葉片式泵與風(fēng)機(jī)的構(gòu)造-離心泵的構(gòu)造

離心泵運(yùn)行中的不平衡力

第一部分徑向推力及其平衡方法PART0101一、徑向推力及其平衡方法

徑向推力的概念及產(chǎn)生原因概念：離心泵運(yùn)行時，泵內(nèi)液體作用在葉輪上徑向不平衡力的合力產(chǎn)生原因：離心泵在非額定（設(shè)計）流量下運(yùn)行徑向推力的危害及平衡方法危害：徑向推力是交變應(yīng)力，它會使軸產(chǎn)生較大的撓度，甚至導(dǎo)致摩擦而損壞。對轉(zhuǎn)軸而言，徑向推力是交變載荷，容易使軸產(chǎn)生疲勞而破壞

一、徑向推力及其平衡方法

徑向推力的概念及產(chǎn)生原因平衡方法（對稱原理）

采用雙層壓出室平衡徑向推力大型單級泵在蝸殼內(nèi)加裝導(dǎo)葉多級蝸殼式泵可以采用相鄰兩級蝸殼倒置的布置

第二部分軸向推力及其平衡方法PART0102二、軸向推力及其平衡方法軸向推力的概念及產(chǎn)生原因概念：離心泵在運(yùn)行時，泵內(nèi)液體作用在葉輪蓋板兩側(cè)上軸向不平衡力的合力產(chǎn)生原因：葉輪前、后蓋板的不對稱軸向推力的計算臥式離心泵：軸向推力的危害使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生軸向位移，造成葉輪和泵殼等動、靜部件碰撞、摩擦和磨損；還會增加軸承負(fù)荷，導(dǎo)致機(jī)組振動、發(fā)熱甚至損壞二、軸向推力及其平衡方法軸向推力的平衡方法二、軸向推力及其平衡方法

單級泵軸向推力的平衡：軸向推力的平衡方法平衡孔或平衡管簡單、可靠，只能平衡70%～90%的軸向力，需要止推軸承。增加了泄漏損失，泵效率下降，多用于小型泵二、軸向推力及其平衡方法

單級泵軸向推力的平衡：軸向推力的平衡方法雙吸葉輪理論上不會產(chǎn)生軸向推力，由于制造偏差以及葉輪兩側(cè)液流的運(yùn)動差異，仍需采用止推軸承

二、軸向推力及其平衡方法

單級泵軸向推力的平衡：軸向推力的平衡方法背葉片在葉輪的后蓋板上加鑄徑向肋筋，背葉片強(qiáng)迫液體旋轉(zhuǎn)，使壓能向動能轉(zhuǎn)化

二、軸向推力及其平衡方法

多級泵軸向推力的平衡：軸向推力的平衡方法采用葉輪對稱排列平衡軸向推力簡單且效果良好，但級與級之間連接管道長，損失大，彼此重疊，使泵殼制造和檢修復(fù)雜二、軸向推力及其平衡方法

多級泵軸向推力的平衡：軸向推力的平衡方法采用平衡盤平衡軸向推力結(jié)構(gòu)：安裝在末級葉輪后，和軸一起旋轉(zhuǎn)

平衡原理：軸向推力，平衡力優(yōu)點：結(jié)構(gòu)緊湊；平衡效果好，可以平衡全部軸向推力

；自動平衡軸向推力缺點：啟停泵時平衡力不足，會出現(xiàn)動、靜摩擦；需配推力軸承，存在“竄梭”的現(xiàn)象二、軸向推力及其平衡方法

多級泵軸向推力的平衡：軸向推力的平衡方法采用平衡鼓平衡軸向推力結(jié)構(gòu)：裝在泵軸末級葉輪后的一個圓柱，和軸一起旋轉(zhuǎn)平衡原理：軸向推力，平衡力優(yōu)點：不存在動靜部分的摩擦，安全可靠缺點：平衡力為定值，不能平衡全部軸向推力，不能獨立使用，必須同時裝有雙向止推軸承二、軸向推力及其平衡方法

