1、通用機械設備泵,耕育希望耘景未來,General machinery equipment - pump,一、泵的功能 二、泵的分類 三、泵的工作原理、結構及運行 四、其他常識,目 錄,2,行業(yè)重點,一、泵的功能,1、提升作用：提高液體勢能（靜壓能）和動能（流速）即揚程。 2、抽吸作用：可將低液位貯槽或水池的液體吸入泵中即吸程。,電能 機械能 壓能（勢能）,3,行業(yè)重點,泵的分類,1、 葉片式泵 （1）離心泵 （2）軸流泵和混流泵 （3）漩渦泵 （4）屏蔽泵,泵,2、 容積泵 （1）往復泵 （2）回轉泵 （3）計量泵,3、其它非機械能轉換泵 （1）噴射泵 （2）揚液器,4,行業(yè)重點,葉片式-離心

2、泵,工作原理 由于離心泵有“汽縛”現(xiàn)象，因此離心泵在啟動前應向泵殼內要灌滿液體。 泵葉輪高速旋轉，充滿在葉片之間的液體也隨著轉動，在離心力*的作用下，液體從葉輪中心被拋向外緣，使葉輪外緣的液體靜壓強提高，同時也增大了流速，一般可達1525 m/s，即液體的動能也有所增加。 液體離開葉輪進入泵殼后，由于泵殼中流道逐漸加寬，液體的流速逐漸降低，又將一部分動能轉變?yōu)殪o壓能，使泵出口處液體的壓強進一步提高，于是液體以較高的壓強，從泵的排出口進入排出管路，輸送至所需的場所。,氣縛,泵的工作原理、結構及運行,5,行業(yè)重點,泵的工作原理及結構,葉片式-離心泵,工作原理 當泵內液體從葉輪中心被拋向外緣時，在中

3、心處形成了低壓區(qū)。 當貯槽液面上方的壓強大于泵吸入口處的壓強后，在壓強差的作用下，液體便經吸入管路連續(xù)地被吸入泵內，以補充被排出液體的位置。 只要葉輪不斷地轉動，液體便不斷地被吸入和排出。由此可見，離心泵之所以能輸送液體，主要是依靠高速旋轉的葉輪。液體在離心力的作用下獲得了能量以提高壓強。,基本組成部件,葉輪,泵殼,軸封,軸,驅動 （電機）,泵的工作原理、結構及運行,6,行業(yè)重點,泵的工作原理及結構,離心泵的結構,魔幻瓜途 太空絲瓜種植走廊,離心泵由以下部件構成： 1）葉輪 2）泵殼和導輪裝置 3）軸和軸承 4）密封裝置,泵的工作原理、結構及運行,7,行業(yè)重點,泵的工作原理及結構,離心泵-葉輪

4、,閉式葉輪：葉片兩側帶有前蓋板2及后蓋板3的葉輪。 液體從葉輪中央的入口進入后，經兩蓋板與葉片之間的流道而流向葉輪外緣，在這過程中液體從旋轉葉輪獲得了能量，并由于葉片間流道的逐漸擴大，故也有一部分動能轉變?yōu)殪o壓能。 半閉式葉輪：吸入口側無前蓋板的葉輪。 開式葉輪：沒有前、后蓋板的葉輪。 半閉式與開式葉輪可用于輸送漿料或含有固體懸浮物的液體，因取消蓋板后葉輪流道不容易堵塞，但由于沒有蓋板，液體在葉片間運動時容易產生倒流，故效率也較低。,泵的工作原理、結構及運行,8,行業(yè)重點,泵的工作原理及結構,離心泵-葉輪,單吸雙吸葉輪,泵的工作原理、結構及運行,9,行業(yè)重點,泵的工作原理及結構,離心泵-泵殼和

5、導輪裝置,離心泵的泵殼：殼內有一截面逐漸擴大的蝸牛殼形通道，如圖2.24的1所示。又稱蝸殼 泵殼不僅作為一個匯集由葉輪拋出液體的部分，而且本身又是一個轉能裝置。 葉輪在殼內順著蝸形通道逐漸擴大的方向旋轉，愈接近液體出口，通道截面積愈大。因此，液體從葉輪外緣以高速被拋出后，沿泵殼的蝸牛形通道而向排出口流動，流速便逐漸降低，減少了能量損失，且使部分動能有效地轉變?yōu)殪o壓能。所以 導輪：在葉輪與泵殼之間有時還裝有一個固定不動而帶有葉片的圓盤。如圖2.24中的3所示。由于導輪具有很多逐漸轉向的流道，使高速液體流過時能均勻而緩和地將動能轉變?yōu)殪o壓能，減少了液體直接進入蝸殼時的碰撞，因而減小能量損失。,泵的

