第三章_泵與風(fēng)機(jī)的構(gòu)造

1、 泵泵 第一節(jié) 離心式泵與風(fēng)機(jī)的工作原理一、一、離心泵離心泵 （一）主要部件和工作原理（一）主要部件和工作原理 1葉輪葉輪 2泵殼泵殼 3泵軸泵軸4吸入口吸入口 5吸入管吸入管 6底閥底閥7濾網(wǎng)濾網(wǎng) 8排出口排出口 9排出管排出管10調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)閥二、水泵的型號(hào)意義二、水泵的型號(hào)意義字母意義字母意義D分段式多級(jí)泵KD中開式多級(jí)泵DG分段式多級(jí)鍋爐給水泵QJ井用潛水泵DL立軸多級(jí)泵S單級(jí)雙吸式離心泵DS首級(jí)用雙吸葉輪的分段式多級(jí)泵M耐磨泵F耐腐蝕泵WB微型離心泵JC長(zhǎng)軸深井泵WG高揚(yáng)程橫軸污水泵表表6-1 部分離心泵型號(hào)中某些漢語(yǔ)拼音字母通常所代表的意義部分離心泵型號(hào)中某些漢語(yǔ)拼音字母通常所代表的

2、意義 （4 4）. . 離心泵的命名 如：如： IS 250 30 A 150 D 605 5 Y 57A 吸入口直徑mm揚(yáng)程m第一次切割吸口直徑mm多級(jí)泵揚(yáng)程m級(jí)數(shù)吸口直徑英寸單級(jí)單吸泵 離心泵的命名方式離心泵的命名方式 離心泵基本形式標(biāo)號(hào)：離心泵基本形式標(biāo)號(hào)：?jiǎn)渭?jí)單吸清水離心泵單級(jí)單吸清水離心泵IS國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)號(hào)如：IS5032125 50泵入口直徑；32泵出口直徑；125泵葉輪直徑 1、離心式泵的結(jié)構(gòu)葉輪葉輪 軸軸 612片片葉片葉片機(jī)殼等。機(jī)殼等。蝸牛形通道；蝸牛形通道；葉輪偏心放；葉輪偏心放；可減少能耗，有利于可減少能耗，有利于動(dòng)能轉(zhuǎn)化為靜壓能。動(dòng)能轉(zhuǎn)化為靜壓能。底閥底閥(防止防止“氣縛

3、氣縛”)濾網(wǎng)濾網(wǎng)(阻攔固阻攔固體雜質(zhì)體雜質(zhì))葉輪葉輪由于離心力的作用，泵的進(jìn)出口出產(chǎn)生壓力差，從而使流體流動(dòng)。由于離心力的作用，泵的進(jìn)出口出產(chǎn)生壓力差，從而使流體流動(dòng)。離心泵的主要部件有葉輪、吸入室、蝸殼、軸封箱和密封環(huán)等離心泵的主要部件有葉輪、吸入室、蝸殼、軸封箱和密封環(huán)等，如左圖所示。如左圖所示。離心泵的過(guò)流部件是吸入室、葉輪和蝸殼。離心泵的過(guò)流部件是吸入室、葉輪和蝸殼。 1.吸入室：吸入室位于葉輪進(jìn)口前，它把液體從吸入管吸入葉輪。要求液吸入室：吸入室位于葉輪進(jìn)口前，它把液體從吸入管吸入葉輪。要求液體流過(guò)吸入室的流動(dòng)損失較小，液體流入葉輪時(shí)速度分布均勻。體流過(guò)吸入室的流動(dòng)損失較小，液體流入

