四大泵学习资料教材文档格式.docx

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　　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采用软填料密封，也可采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5.6.7.12-（下.中.中.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

轴承种类

特点

润滑要求

工作温度（输送介质温度）

应用场所

橡胶轴承

使用历史悠久、制造工艺成熟、耐磨、抗振、抗冲击、装拆方便、价格便宜（只有陶瓷轴承的20％）

清洁工业水

≤50℃

应用广泛，只要有清洁水源的泵站均可采用

赛龙轴承

耐磨、抗冲击好、类型多样，分别适用于清水、污水或润滑水不连续的场所，装拆方便、价格适中

根据不同的轴承类型，可用清洁水或一般水、污水作润滑介质

≤65℃

无洁净水源的泵站或要求可以短时干摩擦的泵站

陶瓷轴承

耐磨、耐热、耐腐蚀。

利于泵循环水润滑，可短时干摩擦，加工装配精度要求高、易脆裂，价格最高

可用泵送介质（江、河、湖水）作润滑，无需专供洁净水润滑

轴承本身可耐高温（1400℃）

无洁净水源或要求可以短时干摩擦泵站

巴氏合金轴承

耐磨、抗冲击，需要一套较复杂的密封润滑装置和机构

需要一套可靠的供脂润滑系统

≤65℃（短时可达80℃）

泵本身液体不能用于轴承润滑的泵站

7）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90℃，滑动轴承不超过80℃，油温不超过65℃；

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：

（1）润滑水系统已供水

（2）排气阀处于工作状态

（3）主泵启动

3.建议的启动和停车程序

（1）排出阀关闭状态下的启动方法。

此方法要求泵和排出阀门同时启动或停车，阀门行程（全开或全闭）时间30秒以内。

采用一个双速电动阀门，泵与阀门同时启动，阀门在15秒内全开，停车时阀门与泵电机连锁，当阀门关闭到30°

时，泵电机断开电源，阀门关闭时间45秒。

（2）排出阀打开状态下的启动方法。

先将阀门开至30°

位置，主泵启动，阀门继续开启到全开。

停车时当阀门关闭到30°

位置时，泵电机断开电源，阀门关闭时间45秒。

4.运行注意事项

（1）泵无吐出（即排出阀关闭）不能运行，反转时间不能超出2分钟。

（2）观察和测量泵的振动和噪音，如有异常（如振动大，噪音大）应停泵慎重检查。

（3）将电流强度和泵的实际运行工况，与泵的性能曲线对照，如差别不大则认为正常。

（4）调整填料的压紧程度，以有少量的水连续不断地从填料函出冒出为准。

（5）尽可能详细的做好运行日记，如有故障更要记录完备。

5.停车注意事项

排出阀关闭后，泵的电源应立即切断。

6.事故停机

故意停机后，应立即关闭排出阀。

由于此时排出管路内的压力变幅有可能很大，因此，要从分注意基础和各联接件之间的状态。

四、循环水泵的故障处理

常见故障及处理方法。

在检查故障时，必须注意两种以上故障同时发生，损坏零部件时，必须查清事故原因，并作详细记录，必要时可与厂家联系。

循环水泵常见故障及其原因和处理方法

故障类别

项目原因

泵泵起不动

出出力不足

打不出水

超超负荷

异常振动和噪声

填料泄漏过量和温升过高

处理方法

电动机系统故障

●●

检查电机系统

转动部件中有异物

清理转子部件

轴承损坏

更换轴承

启动条件不满足

满足应满足的条件

吸入侧有异物

清理滤网，叶轮及吸入喇叭口

叶轮与叶轮室间隙过大

调整间隙

叶片损坏

更换叶片

转速低

测量电压，周波，检查电机

有空气吸入

提高吸入水位

提高水位，调整工况

转动反向

校正转向

转动部件不平衡

检修

装配精度不高

●

提高装配精度

吸入水面过低

提高水位

轴弯曲

校直

联轴器螺栓松动损坏

拧紧或更换螺栓

基础不紧固

增加基础的刚性

填料压盖过紧或不均匀

放松压盖，正确压紧填料

填料磨损或装配不当

重装填料

真空泵

一、概述

每台机组配置三台50％容量的真空泵组，正常运行时两台运行，一台备用。

机组启动时，三台真空泵同时运行，可在规定的时间内达到规定的凝汽器压力。

2BE1系列水环真空泵是引进西门子技术制造的高效节能泵，广泛用于电力，化工，纸业，煤矿等部门抽吸真空和脱水。

它适于抽吸不含固体颗粒，不溶于水，无腐蚀性气体。

吸入气体温度一般在－100C－＋400C，工作液温度为0－350C，通过改变结构材料，泵可用来抽吸腐蚀性气体或以腐蚀性液体作工作液，如果采用非水的工作液，泵的性能会不同。

