泵与风机的部件结构
流体力学泵与风机原理与构造
上述矢量关系可以形象的用速度三角形表示：
当叶轮流道几何形状及尺寸确定后，若 已知叶轮转速n，流量Q，即可求得叶 轮内任何半径r上某点的速度三角形。 流体圆周速度u为： 由于叶轮流体流量等于径向速度 乘以垂直于径向速度的过流断面 积。即有：
其中： ε——叶片排挤系数，反映了叶片厚 度对流道过流面积的遮挡程度 b——过流断面宽度
在1-1与0-0断面列伯努 利方程如下：
将0-0断面作为基准面， 则有：
0 0
1 1
为了避免发生气蚀，实际的Hs值要＜允许吸入 真空高度[Hs]值,即有 Hs<= [Hs]=Hsmax-0.3m
在知道泵的允许吸入真空度[HS]条件下，计算允许水 泵安装高度，而实际的水泵安装高度Hg<允许安装高 度[Hg]。
一般，在抽吸含有悬浮物的污水泵中，为了避免堵塞， 有事采用开式或半开式叶轮，此种叶轮特点是也变少， 仅2~5片，而封闭式的6~8片，多的达到12片。
离心式泵的泵壳常铸成蜗壳形， 其过水部分要求有良好的水利 条件。 作用：将叶轮封闭在一定的空 间内，汇集引导液体的运动， 并将液体的大部分动能转化为 静压能。（这是因为：随叶轮 旋转方向，叶轮与泵壳间的空 隙逐渐增大，至出口时达到最 大，使能量损失减少的同时， 静压能达到最大，实现能量的 转化。）
问题：
1、离心式泵的工作原理 2、离心式泵与离心式风机的不同 3、离心式风机的基本构造 4、离心式泵的基本构造
由于水泵产生的压头比风机的大， 所以其构造也较风机的复杂。 离心式泵主要由：叶轮、泵壳、 泵座、密封环和轴封等装置构成， 如图所示
叶轮是离心式泵的主要部件 如下图：
第二章 叶片式水泵与风机的结构
第二节
一、泵的典型结构
电厂常用泵与风机的典型结构
（一）锅炉给水泵的结构
1、功用：将加热除氧的高温水升到某一额定压力后送往锅炉。
①国产200MW配套DG400-180给水泵见图1-30。
分段多级 离 心 泵
②由进水段、几个垂直分段、抽头中段、出水段、导叶等 部件用12根双头螺栓拧紧组合而成。
③当压力高达29.43Mpa时，温度为230℃，材料用合金钢。
封闭式
单吸 双吸
由前盖板、后盖板、叶片、轮毂组成。 （用于输送清水，如给水泵、凝结泵等）。
（2）型式
半开式： 无前盖板。（输送含杂质的液体，如泥浆泵）。 开 式： 无前、后盖板。（输送含杂质的液体，如灰渣泵）
（3）特点
流体轴向进入，径向流出。 叶片均为后弯式，片数为6~12片。 双吸叶轮可平衡轴向力、改善汽蚀性能。
6、密封装置 密封装置
平环式 进口密封（密封环、口环、承磨环） 迷宫式 角接式 （装于叶轮进口处叶轮与泵壳上） 填 料 机 械 密 封 轴端密封（简称轴封） 迷宫式 密封 （装于泵轴穿出泵壳的部位上） 浮动环 密封
密 封
（1）功用
进口密封：减少泄露损失、避免叶轮与泵体直接摩擦。 轴端密封：防止液体流出泵外，空气流入泵内。
五、轴流风机的主要部件及其功用 1、主要部件
1、叶轮 2、集风器 3、整流罩 4、导 叶 5、扩散筒 6、性能稳定装置 7、调节装置
2、 功用
1、叶轮：将原动机输入的机械能传给被输送的气体。核心部件。 2、集风器：气流获得加速，平稳、均匀、流动损失最小地将流体引入叶轮。 3、整流罩：获得良好平稳的进气条件。 4、导 叶：使气流旋向进入叶轮，轴向流出。 5、扩散筒：将后导叶出来的气体的部分动压转变为静压。 6、性能稳定装置：小于设计流量时，保持流动稳定。 7、调节装置：调节叶片安装角，改变风机性能。
泵与风机的基本结构
全调节式轴流泵叶轮 1—叶轮轮毂；2—圆柱压簧；3—压环；4—销；5—叶片；6—拉臂；7—圆锥销； 8—挡板；9—拉板套；10—销钉；11—拉片；12—销轴；13—衬圈；14—动叶头
（二）轴流式风机的主要部件
1. 叶轮
动叶调节机构
叶轮及叶片液压调节系统简图
二、轴流式泵与风机的典型结构
（一）轴流式泵的典型结构
