第六章 泵与风的复习要点及例题.doc

离心式泵与风机的结构 本章着重论述了热力发电厂主要泵与风机的结构与工作特点，对离心泵的轴向推力及其平衡进行了讨论。 一、重点、难点提示 重点 （1）热力发电厂主要泵与风机的结构特点 （2）泵轴向力及其平衡方法 2．难点 （1）热力发电厂主要泵与风机的结构特点和结构识图 （2）平衡盘平衡轴向推力的机理与发生轴向窜动的原因 3．考核目标 （1）能正确表述热力发电厂主要泵与风机的型式、工作条件和结构特点，看懂其典型型式的结构图。 （2）了解离心泵产生轴向推力的主要原因，能应用经验公式计算轴向推力，熟悉离心泵平衡轴向推力的主要方法和平衡原理，熟悉平衡盘自动平衡轴向推力的工作原理和优缺点。 知识点精析 热力发电厂常用的泵与风机构造 （1）给水泵 热力发电厂的锅炉给水泵有热力循环“心脏”之称，可见其作用非常重要，它是把除氧器水箱中的饱和热水抽出并升压到一定压力后不间断地送往锅炉。现代热力发电厂锅炉给水泵的工作特点是：流量大、扬程很高、工作温度高、工作压力高、转速高，抽吸的是饱和热水。其作用和工作特点要求其运行可靠性高、负荷适应能力强、经济性高、检修和维护方便、运行自动化水平高。给水泵是热力发电厂技术要求最高、轴功率最大、价格最高的泵与风机。在结构型式上，给水泵采用离心式。 以前的小机组多为母管制，给水泵流量小，多台给水泵并联运行，主要靠增减给水泵投用台数或调节给水节流阀门的开度来改变给水量，系统复杂、投资高、检修维护工作量大、运行调节复杂、自动化水平低、运行经济性差。 随着机组广泛采用单元制，以及单元机组的容量不断增大，配置的锅炉给水泵的流量在不断增大，目前我国大型机组较多配置半容量给水泵，为了减小单位千瓦的电厂投资，现已趋向于单泵配置（一机一炉一泵），给水泵流量的增大就更为迅速。同时，随着机组容量的增大，主蒸汽压力也在逐步提高，这就要求给水泵的扬程不断提高。 以前，增加给水泵扬程的主要方法是增大叶轮尺寸、增加泵的级数。增大叶轮尺寸会导致叶轮圆盘摩擦损失剧增，泵效率较低，另外，大尺寸叶轮的制造加工较为困难；增大泵的级数，会导致泵轴过长，泵轴绕度较大，振动特性较差，为了防止动静部件碰磨，不得不增大动静部件间的间隙，从而导致容积效率较低。总之，用增大叶轮尺寸、增加级数来提高给水泵的扬程有很多弊端。 既要提高给水泵的扬程，又要增大给水泵的流量，最好的方法是提高给水泵的转速，所以，目前大型机组的给水泵多采用高速给水泵，另外，考虑到调节的经济性，多采用变速调节方法。 然而，高转速会导致给水泵的抗汽蚀性能较差，为了防止给水泵汽蚀，目前给水泵多配置前置泵、汽蚀诱导轮或首级采用双吸叶轮。 教材图4－1所示的是80CHTA/4型给水泵的前置泵结构图，其叶轮为双吸叶轮（见图中6），另外它由独立的低速电机驱动，这样能使它具有较低的必需汽蚀余量，抗汽蚀性能较好。教材图4－5所示的TDG750－180型给水泵，配置了一个诱导轮（见图中5），它安装在给水泵首级叶轮之前。教材图4－7所示的给水泵，首级采用双吸叶轮。 给水泵采用高转速后，但由于流量、扬程很高，用一级叶轮难以满足需要，所以，目前大型机组的锅炉给水泵仍是多级泵，只是级数不多。如教材图4－3、4－7所示的给水泵为四级。 由于锅炉给水泵的扬程很高，又是多级泵，在本章后面将会学到，这样给水泵转子上有很大的轴向推力，一般来说，仅用轴向推力轴承难以满足，如果采用叶轮对称布置，泵的结构势必复杂，效率较低。所以，锅炉给水泵都采用了平衡盘、或平衡鼓、或平衡盘与平衡鼓的联合装置来平衡轴向推力，其中平衡盘与平衡鼓的联合装置有很好的平衡性能，大型机组的锅炉给水泵普遍采用，例如，教材图4－3中的5、教材图4－5中的15和19就是平衡盘与平衡鼓的联合装置，它们安装在末级叶轮之后，教材图4－3中的29、教材图4－5中的23是轴向推力轴承的推力盘，用于承担残余的轴向推力。轴向推力产生的原因、大小的计算、主要的平衡方法、平衡盘和平衡鼓的平衡原理以及特点等，将在本章“3．离心泵轴向推力及其平衡”中讨论。 为了防止泵内的给水顺着轴向外界泄漏，特别是出口端给水压力很高，在给水泵的两端都有轴封装置，轴封机构多采用机械密封、浮动环密封和迷宫式密封等，动静摩擦产生的热量有冷却水带走。教材图4－3中的13是轴封装置、图中1是轴封冷却水套，在13处也有轴封冷却水套，在1处也有轴封装置。在轴封装置之外主要是泵的轴承，给水泵的轴承是用润滑油润滑，轴承产生的热量也由润滑油带走，热润滑油在冷油器中进行冷却，再由油泵输送回轴承。 由于锅炉给水泵的工作压力和温度都很高，为了保证泵壳的密封、泵体热变形均匀对称等，所以，大型机组锅炉给水泵的壳体与一般多级离心泵有较大差别，多采用双