2BE1系列水环真空泵从传动侧看为顺时针旋转。

结构采用轴向吸排气，单级单作用形式，排气侧装有阀板，轴封采用填料或机械密封，供水量为0.5-2l/min,既可用内供水也可用外供水润滑，泵工作液也可用内循环和外循环供水方式。

2BE110－25型泵的吸入排出口作垂直方向布置，2BE130－70型泵的吸入口亦在顶部，排出口既可在顶部垂直方向布置也可在中部作水平方向布置。

2BE130－70型泵可采用双伸轴结构串联2－4台泵，以保证机组布置的紧凑性。

每种泵有若干转速和配套方式，有电机直联，减速机传动，皮带传动，另外还有变频调速。

一般情况优先采用直联，如果考虑减速机传动故障点增多和安装空间问题，我们可以提供配套功率为250kw以下的各种皮带传动。

由于大泵比小泵效率高，对于同时能满足的工况，大型号低转速的泵比小型号高转速的泵购置费用高但耗费功率明显降低。

2BE1型系列真空泵由泵体、叶轮、泵轴、分配器、侧盖等组成，侧盖与分配器分开，泵体为圆形，叶轮偏心安装在泵体内，侧盖两端分别设有两个观察盖板，可以打开观察泵的运行情况（测量泵的单面间隙、观察叶轮的磨损情况、更换排气阀片）。

在泵的非传动侧安装有一组调整垫，可以根据需要调整轴向间隙。

真空泵叶轮旋转时，液体受到离心力的作用，在泵体内壁形成一个旋转的液环，叶轮单面与分配器之间隙被液体密封，叶轮在前半周的旋转过程中密封的空腔容积不断扩散，气体由吸气孔吸入，在后半周的旋转过程中密封的容积不断缩小，气体从排气孔排出，完成一个抽气过程。

二、水环式真空泵结构：

水环式真空泵泵工作之前，需要向泵内注入一定量的水，此部分水起着传递能量和密封作用。

当叶轮在电动机驱动下转动时，水在叶片推动下获得圆周速度，由于离心力的作用，水向外运动，即水有离开叶轮轮毂流向壳体内表面的趋势，从而就在贴近壳体内表面处形成一个运动着的水环。

由于叶轮与壳体是偏心的，水环内表面也与叶轮偏心。

由水环内表面、叶片表面、轮毂表面和壳体的两个侧盖表面围成许多互不相通的小腔室。

由于水环与叶轮偏心，因此处于不同位置的小腔室的容积是不相同的。

小腔室随着叶轮的旋转，它的容积是不断变化的。

如果能在小腔室的容积由小变大的过程中，使之与吸入的气体相通，就会不断地吸入气体。

当这个腔室的容积由大变小时，使之封闭，这样已经吸入的气体就会随着空间容积的减小而被压缩。

气体被压缩到一定程度后，使该空间与排气口相通，即可以排出已经被压缩的气体。

三、水环式真空泵的工作原理：

水环式真空泵的工作原理可以归纳如下：

在泵体中装有适量的水作为工作液。

当叶轮按图中顺时针方向旋转时，水被叶轮抛向四周，由于离心力的作用，水形成了一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭圆环。

