核電通用機(jī)械設(shè)備---泵【知識(shí)薈萃】

1、通用機(jī)械設(shè)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(jié)構(gòu)及運(yùn)行 四、其他常識(shí),目 錄,2,行業(yè)重點(diǎn),一、泵的功能,1、提升作用：提高液體勢(shì)能（靜壓能）和動(dòng)能（流速）即揚(yáng)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(jī)械能 壓能（勢(shì)能）,3,行業(yè)重點(diǎn),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(fù)泵 （2）回轉(zhuǎn)泵 （3）計(jì)量泵,3、其它非機(jī)械能轉(zhuǎn)換泵 （1）噴射泵 （2）揚(yáng)液器,4,行業(yè)重點(diǎn),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(dòng)前應(yīng)向泵殼內(nèi)要灌滿液體。 泵葉輪高速旋轉(zhuǎn)，充滿在葉片之間的液體也隨著轉(zhuǎn)動(dòng)，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(qiáng)提高，同時(shí)也增大了流速，一般可達(dá)1525 m/s，即液體的動(dòng)能也有所增加。 液體離開葉輪進(jìn)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(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能，使泵出口處液體的壓強(qiáng)進(jìn)一步提高，于是液體以較高的壓強(qiáng)，從泵的排出口進(jìn)入排出管路，輸送至所需的場(chǎng)所。,氣縛,泵的工作原理、結(jié)構(gòu)及運(yùn)行,5,行業(yè)重點(diǎn),泵的工作原理及結(jié)構(gòu),葉片式-離心泵,工作原理 當(dāng)泵內(nèi)液體從葉輪中心被拋向外緣時(shí)，在中

3、心處形成了低壓區(qū)。 當(dāng)貯槽液面上方的壓強(qiáng)大于泵吸入口處的壓強(qiáng)后，在壓強(qiáng)差的作用下，液體便經(jīng)吸入管路連續(xù)地被吸入泵內(nèi)，以補(bǔ)充被排出液體的位置。 只要葉輪不斷地轉(zhuǎn)動(dòng)，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(zhuǎn)的葉輪。液體在離心力的作用下獲得了能量以提高壓強(qiáng)。,基本組成部件,葉輪,泵殼,軸封,軸,驅(qū)動(dòng) （電機(jī)）,泵的工作原理、結(jié)構(gòu)及運(yùn)行,6,行業(yè)重點(diǎn),泵的工作原理及結(jié)構(gòu),離心泵的結(jié)構(gòu),魔幻瓜途 太空絲瓜種植走廊,離心泵由以下部件構(gòu)成： 1）葉輪 2）泵殼和導(dǎo)輪裝置 3）軸和軸承 4）密封裝置,泵的工作原理、結(jié)構(gòu)及運(yùn)行,7,行業(yè)重點(diǎn),泵的工作原理及結(jié)構(gòu),離心泵-葉輪

4、,閉式葉輪：葉片兩側(cè)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(jìn)入后，經(jīng)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(zhuǎn)葉輪獲得了能量，并由于葉片間流道的逐漸擴(kuò)大，故也有一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能。 半閉式葉輪：吸入口側(cè)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(yùn)動(dòng)時(shí)容易產(chǎn)生倒流，故效率也較低。,泵的工作原理、結(jié)構(gòu)及運(yùn)行,8,行業(yè)重點(diǎn),泵的工作原理及結(jié)構(gòu),離心泵-葉輪,單吸雙吸葉輪,泵的工作原理、結(jié)構(gòu)及運(yùn)行,9,行業(yè)重點(diǎn),泵的工作原理及結(jié)構(gòu),離心泵-泵殼和

5、導(dǎo)輪裝置,離心泵的泵殼：殼內(nèi)有一截面逐漸擴(kuò)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(gè)匯集由葉輪拋出液體的部分，而且本身又是一個(gè)轉(zhuǎn)能裝置。 葉輪在殼內(nèi)順著蝸形通道逐漸擴(kuò)大的方向旋轉(zhuǎn)，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(dòng)，流速便逐漸降低，減少了能量損失，且使部分動(dòng)能有效地轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能。所以 導(dǎo)輪：在葉輪與泵殼之間有時(shí)還裝有一個(gè)固定不動(dòng)而帶有葉片的圓盤。如圖2.24中的3所示。由于導(dǎo)輪具有很多逐漸轉(zhuǎn)向的流道，使高速液體流過時(shí)能均勻而緩和地將動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能，減少了液體直接進(jìn)入蝸殼時(shí)的碰撞，因而減小能量損失。,泵的

