循环水泵;13、开式水泵;14、闭式水泵;15、冷却器或冷油器;16、滤网;17、扩容器;18水箱和油箱;19、阀门;20、管道;21表计等。 一、泵与风机部分:(一) 泵与风机是用来提高流体能量的一种机械,即将输入的能量转变为流体能量的机械设备。当流体是液体时称为泵,是气体时称为风机。在热力发电厂中,泵与风机是主要的辅助设备,起着极为重要的作用。它们担负着连续输送各种流体的任务,如:输送锅炉的给水;燃料燃烧所需要的空气和燃烧后的烟气;输送汽轮机排汽所需要的冷却水及凝
22、结水等等。1、分类:泵与风机的种类繁多,按工作原理分类如下:2、泵与风机的主要性能参数:流量、能头、轴功率、效率、转数。1)流量:指泵与风机单位时间内所输送的流体数量。可以用体积流量Q表示,也可以用质量流量G表示。2)能头:又称扬程或出口压力,是指单位重量的流体通过泵或风机后所获得的能量值,用符号H表示。单位用m液柱表示。3)轴功率:单位时间内由原动机传递给泵或风机轴上的功率。用符号N表示,单位是KW。4)效率:有效功率与轴功率的比值。用符号表示。5)转数:泵与风机每分钟旋转的圈数。用符号n表示。6)除以上5个参数外,泵还有比转数、汽蚀余量或吸上真空高度等参数。(1)比转数:相似的泵在相似的工
23、况下,由n、Q、H组成的一个相似的特征数称为比转数。(也可以理解为:将一台泵的几何尺寸,几何相似地缩小至流量为0.075m3/s,扬程为1米的标准泵,此时,标准泵的转速就是实际泵的比转数。)式中ns-比转数 3.65-是由水轮机的比转数公式推导出来的,本身无任何物理意义Q-泵的流量,m3/s,对于双吸式叶轮,用Q/2代入计算;H-泵的扬程,m ,对于多级泵用一个叶轮产生的扬程代入计算;n-泵的转速,r/min 。对于同一台泵在不同工况下具有不同的比转数,一般取效率最高工况下的比转数为该泵的比转数。从比转数表达式中可以看出,大流量小扬程的泵比转数大;小流量大扬程的泵比转数小;比转数与泵的入口直径
24、和出口宽度有关,随着泵的入口直径和出口宽度的增加,泵的比转数随着增大。因此,根据泵的比转数可以区分泵的种类:比转数在 30300之间为离心泵;比转数在 300500之间为混流泵;比转数在 5001000之间为轴流泵。(2)汽蚀余量: 汽蚀现象:泵内反复出现液体汽化和凝结,以致对过流部件损坏的现象。 汽蚀余量:泵进口处液体所具有的能量超出液体发生汽蚀时具有的能量差值。汽蚀余量一般有四种表达形式: 装置汽蚀余量:是指泵在吸入口处,液体所具有的超过其汽化压力的富裕能量;可根据装置的参数和流量计算出的,也叫有效汽蚀余量或可用汽蚀余量。其与泵的结构无关。 表达式为:式中:ha装置汽蚀余量P0吸入液面的表
25、面压力 Pv液体的饱和蒸汽压力 Hg泵的几何安装高度 hw管道的阻力损失由式可知:有效汽蚀余量就是吸入液面的压力水头P0/g克服了吸入管道系统中总的阻力损失hw,并把液体提升到Hg高度后,所剩余的不超过汽化Pv的能量头。 有效汽蚀余量的大小并不能说明泵是否产生气泡,发生汽蚀,因为有效汽蚀仅指液体从吸入液面流至崩入口处所具有的超过饱和蒸汽的富裕能量。但泵入口处的压力并非泵内液体的最低压力,它的压力还要继续降低的,原因为:(一)由于过流端面逐渐收缩,流速增大,压力下降;(二)液体绕流叶片头部,急剧转变,流速增大,压力下降;(三)液体从泵的吸入口流到叶片入口处,由于流速大小及方向改变而产生流动阻力,
