第三章离心泵与风机的主要部件与整体结构PPT课件.ppt

第三章第三章 离心泵与风机的主要部件与整体结构离心泵与风机的主要部件与整体结构 第一节第一节 离心泵主要部件离心泵主要部件第二节第二节 离心泵整体结构离心泵整体结构第三节第三节 离心风机主要部件离心风机主要部件第四节第四节 离心风机整体结构离心风机整体结构1第一节第一节 离心泵主要部件离心泵主要部件一、叶轮一、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）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量的核心部件2）叶轮一般有）叶轮一般有前盖板、叶片、后盖板和轮毂前盖板、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）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，可用作渣浆泵叶轮敞开式叶轮适宜输送含有杂质的液体，可用作渣浆泵叶轮21 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 2、叶片分、叶片分圆柱形叶片圆柱形叶片和和双曲率（扭曲）叶片双曲率（扭曲）叶片，进口处布置有，进口处布置有平行平行与与延伸延伸两种。

两种3二、吸入室二、吸入室吸入室的作用是将液体从吸入管引入叶轮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：应该符合的条件：（（1 1）在最小阻力损失情况下，将液流引入叶轮；）在最小阻力损失情况下，将液流引入叶轮；（（2 2）叶轮进口处流速均匀，且在吸入室内有加速；）叶轮进口处流速均匀，且在吸入室内有加速；（（3 3）将液流速度变为叶轮入口需要的速度将液流速度变为叶轮入口需要的速度1、锥形管吸入室、锥形管吸入室特点：特点：流动阻力较小，流速分布流动阻力较小，流速分布均匀，液体在吸入室中有加速，均匀，液体在吸入室中有加速，且结构简单，适宜用在单级悬臂且结构简单，适宜用在单级悬臂式泵中42、圆环形吸入室、圆环形吸入室 特点：特点：圆环形吸入室不能圆环形吸入室不能保证叶轮进口具有轴对称保证叶轮进口具有轴对称均匀的速度场由图可见均匀的速度场由图可见流体以突然扩大的形式进流体以突然扩大的形式进入环形空间，之后又以突入环形空间，之后又以突然收缩的形式转为轴向进然收缩的形式转为轴向进入叶轮，液体在此过程中入叶轮，液体在此过程中的损失很大，的损失很大， 且流动不均且流动不均匀显然，在上半部进入匀。

显然，在上半部进入叶轮的流速较下半部大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广泛用于多级泵上上53 3、半螺旋形吸入室、半螺旋形吸入室特点：特点：半螺旋形吸入室的优半螺旋形吸入室的优点是液体进入叶轮时流动情点是液体进入叶轮时流动情况比较好，速度比较均匀，况比较好，速度比较均匀，但液体进入叶轮前已有但液体进入叶轮前已有预旋预旋，，多少要降低离心泵的扬程多少要降低离心泵的扬程半螺旋形吸入室多用在双吸半螺旋形吸入室多用在双吸式泵、多级中开式泵上式泵、多级中开式泵上三、压出室三、压出室压出室是指叶轮出口到泵出口法兰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对多级泵是到后级叶轮进口前口前) )的过流部分其作用是收集从叶轮流出的高速液体，并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。

或引向压出口61 1、螺旋形压出室、螺旋形压出室优点：优点：制造比较方便，各个截面上制造比较方便，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在非设计工况运转时产生不平衡的径向力蜗壳体蜗壳体收集从叶轮中流出的液体；收集从叶轮中流出的液体；扩散管扩散管使液体中的部分动能变成压使液体中的部分动能变成压力能特点：特点：各截面面积相等，各处的流速不等，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；但有冲击损失，效率比螺旋形压出室低；但制造方便制造方便应用：应用：主要用于多级泵排出段，输送杂质主要用于多级泵排出段，输送杂质的泵的泵( (如泥浆泵、灰渣泵等如泥浆泵、灰渣泵等) ) 的情况2 2、环形压出室、环形压出室73 3、径向式导叶与流道式导叶、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。

叶内把部分速度能转化为动能径向式导叶如图所示，它由径向式导叶如图所示，它由螺旋线、扩散管、过渡区螺旋线、扩散管、过渡区( (环状空环状空间间) )和反导叶和反导叶( (向心的环列叶栅向心的环列叶栅) )组成8四、轴向力、径向力及其平衡四、轴向力、径向力及其平衡1 1、轴向力产生的原因、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方向指向吸入口9单级泵可采用双吸叶轮 2 2、轴向力的平衡、轴向力的平衡（（1 1）双吸式叶轮）双吸式叶轮（（2 2）叶轮对称布置）叶轮对称布置多级泵采用对称排列的方式，叶轮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数为奇数时首级叶轮采用双吸式3 3）平衡孔）平衡孔单吸单级泵，可在叶轮后盖板上单吸单级泵，可在叶轮后盖板上开一圈小孔开一圈小孔——平衡孔缺点：缺点：增加了泄漏，效率降低，增加了泄漏，效率降低，适用于单级泵或小型多级泵上适用于单级泵或小型多级泵上10（（4）背叶片）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杂质的泵5）平衡装置）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11根据流体流动阻力原理，根据流体流动阻力原理，p3>p4>p6，由于，由于p4>p6，所以，所以平衡盘前后产生压力差，该压平衡盘前后产生压力差，该压力差乘以平衡盘面积，都得平力差乘以平衡盘面积，都得平衡力衡力F’平衡鼓的优点是没有轴间间隙，平衡鼓的优点是没有轴间间隙，当轴向窜动时，避免了与静止当轴向窜动时，避免了与静止的平衡圈发生摩擦但由于它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不能完全平衡变工况下的轴向力，因而单独使用平衡鼓时，力，因而单独使用平衡鼓时，还必须装设止推轴承而一般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都采用平衡鼓与平衡盘组合装置置 平衡盘装置平衡盘装置平衡鼓装置平衡鼓装置12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为小于设计流量时的径向力，作用在叶轮上的径向力F为为P与与R的矢量和。

