水泵基础知识1

第四节水泵的汽蚀现象一.产生原因当水泵运行时，如果叶轮叶片入口处某局部的绝对压力等于或低于所输送液体温度下的汽化压力，液体便发生汽化，产生许多气泡，气泡内将充满蒸汽和液体中析出的气体。

这些气泡随着液体带到叶轮高压区，在高压的作用下迅速凝结而破裂，在此同时，周围的流体质点以高速冲向原来气泡占有的空间，质点相互撞击而形成高频的局部水击，压力可高达上千兆帕。

这种水击会对金属表面形成持续、反复的冲击，导致金属表面疲劳而破坏，这种破坏称为机械剥蚀。

除此以外，在气泡破裂所释放的凝结潜热的助长下，原气泡内的活泼气体又会对金属产生化学腐蚀作用，加剧了材料的破坏。

金属表面在机械剥蚀和化学腐蚀的长期联合作用下，会出现蜂窝状破坏，这种现象称为汽蚀现象。

二.汽蚀对水泵产生的危害1.缩短泵的使用寿命：由于机械剥蚀和化学腐蚀使叶轮和蜗壳多处变得粗糙多孔，产生显微裂纹，严重时出现蜂窝状侵蚀，甚至产生空洞。

2.影响泵的性能：汽蚀发生时液体的汽化以及液体中气体的析出，形成了大量气泡，使液流的过流断面面积减小，局部区域流速加大，并产生涡流，以致流动损失增大，严重还有可能出现断流，因此汽蚀会导致泵的扬程和效率降低。

3.产生振动和噪声：汽蚀发生时，局部水击会产生许多不同频率范围内的噪声，如果水击的频率和机组的固有频率接近将会引起机组振动。

机组的振动又会促使更多气泡的产生和破灭。

这种相互激励，最后可能导致机组的强烈振动，称为汽蚀共振。

如果机组发生汽蚀共振必须紧急停止水泵运行。

第二章单级泵的检修及工艺第一节单吸单级离心泵检修以BA型单吸单级离心泵为例，其结构如图12—16所示。

一.叶轮的取出这类泵的叶轮装在轴头上，用圆锥形螺帽4固定。

在拆除泵盖螺栓并用顶丝顶出泵盖1后，将止退垫圈的止退边敲平，用专用扳手拧下圆锥螺帽(松螺帽的方向与叶轮旋转的方向相同)，即可取下叶轮。

若叶轮与轴锈死或配合过紧取不下来时，则不许用撬棍之类工具撬叶轮。

正确的拆法是将泵体2与托架3的固定螺栓拆除，在托架上装上顶丝项泵体，通过泵体将叶轮顶出。

也可采用取轴的方法，把轴连同滚动轴承一起拉出，使轴与叶轮分离，再取出叶轮。

二.叶轮的更换若发现叶轮有裂纹或因冲刷而使壁厚减薄至2mm以下或口环处磨偏不能修复时应更换。

更换新叶轮的工艺，按照给水泵更换叶轮的方法进行。

三.各部间隙与紧力的要求这类泵的轴承多为双侧单向定位，要求轴承外圈与轴承孔的配合有一定的紧力，以防外圈在运行中转动。

密封环与叶轮的间隙，可参照给水泵的标准。

此外，检修时还应注意；泵体与托架的结合面不许加垫，也不用涂料；排污孔应畅通，拧下放油孔螺钉将油放尽并更换新油；防水胶圈应紧箍在轴上，轴承与外端盖要留有膨胀间隙a(图12—16)。

