泵与风机高职资源

泵与风机高职资源第一页，共四十六页，编辑于2023年，星期一第2章离心泵的结构与工作原理泵与风机高职高专ppt课件第二页，共四十六页，编辑于2023年，星期一离心泵的结构与工作原理离心式水泵是制冷空调工程中用得最多的一种，其特点是依靠叶轮的高速旋转来使流体获得较大的动能，并依靠流道出口的蜗壳断面变化使流体的动能转化为压力能，水流在叶轮中的流动主要是受到离心力的作用。泵与风机高职高专ppt课件第三页，共四十六页，编辑于2023年，星期一DL型立式多级离心泵GDL型立式多级管道泵几种典型离心泵泵与风机高职高专ppt课件第四页，共四十六页，编辑于2023年，星期一几种典型离心泵单级单吸全不锈钢耐腐蚀离心泵IS、ISR、ISY型离心泵IS单级离心泵泵与风机高职高专ppt课件第五页，共四十六页，编辑于2023年，星期一ISG型系列管道泵IS单级离心泵几种典型离心泵泵与风机高职高专ppt课件第六页，共四十六页，编辑于2023年，星期一S型单级双吸中开泵TSWA型卧式多级离心泵几种典型离心泵泵与风机高职高专ppt课件第七页，共四十六页，编辑于2023年，星期一2.1离心泵的基本构造与工作原理图2-1是单级单吸式离心泵的工作状态示意图。主要包括泵体（蜗壳，泵轴，叶轮等）、吸水管路、压水管路及其附件等。使用时，泵的吸水口与吸水管相连接，出水口与压水管相连接，共同组成吸水——增压——排水通道。泵与风机高职高专ppt课件第八页，共四十六页，编辑于2023年，星期一2.1.1离心泵的基本构造单级单吸式离心泵的工作状态示意图。主要包括： 泵体（蜗壳，泵轴，叶轮等）、吸水管路、压水管路附件等。1-底阀；2-压水室；3-叶轮；4-蜗壳；5-闸阀；6-接头；7-压水管；8-止回阀；9-压力表

图2-1离心泵工作状态示意图泵与风机高职高专ppt课件第九页，共四十六页，编辑于2023年，星期一2.1.1离心泵的基本构造图2-2是常用的单级单吸卧式离心泵的结构示意图。主要部件包括：叶轮泵轴泵壳泵座填料盒（轴封装置）减漏环轴承座等泵与风机高职高专ppt课件第十页，共四十六页，编辑于2023年，星期一1—叶轮；2—泵轴；3-键；4—泵壳；5—泵座；6—灌水孔；7—放水孔；8—真空表接孔；9—压力表接孔；10—泄水孔；11—填料盒；12—减漏环；13—轴承座；14—填料压盖调节螺栓；15—传动轮图2-2单级单吸卧式离心泵结构示意图第十一页，共四十六页，编辑于2023年，星期一离心泵结构剖切图第十二页，共四十六页，编辑于2023年，星期一2.1.1离心泵的基本构造1．叶轮叶轮是离心泵的主要零部件，是对液体做功的主要元件。叶轮一般由两个圆形盖板以及盖板之间若干片弯曲的叶片和轮毂所组成，如图2-3所示。叶轮按吸入口数量可分为单吸式与双吸式两种，双吸式叶轮如图2-4所示。叶轮按其盖板情况又可分为封闭式、开式和半开式叶轮三种形式，如图2-5所示。第十三页，共四十六页，编辑于2023年，星期一1—前盖板；2—后盖板；3—叶片；4—叶槽；

1—吸入口；2—轮盖；3—叶片；

5—吸水口；6—轮毂；7—泵轴

4—轮毂；5—轴孔

图2-3单吸式叶轮示意图图2-4双吸式叶轮示意图第十四页，共四十六页，编辑于2023年，星期一（a）为封闭式叶轮；（b）为敞开式叶轮；（c）为半开式叶轮

叶轮的作用是什么？图2-5开式、半开式、封闭式叶轮示意图叶轮的作用：做功第十五页，共四十六页，编辑于2023年，星期一开式、半开式、封闭式叶轮原型第十六页，共四十六页，编辑于2023年，星期一离心泵各部件的作用1、泵轴的作用是什么？2、泵壳的作用是什么？3、泵座的作用是什么？4、填料盒的种类和组成有哪些？5、填料盒的作用是什么？装哪？6、减漏环的作用是什么？装哪？第十七页，共四十六页，编辑于2023年，星期一2.1.1离心泵的基本构造2．泵轴（如图2-2中2所示。）