二、离心式风机的典型结构
第三节
轴流式泵与风机的结构
一、轴流式泵与风机的主要部件
（一）轴流式泵的主要部件 1. 叶轮及动叶调节机构 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、叶 片等组成，大型轴流泵的叶轮通常还设有 专门的动叶调节机构
轴流泵的叶轮一般由高级铸铁或铸钢制成，当抽送海水时， 可用青铜或磷青铜制造。
第二章
泵与风机的基本结构
第一节
离心泵的结构
一、离心泵的基本结构
(一)转动部件 1. 叶轮 叶轮是泵的最主要的部件。将原动机 的机械能传递给液体，同时提高液体 压力能和动能的部件，它在泵腔内套 装于泵的主轴上。 叶轮的型式有开式、半开式及闭式叶 轮，如图2-2所示。
（a）(b)闭式叶轮；（c）半开式叶轮；(d)开式叶 轮
3. 级间密封
级间密封就是装在泵壳或导向叶轮上与定 距轴套（或轮毂）相对应的静环，故又称 级间密封环
二、离心泵的轴向力、径向力及其平衡
（一）轴向力
1. 轴向力的产生
2. 轴向力的平衡方法
1）在叶轮后盘外侧适当地点设置密封环， 其直径与前盘密封环大致相等。流体通过 此增设的密封环后压强有所降低，从而与 叶轮进口侧的低压强相平衡。 2）设置平衡管或在后盘上开设平衡孔，同 时采用止推轴承平衡剩余压力。
泵与风机结构
第一章泵与风机的结构第一节泵与风机的主要部件一、泵的主要部件(一)离心泵的主要部件以多级离心泵为例，离心泵的主要部件由转子、泵壳、吸人室、压水室、密封装置、轴向力平衡装置和轴承等组成。
1．叶轮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。
其型式有封闭式、半开式及开式三种，如图1—l所示。
封闭式叶轮有单吸式及双吸式两种。
封闭式叶轮由前盖板、后盖板、叶片及轮毂组成。
在前后盖板之间装有叶片形成流道，液体由叶轮中心进入沿叶片间流道向轮缘排出。
一般用于输送清水，电厂中的给水泵、凝结水泵、工业水泵等均采用封闭式叶轮。
半开式叶轮只有后盖板，而开式叶轮前后盖板均没有。
半开式和开式叶轮适合于输送含杂质的液体。
如电厂中的灰渣泵、泥浆泵。
双吸式叶轮具有平衡轴向力和改善汽蚀性能的优点。
水泵叶片都采用后弯式，叶片数目在6—12片之间，叶片型式有圆柱形和扭曲形。
2．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。
3．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。
按结构吸人室可分为：(1)直锥形吸人室图1—2所示，这种形式的吸人室水力性能好，结构简单，制造方便。
液体在直锥形吸人室内流动，速度逐渐增加，因而速度分布更趋向均匀。
直锥形吸入室的锥度约7°一8°。
这种形式的吸人室广泛应用于单级悬臂式离心水泵上。
(2)弯管形吸人室图l—3所示，是大型离心泵和大型轴流泵经常采用的形式，这种吸人室在叶轮前都有一段直锥式收缩管，因此，它具有直锥形吸人室的优点。
(3)环形吸人室图l—4所示，吸人室各轴面内的断面形状和尺寸均相同。
离心泵与风机的主要部件与整体结构分析
第二十九页，编辑于星期六：五点 三十六分。
实测离心泵压出室内液体的压力分布图，小于设计流量与大 于设计流量时压出室压力分布正好相反。
第三十页，编辑于星期六：五点 三十六分。
径向力常用斯捷潘诺公式计算（经验公式）P42
F0.9K 8 H 2B2 D
实验系数
设计工况下的扬程
叶轮出口直径
包括前后盖板的叶 轮出口宽度
p4＞p6，压力差与平衡盘作用面积的乘积形成轴向力 F
第二十四页，编辑于星期六：五点 三十六分。
如何分析变工况时平衡盘的动作？
平衡盘的灵敏度
第二十五页，编辑于星期六：五点 三十六分。
（5）平衡装置——平衡鼓
平衡鼓是装在泵轴末级叶轮后的一个圆柱体，跟随泵轴一起旋转。
作用原理：径向间隙前后液体压力差与平衡鼓作用面积的乘积。