水环的下部分内表面恰好与叶轮轮毂相切，水环的上部内表面刚好与叶片顶端接触（实际上叶片在水环内有一定的插入深度）。

此时叶轮轮毂与水环之间形成一个月牙形空间，而这一空间又被叶轮分成和叶片数目相等的若干个小腔。

如果以叶轮的下部0°

为起点，那么叶轮在旋转前180°

时小腔的容积由小变大，且与端面上的吸气口相通，此时气体被吸入，当吸气终了时小腔则与吸气口隔绝；

当叶轮继续旋转时，小腔由大变小，使气体被压缩；

当小腔与排气口相通时，气体便被排出泵外。

　　综上所述，水环泵是靠泵腔容积的变化来实现吸气、压缩和排气的，因此它属于变容式真空泵。

四、水环式真空泵的特点：

水环泵和其它类型的机械真空泵相比有如下优点：

1）结构简单，制造精度要求不高，容易加工。

2）结构紧凑，泵的转数较高，一般可与电动机直联，无须减速装置。

故用小的结构尺寸，可以获得大的排气量，占地面积也小。

3）压缩气体基本上是等温的，即压缩气体过程温度变化很小。

4）由于泵腔内没有金属摩擦表面，无须对泵内进行润滑，而且磨损很小。

转动件和固定件之间的密封可直接由水封来完成。

5）吸气均匀，工作平稳可靠，操作简单，维修方便。

水环泵也有其缺点：

1）效率低。

一般在30%左右，较好的可达50%。

2）真空度低。

这不仅是因为受到结构上的限制，更重要的是受到工作液饱和蒸气压力的限制。

用水作为工作液，极限压强只能达到2000~4000Pa。

用油作为工作液，极限压强可达到130Pa。

总之，由于水环泵中气体压缩是等温的，故可以抽除易燃、易爆的气体。

由于没有排气阀及摩擦表面，故可以抽除带尘埃的气体、可凝性气体和气水混合物。

有了这些突出的特点，尽管它效率低，仍然得到了广泛的应用。

真空系统运行

五、真空系统运行：

真空泵组启动前要进行注水，通过自动补水阀或其旁路阀向汽水分离器注水，系统通过工作水管使泵与汽水分离器实现水位平衡。

汽水分离器的水位通过自动补水阀和溢流管维持在正常的范围内，同时正常的水位使真空泵水环运行在最佳工况，保证真空泵出力和效率。

水室真空泵的系统流程.

真空泵启动后，当真空泵入口压力开关动作后，联锁开启进气控制阀，开始抽吸真空系统空气。

工作水在离心力的作用下通过冷却器、汽水分离器闭式循环，在闭式冷却水的冷却下带走泵工作中产生的热量，保持工作水的温度正常。

真空系统联锁

1）备用真空泵投入联锁，当凝汽器压力高开关报警时（凝汽器压力≥0.0183MPa），备用真空泵自动启动。

2）当凝汽器压力高高开关动作时（凝汽器压力≥0.0253MPa），机组跳闸并发出报警。

3）汽室真空泵汽水分离器液位开关动作时，动作值为高/低＝933/1008mm，联锁开启/关闭汽水分离器补水阀，并发出报警。

4）真空泵启动时，真空泵入口气动阀后压力开关动作，联锁开启真空泵进气控制阀。

凝结水泵

一、系统概况

系统采用3×

50％容量的立式定速凝结水泵，一台全容量的汽封冷却器﹑四台表面式低压加热器和一台内置式除氧器。

凝结水系统采用中压凝结水精处理系统，不设凝结水升压泵，凝汽器热井中的凝结水由凝结水泵升压后，经中压凝结水精处理装置﹑汽封冷却器﹑四台低压加热器后进入除氧器。

大型凝结水泵首级叶轮采用双吸式，以降低泵的汽蚀余量，泵具备较高的吸入性能。

凝结水泵的型号：

NLT500－570×

4S

1）、凝结水泵结构特点（上海KSB）

凝结水泵的型式为立式筒袋式多级离心泵，共有四级叶轮。

凝结水泵主要由外壳体、出水接管、泵轴、四级叶轮、联轴器、密封部件、泵座等部件构成。

凝泵结构示意图见图。

凝结水由吸入管经外壳体进入喇叭状吸入口，水流通过首级叶轮两侧的导流器被吸进首级叶轮，首级叶轮的排水由环形导叶通道引入后三级叶轮，经升压后由出水管排出。

凝结水泵将凝汽器热井中的凝结水输送到除氧器。

其工作环境恶劣，抽吸的是处于真空和饱和状态的凝结水，容易引起汽蚀，因此要求叶轮有良好的轴端密封和抗汽蚀性能，本机组凝结水泵的结构特点如下：

抗汽蚀结构特点。

凝结水泵的以下结构特点保证了其具有良好的抗汽蚀性能：

A、泵体立式安装，降低了泵的吸入口高度，提高有效汽蚀余量，改善了泵的吸入性能；

B、首级叶轮采用双吸叶轮，降低了泵的必须汽蚀余量，其材料采用具有良好抗汽蚀性能的材料，保证汽蚀余量均大于必须汽蚀余量；

C、首级双吸叶轮两侧设有导流器，使首级叶轮的入口水流分布均匀，降低吸入口带气的可能性；

D、首级叶轮进口处壳体设计成喇叭状，增大了吸入口的直径和首级叶轮叶片的进口宽度，使叶轮入口部分流体的流速降低，减