4、葉輪時(shí)速度分布均勻。 2.葉輪：旋轉(zhuǎn)葉輪吸入液體轉(zhuǎn)換能量，使液體獲得壓力能和動(dòng)能。要求葉葉輪：旋轉(zhuǎn)葉輪吸入液體轉(zhuǎn)換能量，使液體獲得壓力能和動(dòng)能。要求葉輪在流動(dòng)損失最小的情況下使液體獲得較多的能量。輪在流動(dòng)損失最小的情況下使液體獲得較多的能量。 3.蝸殼：蝸殼亦稱壓出室，位于葉輪之后，它把從葉輪流出的液體收集起蝸殼：蝸殼亦稱壓出室，位于葉輪之后，它把從葉輪流出的液體收集起來(lái)以便送人排出管。由于流出葉輪的液體速度往往較大，為減少后面的管路來(lái)以便送人排出管。由于流出葉輪的液體速度往往較大，為減少后面的管路損失，要求液體在蝸殼中減速增壓，同時(shí)盡量減少流動(dòng)損失。損失，要求液體在蝸殼中減速增壓，同時(shí)盡量減

5、少流動(dòng)損失。 離心泵的主要零件1)、葉輪（impeller) 功能原理：葉輪是將原動(dòng)機(jī)輸入的機(jī)械能傳遞給液體，提高液體能量的核心部件。結(jié)構(gòu)分類：閉式葉輪閉式葉輪清水泵清水泵 半開式葉輪半開式葉輪污水泵、稠油泵、砂泵、高速泵、部分流泵污水泵、稠油泵、砂泵、高速泵、部分流泵 開式葉輪開式葉輪軸流泵。雙吸葉輪軸流泵。雙吸葉輪雙吸清水泵。雙吸清水泵。開式開式半封閉式半封閉式封閉式封閉式葉輪吸入形式：（葉輪吸入形式：（a）單吸）單吸 （b）雙吸。）雙吸。閉式葉輪閉式葉輪 半開式葉輪半開式葉輪 開式葉輪開式葉輪 雙吸葉輪雙吸葉輪 1） 對(duì)葉輪的要求對(duì)葉輪的要求 葉輪應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和鋼度； 流道形狀為符合液

6、體流動(dòng)規(guī)律的流線型，液流速度分布均勻，流道阻力盡可能小，流道表面粗糙度較?。?材料應(yīng)具有較好的耐磨性； 葉輪應(yīng)具有良好的靜平衡和動(dòng)平衡； 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造工藝性好。離心泵的葉輪一般都是鑄造而成。 （2） 葉輪的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)葉輪的主要結(jié)構(gòu)參數(shù) a. 葉片在葉輪進(jìn)、出口處的安裝角 葉片在葉輪進(jìn)口處的安裝角A1通常是按設(shè)計(jì)流量下液體流進(jìn)葉輪時(shí)的相對(duì)速度1的方向角1而定。當(dāng)A1=1時(shí)，有利于減小沖擊損失。有時(shí)為了改善泵的汽蝕性能，一般取沖角=A1-1 =3O10O，為正沖角。液道出口處的安裝角A2，通常取 A2= 20OO，以獲得較大的反作用度，減少轉(zhuǎn)能損失。 b. 葉片數(shù)目 為了保證葉片對(duì)流經(jīng)葉輪的液

7、體施以充分的推動(dòng)使其旋轉(zhuǎn)的作用，并考慮到流道不要過(guò)長(zhǎng)和阻塞系數(shù)不致過(guò)大，葉片數(shù)目通常取68片。對(duì)于輸送含雜質(zhì)的液體，葉片數(shù)目應(yīng)少些，一般為4片。 2)、吸入室功能原理：離心泵吸入管法蘭至葉輪進(jìn)口前的空間過(guò)流部分稱為吸入室。其作用為在最小水力損失下，引導(dǎo)液體平穩(wěn)的進(jìn)入葉輪，并使葉輪進(jìn)口處的流速盡可能均勻的分布。直錐形吸入室直錐形吸入室彎管形吸入室彎管形吸入室 3)、機(jī)殼功能原理:機(jī)殼收集來(lái)自葉輪的液體，并使部分流體的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為壓力能，最后將流體均勻地引向次級(jí)葉輪或?qū)蚺懦隹?。環(huán)形環(huán)形螺旋形螺旋形 4)、密封裝置(sealing instrument)功能原理：密封裝置主要用來(lái)防止壓力增加時(shí)流體的