6、工作原理、結構及運行,10,行業(yè)重點,泵的工作原理及結構,離心泵-軸和軸承,泵軸是傳遞機械能的主要部件，必須具有足夠的抗扭強度。 臥式泵：橫軸 立式泵：豎軸 斜式泵：斜軸,軸承分為滑動和滾動軸承兩大類。 按承受荷載的不同 分為向心軸承和推力軸承。,泵的工作原理、結構及運行,11,行業(yè)重點,泵的工作原理及結構,離心泵-密封裝置,泵軸與泵殼之間的密封稱為軸封。軸封的作用是防止高壓液體從泵殼內沿軸向外泄漏，或者外界空氣以相反方向向泵內流入。軸封有填料密封和機械密封兩種 。葉輪與泵殼之間的密封稱為密封環(huán)，主要通過兩者之間的間隙來形成水密封環(huán)。,密封環(huán),泵的工作原理、結構及運行,12,行業(yè)重點,泵的工作

7、原理及結構,離心泵-軸封裝置,軸封裝置有填料密封 和機械密封兩種,軸封裝置：泵軸與泵體之間的密封,泵的工作原理、結構及運行,13,行業(yè)重點,泵的工作原理及結構,離心泵-軸封裝置-填料密封,設置在泵出口側，內軸的出口處。目的是防止壓力液體泄出泵體外。,連通低壓區(qū),與高壓區(qū)連通,設置在水泵的進口側，泵軸的出口處，目的是防止空氣從進口側的軸孔進入泵體內,填料密封,壓力填料密封,真空填料密封,編織物填料的材料： （1） 輸送冷水時，使用棉花，或涂油的麻做編織物； （2） 輸送熱水時，使用石墨石棉，或浸有二硫化鉬的石棉做編織物； （3） 輸送酸時，使用涂石蠟石棉做編織物。,泵的工作原理、結構及運行,14

8、,行業(yè)重點,泵的工作原理及結構,離心泵-軸封裝置 _機械密封,動環(huán)一般用硬材料，如高硅鑄鐵或由堆焊硬質合金制成。靜環(huán)用非金屬材料，一般由浸漬石墨、酚醛塑料等制成。這樣，在動環(huán)與靜環(huán)的相互摩擦中，靜環(huán)較易磨損，但從機械密封裝置的結構看來，靜環(huán)易于更換。動環(huán)與靜環(huán)的密封圈常用合成橡膠或塑料制成。,機械密封裝置安裝時，要求動環(huán)與靜環(huán)嚴格地與軸中心線垂直，摩擦面要很好地研合，并通過調整彈簧壓力，使端面密封機構能在正常工作時，于兩摩擦面間形成一薄層液膜，以造成較好的密封和潤滑作用。,動環(huán)環(huán)固定在泵軸上，并與泵軸密封,靜環(huán)固定在泵體上，并與泵體密封,密封面，靠動環(huán) 后的彈簧壓緊,泵的工作原理、結構及運行,

9、15,行業(yè)重點,泵的工作原理及結構,離心泵的運轉-汽蝕現(xiàn)象,現(xiàn)象與機理：當葉片入口附近的最低壓強等于或小于輸送溫度下液體的飽和蒸氣壓時，液體就在該處發(fā)生汽化并產生氣泡，隨同液體從低壓區(qū)流向高壓區(qū)，氣泡在高壓的作用下，迅速凝結或破裂，瞬間內周圍的液體即以極高的速度沖向原氣泡所占據(jù)的空間，在沖擊點處形成高達幾萬kPa的壓強，沖擊頻率可高達每秒幾萬次之多。這種現(xiàn)象稱為汽蝕現(xiàn)象。 后果：汽蝕發(fā)生時，產生噪音和震動；葉輪局部地方在巨大沖擊力的反復作用下，材料表面疲勞，從開始點蝕到形成嚴重的蜂窩狀空洞，使葉片受到損壞。此外，汽蝕嚴重時，由于產生大量氣泡，占據(jù)了液體流道的一部分空間，導致泵的流量、壓頭與效率

