多级泵基础讲义

 一、多级泵结构组成

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、多级泵部件的原理及作用

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

不锈钢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。