6、工作原理、結(jié)構(gòu)及運(yùn)行,10,行業(yè)重點(diǎn),泵的工作原理及結(jié)構(gòu),離心泵-軸和軸承,泵軸是傳遞機(jī)械能的主要部件，必須具有足夠的抗扭強(qiáng)度。 臥式泵：橫軸 立式泵：豎軸 斜式泵：斜軸,軸承分為滑動(dòng)和滾動(dòng)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(jié)構(gòu)及運(yùn)行,11,行業(yè)重點(diǎn),泵的工作原理及結(jié)構(gòu),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(nèi)沿軸向外泄漏，或者外界空氣以相反方向向泵內(nèi)流入。軸封有填料密封和機(jī)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(jié)構(gòu)及運(yùn)行,12,行業(yè)重點(diǎn),泵的工作

7、原理及結(jié)構(gòu),離心泵-軸封裝置,軸封裝置有填料密封 和機(jī)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(jié)構(gòu)及運(yùn)行,13,行業(yè)重點(diǎn),泵的工作原理及結(jié)構(gòu),離心泵-軸封裝置-填料密封,設(shè)置在泵出口側(cè)，內(nèi)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(shè)置在水泵的進(jìn)口側(cè)，泵軸的出口處，目的是防止空氣從進(jìn)口側(cè)的軸孔進(jìn)入泵體內(nèi),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(shí)，使用棉花，或涂油的麻做編織物； （2） 輸送熱水時(shí)，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(shí)，使用涂石蠟石棉做編織物。,泵的工作原理、結(jié)構(gòu)及運(yùn)行,14

8、,行業(yè)重點(diǎn),泵的工作原理及結(jié)構(gòu),離心泵-軸封裝置 _機(jī)械密封,動(dòng)環(huán)一般用硬材料，如高硅鑄鐵或由堆焊硬質(zhì)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(dòng)環(huán)與靜環(huán)的相互摩擦中，靜環(huán)較易磨損，但從機(jī)械密封裝置的結(jié)構(gòu)看來，靜環(huán)易于更換。動(dòng)環(huán)與靜環(huán)的密封圈常用合成橡膠或塑料制成。,機(jī)械密封裝置安裝時(shí)，要求動(dòng)環(huán)與靜環(huán)嚴(yán)格地與軸中心線垂直，摩擦面要很好地研合，并通過調(diào)整彈簧壓力，使端面密封機(jī)構(gòu)能在正常工作時(shí)，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(dòng)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(dòng)環(huán) 后的彈簧壓緊,泵的工作原理、結(jié)構(gòu)及運(yùn)行,

9、15,行業(yè)重點(diǎn),泵的工作原理及結(jié)構(gòu),離心泵的運(yùn)轉(zhuǎn)-汽蝕現(xiàn)象,現(xiàn)象與機(jī)理：當(dāng)葉片入口附近的最低壓強(qiáng)等于或小于輸送溫度下液體的飽和蒸氣壓時(shí)，液體就在該處發(fā)生汽化并產(chǎn)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(jié)或破裂，瞬間內(nèi)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(diǎn)處形成高達(dá)幾萬kPa的壓強(qiáng)，沖擊頻率可高達(dá)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(shí)，產(chǎn)生噪音和震動(dòng)；葉輪局部地方在巨大沖擊力的反復(fù)作用下，材料表面疲勞，從開始點(diǎn)蝕到形成嚴(yán)重的蜂窩狀空洞，使葉片受到損壞。此外，汽蝕嚴(yán)重時(shí)，由于產(chǎn)生大量氣泡，占據(jù)了液體流道的一部分空間，導(dǎo)致泵的流量、壓頭與效率