泵轴的作用是用来传递扭矩，使叶轮旋转。泵轴的常用材料是碳素钢和不锈钢。叶轮和轴靠键相连接，由于这种连接方式只能传递扭矩而不能固定叶轮的轴向位置，故在水泵中还要用轴套和锁紧螺母来固定叶轮的轴向位置。叶轮采用锁紧螺母与轴套轴向定位后，为防止锁紧螺母退扣，要防止水泵反转，尤其是对于初装水泵或解体检修后的水泵要按规定进行转向检查，确保与规定转向一致。第十八页，共四十六页，编辑于2023年，星期一2.1.1离心泵的基本构造3．泵壳（如图2-2中4所示。）泵壳通常铸成蜗壳形，是主要固定部件，它收集来自叶轮的液体，并使液体的部分动能转换为压力能，最后将液体均匀地导向排出口。泵壳顶上设有充水和放气的螺孔，以便在水泵启动前用来充水及排走泵壳内的空气。在泵壳的底部设有放水螺孔，以便在水泵停车检修时放空积水。第十九页，共四十六页，编辑于2023年，星期一2.1.1离心泵的基本构造4．泵座（如图2-2中5所示。）其作用是固定水泵。泵座上有与底板或基础固定用的法兰孔，在泵座的横向槽底开有泄水螺孔，以随时排走由填料盒内流出的渗漏水。泵壳和泵座上的这些螺孔，如果在水泵运行中暂时无用，可以用带螺纹的丝堵（闷头）拴紧。第二十页，共四十六页，编辑于2023年，星期一2.1.1离心泵的基本构造5．填料盒（如图2-2中11所示。）泵轴穿出泵壳时，在轴与壳之间存在着间隙。在单吸式离心泵中，该部位如不用轴封装置，泵壳内高压水就会向外大量泄漏。填料盒就是常用的一种轴封装置。图2-6是较常见的压盖填料盒，是由轴封套、填料、水封管、水封环和填料压盖5个部件组成。第二十一页，共四十六页，编辑于2023年，星期一轴承密封——填料盒第二十二页，共四十六页，编辑于2023年，星期一填料式轴封第二十三页，共四十六页，编辑于2023年，星期一压盖填料盒示意图

图2-6压盖填料盒示意图填料盒1—轴封套；2—填料；3—水封管；4—水封环；5—压盖水封环其中1为环圈空间，2为水孔第二十四页，共四十六页，编辑于2023年，星期一2.1.1离心泵的基本构造填料又称“盘根”，在轴封装置中起阻水隔气的密封作用。常用的填料是浸油、浸石墨的石棉绳填料。填料压盖的作用是用来压紧填料，它对填料的压紧程度可通过拧松或拧紧压盖上的螺栓来进行调节。使用时，压盖的松紧要适宜，压得太松，则达不到密封效果；压得太紧，则泵轴与填料的机械磨损大，消耗功率大，如果压得过紧，则有可能造成抱轴现象，产生严重的发热和磨损。一般地，压盖的松紧以水能通过填料缝隙呈滴状渗出为宜（约每分钟泄漏60滴）。水封管与水封环的作用是将泵内的压力水引入填料与泵轴间的缝隙，起到引水冷却与润滑的作用（有的水泵是利用在泵壳上制做的沟槽来取代水封管，使结构更为紧凑）。第二十五页，共四十六页，编辑于2023年，星期一2.1.1离心泵的基本构造6．减漏环位置：叶轮吸入口的外圆与泵壳内壁的接缝处。它是高低压交界面、且具有相对运动的部位，很容易发生泄漏，如图2-2中12所示。为了减少泵壳内高压水向吸水口的回流量，一般在水泵的构造上采用两种减漏方式： 1）减小接缝间隙（不超过0.1mm~0.5mm） 2）增加泄漏通道中的阻力。第二十六页，共四十六页，编辑于2023年，星期一2.1.1离心泵的基本构造应用中，该间隙处容易发生叶轮与泵壳间的磨损现象，影响叶轮和泵壳的使用寿命。在泵壳上镶嵌一个金属口环，口环的接缝面可做成多齿形以增加水流回流时的阻力，提高减漏效果，这种金属环就称为减漏环，其外形与安装示意图如图2-7。图2-8为3种不同形式的减漏环，其中，（c）为双环迷宫形的减漏环，其水流回流时的阻力很大，减漏效果好，但构造复杂。减漏环的另一作用是承磨，水泵中有了减漏环，当摩擦是间隙变大后，只须更换减漏环而避免使叶轮和泵壳报废。因此，减漏环又称承磨环，是一个易损件。第二十七页，共四十六页，编辑于2023年，星期一减漏环

