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    山東離心泵與風機的組成部件之泵組成介紹

    所屬分類:行業新聞 點擊次數:30554 發布日期:2020-09-16

      離心泵與風機的組成部件之泵組成介紹

      1.離心泵的組成部件

      離心泵的主要部件有:葉輪、吸入室、壓出室、密封裝置等。

      (1)葉輪

      葉輪是實現能量轉換的主要部件,其作用是將原動機的機械能傳遞給流體,使流體獲得壓力能和動能。葉輪水力性能的好壞,對泵效率的影響甚大。

      葉輪一般由前蓋板、葉片、后蓋板和輪毅組成。葉輪有封閉式、半開式和開式三種,如圖2一12所示。由前蓋板、葉片、后蓋板及輪毅組成的稱為封閉式葉輪。封閉式葉輪具有較高的效率,一般用于輸送清水,如電廠中給水泵、凝結水泵等。只有葉片、后蓋板及輪毅的稱為半開式葉輪。前、后蓋板均沒有,只有葉片及輪毅的稱為開式葉輪。半開式和開式葉輪一般用于輸送含有雜質的流體,如電廠中灰渣泵、泥漿泵。開式葉輪效率較低,很少采用。

      封閉式葉輪又分為單吸式和雙吸式兩種,分別如圖2一12 (a)和圖2一12 (b)所示。雙吸式葉輪流量大于單吸式葉輪,且基本不產生軸向推力和具有改善汽蝕性能的優點。葉片形式有圓柱形葉片和扭曲葉片。圓柱形葉片流動效率較低,為提高泵效率一般均采用扭曲葉片。

      (2)軸與軸套

      軸是傳遞扭矩(機械能)的主要部件。原動機的動力就是通過軸傳遞給葉輪的。離心泵軸穿出泵腔的區段裝有軸套,等徑軸、短輪毅的多級離心泵葉輪之間也裝有軸套。軸套有兩方面的作用:一是保護軸,防止填料或流體中的雜質對軸的磨損;二是對葉輪進行軸向定位。

      (3)吸入室

      離心泵吸水管接頭至葉輪進口的空間稱為吸人室。其作用是以最小的阻力損失,引導液體平穩地進人葉輪,并使葉輪進口處的液體流速分布均勻。吸人室分為錐形吸人室、環形吸人室和半螺旋形吸入室等。

      錐形吸入室,如圖2一13 (a)所示。其優點是水力性能好,結構簡單,制造方便。液體能在錐形吸入室中加速,因而速度分布較均勻。錐形管的錐度為7“一80。這種形式的吸人室廣泛用在單級懸臂式泵上。

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      環形吸入室,如圖2一13 (b)所示。其優點是結構對稱、簡單、緊湊、軸向尺寸小。由于泵軸穿過環形吸人室,在軸的背面產生旋渦,造成進口流速分布不均勻,流動損失較大。但由于軸向尺寸較短,故廣泛用于分段式多級泵中。半螺旋形吸人室,如圖2一13 (c)所示。半螺旋形吸人室在軸的背面沒有旋渦,進口速度分布均勻,流動損失最小。但因液流進入葉輪前有預旋,揚程略有下降,主要用于單級雙吸式水泵、水平中開式多級泵。

      (4)壓出室

      壓出室是指葉輪出口或導葉出口至壓水管法蘭接頭間的空間,其作用是收集從葉輪流出的高速流體,然后以最小的阻力損失引人壓水管或次級葉輪進口。同時,還將液體的部分動能轉變為壓力能。壓出室可分為螺旋形壓出室、環形壓出室等。

      螺旋形壓出室又稱蝸殼,如圖2一14 (a)所示。它收集從葉輪流出的液體,同時在螺旋形的擴散管中將液體的部分動能轉換為壓力能。螺旋形壓出室具有結構簡單、制造方便、效率高的特點。但在非設計工況下運行時,會產生徑向力。多用于單級單吸、單級雙吸及水平中開式多級離心泵。

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      環形壓出室如圖2一14(!,)所示。環形壓出室的流道斷面面積相等,因此,各處流速不相等,流動損失較大,故效率低于螺旋形壓出室,多用于多級泵的出水段或輸送含有雜質的流體。

      (5)導葉

      多級泵的液流是從前一級葉輪流人次級葉輪的,兩級之間必需裝有導葉。導葉的作用是匯集前一級葉輪流出的液體,并在損失最小的條件下,引人次級葉輪的進口或壓出室,同時在導葉內把部分動能轉換為壓力能。所以導葉兼有吸入室和壓出室的作用。導葉可分為徑向式導葉與流道式導葉。 徑向式導葉如圖2一15 (a)所示。它由螺旋線、擴散管、過渡區(環形空間)和反導葉組成。螺旋線和擴散管部分稱正導葉,液體從葉輪流出后,由螺旋線部分收集起來,經擴散管將部分動能轉變為壓力能,在過渡區沿軸向180“后經反導葉進人次級葉輪的進口。