10、顯著下降。 預防：最低壓強維持輸送溫度下液體的飽和蒸氣壓之上。,泵的工作原理、結構及運行,16,行業(yè)重點,泵的工作原理、結構及運行,離心泵的運轉-汽蝕現(xiàn)象,提高泵抗氣蝕性能的措施,2提高泵本身的抗氣蝕性能，減小必需氣蝕余量 （1） 采用雙吸葉輪，降低入口速度； （2）增大葉輪進口直徑及葉片進口寬度，降低入口速度； （3） 葉輪采用耐汽蝕材料，提高泵的抗氣蝕性； （4） 進口處裝設螺旋式誘導輪如圖2.4-4所示，改善泵的氣蝕性能。,1. 改善泵的工作條件，提高泵的有效氣蝕余量 （1） 減小安裝高度，提高有效氣蝕余量； （2） 加大吸水管徑或減小流量，以減小阻力，提高有效氣蝕余量； （3） 降低液

11、體的溫度，從而降低汽化壓力，提高有效氣蝕余量； （4）降低泵的轉速，減小阻力，提高有效氣蝕余量。,17,行業(yè)重點,泵的工作原理、結構及運行,離心泵的運轉-吸程,高度：當高度升高時，大氣壓減小，理論最大吸程減小，對實際吸程也是如此； 液體溫度： 一定真空度下的液體，其溫度越高，蒸發(fā)越快。當液體通過吸入管時，就會產生蒸汽。蒸汽的壓力等于與液體溫度壓力相符合的飽和蒸汽壓力。這種蒸汽壓力會減小泵的吸程； 液體的密度：泵的理論吸程與所吸液體的密度有關，成負相關；,18,行業(yè)重點,泵的工作原理、結構及運行,離心泵的運轉-離心泵的并聯(lián)串聯(lián),串聯(lián)運轉特性曲線 ： 當有P1、P2、P3多臺泵串聯(lián)運轉時，通過每臺

12、泵的流量都是相同的，即：Q=Q1=Q2=Q3 多臺泵串聯(lián)運轉的揚程，則等于各臺揚程相加之和 Ht=H1+H2+H3 如果串聯(lián)的泵是相同的，就變成多級泵的情況，其總揚程等于單個泵的揚程乘以泵數(shù)，即： Ht=nH,并聯(lián)運轉特性曲線 ： 當P1、P2、P3多臺泵并聯(lián)工作時，若： H=H1=H2=H3 則并聯(lián)運轉時的總流量則等于各臺泵在同一揚程下的流量Q1、Q2、Q3的和，即： Qt=Q1+Q2+Q3 多臺泵并聯(lián)工作時的HQ特性曲線，是由各臺泵的HQ特性曲線在同一揚程如H下對應點上各臺泵流量Q1、Q2、Q3相加而成的。 如果并聯(lián)的泵是相同的，則每臺泵在同一揚程點上對應的流量也是相等的，并聯(lián)工作時的總流

13、量就是每臺泵的流量乘以泵數(shù)，即： Qt= nQ,19,行業(yè)重點,泵的工作原理、結構及運行,離心泵的種類,核電廠最常用的離心泵有以下幾種： 1）單級單吸離心泵 2）單級雙吸離心泵 3）多級離心泵 4）冷凝水泵 5）安全殼噴淋泵 6）生水泵、RCV上充泵及輔助給水泵,20,行業(yè)重點,泵的工作原理、結構及運行,離心泵的種類-單級單吸離心泵,21,行業(yè)重點,泵的工作原理、結構及運行,離心泵的種類-單級單吸離心泵RRI系統(tǒng)泵,該泵用于GNPS核電站 RRI系統(tǒng)（核島設備冷卻系統(tǒng)）的循環(huán)泵。其主要參數(shù)如下： 額定 Q=2670 m3/h 額定 H=63 m 轉速 n=1485 rpm 功率 N=630 K

14、W,22,行業(yè)重點,泵的工作原理、結構及運行,離心泵的種類-單級雙吸離心泵,國產單級雙吸水平中開式離心泵的主要型號為S及SH型。S型泵是SH型泵的更新產品，泵的性能指標比SH型先進。 1）S型雙吸離心泵： S型離心泵是一種雙吸單級水平中開式離心泵，是SH型的更新產品。例如S15078A： S表示雙吸單級臥式離心泵；150表示進口直徑，mm；78表示揚程，m； A表示葉輪外徑切割。S型離心泵的基本結構圖如圖2.54所示。,23,行業(yè)重點,泵的工作原理、結構及運行,離心泵的種類- GNPS核電站單級雙吸離心泵,其結構如圖2.5-5和2.5-6所示。它們是二回路主給水泵組的前置增壓泵和壓力泵。,（1