10、顯著下降。 預(yù)防：最低壓強(qiáng)維持輸送溫度下液體的飽和蒸氣壓之上。,泵的工作原理、結(jié)構(gòu)及運(yùn)行,16,行業(yè)重點(diǎn),泵的工作原理、結(jié)構(gòu)及運(yùn)行,離心泵的運(yùn)轉(zhuǎn)-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(jìn)口直徑及葉片進(jìn)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(jìn)口處裝設(shè)螺旋式誘導(dǎo)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(zhuǎn)速，減小阻力，提高有效氣蝕余量。,17,行業(yè)重點(diǎn),泵的工作原理、結(jié)構(gòu)及運(yùn)行,離心泵的運(yùn)轉(zhuǎn)-吸程,高度：當(dāng)高度升高時(shí)，大氣壓減小，理論最大吸程減小，對(duì)實(shí)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(dāng)液體通過吸入管時(shí)，就會(huì)產(chǎn)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(huì)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(guān)，成負(fù)相關(guān)；,18,行業(yè)重點(diǎn),泵的工作原理、結(jié)構(gòu)及運(yùn)行,離心泵的運(yùn)轉(zhuǎn)-離心泵的并聯(lián)串聯(lián),串聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)特性曲線 ： 當(dāng)有P1、P2、P3多臺(tái)泵串聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，通過每臺(tái)

12、泵的流量都是相同的，即：Q=Q1=Q2=Q3 多臺(tái)泵串聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)的揚(yáng)程，則等于各臺(tái)揚(yáng)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(jí)泵的情況，其總揚(yáng)程等于單個(gè)泵的揚(yáng)程乘以泵數(shù)，即： Ht=nH,并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)特性曲線 ： 當(dāng)P1、P2、P3多臺(tái)泵并聯(lián)工作時(shí)，若： H=H1=H2=H3 則并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的總流量則等于各臺(tái)泵在同一揚(yáng)程下的流量Q1、Q2、Q3的和，即： Qt=Q1+Q2+Q3 多臺(tái)泵并聯(lián)工作時(shí)的HQ特性曲線，是由各臺(tái)泵的HQ特性曲線在同一揚(yáng)程如H下對(duì)應(yīng)點(diǎn)上各臺(tái)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(tái)泵在同一揚(yáng)程點(diǎn)上對(duì)應(yīng)的流量也是相等的，并聯(lián)工作時(shí)的總流

13、量就是每臺(tái)泵的流量乘以泵數(shù)，即： Qt= nQ,19,行業(yè)重點(diǎn),泵的工作原理、結(jié)構(gòu)及運(yùn)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(jí)單吸離心泵 2）單級(jí)雙吸離心泵 3）多級(jí)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(diǎn),泵的工作原理、結(jié)構(gòu)及運(yùn)行,離心泵的種類-單級(jí)單吸離心泵,21,行業(yè)重點(diǎn),泵的工作原理、結(jié)構(gòu)及運(yùn)行,離心泵的種類-單級(jí)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(shè)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(zhuǎn)速 n=1485 rpm 功率 N=630 K

14、W,22,行業(yè)重點(diǎn),泵的工作原理、結(jié)構(gòu)及運(yùn)行,離心泵的種類-單級(jí)雙吸離心泵,國產(chǎn)單級(jí)雙吸水平中開式離心泵的主要型號(hào)為S及SH型。S型泵是SH型泵的更新產(chǎn)品，泵的性能指標(biāo)比SH型先進(jìn)。 1）S型雙吸離心泵： S型離心泵是一種雙吸單級(jí)水平中開式離心泵，是SH型的更新產(chǎn)品。例如S15078A： S表示雙吸單級(jí)臥式離心泵；150表示進(jìn)口直徑，mm；78表示揚(yáng)程，m； A表示葉輪外徑切割。S型離心泵的基本結(jié)構(gòu)圖如圖2.54所示。,23,行業(yè)重點(diǎn),泵的工作原理、結(jié)構(gòu)及運(yùn)行,離心泵的種類- GNPS核電站單級(jí)雙吸離心泵,其結(jié)構(gòu)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(jí)前置增壓泵的結(jié)構(gòu)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(jìn)口和出口的接管在泵體的上半部，進(jìn)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(shè)有5圈填料。3圈在套環(huán)內(nèi)側(cè)，2圈在套環(huán)外側(cè)，軸封周圍設(shè)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(zhuǎn)速1489rpm,流量813.5kg/s。,24,行業(yè)重點(diǎn),泵的工作原理、結(jié)構(gòu)及運(yùn)行,離心泵的種類-GNPS核電站單級(jí)雙吸離心泵,（2）壓力泵 臥式雙吸單級(jí)壓力給水泵的結(jié)構(gòu)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(nèi)設(shè)有多葉式擴(kuò)散器位于蝸殼葉片的內(nèi)側(cè)。進(jìn)口管由頂部進(jìn)入泵殼，出口管位于殼體底部水平面上。進(jìn)口導(dǎo)向器位于蝸殼的非驅(qū)動(dòng)端，并固定在蝸殼上。軸、葉輪、擴(kuò)散器、導(dǎo)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(jī)械密封，動(dòng)環(huán)材料為碳化硅，靜環(huán)材料為浸漬銻石墨。機(jī)械密封采用自循環(huán)系統(tǒng)水冷卻。從密封室出來的水經(jīng)熱交換器和磁粗過濾器后再循環(huán)回去。還設(shè)有一個(gè)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(zhuǎn)速5100rpm,流量813.5kg/s（約3000m3/h），與增壓泵串聯(lián)運(yùn)行揚(yáng)程840m水柱。,25,行業(yè)重點(diǎn),泵的工作

