泵的种类、结构及工作原理

四、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
典型离心泵结构
• 2、轴流式水泵：当电动机驱动浸在流体中的叶轮 旋转时，轮内的流体就相对叶片做绕流运动，叶 片会对流体产生一个推力从而对流体做功，使流 体的能量增加，并沿轴向流出叶轮，经过导叶等 部件压出管路，同时叶轮入口处的流体被吸入， 形成连续工作。其特点结构紧凑、外形尺寸小、 质量轻的特点，适合于大流量、低压头的场合， 如部分电厂中的炉水循环泵。
10）取出滚柱推力轴承，检查轴承内外钢圈有无裂纹、 毛刺，轴承滚道及滚柱有无蚀斑、麻点、磨损、划痕， 轴承保持架有无裂纹、磨损、断裂、毛刺，否则更换 新轴承。测量出轴承的原始游隙并记录；
11）检查轴表面的光洁度和弯曲度情况，其中 轴中间的弯曲度不应超过0.05mm，两端不应 超过0.02mm；
12）对相关检查出的项目进行修复、更换，必 要时走不符合项流程；
7)填料函内侧、挡环及轴套的每侧径向间隙，一般应为0.25－0.50mm。
• 3．机械密封和浮动环密封
(1)机械密封装置；
1)动环和静环表面须光洁，不得有任何划伤，密封面的平 面度保持在0.87um之内。
2)机械密封装置处轴的径向跳动应小于0．03mm。
3)弹簧无裂纹、锈蚀等缺陷，弹簧两端面与中心线的垂直 度偏差应小于5／1000，同一机械密封中各弹簧之间的 自由高度差不大于0．5mm。
三、常见叶片式水泵的型号
举例说明
•DG46-30 × 5型号意义为：卧式、单吸多级 分段式锅炉给水泵，设计工作点流量为46立 方米每小时，设计工作点单级扬程为30米，
级数为5级。
•LHB8.5-40型号的意义为：半调节立式混流 泵，设计工作点流量为8.5立方米每秒，比转
数约等于400。
注：水泵的比转数是由最佳工况下的转速、 流量和扬程组成的一个有因次的相似特征数。
4)泵轴径向跳动值应不大于0．05mm。
5)叶轮与轴套的端面应跟轴线垂直，并结合面接 触严密。
2．泵体组装要求
1)套装叶轮时注意旋转方向是否正确，应同壳体上的标志一致，固定叶 轮的锁母应有锁紧位置。
2)密封环同泵壳间应有0．00~0．03mm的径向间隙，密wenku.baidu.com环与叶轮配 合处每侧径向间隙应符合规定值，一般约为叶轮密封环处直径的 1~1．5／1000， 但最小不得小于轴瓦顶部间隙，且应四周均匀。
活塞泵结构图
• 5、喷射泵：工作原理是高压的流体经喷嘴后成为 高速射流进入工作室，工作室内喷管附近的低压 流体大量地卷带经扩压管升压后输出，同时又使 水池中的流体被吸入工作室，从而形成连续工作 过程。喷射泵的工作流体可以是高压蒸汽，也可 以是高压水，被输送的流体可以是水、油或空气。 电厂中用作输送炉渣的水力喷射器以及凝汽设备 中抽气器等。
4)动环和静环密封端面的瓢偏应不大于0．02mm，两端面 的不平行度应不大于0.04mm。
机械密封：
机械密封是靠一对或数对垂直于轴作相 对滑动的端面在流体压力和补偿机构的 弹力（或磁力）作用下保持贴合并配以 辅助密封而达到阻漏的轴封装置。
常用机械密封结构如图所示。
由静止环（静环）1、旋转环（动环）2、弹性元件3、弹簧座4 、紧定螺钉5、旋转环辅助密封圈6和静止环辅助密封圈8等元件 组成，防转销7固定在压盖9上以防止静止环转动。旋转环和静止 环往往还可根据它们是否具有轴向补偿能力而称为补偿环或非补 偿还。
13）依次进行回装。
六、水泵的常见运行故障
七、一般离心式水泵的检修质量要求
• 1．轴及转子的技术质量要求：
1)泵叶轮、导叶和诱导轮表面应光洁无缺陷，泵 轴跟叶轮、轴套、轴承等的配合表面应无缺陷 和损伤，配合正确。
2)组装泵叶轮时对泵轴和各配合件的配合面，应 清理干净，涂擦粉剂涂料。
3)组装好的转子，其叶轮密封环和轴套外圆的径 向跳动值应不大于规定允许值。
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。
3)密封环处的轴向间隙应大于泵的轴向窜动量，并不得小于 0.5~l.5mm(小泵用小值)。