15、）前置增壓泵 臥式雙吸單級前置增壓泵的結構如圖2.55所示。蝸殼由馬氏體不銹鋼鑄件制造，為雙蝸殼型。進口和出口的接管在泵體的上半部，進口接管與垂直面成50角，出口是垂直向上的。端蓋、軸、葉輪均為馬氏體不銹鋼，軸表面鍍鉻，以使軸頸有硬的耐磨表面。軸封設有5圈填料。3圈在套環(huán)內側，2圈在套環(huán)外側，軸封周圍設有冷卻夾套，保證軸封填料處水溫不超過100，以防止熱量侵入填料，冷卻水來自常規(guī)島閉式冷卻水系統(tǒng)。泵的轉速1489rpm,流量813.5kg/s。,24,行業(yè)重點,泵的工作原理、結構及運行,離心泵的種類-GNPS核電站單級雙吸離心泵,（2）壓力泵 臥式雙吸單級壓力給水泵的結構如圖2.56所示，蝸殼

16、由馬氏體不銹鋼制造，為雙蝸殼。蝸殼內設有多葉式擴散器位于蝸殼葉片的內側。進口管由頂部進入泵殼，出口管位于殼體底部水平面上。進口導向器位于蝸殼的非驅動端，并固定在蝸殼上。軸、葉輪、擴散器、導向器材料均為馬氏體不銹鋼，軸的表面鍍鉻，以使軸頸有硬的耐磨表面。軸封為機械密封，動環(huán)材料為碳化硅，靜環(huán)材料為浸漬銻石墨。機械密封采用自循環(huán)系統(tǒng)水冷卻。從密封室出來的水經熱交換器和磁粗過濾器后再循環(huán)回去。還設有一個備用磁粗濾器。熱交換器的循環(huán)冷卻水，來自常規(guī)島閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。壓力泵的轉速5100rpm,流量813.5kg/s（約3000m3/h），與增壓泵串聯(lián)運行揚程840m水柱。,25,行業(yè)重點,泵的工作

17、原理、結構及運行,離心泵的種類-GNPS核電站單級雙吸離心泵,單級雙吸離心泵在主給水泵系中的位置如下圖所示：,GNPS核電站主給水泵系統(tǒng)是汽機熱力循環(huán)中的一個重要組成部分，它包括兩臺半容量汽動給水泵和一臺半容量電動給水泵，電動給水泵作為備用。汽動給水泵裝置，由前置增壓泵（升壓泵）、減壓箱、汽輪機、壓力泵組成。增壓泵和壓力泵均為臥式雙吸單級離心泵，由一臺汽輪機帶動，按增壓泵減速箱汽輪機壓力泵順序串聯(lián)組裝，如圖2.57所示。,電動給水泵裝置的布局和汽動給水泵裝置基本相同，只不過將汽輪機換成電動機，減速箱換成液力聯(lián)軸器，位置也由前置泵向后移至壓力泵與電機之間，如圖2.58所示。,26,行業(yè)重點,泵的

18、工作原理、結構及運行,離心泵的種類-立式單級離心泵,GNPS核電站立式單級單吸離心泵，其結構簡圖如圖2.5-10所示。 它是核島重要生水（SEC）泵 主要性能參考如下： 額定 Q=3400 m3/h 額定 H=25.5 m 轉速 n=1000 rpm 功率 N=300 KW 該泵在重要生水系統(tǒng)中（重要廠用水系統(tǒng)）用來將設備冷卻水系統(tǒng)傳給的熱量排入海中，是核島的最終熱阱。與設備冷卻水系統(tǒng)一樣是安全設施系統(tǒng)的專設支持系統(tǒng)。泵的吸入口處的水位為：3.00m+6.22m，以保證泵的凈正吸入壓頭（NPSH）,即允許汽蝕余量h,27,行業(yè)重點,泵的工作原理、結構及運行,離心泵的種類-立式單級離心泵,國產單

19、級雙吸水平中開式離心泵的主要型號為S及SH型。S型泵是SH型泵的更新產品，泵的性能指標比SH型先進。 1）S型雙吸離心泵： S型離心泵是一種雙吸單級水平中開式離心泵，是SH型的更新產品。例如S15078A： S表示雙吸單級臥式離心泵；150表示進口直徑，mm；78表示揚程，m； A表示葉輪外徑切割。S型離心泵的基本結構圖如圖2.54所示。,28,行業(yè)重點,泵的工作原理、結構及運行,離心泵的種類-單吸多級離心泵,單吸多級離心泵按結構可分為臥式多級泵和立式多級泵。 臥式多級泵又分為：分段式多級泵和水平中開式多級泵，我國用DA型DK型表示上述這兩種多級泵。DA型離心泵的基本結構如圖2.511所示。,