26、造成液体压力进一步降低。 必需汽蚀余量:液体从泵的吸入口到叶道进口压力最低处的压力降低值叫必需汽蚀余量。是泵的特性参数,依赖于泵的结构,是由泵的制造厂通过实验来测定。 表达式为:式中:hr必需汽蚀余量V0、W0叶片进口边前的绝对速度和相对速度;1绝对速度变化及流动损失引起的压力降系数,为1.01.2 2流体绕流叶片头部的引起的以力降系数,为0.20.3 由式可知:泵的必需汽蚀余量与泵叶轮进口部分的运动参数V0、W0有关,由于运动参数在一定的转速和流量下,使由泵的几何参数决定的,所以泵的必需汽蚀余量取决于泵吸入室的结构、叶轮入口形状和结构及液体在叶轮进口处的流速大小和分布是否均匀等因素,而与泵的
27、吸入装置无关。 hr值的大小标志着泵抗汽蚀性能的好坏,hr越小,表示压力降越小,要求装置提供的的有效汽蚀余量ha越小,因而泵抗汽蚀性能越好。 临界汽蚀余量:有效汽蚀余量与必需汽蚀余量相等时的汽蚀余量hr称为临界汽蚀余量。 允许汽蚀余量:为了保证泵不发生汽蚀,把临界汽蚀余量hr再加上适当的安全余量S的值称为允许汽蚀余量h 离心泵的汽蚀余量的安全裕量S:为了为确保泵正常工作不发生汽蚀,离心泵的汽蚀余量必需有一个安全裕量S,满足:装置汽蚀余量必需汽蚀余量 S;对于一般的离心泵S取0.11.0m。(3)防止汽蚀发生及提高抗汽蚀性能的措施:为了改善绷得吸入性能,提高泵抗汽蚀性能的措施,主要从提高有效汽蚀
28、余量和降低必需汽蚀余量两方面来进行。 提高有效汽蚀余量的措施: 减少吸入管路的阻力损失; 减少泵几何安装高度或增加泵的倒灌高度; 设置前置泵; 装设诱导轮; 减少必需汽蚀余量的措施:由泵的设计上考虑,就不进行论述。总之,泵的汽蚀余量是由下面三个因素决定的: 泵产生的吸上高度Hg; 克服吸水管的水力损失hw; 泵入口处造成适当流速Us。汽蚀余量的表达式为: 防止汽蚀发生及提高抗汽蚀性能的措施: 正确确定泵的几何安装高度。 尽量提高泵的入口安装高度。 尽量保证泵在运行中有一定的流量。3、火力发电厂中常用的泵:离心泵、轴流泵、混流泵、螺杆泵、柱塞泵、齿轮泵、射流泵。4、泵及其拖动电动机的运行中的主要
29、监视参数:1)泵及其拖动电动机轴承的温度;2)泵及其拖动电动机轴承的振动;3)泵及其拖动电动机轴承润滑油位及冷却装置工作是否正常;4)泵及其拖动电动机、密封结构等转动部件声音是否正常;5)泵的出、入口压力是否正常;6)泵的密封结构是否异常;7)拖动电动机的定子绕组温度;(二)叶片式泵简介:1、离心泵部分:1)离心泵的工作原理:利用叶轮旋转时产生的惯性离心力来输送液体或提高液体能量的,当泵内充满水的情况下叶轮旋转时,液体通过吸入室轴向进入叶轮入口,然后沿叶轮流道径向流出,至压出室经扩散管排出。由于叶轮连续旋转,在叶轮入口处不断形成真空,从而使液体连续不断地由叶轮吸入和排出完成工作的。 2)离心泵
30、的分类:(1)按叶轮的级数分类: 单级离心泵:只有一个叶轮的离心泵。 多级离心泵:在同一轴上装有两个或多个叶轮的离心泵。(2)按产生的扬程分类: 低压泵:扬程低于20 m H2O 中压泵:扬程在20100 m H2O 高压泵;扬程高于100 m H2O(3)按叶轮的吸入方式分类: 单吸泵:叶轮只有一个吸入口的离心泵。 双吸泵:叶轮的两侧各有一个吸入口的离心泵(相当于两个相同的叶轮背靠背装在轴上并联工作)。(4)按泵壳的分开方式分类: 分段式泵:泵的壳体按与主轴垂直的平面分段接合的离心泵。 中开式泵:泵的壳体在通过主轴中心线的平面上分开的离心泵。3)离心泵的结构:由叶轮、轴、吸入室、压出室、密封
