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澳门网站详细讲解离心泵结构

发布时间:2020-08-28 12:34

  详细讲解离心泵结构_机械/仪表_工程科技_专业资料。离心泵的结构 3-2-1 离心泵的结构 - 叶轮 ? ? 是将原动机机械能传递给被排送液体的工作部件,对泵的工作性能有 决定性影响 ? 闭式叶轮 - 有前、后盖板的叶轮称为 ? 它工作时液体

  离心泵的结构 3-2-1 离心泵的结构 - 叶轮 ? ? 是将原动机机械能传递给被排送液体的工作部件,对泵的工作性能有 决定性影响 ? 闭式叶轮 - 有前、后盖板的叶轮称为 ? 它工作时液体漏失少,效率较高,使用最普遍 ? 开式叶轮 - 只有叶瓣和部分后盖板 ? 半开式叶轮 - 只有后盖板的叶轮 后两种叶轮铸造方便,但液体容易漏失 3-2-1 离心泵的结构 - 叶轮 ? 叶轮又可分为单侧吸 人式和双侧吸人式 ? 当流量小于300m3/h, 多采用结构较简单的 单吸式叶轮。 ? 当流量较大、多用双 吸叶轮,无须加大叶 轮进口直径即可限制 叶轮进口流速,以免 抗汽蚀性能变差。 3-2-1 离心泵的结构 -压出室 ? 液体离开叶轮时速度很高,而排出管中的 流速却不允许太大,否则管路阻力损失过 大。 ? 压出室的主要任务就是要以最小的水力损 失汇聚从叶轮中流出的高速液体,将其引 向泵的出口或下一级,并使液体的流速降 低,将大部分动能转换为压力能。 3-2-1 离心泵的结构 -压出室 ? ? 设计涡壳时 ? 认为液体从叶轮中均匀 流出 ? 涡壳各载面面积与离开 点O的圆周角成正比 ? 在设计流量时, 涡壳中 液流速度的大小和方向, 与叶轮出口相同,所以 撞击损失最小。 扩压管的作用 ? 利用渐扩的截面进一步 降低液流速度,将液体 的大部分动能转换为压 力能 3-2-1 离心泵的一般结构 - 导轮 ? ? 导轮安装在叶轮的外周 ? 由两个圆环形盖板及夹在其间的导叶及后盖板背面的 若干反导叶构成 导叶BH段是一条螺旋角为常数的对数螺线,以便平顺地 收集从叶轮流出的液体 3-2-1 离心泵的一般结构 - 导轮 ? ? HC以后是扩压段。 液体离开导叶扩压段后,即经一环形空间进入反导叶间的 流道。反导叶出口角一般取90‘,也有的反导叶做成使液 体进入下一级叶轮时稍有预旋。 3-2-1 离心泵的一般结构 - 导轮 ? 涡壳泵(与导轮泵相比) ? ? ? ? 在非设计工况效率变化较小,高效率工作区较宽,水 力性能更完善 但涡壳泵在非设计工况下会产生不平衡径向力。 单级,两级泵一般多为涡壳式 三级以上的泵多为导轮式 ? 导轮式多级泵由各级叶轮、导轮和径向剖分的各 段泵壳沿轴向组装而成,故又称分段式多级泵 ? ? ? 加工简单,结构紧凑 随级数增加,其重量相应比涡壳式可减轻20%~50% 缺点是零件较多,拆修不便, 分段式三级离心泵 3-2-1 离心泵的密封装置-密封环 叶轮所排出的液体可 能会从叶轮与泵壳之 间的间隙漏向吸人口 ? 这种内部泄漏会降低 泵的ηv ,使泵的Q和 H减小。 ? 为了减少内部漏泄, 必须使泵壳和叶轮进 口处的间隙做得很小, 这样,在叶轮人口处 即需装设密封环(也叫 阻漏环)。 ? 3-2-1 离心泵的密封装置-密封环 易损件,多用铜合金 ? 装在叶轮与泵壳上的 密封环分别称为动环 和静环 ? ? 可成对使用,小叶轮 也可只装设静环。 ? 根据密封环的型式, 有平环和曲径环两类 ? ? 曲径越多,阻漏效果 越好,但制造和装配 的要求也越高 因此,曲径环多用在 单级H较高的泵中 3-2-1 离心泵的密封装置-密封环 ? 叶轮在工作中难免有抖动和偏移 ? 排送热的液体时还会受热膨胀 若密封环的径向间隙过小,则容易产生摩擦, 甚至咬死 ? 若间隙过大,漏泄又会显著增加。 ? 实验表明,当密封环间隙由0.30mm增至 0.50mm时,效率约下降4%~4.5%。 ? ? 密封环的密封间隙应符合表3-1的规定。 表3—1 离心泵密封环间隙(mm) 3-2-2离心泵的密封装置-轴封 ? ? ? 泵轴伸出泵壳处也有间隙 ? 排出的液体可能由此漏出,称为外漏 ? 外漏不仅会降低ηv ,还可能污染环境 ? 如泵内P太,空气漏人会增加噪声和振动,甚至失吸 ? 在泵轴处设有轴封装置。 填料密封 ? 结构简单、成本低廉、更换方便,普遍应用 ? 其缺点是磨损和漏泄相对较大 ? 使用寿命较短,只能用在低速,低压和液体温度不高 的场合 机械密封 ? 