8、泄漏 葉輪與殼體吸入口之間：葉輪與殼體吸入口之間： 平接密封環(huán)式平接密封環(huán)式 （屬于內(nèi)泄漏）（屬于內(nèi)泄漏） 迷宮式密封環(huán)式迷宮式密封環(huán)式 泵殼與軸之間：填料密封式。石棉繩填料；石墨浸石棉填泵殼與軸之間：填料密封式。石棉繩填料；石墨浸石棉填 料。料。 （屬于外泄漏）（屬于外泄漏） 機(jī)械密封。端面動(dòng)、靜環(huán)接觸式密封。分：內(nèi)裝式；外裝式機(jī)械密封。端面動(dòng)、靜環(huán)接觸式密封。分：內(nèi)裝式；外裝式 在離心泵中，為了密封泵軸穿出泵殼的間隙，經(jīng)常采用的密封型式有填料密封和機(jī)械密封。近年來(lái)，采用機(jī)械密封逐漸增多。 （1） 填料密封填料密封 在填料密封中常用的填料有：石墨浸棉織物填料，石墨浸石棉填料，金屬滔包石棉芯子

9、填料。填料密封具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低等優(yōu)點(diǎn)。但是填料密封是靠將填料緊壓在密封室內(nèi)使其抱緊泵軸來(lái)密封的，因此磨損及摩擦功耗較大，泄露較大，使用壽命短，需要經(jīng)常擰緊填料壓蓋，并且更換填料頻繁。因此對(duì)于密封要求較嚴(yán)格或密封介質(zhì)壓力較高時(shí)，一般的填料密封不宜采用。填料式密封1填料函殼填料函殼2軟填料軟填料3液封圈液封圈4填料壓蓋填料壓蓋5內(nèi)襯套內(nèi)襯套帶水封環(huán)的填料密封 （2） 機(jī)械密封機(jī)械密封 a. 結(jié)構(gòu)及工作原理 機(jī)械密封又稱端面接觸密封，它是靠一組研配的密封端面而形成動(dòng)密封的。 b. 基本型式 內(nèi)裝式與外裝式； 平衡型與非平衡型； 單端面與雙端面機(jī)械密封； 旋轉(zhuǎn)式和靜止式機(jī)械密封； 內(nèi)向流與外向流式

10、機(jī)械密封。 c. 動(dòng)靜環(huán)常用材料 對(duì)動(dòng)靜環(huán)的主要性能要求 ：有良好的耐磨性和較高的硬度，導(dǎo)熱性好，有較高的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，有較大的彈性模數(shù)和較好的抗沖擊性。 動(dòng)靜環(huán)常用的材料 ：硬質(zhì)合金，鑄鐵，石墨及陶瓷等。1螺釘螺釘 2傳動(dòng)座傳動(dòng)座 3彈簧彈簧 4推環(huán)推環(huán) 5動(dòng)環(huán)密封圈動(dòng)環(huán)密封圈6動(dòng)環(huán)動(dòng)環(huán) 7靜環(huán)靜環(huán) 8靜環(huán)密封圈靜環(huán)密封圈 9防轉(zhuǎn)銷防轉(zhuǎn)銷液封圈液封圈軸封裝置：機(jī)械密封軸封裝置：機(jī)械密封 5)、導(dǎo)葉導(dǎo)葉又稱導(dǎo)流器、導(dǎo)輪，分徑向式導(dǎo)葉和流道式導(dǎo)葉兩種，應(yīng)用于節(jié)段式多級(jí)泵上作導(dǎo)水機(jī)構(gòu)。徑向式導(dǎo)葉:液體從葉輪中流出，由螺旋線部分收集起來(lái)，而擴(kuò)散管將大部分動(dòng)能轉(zhuǎn)換為壓能，進(jìn)入過(guò)渡區(qū)，起改變流動(dòng)

