第三章离心泵与风机的主要部件与整体结构课件

（优选）第三章离心泵与风机的主要部件与整体结构课件现在是1页\一共有23页\编辑于星期五第一节离心泵主要部件一、叶轮（1）叶轮是将原动机输入的机械能传递给液体，提高液体能量的核心部件。（2）叶轮一般有前盖板、叶片、后盖板和轮毂组成。（3）封闭式叶轮效率较高，输送介质较清洁。半开式叶轮及敞开式叶轮适宜输送含有杂质的液体，可用作渣浆泵叶轮。现在是2页\一共有23页\编辑于星期五1、叶轮分为单吸和双吸，双吸式流量加倍，且基本不产生轴向力。2、叶片分圆柱形叶片和双曲率（扭曲）叶片，进口处布置有平行与延伸两种。现在是3页\一共有23页\编辑于星期五二、吸入室吸入室的作用是将液体从吸入管引入叶轮。应该符合的条件：（1）在最小阻力损失情况下，将液流引入叶轮；（2）叶轮进口处流速均匀，且在吸入室内有加速；（3）将液流速度变为叶轮入口需要的速度。1、锥形管吸入室特点：流动阻力较小，流速分布均匀，液体在吸入室中有加速，且结构简单，适宜用在单级悬臂式泵中。现在是4页\一共有23页\编辑于星期五2、圆环形吸入室

特点：圆环形吸入室不能保证叶轮进口具有轴对称均匀的速度场。由图可见流体以突然扩大的形式进入环形空间，之后又以突然收缩的形式转为轴向进入叶轮，液体在此过程中的损失很大，且流动不均匀。显然，在上半部进入叶轮的流速较下半部大。另外，下半部液体从两侧向中间合拢，出现漩涡，因而速度是很不均匀的。由于结构简单对称，轴向尺寸较短，并且多级泵扬程高、吸入室中的水力损失所占的比重不大，所以广泛用于多级泵上。现在是5页\一共有23页\编辑于星期五3、半螺旋形吸入室特点：半螺旋形吸入室的优点是液体进入叶轮时流动情况比较好，速度比较均匀，但液体进入叶轮前已有预旋，多少要降低离心泵的扬程。半螺旋形吸入室多用在双吸式泵、多级中开式泵上。三、压出室压出室是指叶轮出口到泵出口法兰(对多级泵是到后级叶轮进口前)的过流部分。其作用是收集从叶轮流出的高速液体，并将液体的大部分动能转换为压力能，然后引向次级叶轮的进口或引向压出口。现在是6页\一共有23页\编辑于星期五1、螺旋形压出室优点：制造比较方便，各个截面上的平均流速相等，泵性能曲线高效率区域比较宽广；缺点是单涡壳泵在非设计工况运转时产生不平衡的径向力。蜗壳体收集从叶轮中流出的液体；扩散管使液体中的部分动能变成压力能。特点：各截面面积相等，各处的流速不等，有冲击损失，效率比螺旋形压出室低；但制造方便。应用：主要用于多级泵排出段，输送杂质的泵(如泥浆泵、灰渣泵等)的情况。2、环形压出室现在是7页\一共有23页\编辑于星期五3、径向式导叶与流道式导叶导叶应用于节段式多级泵上作导水机构，作用是汇集前一级叶轮流出的液体，然后诱导入次一级叶轮的进口，同时在导叶内把部分速度能转化为动能。径向式导叶如图所示，它由螺旋线、扩散管、过渡区(环状空间)和反导叶(向心的环列叶栅)组成。现在是8页\一共有23页\编辑于星期五四、轴向力、径向力及其平衡1、轴向力产生的原因由于泄漏原因叶轮两侧充有液体，液流压力不同，轴向力的方向指向吸入口。现在是9页\一共有23页\编辑于星期五单级泵可采用双吸叶轮

