四大泵学习资料汇总

水泵轴向推力平衡的方法

轴向推力平衡的方法很多，一般来说单级泵不同于多级泵。

对单级泵来说，平衡轴向推力的方法主要有三种：

1、平衡孔；

2、平衡管;

3、米用双吸式叶轮。

前两种方法的目的是使叶轮后的压力等于叶轮前的压力，从而使轴向推力平衡。为了把叶轮后压力降下来，叶轮后盖板还设有密封环，其直径与前盖板密封环直径相等。后一种方法是自身达到平衡。纵然如此，单级泵也不是百分之百的平衡，所以还采用止推轴承。

对于多级泵来说，平衡方法主要有两种：

1、叶轮对称布置，

2、米用平衡盘。

方法1是把两组叶轮的进水方式相反地装在轴上，其轴向推力相互抵消。对称布置的多级泵大都是蜗壳泵，为了把水从上一级引到另一级，泵壳上设有导管。

方法2用在分段式多级泵上。平衡盘的作用道理是：从末级叶轮出来的带有压力的水，经过调整套径向间隙流入平衡盘前的水室中，水室处于高压状态。平衡盘后有平衡管与泵入口相连，其压力近似为入口压力。这样平衡盘两侧压力不相等，因而也就产生了向后的轴向推力——即平衡力。

自动地平衡了叶轮的轴向推力。

当叶轮的轴向推力大于平衡盘上的平衡力时，水泵转子就会向入口侧移动，并由于惯性的作用，这种移动并不会立即停止在平衡位置上，而是要超出限度，引起平衡盘密封面间隙过量减小，使泄漏量减少，水室中压力升高，于是平衡盘上的平衡力增加，并超出叶轮的轴向推力，把转子又拉向出口侧。同样这个过程是有惯性的，使平衡盘的轴向间隙过量增大，引起平衡力小于轴向推力，转子又向入口侧移动，重复上述过程。这个过程是自动的，在水泵工作时，转子始终是在某一平衡位置上这么轴向窜动着。不过窜动量极小，从外观上很难看出来。

汽蚀

泵在工作时液体在叶轮的进口处因一定真空压力下会产生汽体，汽化的气泡在液体质点的撞击运动下，对叶轮等金属表面产生剥蚀，从而破坏叶轮等金属，此时真空压力叫汽化压力，汽蚀余量是指在泵吸入口处单位

重量液体所具有的超过汽化压力的富余能量。

汽蚀现象

液体在一定温度下，降低压力至该温度下的汽化压力时，液体便产生汽泡。把这种产生气泡的现象称为汽蚀。汽蚀时产生的气泡，流动到高压处时，其体积减小以致破灭。这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀溃灭。

泵在运转中，若其过流部分的局部区域 (通常是叶轮叶片进口稍后的某处)因为某种原因，抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时，液体便在该处开始汽化，产生大量蒸汽，形成气泡，当含有大量气

泡的液体向前经叶轮内的高压区时，气泡周

围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。在气泡凝结破裂的同

时，液体质点以很高的速度填充空穴，在此瞬间产生很强烈的水击

作用，并以很高的冲击频率打击金属表面，冲击应力可达几百至几

千个大气压，冲击频率可达每秒几万次，严重时会将壁厚击穿。

在水泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是水泵中的汽蚀过程。水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外，还会产生噪声和振动，并导致泵的性能下降，严重时会使泵中液体中断，不

