给水泵演示文稿课件

1、锅炉高速给水泵结构锅炉高速给水泵结构一、转速与转子一、转速与转子二、泵体与端盖二、泵体与端盖三、轴向力及其平衡三、轴向力及其平衡四、轴端密封四、轴端密封高速给水泵的结构高速给水泵的结构 一、转速与转子一、转速与转子 现代大容量单元机组都采用高速锅炉现代大容量单元机组都采用高速锅炉给水泵，其原因如下：给水泵，其原因如下： 1、转速的增高，可使叶轮级数减少，转轴、转速的增高，可使叶轮级数减少，转轴长度也可缩短，从而又可使挠性转轴改换长度也可缩短，从而又可使挠性转轴改换为刚性转轴。刚性转轴比挠性转轴的适应为刚性转轴。刚性转轴比挠性转轴的适应性好，它对复杂作用力不敏感，即使在水性好，它对复杂作用力不敏

2、感，即使在水泵完全汽化下，甚至泵完全汽化下，甚至“干转干转”下，也不会下，也不会发生激振，更不会由此带来事故的扩大。发生激振，更不会由此带来事故的扩大。高速给水泵的结构高速给水泵的结构 一、转速与转子一、转速与转子2、由于叶轮级数的减少，就有可能把径向导、由于叶轮级数的减少，就有可能把径向导叶改为轴向导叶，使导叶的进口不必紧靠叶改为轴向导叶，使导叶的进口不必紧靠径向叶轮出口，从而可以避免因导叶对径径向叶轮出口，从而可以避免因导叶对径向叶轮的反作用力所引起的压力脉动和因向叶轮的反作用力所引起的压力脉动和因叶片数对转动频率所形成的流动干扰。这叶片数对转动频率所形成的流动干扰。这样，即减少了流体对导

3、叶的冲蚀和噪声，样，即减少了流体对导叶的冲蚀和噪声，又减少了压力波返回吸入口所引起的泵水又减少了压力波返回吸入口所引起的泵水汽化。汽化。高速给水泵的结构高速给水泵的结构 一、转速与转子一、转速与转子3、转速的增高，也就意味着叶轮直径的相对、转速的增高，也就意味着叶轮直径的相对减小（水泵扬程与转速的平方成正比，也减小（水泵扬程与转速的平方成正比，也与叶轮直径的平方成正比）。于是，由于与叶轮直径的平方成正比）。于是，由于泵体直径的减小，泵体厚度就可以减薄，泵体直径的减小，泵体厚度就可以减薄，这不仅能改善紧固处的应力，也可以改善这不仅能改善紧固处的应力，也可以改善对热冲击的适应性，同时也减轻了泵的重

4、对热冲击的适应性，同时也减轻了泵的重量和造价。量和造价。高速给水泵的结构高速给水泵的结构 一、转速与转子一、转速与转子 综上所述，增大转速固然有许多优点，那么是综上所述，增大转速固然有许多优点，那么是否可以无限增大，实现单级叶轮的高速泵昵？目否可以无限增大，实现单级叶轮的高速泵昵？目前还不可能，也不需要。因为，首先要受到叶轮前还不可能，也不需要。因为，首先要受到叶轮材料强度的限制，其次水泵转速的提高还受到水材料强度的限制，其次水泵转速的提高还受到水泵最佳效率的制约，此外水泵的转速的提高还受泵最佳效率的制约，此外水泵的转速的提高还受到水泵汽蚀性能的制约，还有如给水泵由小汽机到水泵汽蚀性能的制约，

5、还有如给水泵由小汽机直接驱动，则给水泵的转速还受到小汽机的极限直接驱动，则给水泵的转速还受到小汽机的极限转速的限制。转速的限制。高速给水泵的结构高速给水泵的结构 二、泵体与端盖二、泵体与端盖1、泵体、泵体 现代高速给水泵的泵体，大致可分为两种，现代高速给水泵的泵体，大致可分为两种，即单层壳体和双层壳体。外壳体一般都采用整体即单层壳体和双层壳体。外壳体一般都采用整体鍛制或浇铸成筒型，并固定在基础上。而进出口鍛制或浇铸成筒型，并固定在基础上。而进出口水管都直接焊在固定的筒壳体上。检修时外壳体水管都直接焊在固定的筒壳体上。检修时外壳体的和进出水管道都不予拆装。这种壳体的组合，的和进出水管道都不予拆装

