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水泵知识

离心泵主要的结构形式

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 (1)单级单吸悬臂式离心泵
    它适用于输送清水或物理及化学性质类似清水的其他液体之用,温度不高于80℃。它的性能范围较大,流量范围5.5~400m3/h,扬程为5~150 m。这类泵结构简单,工作可靠,易于加工制造和维护保养,是使用最广泛的一种离心泵。单级悬臂式离心泵按泵体和泵盖的相互位置,具有前开门式和后开门式两种结构。图2-2和图2-3所示分别为前开门式单级悬臂式离心泵和后开门式单级悬臂式离心泵。

图2-2

图2-3

    泵主要由泵体、泵盖、叶轮、泵轴和托架等组成。托架内装有支承泵转子的轴承,轴承通常由托架内润滑油润滑,也可以用润滑脂润滑。轴封装置一般为填料密封或机械密封。在叶轮上一般开有平衡孔,用以平衡轴向力,剩余轴向力由轴承来承受。
    前开式结构,泵轴的一端支承在托架的轴承上,另一端伸出为悬臂端,叶轮安装在悬臂端,ISW卧式管道离心泵的进口在泵盖上,出口在泵体上,泵体是螺旋形蜗壳。泵内的压力水可直接由开在后盖上的孔送到填料的水封环或机械密封腔,以起水封及冷却的作用。
    后开式结构的优点是检修方便,即不用拆卸泵体、管路和电动机,只需拆下加长联轴器的中间连接件,就可退出转子部件进行检修。叶轮、轴和滚动轴承等为泵的转子,托架支承着泵的转子部件。滚动轴承承受泵的径向力和未平衡的轴向力。
    (2)单级双吸离心泵
    单级双吸离心泵的流量范围为90~28600 m3/h,扬程范围为10~140 m,按SH型双吸清水离心泵轴的安装位置不同分为卧式和立式两种。
    单级双吸离心泵中的水平剖分式离心泵,一般采用双吸式叶轮,每只叶轮相当于两只单吸叶轮背靠背地装在同一根轴上并联工作,所以这种泵的流量比较大。由于叶轮形状对称,两侧轴向力互相抵消,不需平衡装置。即使由于泵体内两边的液流状况并非完全对称,造成对泵转子的轴向力,其值也不会很大,可由轴承来承受。
    泵的吸人室一般采用半蜗壳形,泵盖以销定位,用螺栓固定在泵体上,两者共同形成叶轮的工作室。吸人口和排出口均铸在泵体上,成水平方向与泵体垂直。泵体和叶轮两侧都装有密封环,泵体两侧都有轴封装置,轴封装置为填料密封或机械密封。转子由两端支承,支承在装有轴承的轴承座内。
    由于泵体水平剖分,所以检修很方便,不用拆卸吸人和排出管线,只要把泵体上盖取下,整个转子即可取出。水平剖分泵有单级和多级之分。图2—4所示为单级双吸水平剖分泵。
图2-4
    (3)多级离心泵
    ①水平剖分式多级离心泵  水平剖分式多级离心泵又称为中开式多级离心泵。
    图2—5所示为水平剖分式多级离心泵结构。这种泵采用蜗壳形泵体,每个叶轮的外围都有相应的蜗壳,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。由于泵体是水平剖分式,吸人口和排出卧都直接铸在泵体上,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,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力平衡装置。
图2-5
    水平剖分式多级泵流量范围为450~1500 m3 h,最高扬程可达1800 m。由于叶轮对称布置,泵体内有交叉流道,如图2—6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。
图2-6
    ②分段式多级离心泵  分段式多级离心泵是一种垂直剖分多级泵。这种泵是将若干个叶轮装在一根轴上串联工作的,轴上的叶轮个数就代表泵的级数。轴的两端用轴承支承,并置于轴承体上,两端均有轴封装置。泵体由一个前段、一个后段和若干个中段组成广并用螺栓连接为一整体。在中段和后段内部有相应的导叶装置;在前段和中段的内壁与叶轮易碰的地方,都装有密封环。轴封装置在泵的前端和尾段泵轴伸出部分。泵轴中间有数个叶轮,每个叶轮配一个导轮将被输送液体的动能转为静压能,叶轮之间用轴套定位。叶轮一般为单吸的,吸人口都朝向一边。按单吸叶轮人口方向将叶轮依次串联在轴上。为了平衡轴向力,在末端后面都装有平衡盘,并用平衡管与前段相连通。其转子在工作过程中可以左右窜动,靠平衡盘自动将转子维持在平衡位置上。
    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(见图2-7),中、低压锅炉给水泵和高压锅炉给水泵(见图2-8)。
图2-7
    低压锅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,通常轴封装置较完善,轴承除需要润滑外,有的还用循环水冷却。为了隔热,有的在泵体外包上用钢板卷成的圆筒罩。泵的支承有的采用中心支承。

图2-8

    高压锅炉给水泵,输送液体温度在160~170℃,出口压力在15 MPa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。叶轮安装在轴上,最后留有0.5 mm左右的轴向间隙,防止开车初期由于叶轮先受热影响而膨胀,叶轮与叶轮互相顶死,造成泵轴的拉伸损坏。泵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进行,机组的找正不会受到破坏,转子在泵体中始终处于居中位置。
    为了消除热胀冷缩对机组同心的影响,高压锅炉给水泵泵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孑1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只调节螺钉,用以调节轴承与泵体的同轴度。
    ③双壳式多级离心泵  双壳式多级离心泵用于使液体产生高的压力,主要作为高压蒸汽锅炉供水和高压设备送液。这种泵的扬程范围为850~3200m,流量范围为30~360m3/h。
    双壳式多级离心泵采用内外壳体,内壳体形式有分段式和中开式两种,按泵轴的安装位置不同分为卧式和立式两种,分段卧式双壳多级离心泵的外壳体承受出口端液体压力,因而壳体多是采用锻钢筒体;出口端设有可拆卸的法兰封头,以便于拆卸抽出内壳组件,在封头内端面装有弹性垫片,以补偿内外壳体温差和材质不同所引起的不均匀膨胀,同时又起预紧内壳体各段隔板的作用,使之组成一个整体。当泵内压力升起后,各段隔板借助自压而达到密封。内缸结构与分段式相似。转子末级叶轮后面装有平衡活塞,与法兰封头的平衡衬套配合以平衡转子大部分轴向力。采用双面金氏止推轴承承受转子剩余轴向力,防止转子窜动,保证转子在正确的工作位置运转。外壳两端装有轴封室,腔室内装有浮动式填料密封或机械密封,防止液体向外泄漏;轴封室夹套通人冷却剂以冷却密封。轴的两端装有滑动轴承,以支承转子并置于轴承架内。轴承由自带的主油泵供给循环油润滑,油压为0.0 6~0.0 8 MPa。轴的一端装有联轴器与驱动机连接。

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