11、方向的作用，再流入反導(dǎo)葉，消除速度環(huán)量，并把液體引向次級(jí)葉輪的進(jìn)口。由此可見(jiàn)，導(dǎo)葉兼有吸入室和壓出室的作用。流道式導(dǎo)葉:與徑向式導(dǎo)葉的水力性能相差無(wú)幾，但在結(jié)構(gòu)尺寸上徑向式導(dǎo)葉較大，工藝方面較簡(jiǎn)單。目前節(jié)段式多級(jí)泵設(shè)計(jì)中，趨向采用流道式導(dǎo)葉。（3）.軸向力平衡裝置軸向力平衡裝置 軸向力的產(chǎn)生：由于吸入口壓力軸向力的產(chǎn)生：由于吸入口壓力p1 與葉輪出口壓力與葉輪出口壓力p2 不同，動(dòng)反力。不同，動(dòng)反力。 p1 90, 90(90(90 160160) )葉片出口沿徑向安裝葉片出口沿徑向安裝,= 90,= 90葉片彎葉片彎曲方向曲方向與旋轉(zhuǎn)與旋轉(zhuǎn)方向相方向相反反, , 9090(2(20 0 70

12、70) )離心風(fēng)機(jī)的傳動(dòng)形式離心風(fēng)機(jī)的傳動(dòng)形式 離心式風(fēng)機(jī)的基本構(gòu)造二風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)及原理風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)及原理-軸流風(fēng)機(jī)軸流風(fēng)機(jī)軸流風(fēng)機(jī)的基本組成軸流風(fēng)機(jī)的基本組成: :1-1-集風(fēng)器集風(fēng)器2-2-葉輪葉輪3-3-導(dǎo)葉導(dǎo)葉4-4-擴(kuò)散筒擴(kuò)散筒軸流風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖軸流風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖集風(fēng)器的作用是減少入口風(fēng)集風(fēng)器的作用是減少入口風(fēng)流的阻力；流的阻力；葉輪的作用是葉輪的作用是, , 葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)葉片沖擊空氣葉片沖擊空氣, , 使空氣獲得使空氣獲得一定的速度和風(fēng)壓；一定的速度和風(fēng)壓；導(dǎo)葉的作用扭轉(zhuǎn)從葉輪流出導(dǎo)葉的作用扭轉(zhuǎn)從葉輪流出的旋轉(zhuǎn)氣流的旋轉(zhuǎn)氣流, , 使一部分偏轉(zhuǎn)使一部分偏轉(zhuǎn)氣流動(dòng)能變?yōu)殪o壓能氣流動(dòng)能變?yōu)?/p>

13、靜壓能, , 同時(shí)同時(shí)可減少因氣流旋轉(zhuǎn)而引起的可減少因氣流旋轉(zhuǎn)而引起的阻力損失阻力損失擴(kuò)散筒的作用是將一部分軸擴(kuò)散筒的作用是將一部分軸向氣流動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能。向氣流動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能。 葉片的旋轉(zhuǎn)使空氣受到?jīng)_擊力葉片的旋轉(zhuǎn)使空氣受到?jīng)_擊力, , 從而使空氣獲從而使空氣獲得一定的速度和風(fēng)壓得一定的速度和風(fēng)壓, , 并由導(dǎo)葉和擴(kuò)散筒將部并由導(dǎo)葉和擴(kuò)散筒將部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓分動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓, , 從而使風(fēng)機(jī)出口具有一定從而使風(fēng)機(jī)出口具有一定的風(fēng)速和風(fēng)壓。的風(fēng)速和風(fēng)壓。 一、軸流式風(fēng)機(jī)的主要結(jié)構(gòu)組成 軸流式風(fēng)機(jī)主要?dú)鈩?dòng)零部件有葉輪、導(dǎo)葉、機(jī)殼、集流器(集風(fēng)器)、疏流罩(流線體)和擴(kuò)散器、傳動(dòng)部分等。 1