20、29,行業(yè)重點,泵的工作原理、結構及運行,離心泵的種類-GNPS核電站臥式單吸多級泵,右圖為輔助給水泵，該泵為分段式臥式單吸多級泵。輔助給水泵的進、出口在泵體兩端的上方。 輔助給水泵有三臺，一臺由汽輪機驅動，100的容量；另外兩臺由電動機驅動，50 的容量。由輔助給水泵構成的系統(tǒng)是專設安全設施系統(tǒng)，在壓水堆中屬于兼容系統(tǒng)，在電廠啟動時代替主給水泵向主蒸發(fā)器供水，在事故情況下向主蒸發(fā)器供水，排出堆芯余熱直至余熱排出系統(tǒng)投入運行。它們的主要參數(shù)如下：汽動輔助給水泵主要性能參數(shù)： 額定 Q=200 m3/h 額定 H=1100 m 轉速 n=59682200 rpm 電動輔助給水泵主要性能參數(shù)： 額

21、定 Q=100 m3/h 額定 H=1100 m 轉速 n=1485 rpm 功率 N=500 KW,30,行業(yè)重點,泵的工作原理、結構及運行,離心泵的種類-GNPS核電站臥式單吸多級泵,圖2.5-13為上充泵（11級）。該型泵為水平中開式單吸多級泵。上充泵的進、出口在泵體的一端，進口在下方，出口在上方。上充泵主要性能參數(shù)如下： 額定 Q=34 m3/h 額定 H=1767 m 轉速 n=2980 rpm 功率N=350 KW,31,行業(yè)重點,泵的工作原理、結構及運行,離心泵的種類-GNPS核電站立式單吸多級泵,右圖為GNPS核電站立式多級泵結構圖。 它是核島安全殼噴淋（EAS）泵。 主要性能

22、參數(shù)如下： 額定 Q=1050 m3/h 額定 H=115 m 轉速 n=1485 rpm 功率N=490 KW,32,行業(yè)重點,泵的工作原理、結構及運行,離心泵的種類-GNPS核電站立式單吸多級泵,GNPS核電站冷凝水泵（凝結水泵），是三級立式沉箱型結構。主要由吸入喇叭口、第一級蝸殼和第一級葉輪、泵的第二、第三級葉輪、支承管及排水彎頭、機械密封（軸封）、軸承和電動機組成，如圖2.517所示。其主要參數(shù)如下： 轉速為1482 rpm； 揚程為215 m水柱； 流量為552.67 kg/s（約2000 m3/h）。 從圖中可以看出凝結水由喇叭口吸入，進入第一級葉輪，獲得能量后由葉輪周緣排出，通過

23、雙蝸殼通道進入第二、第三級葉輪，再次獲得能量后，從支承管及排水彎頭中排出。,33,行業(yè)重點,泵的工作原理、結構及運行,離心泵的種類-軸流泵,軸流泵和混流泵均屬葉片式離心泵，均為高比轉速泵，其比轉速分別為300500，5001000。所以具有流量大，揚程低，效率高等特點。 軸流泵和混流泵在核電廠中主要用于一回路的主泵和循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的循環(huán)冷卻泵。,軸流泵（如圖2.71所示）主要部件： 葉輪、導葉、擴壓管、彎管、吸入管、泵軸和軸承等組成。,34,行業(yè)重點,泵的工作原理、結構及運行,離心泵的種類-軸流泵,一 . 葉輪和導葉 葉輪是由葉片、輪轂及動葉頭所組成。 為了提高軸流泵的效率，將葉片做成扭 曲形

24、狀。 葉片應該有良好的流線型并需進行精加工。 輪與葉輪外殼間的間隙要適當 軸流泵的葉輪有三種型式： （1）葉片在輪轂中固定不動: 葉片裝置角不可調; （2）葉輪為半調節(jié)的: 葉輪拆下后,才能調節(jié)裝置角; （3）葉輪為全調節(jié)的: 葉片裝置角隨時可調。 液體從軸流泵葉輪流出后，有向前的軸向運動和旋繞 運動，所以液體經過葉輪后的流動是螺旋形的前進運動。 液體作旋繞運動時，摩擦損失會消耗掉這部份旋轉運動 的能量。為了把液體作旋繞運動的動能轉變成壓力能， 裝置了導向葉輪。,35,行業(yè)重點,泵的工作原理、結構及運行,離心泵-軸流泵工作原理,當軸流泵的葉輪作順時針旋轉時，葉柵向右運動。 液體相對于葉柵產生了

