第二章葉片式水泵與風機的結構

第二章葉片式水泵與風機的結構第1頁，共66頁，2023年，2月20日，星期三、離心泵的主要部件及其功用

第一節(jié)泵與風機的主要部件及功用（一）離心泵裝置的構成離心泵裝置示意圖1—泵殼；2—泵軸；3—葉輪；4—吸水管；5—壓水管；6—底閥；7—閘閥；8—灌水漏斗；9—泵座第2頁，共66頁，2023年，2月20日，星期三（二）離心泵的構造

離心泵構造示意圖1—葉輪；2—泵軸；3—鍵；4—泵殼；5—泵座；6—灌水孔；7—放水孔；8—接真空表孔；9—接壓力表孔；10—泄水孔；11—填料函；12—減漏環(huán)：13—軸承座；14—壓蓋調節(jié)螺栓；15—傳動輪第3頁，共66頁，2023年，2月20日，星期三1、葉輪2、泵軸與軸承3、吸入室4、導葉5、壓水室6、密封裝置7、軸向力平衡裝置轉子泵殼（三）離心泵的主要部件及其功用

主要部件（多級泵）第4頁，共66頁，2023年，2月20日，星期三葉輪軸承座聯軸器泵座泵軸泵殼進口密封裝置軸端密封裝置軸向力平衡措施（三）離心泵的主要部件及其功用第5頁，共66頁，2023年，2月20日，星期三

（1）功用：將原動機輸入的機械能傳給被輸送的液體。核心部件。

（2）型式封閉式半開式：開式：由前蓋板、后蓋板、葉片、輪轂組成。（用于輸送清水，如給水泵、凝結泵等）。無前蓋板。（輸送含雜質的液體，如泥漿泵）。無前、后蓋板。（輸送含雜質的液體，如灰渣泵）單吸雙吸（3）特點流體軸向進入，徑向流出。葉片均為后彎式，片數為6~12片。雙吸葉輪可平衡軸向力、改善汽蝕性能。1、葉輪葉輪的型式a—單吸封閉葉輪；b—雙吸封閉葉輪；c—半開式葉輪：d—開式葉輪第6頁，共66頁，2023年，2月20日，星期三離心泵葉輪型式（a）閉式（b）半開式（c）開式1—葉片；2—前蓋板：3—后蓋板：4—水壓平衡孔第7頁，共66頁，2023年，2月20日，星期三葉片泵葉輪（a）單吸離心泵葉輪（b）雙吸離心泵葉輪（c）混流泵葉輪（d）軸流泵葉輪第8頁，共66頁，2023年，2月20日，星期三

（1）功用（2）型式軸軸承階梯軸（變徑、葉輪熱套在軸上），近代大型泵采用。（3）特點：軸的方向區(qū)分泵型軸：是傳遞扭矩的主要部件。軸承：支撐轉子及殘余軸向推力，減小摩擦。滾動軸承：小泵（φ<75mm）。

滑動軸承：大中型（φ>75mm）。水平軸：臥式泵。傾斜軸：斜軸泵。鉛直軸：立式泵。2、泵軸與軸承水平軸（等徑、葉輪滑配在軸上），中小型泵采用。第9頁，共66頁，2023年，2月20日，星期三

彎管形吸入室（用于大型泵，前部有直錐收縮段，有直錐室優(yōu)點）環(huán)形吸入室（用節(jié)段式多級泵，對稱、簡單、緊湊，分布不勻）半螺形吸入室（用于單級雙吸泵、水平中開多級等泵，分布均勻）3、吸入室（吸入法蘭至葉輪進口前的空間過流部分）（1）功用：平穩(wěn)、均勻、流動損失最小地將流體引入葉輪。直錐形吸入室（用于單級懸臂式離心泵上，性能好、簡單）（2）型式：第10頁，共66頁，2023年，2月20日，星期三第11頁，共66頁，2023年，2月20日，星期三

徑向式導葉（由螺旋線、擴散管、過渡區(qū)和反導葉組成）流道式導葉（與徑向式導葉基本相同，無環(huán)狀空間）（2）型式4、導葉（又稱導流器、導輪）（1）功用：在節(jié)段式多級泵上做導水機構，兼有吸入壓出室作用。第12頁，共66頁，2023年，2月20日，星期三第13頁，共66頁，2023年，2月20日，星期三5、壓水室（葉輪出口到泵法蘭的過流部分）(1)功用：收集從葉輪流出的高速流體，將液體的大部分動能轉變?yōu)閴耗?，然后引入壓水管和后級葉輪進口。螺旋形壓水室（用于單級單、雙吸及多級水平中開式離心泵）環(huán)形壓水室（用于節(jié)段式多級泵的出水段上）導葉式壓水室（多用于多級泵上）（2）型式第14頁，共66頁，2023年，2月20日，星期三