（1）叶轮对称布置
偶数：正好对半布置
奇数：首级采用双吸式
第二十页，编辑于星期六：五点 三十六分。
（2）平衡孔
（1）在叶轮后盖板上钻有数个小孔。平 衡压力
（2）并在与前盖板密封直径相同处装有密 封环。液体经过密封环间隙后，压力下降， 减少了作用在后盖板上的力。
（3）在后盖板下部从泵壳处设连通管与 吸入侧相通，将叶轮背面的压力液体引 向吸入管。
优点：工作时 无磨损，使用寿 命长。 缺点：螺旋密 封在低速或停车 状态不起密封作 用。
第四十五页，编辑于星期六：五点 三十六分。
第二节 离心泵整体结构
5.双头螺栓 6.螺母
主要构成：填料、填料环、填料压盖。
优点：结构简单，成本低。
缺点：填料与轴套摩擦会发热，需水冷却，对于高 速的大容量给水泵，填料密封不能满足要求。
注意：填料压盖的压紧程度应该合理。
第二节泵与风机的基本结构
螺杆式泵与风机
螺杆式泵与风机工作动画
螺杆式泵与风机工作原理
进气 公母转子及机壳间 成为压缩空间，当 转子开始转动时， 空气由机体进气端 进入。
开始压缩 转子转动使被吸入 的空气转至机壳与 转子间气密范围， 同时停止进气。
压缩中 转子不断转动，气 密范围变小，空气 被压缩。
排气 被压缩的空气压力 升高达到额定的压 力后由排气端排出 进入储气罐内。
离心式泵与风机结构简图
离心泵构造简图 1、吸入室 2、叶轮 3、压水室 4、扩散管
离心风机构造简图
1、集流器 2、叶轮 3、机壳
离心式泵纵剖面图
离心式泵纵剖面图
离心式泵纵剖面图
离心式泵纵剖面图
离心式泵纵剖面图
离心式泵纵剖面图
离心式泵纵剖面图
离心式风机纵剖面图
LB6-240机组中离心式压缩机剖面图 l-齿轮箱体 2-机壳 3-轮盖密封座 4-叶轮 5-叶片调节机构 6-进口壳体 7-轮盖密封 8-轮盘密封 9-右轴承 10-左轴承 11-推力盘 12-后壳体
罗茨风机
基本原理：在泵腔内，有二个“8”字形的转子相互垂直地安装在
一对平行轴上，由传动比为1的一对齿轮带动作彼此反向的同 步旋转运动。在转子之间，转子与泵壳内壁之间，保持有一 定的间隙，可以实现高转速运行，使被输送的流体增加能量， 以达到输送 流体的目的。 基本特点：起动快，能立即工作；对被抽气体中含有的灰尘和 水蒸气不敏感；转子不必润滑，泵腔内无油；振动小，转子动 平衡条件较好，没有排气阀；驱动功率小，机械摩擦损失小； 结构紧凑，占地面积小；运转维护费用低。
螺杆式泵与风机实物
双螺杆泵的螺杆
螺杆式泵与风机实物
双螺杆泵的泵体
螺杆式泵与风机实物
第三章 离心泵与风机的主要部件与整体结构
平直前盘制造简单， 效率较低，而弧形前 盘气流进口后分离损 失较小，效率较高。
图3－36 前盘型式 (a)平直前盘；(b)锥形前盘；(c)弧形前盘
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 面，并且气流通过它时的阻力损失应该最小。
图3－37 集流器型式 (a)圆筒形；(b)圆锥形；(c)弧形； （d）锥筒形；(e)锥弧形
第三节 离心式风机的主要部件
一、叶轮
叶轮是离心风机传递能量 的主要部件，由前盘、后 盘、叶片及轮毂组成。 叶轮后弯式叶片有机翼型、 直板型及弯板型等三种； 机翼型效率最高。
图3－34 离心风机叶轮 1－前盘；2－后盘；3－叶片；4－轮毂
图3－35 后弯叶片形状 （a）机翼型；（b）直板型；（c）弯板型
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。
2、轴向力的平衡
（1）双吸式叶轮
单级泵可采用 双吸叶轮
（2）叶轮对称布置 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。
（3）平衡孔 单吸单级泵，可在叶轮后盖板上 开一圈小孔——平衡孔。 缺点：增加了泄漏，效率降低， 适用于单级泵或小型多级泵上。