第二节、双吸单级离心泵检修以Sh型双吸单级离心泵为例，其结构如图12-17所示。

凡属外壳为中开式的离心泵，均可按Sh型的检修方法进行。

解体时的注意事项1.在起吊泵盖时，先将固定在泵盖和泵体上的整体零件拆下(如盘根压盖等)，再拧下结合面螺帽，并取出定位销，用顶丝将泵盖与泵体的结合面顶松。

在未松动前，不许用起吊设备强行起吊，也不许用撬棍；錾子撬打结合面。

起吊时应保持泵盖的水平并防止窜动，以防蹩坏密封环和撞伤叶轮。

2.在起吊转子前，应先将穿在轴上而且是固定在泵体内的零件，如密封环、盘根压盖、轴承等，都要一一松动，不松动不许起吊转子。

吊出的转子应用枕木或支架支承轴的两端，使转子上的所有零件均应悬空。

3.检修、组装、调整(1)检查叶轮磨损、汽蚀情况，并查看是否有裂纹。

如能通过修理可继续使用的，则应尽量设法修复。

叶轮的一般修理可连同轴整体进行，不必将叶轮取下。

转子的测量工作，如测瓢偏、晃动、轴弯曲等，最好用原轴承在泵体内进行。

(2)盘根轴套最易磨损，特别是水中带砂时尤为严重。

当磨损超过0.8mm时，应更换轴套，新轴套与轴的配合间隙为0.03—0.05mm。

(3)密封环与泵体的径向配合，应有0—0.03mm的紧力。

密封环就位时不许用粘结性的涂料，只需擦抹一层干黑铅粉。

密封环与叶轮口环的径向间隙可采用给水泵的标准。

(4)转子修理完成后，在组装滚动轴承前，应先将内径比滚动轴承外径小的轴上零件按顺序先装在轴上，并注意不要装反，然后再装滚动轴。

经检查无误后，即可吊装转子。

当转子接近泵体洼窝底部时，把轴上的零件一一对准装配部位，再将转子就位。

转子在泵体内的轴向位置，要求叶轮出水口中心对准蜗壳中心。

同时要求叶轮两侧口环与密封环的轴向间隙a相等，如图12—18所示。

转子在泵体内的径向位置(即中心位置)，应以泵体的密封环洼窝为准。

当密封球内外圆的同心度及叶轮口环处的晃动度均在允许值以内时，便可测量密封环与叶轮口环的圆周径向间隙。

若圆周径向间隙基本相等，则说明转子与泵体洼窝是同心的。

如果圆周径向间隙不等，就应调整轴承的位置，使转子中心重合于泵体中心。

(5)转子就位后，即可进行扣泵盖。

泵盖与泵体的法兰结合面一般不需要加垫料，只需涂一层密封涂料。

若泵盖或泵体因变形等原因而将结合面重新刨、铣或刮削过，则应加相应厚度的垫料。

确定垫厚度的方法，常采用压铅丝法。

即在双侧密封环的顶部和泵体法兰面上放上铅丝，扣上泵盖，拧紧结合面螺栓，将铅丝压扁，测记其厚度，则垫厚度为结合面铅丝平均厚度a减去密封环顶部铅丝平均厚度b(图12—19（a）所示)。

垫厚度还要考虑其压缩量及在结合面压紧后能使密封环有0—0.03mm的紧力。

装垫前在其两面涂以黑铅粉。

在盘根室处的垫要做得与盘根室边缘平齐。

如果不平齐就会形成通道，造成在运行中漏水或漏空气，如图12—19（b）所示。

第三节强制循环泵检修一.强制循环泵的结构特点强制循环泵是直流锅炉、低循环倍率锅炉和强制循环锅炉上的主要设备，安装在锅炉大直径下降管的下部。

早期强制循环泵为一般的离心泵，随着科技的进步，新材料的出现，目前已将这种泵改成浸泡在炉水中的特种泵，并被国产300MW和600MW机组锅炉所采用，其结构如图12—22所示。

强制循环泵为立式布置，电动机装在泵的下方，便于自动排出电动机中空气。

水泵叶轮为单级，装在电动机轴头上。

电动机与泵的外壳为一整体，无轴封，共装两只导向轴承（径向轴承）和一只推力轴承。

轴承由水润滑。

推力铀承用表面经磨光和硬化处理过的不锈钢制成。

推力轴承片由可拆卸的石棉酚醛塑料制成。

电动机为四极鼠笼式。

其定子线圈是用特殊塑料压制而成，并用不锈钢罩壳加以保护，引出线从耐高静压的密封套引出外壳，电源电压采用380V和6kV两种。

强制循环泵在结构上有以下特点，供检修时参考。

1.承受高压泵、电动机外壳及外连接的冷却装置都要承受锅炉的工作压力和水压试验压力，所有部件的用材及其强度计算均与锅炉的承压件相同。

2.隔热与冷却该泵内部整体浸在高温炉水中，线圈的允许最高温度不得超过80℃，冷却措施：(1)在泵与电动机的连接处装有隔热套9(图12—22)，以利隔热，并装有水冷却装置，以加强该处的冷却。

