离心泵--第二节

1、第二节第二节离心泵的结构离心泵的结构一、叶轮和压出室一、叶轮和压出室闭式半开式开式1、叶轮、叶轮-将原动机机械能传递给被排送液体的将原动机机械能传递给被排送液体的工作部件工作部件有前、后盖板有前、后盖板-泄露少，效率高，应用普遍泄露少，效率高，应用普遍只有后盖板只有后盖板只有叶瓣和部分后盖板只有叶瓣和部分后盖板铸造方便，但容易漏失。铸造方便，但容易漏失。适合含固体颗粒或粘度适合含固体颗粒或粘度较高的液体较高的液体一、叶轮和压出室一、叶轮和压出室1、叶轮、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

2、即可限制叶轮进口流速，以免抗汽蚀性能变差。一旦装反会过载一、叶轮和压出室一、叶轮和压出室2、压出室、压出室以最小的水力损失汇聚从叶轮中流出的高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，并速液体，将其引向泵的出口或下一级，并使液体的流速降低，使液体的流速降低，将大部分动能转换为将大部分动能转换为压力能。压力能。作用：作用：压出室有压出室有蜗壳和导轮蜗壳和导轮一、叶轮和压出室一、叶轮和压出室2、压出室、压出室蜗壳蜗壳叶轮外周的蜗室收叶轮外周的蜗室收集液体的作用集液体的作用扩压管利用渐扩的扩压管利用渐扩的截面进一步降低液截面进一步降低液流速度，将液体的流速度，将液体的大部

3、分动能转换为大部分动能转换为压力能压力能一、叶轮和压出室一、叶轮和压出室2、压出室、压出室导轮导轮导轮安装在叶轮的外周导轮安装在叶轮的外周由两个圆环形盖板及夹由两个圆环形盖板及夹在其间的导叶及后盖板在其间的导叶及后盖板背面的若干反导叶构成背面的若干反导叶构成一、叶轮和压出室一、叶轮和压出室2、压出室、压出室涡壳涡壳-在非设计工况效率变化较小，高效率工作在非设计工况效率变化较小，高效率工作 区较宽，水力性能更完善区较宽，水力性能更完善 -单级，两级泵一般多为涡壳式单级，两级泵一般多为涡壳式导轮导轮-随级数增加，其重量相应比涡壳式可减随级数增加，其重量相应比涡壳式可减 轻轻2050 -三级以上的泵

4、多为导轮式三级以上的泵多为导轮式 三级导论式离心泵二、离心泵的密封装置1、密封环密封环叶轮所排出的液体可叶轮所排出的液体可能会能会从叶轮与泵壳之从叶轮与泵壳之间的间隙漏间的间隙漏向吸人口向吸人口这种内部泄漏会降低这种内部泄漏会降低泵的泵的v ，使泵的，使泵的Q和和H减小减小为了减少内部漏泄为了减少内部漏泄，间，间隙要做得很小，在隙要做得很小，在叶轮叶轮人口处即需装设密封环人口处即需装设密封环(阻漏环阻漏环)二、离心泵的密封装置1、密封环、密封环易损件，多用铜合金易损件，多用铜合金装在叶轮与泵壳上的装在叶轮与泵壳上的密封环分别称为动环密封环分别称为动环和静环和静环-可成对使用，小叶可成对使用，小

5、叶轮也可只装设静环轮也可只装设静环二、离心泵的密封装置1、密封环、密封环根据型式分：根据型式分： 有有平环平环和和曲径环曲径环曲径越多，阻漏效曲径越多，阻漏效果越好，但制造和果越好，但制造和装配要求高。装配要求高。曲径曲径环多用于单级扬程环多用于单级扬程较高的泵较高的泵新装密封环用塞尺检查间隙。工作2000小时后进行间隙检测，用涂红铅油法二、离心泵的密封装置2、轴封、轴封泵轴伸出泵壳处有间隙泵轴伸出泵壳处有间隙作用：作用： 防止泵内液体通过泵轴和泵壳间隙外防止泵内液体通过泵轴和泵壳间隙外漏；防止空气漏入引起噪声和振动。漏；防止空气漏入引起噪声和振动。在泵轴处设有轴封装置在泵轴处设有轴封装置常用

6、的有常用的有机械轴封机械轴封和和软填料密封软填料密封二、离心泵的密封装置2、轴封、轴封软填料软填料特点特点-结构简单、成本低廉、更换方便，普结构简单、成本低廉、更换方便，普遍应用。缺点是磨损和漏泄相对较大。遍应用。缺点是磨损和漏泄相对较大。只能用在低速，低压和液体温度不高只能用在低速，低压和液体温度不高的场合的场合二、离心泵的密封装置2、轴封、轴封带水封环的填料密封带水封环的填料密封填料密封内腔的压力低于大气压或略高填料密封内腔的压力低于大气压或略高于大气压于大气压时时采用带水封环的填料密封的时机：采用带水封环的填料密封的时机：水封环由断面呈H形的两个半圆构成，安装在轴封壳上水封管位置，压力水

7、沿泵轴向两端渗出。作用：可以防止空气漏入，对泵轴和填料润滑、冷却。 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三、离心泵的轴向力1、产生轴向力的原因、产生轴向力的原因三、离心泵的轴向力2、平衡轴向力的方法、平衡轴向力的方法止推轴承止推轴承承受轴向力的能力有限，小泵中全部承受轴向力的能力有限，小泵中全部承受轴向力，大泵中只是辅助手段承受轴向力，大泵中只是辅助手段平衡孔或平衡管平衡孔或平衡管 平衡孔法是在叶轮上平衡孔法是在叶轮上开洞开洞 平衡管法是将排出端平衡管法是将排出端漏人叶轮后密封环之漏人叶轮后密封

8、环之内的液体用平衡管引内的液体用平衡管引回叶轮吸人口回叶轮吸人口 平衡管法不仅同样可平衡管法不仅同样可达到平衡轴向推力的达到平衡轴向推力的目的，同时不致使水目的，同时不致使水力效率降低。力效率降低。三、离心泵的轴向力2、平衡轴向力的方法、平衡轴向力的方法双吸叶轮或叶轮对称布置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此法平衡多级泵的轴向推力效果较好

9、但泵壳结构较复杂。但泵壳结构较复杂。三、离心泵的轴向力2、平衡轴向力的方法、平衡轴向力的方法采用上述、项平衡方法采用上述、项平衡方法,两侧压力分布难两侧压力分布难以完全对称，不可能完全平衡轴向推力以完全对称，不可能完全平衡轴向推力.由止推轴承以承受额外的力由止推轴承以承受额外的力平衡盘 多级泵的液力自动平衡装置三、离心泵的轴向力2、平衡轴向力的方法、平衡轴向力的方法1231-平衡盘 2-平衡板 3-平衡套扬程变化导致叶轮轴向力变化时，平衡力与之适应：扬程增加，轴向力平衡力，转动组件左移，b2减小， pB增加，逐渐使(pB-pC)S等于轴向力而达到新平衡位置。转动组件会轴向移动，不能使用止推轴承

10、，而使用滑动轴承。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时恰好与叶轮出口绝对速度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

11、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。3-2-4 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。 泵常在非额定Q下工作 在设计时，对H和尺寸大的泵，需采用特殊的平衡措施。 导轮式多级泵 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。1、下列泵中随排出压力增大而轴承径向负荷加大下列泵中随排出压力增大而轴承径向负荷加大的是的是_。 A导轮式离心泵导轮式离心泵 B往复泵往复泵 C螺杆泵螺杆泵 D双作用叶片泵双作用叶片泵 2、_工况离心泵理论上会产生