当大于设计流量时，的矢量和当大于设计流量时，F与图示方向相反与图示方向相反3、径向力的产生及其平衡、径向力的产生及其平衡13平衡径向力的方法：平衡径向力的方法：（（a）采用双蜗壳；）采用双蜗壳；（（b）大型单级泵在泵壳内加装导叶；）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多级蜗壳式泵，采用相邻两级蜗壳倒置布置14五、轴端密封装置五、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空气漏入泵内( (当入口为真空时当入口为真空时) )，需要进行密封需要进行密封1 1、填料密封、填料密封带水封环的填料密封结构带水封环的填料密封结构它由填料箱它由填料箱4 4、水封环、水封环5 5、填料、填料3 3、、压盖压盖2 2和压紧螺栓等组成，是目和压紧螺栓等组成，是目前普通离心泵最常用的一种轴前普通离心泵最常用的一种轴封结构152 2、机械密封、机械密封4 4、其他密封形式、其他密封形式机械密封是无填料的密封机械密封是无填料的密封装置 它由动环、静环、弹簧和它由动环、静环、弹簧和密封圈等组成密封圈等组成图图3 3－－23 23 机械密封机械密封4 4－动环密封圈；－动环密封圈；5 5－动环；－动环；6 6－静环；－静环；7 7－静环密封圈－静环密封圈图图3 3－－26 26 迷宫密封迷宫密封图图3 3－－27 27 螺旋密封螺旋密封16第二节第二节 离心泵整体结构离心泵整体结构一、单级单吸清水离心泵一、单级单吸清水离心泵特点：特点：IS型泵为型泵为悬臂结构，轴承悬臂结构，轴承装于叶轮的同一装于叶轮的同一侧，轴向力用平侧，轴向力用平衡孔平衡；适用衡孔平衡；适用于输送温度不高于输送温度不高于于80℃的清水或的清水或其他液体。

其他液体17二、单级双吸泵二、单级双吸泵特点：特点：S型泵，流量变大适型泵，流量变大适用于工厂、矿山、城市的给用于工厂、矿山、城市的给水，亦可用作中、小型火力水，亦可用作中、小型火力发电厂循环水泵发电厂循环水泵18三、凝结水泵三、凝结水泵凝结水泵又称冷凝泵其作用是将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；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凝结水泵输送介质温度小于80℃80℃图示为图示为NLTNLT型泵结构型泵结构19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，锅炉给水泵有度分析，锅炉给水泵有节段型与圆筒型节段型与圆筒型四、锅炉给水泵四、锅炉给水泵20第三节第三节 离心式风机的主要部件离心式风机的主要部件 一、叶轮一、叶轮叶轮是离心风机传递能量叶轮是离心风机传递能量的主要部件，由前盘、后的主要部件，由前盘、后盘、叶片及轮毂组成。

盘、叶片及轮毂组成图图3－－34 离心风机叶轮离心风机叶轮1－前盘；－前盘；2－后盘；－后盘；3－叶片；－叶片；4－轮毂－轮毂叶轮后弯式叶片有机翼型、叶轮后弯式叶片有机翼型、直板型及弯板型等三种；直板型及弯板型等三种；机翼型效率最高机翼型效率最高图图3 3－－35 35 后弯叶片形状后弯叶片形状（（a a）机翼型；（）机翼型；（b b）直板型；（）直板型；（c c）弯板型）弯板型21图图3 3－－36 36 前盘型式前盘型式(a)(a)平直前盘；平直前盘；(b)(b)锥形前盘；锥形前盘；(c)(c)弧形前盘弧形前盘平直前盘制造简单，平直前盘制造简单，效率较低，而弧形前效率较低，而弧形前盘气流进口后分离损盘气流进口后分离损失较小，效率较高失较小，效率较高二、集流器二、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面，并且气流通过它时的阻力损失应该最小图图3－－37 集流器型式集流器型式(a)圆筒形；圆筒形；(b)圆锥形；圆锥形；(c)弧形；弧形；（（d）锥筒形；）锥筒形；(e)锥弧形锥弧形22 三、进气箱三、进气箱集流器直接从周围吸取气体称为集流器直接从周围吸取气体称为自由自由进气进气；亦可通过进气箱吸取气体。

亦可通过进气箱吸取气体作用：集流器前整流；作用：集流器前整流；调节时在进风口前获进气箱流道内设调节时在进风口前获进气箱流道内设进口导流器进口导流器23四、蜗壳四、蜗壳蜗壳的作用是将叶轮中流出口的气体汇聚起来，导至风机的蜗壳的作用是将叶轮中流出口的气体汇聚起来，导至风机的排出口，并将气体的部分动能扩压转变为静压它与叶轮的排出口，并将气体的部分动能扩压转变为静压它与叶轮的匹配好坏对离心通风机气功性能、噪声性能有很大影响匹配好坏对离心通风机气功性能、噪声性能有很大影响。