第三章_泵與風機的構造

1、 泵泵 第一節(jié) 離心式泵與風機的工作原理一、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調節(jié)閥調節(jié)閥二、水泵的型號意義二、水泵的型號意義字母意義字母意義D分段式多級泵KD中開式多級泵DG分段式多級鍋爐給水泵QJ井用潛水泵DL立軸多級泵S單級雙吸式離心泵DS首級用雙吸葉輪的分段式多級泵M耐磨泵F耐腐蝕泵WB微型離心泵JC長軸深井泵WG高揚程橫軸污水泵表表6-1 部分離心泵型號中某些漢語拼音字母通常所代表的意義部分離心泵型號中某些漢語拼音字母通常所代表的意

2、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揚程m第一次切割吸口直徑mm多級泵揚程m級數(shù)吸口直徑英寸單級單吸泵 離心泵的命名方式離心泵的命名方式 離心泵基本形式標號：離心泵基本形式標號：單級單吸清水離心泵單級單吸清水離心泵IS國際標準號如：IS5032125 50泵入口直徑；32泵出口直徑；125泵葉輪直徑 1、離心式泵的結構葉輪葉輪 軸軸 612片片葉片葉片機殼等。機殼等。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，有利于動能轉化為靜壓能。動能轉化為靜壓能。底閥底閥(防止防止“氣縛氣

3、縛”)濾網(wǎng)濾網(wǎng)(阻攔固阻攔固體雜質體雜質)葉輪葉輪由于離心力的作用，泵的進出口出產(chǎn)生壓力差，從而使流體流動。由于離心力的作用，泵的進出口出產(chǎn)生壓力差，從而使流體流動。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。離心泵的過流部件是吸入室、葉輪和蝸殼。離心泵的過流部件是吸入室、葉輪和蝸殼。 1.吸入室：吸入室位于葉輪進口前，它把液體從吸入管吸入葉輪。要求液吸入室：吸入室位于葉輪進口前，它把液體從吸入管吸入葉輪。要求液體流過吸入室的流動損失較小，液體流入葉輪時速度分布均勻。體流過吸入室的流動損失較小，液體流入葉

4、輪時速度分布均勻。 2.葉輪：旋轉葉輪吸入液體轉換能量，使液體獲得壓力能和動能。要求葉葉輪：旋轉葉輪吸入液體轉換能量，使液體獲得壓力能和動能。要求葉輪在流動損失最小的情況下使液體獲得較多的能量。輪在流動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，同時盡量減少流動損失。損失，要求液體在蝸殼中減速增壓，同時盡量減少

5、流動損失。 離心泵的主要零件1)、葉輪（impeller) 功能原理：葉輪是將原動機輸入的機械能傳遞給液體，提高液體能量的核心部件。結構分類：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） 對葉輪的要求對葉輪的要求 葉輪應有足夠的強度和鋼度； 流道形狀為符合液體

6、流動規(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?。?材料應具有較好的耐磨性； 葉輪應具有良好的靜平衡和動平衡； 結構簡單，制造工藝性好。離心泵的葉輪一般都是鑄造而成。 （2） 葉輪的主要結構參數(shù)葉輪的主要結構參數(shù) a. 葉片在葉輪進、出口處的安裝角 葉片在葉輪進口處的安裝角A1通常是按設計流量下液體流進葉輪時的相對速度1的方向角1而定。當A1=1時，有利于減小沖擊損失。有時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，減少轉能損失。 b. 葉片數(shù)目 為了保證葉片對流經(jīng)葉輪的液體

7、施以充分的推動使其旋轉的作用，并考慮到流道不要過長和阻塞系數(shù)不致過大，葉片數(shù)目通常取68片。對于輸送含雜質的液體，葉片數(shù)目應少些，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口前的空間過流部分稱為吸入室。其作用為在最小水力損失下，引導液體平穩(wěn)的進入葉輪，并使葉輪進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)、機殼功能原理:機殼收集來自葉輪的液體，并使部分流體的動能轉換為壓力能，最后將流體均勻地引向次級葉輪或導向排出口。環(huán)形環(huán)形螺旋形螺旋形 4)、密封裝置(sealing instrument)功能原理：密封裝置主要用來防止壓力增加時流體的泄

8、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 （屬于內泄漏）（屬于內泄漏） 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） 機械密封。端面動、靜環(huán)接觸式密封。分：內裝式；外裝式機械密封。端面動、靜環(huán)接觸式密封。分：內裝式；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械密封。近年來，采用機械密封逐漸增多。 （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，金屬滔包石棉芯子填

9、料。填料密封具有結構簡單，成本低等優(yōu)點。但是填料密封是靠將填料緊壓在密封室內使其抱緊泵軸來密封的，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。因此對于密封要求較嚴格或密封介質壓力較高時，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內襯套內襯套帶水封環(huán)的填料密封 （2） 機械密封機械密封 a. 結構及工作原理 機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密封的。 b. 基本型式 內裝式與外裝式； 平衡型與非平衡型； 單端面與雙端面機械密封； 旋轉式和靜止式機械密封； 內向流與外向流式機