迷宮式角接式平環(huán)式密封裝置（1）功用進口密封（密封環(huán)、口環(huán)、承磨環(huán)）（裝于葉輪進口處葉輪與泵殼上）軸端密封（簡稱軸封）（裝于泵軸穿出泵殼的部位上）進口密封：減少泄露損失、避免葉輪與泵體直接摩擦。軸端密封：防止液體流出泵外，空氣流入泵內。填料密封機械密封迷宮式密封浮動環(huán)密封6、密封裝置第15頁，共66頁，2023年，2月20日，星期三

常溫、綿編織物（浸石墨黃油）溫壓稍高，石棉加金屬絲高溫水，巴氏合金鋁銅金屬絲石墨和聚四氟乙烯細繩編疊構造注意填料箱（充裝填料及水封環(huán)）水封環(huán)（分布密封水）水封管（引入密封水）壓蓋（用壓蓋螺栓調整填料松緊度）填料（密封軸與泵殼間隙）①密封水的功用是起密封、冷卻、潤滑作用。②壓蓋的擰緊程度，以每秒鐘漏水一滴為宜，不可過緊過松。③密封水的壓力根據泵內壓力確定。④適用條件：圓周速度小于25m/s的場合。（2）軸端密封的型式A．填料密封第16頁，共66頁，2023年，2月20日，星期三第17頁，共66頁，2023年，2月20日，星期三

靜環(huán)（固定于泵體上靜止不動）彈簧密封圈等①端面保持一層水膜，起冷卻、潤滑作用。②優(yōu)點：密封效果好，軸向尺寸小，摩擦功耗較少，使用壽命長。③缺點：結構較復雜，制造精度要求高，價格較貴，安裝技術要求高。④適用條件：輸送腐蝕性、磨損性介質，承受壓力達45Mpa，溫度-200~450℃，摩擦滑動速度達100m/s。廣泛應用于高速給水上。端面貼合密封。注意B．機械密封（又稱端面密封）構造動環(huán)（隨軸一起轉動，并可軸向移動）第18頁，共66頁，2023年，2月20日，星期三第19頁，共66頁，2023年，2月20日，星期三

注意：現代高速鍋爐給水泵上廣泛采用。類型密封原理碳精迷宮密封：軸套表面加工成方形螺紋似的密封片，與密封室炭精環(huán)組成微小間隙達到密封的。金屬迷宮密封：靜止的金屬密封片與轉軸形成微小間隙達到密封的。螺旋密封：在轉軸上車出與泄露方向相反的螺旋型溝槽，達到減小泄露的目的。1微小間隙p↓v↑；2螺紋空間v↑p↓，減小兩側△p。C．迷宮密封第20頁，共66頁，2023年，2月20日，星期三第21頁，共66頁，2023年，2月20日，星期三

D．浮動環(huán)密封構造：采用機械密封與迷宮密封原理結合起來的一種新型密封。原理：浮動環(huán)與軸之間的狹窄間隙產生大的水阻力實現密封的。注意：我國有些300MW機組采用該種密封。第22頁，共66頁，2023年，2月20日，星期三

（1）軸向力產生的原因7、軸向力及其平衡裝置（2）軸向力的平衡措施a、采用雙吸葉輪或葉輪對稱排列雙吸葉輪無軸向力葉輪對稱排列平衡軸向力第23頁，共66頁，2023年，2月20日，星期三b、采用平衡孔和平衡管平衡軸向力c、采用平衡盤平衡軸向力采用平衡孔平衡軸向力采用平衡孔平衡軸向力采用平衡盤平衡軸向力第24頁，共66頁，2023年，2月20日，星期三d、采用平衡鼓平衡軸向力采用平衡鼓平衡軸向力采用平衡盤和平衡鼓組合裝置平衡軸向力第25頁，共66頁，2023年，2月20日，星期三二、軸流泵的主要部件及其功用

第26頁，共66頁，2023年，2月20日，星期三二、軸流泵的主要部件及其功用

1、葉輪2、泵軸與軸承3、導葉體4、吸入管

主要部件

1、葉輪（1）功用：將原動機輸入的機械能傳給被輸送的液體。核心部件。

固定的（葉輪直徑300mm以下）半固定（葉輪直徑大于300mm）全調的（葉輪直徑大于1600mm）流體軸向進入，軸向流出。葉片多為機翼型，片數為4~6片。該種泵型流量大，揚程小。（2）構造圓錐形圓柱形球形動葉調節(jié)機構（球形輪轂內安裝動葉調節(jié)機構）