4)大型水泵的水平扬度，一般应以精度为0.1mm／m的水平仪在联轴器 侧的轴颈处测量调整至零。
5)用于水平结合面的涂料和垫料的厚度，应保证各部件规定的紧力值。 用于垂直结合面的，应保证各部件规定的轴向间隙值。
6)装配好的水泵在未加密封填料时，转子转动应灵活，不得有偏重、卡 涩、摩擦等现象。
二、典型水泵的工作原理及应用
• 1、离心式水泵：用电动机带动水泵叶 轮转动，叶轮中的叶片对其中的流体 做功，迫使它们旋转，旋转的流体在 惯性离心力的作用下，从中心向边缘 流去，其压力和速度不断提高，最后 以很高的流速和压力流出叶轮进入泵 壳内。其优点是效率高、性能可靠、 流量均匀、容易调节，应用最为广泛。
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典型轴流泵结构图
1-叶轮 2-导流器 3-泵壳
• 3、混流式水泵：这种水泵结合了离心式水 泵和轴流式水泵的特点，流体是沿介于轴 向和径向之间的圆锥面方向流出叶轮，工 作原理是部分利用了叶片推力和惯性离心 力的作用。其特点是流量大、压头较高， 台山电厂的循环水泵就是典型的混流式水 泵。
典型的混流泵结构图
一、水泵的分类
• 按产生的全压高低分类： – P小于2MPa为低压泵，p在2MPa和6MPa之间 的为中压泵，p大于6MPa为高压泵；
• 按工作原理分类 – 叶片式泵（离心式泵和轴流式泵）、容积式泵、 以及喷射泵等；
• 按在生产中的用途分类 – 给水泵、凝结水泵、循环水泵、油泵、灰浆泵 （排污水泵）、冲洗水泵等。
• （2）浮动环密封装置：
1)支承环和浮动环及轴上安装浮动环的部位， 应光洁无损伤；浮动环和支承环的密封端面 应进行涂色检查，要求接触良好。
2)浮动环同轴套的径向总间隙，一般为0．15 －0．25mm。
3)支承环及轴套的径向间隙应四周均匀。
4)支承弹簧应无缺陷，同一组浮动环支承弹簧 的自由高度偏差，应不大于0．5mm。
7）取下带轮，松开轴承室固定螺栓，检查靠背轮有无 裂纹，如有应更换，检查键销有无锈蚀和毛刺，如有 用砂纸和锉刀进行打磨修整；
8）做好标记后拆下轴承箱推力侧与承力侧轴承压盖固 定螺栓，并取下压盖，测量出轴承与轴承室的膨胀间 隙和紧力；
9）使用铜棒等工具把轴从轴承室中取出，然后依次取 下推力滚柱轴承的内圈和外圈，解体轴承室；
常见泵的知识讲座
生产技术部：谢文明
泵知识培训
教学目的：
1.了解典型脱硫泵的结构原理及应用知识 2.掌握常见故障的诊断方法及排除手段 3.了解检修工艺和质量标准
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内容摘要（目录）
1.水泵的分类 2.典型水泵的工作原理及应用 3.常见叶片式水泵的型号 4.水泵的汽蚀现象 5.脱硫泵的检修工序 6.水泵的常见运行故障及排除 7.一般离心式水泵的检修质量要求
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。机组的振由又会促 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，称之为汽蚀共振。如果机组发 生汽蚀共振必须紧急停止水泵运行。
五、泵检修工序
1）松开电机的皮带调整螺栓，取下皮带； 2）拆除泵的进、出口短管； 3）拆除泵壳； 4）取下泵壳衬套, 检查泵壳衬套磨损情况； 5）取下叶轮,检查叶轮磨损情况； 6）拆下机械密封，检查机械密封动、静环SiC
密封面有无裂纹、水垢、麻点、划痕，表面 是否平滑，动环调整弹簧有无锈蚀、变形、 断裂，动、静环定位销有无锈蚀断裂，各O型 密封圈有无变形、拉长，断裂等情况；
• 4、容积式水泵：是利用电动机驱动部件 （活塞、齿轮等）使工作室的容积发生周 期性的改变，依靠压差使流体流动，从而 达到输送流体的目的。其特点是结构简单、 轻便紧凑、工作可靠，在电厂中常用于流 量较小的润滑油系统中。
齿轮泵结构图
1-主动齿轮 2-从动齿轮 3-工作室 4-入口管 5-出口管 6-泵壳