17、原理、結(jié)構(gòu)及運(yùn)行,離心泵的種類-GNPS核電站單級(jí)雙吸離心泵,單級(jí)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(jī)熱力循環(huán)中的一個(gè)重要組成部分，它包括兩臺(tái)半容量汽動(dòng)給水泵和一臺(tái)半容量電動(dòng)給水泵，電動(dòng)給水泵作為備用。汽動(dòng)給水泵裝置，由前置增壓泵（升壓泵）、減壓箱、汽輪機(jī)、壓力泵組成。增壓泵和壓力泵均為臥式雙吸單級(jí)離心泵，由一臺(tái)汽輪機(jī)帶動(dòng)，按增壓泵減速箱汽輪機(jī)壓力泵順序串聯(lián)組裝，如圖2.57所示。,電動(dòng)給水泵裝置的布局和汽動(dòng)給水泵裝置基本相同，只不過將汽輪機(jī)換成電動(dòng)機(jī)，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(jī)之間，如圖2.58所示。,26,行業(yè)重點(diǎn),泵的

18、工作原理、結(jié)構(gòu)及運(yùn)行,離心泵的種類-立式單級(jí)離心泵,GNPS核電站立式單級(jí)單吸離心泵，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(zhuǎn)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(shè)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(shè)備冷卻水系統(tǒng)一樣是安全設(shè)施系統(tǒng)的專設(shè)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(diǎn),泵的工作原理、結(jié)構(gòu)及運(yùn)行,離心泵的種類-立式單級(jí)離心泵,國產(chǎn)單

19、級(jí)雙吸水平中開式離心泵的主要型號(hào)為S及SH型。S型泵是SH型泵的更新產(chǎn)品，泵的性能指標(biāo)比SH型先進(jìn)。 1）S型雙吸離心泵： S型離心泵是一種雙吸單級(jí)水平中開式離心泵，是SH型的更新產(chǎn)品。例如S15078A： S表示雙吸單級(jí)臥式離心泵；150表示進(jìn)口直徑，mm；78表示揚(yáng)程，m； A表示葉輪外徑切割。S型離心泵的基本結(jié)構(gòu)圖如圖2.54所示。,28,行業(yè)重點(diǎn),泵的工作原理、結(jié)構(gòu)及運(yùn)行,離心泵的種類-單吸多級(jí)離心泵,單吸多級(jí)離心泵按結(jié)構(gòu)可分為臥式多級(jí)泵和立式多級(jí)泵。 臥式多級(jí)泵又分為：分段式多級(jí)泵和水平中開式多級(jí)泵，我國用DA型DK型表示上述這兩種多級(jí)泵。DA型離心泵的基本結(jié)構(gòu)如圖2.511所示。,