第三章离心泵与风机的主要部件与整体结构第一节离心泵主要部件第二节离心泵整体结构第三节离心风机主要部件第四节离心风机整体结构第一节离心泵主要部件一叶轮1叶轮是将原动机输入的机械能传递给液体提高液体能量的核心部件
第三章 离心泵与风机的主要部件与整体结构
第一节 第二节 第三节 第四节 离心泵主要部件 离心泵整体结构 离心风机主要部件 离心风机整体结构
二、单级双吸泵
特点：S型泵，流量变大适 用于工厂、矿山、城市的 给水，亦可用作中、小型 火力发电厂循环水泵。
3 第三章 离心泵与风机的主要部件与整体结构
离心风机叶轮一般采用后弯式叶片：
机翼型、直板型、弯板型
空气动力性能好 效率高
制造方便 效率低
叶轮前盘的形式有：平直前盘、锥形前盘、弧形前盘。
平直—气流进口后分离损失较大，风机效率低； 弧形反之。
CHTA / CHTC / CHTD
主要特征：双层壳体（内、外壳之间充有水泵出口引来的 高压水） （1）克服热冲击产生的热应力 （2）高压液体自动密封内壳体节段结合面 （3）检修方便
见教材 P49
美国1300MW机组配用的4大多采用 圆筒型泵壳结构？（P48）
（二）凝结水泵
大容量火力发电厂汽轮机组采用筒袋型立式多级离心泵。
作用：将凝结水送至低加
主要特点：垂直悬吊式 平衡装置：平衡孔＋叶轮背
口环＋推力轴承
花两分钟看看教材P48图
（NLT型）
卧式
叶轮前 装置诱 导轮
第三节 离心风机主要部件
第三节 离心风机主要部件
一、叶轮
离心风机传递能 量的主要部件
1.前盘；2.后盘；3.叶片；4.轮豰
四、压出室
压出室的作用：将流来的高速液体汇集起来，引 向次级叶轮的进口或引向压出口，同时还将液体 中的部分动能转变成压力能。 螺旋形压出室（蜗壳体） 压出室结 构形式 环形压出室 径向式导叶与流道式导叶压出室
其它形式（双层压出室、双压出室、 倒置双涡室）
1.螺旋形压出室（蜗壳体）
特点：流道截面逐渐扩大，易于将速度水头转化为压力水头。 缺点：非设计工况时，径向力不均匀，会使泵轴产生挠度，造 成震动和密封环、轴套部件的磨损。 扩散管：使液体中的部分动能进一步转变为压力能。扩散管一 般做成向叶轮旋转方向一边扩大，扩散角为8－12度。
实测离心泵压出室内液体的压力分布图，小于设计流量与大 于设计流量时压出室压力分布正好相反。
泵与风机的构造及工作原理解析ppt课件
工作原理
容积式其他Fra bibliotek本标准适用于已投入商业运行的火力 发电厂 纯凝式 汽轮发 电机组 和供热 汽轮发 电机组 的技术 经济指 标的统 计和评 价。燃 机机组 、余热 锅炉以 及联合 循环机 组可参 照本标 准执行 ，并增 补指标 。
第二部分 泵与风机
叶片式
主要是通过高速旋转的叶轮对流体做功，使流体获 得能量；
表2 通风机用途汉语拼音代号
本标准适用于已投入商业运行的火力 发电厂 纯凝式 汽轮发 电机组 和供热 汽轮发 电机组 的技术 经济指 标的统 计和评 价。燃 机机组 、余热 锅炉以 及联合 循环机 组可参 照本标 准执行 ，并增 补指标 。
第二部分 泵与风机
当前泵与风机的发展趋势和特点有以下几个方面：
9.1 离心泵的基本构造及工作原理
本标准适用于已投入商业运行的火力 发电厂 纯凝式 汽轮发 电机组 和供热 汽轮发 电机组 的技术 经济指 标的统 计和评 价。燃 机机组 、余热 锅炉以 及联合 循环机 组可参 照本标 准执行 ，并增 补指标 。
9.1 离心泵的基本构造及工作原理
图9.2 单级双吸卧式离心泵剖面图 1—泵体； 2—泵盖； 3—泵轴； 4—叶轮； 5—叶轮上减漏环； 6—泵壳上减漏 环；7—水封管；8—充水孔； 9—油孔； 10—双列滚珠轴承； 11—键； 12—填 料套； 13—填料环； 14—填料；15—压盖； 16—联轴器； 17—油杯指示管； 18—压水管法兰；19—泵座； 20—吸水管；21—泄水孔； 22—放油孔
9.1 离心泵的基本构造及工作原理
9.1.1.2 泵壳