25、沿翼型表面的流動。 液體對翼型葉片產生一升力和一阻力，翼型葉片也對液體產生一大小相等方向相反的反作用力 R， 通過R的作用，軸流泵將其葉輪的機械能傳遞給液體，使液體的壓力升高，流速增加。,36,行業(yè)重點,泵的工作原理、結構及運行,離心泵-軸流泵流量的調節(jié),軸流泵一般采用改變葉片裝置角的方法來調節(jié)流量！,調節(jié)原理： 機翼理論，改變升角。改變翼 型葉片的翼弦與來流速度方向之間 的夾角（通過改變葉片裝置角）， 則升力系數(shù)就改變，升力也隨之變 化。升力變化后，軸流泵所輸送的 流量及揚程也隨之改變，這樣，就 達到調節(jié)軸流泵的目的。,構全調節(jié)的軸流泵動葉片調節(jié)機構，一般分為下列幾種： （1）杠桿式動葉片調

26、節(jié)機構； （2）蝸輪蝸桿式動葉片調節(jié)機； （3）機械液壓式動葉片調節(jié)機構。,軸流泵采用改變葉片裝置角的調節(jié)方法，調節(jié)效率較高，不產生節(jié)流損失。而且泵在葉片調節(jié)以后，仍能在最佳效率區(qū)內工作。 可調葉片的軸流泵，如停運時間長，應注意防止腐蝕，必要時將吸入閘門關閉后，應設法放出水泵內的水。并需將泵軸頂起，以便使推力瓦進油。,37,行業(yè)重點,泵的工作原理、結構及運行,離心泵-軸流泵流量的調節(jié),軸流泵流量調節(jié)是采用改變葉輪葉片裝置角的方法來達到.葉片裝置角調節(jié)機構可采用液壓,也可采用機械,如下圖所示:,38,行業(yè)重點,泵的工作原理、結構及運行,離心泵-軸流泵的汽蝕,軸流泵的汽蝕 避免軸流泵汽蝕措施 汽蝕

27、產生的原因:泵的運轉或安裝 布置的不合理： 1).泵的葉輪長期沒有足夠的侵入深度。 2)泵的吸入喇叭口與進水溝底，沒能 保持所要求的距離。 3).干水位過低（特別是旱季），使水 流產生較大的漩渦而進入泵內。 4).幾臺軸流泵在同一進水溝內運行， 產生了相互干擾。 5).水流道前的攔污柵或旋轉網設計或 選用的不合理，一般要求，它的水流 流速以不超過 0.3米秒為宜。 6)運行方式的配備不合理，特別是在進 水流道設計過小或水位較低。,39,行業(yè)重點,泵的工作原理、結構及運行,離心泵-混流泵,混流泵的性能和基本結構和軸流泵很相似，均為高比轉數(shù)泵，它的工作原理和基本理論也和軸流泵相同 由于軸流泵的流量

28、很大揚程較低，應用的范圍受到限制。而混流泵卻具有流量大，揚程比軸流泵高，汽蝕性能比軸流泵好的特點.由于混流泵具有流量大和揚程高的特點,因此在壓水堆核電廠重要回路上被廣泛使用.,40,行業(yè)重點,泵的工作原理、結構及運行,GNPS核電站混流泵 型號為100型， 流量Q=23790m3/h; 揚程H=97.2m; 轉速n=1485rpm; 功率N=6500kw（6.6kV）。 總高度為8米。 基本結構如下： 1泵殼 2葉輪和導葉 3隔熱屏 4軸密封組件（軸封）-三級 串聯(lián)機械密封 5軸承及聯(lián)軸節(jié) 6電動機 7飛輪,離心泵-混流泵,41,行業(yè)重點,泵的工作原理、結構及運行,離心泵-混流泵,42,行業(yè)重

29、點,泵的工作原理、結構及運行,離心泵-混流泵軸密封組件（軸封）,軸密封組件（軸封） 主泵的軸封要求很嚴格，為防止泄漏，由安裝在泵軸上的三級串聯(lián)機械密封來完成。如a圖所示。軸封安裝在泵的徑向軸承上方。 1號軸密封是軸密封組件中最重要的部件(見b圖)，為液膜式端面密封（機械密封）。1號軸封的動環(huán)和靜環(huán)的密封面材料都是氧化鋁，動環(huán)在下邊，隨泵軸而旋轉，靜環(huán)在上邊，不轉動。兩端面之間的間隙為0.1mm左右,之間形成一層水密封薄膜,動環(huán)和靜環(huán)的兩密封端面在兩側相對滑動，水密封薄膜由RCV來的高壓冷卻水由外側流向內側形成,故不會直接接觸而產生磨損.由高壓冷卻水的壓力使密封件自動處于平衡狀態(tài).為使一號軸封正