6、。这种壳体的组合，对称性好，热变形均匀，可靠性高。尤其是双层对称性好，热变形均匀，可靠性高。尤其是双层壳体，内壳体为一个整体组合，检修时可从高压壳体，内壳体为一个整体组合，检修时可从高压端整体抽出。端整体抽出。高速给水泵的结构高速给水泵的结构 二、泵体与端盖二、泵体与端盖1、泵体、泵体 运行时，由于双层壳体的内外壳之间充满着运行时，由于双层壳体的内外壳之间充满着自最后级叶轮输出的高压水，所以密封了内壳体自最后级叶轮输出的高压水，所以密封了内壳体结合面的漏泄。双壳体可以保证各部件在组合时结合面的漏泄。双壳体可以保证各部件在组合时对轴心线的对称，并减小压差、温差，使热冲击对轴心线的对称，并减小压差

7、、温差，使热冲击和热变形均匀对称，从而提高了运转可靠性。和热变形均匀对称，从而提高了运转可靠性。高速给水泵的结构高速给水泵的结构 二、泵体与端盖二、泵体与端盖2、内壳体、内壳体 内壳体可分为二种不同的组合。内壳体可分为二种不同的组合。（1）一种是多极分段组合，它与多级垂直分段的）一种是多极分段组合，它与多级垂直分段的传统给水泵相似，也有不再用紧固螺栓的，而在传统给水泵相似，也有不再用紧固螺栓的，而在高压端上用埋头螺栓来紧压内部多级分段的。高压端上用埋头螺栓来紧压内部多级分段的。高速给水泵的结构高速给水泵的结构 二、泵体与端盖二、泵体与端盖2、内壳体、内壳体 内壳体可分为二种不同的组合。内壳体可

8、分为二种不同的组合。（2）两一种组合，是水平对开组合。这种组合与）两一种组合，是水平对开组合。这种组合与汽轮机相似，目前日本和美国使用较多。这种组汽轮机相似，目前日本和美国使用较多。这种组合内壳体铸造复杂加工麻烦。合内壳体铸造复杂加工麻烦。高速给水泵的结构高速给水泵的结构 二、泵体与端盖二、泵体与端盖3、端盖密封、端盖密封 端盖密封一般也分为两种。端盖密封一般也分为两种。（1）一种是在端盖与筒体顶端结合面卡口之间填）一种是在端盖与筒体顶端结合面卡口之间填入石棉纤维圈，靠端盖外的埋头螺栓拧紧在筒端入石棉纤维圈，靠端盖外的埋头螺栓拧紧在筒端的卡口上，达到密封。螺栓的拧紧，有用电热棒的卡口上，达到密

9、封。螺栓的拧紧，有用电热棒插入螺栓中心孔加热后进行热紧，以利用冷缩后插入螺栓中心孔加热后进行热紧，以利用冷缩后的紧力收紧的，也有用油压扳手来拧紧的。的紧力收紧的，也有用油压扳手来拧紧的。高速给水泵的结构高速给水泵的结构 二、泵体与端盖二、泵体与端盖3、端盖密封、端盖密封 端盖密封一般也分为两种。端盖密封一般也分为两种。（2）另一种端盖密封是自紧式密封接头。）另一种端盖密封是自紧式密封接头。高速给水泵的结构高速给水泵的结构 三、轴向力及其平衡三、轴向力及其平衡 高速给水泵的转轴，一般都作成阶梯形状。高速给水泵的转轴，一般都作成阶梯形状。不管叶轮是顺向排列还是背靠背排列，各个叶轮不管叶轮是顺向排列

10、还是背靠背排列，各个叶轮轮毂的孔径大小按其定位的次序也相应不等，用轮毂的孔径大小按其定位的次序也相应不等，用过盈配合热套在阶梯轴上。各级叶轮的轴向力或过盈配合热套在阶梯轴上。各级叶轮的轴向力或以背靠背方式在轴上相互抵消，或直接传给转轴。以背靠背方式在轴上相互抵消，或直接传给转轴。高速给水泵的结构高速给水泵的结构三、轴向力极其平衡三、轴向力极其平衡 现代给水泵采用的轴向力平衡装置，主要有平衡盘、平衡鼓、平现代给水泵采用的轴向力平衡装置，主要有平衡盘、平衡鼓、平衡盘带平衡鼓：衡盘带平衡鼓：1、平衡盘、平衡盘 采用平衡盘来平衡轴向力，尽管设计得非常完善，也不能避免窜振采用平衡盘来平衡轴向力，尽管设计