泵壳的主要作用是以最小的
图
损失汇集由叶轮流出的液体，
9.6
使其部分动能转变为压能，
泵与风机的部件结构
泵的部件结构1、叶轮(impeller)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。
叶轮有开式(open impeller)、半开式(semi-open impeller) 及闭式叶轮(closed impeller) 三种，如图所示。
开式叶轮没有前盘和后盘而只有叶片，多用丁输送含有杂质的液体，如污水泵的叶轮就是采用开式叶轮的。
半开式叶轮只设后盘。
闭式叶轮既有前盘也有后盘。
活水泵的叶轮都是闭式叶轮。
离心式泵的叶轮都采用后向叶型。
(左：开式叶轮；中：半开式；右：全封闭)2、轴和轴承(shaftbearing)轴是传递扭矩的主要部件。
轴径按强度、刚度及临界转速定。
中小型泵刚度和临界转速确定多采用水平轴，叶轮滑配在轴上，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。
轴承一般包括两种形式：滑动轴承(Sleeve bearing)和滚动轴承(Ball bearing)。
滑动轴承用油润滑。
一种润滑系统包括一个贮油池和一个油环，后者在轴转动时在轴表面形成一个油层使油和油层不直接接触。
另一种系统就是利用浸满油的填料包来润滑。
大功率的泵通常要用专门的油泵来给轴承送油。
(如图所示)。
滚动轴承通常用冷冻油润滑，有些电机轴承是密封而不能获得润滑的。
滚动轴承通常用丁小型泵。
较大型泵可能即有滑动轴承乂有滚动轴承。
而滑动轴承由丁运行噪音低而被推荐用丁大型泵。
3、吸入室(suction room)离心泵吸入管法兰至叶轮进口前的空间过流部分称为吸入室。
其作用为在最小水力损失下，引导液体平稳的进入叶轮，并使叶轮进口处的流速尽可能均匀的分布。
按结构吸入室可分为直锥角吸入室、弯管形吸入室、环形吸入室、半螺旋形吸入室几种：(1)直锥形吸入室这种形式的吸入室水力性能好，结构简单，制造方便。
液体在直锥形吸入室内流动，速度逐渐增加，因而速度分布更趋向均匀。
泵与风机的工作原理
• （1）直锥形吸入室
• 这种形式的吸入室水力性能 好，结构简单，制造方便。
直锥形吸入室
（2）弯管形吸入室 （半螺旋形）
• 是大型离心泵和大型轴 流泵经常采用的形式 • 有点：流体进入叶轮时， 流动情况较好，速度均 匀。但进入叶轮前有预 旋，对扬程有影响，对 高扬程泵影响甚微。
２、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。
３、吸入室
2.离心泵和风机的基本结构
（二）轴流式泵与风机的 工作原理
（三）往复式泵与风机的 工作原理
柱塞泵
工作原理：依靠柱塞部件 的往复运动，间歇改变工 作室容积来输送流体的机 械。 电厂应用：流量较小，扬 程较高的液体，锅炉加药 的活塞泵，输送灰浆柱塞 泵，向一般动力源和气动 控制仪表供气的空气压缩 机。
（４）浮动环密封
• 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。 • 由于浮动环与固定套的接触端面上具有适当的比压， 起到了接触端面的密封作用。弹簧进一步保证端面的良好 接触。由轴（或轴套）与浮动环间狭窄缝隙中的流体浮力 来克服接触端面上的摩擦力，以保证浮动环相对于轴（或 轴套）能自动调心，使得浮动环与轴不互相接触、磨损， 并长期保持非常小的间隙，一般径向间隙为0.01～0.lmm， 以提高密封效果。同时，也适用于高温高压流体。我国 300MW机组的给水泵有些就采用此种密封。
第三章 泵与风机的构造
• 2)、轴和轴承 功能原理:轴是传递扭矩的主要部件。轴承一般包括两种形式:滑动 轴承(Sleeve bearing)和滚动轴承(Ball bearing)。 结构分类：轴 轴承
