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1、1.101.10CUPC UPC * *1 1泵和压缩机（华东）化工装备与控制工程系1.101.10CUPC UPC * *2 2离 心 泵 1. 1 1. 1 离心泵的基本结构和工作原理离心泵的基本结构和工作原理1. 2 1. 2 离心泵的基本方程式离心泵的基本方程式 1. 3 1. 3 液体获得能头分析液体获得能头分析 1. 4 1. 4 离心泵的汽蚀离心泵的汽蚀 1. 5 1. 5 离心泵的性能曲线离心泵的性能曲线1. 6 1. 6 离心泵的相似原理及其应用离心泵的相似原理及其应用 1. 7 1. 7 输送粘液时离心泵性能曲线的换算输送粘液时离心泵性能曲线的换算 1. 8 1. 8 离心
2、泵的装置特性与工况调节离心泵的装置特性与工况调节 1. 9 1. 9 离心泵的系列及选用离心泵的系列及选用 1.10 1.10 离心泵的主要零部件离心泵的主要零部件 1.11 1.11 离心泵的节能离心泵的节能1.101.10CUPC UPC * *3 31.10.1 叶轮1.10.2 吸入室、蜗壳、导叶1.10.3 轴封装置1.10.4 轴向力及其平衡1.10 离心泵的主要零部件1.101.10CUPC UPC * *4 4叶轮是叶片式流体机械中对流体传递能量的唯一部件。对叶轮的基本要求是： 单级叶轮能够使流体获得最大的理论能头或压力增值； 叶轮所组成的级具有较高级效率，且性能曲线稳定区较宽
3、； 叶轮具有较高的强度、耐磨性、结构简单、制造工艺好。 抗汽蚀性能好；1.10.1 叶轮1.101.10CUPC UPC * *5 5型式型式闭式闭式半开式半开式开式开式结结 构构有轮盖和轮盘 叶道截面封闭有轮盘，无盖板 流道半封闭无轮盘、盖板 流道完全敞开优优 点点水力效率高抗堵塞能力强 制造简单无堵塞 制造简单缺缺 点点制造复杂水力效率较低水力效率低适适 用用 范范 围围高扬程泵 洁净介质含杂质介质浆状粘稠介质1.10.1 叶轮一、叶轮的结构型式1.101.10CUPC UPC * *6 6图1-81 离心泵叶轮型式1.10.1 叶轮1.101.101.101.10CUPC UPC * *
4、8 8二、 叶轮的主要结构参数 叶片型式 叶片数目：612片(a)后弯型叶片(b)径向叶片(b)前弯型叶片1.10.1 叶轮 叶片进、出口安装角1.101.10CUPC UPC * *9 91.10.1 叶轮1.101.10CUPC UPC * *1010二、 叶轮的主要结构参数 叶片进、出口安装角图1-10 叶片进出口三角形= 1A -1C11A1=3101A=18252A=16401.10.1 叶轮1.101.10CUPC UPC * *11112A R液体所获静压能头中比例不希望！ ?2AR 液体所获静压能头中比例但HT！1.101.10CUPC UPC * *1212一、 吸入室作用：
5、将吸入管中的液体以最小的损失均匀地引入叶轮。型式： 锥 形：用于小型单级悬臂泵，制造方便，起集流和加速作用，流速均匀，损失较小。 环 形：结构简单，轴向尺寸短，但液流进入叶轮前有冲击漩涡损失，液流速度分布不均匀；常用于多级分段泵。 螺旋形：目前我国悬臂式离心油泵和中开式多级蜗壳泵多采用这种吸入室。流动情况好，速度分布均匀，但液流进入叶轮前有预旋，使 泵扬程有所下降。1.10.2 泵过流部分的固定元件1.101.10CUPC UPC * *13131.10.2 泵过流部分的固定元件1.101.10CUPC UPC * *1414二、 蜗壳作用：收集、导出液体，并将液体的部分动能转化为静压能。 按
6、流体流出叶轮的轨迹，流道呈螺旋形，多用于单级 离心泵和水平中开式多级泵。截面型式截面型式作作 用用损损 失失应应 用用圆圆 形形流道扩展程度小转能作用小流动损失小 扬程低的高比转数泵扬程低的高比转数泵矩矩 形形扩展程度大转能作用大阻力损失大 低低比转数比转数泵泵倒梯形倒梯形介于上两者之间中比转数泵中比转数泵1.10.2 泵过流部分的固定元件1.101.10CUPC UPC * *15151.10.2 泵过流部分的固定元件1.101.10CUPC UPC * *1616三、 导叶作用：收集、导出液体，并将液体的部分动能转化为静压能。 多用于分段式多级泵。型式：流道式导叶 正反向导叶分别铸在隔板两