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      流道式導葉如圖2一巧所示。流道式導葉和徑向式導葉所不同的是:正反導葉是一個連續的整體,正導葉進口到反導葉出口形成單獨的流道,各流道內的液體不相混合。流道式導葉流動損失比徑向式小,但結構復雜,制造較困難。目前分段式多級泵趨向于采用流道式導葉。

      (6)密封裝置

      離心泵密封裝置有密封環(又稱口環、卡圈)和軸端密封兩部分。

      密封環。由于葉輪出口的壓力較高,人口壓力較低,則由葉輪流出的流體將有一部分反流回葉輪進口。為防止高壓流體通過葉輪進口與泵殼之間的間隙泄漏至泵吸人口,所以在葉輪進口外圈與泵殼之間加裝密封環。密封環有如圖2一16所示的幾種結構形式,一般泵采用平環式及角接式,高壓泵則常采用迷宮式。密封環間隙△一般為0.1一0. 5mm,密封環易磨損,應定期更換。

      軸端密封。泵軸通過泵體向外仲出,在轉動部件與靜止部件之間存在間隙。若泵內壓力大于外界壓力,流體則從間隙向外泄漏;若泵吸人端處于真空狀態,則空氣通過間隙流人泵內,嚴重影響泵的工作。為減小泄漏,在間隙處裝有軸端密封裝置。軸端密封裝置有 填料密封。帶水封環的填料密封結構如圖2一17所示,它由填料壓蓋、填料、水封環、填料箱等組成,是目前普通離心泵最常用的一種軸封。泵工作時,壓蓋將填料壓緊,使泄漏量減小,從而達到密封的目的。壓蓋不能過松或過緊,過緊則造成軸套與填料表面摩擦加大,溫度迅速升高,嚴重時可導致軸套和填料燒壞。過松則泄漏量增加,泵效率下降。其壓緊程度應使液體從填料箱漏出少量液滴為宜。填料箱中裝有水封環。通過水封環引人潔凈水,使其在軸上形成水封進而密封,以防止空氣漏人泵內或泵內壓力水漏出泵外;密封水在填料與軸之間流過,同時也起到冷卻與潤滑作用。填料常采用石墨油浸石棉繩,或石墨油浸含有銅、鋁等金屬絲的石棉繩,高溫高壓采用聚四氟乙烯的效果較好。填料密封結構簡單,工作可靠,但使用壽命短,廣泛應用于中低壓水泵上。

      機械密封。機械密封的結構如圖z一18所示,主要由動環、靜環、彈簧、密封圈等組成。

      動環裝在轉軸上,通過傳動銷與軸一起轉動。靜環用防轉銷固定在泵體上,為靜止部件。動環在液體壓力及彈簧力的作用下與靜環的端面保持緊密接觸,以達到密封的目的。在端面間需要保持一層極薄的水膜,起冷卻和潤滑的作用。為防止靜環與泵殼之間以及軸向泄漏,特設有密封圈。機械密封使用壽命長,密封效果好,摩擦耗功小,但其結構復雜,制造精度與安裝技術要求高,造價貴。機械密封適用于高溫高壓泵。

      浮動環密封。浮動環密封如圖2一19所示,主要由浮動環、支承環(支承套)、彈簧等組成。浮動環密封是以浮動環與支承環端面在液體壓力及彈簧力的作用下,保持緊密接觸來實現徑向密封的;同時,又以浮動環的內圓表面與軸套的外表面所形成的窄縫對液體產生節流來達到軸向密封。液體的支承力使浮動環沿支承環的密封端面徑向自由浮動,并自動調整環心。當浮動環與軸同心時,液體支承力平衡,浮動環不再浮動。為了提高密封效果、減小泄漏,在浮動環和軸套間通有密封冷卻水,密封液體的壓力略高于被密封液體的壓力。浮動環密封相對于機械密封,結構較簡單,運行可靠,密封效果好,多用于高溫高壓鍋爐給水泵。

      螺旋密封如圖2一20所示。它是在轉軸上車出與壓差泄漏方向相反的螺旋型溝槽,液流通過密封間隙時由節流作用而引起壓力降低,從而達到密封的目的。為加強密封效果,可在固定襯套表面再車出與轉軸溝槽反向的溝槽以進一步減少泄漏量。

      迷宮式密封如圖2一21所示。它的特點:一是固定襯套與軸之間的徑向間隙較大,最小為0. 05mm,遠遠大于該處軸的更大撓度,因此,不會發生徑向接觸,但泄漏較大;二是該裝置沒有任何摩擦部件,功率消耗最小且制造簡單。


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