多级泵基础讲义

一、结构组成

1.多级离心泵主要由定子,转子,轴承,轴封四大部分组成。

2.转子部分主要由轴,叶轮,平衡盘,轴套等组成。

3.主要部件由:低压吸入段(进料管、进料室);泵体(蜗壳、导翼、防磨环);高压输岀端(泵头);平衡装置(平

衡管、平衡板、平衡盘);密封裝置(填料密封、机械密封);泵轴(轴间套、叶轮、定位键、轴承)组成

4.辅助装置:支架、机座、联轴器、电机、过滤器等。

二、多级泵的工作原理

被输送的液体,在给定的压力下进入泵的吸入口,由于叶轮的作用,使液体的动能和势能都增加,液体进入导叶后,一部分动能转换为势能(每一级叶轮都配有一个导叶),导叶的反叶片在有利的水力特性下把液体输送下一级叶轮的入口。

由于一级到另一级的这种过程的重复进行,每一级都增加了同样的压力,在通过末级导叶后,流体进入到筒形体的环形室,通过吐出口进入到吐出管路。

三、部件的原理及作用

1.平衡装置的工作原理

叶轮的吸入口朝向泵的驱动端,每一级叶轮的后盖板所承受的液体压力都大于前盖板处的液体压力,而且的这个轴向力非常大,一般有几十吨到几百吨的力,所以泵就必须有一个轴向力的平衡装置,借以平衡泵转子指向吸入端的轴向力。

从末级叶轮岀来的带有压力的液体,经平衡座与调整套间的径向间隙流入平衡盘与平衡座间的水室中,使水室处于高压状态。平衡盘后有平衡管与泵的入口相连,其压力近似为泵的入口压力。这样在平衡盘两侧压力不相等,就产生了向后的轴向平衡力。轴向平衡力的大小随轴向位移的变化、调整平衡盘与平衡座间的轴向间隙(即改变平衡盘与平衡座间水室压力)而变化,从而达到平衡的目的。但这种平衡经常是动态平衡。

2轴向力的平衡

多级离心泵轴向力的平衡措施一般有:叶轮对称布置、采用平衡鼓装置、平衡盘装置以及平衡鼓、平衡盘组合等几种装置。也有采用双平衡鼓机构的(高压的水泵)。叶轮对称布置或采用平衡鼓装置,轴向力不能完全平衡,仍需安装止推轴承来承受残余轴向力,多级离心泵更多的是采用具有自动调整轴向

力作用的平衡盘来平衡轴向力的。

平衡鼓是个圆柱体,装在末级叶轮之后,随转子一起旋转。平衡鼓外圆表面与泵体间形成径向间隙,一端是末级叶轮的高压区,另一端是与吸入口相连通的低压区。这样作用在平衡鼓的压差,形成了与叶轮上的轴向力相反的平衡力,其大小由平衡鼓直径决定。作用只是减小轴向力,但是不能完全平衡轴向力。

3平衡盘

平衡盘多用于卧式多级泵,装在末级叶轮之后,随转子一起旋转。

平衡盘一般是两个作用

1.平衡轴向推力作用

2.轴向定位作用

4.泵壳

泵壳的主要作用是将叶轮封闭在一定的空间,以便由叶轮的作用吸入和压出液体。泵壳多做成蜗壳形,故又称蜗壳。由于流道截面积逐渐扩大,故从叶轮四周甩出的高速液体逐渐降低流速,使部分动能有效地转换为静压能。泵壳不仅汇集由叶轮甩出的液体,同时又是一个能量转换装置。

5叶轮

叶轮是多级泵的核心部分,它转速高出力大叶轮上的叶片又起到主要作用,叶轮在装配前要通过静平衡实验叶轮上的内外表面要求光滑,以减少水流的摩擦损失。

6.泵轴

作用是借联轴器和电动机相连接,将电动机的转矩传给叶轮,所以它是传递机械能的主要部件,它不仅支承着转子上的所有零部件而且还承担着传递扭矩的作用

7.轴承

轴承是为了消除轴向窜动、承受轴向负荷及減少端面摩擦。根据零部件的不同要求,可分单位向、双向两种形式的装配。装配时内径小环的与传动轴配合,它与传动轴一起旋转;内径大的环装在支承套上它与传动轴有间隙,与支承套一起不转动。若安装反了,会使端面摩擦增大,从而失去推力轴承的作用。