第三章离心泵与风机主要部件与整体结构
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
导叶是导流部件，又称导向叶轮（导轮）。位于叶轮 的外缘，相当于一个不能动的固定叶轮。一个叶轮和 一个导叶组成分段式多级离心泵的级。
作用：将叶轮压出的高速液体汇集起来引向下一级叶 轮的入口（对末级导叶是引向压出管路），并将液体 的动能转化为压力能。（导叶与压出室的作用相同）
径向式导叶 流道式导叶
见教材 P35
3～12个叶片 （前弯、后弯，径向）
第三章离心泵与风机主要部件与整体结 构
叶轮依其盖板覆盖情况可分为开式、半开式和封闭式叶轮三种
闭式叶轮：前盖板 后盖板
半开式： 后盖板
敞开式： 无盖板
第三章离心泵与风机主要部件与整体结 构
一般来说： （1）封闭式叶轮效率较高，但要求输送的介质较清洁。 （2）半开式叶轮适宜输送含有杂质的液体。 （3）敞开式叶轮适宜输送液体中所含杂质的颗粒可大些、 多些；但敞开式叶轮的效率较低，特殊情况下采用。例如： 半开式和敞开式叶轮用作火力发电厂输送锅炉灰渣的渣浆 泵叶轮
第三章离心泵与风机主要部件与整体结 构
径向式导叶
正导叶 AB＋BC
过渡区
反导叶
第三章离心泵与风机主要部件与整体结 构
流道式导叶
正、反导叶是连续的整体，形成单独的小流道，液流互不相混。 流阻比径向的小，但结构复杂。
第三章离心泵与风机主要部件与整体结 构
4.双层压出室、双压出室、倒置双涡室
优点：可以实现径向推力的平衡
偶数：正好对半布置 奇数：首级采用双吸式
第三章离心泵与风机主要部件与整体结 构
（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。
结构简单，增加了泄漏，干扰了叶 轮入口液体流动的均匀性，泵的效率 有所下降。
FF1F2 FF1F2F3
F1
F2
第三章离心泵与风机主要部件与整体结 构
问：离心泵泵在启动时，泵轴向排出口还是吸入口窜动？
泵在启动时，泵轴向排出口窜动，正是因为刚启动时叶轮 的压差轴向力尚未建立，而动量变化所产生的作用力发生 效果的缘故。P37
第三章离心泵与风机主要部件与整体结 构
2. 轴向力的平衡 （1）叶轮对称布置
4. 弯管形吸入室
第三章离心泵与风机主要部件与整体结 构
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。
压出室结 构形式
螺旋形压出室（蜗壳体） 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）
3. 半螺旋形吸入室
单级双吸离心泵一般采 用半螺旋形吸入室结构。 使流体以正预旋进入叶轮， 改善流体在叶轮入口处的 流动，而且消除轴背面的 漩涡区。
优点：保证进口液流速度均匀。泵轴后无漩涡，阻力损 失较小。 缺点：有预旋，扬程有所下降。 半螺旋形吸入室大多应用在双吸式泵、多级中开式泵上
第三章离心泵与风机主要部件与整体结 构
第三章离心泵与风机主要部件与整体结 构
Biblioteka Baidu
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。
吸入室有锥形管吸入室、圆环形吸入室、半螺旋形吸 入室和弯管形吸入室等几种结构。
第三章离心泵与风机主要部件与整体结 构
1. 锥形管吸入室
特点：流动阻力损失较小，液 体能在锥形管吸入室中加速， 速度分布较均匀，吸入室结构 简单，制造方便。适宜用在单 级悬臂式泵中。
第三章离心泵与风机主要部件与整体结 构
构
三、吸入室
吸入室的作用是将液体从吸入管路引入叶轮，使液体进入泵 体时的流动损失最小。
一个设计好的吸入室，应该符合以下三个条件： （1）要在最小的阻力损失情况下，将液流引入叶轮。 （2）叶轮进口处的液流速度分布要均匀，一般使液流在吸入