轴承： 轴承： 滚动轴承：滚动轴承通常用冷冻油润滑， 滚动轴承：滚动轴承通常用冷冻油润滑，有 轴：传递扭矩， 些电机轴承是密封而不能获得润滑的。滚动 传递扭矩， 些电机轴承是密封而不能获得润滑的。 运输润滑油等 轴承通常用于小型泵。 轴承通常用于小型泵。
• 滑动轴承:滑动轴承用油润滑。大功率的泵 通常要用专门的油泵来给轴承送油。
• 轴承座
• 联轴器
• 3)、吸入室
功能原理：离心泵吸入管法兰至叶轮进口前的空间过流部 分称为吸入室。其作用为在最小水力损失下，引导液体 平稳的进入叶轮，并使叶轮进口处的流速尽可能均匀的 分布。
弯管形吸入室
直锥形吸入室
• 1、离心式泵的结构
蜗牛形通道； 蜗牛形通道； 叶轮偏心放； 叶轮偏心放； 可减少能耗， 可减少能耗，有利于 动能转化为静压能。 动能转化为静压能。 叶轮
底阀(防止“气缚”) 底阀 防止“气缚” 防止 叶轮 轴 6~12片 片 叶片 机壳等。 机壳等。 滤网(阻拦固 滤网 阻拦固 体杂质) 体杂质
气缚现象： 气缚现象： 泵壳和吸入管路内没有充满液体，空气密度远小于液 泵壳和吸入管路内没有充满液体， 体密度，叶轮旋转产生的离心力很小，叶轮中心处形 体密度，叶轮旋转产生的离心力很小， 成的低压不足以形成吸上液体所需要的真空度。 成的低压不足以形成吸上液体所需要的真空度。
二、水泵的型号意义
表6-1 部分离心泵型号中某些汉语拼音字母通常所代表的意义
• 离心泵的主要零件一
水力部分典型结构
水力部分典型结构
第七章 泵与风机的结构
七、引风机
把燃料燃烧后生成的烟气从锅炉中抽出，送往烟囱排 入大气中去的风机称为引风机。
Y4- 2×13.2（4-2×73）No281/2F型引风机
20
第二节 火力发电厂常用泵与风机的典型结构 八、排粉机
把制粉系统中分离出的含粉热空气抽出，送入炉膛燃烧 的风机称为排粉机。
M9-4.7(27)型离心式排粉机
24
第三节 煤矿常用泵与风机的典型结构
三、DGL型、JC型立式多级分段式泵
1－电机 2－支架 3－联轴器 4－轴 5－推力轴承 6－泵架 7－填料或机械密封 8－出水段 9－拉紧螺栓 10－平衡鼓 11－平衡水管部件 12－中段 13－叶轮 14－导叶 15－吸水段 16－水润滑轴承 图7－34 DGL泵的结构与外形 图7－35 JC泵的结构与外形
浮动环密封 1- 浮动环；2- 浮动套； 3- 支撑弹簧；4- 泄压环；5- 轴套
10
第一节 泵与风机的主要零部件 五、泵的轴封（外密封装置）
迷宫密封 密封环泄漏与级间泄漏 密封环形式 (a)平环式；(b)角环式； (c)锯齿式；(d)迷宫式
螺旋密封
11
第二节 火力发电厂常用泵与风机的典型结构 一、给水泵
二 、吸入室
吸入室的作用是以较小的阻力将流体从吸入管路均 匀地引入叶轮。
(a)直锥形
(b)弯管形
(c)环形
(d)半螺旋形
(e)肘形
(f)喇叭形
3
第一节 泵与风机的主要零部件 二 、吸入室
4
第一节 泵与风机的主要零部件 三、 叶轮
叶轮是叶片式泵与风机的核心部件，它将泵与风机的 机械能转换成流体的机械能。
图7-22 分段式多级离心泵示意图 1- 进水段；2- 中段；3- 出水段；4- 中间隔板；5- 进水压盖；6- 出水压盖；7-导叶； 8- 末级导叶；9- 平衡圈；10- 平衡圈压盖；11- 进水段压盖；12- 首级密封环；13- 次级密封环； 14- 导叶衬套；15- 进水段衬套；17- 进水段焊接盖；17- 进水段焊接隔板夹；18- 进水段焊接隔板乙； 19- 密封室；20- 密封室端盖；21- 拉紧螺栓；22- 底座；23- 纵销；24- 纵销滑槽；25- 横销； 27- 轴；27- 首级叶轮；28- 次级叶轮；29- 平衡盖；30- 推力盘；31- 推力盘挡套；32- 轴套； 33- 叶轮卡环；34- 进水端轴承；35- 出水段轴承；37- 平衡推力块； 37- 浮动环；38- 支撑环；39- 起重吊环；40- O形密封圈
第三章 泵与风机的构造
强相等；