30、常運行，嚴格規(guī)定在反應堆RCV冷卻劑系統(tǒng)壓力低于2.5 MPa（25 bar）時，決不可啟動主泵。(注入一號軸封的冷卻劑流量為:q1=700L/h . 壓力必須大于反應堆冷卻劑泵吸入壓力)。 2號軸密封位于1號軸密封的上方，為壓力平衡摩擦端面機械密封。動環(huán)密封面為碳化鉻，靜環(huán)密封面材料為石墨。2號密封的潤滑是由1號軸密封泄漏量的一小部分(q2=7.7L/h, 而絕大部分流量則由2號軸密封構成的屏障迫使其通過1號軸密封引流管回到RCV系統(tǒng)進行再循環(huán)。2號軸密封的作用是阻擋1號軸密封的泄漏，并設計成在1號軸密封損壞的應急情況下，無論在轉動狀態(tài)或者靜止狀態(tài)，都能承受反應堆冷卻劑系統(tǒng)的全部壓力。此時它

31、可以代替一號軸密封，并可像液膜面端面密封那樣運轉軸密封。,43,行業(yè)重點,泵的工作原理、結構及運行,離心泵-混流泵軸密封組件（軸封）,2號軸密封泄漏(7.6L/h)被引流到RPE系統(tǒng)（反應堆冷卻劑疏水系統(tǒng)） 3號軸密封位于2號軸封的上方,是阻擋2號軸密封的泄漏，它是一種機械摩擦端面雙效應機械密封（低壓接觸式機械密封）, 3號密封的動環(huán)密封面材料為碳化鉻，靜環(huán)密封面材料為石墨,它承受的壓差最小，它能限止每小時泄漏量在0.1升以內。這樣小的泄漏量用來冷卻和潤滑接觸端面是足夠的。 3號軸密封的潤滑和冷卻是由反應堆硼和水的補給系統(tǒng)（REA）注入的密封水來潤滑軸封表面并防止硼析出。由REA注入的密封水分

32、成兩部分，一部分進入2號引露管線，引流到RPE系統(tǒng),另一部分作為3號軸封水密封液膜的注入水(形成3號水密封液膜的水量僅為0.1L/h),沿3號密封向上流動，,通過3號密封引流管直接引流到RPE系統(tǒng).,44,行業(yè)重點,泵的工作原理、結構及運行,離心泵-屏蔽泵,右圖為核動力艦艇上使用的主泵的典型結構圖,它由水力部件、電動機、承壓殼體、熱交換器、軸承和隔熱屏等不見構成。泵在下端，電機在上端。電機轉子和泵的葉輪構成一個整體的轉子，下端相當于一般工業(yè)用的懸臂式單級單吸泵葉輪上方設有隔熱屏起熱屏障作用，防止載熱劑（一回路冷卻劑）的熱量向電機方向傳導。電機的定子、轉子及葉輪全部封閉在高壓殼體內。高壓殼體外部

33、盤繞蛇形管熱交換器. 轉子、定子的屏蔽套材料采用哈斯特洛依牌號的鎳鉬基合金材料制成，它的厚度不到1mm，國外已用到0.127mm。屏蔽套耗功較多，它的厚度越薄電機效率越高。屏蔽套不能承壓，只能起屏蔽和密封作用。 屏蔽電機的結構與一般電機不同，這種電機細而長，因為水力摩擦耗功，直徑大耗功大。功率與直徑的三次方成正比。,屏蔽泵的特點 （1）由于沒有旋轉軸的動密封，只有靜密封，所以可保證絕對密封性。 （2）體積小，重量輕，結構緊湊。 （3）沒有風扇，所以噪音小、振動小。 （4）檢修比較簡單。 （5）效率比軸封泵低1020。 （6）造價較高。,45,行業(yè)重點,泵的工作原理、結構及運行,離心泵-旋渦泵,

34、旋渦泵是一種特殊類型的離心泵，由泵殼和葉輪組成。 旋渦泵適用于要求輸送流量小、壓頭高而粘度不大的液體。,當流量減小時，壓頭升高很快，軸功率也增大，所以應避免此類泵在太小的流量或出口閥全關的情況下作長時運轉，以保證泵和電機的安全。為此也采用正位移泵所用的回流支路來調節(jié)流量。,46,行業(yè)重點,泵的工作原理、結構及運行,容積泵,容積泵工作原理: 利用容積的變化使壓力產生變化,從而使容積泵中的吸入閥和排出閥依次打開和關閉.容積由小變大時,排出閥關閉,吸入閥打開而抽吸液體;當容積由大變小時則吸入閥關閉,排出閥打開而排出液體. 容積泵的類型:容積泵有往復泵、回轉泵、計量泵等幾種結構. 往復泵:往復泵是一種