室内有加速。 （3）将吸入管路内的液流速度变为叶轮入口所需要的速度。
第三章离心泵与风机主要部件与整体结 构
2.环形压出室(P37)
流体不 断增加
特点：流道截面积处处相等，液流在流道里不断加速，压出 室内流体与叶轮内均匀流体发生碰撞，损失较大。效率低于 螺旋形。 优点：加工方便，用于多级泵的排出段。
第三章离心泵与风机主要部件与整体结 构
3.径向式导叶与流道式导叶压出室
第三章离心泵与风机主要部件与整体结 构
五、轴向力、径向力及其平衡（P36） 1. 轴向力产生的原因
（1）叶轮左右两侧的液流压力不等，右侧压力大于左侧， 形成压力差轴向力F1，并指向吸入口。
（2）因液流速度大小、方向发生变化，在叶轮上作用着 一个沿轴向的、动量变化所产生的力F2
（3）泵立式布置，泵转子 的重力构成轴向力F3
第三章：离心泵与风机的主要部件与整体结构
第三章离心泵与风机主要部件与整 体结构
第一节 离心泵主要部件 离心泵的主要部件有泵轴、叶轮、吸入室、压出室、轴 向力平衡装置及密封装置等 一、泵轴
泵轴是用来旋转叶轮并传递扭距的
二、叶轮
离心式水泵的叶轮是使液体接受外加能量、输送液体的主要 部件，装置在泵轴上。
第三章离心泵与风机主要部件与整体结 构
叶轮按其吸水方式可分为单吸式叶轮与双吸式叶轮两种。单 吸式叶轮为单边吸水，双吸式叶轮两边吸水
单吸式叶轮
双吸式叶轮
（1）在相同的情况下，双吸式叶轮的流量是单吸式叶轮流量的 两倍，而且它基本不产生轴向力。
（2）双吸式叶轮适宜用第三于章离大心泵流与风量机主或要部提件与高整体泵结 抗汽蚀性能的场合。
2. 圆环形吸入室
在吸入室的起始段中，轴向 尺寸逐渐缩小，宽度逐渐增大， 整个面积还是缩小，使流体得 到一个加速。
由于泵轴穿过环形吸入室， 所以液流绕流泵轴时在轴的背 面产生漩涡，引起进口流速分 布不均匀，所以流动阻力损失 较大。
优点：轴向尺寸短，结构简单。 广泛用于多级泵。
缺点：速度不均匀。
第三章离心泵与风机主要部件与整体结 构
作用：将叶轮压出的高速液体汇集起来引向下一级叶 轮的入口（对末级导叶是引向压出管路），并将液体 的动能转化为压力能。（导叶与压出室的作用相同）
径向式导叶 流道式导叶
见教材 P35
3～12个叶片 （前弯、后弯，径向）
第三章离心泵与风机主要部件与整体结 构
叶轮依其盖板覆盖情况可分为开式、半开式和封闭式叶轮三种
闭式叶轮：前盖板 后盖板
半开式： 后盖板
敞开式： 无盖板
第三章离心泵与风机主要部件与整体结 构
一般来说： （1）封闭式叶轮效率较高，但要求输送的介质较清洁。 （2）半开式叶轮适宜输送含有杂质的液体。 （3）敞开式叶轮适宜输送液体中所含杂质的颗粒可大些、 多些；但敞开式叶轮的效率较低，特殊情况下采用。例如： 半开式和敞开式叶轮用作火力发电厂输送锅炉灰渣的渣浆 泵叶轮
第三章离心泵与风机主要部件与整体结 构
径向式导叶
正导叶 AB＋BC
过渡区
反导叶
第三章离心泵与风机主要部件与整体结 构
流道式导叶
正、反导叶是连续的整体，形成单独的小流道，液流互不相混。 流阻比径向的小，但结构复杂。
第三章离心泵与风机主要部件与整体结 构
4.双层压出室、双压出室、倒置双涡室
优点：可以实现径向推力的平衡
偶数：正好对半布置 奇数：首级采用双吸式
第三章离心泵与风机主要部件与整体结 构
（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。
结构简单，增加了泄漏，干扰了叶 轮入口液体流动的均匀性，泵的效率 有所下降。
FF1F2 FF1F2F3
F1
F2
第三章离心泵与风机主要部件与整体结 构
问：离心泵泵在启动时，泵轴向排出口还是吸入口窜动？
