發(fā)電廠的水泵Microsoft PowerPoint 演示文稿

1、水泵 水泵是由原動機驅(qū)動，將原動機機械能轉(zhuǎn)換成被輸送液體的勢能和動能的機械設(shè)備，泵一般用來輸送液體，可以從位置低的地方送到位置高的地方，或者從壓力低的容器送至壓力高的容器。它是維持蒸汽動力循環(huán)不可缺少的設(shè)備，也是火電廠的主要輔助設(shè)備之一。水泵在電廠的應(yīng)用 在火電廠中，水泵的應(yīng)用十分廣泛，如用給水泵向鍋爐提供給水；用凝結(jié)水泵從凝汽器抽送凝結(jié)水；用循環(huán)水泵向凝汽器提供冷卻水；為使凝汽器中的空氣和氣體排出，要用到真空泵或射水泵；為補充發(fā)電廠中的汽水損失，要用到補充水泵；燃煤鍋爐的灰渣采用水力除渣，要用到灰渣泵；汽輪發(fā)電機組在啟動和運行中各軸承與軸的潤滑要用到頂軸油泵、啟動油泵和主油泵等。泵在電廠的作

2、用 發(fā)電廠中各種泵都直接參與電廠的生產(chǎn)過程，它的安全直接影響到電廠的安全生產(chǎn)。如果給水泵突然發(fā)生故障，就影響到對鍋爐的供水，甚至可能造成鍋爐干鍋的事故。如主油泵的事故可能使汽輪發(fā)電機組軸承斷油燒毀，汽輪機動靜葉片碰磨的重大事故。循環(huán)水泵因故損壞將影響主機的功率等。水泵的種類 葉片泵 離心泵、軸流泵、混流泵、旋渦泵、自吸泵。 容積泵 齒輪泵、螺桿泵、活塞泵。 其它型式泵 噴射泵、真空泵。泵的分類 泵的應(yīng)用廣泛、種類繁多，有著許多不同的分類方法。但是，主要的分類方法有以下三種。 1按產(chǎn)生的全壓高低分類 p2MPa的為低壓泵；2Mpap6Mpa的為中壓泵；p6Mpa的為高壓泵。 2按工作原理分類 可

3、分為葉片式泵、容積式泵以及噴射泵等其他型式的泵。 3按在生產(chǎn)中的用途分類 可分為給水泵、凝結(jié)水泵、循環(huán)水泵、主油泵、灰渣泵等 葉片式泵的工作原理 葉片式泵是依靠裝在主軸上葉輪的旋轉(zhuǎn)運動，通過葉輪的葉片對流體作功來提高流體能量，從而輸送流體的。根據(jù)流體在葉輪內(nèi)的流動方向和葉片對流體作功的原理不同，葉片式泵又分為離心式、軸流式、混流式等多種形式。 離心泵的工作原理 在泵內(nèi)充滿液體的情況下，葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力，葉輪槽道中的液體在離心力的作用下甩向外圍，流進泵殼，使葉輪中心形成真空，液體就在大氣壓力的作用下，由吸入池流入葉輪。這樣液體就不斷地被吸入和打出。在葉輪里獲得能量的液體流出葉輪時具有較大的動能

4、，這些液體在螺旋形泵殼中被收集起來，并在后面的擴散管內(nèi)把動能變成壓力能。離心泵的優(yōu)點 離心式泵和其他形式泵相比，具有效率高、性能可靠、流量均勻、易于調(diào)節(jié)等優(yōu)點，特點是可以制成滿足不同需要的各種壓力及流量的泵，所以應(yīng)用最為廣泛。在火力發(fā)電廠中，給水泵、凝結(jié)水泵以及大多數(shù)閉式循環(huán)水系統(tǒng)的循環(huán)水泵等采用離心泵。 軸流泵的工作原理 軸流泵的工作原理就是在泵內(nèi)充滿液體的情況下，葉輪旋轉(zhuǎn)時對液體產(chǎn)生提升力，把能量傳遞給液體，使水沿著軸向前進，同時跟著葉輪旋轉(zhuǎn)。軸流泵的特點 軸流式泵適用于大流量、低壓頭的情況，具有結(jié)構(gòu)緊湊、外形尺寸小、質(zhì)量輕等特點。軸流泵常用作循環(huán)水泵。容積式泵的工作原理 容積式泵是依靠工