20、29,行業(yè)重點(diǎn),泵的工作原理、結(jié)構(gòu)及運(yùn)行,離心泵的種類-GNPS核電站臥式單吸多級(jí)泵,右圖為輔助給水泵，該泵為分段式臥式單吸多級(jí)泵。輔助給水泵的進(jìn)、出口在泵體兩端的上方。 輔助給水泵有三臺(tái)，一臺(tái)由汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)，100的容量；另外兩臺(tái)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，50 的容量。由輔助給水泵構(gòu)成的系統(tǒng)是專設(shè)安全設(shè)施系統(tǒng)，在壓水堆中屬于兼容系統(tǒng)，在電廠啟動(dòng)時(shí)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(yùn)行。它們的主要參數(shù)如下：汽動(dòng)輔助給水泵主要性能參數(shù)： 額定 Q=200 m3/h 額定 H=1100 m 轉(zhuǎn)速 n=59682200 rpm 電動(dòng)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(zhuǎn)速 n=1485 rpm 功率 N=500 KW,30,行業(yè)重點(diǎn),泵的工作原理、結(jié)構(gòu)及運(yùn)行,離心泵的種類-GNPS核電站臥式單吸多級(jí)泵,圖2.5-13為上充泵（11級(jí)）。該型泵為水平中開式單吸多級(jí)泵。上充泵的進(jìn)、出口在泵體的一端，進(jìn)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(zhuǎn)速 n=2980 rpm 功率N=350 KW,31,行業(yè)重點(diǎn),泵的工作原理、結(jié)構(gòu)及運(yùn)行,離心泵的種類-GNPS核電站立式單吸多級(jí)泵,右圖為GNPS核電站立式多級(jí)泵結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)速 n=1485 rpm 功率N=490 KW,32,行業(yè)重點(diǎn),泵的工作原理、結(jié)構(gòu)及運(yùn)行,離心泵的種類-GNPS核電站立式單吸多級(jí)泵,GNPS核電站冷凝水泵（凝結(jié)水泵），是三級(jí)立式沉箱型結(jié)構(gòu)。主要由吸入喇叭口、第一級(jí)蝸殼和第一級(jí)葉輪、泵的第二、第三級(jí)葉輪、支承管及排水彎頭、機(jī)械密封（軸封）、軸承和電動(dòng)機(jī)組成，如圖2.517所示。其主要參數(shù)如下： 轉(zhuǎn)速為1482 rpm； 揚(yáng)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(jié)水由喇叭口吸入，進(jìn)入第一級(jí)葉輪，獲得能量后由葉輪周緣排出，通過

23、雙蝸殼通道進(jìn)入第二、第三級(jí)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(diǎn),泵的工作原理、結(jié)構(gòu)及運(yùn)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(zhuǎn)速泵，其比轉(zhuǎn)速分別為300500，5001000。所以具有流量大，揚(yáng)程低，效率高等特點(diǎn)。 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(dǎo)葉、擴(kuò)壓管、彎管、吸入管、泵軸和軸承等組成。,34,行業(yè)重點(diǎn),泵的工作原理、結(jié)構(gòu)及運(yùn)行,離心泵的種類-軸流泵,一 . 葉輪和導(dǎo)葉 葉輪是由葉片、輪轂及動(dòng)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(yīng)該有良好的流線型并需進(jìn)行精加工。 輪與葉輪外殼間的間隙要適當(dāng) 軸流泵的葉輪有三種型式： （1）葉片在輪轂中固定不動(dòng): 葉片裝置角不可調(diào); （2）葉輪為半調(diào)節(jié)的: 葉輪拆下后,才能調(diào)節(jié)裝置角; （3）葉輪為全調(diào)節(jié)的: 葉片裝置角隨時(shí)可調(diào)。 液體從軸流泵葉輪流出后，有向前的軸向運(yùn)動(dòng)和旋繞 運(yùn)動(dòng)，所以液體經(jīng)過葉輪后的流動(dòng)是螺旋形的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)。 液體作旋繞運(yùn)動(dòng)時(shí)，摩擦損失會(huì)消耗掉這部份旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 的能量。為了把液體作旋繞運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)變成壓力能， 裝置了導(dǎo)向葉輪。,35,行業(yè)重點(diǎn),泵的工作原理、結(jié)構(gòu)及運(yùn)行,離心泵-軸流泵工作原理,當(dāng)軸流泵的葉輪作順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉柵向右運(yùn)動(dòng)。 液體相對(duì)于葉柵產(chǎn)生了

25、沿翼型表面的流動(dòng)。 液體對(duì)翼型葉片產(chǎn)生一升力和一阻力，翼型葉片也對(duì)液體產(chǎn)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(jī)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(diǎn),泵的工作原理、結(jié)構(gòu)及運(yùn)行,離心泵-軸流泵流量的調(diào)節(jié),軸流泵一般采用改變?nèi)~片裝置角的方法來調(diào)節(jié)流量！,調(diào)節(jié)原理： 機(jī)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?nèi)~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(yáng)程也隨之改變，這樣，就 達(dá)到調(diào)節(jié)軸流泵的目的。,構(gòu)全調(diào)節(jié)的軸流泵動(dòng)葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，一般分為下列幾種： （1）杠桿式動(dòng)葉片調(diào)

