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多级离心泵工作原理是什么(附结构图)

发布时间:2020-09-26 01:06

  多级离心泵工作原理是什么(附结构图)_物理_自然科学_专业资料。多级离心泵工作原理是什么(附结构图) 从 总 体 上 看 ,多 级 离 心 泵 是 若 干 个 叶 轮 安 装 在 同 一 泵 轴 上 ,叶 轮 的 外 侧 是 液 体 导 流 装 置 及 泵 壳 。

  多级离心泵工作原理是什么(附结构图) 从 总 体 上 看 ,多 级 离 心 泵 是 若 干 个 叶 轮 安 装 在 同 一 泵 轴 上 ,叶 轮 的 外 侧 是 液 体 导 流 装 置 及 泵 壳 。然 而 ,如 何 将 叶 轮 组 安 装 在 泵 体 内 或 者 从 泵 体 内 取 出 呢 ? 无 外 乎 两 个 办 法 , 一 个 是 将 泵 体 及 导 流 装 置 沿 泵 轴 的 轴 线 水 平 剖 分 ,使 其 成 为 上 下 两 部 分 ,这 叫 水 平 剖 分 式 多 级 离 心 泵 ;另 一 个 办 法 是 将 泵 体 及 液 体 导 流 装 置 沿 泵 轴 方 向 在 叶 轮 之 间 以 垂 直 于泵轴的平面剖切成若干个段,这叫分段式多级离心泵。 1-泵盏 2-泵体 3-轴承体 4-轴套 5-叶轮 6-泵轴 7-轴头油泵 图 1 水平剖分式多级离心泵结构图 下面分别对水平剖分式和分段式多级离心泵的结构加以介绍。 1、水平剖分式多级离心泵的结构图 1 所示为水平剖分式多级离心泵结构图。这种泵采用蜗 壳形泵体,每个叶轮的外围都有相应的蜗室,相当于将几个单级蜗壳泵装在同一根轴上串联 工作,所以又叫蜗壳式多级泵。5分pk10由于泵体是水平剖分式,吸入口和排出口都直接铸在泵体上, 检修时很方便,只需把泵盖取下,即可暴露整个转子,在检修转子时,需将整个转子吊出时, 不必拆卸连接管路。这种泵的叶轮通常为偶数对称布置,大部分轴向力得到平衡,因而不需 要安装轴向平衡装置。 水平剖分式多级泵流量范围为 450~1500m3/h,最高扬程可达 1800mHz0。由于叶轮对称布置, 泵壳内有交叉流道,如图 2 所示,所以它比同性能的分段式多级泵体积大,铸造工艺复杂, 泵盖和泵体的定位要求高,在压力较高时,泵盖和泵体的结合面密封难度大。 2、分段式多级离心泵的结构 在压力较高时,通常采用分段式多级离心泵。这种泵是一种垂直剖分多级泵,它有一个前段、 一个尾段和若干个中段组成,用四个长杆螺栓连接为一个整体。安装在泵轴上的叶轮的个数 就代表离心泵的级数,中段的每个叶轮配一个导轮,导轮的作用基本上同蜗壳相同,主要是 将动能转化为静压能。叶轮一般为单吸的,吸人口都朝向一个方向。为了平衡轴向力,在末 段后面装有平衡盘,并用平衡管和前段进口相连通。其转子在工作过程中可以沿轴向左右窜 动,靠平衡盘的推力平衡叶轮组的轴向力,将转子维持在平衡位置附近。轴的两端用轴承支 承,并置于轴承座上,轴的两端均有轴封装置。 根据使用场合不同,分段式多级离心泵可分为一般分段式多级离心泵,如图 3 所示;中、低 压锅炉给水泵如图 4 所示;高压锅炉给水泵,如图 5 所示。 图 2 叶轮对称排列的多级离心泵 1-进水段 2-中段 3-升轮 4-轴 5-导轮 6-承磨环 7-叶轮挡套 8-导叶套 9-平衡 盘 10-平衡套 11-平衡环 12-出水段导轮 13-出水段 14-尾盖 15-轴套乙 16-轴套 螺母 17-挡水圉 18-平衡盘指针 19-轴承乙部件 20-联轴器 21-轴承甲部件 22-油 环 23-轴套甲 24-填料压盖 25-水封环 26-拉紧螺栓 图 3 一般分段式多级离心泵结构图 低压镉炉给水泵输送液体的温度一般在 110℃左右,其结构和一般分段式多级离心泵基本相 同,大部分可以互相通用。