31、环、轴封装置组成。(1)叶轮:将原动机输入的机械能传递给液体是液体的能量得以提高的元件。(2)轴:是传递扭矩的部件。(3)吸入室:离心泵吸水管接头处至叶轮进口前的空间,其作用是使液体在能量损失最小的情况下,平稳、均匀地流入叶轮。一般有锥形、圆形、半螺旋形吸入室。(4)压出室:叶轮出口至泵出口的空间,其作用是在能量损失最小的情况下,收集叶轮流出的高速液体,并将部分动能转换位压能后,均匀地引到压出管或次级叶轮。(5)密封坏:在转动的叶轮与固定不动的泵壳间的缝隙装设的密封部件,又称卡圈或扣环。(6)轴封装置:在旋转的泵轴与固定的泵壳之间设置轴封,用来减少泵内高压力的液体外泄漏和防止外界的空气漏入泵内
32、。它是保证泵安全、经济运行的部件之一。一般有填料密封、机械密封、浮动环密封。4)离心泵的损失:(1)容积损失:包括密封环漏泄损失,平衡机构漏泄损失和级间漏泄损失。(2)水力损失:包括冲击损失,旋涡损失和沿程摩擦损失。(3)机械损失:包括轴承、轴封摩擦损失,叶轮圆盘摩擦损失,及液力偶合器的液力损失。5)离心泵为什么会产生轴向推力?有几种推力?平衡推力的主要方法有哪几种?(1)因为离心泵工作时叶轮两侧承受压力不对称,所以产生轴向推力。(2)因反冲力引起的轴向推力。(3)另外在水泵启动瞬间,由压力不对称引起的轴向推力,这个反冲动力往往会使泵转子向后窜动。(4)单级离心泵一般采用:平衡孔;平衡管;双吸
33、式叶轮。双级离心泵一般采用:平衡盘(配合平衡管);平衡鼓(配合平衡管);推力轴承。 6)什么是离心泵的特性曲线?表示主要性能参数间关系的曲线称为特性曲线或叫性能曲线;特性曲线包括:在一定转速下的流量扬程曲线 (QH)、流量功率曲线 (QN) 和流量效率曲线 (Q-)。在泵的特性曲线上可以查出每种流量下的扬程 H、 功率 N 和泵效率的数据。7)什么是离心式泵的比例定律?对同一台泵,当转速变化时,其流量、扬程、功率与转速的变化关系如下:Q/Q' = n/n/ H/H' = ( n/n/ )2 N/N' = ( n/n/)3从以上公式可以看出,当泵转速变化时,流量与转速成正
34、比;扬程与转速平方成正比;功率与转速的立方成正比。这个关系就叫做离心泵的比例定律。8)什么是汽蚀?泵汽蚀时有什么现象发生?(1)水泵的入口处是液体压力最低的地方,因此有可能出现入口处的液体压力低于与其温度相对应的饱合压力,这时就会出现汽化现象,有气泡逸出,在液体的高压区域,气泡周围压力大于汽化压力,气泡被压破而凝结,如在金属表面附近,则液体质点就连续打击金属表面,使金属表面变成蜂窝状或海绵状;另外,空气中的氧气又借助凝汽放热而对金属表面产生化学腐蚀作用,这种现象就是汽蚀.。(2)泵发生汽蚀的现象是产生噪音的原因,使泵的流量、扬程、和效率明显下降,电流表指针摆动。9)离心泵的启动要求:依据离心泵