26、節(jié)機(jī)構(gòu)； （2）蝸輪蝸桿式動(dòng)葉片調(diào)節(jié)機(jī)； （3）機(jī)械液壓式動(dòng)葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。,軸流泵采用改變?nèi)~片裝置角的調(diào)節(jié)方法，調(diào)節(jié)效率較高，不產(chǎn)生節(jié)流損失。而且泵在葉片調(diào)節(jié)以后，仍能在最佳效率區(qū)內(nèi)工作。 可調(diào)葉片的軸流泵，如停運(yùn)時(shí)間長(zhǎng)，應(yīng)注意防止腐蝕，必要時(shí)將吸入閘門關(guān)閉后，應(yīng)設(shè)法放出水泵內(nèi)的水。并需將泵軸頂起，以便使推力瓦進(jìn)油。,37,行業(yè)重點(diǎn),泵的工作原理、結(jié)構(gòu)及運(yùn)行,離心泵-軸流泵流量的調(diào)節(jié),軸流泵流量調(diào)節(jié)是采用改變?nèi)~輪葉片裝置角的方法來達(dá)到.葉片裝置角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可采用液壓,也可采用機(jī)械,如下圖所示:,38,行業(yè)重點(diǎn),泵的工作原理、結(jié)構(gòu)及運(yùn)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(chǎn)生的原因:泵的運(yùn)轉(zhuǎn)或安裝 布置的不合理： 1).泵的葉輪長(zhǎng)期沒有足夠的侵入深度。 2)泵的吸入喇叭口與進(jìn)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(chǎn)生較大的漩渦而進(jìn)入泵內(nèi)。 4).幾臺(tái)軸流泵在同一進(jìn)水溝內(nèi)運(yùn)行， 產(chǎn)生了相互干擾。 5).水流道前的攔污柵或旋轉(zhuǎn)網(wǎng)設(shè)計(jì)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(yùn)行方式的配備不合理，特別是在進(jìn) 水流道設(shè)計(jì)過小或水位較低。,39,行業(yè)重點(diǎn),泵的工作原理、結(jié)構(gòu)及運(yùn)行,離心泵-混流泵,混流泵的性能和基本結(jié)構(gòu)和軸流泵很相似，均為高比轉(zhuǎn)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(yáng)程較低，應(yīng)用的范圍受到限制。而混流泵卻具有流量大，揚(yáng)程比軸流泵高，汽蝕性能比軸流泵好的特點(diǎn).由于混流泵具有流量大和揚(yáng)程高的特點(diǎn),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(diǎn),泵的工作原理、結(jié)構(gòu)及運(yùn)行,GNPS核電站混流泵 型號(hào)為100型， 流量Q=23790m3/h; 揚(yáng)程H=97.2m; 轉(zhuǎn)速n=1485rpm; 功率N=6500kw（6.6kV）。 總高度為8米。 基本結(jié)構(gòu)如下： 1泵殼 2葉輪和導(dǎo)葉 3隔熱屏 4軸密封組件（軸封）-三級(jí) 串聯(lián)機(jī)械密封 5軸承及聯(lián)軸節(jié) 6電動(dòng)機(jī) 7飛輪,離心泵-混流泵,41,行業(yè)重點(diǎn),泵的工作原理、結(jié)構(gòu)及運(yùn)行,離心泵-混流泵,42,行業(yè)重

29、點(diǎn),泵的工作原理、結(jié)構(gòu)及運(yùn)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(yán)格，為防止泄漏，由安裝在泵軸上的三級(jí)串聯(lián)機(jī)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(hào)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(jī)械密封）。1號(hào)軸封的動(dòng)環(huán)和靜環(huán)的密封面材料都是氧化鋁，動(dòng)環(huán)在下邊，隨泵軸而旋轉(zhuǎn)，靜環(huán)在上邊，不轉(zhuǎn)動(dòng)。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(dòng)環(huán)和靜環(huán)的兩密封端面在兩側(cè)相對(duì)滑動(dòng)，水密封薄膜由RCV來的高壓冷卻水由外側(cè)流向內(nèi)側(cè)形成,故不會(huì)直接接觸而產(chǎn)生磨損.由高壓冷卻水的壓力使密封件自動(dòng)處于平衡狀態(tài).為使一號(hào)軸封正