（2）用专门的通路将平衡 室与低压区沟通，达到降压 目的。 优点：结构简单 缺点：容积损失增大，降低
效率 2％-5％。
适用：单级小泵。
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（一）轴向推力产生的原因
作用在叶轮前、后底盘外表面上的总压力不相等，和作 用在叶轮内表面上水的动压的轴向分力所致。
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（二）轴向推力的计算
集流器与叶轮间的间隙形式：
径向间隙对主气流影响小； 轴向间隙对主气流影响大。
轴向间隙 径向间隙
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尤其后弯叶轮
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3.蜗壳
作用：将叶轮出口气体汇集起
来，导至风机的出口并将气体的
部分动压转变为静压。
扩散角：6°~ 8° 蜗舌形式：深舌（低比转数，效
加能量。
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组成：叶片、轮毂、前后盖板
a.类型：闭式、半开、全开
b.叶片数： 5~12片，叶片出口安装角15°~40°
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2泵与风机的构造
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。
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。
叶轮 机壳 导流器
集流器
进气箱 扩散器
1—叶轮
2—机壳
主要部件
叶轮、轴、吸入室、导叶、扩压器、动叶调节机构等。
作用：将原动机的机械能转变为流体的能量。
组成：有叶片、轮毂和动叶调节机构等。
叶片多为机翼型扭曲形状 ，一般为4～6片。
轮毂用来安装叶片和叶片调节机构。有圆锥形、圆柱形和球 形三种。
有半调节式叶轮、全调节式叶轮。 大型轴流式泵与风机为提高运行效率，一般采用全调节叶片。
工作时，叶轮周围的 液体速度和压力分布 均变为非均匀分布， 会产生一个作用在叶 轮上的径向推力。
泵在频繁启动或在非设计工况下运行时产生径向推 力，径向推力是交变应力，它会使轴产生较大的挠度， 甚至使密封环、轴套、轴承发生摩擦而损坏。
采用双层压出室 双压出室 大型泵在蝸壳内加装导叶 多级蝸壳式泵可以采用相邻两级蝸壳倒置的布置
位置：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。
作用：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。 型式：按结构分
螺旋形压出室
环形压出室 导叶式压出室
位置：级与级之间，引导多级泵的流体从前一级叶
轮流入次级叶轮。
作用：汇集前一级叶轮流出的液体，并在损失最小的
体摩擦。
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泵的部件结构
一、离心泵的主要部件
（一）离心泵的主要部件
尽管离心泵的类型繁多，但由于作用原理基本相同，因而它们的主要部件大体类同。
现在分别介绍如下：
1、叶轮(impeller)
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。
叶轮有开式(open impeller)、半开式(semi-open impeller)及闭式叶轮(closed impeller)三种，如图所示。
开式叶轮没有前盘和后盘而只有叶片，多用于输送含有杂质的液体，如污水泵的叶轮就是采用开式叶轮的。
半开式叶轮只设后盘。
闭式叶轮既有前盘也有后盘。