10、械密封。 c. 動靜環(huán)常用材料 對動靜環(huán)的主要性能要求 ：有良好的耐磨性和較高的硬度，導熱性好，有較高的熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性，有較大的彈性模數(shù)和較好的抗沖擊性。 動靜環(huán)常用的材料 ：硬質合金，鑄鐵，石墨及陶瓷等。1螺釘螺釘 2傳動座傳動座 3彈簧彈簧 4推環(huán)推環(huán) 5動環(huán)密封圈動環(huán)密封圈6動環(huán)動環(huán) 7靜環(huán)靜環(huán) 8靜環(huán)密封圈靜環(huán)密封圈 9防轉銷防轉銷液封圈液封圈軸封裝置：機械密封軸封裝置：機械密封 5)、導葉導葉又稱導流器、導輪，分徑向式導葉和流道式導葉兩種，應用于節(jié)段式多級泵上作導水機構。徑向式導葉:液體從葉輪中流出，由螺旋線部分收集起來，而擴散管將大部分動能轉換為壓能，進入過渡區(qū)，起改變流動方

11、向的作用，再流入反導葉，消除速度環(huán)量，并把液體引向次級葉輪的進口。由此可見，導葉兼有吸入室和壓出室的作用。流道式導葉:與徑向式導葉的水力性能相差無幾，但在結構尺寸上徑向式導葉較大，工藝方面較簡單。目前節(jié)段式多級泵設計中，趨向采用流道式導葉。（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，動反力。不同，動反力。 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與旋轉方向相方向相反反, , 9090(2(20 0 707

12、0) )離心風機的傳動形式離心風機的傳動形式 離心式風機的基本構造二風機結構及原理風機結構及原理-軸流風機軸流風機軸流風機的基本組成軸流風機的基本組成: :1-1-集風器集風器2-2-葉輪葉輪3-3-導葉導葉4-4-擴散筒擴散筒軸流風機結構簡圖軸流風機結構簡圖集風器的作用是減少入口風集風器的作用是減少入口風流的阻力；流的阻力；葉輪的作用是葉輪的作用是, , 葉輪旋轉時葉輪旋轉時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壓；一定的速度和風壓；導葉的作用扭轉從葉輪流出導葉的作用扭轉從葉輪流出的旋轉氣流的旋轉氣流, , 使一部分偏轉使一部分偏轉氣流動能變?yōu)殪o壓能氣流動能變?yōu)殪o

13、壓能, , 同時同時可減少因氣流旋轉而引起的可減少因氣流旋轉而引起的阻力損失阻力損失擴散筒的作用是將一部分軸擴散筒的作用是將一部分軸向氣流動能轉變?yōu)殪o壓能。向氣流動能轉變?yōu)殪o壓能。 葉片的旋轉使空氣受到?jīng)_擊力葉片的旋轉使空氣受到?jīng)_擊力, , 從而使空氣獲從而使空氣獲得一定的速度和風壓得一定的速度和風壓, , 并由導葉和擴散筒將部并由導葉和擴散筒將部分動能轉變?yōu)殪o壓分動能轉變?yōu)殪o壓, , 從而使風機出口具有一定從而使風機出口具有一定的風速和風壓。的風速和風壓。 一、軸流式風機的主要結構組成 軸流式風機主要氣動零部件有葉輪、導葉、機殼、集流器(集風器)、疏流罩(流線體)和擴散器、傳動部分等。 1.

14、葉輪 用來對流體做功以提高流體能量的關鍵部件。主要由葉片和輪轂組成：葉片多為機翼扭曲葉片。 2導葉 導葉的作用是確定流體通過葉輪前或后的流動方向,減少氣流流動的能量損失。對于后導葉還有將葉輪出口旋繞速度的動壓轉換成靜壓的作用。 3.集流器和疏流罩 4.擴散器 擴散器的作用是將流體的部分動壓轉換為靜壓,以提高風機靜效率。其結構形式有筒形和錐形兩種. 1、2K60型軸流式通風機 2 K60428 28表示通風機的機號，即葉輪直徑為2800mm 4NO表示結構設計序號； 60表示該型通風機輪轂比的100倍，即葉輪的輪轂直徑與葉輪直徑比為0.6； K表示礦用通風機； 2表示兩級葉輪。 2、GAF 4、

15、BDK對旋軸流式通風機 BDK54-8-23 23表示通風機機號，即葉輪直徑為2300mm； 8表示配用8極電機，轉速為740r/min 54表示該型通風機輪轂比的100倍； K表示礦用風機； D表示對旋式軸流風機； B表示隔爆型；軸流風機的主要結構參數(shù)軸流風機的主要結構參數(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-導葉導葉3-3-輪轂輪轂dD軸流風機結構型式及傳動方式軸流風機結構型式及傳動方式傳動方式傳動方式結構結構型式

16、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內。 進氣箱:進氣箱的作用是當進風口需要轉彎時才采用的，用以改善進口氣流流動狀況，減少因氣流不均勻進入葉輪而產(chǎn)生的流動損失。進氣箱一般用在大型或雙吸入的風機上。 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。 機殼:它的作用是收集來自葉輪的氣體，并將部分動壓轉換為靜壓，最后將氣體導向出口。 導流器:導流器又稱為進口風量調節(jié)器。在風機的入口處一般都裝置有導流器。運行時，通過改變導流器葉片的角度（開度）來改變風機的性能，擴大工作范圍和提高調節(jié)的經(jīng)濟性。 2、軸流式風機葉輪:實現(xiàn)能量轉換的主要部件。集風器:集風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氣速度均勻、平穩(wěn)。整流罩和導流體:為了獲得良好的平穩(wěn)進氣條件，在葉輪或進口導葉前裝置與集風器相適應的整流罩，以構成軸流風機進口氣流通道。導葉:前導葉的作用是使進入風機前的氣流發(fā)生偏轉，把氣流由軸向引為旋向進入，