30、常運(yùn)行，嚴(yán)格規(guī)定在反應(yīng)堆RCV冷卻劑系統(tǒng)壓力低于2.5 MPa（25 bar）時(shí)，決不可啟動(dòng)主泵。(注入一號(hào)軸封的冷卻劑流量為:q1=700L/h . 壓力必須大于反應(yīng)堆冷卻劑泵吸入壓力)。 2號(hào)軸密封位于1號(hào)軸密封的上方，為壓力平衡摩擦端面機(jī)械密封。動(dòng)環(huán)密封面為碳化鉻，靜環(huán)密封面材料為石墨。2號(hào)密封的潤滑是由1號(hào)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(hào)軸密封構(gòu)成的屏障迫使其通過1號(hào)軸密封引流管回到RCV系統(tǒng)進(jìn)行再循環(huán)。2號(hào)軸密封的作用是阻擋1號(hào)軸密封的泄漏，并設(shè)計(jì)成在1號(hào)軸密封損壞的應(yīng)急情況下，無論在轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)或者靜止?fàn)顟B(tài)，都能承受反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)的全部壓力。此時(shí)它

31、可以代替一號(hào)軸密封，并可像液膜面端面密封那樣運(yùn)轉(zhuǎn)軸密封。,43,行業(yè)重點(diǎn),泵的工作原理、結(jié)構(gòu)及運(yùn)行,離心泵-混流泵軸密封組件（軸封）,2號(hào)軸密封泄漏(7.6L/h)被引流到RPE系統(tǒng)（反應(yīng)堆冷卻劑疏水系統(tǒng)） 3號(hào)軸密封位于2號(hào)軸封的上方,是阻擋2號(hào)軸密封的泄漏，它是一種機(jī)械摩擦端面雙效應(yīng)機(jī)械密封（低壓接觸式機(jī)械密封）, 3號(hào)密封的動(dòng)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(shí)泄漏量在0.1升以內(nèi)。這樣小的泄漏量用來冷卻和潤滑接觸端面是足夠的。 3號(hào)軸密封的潤滑和冷卻是由反應(yīng)堆硼和水的補(bǔ)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(jìn)入2號(hào)引露管線，引流到RPE系統(tǒng),另一部分作為3號(hào)軸封水密封液膜的注入水(形成3號(hào)水密封液膜的水量?jī)H為0.1L/h),沿3號(hào)密封向上流動(dòng)，,通過3號(hào)密封引流管直接引流到RPE系統(tǒng).,44,行業(yè)重點(diǎn),泵的工作原理、結(jié)構(gòu)及運(yùn)行,離心泵-屏蔽泵,右圖為核動(dòng)力艦艇上使用的主泵的典型結(jié)構(gòu)圖,它由水力部件、電動(dòng)機(jī)、承壓殼體、熱交換器、軸承和隔熱屏等不見構(gòu)成。泵在下端，電機(jī)在上端。電機(jī)轉(zhuǎn)子和泵的葉輪構(gòu)成一個(gè)整體的轉(zhuǎn)子，下端相當(dāng)于一般工業(yè)用的懸臂式單級(jí)單吸泵葉輪上方設(shè)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(jī)方向傳導(dǎo)。電機(jī)的定子、轉(zhuǎn)子及葉輪全部封閉在高壓殼體內(nèi)。高壓殼體外部