使用最广泛。其结构和特点同回转泵 3-2-2离心泵的密封装置-轴封 ? 填料由植物纤维、人造纤维、石棉纤维等 的编织物或以有色金属为基体,辅以某些 浸渍材料或充填材料制成的绳状物 3-2-2离心泵的密封装置-轴封 ? 图示为带有水封的填料密封 ? 在填料之间加装了一个水封环2 ? 它由两个半圆合成 ? 水封环应对准轴封壳体上的水封管 ? 引入压力水,然后沿泵轴向两端渗出 ? 既能防止空气吸人,又能给泵轴和填料润滑和冷却。 3-2-2离心泵的密封装置-轴封 ? 密封水 ? ? ? ? ? 压力应比内腔压力略高而又不将填料中的润滑剂冲走 当输送洁净液体时,可直接从泵排出侧引出 当输送含有杂质液体时,应过滤 当泵出口压力0.05MPa时,应从其它场合引入液体 在输送高温高压油液时,需引用常温中性密封油 漏泄液体应保持每分钟不超过60滴 漏泄量太大可对称地适当压紧填料压盖,但要避免压 得过紧,以防填料箱发热 填料老化变硬后应及时更换。 ? 合理的漏泄量 ? ? ? 3-2-3离心泵的轴向力 ? 叶轮左右的液体压力沿径向按抛物线规律分布。 ? ? 在密封环半径以外,两侧压力对称 在密封环半径之内,两侧压力不对称 ? 有指向叶轮进口端的轴向推力 3-2-3 轴向力平衡方法 1.止推轴承 ? 2.平衡孔或平衡管 ? ? ? ? 平衡孔法是在叶轮上开洞 平衡管法是将排出端漏人 叶轮后密封环之内的液体 用平衡管引回叶轮吸人口 平衡管法不仅同样可达到 平衡轴向推力的目的,同 时不致使水力效率降低。 3-2-3 轴向力平衡方法 ? 3.双吸叶轮或叶轮对称布置 ? ? ? ? ? 叶轮形状对称,两侧压力基本平衡,多用于大流量 多级离心泵各叶轮产生的扬程基本相等 当叶轮为偶数时,只要将其对称布置即可 此法平衡多级泵的轴向推力效果较好 但泵壳结构较复杂。 由于叶轮两则情况难免有差别,叶轮加工上也存在误差, 故两侧压力分布难以完全对称,不可能完全平衡轴向推力 仍需设置止推轴承以承受剩余的不平衡轴向推力。 ? 采用上述2、3项平衡方法 ? ? 3-2-3 轴向力平衡方法 4.平衡盘 ? 多级泵的液力自动平 衡装置 ? 平衡装置结构如右图 ? ? ? ? 平衡板2固定在壳上 平衡盘1装在轴上 (转动) 泵工作时,空间A处 Pa较高 少量液体间隙b1流到 空间B,压力下降为 PB, 3-2-3 轴向力平衡方法 ? 再经b2流到平衡室 C ? C室通泵的吸人端 ? 平衡盘两侧有压差 (Pb-Pc) 与轴向力方向相反 ? 泵H变化时,轴向 力变化。平衡力也 相应地自动增减 ? 3-2-3 轴向力平衡方法 ? H增加 ? ? ? ? ? 轴向力使组件推向左 b2减小 压力PB增加 (PB-PC)增加 在b2较小位置平衡, 反之亦然 ? 轴位置随H不断调整 ? ? ? 不能使用定位轴承 应采用滑动轴承。 3-2-4 离心泵的径向力 ? ? 设计涡室时,一般使叶轮出口 流速在额定Q时恰好与叶轮出 口C2相等,叶轮不会产生径向 力。 在小于额定Q下工作时 ? ? 叶轮的出口C2’增大,方向也变 了,有撞击发生,流速下降,将 一部分动能转化为压力能。 涡室中的液体从泵舌至扩压管人 口,压力就会逐渐增高,从而在 叶轮上产生一个径向液压合力R, 力R的方向在圆心角90?处。 3-2-4 离心泵的径向力 ? 在大Q下工作时 ? ? 蜗室中流速变大。C2”小于涡室中流速 撞击结果是涡室中液体付出能量,涡室P从泵舌处到扩 压管人口不断下降,径向液压合力R作用在与前者相差 180?处 3-2-4 离心泵的径向力 此外,涡室压力分布不均使叶轮各处流出量不等 ? P大处,流出液体较少,P小处,流出液体较多 ? 在叶轮圆周上的动反力分布规律与液体P相反 ? 涡室压力小处动反力大. ? 动反力合力T的方向从合力R的方向逆转了90 ?。 ? 在叶轮上的径向力是上述两种力的合力。 ? 离心泵的径向力 Q偏离额定值越远,H越高或泵尺寸越大,其越大。 ? 是交变负荷 ? ? ? 使轴疲劳破坏和产生挠度 使间隙较小的部件发生擦碰。 在设计时,对H和尺寸大的泵,需采用特殊的平衡措施。 导叶沿圆周均匀分布,理论上径向力平衡 实际上转轴存在一定偏心,会有一些径向力产生 不过偏心产生的径向力一般不大 若偏心距达到叶轮直径的1%,径向力会增加到与蜗壳 式离心泵相近的程度。 ? 泵常在非额定Q下工作 ? ? 导轮式多级泵 ? ? ? ?

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