船舶輔機(jī)：離心泵的結(jié)

二、離心泵的結(jié)構(gòu)二、離心泵的結(jié)構(gòu)1、葉輪葉輪的型式：開式半開式閉式（一）葉輪[Impeller]閉式半開式開式二、離心泵的結(jié)構(gòu)葉輪的型式：?jiǎn)蝹?cè)吸入式雙側(cè)吸入式雙吸式離心泵：(大流量泵采用）

為避免葉輪進(jìn)口流速過高，抗氣蝕性能變差二、離心泵的結(jié)構(gòu)2，壓出室：作用：以最小的水力損失匯聚從葉輪流出的高速液體，將其引向泵的出口或下一級(jí)，并使液體的流速降低，大部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ堋Ｎ仛の伿医孛嫔蟘u與R成反比，壓力隨R增大而增加，所以在渦殼中以將部分動(dòng)能轉(zhuǎn)換成壓力能。擴(kuò)壓管是漸擴(kuò)截面，將大部分動(dòng)能轉(zhuǎn)換成壓力能作用：（1）匯集由葉輪甩出的液體。（2）又是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換裝置。

(2)導(dǎo)輪多級(jí)離心泵采用導(dǎo)輪做能量轉(zhuǎn)換裝置，因?yàn)閷?dǎo)輪制造相對(duì)方便。導(dǎo)輪由圓環(huán)形蓋板及4~8片導(dǎo)葉和后蓋板的反導(dǎo)葉構(gòu)成。導(dǎo)葉數(shù)與葉輪葉片數(shù)互為質(zhì)數(shù)，以防共振，導(dǎo)葉外徑為葉輪外徑1.3~1.5倍。(2)導(dǎo)輪BH是螺旋角為常數(shù)的對(duì)數(shù)螺線，平順地收集液體；HC以后是擴(kuò)壓段，液體再經(jīng)環(huán)形空間進(jìn)入反導(dǎo)葉間流道。二、離心泵的一般結(jié)構(gòu)導(dǎo)輪作用：減少液體自葉輪甩出的液體與蝸殼間撞擊而產(chǎn)生的摩擦損失。多級(jí)離心泵采用導(dǎo)輪做能量轉(zhuǎn)換裝置，因?yàn)閷?dǎo)輪制造相對(duì)方便。導(dǎo)輪由圓環(huán)形蓋板及4~8片導(dǎo)葉和后蓋板的反導(dǎo)葉構(gòu)成。船舶輔機(jī)

第3章離心泵

[CentrifugalPump]渦殼泵在非設(shè)計(jì)工況及車削葉輪后效率變化小，高效率工作區(qū)寬，水力性能完善，但內(nèi)表面不能加工，鑄造精度和光潔度不宜保證。渦殼泵在非設(shè)計(jì)工況會(huì)產(chǎn)生不平衡徑向力。單級(jí)泵多為渦殼泵，多級(jí)泵渦殼式和導(dǎo)輪式都有(3級(jí)以上的泵各級(jí)能量轉(zhuǎn)換裝置多為導(dǎo)輪式)。二、離心泵的結(jié)構(gòu)（二）離心泵的密封裝置1.密封環(huán):為了減少內(nèi)漏泄，在葉輪的入口處裝設(shè)密封環(huán)。密封環(huán)是易損件，常用銅合金，也用樹脂。安裝在葉輪稱為動(dòng)環(huán)。安裝在泵殼稱為靜環(huán)?？沙商装惭b，可單個(gè)安裝。船舶輔機(jī)

第1章離心泵

[CentrifugalPump]二、密封裝置1.密封環(huán)(阻漏環(huán))1-泵殼2-葉輪作用：葉輪進(jìn)口處的徑向間隙對(duì)容積效率影響最大。使用密封環(huán)可使泵殼和葉輪進(jìn)口處的徑向間隙很小，磨損后容易修復(fù)。密封環(huán)多為銅合金，也有不銹鋼或酚醛樹脂等。葉輪—?jiǎng)迎h(huán)、泵殼—靜環(huán)，可成對(duì)使用，或只設(shè)靜環(huán)。船舶輔機(jī)

第1章離心泵

[CentrifugalPump]二、密封裝置1.密封環(huán)(阻漏環(huán))1-泵殼2-葉輪密封環(huán)有平環(huán)、曲徑環(huán)兩種。平環(huán)使用較多，可用銅套自己加工(車床)。曲徑環(huán)多用于壓頭較高的離心泵，密封效果好。密封環(huán)間隙應(yīng)符合要求，安裝時(shí)用涂紅鉛油方法檢查是否摩擦。船舶輔機(jī)

第1章離心泵

[CentrifugalPump]2.軸封[ShaftSealing]作用：防止泵內(nèi)液體通過泵軸和泵殼間隙外漏；防止空氣漏入引起噪聲和振動(dòng)。(1)機(jī)械密封船舶輔機(jī)