5、作室容積的周期性變化輸送流體的。由于工作室內(nèi)工作部件的運動不同，它們又有往復(fù)式和回轉(zhuǎn)式之分，所以其工作原理也有如下不同。往復(fù)式泵的工作原理 往復(fù)式泵是依靠工作部件的往復(fù)運動間歇改變工作室容積來輸送流體的。 往復(fù)式泵常用于高揚程、小流量的場合。在火力發(fā)電廠中，為鍋爐加藥的活塞泵、輸送灰漿的柱塞泵都是這種往復(fù)式泵。回轉(zhuǎn)式泵的工作原理 回轉(zhuǎn)式泵是依靠工作部件的旋轉(zhuǎn)運動，使工作室容積周期性變化來輸送流體的。根據(jù)工作部件的不同，它們可分為齒輪泵、水環(huán)式真空泵。活塞泵的工作原理 利用活塞的往復(fù)運動來輸送液體的設(shè)備稱活塞泵。 活塞泵的工作原理：在活塞往復(fù)運動的過程中，當(dāng)活塞向外運動時，出口逆止門在自重和壓差

6、作用下關(guān)閉，進口逆止門在壓差的作用下打開，將液體吸入泵腔。當(dāng)活塞向內(nèi)擠壓時，泵腔內(nèi)壓力升高，使進口逆止門關(guān)閉，出口逆止門開啟將液體壓入出口管道。齒輪泵的工作原理 由兩個齒輪相互嚙合在一起組成的泵稱齒輪泵。 齒輪泵的工作原理是：齒輪轉(zhuǎn)動時，齒輪間相互嚙合，嚙合后封閉空間逐漸增大，產(chǎn)生真空區(qū)，將外界的液體吸入齒輪泵的入口處，同時齒輪嚙合時，使充滿于齒輪坑中的液體被擠壓，排向壓力管。齒輪泵的特點 齒輪泵結(jié)構(gòu)簡單、輕便緊湊、工作可靠，適用于輸送揚程較高而流量較小的潤滑油。在火力發(fā)電廠中，常作為小型汽輪機的主油泵、電動給水泵以及鍋爐送引風(fēng)機的潤滑油泵。水環(huán)式真空泵 工作原理是星狀葉輪偏心地裝在圓筒形工作

7、腔室內(nèi)，當(dāng)葉輪在原動機帶動下旋轉(zhuǎn)時，原先灌滿工作腔室的水被葉輪甩至工作室內(nèi)壁，形成一個水環(huán)，水環(huán)內(nèi)圈上部與輪轂相切，下部形成一個月牙形的氣室。右半個氣室中，順著葉輪的旋轉(zhuǎn)方向，兩葉片之間的空間容積逐漸增大，壓力降低，并將氣體從吸氣口吸入；左半個氣室中，順著葉輪的旋轉(zhuǎn)方向兩葉片之間的空間容積又逐漸減小，氣體的壓力增加并從排氣口排出。葉輪每旋轉(zhuǎn)一周，月牙形氣室就使兩葉片之間的空間周期性改變一次，從而連續(xù)地完成一個吸氣和排氣過程。葉輪不斷地旋轉(zhuǎn)，便能連續(xù)地抽排氣體。水環(huán)式真空泵的特點 水環(huán)式真空泵主要用于抽吸空氣，一般真空度可達85%，特別適合于大型機組的抽真空泵，也可作為大型水泵（如循環(huán)水泵等）啟