(2)在电动机上装有外置式表面冷却器（图12—23），对电动机内的工质进行冷却，冷却水的循环泵是由推力盘兼任，即在推力盘上开几条径向槽，形成一个简单的叶轮泵，这样推力盘具备两项功能。

二.强制循环泵的检修在电厂的泵类中，强制循环泵是一种比较精密的泵。

该泵在运行中条件非常恶劣，在结构上与一般泵有较大差异，对检修的工艺要求也比较苛刻。

因此，要求检修该泵的人员对泵的结构、检修方法及质量标准应有充分的了解。

强制循环泵对锅炉的安全运行关系十分密切，一般要求投入运行后第一年要进行一次全面的解体检修，以后每两年要解体检修一次，检修内容如下：(1)泵体检查与修理该泵处于高温炉水中运行，电动机内部又为低温冷却水，温差较大，所产生的热应力问题较突出，在检修时应仔细检查壳体内部出现的热疲劳裂纹。

其裂纹的检查与处理方法，可参照锅炉汽包、汽轮机汽缸的裂纹检修方法进行。

检查泵体内部的汽蚀、冲刷及磨损情况。

检查固定在泵体内的各零件，如密封环，轴套、紧固螺栓等，是否有松动现象。

所有结合面的密封垫料、涂料，都应按技术标准的要求进行除旧换新。

(2)叶轮检查与更换、叶片各部位的磨损应均匀，无明显的汽蚀裂纹现象。

如果叶轮磨损已超过壁厚的1/3时，则应拆旧更新。

(3)密封环的间隙测量与更换密封环的径向间隙为l.5—2mm，其更换标准为标准值的1.2~2倍，一般控制在3mm以内。

如在此范围内水泵性能已明显降低，不能满足运行条件时，就可进行更换。

该泵有两个密封环，一个固定在泵壳内，另一个固定在叶轮上。

密封环采用奥氏体不锈钢制成，在叶轮上的密封环上还镀一层司太立硬度合金，以提高使用寿命。

叶轮与密封环的配合紧力为0.07~0.10mm，采用热套装配。

(4)转体检查主轴的弯曲度及其套装件的瓢偏度、晃动度的检测方法，可按给水泵的测量方法进行。

(5)推力轴承的检查推力轴承的推力瓦片是塑料制品，属磨损件，要定期更换。

根据设计要求，每两年更新一次。

推力轴承的轴向间隙为0.80—1.5mm，极限值为2.5mm，超过此值，应更换新推力瓦片。

若发现磨损超常，则应查明其原因(多为水的杂质过多或瓦片材质不佳)。

推力盘表面应光滑，无裂纹、麻点、毛刺及剥落等现象，同时应检查叶轮的各水道结垢与汽蚀现象。

推力盘与轴的配合应有一定的紧力，不得松动。

(6)上下导向轴承(径向轴承)的检查导向轴承是由塑料制成的滑动轴承。

在轴颈上镶有轴套，解体后应检查轴套与轴承(塑料轴瓦)的磨合情况。

轴套与轴承的径向间隙为0.20—0.35mm，允许不大于0.40mm。

将实测间隙值与上一次检修实测值进行比较，推算出其磨损速度，再决定此次检修是否有必要更换塑料轴瓦。

(7)外置式冷却器和滤网的检修检查冷却水管的结垢、腐蚀和裂纹等情况；检查冷却水管与管板的焊接处是否有裂纹、脱焊及超常的腐蚀。

滤网应完整，无任何微小的破损，并将其清洗干净。

冷却器检修后要做1.5倍工作压力的水压试验，保持压力5min无泄漏才认为合格。

(8)试运行检修完毕于锅炉进水后，进行带负荷试运行。

检查水泵旋转方向是否正确，是否有异音，测量上下轴承的振动(允许值为0.06mm)，壳体温度小于报警值57℃,各结合面及阀门应严密无泄漏现象。