泵与风机-结构

灰渣泵
热力发电厂锅炉燃 烧后的灰渣需要排 除而设置有灰渣泵， 该泵输送的介质是 含有灰渣颗粒的液 体，通常大块灰渣 经碎渣机破碎至 25mm以下与水混 合而被输送至厂外。
无轴封式锅炉循环泵
用于现代强制循环汽包锅炉的强制循 环泵，直流锅炉强制循环泵及辅助循 环泵， —·般 均采用无轴封结构，称 为无轴封泵。
浮动环密封
浮动环密封
浮动环密封是靠轴(或轴套)与浮动环之间的狭窄间隙产生 很大的水力阻力而实现密封的。采用机械密封与迷宫式密 封原理结合起来的一种新型密封，称浮动环密封。
浮动环密封是靠轴(或轴套)与浮动环之间的狭窄间隙产生 很大的水力阻力而实现密封的。
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密封装置
填料密封
机械密封
迷宫密封
轴向力及其平衡
大型风机多采用弧形或锥弧形进风口，以提高风机的效率。
离心式风机部件
轴流式风机的主要部件
1、进气室； 2、外壳； 3、动叶片； 4、导叶； 5、扩散筒； 6、扩压器； 7、导流体； 8、轴； 9、轴承； 10 、联轴器
轴流式风机的主要部件有：叶轮、集风器、 整流罩、导叶和扩散筒等，如图所示。近 年来，大型轴流式风机还装有调节装置和 性能稳定装置。
吸入室
离心泵吸人管法兰至叶 轮进口前的空间过流部 分称为吸人室。其作用 是在最小水力损失情况 下，引导液体平稳地进 入叶轮，并使叶轮进口 处的流速尽可能均匀地 分布。
导叶
导叶又称导流器、导轮，分径向式导叶和流道式导叶两 种，应用于节段式多级泵上作导水机构。
径向式导叶如图所示，它由螺旋线、扩散管、过渡区 (环状空间)和反导叶(向心的环列叶栅)组成。
导叶和叶轮
轴流式风机部件
性能稳定装置
在额定流量下运行时，KSE不起 任何作用。如果流量减小，叶轮
性能稳定装置，又称KSE装置 (该装置由前苏联的3·K·伊凡诺
外缘的一部分或整个进口截面将 夫发明)。
出现失速，产生切向气流(旋涡)， 当切向气流很大时，气流开始反
向倒流。
如果无KSE装置，则叶轮进口截 面上的气流越来越不稳定；若带
压水室
压水室是指叶轮出口到泵出口法兰(对节段式 多级泵是到后级叶轮进口前)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，然后引入压 水管。
压水室按结构分为螺旋形压水室、环形压水 室和导叶式压水室。
密封装置
离心泵密封装置有密封环(又称口环、卡圈)和轴端 密封两部分。
采用平衡孔和平衡管平衡轴向力 采用平衡盘平衡轴向力 采用平衡鼓平衡轴向力 平衡鼓、平衡盘及推力轴承组合装置
单级泵可采用 双吸叶轮
多级泵采用对 称排列的方式
采用平衡孔和平衡管平衡轴向力
单吸单级泵，可在叶轮后盖 板上开一圈小孔——平衡孔
单吸单级泵，在后盖板泵腔 接一平衡管
平衡盘
平衡鼓
这种泵的作用是使水在一定通道内作 强制循环，它通过下降管从汽包中吸 水，无轴封泵的泵部分是一般的传统 结构，所不同的是电动机部分，电动 机有湿式电动机与屏蔽式电动机两种。 屏蔽式电动机因电动机置于屏蔽套内， 故效率比湿式电动机低5％～10％，
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。
轴
轴是传递扭矩的主要部件。 轴径按强度、刚度及临界转速确定。 中小型泵多采用水平轴，叶轮间距离用轴套
定位。 近代大型泵则采用阶梯轴，不等孔径的叶轮
用热套法装在轴上，并利用渐开线花键代替 过去的短键。此种方法，叶轮与轴之间没有 间隙，不致使轴间窜水和冲刷，但拆装困难
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 轴向力，因而单独使用 平衡鼓时，还必须装设 止推轴承。而一般都采 用平衡鼓与平衡盘组合 装置
平衡鼓、平衡盘以及推力轴承联合平衡法
经验证明，这种结构效果 比较好，所以目前大容量 高参数的分段式多级泵大 多数采用这种平衡方式。