葉片輪轂（3）特點第27頁，共66頁，2023年，2月20日，星期三

(1)功用（2）型式（3）特點：軸的方向區(qū)分泵型軸軸承：均為水潤滑的橡膠滑動軸承。大型全調節(jié)泵由低碳鋼制成空心軸。水平軸：臥式泵。傾斜軸：斜軸泵。鉛直軸：立式泵。軸：是傳遞扭矩的主要部件。軸承：支撐轉子，減小摩擦。中小型泵由低碳鋼制成實心軸。2、泵軸與軸承第28頁，共66頁，2023年，2月20日，星期三（2）型式

進水喇叭口（中小型）

肘形流道鐘形流道進水流道（大型）3、導葉體（1）功用：將水流旋轉運動變?yōu)檩S向運動，將部分動能變?yōu)閴耗堋＃?）構造：在圓臺體內裝有固定的5―12片導葉。4、吸入管（1）功用：平穩(wěn)、均勻、流動損失最小地將流體引入葉輪。第29頁，共66頁，2023年，2月20日，星期三三、混流泵的主要部件及其功用第30頁，共66頁，2023年，2月20日，星期三1、葉輪2、機殼3、導流器4、集流器5、進氣箱6、擴散器四、離心風機的主要部件及其功用

主要部件：第31頁，共66頁，2023年，2月20日，星期三

直前盤前盤后盤輪轂

（2）型式葉片平板形、圓弧形、機翼型開式：無前、后盤。單吸錐形前盤

封閉式構造弧形前盤雙吸前彎式、徑向式、后彎式（3）特點流體軸向進入，徑向流出。產生的流量較小，風壓較高。1、葉輪（1）功用：將原動機輸入的機械能傳給被輸送的氣體。核心部件。第32頁，共66頁，2023年，2月20日，星期三第33頁，共66頁，2023年，2月20日，星期三2、機殼或對數螺旋線

阿基米德螺旋線平舌（1）構造進出風口軸面圖為寬度不變的矩形螺形室（輪廓線）（2）功用螺形室：收集從葉輪出來的氣體引導到出口。蝸舌：防止部分氣流在蝸殼內循環(huán)流動。淺舌深舌蝸舌第34頁，共66頁，2023年，2月20日，星期三3、導流器（進口風量調節(jié)器，安裝在集流器之前）（1）功用：調節(jié)風機性能參數，擴大工作范圍，提高調節(jié)經濟性。(d)徑向導流器斜葉導流器簡易導流器（2）型式軸向導流器(d)徑向導流器第35頁，共66頁，2023年，2月20日，星期三

(2)影響性能的因素導流器形狀與葉輪入口間隙的大小(3)型式圓筒圓錐結合形弧形錐弧形（符合氣流流動規(guī)律）圓筒形圓錐形4、集流器（安裝在導流器后）(1)功用：平穩(wěn)、均勻、流動損失最小地將流體引入葉輪。第36頁，共66頁，2023年，2月20日，星期三5、進氣箱（進風口需要轉彎時采用）

（1）功用：改善進氣口氣流流動狀況，減少不均勻流動損失。用于大型或雙吸風機上；形狀、尺寸影響流動狀態(tài)特別大，阻力損失大。6、擴散器（又稱擴壓器，裝于蝸殼末端）

（1）功用：降低氣流速度，將部分動能轉變?yōu)閴耗?。制成向葉輪一邊擴大；擴散角通常為60~80。（2）特點（2）特點第37頁，共66頁，2023年，2月20日，星期三五、軸流風機的主要部件及其功用1、主要部件1、葉輪2、集風器3、整流罩4、導葉5、擴散筒6、性能穩(wěn)定裝置7、調節(jié)裝置第38頁，共66頁，2023年，2月20日，星期三1、葉輪：將原動機輸入的機械能傳給被輸送的氣體。核心部件。2、集風器：氣流獲得加速，平穩(wěn)、均勻、流動損失最小地將流體引入葉輪。3、整流罩：獲得良好平穩(wěn)的進氣條件。4、導葉：使氣流旋向進入葉輪，軸向流出。5、擴散筒：將后導葉出來的氣體的部分動壓轉變?yōu)殪o壓。6、性能穩(wěn)定裝置：小于設計流量時，保持流動穩(wěn)定。7、調節(jié)裝置：調節(jié)葉片安裝角，改變風機性能。2、功用第39頁，共66頁，2023年，2月20日，星期三

①國產200MW配套DG400-180給水泵見圖1-30。②由進水段、幾個垂直分段、抽頭中段、出水段、導葉等部件用12根雙頭螺栓擰緊組合而成。③當壓力高達29.43Mpa時，溫度為230℃，材料用合金鋼。①國產200MW配套DG750-180給水泵見圖1-31。由前置泵，液力耦合器，主給水泵和電動機四大部分組成。③國外1300MW機組的49300KW給水泵，出口壓力31.5Mpa，溫度168℃，轉速4160r/min，4級，效率88%。分段多級離心泵2、型式②由轉子（軸、葉輪、平衡鼓、推力盤等）、導葉、內泵殼、入口導流器、出口端蓋、機械密封和軸承座組成。圓筒型多級離心泵