11、得非常完善，也不能避免窜振的诱发。此外，采用平衡盘时，给水在泵中稍有温升，尤其在小流量的诱发。此外，采用平衡盘时，给水在泵中稍有温升，尤其在小流量下更甚，此时平衡泄漏水通过很小的间隙降压，就有可能部分汽化，下更甚，此时平衡泄漏水通过很小的间隙降压，就有可能部分汽化，产生压力波动；当直接引入给水泵吸入管时，又会促使水泵汽蚀，引产生压力波动；当直接引入给水泵吸入管时，又会促使水泵汽蚀，引起运转不稳定。起运转不稳定。 高速泵在起动或停运过程中，为了均匀温升，转子必须低速盘车，高速泵在起动或停运过程中，为了均匀温升，转子必须低速盘车，尤其是用小汽轮机驱动时，小汽轮机必须进行更低转速暖机。如果采尤其是用

12、小汽轮机驱动时，小汽轮机必须进行更低转速暖机。如果采取平衡盘装置，则由于小汽轮机转速很低，水泵出水压力较低，平衡取平衡盘装置，则由于小汽轮机转速很低，水泵出水压力较低，平衡盘左右的压差更小，往往不足以平衡轴向推力而造成平衡盘的磨损，盘左右的压差更小，往往不足以平衡轴向推力而造成平衡盘的磨损，甚至咬住，难于进行盘车。这也是高速泵不宜采用平衡盘的原因。甚至咬住，难于进行盘车。这也是高速泵不宜采用平衡盘的原因。高速给水泵的结构高速给水泵的结构三、轴向力极其平衡三、轴向力极其平衡 现代给水泵采用的轴向力平衡装置，主要有平衡盘、平衡鼓、平现代给水泵采用的轴向力平衡装置，主要有平衡盘、平衡鼓、平衡盘带平衡

13、鼓：衡盘带平衡鼓：2、平衡鼓、平衡鼓 因平衡盘平衡轴向力已不能满足高速泵要求，现已发展为采用平因平衡盘平衡轴向力已不能满足高速泵要求，现已发展为采用平衡鼓和双向止推轴承来平衡轴向力。叶轮的轴向推力基本上由平衡鼓衡鼓和双向止推轴承来平衡轴向力。叶轮的轴向推力基本上由平衡鼓二侧的压差所形成的平衡力来抵消，而双向止推轴承则起着轴向定位二侧的压差所形成的平衡力来抵消，而双向止推轴承则起着轴向定位和承受剩余推力的作用。因平衡管无需极小的轴向间隙，同时又采用和承受剩余推力的作用。因平衡管无需极小的轴向间隙，同时又采用了较大的平衡鼓与固定衬套之间的径向间隙，从而保证了给水泵在任了较大的平衡鼓与固定衬套之间的

14、径向间隙，从而保证了给水泵在任何运转条件恶化下，不会发生平衡装置的磨损和咬住事故，并且由于何运转条件恶化下，不会发生平衡装置的磨损和咬住事故，并且由于间隙较大，由不怕低速盘车时出现杂质堵住间隙的现象。间隙较大，由不怕低速盘车时出现杂质堵住间隙的现象。 由于平衡鼓径向间隙较大，其泄漏量增大会影响水泵效率，因此由于平衡鼓径向间隙较大，其泄漏量增大会影响水泵效率，因此在平衡鼓外围和固定衬套的内表面铣出反向螺旋曹，以减少泄漏量。在平衡鼓外围和固定衬套的内表面铣出反向螺旋曹，以减少泄漏量。高速给水泵的结构高速给水泵的结构 三、轴向力极其平衡三、轴向力极其平衡 现代给水泵采用的轴向力平衡装置，主要有平衡盘