8、動時抽真空引水。離心泵的分類 離心泵按工作葉輪數(shù)目可分為：單級泵、多級泵。 按工作壓力可分為：低壓泵、中壓泵、高壓泵。 按葉輪進水方式可分為：單吸泵、雙吸泵。 按泵殼結(jié)合縫形式可分為：水平中開式泵、垂直結(jié)合面泵。 按泵軸位置可分為：臥式泵、立式泵。 按葉輪出來的水引向壓出室的方式可分為：蝸殼泵、導(dǎo)葉泵。 按泵的轉(zhuǎn)速可否改變可分為：定速泵、調(diào)速泵。葉片式泵的型號 葉片式泵的型號由表示名稱、形式的基本形式代號和表示該泵性能參數(shù)或結(jié)構(gòu)特點的補充型號組成，其基本形式有以下兩種。離心泵的結(jié)構(gòu) 離心泵的主要組成部分有轉(zhuǎn)子和靜子兩部分。 轉(zhuǎn)子包括葉輪、軸、軸套、鍵和聯(lián)軸器等。 靜子包括泵殼、密封設(shè)備（填料筒

9、、水封環(huán)、密封圈）、軸承、機座、軸向推力平衡設(shè)備等。離心泵的葉輪 葉輪的作用是對液體做功并提高液體的能量。由前蓋板、后蓋板、葉片及輪轂組成。通常采用后彎式葉片。葉輪結(jié)構(gòu)及型式如下圖所示。 封閉式葉輪具有前后蓋板，又分為單吸和雙吸兩種。用于各種高低壓清水泵和油泵等設(shè)備中。半開式葉輪只有后蓋板，在火力發(fā)電廠中常用作輸送含有大量機械雜質(zhì)的灰渣泵等設(shè)備中，能防止流道堵塞。開式葉輪沒有前后蓋板，僅用于輸送黏性很大的液體。離心泵的葉輪離心泵的軸 軸的作用是傳遞扭矩。中小型泵大多采用優(yōu)質(zhì)碳素鋼制造的等直徑軸，大型高壓泵采用特種合金鋼，如沉淀硬化鋼、鎳鉻合金鋼鍛造的階梯型軸。 葉輪在軸上用鍵做徑向固定，軸向固

10、定采用軸套及擋套，可以保護軸在運行中不致磨損和腐蝕。離心泵的靜子部分 泵的靜子部分包括吸入室、壓出室及多級泵的導(dǎo)葉。離心泵吸入室吸入口法蘭至首級葉輪之間的空間稱為吸入室。吸入室的作用是使液體均勻地并在損失最小的情況下流入葉輪。下圖所示的是吸入室的三種型式：錐型管吸入室用于單吸單級懸臂式泵；圓環(huán)形吸入室用于分段式多級泵；半螺旋形吸入室用于單級雙吸或中開式泵。離心泵的吸入室離心泵壓出室 壓出室是葉輪出口或末級導(dǎo)葉出口至出口法蘭處的空間。其作用是匯集從葉輪流出的液體，并引入壓水管。它有螺旋形和環(huán)形兩種型式。如下圖： 螺旋形壓出室能將部分動能轉(zhuǎn)換為壓力能，流動效率較高，但在非設(shè)計工況下可能產(chǎn)生徑向推力

11、。環(huán)型壓出室總有沖擊損失，故流動效率低于螺旋型壓出室。離心泵壓出室導(dǎo)葉 導(dǎo)葉是靜止的過流部件，可看作是一個固定葉輪。分段式和圓筒型多級泵的每一個導(dǎo)葉，位于葉輪外緣，固定在泵殼上。其作用是匯集并引導(dǎo)葉輪出口高速液流進入下一級葉輪或壓出室，并將液體的部分動能轉(zhuǎn)換為壓力能。導(dǎo)葉的型式 導(dǎo)葉的型式有徑向式、流道式兩種。常采用的是徑向式導(dǎo)葉，如右圖所示。液體從葉輪流出、由正導(dǎo)葉進入環(huán)狀空間過渡區(qū)，改變流向后，再流入反導(dǎo)葉引入下一級葉輪。流道式與徑向式的區(qū)別是沒有環(huán)狀空間，用流道連接正反導(dǎo)葉；阻力損失比徑向式小，結(jié)構(gòu)尺寸也相對較小，但制造工藝較復(fù)雜。密封裝置 離心泵的密封裝置包括內(nèi)密封裝置和外密封裝置兩類