第二節(jié)電廠常用泵與風機的典型結構一、泵的典型結構（一）鍋爐給水泵的結構1、功用：將加熱除氧的高溫水升到某一額定壓力后送往鍋爐。第40頁，共66頁，2023年，2月20日，星期三第41頁，共66頁，2023年，2月20日，星期三第42頁，共66頁，2023年，2月20日，星期三第43頁，共66頁，2023年，2月20日，星期三第44頁，共66頁，2023年，2月20日，星期三第45頁，共66頁，2023年，2月20日，星期三第46頁，共66頁，2023年，2月20日，星期三第47頁，共66頁，2023年，2月20日，星期三（二）凝結水泵的結構1、功用：將凝汽器中的凝結水經低壓加熱器送至除氧器。2、特點：進口具有較大真空度，要求抗汽蝕、軸端密封好。

臥式凝結水泵

立式凝結

水泵①大容量機組采用NL型結構的立式凝結水泵，見圖1-35。20萬機組配套14NL-14泵為立式中開帶誘導輪2級離心泵。②兩個葉輪對稱布置，以平衡軸向力。②由泵蓋、誘導輪、葉輪、泵殼、填料密封等部件組成。③裝誘導輪，提高泵的抗汽蝕性能。3、型式①小機組采用單級單吸NB型臥式凝結水泵，見圖1-34。第48頁，共66頁，2023年，2月20日，星期三第49頁，共66頁，2023年，2月20日，星期三第50頁，共66頁，2023年，2月20日，星期三LDTN型凝結水泵（立式筒袋）

由沈陽水泵廠引進國外技術生產，為大容量火電機組配套，如300MW、600MW機組。多級離心泵，首級葉輪分單吸和雙吸兩種。

性能范圍：流量qV：85~2000m3/h揚程H：48~360m水溫t：≤80℃NLT型凝結水泵（立式筒袋）

由上海凱士比泵有限公司生產，多級離心泵，供100~600MW機組輸送凝結水。

性能范圍：流量qV：100~2400m3/h揚程H：32~380m水溫t：≤80℃第51頁，共66頁，2023年，2月20日，星期三（三）循環(huán)水泵的結構1、功用：向凝汽器輸送冷卻水，冷凝汽輪機乏汽為凝結水。2、特點：流量大，揚程低。離心泵：揚程高，流量較小?；炝鞅茫簱P程、流量介于離心泵和軸流泵之間。軸流泵：揚程低（<25m），流量大。立式斜流泵3、型式第52頁，共66頁，2023年，2月20日，星期三第53頁，共66頁，2023年，2月20日，星期三1600HLB-22.9型立式斜流泵300MW濕冷機組多采用水泵設計點參數：流量：qv=5.13m3/s；揚程：22.9m；效率：η=89%；

轉速：n=495r/min；軸功率：P=1294.9kw；配套電動機功率：1600kw第54頁，共66頁，2023年，2月20日，星期三HB,HK,HL型立式斜流水泵

由沈陽等水泵廠引進國外技術生產。目前多用于火電機組循環(huán)水泵。

HB,HK性能范圍：流量qV

：600~62000m3/h揚程H：60~100m水溫t：≤55℃HL性能范圍：流量qV：1728~360000m3/h揚程H：60~100m水溫t：≤55℃SEZ型立式斜流水泵

由上海凱士比（KSB)泵有限公司生產，多級離心泵，目前多用于火電機組循環(huán)水泵。有抽芯和非抽芯式兩種型式。

600MW配套泵性能：流量qV：64800m3/h揚程H：30m水溫t：≤55℃第55頁，共66頁，2023年，2月20日，星期三第56頁，共66頁，2023年，2月20日，星期三1、功用：將鍋爐燃燒后的灰渣及飛灰與水的混合物輸送至灰場。2、特點：輸送含<25mm灰渣的灰水混合物。3、結構：由泵體、泵蓋、托架、泵座、葉輪、軸等組成。分里外兩層，里層由前護板和護套組成，以承受磨損。（四）灰渣泵的結構第57頁，共66頁，2023年，2月20日，星期三第58頁，共66頁，2023年，2月20日，星期三1、功用：用于強制循環(huán)汽包鍋爐和直流鍋爐的水循環(huán)。2、特點：吸水壓力和溫度接近汽包參數（500MW機組p=1825Kpa，t=340℃）。3、結構：泵是傳統(tǒng)結構，電機有濕式和屏蔽式（效率低，少用兩種）。濕式電動機的轉子、定子均用防水聚氯乙烯絕緣電纜繞制，整個轉子都