第1章離心泵

[CentrifugalPump](2)填料密封填料是由植物纖維、人造纖維、石棉纖維等的編制物或以有色金屬為基體，輔以浸漬材料或充填材料制成的繩狀物，常見的是方形截面的石棉盤根。一般<0.5MPa時(shí)3~4圈，0.5~1MPa時(shí)4~5圈。填料密封應(yīng)該適當(dāng)泄漏，不超過60滴/分鐘，可通過軸封壓蓋調(diào)整壓緊度。二、離心泵的結(jié)構(gòu)2.軸封：外漏泄，降低容積效率，污染環(huán)境，同時(shí)如果正吸高較大，泵內(nèi)壓力低于大氣壓，空氣漏入，振動(dòng)和噪聲增大，使泵失吸，故設(shè)軸封裝置。常用軸封：軟填料和機(jī)械軸封。填料：是由植物纖維、人造纖維、石棉纖維等編織物或以有色金屬為基體，輔以某些浸漬材料或充填材料制成的繩狀物。二、離心泵的結(jié)構(gòu)帶水封環(huán)的填料密封船舶輔機(jī)

第3章離心泵

[CentrifugalPump](3)帶水封環(huán)的填料密封填料密封內(nèi)腔的壓力低于大氣壓或略高于大氣壓時(shí)，采用帶水封環(huán)的填料密封。水封環(huán)由斷面呈H形的兩個(gè)半圓構(gòu)成，安裝在軸封殼上水封管位置，壓力水沿泵軸向兩端滲出。作用：可以防止空氣漏入，對(duì)泵軸和填料潤(rùn)滑、冷卻。船舶輔機(jī)

第3章離心泵

[CentrifugalPump]密封水壓力比密封腔壓力略高(高0.05~0.1MPa)，又不致將填料的潤(rùn)滑劑沖走。輸送清潔液體排出口液體作為水封水液體含雜質(zhì)過濾后引入水封管出口壓力<0.05MPa從其它地點(diǎn)引水輸送油液用中性密封油2、懸臂式單吸離心泵葉輪通常用________螺帽固定在泵軸上。A．右旋螺紋B．左旋螺紋C．帶鎖緊的D．帶開口銷的1、關(guān)于離心泵的壓出室，以下說(shuō)法中錯(cuò)誤的是________。A．蝸殼和導(dǎo)輪實(shí)際效率相差不多B．三級(jí)以上采用導(dǎo)輪比用蝸殼輕C．有時(shí)也在導(dǎo)輪外另加渦殼D．多級(jí)導(dǎo)輪泵有泵殼軸向剖分及徑向剖分兩種4、離心泵水封環(huán)的作用是________。A．引入水潤(rùn)滑冷卻填料B．防止空氣漏入泵內(nèi)C．防止液體漏出泵D．A和B6、-設(shè)于離心泵軟填料函中的H形截面金屬環(huán)叫________。A．密封環(huán)B．水封環(huán)C．口環(huán)D．阻漏環(huán)8、離心泵的密封環(huán)________。A．可只設(shè)靜環(huán)B．可只設(shè)動(dòng)環(huán)C．必須同設(shè)動(dòng)環(huán)、靜環(huán)D．A或B12、-離心泵有的葉輪做成雙吸主要是為了________。A．平衡軸向推力B．能產(chǎn)生更高揚(yáng)程C．易于實(shí)現(xiàn)動(dòng)平衡D．限制進(jìn)口流速，提高抗汽蝕能力船舶輔機(jī)

第1章離心泵

[CentrifugalPump]三、軸向力及平衡方法在密封環(huán)半徑以外葉輪兩側(cè)壓力對(duì)稱。在密封環(huán)半徑以內(nèi)，產(chǎn)生指向吸入口的軸向力。1.軸向力的產(chǎn)生液體壓力的分布沿徑向呈拋物線規(guī)律葉輪兩側(cè)壓力不對(duì)稱軸向力方向由葉輪后蓋指向葉輪進(jìn)口端大?。号c不對(duì)稱面積和泵的級(jí)數(shù)及每級(jí)揚(yáng)程有關(guān)。三、離心泵的軸向力及其平衡裝置可見，軸向力與密封環(huán)半徑、工作揚(yáng)程、液體密度有關(guān)，與泵的流量無(wú)關(guān)。此外，液體在葉輪進(jìn)口從軸向變?yōu)閺较蛄鲃?dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生與FA方向相反的軸向力。單側(cè)吸入懸臂式泵還有進(jìn)口壓力作用的與FA方向相反的軸向力，立式泵還有重力引起的軸向力。Hi—單級(jí)揚(yáng)程經(jīng)驗(yàn)系數(shù)0.6～0.8密封環(huán)半徑輪轂半徑三、離心泵的軸向力及其平衡裝置2.軸向力的平衡方法

1）止推軸承

2）平衡孔或平衡管

3）雙吸葉輪或葉輪對(duì)稱布置

4）平衡盤船舶輔機(jī)

第1章離心泵

[CentrifugalPump]1.止推軸承法使用止推軸承，但只能承受部分軸向推力。小型泵單獨(dú)使用，大型泵用作補(bǔ)充手段，承受部分推力，并軸向定位。船舶輔機(jī)