33、盤繞蛇形管熱交換器. 轉(zhuǎn)子、定子的屏蔽套材料采用哈斯特洛依牌號(hào)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(jī)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(jī)的結(jié)構(gòu)與一般電機(jī)不同，這種電機(jī)細(xì)而長(zhǎng)，因?yàn)樗δΣ梁墓?，直徑大耗功大。功率與直徑的三次方成正比。,屏蔽泵的特點(diǎn) （1）由于沒有旋轉(zhuǎn)軸的動(dòng)密封，只有靜密封，所以可保證絕對(duì)密封性。 （2）體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊。 （3）沒有風(fēng)扇，所以噪音小、振動(dòng)小。 （4）檢修比較簡(jiǎn)單。 （5）效率比軸封泵低1020。 （6）造價(jià)較高。,45,行業(yè)重點(diǎn),泵的工作原理、結(jié)構(gòu)及運(yùn)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(dāng)流量減小時(shí)，壓頭升高很快，軸功率也增大，所以應(yīng)避免此類泵在太小的流量或出口閥全關(guān)的情況下作長(zhǎng)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，以保證泵和電機(jī)的安全。為此也采用正位移泵所用的回流支路來調(diào)節(jié)流量。,46,行業(yè)重點(diǎn),泵的工作原理、結(jié)構(gòu)及運(yùn)行,容積泵,容積泵工作原理: 利用容積的變化使壓力產(chǎn)生變化,從而使容積泵中的吸入閥和排出閥依次打開和關(guān)閉.容積由小變大時(shí),排出閥關(guān)閉,吸入閥打開而抽吸液體;當(dāng)容積由大變小時(shí)則吸入閥關(guān)閉,排出閥打開而排出液體. 容積泵的類型:容積泵有往復(fù)泵、回轉(zhuǎn)泵、計(jì)量泵等幾種結(jié)構(gòu). 往復(fù)泵:往復(fù)泵是一種

35、最常見的容積式泵，應(yīng)用很廣。它依靠作往復(fù)運(yùn)動(dòng)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(jié)構(gòu)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(diǎn): a)往復(fù)泵的流量只與泵本身的幾何尺寸和活塞的往復(fù)次數(shù)有關(guān)，而與泵的壓頭無關(guān)，即無論在什么壓頭下工作，只要往復(fù)一次，泵就排出一定體積的液體，所以往復(fù)泵是一種典型的容積式泵。,47,行業(yè)重點(diǎn),泵的工作原理、結(jié)構(gòu)及運(yùn)行,容積泵-往復(fù)泵,往復(fù)泵的理論流量可按下二式計(jì)算： 單動(dòng)泵 式中： 往復(fù)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(fù)次數(shù),1/min。 雙動(dòng)泵 式

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

37、偏心距，來調(diào)節(jié)活塞的沖程，進(jìn)而泵是一種典型的往復(fù)泵,又稱比例泵.計(jì)量泵適用于要求輸液量十分準(zhǔn)確而又便于調(diào)整的場(chǎng)合，如向化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)中送藥液。通過調(diào)節(jié)達(dá)到比較嚴(yán)格地控制和調(diào)節(jié)流量 .,50,行業(yè)重點(diǎn),泵的工作原理、結(jié)構(gòu)及運(yùn)行,容積泵-回轉(zhuǎn)泵,51,行業(yè)重點(diǎn),泵的工作原理、結(jié)構(gòu)及運(yùn)行,其它非機(jī)械能轉(zhuǎn)換泵-噴射泵,52,行業(yè)重點(diǎn),其他常識(shí),水泵的啟動(dòng)和在運(yùn)行中的問題,水泵的啟動(dòng) 1)啟動(dòng)時(shí)必須充水。 2)離心泵采用關(guān)閉出口閥的情況下啟動(dòng)，水泵在關(guān)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(dòng)。因關(guān)死點(diǎn)，消耗功率最大。 4)往復(fù)泵和回轉(zhuǎn)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(dòng)，否則泵內(nèi)壓強(qiáng)會(huì)急劇升高，造成泵體、管路和電機(jī)的損壞。 水泵在運(yùn)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(qiáng)材料的抗蝕性。 水泵的化學(xué)腐蝕 1)產(chǎn)生化學(xué)腐蝕的原因：（1）水中含有少量氧，當(dāng)溫度升高時(shí)和金屬發(fā)生氧化作用。（2）水中含有重碳酸鈉，當(dāng)水溫升高時(shí)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(huì)對(duì)泵的部件起很強(qiáng)烈的腐蝕作用。,53,行業(yè)重點(diǎn),其他常識(shí),水泵的啟動(dòng)和在運(yùn)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(zhì)顆粒引起的磨損。 2)防止辦法：軸潤滑，過濾介質(zhì)，選耐磨材料的部件。,54,行業(yè)重點(diǎn),其他常識(shí),水泵的啟動(dòng)和在運(yùn)行中的問題,離心泵的故障 對(duì)于一般離心泵而言，其常見的故障分為兩種：即機(jī)械故障和運(yùn)行故障。而對(duì)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(shè)備的使用維修說明書中都有詳細(xì)的介紹，同時(shí)還有完善的專用設(shè)備來自動(dòng)檢測(cè)故障。但是對(duì)于一般的離心泵而言并不具備