12、。內(nèi)密封裝置的作用是減小高壓液體流向葉輪吸入口的泄漏損失；外密封裝置用于軸兩端與泵殼之間的間隙密封，其作用是防止正壓端液態(tài)向外泄漏或防止負壓端漏入空氣。內(nèi)密封裝置 內(nèi)密封裝置是用密封環(huán)（又稱卡圈、口環(huán)或防漏環(huán)）對葉輪吸入口與泵殼之間的間隙進行密封，以減小高壓液體向吸入口的倒流，并保護泵殼和葉輪不致產(chǎn)生直接磨擦損壞。 中小型泵常采用平環(huán)式和角環(huán)式密封環(huán)，高壓泵則采用鋸齒式和迷宮式、其節(jié)流密封效果更好。密封環(huán)由硬度較低的耐磨材料如青銅、碳鋼或高級鑄鐵制成。磨損后可以拆卸更換。外密封裝置 外密封裝置用于泵殼與兩端軸間的密封，稱為軸封裝置。其結(jié)構(gòu)型式多樣，中低壓泵廣泛采用填料密封，而高溫高壓泵則采用各

13、種機械密封、迷宮密封和浮動環(huán)密封方式，以保證更好的密封效果。填料密封 帶水封環(huán)的填料密封結(jié)構(gòu)和部件如下圖所示：用壓蓋將填料壓緊，使它和軸（軸套）外表面保持極小的間隙，起到密封作用。并向水封環(huán)引入冷卻水作為水封，在軸與填料間形成的水膜，提高密封效果，同時可起到潤滑和冷卻作用。由壓蓋緊力調(diào)整密封效果，一般控制以滴水為佳。壓蓋過松將使泄漏量增大，過緊則會使軸封磨擦增加，使填料發(fā)熱、冒煙及燒壞，甚至損傷軸或軸套。填料密封的其他型式可以是不帶水封環(huán)或是具有主填料和輔助填料的結(jié)構(gòu)。填料的材料根據(jù)泵的工作溫度不同可以是各種天然、人造纖維、金屬絲浸石墨或礦物油的編制物。填料密封的特點是不適合高速泵采用。填料密

14、封 機械密封 機械密封又稱為端面密封。目前較為先進的帶反向螺旋結(jié)構(gòu)的機械密封，其結(jié)構(gòu)如下圖所示。其密封作用是靠隨軸旋轉(zhuǎn)的動環(huán)在彈簧力的作用下，與靜環(huán)緊密接觸來實現(xiàn)的。在動環(huán)上設(shè)置的螺旋槽與靜止襯套里口的螺旋方向相反，提高了泄漏返回水壓，使返回水經(jīng)過冷卻器降溫后，進入磁性過濾器凈化。然后，流入密封腔，一部分進入動靜環(huán)間隙，帶走摩擦熱量和雜質(zhì)，大部分返回水則攜帶走密封腔內(nèi)由于磨擦產(chǎn)生的熱量，在反向螺旋作用下繼續(xù)上述循環(huán)。這種裝置有很好的密封性 。機械密封迷宮密封 其原理是依靠密封片與軸之間的微小間隙，使液體通過密封片時逐次節(jié)流降壓達到密封。常用型式有碳精迷宮密封和金屬迷宮密封兩種型式。 螺旋密封是

15、迷宮密封的一種型式，其密封作用是在軸上加工出與液體泄漏方向相反的螺旋溝槽或在固定襯套表面車出與該槽反向的溝槽，達到減小泄漏的目的。鍋爐給水泵便采用這種密封方式的。浮動環(huán)密封 這種密封是機械密封和迷宮密封原理相結(jié)合的密封方式，浮動環(huán)端面和支承環(huán)（也稱浮動套）端面的接觸可實現(xiàn)徑向密封；而浮動環(huán)內(nèi)圈表面與軸或軸套外圈表面的狹窄間隙可起到節(jié)流作用而實現(xiàn)軸向密封。在該間隙內(nèi)的液體浮力支承浮動環(huán)徑向自由浮動，相對軸能自動對正中心，保持很小的徑向間隙，不致使浮動環(huán)與軸互相接觸而磨損。浮動環(huán)密封與機械密封相比，結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠，在給水泵、凝結(jié)水泵上使用效果較好。離心泵的推力及平衡離心泵的推力及平衡 1徑向推