35、的特性曲线及汽蚀要求:(1)要求离心泵启动需要关门启动;(2)离心泵启动前泵内必须注满水,排净空气。 10)离心泵启动前需要检查哪些项目?(1)水泵与电动机固定是否良好,螺丝有无松动和脱落。(2)对于新安装或检修的水泵用手盘动靠背轮,水泵转子是应转动灵活,内部无摩擦和撞击声(最好在电机没有送电之前盘动,以免出现伤害)。(3)检查泵端填料的压紧情况,其压盖不能过紧或过松。(4)检查各轴承的润滑是否充分(干油和稀油)。(5)有轴承冷却水时,应检查冷却水是否畅通(6)检查水泵吸入池中或水箱中水位在规定以上。(7)检查水泵出入口压力表是否完备,电动机电流表是否在零位。(8)检查有关配电设施,对电动机测
36、绝缘合格后,送上电源。(9)对于新安装或检修的水泵,必须检查电动机转动的方向是否正确(点动测试)。11)离心泵的运行维护工作有哪些?(1)检查并记录泵的进出口压力表、电动机电流表以及轴承温度的数值,发现不正确现象,应分析原因,及时处理。(2)倾听内部声音,注意是否有摩擦或碰撞声,发现其声音有显著变化或有异声音时,应立即汇报或停泵检查。(3)检查轴承的润滑情况。查看油环的转动是否灵活,其位置及带油是否正常。(4)轴承的温升一般不得超过3040,但轴承最高温度不得规定值)否则要停运检查,一般规定如下:(特殊规定除外)轴承型式滚动轴承滑动轴承电动机 10080辅机 8070(5)检查水泵填料密封处滴
37、水情况是否正常,一般要求泄漏不要流成线即可;对于机械密封或浮动环密封的泵还应听音、测温来检查。(6)如是循环供油的大型水泵时,还应经常检查供油设备的工作情况是否正常,轴承回油是否畅通。(7)当轴承用冷却水冷却时,还应注意冷却水流情况是否正常。(8)运行中水泵的轴承振动,也是一个非常重要的运行监测项目,规定如下:(特殊除外)额定转数rpm750rpm以下1000rpm 1500rpm3000rpm电动机 mm012 mm010 mm0085 mm005 mm辅机 mm012 mm010 mm0080 mm005 mm2、轴流泵简介:1)轴流泵的工作原理:利用叶轮转动时产生的升力来输送液体或提高液
38、体能量的;在泵内充满液体的情况下,叶轮旋转时,液体轴向流入,在叶轮叶道内获得能量后轴向流出,从而使液体连续不断地由叶轮排出完成工作的。2)轴流泵的构造:叶轮、泵轴、动叶调节装置、导叶、进水喇叭口、出水弯管及轴承等部件组成。 3)轴流泵的分类:(1)按轴的安装方式分:立式、卧式、斜式三种。(2)按叶片调节的性能分:叶片固定式(叶片安装角度不能调整)、叶片半调节式(叶片安装角度停泵时可拆下叶片调节角度)全调节式叶片(叶片安装角度可以根据不同流量、扬程,通过一套调节机构来改变)三种形式。(3)按导叶的布置方式分:单个叶轮、单个叶轮设后置导叶、单个叶轮设前置导叶、单个叶轮设前、后置导叶四种形式。 4)
39、轴流泵的特性曲线: (1)QH性能曲线是一条马鞍形曲线,是说扬程随着流量的增加显示下降,然后稍有回升,最后又下降。 在出口阀关闭的情况下,即Q=0 扬程最高,约为设计工况的1.52倍。(2)QN性能曲线是一条不同程度下降的曲线,说明功率随着流量的减小而增加,当出口阀门全部关闭时,即Q=0 功率最大,为避免原动机过载,轴流式泵要在出口门全开的情况下启动。如果动叶安装角是可调的,则也应在关闭动叶片安装角的情况下启动。(3)Q性能曲线高效区的范围较小,一离开最高效率点,不论流量增加还是减小,效率的数值都要都要迅速下降。故一般不采用节流调节,而采用动叶调节,这样可扩大轴流式泵的工作范围,并使之保持在较