由于平衡鼓能承受50％～ 80％左右的轴向力，这样 就减少了平衡盘的负荷， 从而可稍放大平衡盘的轴 向间隙，避免了因转子窜 动而引起的摩擦。
平衡鼓首先承受轴向推力， 而弹簧式双向止推轴承只 承担 10 ％的轴向推力，其 余的轴向推力则由平衡盘 自动平衡。
轴流泵的主要部件
轴流泵的特点是流量大，扬程低。 其主要部件有： 1、吸入喇叭管； 2、进口导叶； 3、叶轮； 4、轮毂； 5、轴承； 6、出口导叶； 7、出水弯管； 8、轴； 9、推力轴承 10、联轴器
大容量机组则采用立式凝结水泵
立式中开带前置诱导轮的两 级离心泵。
其结构特点：泵的吸入口、 压出口均与泵轴平行地布置 在泵体的一侧；第一级叶轮 和第二级叶轮对称排列，以 平衡轴向力；泵壳采用双蜗 壳结构以平衡径向力；首级 叶轮出口通过泵壳的导管引 人次级叶轮；为了改善水泵 的抗汽蚀性能，使首级叶轮 吸入口面积大于次级叶轮吸 人口面积，且还在首级叶轮 前装置了诱导轮。由于泵体 是轴向中开式结构，所以拆 卸、检查和维修十分方便。
泵与风机的结构
叶轮
叶轮是轴流泵提高液体能量的唯一 部件。它装在叶轮外壳内，由动叶 头、轮毂4、叶片3等组成，大型轴 流泵的叶轮通常还设有专门的动叶 调节机构。
动叶头呈流线形锥体状，用于减小 液休流人叶轮前的阻力损失。
轮觳4用来安装叶片及其调节机构， 通常有圆柱形、圆锥形和球形三种。
叶片装在转动的轮觳上，又称动叶 片，其作用是对液体作功，提高其 能量。
有KSE装置，反向倒流被锥形部
和旁路而就地获得稳定，转子进
口不再被阻。因反向倒流进入了 旁路内转折，叶栅再通过环形槽
回流，并与主流会合，从而保证 了轴流风机的稳定运行。
轴流式风机部件
电厂常用泵与风机的典型结构
锅炉给水泵 凝结水泵
送风机
泵
循环水泵
风机
灰渣泵
炉水循环泵
引风机
泵与风机的结构
锅炉给水泵
锅炉给水泵作用 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。
电厂循环水泵采用这种大流量、中 扬程的混流泵最为适宜
蜗壳式混流水泵
立式混流水泵
立式离心循环水泵
该泵为单级单吸 立式离心泵，吸 人口朝下，便于 布置吸人管道。
该泵与常规电厂 配套用循环水泵 相比有以下特点： 具有常规电厂循 环水泵的多工况 性能和凝结水泵 的吸人抗汽蚀性 能。
立式轴流循环水泵
机械密封
密封装置
填料密封
迷宫密封
浮动环密封
新发展——就是在动环座轴套上 增设了名叫高鲁皮夫反向螺旋槽
这一结构实际上就是使旋转套上 的螺纹与静止衬套里口的螺纹方 向相反，因而在几乎所有的情况 下，都能使泄漏返回水提高压力， 经过通道 8 强制进人动环 1 和静 环 2 的间隙中去，以带走摩擦热 和冲掉气泡杂质等。
结构。
实物彩图
密封装置
机械密封
迷宫密封
浮动环密封
端部填料箱实物图
填料密封
机械密封是无填料的密封装 置。
它由动环、静环、弹簧和密 封圈等组成
动环随轴一起旋转，并能作轴向 移动；静环装在泵体上静止不动。 这种密封装置是动环靠密封腔中 液体的压力和弹簧的压力，使其 端面贴合在静环的端面上(又称 端面密封)，形成微小的轴向间 隙而达到密封的。为了保证动静 环的正常工作，轴向间隙的端面 上需保持一层水膜，起冷却和润 滑作用。
叶片的形式有固定式、半调式和全 调式三种。
轴流泵结构
离心式风机
离心式风机的主要部件
离心式风机主要由叶轮、机壳、导流器、 集流器、进气箱以及扩散器等组成
离心风机
叶轮
一般由前盘（盖板）、后（中）盘（盖板）、叶片和轮毂 （轴盘）等组成。
其结构有焊接和铆接两种形式。 叶轮前盘的形式有：平前盘、锥前盘和弧形前盘等几种
与300MW机组配套的 50—ZLQ—50型立式轴流 循环水泵，泵的过流部件 由吸人喇叭管、叶轮、导 叶和出水弯管组成。
其特点是流量大、扬程低。 大型轴流泵流量为
8～30m3／s，甚至可达 50～60m3／s，扬程一般小 于25m，通常的使用扬程为 4～12m。
蜗壳式混流水泵
立式混流水泵
结
构
泵与风机的结构