多級泵軸向推力的平衡：軸向推力的平衡方法二、軸向推力及其平衡方法目前給水泵應(yīng)用情況：采用平衡鼓與平衡盤聯(lián)合裝置平衡軸向推力由平衡鼓承擔(dān)50%～80%的軸向推力，推力軸承承擔(dān)大約10%的軸向推力，減小平衡盤的負(fù)荷離心泵的整體結(jié)構(gòu)及主要部件

第一部分離心泵的常用整體結(jié)構(gòu)(三種)PART0101一、離心泵的常用整體結(jié)構(gòu)(三種)

單級單吸中開式離心泵

一、離心泵的常用整體結(jié)構(gòu)(三種)

單級雙吸中開式離心泵

一、離心泵的常用整體結(jié)構(gòu)(三種)

多級單吸分段式離心泵

第二部分離心泵的主要部件PART0102二、離心泵的主要部件

轉(zhuǎn)體：葉輪、軸、軸套和聯(lián)軸器靜體：吸入室、壓出室、泵殼和泵座部分轉(zhuǎn)體：密封裝置、軸向推力平衡裝置和軸承主要部件二、離心泵的主要部件

葉輪：轉(zhuǎn)體部位：泵腔（壓出室）內(nèi)作用：葉輪是離心泵的核心部件將原動機(jī)的機(jī)械能直接傳遞給液體，使其內(nèi)液體的壓力能和動能同時提高二、離心泵的主要部件

葉輪：轉(zhuǎn)體流體機(jī)沒有前后蓋板只有葉片，泄漏量大、只用于輸送粘性很大的液體類型開式葉輪半開式葉輪在葉片的背側(cè)裝有后蓋板，半開式葉輪適合輸送含纖維、懸浮物等雜質(zhì)的液體

葉輪：轉(zhuǎn)體二、離心泵的主要部件

類型單吸葉輪雙吸葉輪

葉輪：轉(zhuǎn)體二、離心泵的主要部件

軸的作用：傳遞扭矩(機(jī)械能)，即將原動機(jī)的機(jī)械能傳遞給葉輪

二、離心泵的主要部件

泵軸和軸套：轉(zhuǎn)體軸的形狀：等直徑平軸和階梯式軸兩種（中、小型泵常采用平軸、大型泵則常采用階梯式軸）二、離心泵的主要部件

聯(lián)軸器（靠背輪）：轉(zhuǎn)體定義：泵吸入法蘭至首級葉輪進(jìn)口前的流動空間

二、離心泵的主要部件

吸入室：靜體作用：將吸入管中的液體引至首級葉輪入口錐形管吸入室：結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，流速分布均勻、流動損失小

二、離心泵的主要部件

吸入室：靜體圓環(huán)形吸入室：結(jié)構(gòu)對稱比較簡單，軸向尺寸較小；缺點是流速分布不均勻，總流動損失較大類型、特點及應(yīng)用

定義：單級泵葉輪（多級泵末級葉輪）出口與泵的出口管法蘭接頭之間的流動空間二、離心泵的主要部件

壓出室：靜體作用：收集末級葉輪中甩出的液體，并將其引至壓水管道特點：流體流速較大，其阻力損失占泵內(nèi)的流動阻力損失的60%

螺旋形壓出室：具有匯集和導(dǎo)流作用，還能將部分動能轉(zhuǎn)換為壓力能，效率較高

二、離心泵的主要部件

壓出室：靜體環(huán)形壓出室：各斷面流速不相等，環(huán)形壓出室有沖擊損失存在，效率相對較低，加工方便部位：多級分段式離心泵中前一級葉輪出口至次一級葉輪入口的流動空間二、離心泵的主要部件

導(dǎo)葉：靜體作用：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，將液體的部分動能轉(zhuǎn)變成壓力能徑向式導(dǎo)葉：流動阻力較大，但由于結(jié)構(gòu)簡單、便于制造

二、離心泵的主要部件

導(dǎo)葉：靜體流道式導(dǎo)葉：流動損失小，尺寸小，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，鑄造的工藝性能差