2、轴向力的平衡（1）双吸式叶轮（2）叶轮对称布置多级泵采用对称排列的方式，叶轮数为奇数时首级叶轮采用双吸式。（3）平衡孔单吸单级泵，可在叶轮后盖板上开一圈小孔——平衡孔。缺点：增加了泄漏，效率降低，适用于单级泵或小型多级泵上。现在是10页\一共有23页\编辑于星期五（4）背叶片加背叶片之后，背叶片强迫液体旋转，使叶轮背面的压力显著下降。背叶片有防止杂质进入轴封的功能，故常用于输送杂质的泵。（5）平衡装置在多级泵上通常安装平衡盘、平衡鼓或平衡盘与平衡鼓联合装置等。现在是11页\一共有23页\编辑于星期五根据流体流动阻力原理，p3>p4>p6，由于p4>p6，所以平衡盘前后产生压力差，该压力差乘以平衡盘面积，都得平衡力F’。平衡鼓的优点是没有轴间间隙，当轴向窜动时，避免了与静止的平衡圈发生摩擦。但由于它不能完全平衡变工况下的轴向力，因而单独使用平衡鼓时，还必须装设止推轴承。而一般都采用平衡鼓与平衡盘组合装置。平衡盘装置平衡鼓装置现在是12页\一共有23页\编辑于星期五当工作流量小于或大于设计流量时，均产生径向力，下图所示为小于设计流量时的径向力，作用在叶轮上的径向力F为P与R的矢量和。当大于设计流量时，F与图示方向相反。3、径向力的产生及其平衡现在是13页\一共有23页\编辑于星期五平衡径向力的方法：（a）采用双蜗壳；（b）大型单级泵在泵壳内加装导叶；（c）多级蜗壳式泵，采用相邻两级蜗壳倒置布置。现在是14页\一共有23页\编辑于星期五五、轴端密封装置在泵的转轴与泵壳之间有间隙，为防止泵内液体流出，或防止空气漏入泵内(当入口为真空时)，需要进行密封。1、填料密封带水封环的填料密封结构。它由填料箱4、水封环5、填料3、压盖2和压紧螺栓等组成，是目前普通离心泵最常用的一种轴封结构。现在是15页\一共有23页\编辑于星期五2、机械密封4、其他密封形式机械密封是无填料的密封装置。它由动环、静环、弹簧和密封圈等组成图3－23机械密封4－动环密封圈；5－动环；6－静环；7－静环密封圈图3－26迷宫密封图3－27螺旋密封现在是16页\一共有23页\编辑于星期五第二节离心泵整体结构一、单级单吸清水离心泵特点：IS型泵为悬臂结构，轴承装于叶轮的同一侧，轴向力用平衡孔平衡；适用于输送温度不高于80℃的清水或其他液体。现在是17页\一共有23页\编辑于星期五二、单级双吸泵特点：S型泵，流量变大适用于工厂、矿山、城市的给水，亦可用作中、小型火力发电厂循环水泵。现在是18页\一共有23页\编辑于星期五三、凝结水泵凝结水泵又称冷凝泵。其作用是将汽轮机排汽在凝汽器中凝结的水排出，并经低压加热器送至除氧器；凝结水泵输送介质温度小于80℃。图示为NLT型泵结构。现在是19页\一共有23页\编辑于星期五锅炉给水泵是热力发电厂的重要辅助设备之一，其作用是将经过加热除氧的高温水升压到某一额定压力后送往锅炉。给水泵必须不间断地向锅炉供水，以保证锅炉的安全运行。从结构角度分析，锅炉给水泵有节段型与圆筒型。四、锅炉给水泵现在是20页\一共有23页\编辑于星期五第三节离心式风机的主要部件

一、叶轮叶轮是离心风机传递能量的主要部件，由前盘、后盘、叶片及轮毂组成。图3－34离心风机叶轮1－前盘；2－后盘；3－叶片；4－轮毂叶轮后弯式叶片有机翼型、直板型及弯板型等三种；机翼型效率最高。图3－35后弯叶片形状（a）机翼型；（b）直板型；（c）弯板型现在是21页\一共有23页\编辑于星期五图3－36前盘型式(a)平直前盘；(b)锥形前盘；(c)弧形前盘平直前盘制造简单，效率较低，而弧形前盘气流进口后分离损失较小，效率较高。二、集流器装置在叶轮前，它应使气流能均匀地充满叶轮的入口截面，并且气流通过它时的阻力损失应该最小。图3－37