图2-7减漏环第二十八页，共四十六页，编辑于2023年，星期一减漏环类型示意图

图2-8减漏环类型示意图第二十九页，共四十六页，编辑于2023年，星期一2.1.1离心泵的基本构造7．轴承座轴承座是用来支承轴的。轴承装于轴承座内作为转动体的支持部分。轴承座的构造如图2-9所示。图中6为冷却水套，一般在轴承发热量较大、单用空气冷却不足以将热量散发时，可采用这种水冷套的形式来冷却，水套上要另接冷却水管。轴承与轴是紧配合，装配前应先将轴承在机油中加热到120℃左右，使轴承受热膨胀后再套在轴上，轴承的拆卸一般要用专用工具。无论是安装还是拆卸轴承，都要注意按规定操作，切忌野蛮作业，以防损坏轴和轴承。第三十页，共四十六页，编辑于2023年，星期一轴承座构造

1-双列滚珠轴承；2-泵轴；3-阻漏油橡皮圈；4-油杯孔；5-封板；6-冷却水套

图2-9轴承座构造第三十一页，共四十六页，编辑于2023年，星期一滚动轴承图滚动轴承动画滚动轴承第三十二页，共四十六页，编辑于2023年，星期一滑动轴承滑动轴承第三十三页，共四十六页，编辑于2023年，星期一2.1.1离心泵的基本构造8．轴向力平衡措施

单吸式离心泵，由于其叶轮缺乏对称性，导致工作时叶轮两侧的作用压力不相等，如图2-10所示。因此，在水泵叶轮上作用有一个推向吸入口的轴向力ΔP，必须采用专门的轴向力平衡装置来解决。对于单级单吸式离心泵而言，一般采取在叶轮的后盖板上钻平衡孔，并在后盖板上加装减漏环，如图2-11所示。此环的直径可与前盖板上的减漏环的直径相等。压力水经此减漏环时压力下降，并经平衡孔流回叶轮中去，使叶轮后盖板上的压力与前盖板相接近，因而就消除了轴向推力。此方法的优点是结构简单，容易实行。缺点是叶轮流道中的水流受到平衡孔回流水的冲击，使水力条件变差，从而使水泵的效率有所降低。第三十四页，共四十六页，编辑于2023年，星期一轴向力平衡措施

1—排出压力；2—加装的减漏环；3—平衡孔；

4—泵壳上的减漏环

图2-10轴向推力第三十五页，共四十六页，编辑于2023年，星期一2.1.2离心泵的工作原理

离心泵在启动之前，应先用水灌满泵壳和吸水管道。

3个问题：1）水是怎样在叶轮里获得速度能（动能）的？2）水的部分速度能是如何转化为出水口的压力能的？3）水为什么会源源不断地流进叶轮，进而使水泵能连续出水？

第三十六页，共四十六页，编辑于2023年，星期一离心式泵工作示意图第三十七页，共四十六页，编辑于2023年，星期一离心泵的工作过程离心泵的工作过程，实际上是一个能量的传递和转换的过程。它把电动机高速旋转的机械能转化为被抽升水的动能和势能。在这个转化过程中，必然伴随着许多能量损失，从而影响离心泵的效率。这种能量损失越大，离心泵的性能就越差，工作效率就越低。在泵启动时，如果泵内存在空气，则由于空气密度远比液体的小，所以叶轮旋转后空气产生的离心力也小，使叶轮吸入口中心处只能造成很小的真空，液体不能进到叶轮中心，泵就不能出水。

第三十八页，共四十六页，编辑于2023年，星期一2.2离心泵的性能2.2.1离心泵的性能参数流量：单位时间内由泵所输送的流体体积，即指的是体积流量，Q表，单位为m3/s或m3/h扬程：即压头，指单位重量的流体通过泵之后所获得的有效能量，也就是泵所输送的单位重量流体从泵进口到出口的能量增值。H，单位为mH2O功率：通常指输入功率，即由原动机传到泵轴上的功率，也称为轴功率，N，单位为W或kW效率：有效功率Ne与轴功率N之比，η转速：泵的叶轮每分钟的转数，n，单位是r/min或rpm允许吸上真空高度Hs及汽蚀余量Hsv第三十九页，共四十六页，编辑于2023年，星期一离心泵的扬程

H=Hd+Hv

只要把正在运行中的水泵装置的真空表和压力表读数（按mH2O计）相加，就可得出该水泵的工作扬程

水泵扬程也可以用管道中水头损失及扬升液体高度来计算

图2-12离心泵装置第四十页，共四十六页，编辑于2023年，星期一离心泵的有效功率有效功率用Ne表示

输入功率，所谓输入功率即由原动机（如电机等）传到泵轴上的功率，也称为轴功率，用符号N表示。泵的输出功率又称为有效功率，表示单位时间内流体从泵中所得到的实际能量，它等于重量流量与扬程的乘积。第四十一页，共四十六页，编