15、、现代给水泵采用的轴向力平衡装置，主要有平衡盘、平衡鼓、平衡盘带平衡鼓：平衡鼓、平衡盘带平衡鼓：3、平衡鼓带平衡盘、平衡鼓带平衡盘 高速泵推力平衡装置，除了用平衡鼓替代平衡盘外，高速泵推力平衡装置，除了用平衡鼓替代平衡盘外，也可用平衡鼓和平衡盘联合的平衡装置。它先由平衡管卸也可用平衡鼓和平衡盘联合的平衡装置。它先由平衡管卸掉掉80_85%的轴向力，再由弹簧式双向止推轴承承担的轴向力，再由弹簧式双向止推轴承承担10%，其余其余5%10%的变量轴向力由平衡盘来承担。弹簧式双的变量轴向力由平衡盘来承担。弹簧式双向止推轴承不仅能适应平衡盘的左右移动，缓冲推力盘磨向止推轴承不仅能适应平衡盘的左右移动，缓

16、冲推力盘磨损，而且可以保证在低速时由弹簧力把轴向高压端顶开损，而且可以保证在低速时由弹簧力把轴向高压端顶开（此时轴向力较小），从而不使平衡盘磨损或咬住。（此时轴向力较小），从而不使平衡盘磨损或咬住。 因此，这种平衡装置，平衡盘的轴向间隙较大。为了因此，这种平衡装置，平衡盘的轴向间隙较大。为了减少泄漏量，往往在平衡鼓上车有反向螺纹。减少泄漏量，往往在平衡鼓上车有反向螺纹。高速给水泵的结构高速给水泵的结构 三、轴向力极其平衡三、轴向力极其平衡 值得提出一个问题进行研究，高速泵大都趋值得提出一个问题进行研究，高速泵大都趋向于由凝汽式小汽轮机直接驱动，当小汽轮机低向于由凝汽式小汽轮机直接驱动，当小汽轮

17、机低压端与水泵低压端相对联结时，汽轮机与水泵的压端与水泵低压端相对联结时，汽轮机与水泵的轴向力相反，若设计得当，能够把不平衡轴向力轴向力相反，若设计得当，能够把不平衡轴向力仅有双向止推轴承来承受，从个人不设置平衡装仅有双向止推轴承来承受，从个人不设置平衡装置。或者至少可以免除小汽轮机和给水泵联结处置。或者至少可以免除小汽轮机和给水泵联结处互为独立设置的止推轴承，而只设润滑轴承。互为独立设置的止推轴承，而只设润滑轴承。高速给水泵的结构高速给水泵的结构 四、轴端密封四、轴端密封 现代高速给水泵不仅要求高速下的密封，而现代高速给水泵不仅要求高速下的密封，而且要求满足高温、高压下的密封。当圆周速度为且

18、要求满足高温、高压下的密封。当圆周速度为2560米米/秒时，一般采用机械密封；当圆周速度秒时，一般采用机械密封；当圆周速度大于大于40米米/秒时，最好采用浮动环密封或迷宫密封。秒时，最好采用浮动环密封或迷宫密封。高速给水泵的结构高速给水泵的结构 四、轴端密封四、轴端密封1、浮动环密封；、浮动环密封； 这种密封装置一般适用于圆周速度小于这种密封装置一般适用于圆周速度小于60米米/秒的场秒的场合。它由多级径向浮动环和支撑环组成。每个浮动环有若合。它由多级径向浮动环和支撑环组成。每个浮动环有若干弹簧，均匀布置于圆周。为了提高密封效果，减少泄漏干弹簧，均匀布置于圆周。为了提高密封效果，减少泄漏量，在多

19、级环的中间还通入高压密封水（要求无杂质的凝量，在多级环的中间还通入高压密封水（要求无杂质的凝结水）。浮动环套在轴上，并有微小的间隙。通入的高压结水）。浮动环套在轴上，并有微小的间隙。通入的高压密封水通过这一微小的间隙节流降压，并抵制泄出，达到密封水通过这一微小的间隙节流降压，并抵制泄出，达到轴向密封。浮动环与支撑环之间的径向密封，也是靠高压轴向密封。浮动环与支撑环之间的径向密封，也是靠高压轴封水作用在浮动环的另一端面上，达到径向密封的。密轴封水作用在浮动环的另一端面上，达到径向密封的。密封环可以上下径向浮动。封环可以上下径向浮动。2、迷宫密封；、迷宫密封；3、流动体密封（副叶轮密封）；、流动体密封（副叶轮密封）；高速给水泵的结构高速给水泵的结构四、轴端密封四、轴端密封4、机械密封、机械密封 机械密封是无填料的密封装置。它是靠固定在轴上的动环和固定机械密封是无填料的密封装置。它是靠固定在轴上的动环和固定在泵壳上的静环，以及两