泵在启动时，泵轴向排出口窜动，正是因为刚启动时叶轮 的压差轴向力尚未建立，而动量变化所产生的作用力发生 效果的缘故。P37
第三章离心泵与风机主要部件与整体结 构
2. 轴向力的平衡 （1）叶轮对称布置
4. 弯管形吸入室
第三章离心泵与风机主要部件与整体结 构
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。
压出室结 构形式
螺旋形压出室（蜗壳体） 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）
3. 半螺旋形吸入室
单级双吸离心泵一般采 用半螺旋形吸入室结构。 使流体以正预旋进入叶轮， 改善流体在叶轮入口处的 流动，而且消除轴背面的 漩涡区。
优点：保证进口液流速度均匀。泵轴后无漩涡，阻力损 失较小。 缺点：有预旋，扬程有所下降。 半螺旋形吸入室大多应用在双吸式泵、多级中开式泵上
第三章离心泵与风机主要部件与整体结 构
第三章离心泵与风机主要部件与整体结 构
Biblioteka Baidu
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。
吸入室有锥形管吸入室、圆环形吸入室、半螺旋形吸 入室和弯管形吸入室等几种结构。
第三章离心泵与风机主要部件与整体结 构
1. 锥形管吸入室
特点：流动阻力损失较小，液 体能在锥形管吸入室中加速， 速度分布较均匀，吸入室结构 简单，制造方便。适宜用在单 级悬臂式泵中。
第三章离心泵与风机主要部件与整体结 构
构
三、吸入室
吸入室的作用是将液体从吸入管路引入叶轮，使液体进入泵 体时的流动损失最小。
一个设计好的吸入室，应该符合以下三个条件： （1）要在最小的阻力损失情况下，将液流引入叶轮。 （2）叶轮进口处的液流速度分布要均匀，一般使液流在吸入
室内有加速。 （3）将吸入管路内的液流速度变为叶轮入口所需要的速度。
第三章离心泵与风机主要部件与整体结 构
2.环形压出室(P37)
流体不 断增加
特点：流道截面积处处相等，液流在流道里不断加速，压出 室内流体与叶轮内均匀流体发生碰撞，损失较大。效率低于 螺旋形。 优点：加工方便，用于多级泵的排出段。
第三章离心泵与风机主要部件与整体结 构
3.径向式导叶与流道式导叶压出室
第三章离心泵与风机主要部件与整体结 构
五、轴向力、径向力及其平衡（P36） 1. 轴向力产生的原因
（1）叶轮左右两侧的液流压力不等，右侧压力大于左侧， 形成压力差轴向力F1，并指向吸入口。
（2）因液流速度大小、方向发生变化，在叶轮上作用着 一个沿轴向的、动量变化所产生的力F2
（3）泵立式布置，泵转子 的重力构成轴向力F3
第三章：离心泵与风机的主要部件与整体结构
第三章离心泵与风机主要部件与整 体结构
第一节 离心泵主要部件 离心泵的主要部件有泵轴、叶轮、吸入室、压出室、轴 向力平衡装置及密封装置等 一、泵轴
泵轴是用来旋转叶轮并传递扭距的
二、叶轮
离心式水泵的叶轮是使液体接受外加能量、输送液体的主要 部件，装置在泵轴上。
第三章离心泵与风机主要部件与整体结 构
叶轮按其吸水方式可分为单吸式叶轮与双吸式叶轮两种。单 吸式叶轮为单边吸水，双吸式叶轮两边吸水
单吸式叶轮
双吸式叶轮
（1）在相同的情况下，双吸式叶轮的流量是单吸式叶轮流量的 两倍，而且它基本不产生轴向力。
（2）双吸式叶轮适宜用第三于章离大心泵流与风量机主或要部提件与高整体泵结 抗汽蚀性能的场合。
2. 圆环形吸入室
在吸入室的起始段中，轴向 尺寸逐渐缩小，宽度逐渐增大， 整个面积还是缩小，使流体得 到一个加速。
由于泵轴穿过环形吸入室， 所以液流绕流泵轴时在轴的背 面产生漩涡，引起进口流速分 布不均匀，所以流动阻力损失 较大。
优点：轴向尺寸短，结构简单。 广泛用于多级泵。
缺点：速度不均匀。
第三章离心泵与风机主要部件与整体结 构