7、侧，液体在流道内连续流动，不易形成死角和突然扩散，速度分布较均匀；水力性能好，但制造加工工艺复杂。径向式导叶 由正向导叶、弯道和反向导叶组成。1.10.2 泵过流部分的固定元件1.101.10CUPC UPC * *1717图1-84 流道式导叶图1-85 径向式导叶1.10.2 泵过流部分的固定元件1.101.10CUPC UPC * *1818轴 封：转轴与机壳等静止元件之间的密封作 用：防止泵内液体泄漏到泵外，或防止空气吸入泵内。常用的轴封型式有：填料密封和机械密封，其中机械密封应用最为广泛。 1.10.3 轴封装置1.101.10CUPC UPC * *19191.101.10CUPC
8、 UPC * *20201.101.10CUPC UPC * *21211.101.10CUPC UPC * *2222一、 填料密封常用填料有：石墨浸棉织物填料：t40石墨浸石棉填料：t250金属铂包石棉填料：t400填料密封具有结构简单、成本低廉等优点。但是由于填料密封是靠将填料抱紧轴来密封的，因此磨损和摩擦功耗较大，泄漏也大，使用寿命短。需要经常拧紧填料压盖，并且更换填料。因此对于要求严格或密封介质压力较高时，一般不采用填料密封。1.10.3 轴封装置1.101.101.101.10新材料：碳素纤维（一般是聚丙烯晴等有机纤维烃经高温、碳化处理）适用于高温 、高压、高速的场合。碳纤维1.1
9、01.10柔性石墨除了耐强氧化剂外，对酸、碱类、有机溶剂、有机气体、蒸汽等均具有耐腐蚀 ，不变质、不老化的特性，可使用到流体（空气）温度达800，是理想的密封工程材 料。1.101.10CUPC UPC * *2626二、机械密封机械密封：1. 机械密封的组成及工作原理端面密封动密封组成 主要密封件： 辅助密封件： 压 紧 元 件： 传 动 元 件：动环（旋转）、静环（紧固静止）密封圈（O形、V形等弹簧、推环等 弹簧座、键、固定螺钉等1.10.3 轴封装置1.101.10CUPC UPC * *2727四个可能泄漏点：A：动密封点。动环与静环之间的接触面上， 主要依靠泵内液体压力及弹簧力 将动
10、环压贴在静环上防止泄漏。B、C、D：静密封点。较容易通过垫片、O形圈等实现密封效果。机械密封的特点：将容易泄漏的轴封改为较难泄漏的静密封和端面径向接触的动密封。与填料密封相比，机械密封具有泄漏量小、能耗低、寿命长等优点。 同时也存在造价高、制造安装要求高等缺点。1.10.3 轴封装置1.101.10CUPC UPC * *28282. 机械密封的结构型式 机械密封的结构型式很多，主要是根据摩擦副的对数、弹簧的 数量、介质和端面比压、以及介质的泄漏方向来划分。 内装式和外装式外装式：弹簧在泵外（动环在外）内装式：弹簧在泵内（动环在内）1.10.3 轴封装置1.101.10CUPC UPC * *
11、2929 平衡型和非平衡型载荷系数：K1时： 非平衡型；0A)平衡盘右移平衡盘右移b2增大p2减小(p2A)平衡盘左移1.101.10CUPC UPC * *4141 多级泵的平衡措施多级泵的平衡措施 采用平衡盘与平衡鼓组合的平衡装置1.101.101）原因：在设计流量 下，蜗壳内液流的速度 大小和方向与液体从叶 轮流出时的速度大小和 方向基本一致，所以不 会发生撞击现象，因此 叶轮上没有径向力，但 泵在变工况工作时，叶 轮周围产生速度和压力 的不均。叶轮上有径向 力。2）平衡方法对单级蜗壳泵，可以把 蜗壳做成双层蜗室或双 涡室。由于两涡室对称，轴向 力互相平衡。对于多级蜗壳泵，相邻 两个蜗壳布置成相差180 度，（但结果是形成了 一个力偶）四 主要零部件径向力及其平衡1.101.101.101.101.101.10CUPC UPC * *4545本节完