作用：離心泵在工作時，減少或防止從轉(zhuǎn)動部件和靜止部件（葉輪與泵殼、軸與泵殼等）間隙中泄漏液體的部件二、離心泵的主要部件

密封裝置：部分可轉(zhuǎn)動部件外密封裝置（軸封）部位：裝設(shè)在泵軸穿出泵殼的地方作用：密封泵軸與泵殼之間的間隙，防止泄漏。當(dāng)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，破壞泵的吸水過程類型：填料密封、機(jī)械密封、浮動環(huán)密封和迷宮密封二、離心泵的主要部件

密封裝置：部分可轉(zhuǎn)動部件外密封裝置（軸封）二、離心泵的主要部件

密封裝置：部分可轉(zhuǎn)動部件外密封裝置（軸封）填料密封（盤根密封）結(jié)構(gòu)：由填料箱、填料（又稱“盤根”）、水封環(huán)、水封管和填料壓蓋等組成調(diào)節(jié)：通過松緊填料壓蓋，約為60滴/min優(yōu)缺點：填料密封結(jié)構(gòu)簡單，安裝、檢修方便，壓力不高時密封效果好。但填料的使用壽命比較短，需要經(jīng)常更換、維修

二、離心泵的主要部件

密封裝置：部分可轉(zhuǎn)動部件外密封裝置（軸封）機(jī)械密封結(jié)構(gòu)：動環(huán)（可隨軸一起旋轉(zhuǎn)并能作軸向移動）、靜環(huán)、彈簧（壓緊元件）和密封圈（密封元件）等優(yōu)缺點：是密封效果好、幾乎可以達(dá)到滴水不漏；缺點是零件多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝、拆卸及加工精度要求高，需引冷卻水二、離心泵的主要部件

密封裝置：部分可轉(zhuǎn)動部件外密封裝置（軸封）浮動環(huán)密封結(jié)構(gòu)：由多個可以徑向浮動的浮動環(huán)、浮動套（或稱支承環(huán)）、支承彈簧等組成，形成逐級節(jié)流優(yōu)缺點：浮動密封相對與機(jī)械密封而言，結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠；缺點，要求浮動環(huán)和轉(zhuǎn)軸之間必須保持水膜，起動時必須先引入高壓純潔的凝結(jié)水

二、離心泵的主要部件

密封裝置：部分可轉(zhuǎn)動部件外密封裝置（軸封）迷宮密封和螺旋密封迷宮密封是利用泵殼上密封片與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，達(dá)到密封目的。徑向間隙和泄漏量較大，沒有任何摩擦部件。齒裝在靜體上。螺旋密封是利用在轉(zhuǎn)軸上車出與泄漏方向相反的螺旋型溝槽，液流通過間隙時，經(jīng)過多次節(jié)流壓降，達(dá)到密封目的。齒裝在軸上

示意圖密封原理密封效果

優(yōu)點缺點

應(yīng)用填料軸封軟填料與軸直接接觸少量泄漏結(jié)構(gòu)簡單，檢修方便；密封低壓的效果較好使用壽命較短，須經(jīng)常維護(hù)、更換；功耗大適用泵軸周速＜15m/s，液溫＜150℃的中、低壓泵。（廣泛）機(jī)械軸封動、靜環(huán)端面配合可無泄漏功耗小，密封性好；軸與軸套不易損，維護(hù)要求低，使用壽命較長；軸向尺寸小結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝、卸、加工精度要求高；價格貴；密封處需冷卻水回路冷卻、過濾；對污物、磨損、振動較敏感適用密封高溫高壓液體及密封要求高的泵。（給水泵、凝結(jié)水泵、各種油泵等）浮動環(huán)軸封徑向兩環(huán)端面配合節(jié)流，軸向浮動環(huán)與軸配合節(jié)流降壓介于上兩者之間加工、安裝要求不高；正常運(yùn)行中不會碰摩，使用壽命長；對污物不大敏感軸向尺寸大；對振動、密封水故障及干摩擦較敏感；停車需備用注水設(shè)施（加裝填料輔助封可免）適用密封高溫高壓的液體。（給水泵、凝結(jié)水泵等）迷宮、螺旋軸封動靜軸向間隙周期起伏變化節(jié)流降壓最差結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高；使用壽命長；功耗極??；對振動、蒸發(fā)（干涸）及污物不敏感軸向尺寸大；泄漏量大