对于中压锅炉给水泵,由于工作压力和工作温度比低压的高,通 常对轴封装置的要求也较高,轴承除需要润滑外,有的还用循环水冷却。为了隔热,有的在 泵体外用钢板卷成圆筒罩。泵的支承有的采用中心支承。 图 4 中、低压锅炉冶水泵 高压锅炉给水泵,输送液体的温度在 160-170℃,出口压力在 15MPa 以上。考虑到温度变化 的影响,泵的转动部分大多采用膨胀系数相同的合金材料。叶轮安装在泵轴上,最后留有 0. 50mm 左右的轴向间隙,防止开车初期由于叶轮先受热膨胀,叶轮与叶轮之间互相挤压, 造成泵轴的拉伸破坏。泵轴的支承采用中心支承式,这样,开车后泵体的热膨胀是以泵轴线 为中心向四处辐射,机组的找正不会受到破坏,转子在泵壳中暮终处于居中位置。 图 5 高压锅炉给水泵 为了消除热胀冷缩对机组同心的影响,高压锅炉给水泵壳体下部设有纵向滑销和垂直滑销, 它们分别与泵座上的销槽和销孔相配。泵的轴承座分别安装在两端的前段和后段上,每个轴 承座上设有三支调节螺钉,用以调节轴承与泵壳的同心度。 叶轮在运转中要产生轴向推力。平衡多级泵轴向推力的措施有两个:对于水平剖分式多级泵 采用叶轮对称布置,将叶轮正反向安装,使叶轮轴向推力互相抵消,两两平衡;对于分段式 多级离心泵,由于时轮同向安装,产生的轴向力方向一致,则在末级叶轮后端安装上推力平 衡装置,用以平衡各级叶轮所产生的轴向推力。 一般情况下,分段式多级离心泵的转子在轴向的窜动量为 0.10—0.15mm,窜动的次数为每 分钟 10~20 次。因此,运行中如果介质中含有泥沙或其他固体物质,则平衡盘和平衡环容 易磨损。为了抵抗磨损,延长零件的使用寿命,通常情况下,平衡盘和平衡环是用耐磨金属 制成的,如青铜、灰铸铁等。 图 6 导轮 分段式多级离心泵工作原理:分段式多级离心泵中段每个叶轮的外面均安装有一个导轮,导 轮是一个固定不动的圆盘,它的作用是把从叶轮甩出的液体的一部分动能通过减速而转化为 静压能,并且把这些液体收集后沿径向回流而导人到下一级叶轮人口处。寻轮的正面有环绕 在叶轮外缘的正向导叶.背面有将液体引向下一级叶轮人口的反向导叶,其结构如图 6 所示。 液体从叶轮甩出后.平缓地进入与液体流速方向一致的正向导叶,沿正向导叶继续向外流动, 速度逐渐降低,静压能不断提高,到达导轮最外侧的空腔时.流速最小,静压能最高。液体 从正向导叶流出后,沿轴向绕过导轮内部间隔板,再沿反向导叶向内侧流动,同时降低环向 流速,沿轴向进入下一级叶轮。 与蜗壳相比,导轮外形尺寸较小,将动能转化为静压能的效率也较低。由于导轮中有多个叶 片,当泵的实际工况与设计工况偏离时,液体流出叶轮时的运动轨迹与导轮叶片形状不一致, 使其产生较大的冲击损失而造成效率的降低,故使用导轮装置的离心泵,高效工作区域较窄, 扬程和效率曲线均比蜗壳泵的陡。但由于导轮具有中心对称性,不会像蜗壳那样产生作用在 转子上的径向压力,所以多级泵一般在首尾两段使用蜗壳,而在中部若干段使用导轮。 由于导轮的几何形状较为复杂,所以一般用铸铁铸造而成。 同单级离心泵一样,多级离心泵不具有自吸能力,启动前必须灌泵。各种多级离心泵工作原 理均是由叶轮带动液体高速旋转,使液体产生离心力而获得能量。这样,处于一段叶轮前侧 吸人室内的液体进入第一级叶轮,经叶轮对其做功后,甩入第一级导轮,经第一级导轮转能 后,再进入第二级叶轮,由第二级叶轮继续对其做功,然后再进入第二级导轮,依此类推, 直至从末段叶轮甩出,经蜗壳收集后,送至排出口排出。

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