16、力 離心泵運行時，作用在轉(zhuǎn)子上與泵軸線垂直的作用力，稱為徑向推力。 螺旋型壓出室的離心泵，在非設(shè)計工況下，葉輪周圍的速度和壓力變?yōu)榉蔷鶆蚍植?，對轉(zhuǎn)子產(chǎn)生徑向推力。徑向推力使泵軸產(chǎn)生較大的撓度，造成運行中的振動，甚至使密封環(huán)、級間套、軸套嚴重磨損，并可能使軸疲勞破壞，必須設(shè)法予以消除。離心泵的推力及平衡離心泵的推力及平衡徑向推力的平衡消除徑向推力的方法一般有兩種：一種是采用雙層壓出室結(jié)構(gòu)。使作用在葉輪上的徑向力由于對稱而抵消。另一種為采用兩個壓出室相差180度的布置方式平衡徑向推力。軸向推力及平衡 離心泵運行時，作用在轉(zhuǎn)子上與泵軸線平行的作用力，稱為軸向推力。單級泵軸向推力的平衡（1）采用雙吸葉

17、輪。（2）平衡孔和平衡管。（3）背葉片。軸向推力及平衡 多級泵軸向推力的平衡 （1）多級泵的葉輪對稱排列。 （2）平衡盤、平衡鼓及聯(lián)合裝置。離心泵的平衡盤裝置的構(gòu)造和工作原理 平衡盤裝置的構(gòu)造由平衡盤、平衡座和調(diào)整套（有的平衡盤和調(diào)整套為一體）組成。 平衡盤裝置的工作原理是： 從末級葉輪出來的帶有壓力的液體，經(jīng)平衡座與調(diào)整套間的徑向間隙流入平衡盤與平衡座間的水室中，使水室處于高壓狀態(tài)。平衡盤后有平衡管與泵的入口相連，其壓力近似為泵的入口壓力。這樣在平衡盤兩側(cè)壓力不相等，就產(chǎn)生了向后的軸向平衡力。軸向平衡力的大小隨軸向位移變化、調(diào)整平衡盤與平衡座間的軸向間隙（即改變平衡盤與平衡座間水室壓力）而變

18、化，從而達到平衡的目的。但這種平衡經(jīng)常是動態(tài)平衡。泵的特性曲線 泵的特性曲線就是在轉(zhuǎn)速為某一定值下，流量與揚程，所需功率及效率間的關(guān)系曲線。即Q-H曲線、Q-N曲線、Q-曲線。泵的主要性能參數(shù) 揚程： 單位重量液體通過泵后所獲得的能量。用H表示，單位為m。 流量： 單位時間內(nèi)泵提供的液體數(shù)量。有體積流量Q，單位為m3s。有質(zhì)量流量G，單位為kgs。 轉(zhuǎn)速： 泵每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)。用n表示，單位為rmin 軸功率： 原動機傳給泵軸上的功率。用P表示，單位為kW。 效率： 泵的有用功率與軸功率的比值。用表示。它是衡量泵在水力方面完善程度的一個指標。泵的汽蝕現(xiàn)象及其危害 葉片式泵運行時，如果葉輪葉片入口處某局部液體的絕對壓力等于或低于所輸送液體溫度下的汽化壓力，液體便發(fā)生汽化，產(chǎn)生許多汽泡，汽泡內(nèi)將充滿蒸汽和從液體中析出的氣體。這些汽泡隨著液體流動并被帶到葉輪的高壓區(qū)，在高壓的作用下迅速凝結(jié)而破裂。與此同時，周圍的流體質(zhì)點便以高速沖向原來汽泡占有的空間，質(zhì)點