泵的主要部件 离心泵的主要部件 轴流泵的主要部件
风机主要部件 离心式风机的构造 轴流式风机的构造
电厂常用泵与风机的典型结构
离心泵的主要部件
叶轮 轴 吸入室 导叶 压水室 密封装置 轴向推力平衡
装置
泵与风机的结构
图 2-1 叶轮的形式 （a）,(b) 封闭式叶轮 （c）半开式叶轮 （d）开式叶轮
泵与风机的结构
叶轮
叶轮由轮毂和叶片组成，其作用和离心式叶轮一样，是实现 能量转换的主要部件。
轮毂的作用是用以安装叶片和叶片调节机构的，其形状有圆 锥形、圆柱形和球形三种。
叶片多为机翼形扭曲叶片。叶片做成扭曲形，其目的是使风 机在设计工况下，沿叶片半径方向获得相等的全压。为了在 变工况运行时获得较高的效率，大型轴流风机的叶片一般做 成可调的，即在运行时根据外界负荷的变化来改变叶片的安 装角。
凝结水泵
凝结水泵又称冷凝泵。其作用是将汽轮机排汽在凝 汽器中凝结的水排出，并经低压加热器送至除氧器。 凝结水泵工作状态特殊，它从真空状态的凝汽器中 抽吸凝结水，因此要求凝结水泵的抗汽蚀性能和人 口侧轴封装置要好。
凝结水泵的型式有卧式和立式两种。 通常小容量机组采用卧式凝结水泵，多为NB型结构
迷宫式密封
迷宫式密封在现代高速锅炉给水泵上也广泛应用，常用的 有炭精迷宫密封及金属迷宫密封。其密封原理是：由轴套 密封片与炭精环组成微小间隙，流体通过间隙时压力降低， 速度升高，但在密封片间的空间速度能转为压力能，从而 减少间隙两侧压差，达到密封的目的。如图为炭精迷宫密 封。
密封装置
填料密封
机械密封
密封环
由于离心泵叶轮出口液体是高压，人口是低压，高压液体经 叶轮与泵体之间的间隙泄漏而流回吸人处，所以需要装密封 环。
其作用是减小叶轮与泵体之间的泄漏损失；另一方面可保护 叶轮，避免与泵体摩擦。
密封装置
密封环
轴端密封
填料密封
带水封环的填料密 封结构。
它由填料箱4、水封 环5、填料3、压盖2 和压紧螺栓等组成， 是目前普通离心泵 最常用的一种轴封
循环水泵
循环水泵的作用是向凝汽器输送大量的冷却水，以保证冷却 汽轮机排出的乏汽，使之凝结成水。循环水泵的工作特点是 流量大、扬程低。
200MW机组配套的沅江48-35型立 式离心泵
国产125和300MW机组配套的 50—ZLQ—50型立式轴流循环水 泵
近代大容量的循环泵，不仅要求流 量大，而且也希望扬程也有所提高， 所以目前国内外已发展使用性能界 于离心式和轴流式之间的混流式水 泵.
离心泵在运行时，由于作用在叶轮两 侧的压力不相等，尤其是高压水泵， 会产生一个很大的压差作用力，此作 用力的方向与离心泵转轴的轴心线相 平行，故称为轴向力。
(1)轴向力产生的原因及其计算 (2)轴向力的平衡
轴向力产生的原因及其计算
轴向力的平衡
采用双吸叶轮和对称排列的方式平衡 轴向力
叶片形状
离心式风机部件
叶片
前向叶轮一般都采用圆弧型叶片，后向叶轮中，大型风机多 采用翼型叶片，对于除尘效率较低的燃煤锅炉引风机可采用 圆弧型或平板型叶片。
离心式风机部件
集流器
进风口又称集流器。其作用是使气流能均匀的充满叶轮的进口， 在流动损失最小的情况下进人叶轮。
离心通风机的进风口有圆筒形、圆锥形、弧形、锥筒形、锥弧 形、弧筒形等多种。
轴流式风机部件
导叶
①叶轮前仅设置前导叶；
②叶轮后仅设置后导叶；
③叶轮前后均设置有导叶。 前导叶的作用是使进入风机 前的气流发生偏转，把气流 由轴向引为旋向进入，且大 多数是负旋向(即与叶轮转 向相反)，这样可使叶轮出 口气流的方向为轴向流出。 后导叶在轴流式风机中应用 最广。气体轴向进入叶轮， 从叶轮流出的气体绝对速度 有一定旋向，经后导叶扩压 并引导后，气体以轴向流出。
(1)密封环
• 其作用是减小叶轮与泵体之间的泄漏损失；另一方面可 保护叶轮，避免与泵体摩擦。
(2)轴端密封(简称轴封)
• 在泵的转轴与泵壳之间有间隙，为防止泵内液体流出， 或防止空气漏人泵内(当人口为真空时)，需要进行密封。
• 目前电厂各种泵采用的轴端密封装置有： 填料密封、机械密封、迷宫式密封和浮动环密封。