清水泵的叶轮都是闭式叶轮。
离心式泵的叶轮都采用后向叶型。
(左：开式叶轮；中：半开式；右：全封闭）
叶轮的运行方式：(以开式为例）
2、轴和轴承(shaftbearing)
轴是传递扭矩的主要部件。
轴径按强度、刚度及临界转速定。
中小型泵刚度和临界转速确定多采用水平轴，叶轮滑配在轴上，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。
轴承一般包括两种形式:滑动轴承(Sleeve bearing)和滚动轴承(Ball bearing)。
滑动轴承用油润滑。
一种润滑系统包括一个贮油池和一个油环，后者在轴转动时在轴表面形成一个油层使油和油层不直接接触。
另一种系统就是利用浸满油的填料包来润滑。
大功率的泵通常要用专门的油泵来给轴承送油。
（如图所示）。
滚动轴承通常用冷冻油润滑，有些电机轴承是密封而不能获得润滑的。
滚动轴承通常用于小型泵。
较大型泵可能即有滑动轴承又有滚动轴承。
而滑动轴承由于运行噪音低而被推荐用于大型泵。
3、吸入室( suction room)
离心泵吸入管法兰至叶轮进口前的空间过流部分称为吸入室。
其作用为在最小水力损失下，引导液体平稳的进入叶轮，并使叶轮进口处的流速尽可能均匀的分布。
按结构吸入室可分为直锥角吸入室、弯管形吸入室、环形吸入室、半螺旋形吸入室几种：
(1)直锥形吸入室这种形式的吸入室水力性能好，结构简单，制造方便。
液体在直锥形吸入室内流动，速度逐渐增加，因而速度分布更趋向均匀。
直锥形吸入室的锥度约7o～8o。
这种形式的吸入室广泛应用于单级悬臂式离心水泵上。
(2)弯管形吸入室图所示，是大型离心泵和大型轴流泵经常采用的形式，这种吸入室在叶轮前都有一段直锥式收缩管，因此，它具有直锥形吸入室的优点。
(3)环形吸入室图所示，吸入室各轴面内的断面形状和尺寸均相同。
其优点是结构对称、简单、紧凑，轴向尺寸较小。
缺点是存在冲击和旋涡，并且液流速度分布不均匀。
环形吸入室主要用于节段式多级泵中。
4)半螺旋形吸入室图所示，主要用于单级双吸式水泵、水平中开式多级泵、大型的节段式多级泵及某些单级悬臂泵上。
半螺旋形吸入室可使液体流动产生旋转
运动，绕泵轴转动，致使液体进入叶轮吸入口时速度分布更均匀，但因进口预旋会致使泵的扬程略有降低，其降低值与流量是成正比的。
相比较而言，直锥形吸入室使用最为普遍。
4、机壳(casing)
机壳收集来自叶轮的液体，并使部分流体的动能转换为压力能，最后将流体均匀地引向次级叶轮或导向排出口。
机壳结构主要有螺旋形和环形两种。
螺旋形压水室不仅起收集液体的作用，同时在螺旋形的扩散管中将部分液体动能转换成压能。
螺旋形压水室具有制造方便，效率高的特点。
它适用于单级单吸、单级双吸离心泵以及多级中开式离心泵。
单级离心式泵的机壳大都为螺旋形蜗式机壳。
环形压水室如图所示，在节段式多级泵的出水段上采用。
环形压水室的流道断面面积是相等的，所以各处流速就不相等。
因此，不论在设计工况还是非设计工况时总有冲击损失，故效率低于螺旋形压水室。
有些机壳内还设置了固定的导叶，就是所谓的导叶式机壳。
螺旋形机壳环形机壳
5、密封装置(sealing instrument)
密封装置主要用来防止压力增加时流体的泄漏。
密封装置有很多种类型，用得最多的是填料式密封和机械式密封。
填料密封是将一些松软的填料用一定压力压紧在轴上达到密封目的。
填料在使用一段时间后会损坏，所以需要定期检查和置换。
这种密封形式使用中有小的泄漏是正常且有益的。
填料密封
填料密封原理
而机械密封装置有两个硬质且光滑的表面，一个静态一个旋转。
这种密封装置可以达到很好的密封要求，但他们不能用于含杂质流体输送系统，因为其光滑表面会被破环而失去密封作用。
这种密封装置在液体循环系统中非常普遍，因为他不需要维护运行很多年。
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