從總體上看,多級離心泵是若干個葉輪安裝在同一泵軸上,葉輪的外側是液體導流裝置及泵殼。然而,如何將葉輪組安裝在泵體內或者從泵體內取出呢?無外乎兩個辦法,一個是將泵體及導流裝置沿泵軸的軸線水平剖分,使其成為上下兩部分,這叫水平剖分式多級離心泵;另一個辦法是將泵體及液體導流裝置沿泵軸方向在葉輪之間以垂直于泵軸的平面剖切成若干個段,這叫分段式多級離心泵。
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??????圖1 水平剖分式多級離心泵結構圖
1泵盞,2泵體,3軸承體;4-軸套;5一葉輪;6泵軸;7一軸頭油泵
下面分別對水平剖分式和分段式多級離心泵的結構加以介紹。
?1、水平剖分式多級離心泵的結構圖1所示為水平剖分式多級離心泵結構圖。這種泵采用蝸殼形泵體,每個葉輪的外圍都有相應的蝸室,相當于將幾個單級蝸殼泵裝在同一根軸上串聯工作,所以又叫蝸殼式多級泵。由于泵體是水平剖分式,吸入口和排出口都直接鑄在泵體上,檢修時很方便,只需把泵蓋取下,即可暴露整個轉子,在檢修轉子時,需將整個轉子吊出時,不必拆卸連接管路。這種泵的葉輪通常為偶數對稱布置,大部分軸向力得到平衡,因而不需要安裝軸向平衡裝置。
??? 水平剖分式多級泵流量范圍為450~1500m'/h,最高揚程可達1800mHz0。由于葉輪對稱布置,泵殼內有交叉流道,如圖2所示,所以它比同性能的分段式多級泵體積大,鑄造工藝復雜,泵蓋和泵體的定位要求高,在壓力較高時,泵蓋和泵體的結合面密封難度大。
??? 2、分段式多級離心泵的結構
??? 在壓力較高時,通常采用分段式多級離心泵。這種泵是一種垂直剖分多級泵,它有一個前段、一個尾段和若干個中段組成,用四個長桿螺栓連接為一個整體。安裝在泵軸上的葉輪的個數就代表離心泵的級數,中段的每個葉輪配一個導輪,導輪的作用基本上同蝸殼相同,主要是將動能轉化為靜壓能。葉輪一般為單吸的,吸人口都朝向一個方向。為了平衡軸向力,在末段后面裝有平衡盤,并用平衡管和前段進口相連通。其轉子在工作過程中可以沿軸向左右竄動,靠平衡盤的推力平衡葉輪組的軸向力,將轉子維持在平衡位置附近。軸的兩端用軸承支承,并置于軸承座上,軸的兩端均有軸封裝置。
??? 根據使用場合不同,分段式多級離心泵可分為一般分段式多級離心泵,如圖3所示;中、低壓鍋爐給水泵如圖4 所示;高壓鍋爐給水泵,如圖5 所示。
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圖2? 葉輪對稱排列的多級離心泵
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??? 圖3 一般分段式多級離心泵結構圖
????低壓鍋爐給水泵輸送液體的溫度一般在110℃左右,其結構和一般分段式多級離心泵基本相同,大部分可以互相通用。對于中壓鍋爐給水泵,由于工作壓力和工作溫度比低壓的高,通常對軸封裝置的要求也較高,軸承除需要潤滑外,有的還用循環水冷卻。為了隔熱,有的在泵體外用鋼板卷成圓筒罩。泵的支承有的采用中心支承。
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圖 4中、低壓鍋爐冶水泵
????高壓鍋爐給水泵,輸送液體的溫度在160--170℃,出口壓力在15MPa以上。考慮到溫度變化的影響,泵的轉動部分大多采用膨脹系數相同的合金材料。葉輪安裝在泵軸上,最后留有0. 50mm左右的軸向間隙,防止開車初期由于葉輪先受熱膨脹,葉輪與葉輪之間互相擠壓,造成泵軸的拉伸破壞。泵軸的支承采用中心支承式,這樣,開車后泵體的熱膨脹是以泵軸線為中心向四處輻射,機組的找正不會受到破壞,轉子在泵殼中暮終處于居中位置。
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圖5 高壓鍋爐給水泵
??? 為了消除熱脹冷縮對機組同心的影響,高壓鍋爐給水泵殼體下部設有縱向滑銷和垂直滑銷,它們分別與泵座上的銷槽和銷孔相配。泵的軸承座分別安裝在兩端的前段和后段上,每個軸承座上設有三支調節螺釘,用以調節軸承與泵殼的同心度。
??? 葉輪在運轉中要產生軸向推力。平衡多級泵軸向推力的措施有兩個:對于水平剖分式多級泵采用葉輪對稱布置,將葉輪正反向安裝,使葉輪軸向推力互相抵消,兩兩平衡;對于分段式多級離心泵,由于時輪同向安裝,產生的軸向力方向一致,則在末級葉輪后端安裝上推力平衡裝置,用以平衡各級葉輪所產生的軸向推力。
??? 一般情況下,分段式多級離心泵的轉子在軸向的竄動量為0.10—0.15mm,竄動的次數為每分鐘10~20次。因此,運行中如果介質中含有泥沙或其他固體物質,則平衡盤和平衡環容易磨損。為了抵抗磨損,延長零件的使用壽命,通常情況下,平衡盤和平衡環是用耐磨金屬制成的,如青銅、灰鑄鐵等。