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多级离心泵的结构及工作原理

2019/12/23 16:43:21
一般多级离心泵是将多个叶轮安装在同一泵轴上,叶轮的外侧是液体分流装置和泵壳。但是,叶轮如何安装在泵体内或泵外呢?没有其他比两个方面,一个是泵体,泵轴的导流装置沿轴横向部门,所以它变成了两部分,这就是所谓的水平中分面多级离心泵;另一种方法是泵体和液体导流装置沿着叶轮之间的泵轴的方向垂直于这个平面的泵轴切成很多部分,这就是所谓的节段多级离心泵。
先容了卧式分离式分段多级离心泵的结构。
1. 水平分裂多级离心泵采用蜗壳泵体,每个叶轮的外围都有相应的耳蜗腔,相当于系列I中同一轴上安装了几个单级蜗壳泵,故又称蜗壳多级泵。因为泵体水平分割,吸入和排放口是直接在泵体上,维护非常方便,只需要把泵盖,可以使整个转子,转子的改革,整个转子需要脱离,不需要删除连接管道。这种泵的叶轮通常是偶数对称排列,大多数轴向力是平衡的,所以不需要安装轴向平衡装置。

卧式分流多级泵的流量范围为450~ 1500m’/h,流量范围为1800mHz0。由于叶轮对称布置,有交叉流动通道泵壳,,所以它比相同体积分段多级泵的性能,铸造过程是复杂的,泵盖和泵体的定位要求高,压力高,接头的密封泵盖和泵体表面是很困难的。

 2、分段式多级离心泵的结构
在压力较高时,通常采用分段式多级离心泵。这种泵是一种垂直剖分多级泵,它有一个前段、一个尾段和若干个中段组成,用四个长杆螺栓连接为一个整体。安装在泵轴上的叶轮的个数就代表离心泵的级数,中段的每个叶轮配一个导轮,导轮的作用基本上同蜗壳相同,主要是将动能转化为静压能。叶轮-般为单吸的,吸人口都朝向一个方向。为了平衡轴向力,在末段后面装有平衡盘,并用平衡管和前段进口相连通。其转子在工作过程中可以沿轴向左右窜动,靠平衡盘的推力平衡叶轮组的轴向力,将转子维持在平衡位置附近。轴的两端用轴承支承,并置于轴承座上,轴的两端均有轴封装置。
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,中、低压锅炉给水泵、高压锅炉给水泵。
低压镉炉给水泵输送的液体温度一般在110℃左右,其结构与一般分段多级离心泵基本相同,大部分可相互使用。对于中压锅炉给水泵,由于工作压力高、温度低,对轴封装置的要求通常较高。除润滑外,一些轴承还通过循环水冷却。为了隔热,一些钢板被用来把汽缸盖滚到泵体外面。泵的部分支架采用中心支架。
高压锅炉给水泵送液温度160-170℃,出口压力15MPa以上。考虑到温度变化的影响,泵的大部分旋转部件是由膨胀系数相同的合金材料制成的。叶轮安装在泵轴上,留下约0.50mm的轴向间隙,以防止泵轴在起动时由于叶轮的热膨胀和叶轮与叶轮之间的相互挤压而产生的拉伸损伤。泵轴由中心支承式支承,使泵体启动后泵体周围的热膨胀辐射,不会损坏机组的对准,转子会在泵壳中处于中间位置。
为消除热胀冷缩对机组同心度的影响,高压锅炉给水泵壳下部设有纵向滑销和垂直滑销,分别与泵座上的销槽和销孔相配合。泵的轴承座分别安装在两端的前部和后部。每个轴承座配有三个调整螺钉,用于调整轴承和泵壳的同心度。
叶轮在运行过程中应产生轴向推力。多级泵轴向推力平衡的措施有两种:水平分立式多级泵,叶轮对称布置,叶轮正负方向安装,使叶轮轴向推力相互抵消,二者平衡;对于分段式多级离心泵,由于车轮相同方向产生的轴向力相同,推力平衡装置安装在末级叶轮的后端,以平衡叶片在各级产生的由车轮产生的轴向推力。
一般而言,分段多级离心泵转子的轴向位移为0.10-0.15mm,位移频率为每分钟10-20次。因此,当介质中含有沉淀物或其它固体物质时,平衡盘和平衡环容易磨损。为了抗磨和延长零件的使用寿命,平衡盘和平衡环通常由耐磨金属制成,如青铜、灰铸铁等,
分段多级离心泵的工作原理:分段多级离心泵中段的每个叶轮上都装有一个导轮,导轮是固定盘。其作用是通过减速将从叶轮中喷出的液体动能的一部分转化为静能,并收集液体沿径向返回,引导其进入下一个叶轮群。叶轮搜索的正面在叶轮外缘周围有一个正导叶,背面有一个反向导叶,该反向导叶将液体引导到叶轮总体的下一级。液体从叶轮中排出后,顺利进入与液体流速方向一致的正导叶,并继续沿正导叶向外流动。速度逐渐降低,静压能不断增加。当液体到达导叶最外腔时,流速小,静压能大。液体从前导流叶片流出后,沿轴向沿导叶的内隔板流动,沿反向导叶流向内侧,同时减小周向流率,沿轴向进入下一级叶轮。
与蜗壳相比,导轮尺寸较小,动能转化为静态能的效率较低。由于导轮内有多个叶片,当泵的实际工况偏离设计工况时,液体流出叶轮的运动轨迹与导轮叶片的形状不一致,造成较大的冲击损失,降低效率。因此,带导轮装置的离心泵有效工作范围窄,扬程和效率曲线比蜗壳泵陡。但由于导轮具有中心对称性,不会产生像蜗壳那样的转子径向压力,所以多级泵一般采用前两段蜗壳,导轮在中间的几个部分使用。由于导轮的几何形状复杂,它通常由铸铁制成。
与单级离心泵一样,多级离心泵不具备自吸能力,启动前必须充注。各种多级离心泵的工作原理是叶轮带动液体高速旋转,使液体产生离心力并获得能量。这样,一段叶轮前端吸入室中的液体进入一级叶轮,在叶轮对其工作后,被抛入一级导轮,在一级导轮转动能量后,进入二级叶轮,二级叶轮继续对其工作,然后进入二级导轮等,直至从末级叶轮中抛出,由蜗壳收集,送至卸料口卸料。

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