35、最常見的容積式泵，應用很廣。它依靠作往復運動的活塞依次開啟吸入閥和排出閥，從而吸入和排出液體。 1)結構組成:主要部件有泵缸1、活塞2、活塞桿3、吸入閥4和排出閥 5(見圖2.9-1)。 2)特點: a)往復泵的流量只與泵本身的幾何尺寸和活塞的往復次數(shù)有關，而與泵的壓頭無關，即無論在什么壓頭下工作，只要往復一次，泵就排出一定體積的液體，所以往復泵是一種典型的容積式泵。,47,行業(yè)重點,泵的工作原理、結構及運行,容積泵-往復泵,往復泵的理論流量可按下二式計算： 單動泵 式中： 往復泵的理論流量，m3/min； 活塞的截面積，m2； 活塞的沖程，m； 活塞每分鐘的往復次數(shù),1/min。 雙動泵 式

36、中： 活塞桿的截面積，m2。 b)往復泵的壓頭與泵的幾何尺寸無關，只要泵的機械強度及原動機的功率允許，輸送系統(tǒng)要求多高的壓頭，往復泵就能提供多大的壓頭。 c)往復泵的吸上真空度亦隨泵安裝地區(qū)的大氣壓強、輸送液體的性質和溫度而變，所以往復泵的吸上高度也有一定的限制。但是，往復泵內的低壓，是靠工作室的擴張來造成的，所以在開動之前，泵內無須充滿液體，即往復泵有自吸作用。 d)往復泵不能簡單地用排出管路閥門來調節(jié)流量，一般采用回路調節(jié)裝置 .,48,行業(yè)重點,泵的工作原理、結構及運行,容積泵-往復泵,單動往復泵,雙動往復泵,49,行業(yè)重點,泵的工作原理、結構及運行,容積泵-計量泵,計量泵:計量偏心輪的

37、偏心距，來調節(jié)活塞的沖程，進而泵是一種典型的往復泵,又稱比例泵.計量泵適用于要求輸液量十分準確而又便于調整的場合，如向化學反應系統(tǒng)中送藥液。通過調節(jié)達到比較嚴格地控制和調節(jié)流量 .,50,行業(yè)重點,泵的工作原理、結構及運行,容積泵-回轉泵,51,行業(yè)重點,泵的工作原理、結構及運行,其它非機械能轉換泵-噴射泵,52,行業(yè)重點,其他常識,水泵的啟動和在運行中的問題,水泵的啟動 1)啟動時必須充水。 2)離心泵采用關閉出口閥的情況下啟動，水泵在關閉出口閥工況下工作，不超過23分鐘。 3)軸流泵、混流泵及旋渦泵采用出口閥打開的工況下啟動。因關死點，消耗功率最大。 4)往復泵和回轉泵等容積式泵（正位移泵

38、），必須采用出口閥打開的工況下啟動，否則泵內壓強會急劇升高，造成泵體、管路和電機的損壞。 水泵在運行中的問題 水泵的氣蝕:防止氣蝕的主要方法是降低吸水高程，減小吸入 管阻力，提高泵吸水口壓力，增強材料的抗蝕性。 水泵的化學腐蝕 1)產生化學腐蝕的原因：（1）水中含有少量氧，當溫度升高時和金屬發(fā)生氧化作用。（2）水中含有重碳酸鈉，當水溫升高時重碳酸鈉分解，降低了水中的pH值。即使水中不含氧，這種水也會對泵的部件起很強烈的腐蝕作用。,53,行業(yè)重點,其他常識,水泵的啟動和在運行中的問題,2）防止的辦法： （1）加除氧塔（脫氣塔）。 （2）選耐腐蝕材料泵。 2.14.2.3 水泵的磨損 1)磨損的原因及部件： （1）軸承磨損； （2）葉輪與外殼磨損； （3）介質顆粒引起的磨損。 2)防止辦法：軸潤滑，過濾介質，選耐磨材料的部件。,54,行業(yè)重點,其他常識,水泵的啟動和在運行中的問題,離心泵的故障 對于一般離心泵而言，其常見的故障分為兩種：即機械故障和運行故障。而對于大亞彎一些大型重要的泵來說，它們的常見故障一般都在該設備的使用維修說明書中都有詳細的介紹，同時還有完善的專用設備來自動檢測故障。但是對于一般的離心泵而言并不具備