能正常工作。离心泵最易发生气蚀的部位有：

a. 靠近叶片进口边缘的低压侧；

b. 压出室中蜗壳隔舌和导叶的靠近进口边缘低压侧；

c. 无前盖板的高比转数叶轮的叶梢外圆与壳体之间的密封间隙以及叶

梢的低压侧；

d. 多级泵中第一级叶轮。

提高离心泵抗气蚀性能有下列两种措施：

a.提高离心泵本身抗气蚀性能的措施

(1) 改进泵的吸入口至叶轮附近的结构设计。增大过流面积；

增大叶轮盖板进口段的曲率半径，减小液流急剧加速与降压；适当

减少叶片进口的厚度，并将叶片进口修圆，使其接近流线形，也可

以减少绕流叶片头部的加速与降压；提高叶轮和叶片进口部分表面

光洁度以减小阻力损失；将叶片进口边向叶轮进口延伸，使液流提

前接受作功，提高压力。

(2) 采用前置诱导轮，使液流在前置诱导轮中提前作功，以提高液流

压力。

(3) 采用双吸叶轮，让液流从叶轮两侧同时进入叶轮，则进口截面增

加一倍，进口流速可减少一倍。

(4) 设计工况采用稍大的正冲角，以增大叶片进口角，减小叶片进口

处的弯曲，减小叶片阻塞，以增大进口面积；改善大流量下的工作条件，

以减少流动损失。但正冲角不宜过大，否则影响效率。

(5) 采用抗气蚀的材料。实践表明，材料的强度、硬度、韧性越高，

化学稳定性越好，抗气蚀的性能越强。

b.提高进液装置有效气蚀余量的措施

(1) 增加泵前贮液罐中液面的压力，以提高有效气蚀余量。

(2) 减小吸上装置泵的安装高度。

(3) 将上吸装置改为倒灌装置。

(4) 减小泵前管路上的流动损失。如在要求范围尽量缩短管路，减小

管路中的流速，减少弯管和阀门，尽量加大阀门开度等。

循环水泵

循环水泵用来输送凝结器所需的冷却水和其他工业用水。要求泵的效率高且高效区尽量宽，一般设计点效率不低于87%,以降低厂用电。并要求泵的流量-轴功率曲线在泵的使用区域内尽量平缓，在运行中不能因为工况偏移而超出功率现象。

一、循环水泵的结构形式及特点

本机组采用长沙水泵厂引进美国英格索兰公司技术生产的系列斜流泵，可满足超超临界机组循环水泵的性能要求。和其他形式的循环水泵相比，这种立式泵具有以下特点：

(1)体积小，占地面积少，进水流到易施工，节省泵房基建投资。

(2)安全可靠，使用寿命长。

(3)效率高，其效率在85%—90%之间，且高校区域宽。

(4)结构简单合理，拆装方便，容易检修。

(5)泵流量扬程适应范围广。

(6)抗汽蚀性能好，可减少泵房开挖深度。

(7)轴功率曲线较平稳缓，泵在运行中不易出现因偏离设计工况而超功率

的现象。

立式斜流泵的轴封一般米用软填料密封，也可米用内部层状剪切型注入式软填料。前者价格较低，但寿命较短，轴套易磨损，后者价格高，寿命较长，轴套不易磨损。

泵的导轴承内衬为橡胶，其润滑由外接水或泵本体水来完成，导轴承的使用寿命应满足一个大修周期的要求。

本机组循环水泵输送淡水，叶轮叶轮室一般选用不锈钢，吸入喇叭口、

导叶体一般选用灰口铸铁，外筒体、内接管导流片、导流片接管、泵支撑板、电机支架等一般选用普通碳素钢焊接，泵主轴一般选用45号钢，导轴承一般选用丁橡胶做内衬，导轴承一般选用采用外接清洁水润滑，也可采用泵本体水来润滑。

二、循环水泵性能及结构

1. 本机组采用2台88LKXA-28型循环水泵，其型号意义为：88- 泵

出

口口径（英寸）、L-立式、K-转子可抽式、X-泵吐出口在基础层之下、A-设计顺序、28-扬程（m）

水泵叶轮为半开式，整体铸造而成。叶轮是泵的主要部件，其作用是在效率最高的情况下将机械能转化为输送液体的动能。吸入喇叭口设计成逐渐收缩的喇叭状，使输送介质在进入叶轮入口之前的液体流场速度分布均匀，且损失最小。导叶体由扭曲的导叶片与内、外层铸成一体，形成具有多个单独水流道的压力室，其作用是收集从叶轮中流出的液体，在损失最小的情况下使液流方向改变并把输送液体的速度能转化为压力能。上、中、下主轴采用套筒式联轴器联接，以减少联轴器的径向尺寸。泵的吐出口处装有翼型式导向筋的导流片，使水流按规定方向流动，并在此过程中使泵内的损失尽可能减少。

该泵共座式安装形式使水泵与电机的对中比较容易，驱动电机通过法兰型刚性联轴器与泵轴直接相连，联轴器销孔无需铰制，由联轴器联接螺栓紧固后所产生的摩擦力传递扭矩，是安装进一步简便。泵在启动和运行中产生的轴向推力（包括轴向水推力和转子的重量）由电机的推力轴承承受。