14、.葉輪 用來(lái)對(duì)流體做功以提高流體能量的關(guān)鍵部件。主要由葉片和輪轂組成：葉片多為機(jī)翼扭曲葉片。 2導(dǎo)葉 導(dǎo)葉的作用是確定流體通過(guò)葉輪前或后的流動(dòng)方向,減少氣流流動(dòng)的能量損失。對(duì)于后導(dǎo)葉還有將葉輪出口旋繞速度的動(dòng)壓轉(zhuǎn)換成靜壓的作用。 3.集流器和疏流罩 4.擴(kuò)散器 擴(kuò)散器的作用是將流體的部分動(dòng)壓轉(zhuǎn)換為靜壓,以提高風(fēng)機(jī)靜效率。其結(jié)構(gòu)形式有筒形和錐形兩種. 1、2K60型軸流式通風(fēng)機(jī) 2 K60428 28表示通風(fēng)機(jī)的機(jī)號(hào)，即葉輪直徑為2800mm 4NO表示結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)序號(hào)； 60表示該型通風(fēng)機(jī)輪轂比的100倍，即葉輪的輪轂直徑與葉輪直徑比為0.6； K表示礦用通風(fēng)機(jī)； 2表示兩級(jí)葉輪。 2、GAF 4

15、、BDK對(duì)旋軸流式通風(fēng)機(jī) BDK54-8-23 23表示通風(fēng)機(jī)機(jī)號(hào)，即葉輪直徑為2300mm； 8表示配用8極電機(jī)，轉(zhuǎn)速為740r/min 54表示該型通風(fēng)機(jī)輪轂比的100倍； K表示礦用風(fēng)機(jī)； D表示對(duì)旋式軸流風(fēng)機(jī)； B表示隔爆型；軸流風(fēng)機(jī)的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)軸流風(fēng)機(jī)的主要結(jié)構(gòu)參數(shù) 葉輪外徑葉輪外徑D D 葉輪輪轂直徑葉輪輪轂直徑d d 葉片的安裝角葉片的安裝角, , 安裝角安裝角一般為一般為1010、1515、2020、2525、3030、3535葉片安裝角葉片安裝角1-1-葉片葉片2-2-導(dǎo)葉導(dǎo)葉3-3-輪轂輪轂dD軸流風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)型式及傳動(dòng)方式軸流風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)型式及傳動(dòng)方式傳動(dòng)方式傳動(dòng)方式結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)型

16、式型式 吸入口:吸入口有集氣的作用，可以直接在大氣中采氣，使氣流以損失最小的方式均勻流入機(jī)內(nèi)。 進(jìn)氣箱:進(jìn)氣箱的作用是當(dāng)進(jìn)風(fēng)口需要轉(zhuǎn)彎時(shí)才采用的，用以改善進(jìn)口氣流流動(dòng)狀況，減少因氣流不均勻進(jìn)入葉輪而產(chǎn)生的流動(dòng)損失。進(jìn)氣箱一般用在大型或雙吸入的風(fēng)機(jī)上。 葉輪:由前盤、后盤、葉片和輪轂所組成。還曾指出葉片可分為前向、徑向和后向三種類型。 機(jī)殼:它的作用是收集來(lái)自葉輪的氣體，并將部分動(dòng)壓轉(zhuǎn)換為靜壓，最后將氣體導(dǎo)向出口。 導(dǎo)流器:導(dǎo)流器又稱為進(jìn)口風(fēng)量調(diào)節(jié)器。在風(fēng)機(jī)的入口處一般都裝置有導(dǎo)流器。運(yùn)行時(shí)，通過(guò)改變導(dǎo)流器葉片的角度（開度）來(lái)改變風(fēng)機(jī)的性能，擴(kuò)大工作范圍和提高調(diào)節(jié)的經(jīng)濟(jì)性。 2、軸流式風(fēng)機(jī)葉輪:實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的主要部件。集風(fēng)器:集風(fēng)器的作用是使氣流獲得加速，在壓力損失最小的情況下保證進(jìn)氣速度均勻、平穩(wěn)。整流罩和導(dǎo)流體:為了獲得良好的平穩(wěn)進(jìn)氣條件，在葉輪或進(jìn)口導(dǎo)葉前裝置與集風(fēng)器相適應(yīng)的整流罩，以構(gòu)成軸流風(fēng)機(jī)進(jìn)口氣流通道。導(dǎo)葉:前導(dǎo)葉的作用是使進(jìn)入風(fēng)機(jī)前的氣流發(fā)生偏轉(zhuǎn)，把氣流由軸向引為旋向進(jìn)入，