40、高的效率下工作。 (4)轴流泵的性能曲线为什么会出现如此的特点?因为轴流泵在流量较小时,叶片不同半径上流体所获得的扬程不同,叶顶扬程高于叶根扬程,因而产生了从叶顶部到叶根部的流体回流,形成一部分流出叶轮的流体又重新回到叶轮,再次提高能量。因而流量减小,养成得以迅速提高。随着回流的加剧,流体流动情况混乱,增大了能量的损失,因而消耗的功率增加,水泵效率降低。 5)轴流泵的启动要求:依据离心泵的特性曲线及汽蚀要求:(1)要求离心泵启动需要开门启动;(2)离心泵启动泵内前必须注满水,排净空气。 3、混流泵简介: 1)混流泵的工作原理:部分利用了叶型的升力,部分利用了叶型的惯性离心力来输送液体或提高液体
41、能量的;在泵内充满液体的情况下,叶轮旋转时,液体轴向流入,在叶轮叶道内获得能量后向圆锥面方向流出(也就是说液体在介于轴向和径向之间的方向流出),从而使液体连续不断地由叶轮排出完成工作的。2)混流式泵从结构、性能和原理上看,都是介于轴流式泵和离心式泵之间的一种类的泵,但它还是属于大流量小扬程程的水泵范畴,近代大容量机组的循环水泵大都采用混流泵。(三)容积式泵简介:1、往复式泵简介:1)往复式泵的工作原理:由于活塞在泵缸内作往复运动,工作室容积发生周期性变化,引起压力大小发生变化,由此来输送液体并使液体获得能量。2)柱塞泵和活塞泵的工作原理完全相同,所不同的是由于活塞泵的活塞是圆盘状的,当产生很高
42、的压力时,会因强度不够而容易损坏,而柱塞泵的活塞采用柱状活塞,所承受压力较高。一般高压的往复泵都采用柱塞泵。3)隔膜式泵主要依据个膜片来回鼓动来吸入和排出液体。 4)柱塞泵或活塞泵启动原则:都要求其出入口门开启后才可以启动。因为(1)入口门未开启,如启动此类泵,泵的吸入口无液体,此类泵在往复过程中,柱塞或活塞将与泵缸内壁摩擦产生热量,此热量因无工作液体带走将使泵体发热,如达到一定极限将使泵损坏。(2)出口门未开启,如启动此类泵,泵的流量为零,工作液体将在泵的压出室连续不断的获得能量,造成出口压力升高及电动机过载,如达到一定极限时,将损坏泵体及其附件和烧毁电动机;同时也将因柱塞或活塞将与泵缸内壁
43、摩擦产生热量,此热量因无工作液体带走将使泵体发热,如达到一定极限将使泵损坏。5)由于往复式泵腔容积和活塞往复速度有限,限制了流量的使用范围,因此,此类泵只适用于输送小流量、高压力的各种介质。电厂中常用作化学加药泵,EH油泵。2、回转式泵简介:1)螺杆泵的工作原理:依靠两个或三个螺杆相互啮合,利用工作容积的变化来输送液体。其中一个螺杆为主动轴,其余的为从动轴,主动螺杆与从动螺杆旋转方向相反,螺纹相互啮合,液体由吸入口进入,沿筒壁被挤推作螺旋线推进并增压至排出口排出。2)齿轮泵的工作原理:有一对相互啮合的主、从动齿轮,在泵腔内作相反的旋转运动,它依靠齿轮相互啮合过程中所引起的工作容积的改变来输送液体的。齿轮旋转时液体沿吸入管进入到吸入空间,沿上、下壳壁被两个齿轮分别挤压到排出空间汇合,然后由压出管排出。 3)螺杆泵或齿轮泵启动原则:都要求其出入口门开启后才可以启动。因为(1)入口门未开启,如启动此类泵,泵的吸入口无液体,此类泵在旋转啮合过程中,齿轮或螺杆将因啮合摩擦产生热量,此热量无工作液体带走将使泵体发热,如达到一定极限将使泵损坏。(2)出口门未开
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