叶轮叶片锥面与叶轮室之间的间隙为0.8mm可以通过设置在泵联轴器和电机联轴器之间的轴端调整螺母予以调整或补偿，操作简便。

泵轴承采用赛龙内衬，在正常运行时，由泵本体所输送的液体润滑和冷却，无须外接水源，但由于泵的轴封为软填料密封，在泵启动前，须对泵的填料函处通润滑冷却水，当泵达到额定转速后，填料函处的外接水即可停止。

2. 泵主要零件说明如下：

1）吸入喇叭口

吸入喇叭口的作用是将吸水池中的液流均匀地导向叶轮，减少泵的吸入水力损失。吸入喇叭口用螺柱、螺母联接于外接管a。

2）叶轮室

叶轮室用螺柱与导叶体联接，叶轮室套着叶轮。在叶轮室外圆周上有一个凸耳，卡在外接管a的配套凹槽中，防止泵在运行中可抽部件的旋转。

3）叶轮

叶轮为开式、单吸整体结构，叶轮用键联接在轴上，并用锁环和四组螺栓、弹簧垫圈定位在轴上。

4）导叶体

导叶体将从叶轮中流出的液流收集并经外接管导向吐出弯管，导叶体内装有两个赛龙轴承。

*

1-吸入喇叭口2-叶轮室3-叶轮4-导叶体567.12-（下冲冲.上）外

接管8-轴承支架

9-吐出弯管10-导流片11-导流片接管13-安装垫板14-泵支撑

板15-电机支座

图12-2循环水泵的结构

5）轴套

上、中、下轴套及填料轴套是可以更换的。中、下轴套用键联接并用定位螺钉固定在下主轴、中主轴上。上轴套、填料轴套依次装在上主轴上，并

用轴端螺母并紧。在填料轴套与轴端螺母之间装有“O” 密封圈，以防液体沿上主轴表面渗漏。

6）赛龙轴承

泵轴承采用赛龙（Thordon）轴承，无需外接润滑水。充分考虑了本工程的循环水水质，可以保证在高含沙量的运行水质条件下轴承不磨损、不腐蚀。各类轴承比照见表。

各类轴承比照表

）润滑内接管

主要作用是支撑轴承支架，内接管上开有孔，水可以通过孔进入管内对导叶体内的两个轴承进行润滑。

8) 轴

泵组有三根轴，它们将电动机的能量传递给叶轮，并将叶轮运动产生的轴向力传给电机轴承承受。

9) 吐出弯管

吐出弯管上设有标准的吐出法兰，以联接管路系统，导流片装在其内。

10) 外接管

外接管共有4件，它是泵的外壳，支撑泵的可抽出部件。

11) 电机支座

电机支座是电机的支撑件，它的下法兰与泵支撑板联接，上法兰与电机联接。

12) 填料函体

填料函体安装在泵盖板上，上赛龙轴承和5圈填料都在此内，填料控制液体泄漏。

3?循环水泵电机

电动机具有F级及以上的绝缘，温升不超过B级绝缘使用的温升值；电动机绕组经真空浸渍处理(VPI);端电压在70%额定电压，电动机能直接启动，电动机能够在母线电压降低到65%额定电压时自动启动；电机在满载时能承受电源快切过程中短暂失电而不损坏。

电动机轴承温度：滚动轴承不超过90C，滑动轴承不超过80 C, 油温不超过65 C;电动机在热态下能承受150%额定电流，而不便形或损坏，过电流时间不少于30秒。

电动机在空载情况下，能承受提高转速至额定值的120%,历时2 分钟而不发生有害变形。泵组最大反转速度为120%额定速度，电动机能在15%额定转速的逆转速下顺利启动。

电动机为立式，采用全封闭水-空冷却或水-水冷却方式。

三、循环水泵的运行

1. 运行前的准备

(1)清理泵吸入池内所有杂物，并在泵运行时，防止有新的杂物继续进入泵的吸水池。

(2)检查泵吸入池内的水位是否在最小淹没深度以上，如小于规定值，则泵运行时可能会产生涡流并将空气带入泵内，引起振动或泵汽蚀，此时应增加泵的淹没深度。

（3）检查电机转向是否正确。

（4）检查填料的压紧程度，不要太紧或太松。启动外接水，由外接水润滑填料及轴承10分钟后，注意填料压盖的是否均匀，适当的松一些，泵启动后在调整填料的压紧程度，以有少量的水连续不断地从填料函处冒出为准。

2. 启动

做好运行前的准备后，可按下列顺序启动：