第3章離心泵

[CentrifugalPump]2.平衡孔或平衡管法使用這兩種方法的泵具有前后密封環(huán)。平衡孔法的葉輪后蓋板開平衡孔。在后密封環(huán)以內(nèi)，前后壓力基本相等。缺點(diǎn)：容積效率和水力效率降低。平衡管法的葉輪后蓋板不開平衡孔，將后密封環(huán)之內(nèi)的液體用泵體外的平衡管引回葉輪吸入口。特點(diǎn)：容積效率降低，但水力效率不降低。船舶輔機(jī)

第3章離心泵

[CentrifugalPump]3.雙吸葉輪或葉輪對(duì)稱布置法雙吸葉輪兩側(cè)壓力平衡，多用于大流量泵。多級(jí)離心泵各級(jí)揚(yáng)程一般相等，葉輪為偶數(shù)時(shí)，葉輪對(duì)稱布置，即可平衡軸向力。該兩種方法實(shí)際上不能完全平衡軸向力，仍需要止推軸承法承受剩余的不平衡軸向力。船舶輔機(jī)

第3章離心泵

[CentrifugalPump]4.平衡盤法平衡板2固定于泵殼，平衡盤1用鍵固定于泵軸并與泵軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。pA>pB，pC

吸入壓力，平衡盤受力(平衡力)為：(pB-pC)S，方向向右，與葉輪軸向力方向相反。1231-平衡盤2-平衡板3-平衡套揚(yáng)程變化導(dǎo)致葉輪軸向力變化時(shí)，平衡力與之適應(yīng)：揚(yáng)程增加，軸向力>平衡力，轉(zhuǎn)動(dòng)組件左移，b2減小，pB增加，逐漸使(pB-pC)S等于軸向力而達(dá)到新平衡位置。轉(zhuǎn)動(dòng)組件會(huì)軸向移動(dòng)，不能使用止推軸承，而使用滑動(dòng)軸承。船舶輔機(jī)

第3章離心泵

[CentrifugalPump]問題：1.設(shè)平衡盤的離心泵工作壓力減小后平衡盤的(軸向、徑向)間隙(增大、減小)。2.離心泵關(guān)小排出閥時(shí)，其軸向力(增大、減小)。3.離心泵開大旁通閥時(shí)，其軸向力(增大、減小)。船舶輔機(jī)

第3章離心泵

[CentrifugalPump]渦殼泵設(shè)計(jì)工況液流不會(huì)撞擊渦室，葉輪周圍壓力均勻，葉輪不產(chǎn)生液壓徑向力。但渦殼泵在非設(shè)計(jì)工況將產(chǎn)生液壓徑向力。四、徑向力u:圓周速度

:相對(duì)速度c:絕對(duì)速度

2c2r

2u2c2小于額定流量（流量大小通過c2r反映出來(lái)）小于額定流量時(shí)，渦室內(nèi)流速(c

2r)降低，但絕對(duì)速度(c

2)增大，方向也變化，所以液體撞擊渦室，使流速下降，部分動(dòng)能轉(zhuǎn)換為壓力能，在葉輪上產(chǎn)生徑向力R，與泵舌方向90

。c

2c

2r船舶輔機(jī)

第3章離心泵

[CentrifugalPump]渦殼泵設(shè)計(jì)工況液流不會(huì)撞擊渦室，葉輪周圍壓力均勻，葉輪不產(chǎn)生徑向力。四、徑向力u:圓周速度

:相對(duì)速度c:絕對(duì)速度

2c2r

2u2c2大于額定流量大于額定流量時(shí)，渦室內(nèi)流速(c

2r)增大，葉輪出口速度(c

2)小于渦室中流速，液體撞擊，渦室的液體付出能量，葉輪上產(chǎn)生徑向力R，與泵舌方向270

。c

2c2rc

2r三、離心泵的軸向力及其平衡裝置四、離心泵的徑向力1.徑向力的產(chǎn)生（只對(duì)渦殼式離心泵）設(shè)計(jì)工況時(shí)，徑向力為零（流出葉輪的液流不會(huì)與渦室的液流發(fā)生撞擊）；泵流量小于額定流量時(shí)，徑向力向渦室截面小的方向；泵流量大于額定流量時(shí)，徑向力向渦室截面大的方向。船舶輔機(jī)

第3章離心泵

[CentrifugalPump]大于額定流量此外，渦室中壓力分布不均，葉輪各處流量不同(壓力大，流量小)，導(dǎo)致作用在葉輪上的動(dòng)反力T不同，渦室壓力小處動(dòng)反力大。動(dòng)反力是葉輪出口速度反方向的作用力，所以動(dòng)反力的合力方向?yàn)镽方向逆轉(zhuǎn)90

。小于額定流量流量偏離額定流量越大、揚(yáng)程越高、葉輪尺寸D2和B2越大，徑向力越大。船舶輔機(jī)

第3章離心泵

[CentrifugalPump]導(dǎo)輪式在理論