第七章泵與風機的結構

第一節泵與風機的主要部件

一、教學目標：

掌握泵與風機主要工作部件的作用、結構及工作原理。

二、教學重點與難點

重點：泵與風機主要工作部件的作用、結構；

三、教學方式及教具

教學方式：與水泵的檢修實習結合，課堂上主要講解各部件的作用與原理。使

教學內容直觀、形象化，以強化教學效果。

四、教學時間分配（共100分鐘）

1.復習舊課、引入新課5分鐘

2.講授新課90分鐘；

3.小結3分鐘，布置作業2分鐘。

五、教學內容提要

1.離心式泵與風機的主要工作部件；

2.軸流式泵與風機的主要工作部件。

六、板書設計

一、泵的主要工二、風機的主要工作

作部件部件

七、本節課內容小結

八、作業：P37思考題：2、3、6；習題：6

第二節發電廠常用的泵與風機

一、教學目標：

掌握發電廠主要泵與風機典型結構和工作特點及在熱力系統中的連接；

二、教學重點與難點

重點：泵與風機典型結構和工作特點。

三、教學方式及教具

教學方式：結合現代大型電廠實際，利用多媒體教學手段，使教學內容直

觀、形象化，主要講解電廠典型結構和工作特點及在熱力系統中的連接，使教

學內容直觀、形象化，并具有實用性和前沿性。

四、教學時間分配（共100分鐘）

1.復習舊課、引入新課5分鐘

2.講授新課90分鐘；

3.小結3分鐘，布置作業2分鐘。

五、教學內容提要

1.電廠中常用泵的典型結構；

2.電廠中常用風機的典型結構

六、板書設計

一、電廠中常用二、電廠中常用風機

泵的典型結構的典型結構

七、本節課內容小結

八、作業：P37思考題：4

2

第一章泵與風機的結構

第一節泵與風機的主要部件

一、泵的主要部件

(一)離心泵的主要部件

以多級離心泵為例，離心泵的主要部件由轉子、泵殼、吸人室、壓水室、密

封裝置、軸向力平衡裝置和軸承等組成。

1.葉輪

葉輪是將原動機輸入的機械能傳遞給液體，提高液體能量的核心部件。其型

式有封閉式、半開式及開式三種，如圖1—1所示.封閉式葉輪有單吸式及雙吸式

兩種。封閉式葉輪由前蓋板、后蓋板、葉片及輪毅組成。在前后蓋板之間裝有葉

片形成流道，液體由葉輪中心進入沿葉片間流道向輪緣排出。一般用于輸送清水，

電廠中的給水泵、凝結水泵、工業水泵等均采用封閉式葉輪。半開式葉輪只有后

蓋板，而開式葉輪前后蓋板均沒有。半開式和開式葉輪適合于輸送含雜質的液體。

如電廠中的灰渣泵、泥漿泵。雙吸式葉輪具有平衡軸向力和改善汽蝕性能的優點。

水泵葉片都采用后彎式，葉片數目在6—12片之間，葉片型式有

圓柱形和扭曲形。

2.軸

軸是傳遞扭矩的L要部件。軸

徑按強度、剛度及臨界轉速確定。

中小型泵多采用水平軸，葉輪間距

離用軸套定位。近代大型泵則采用

階梯軸，不等孔徑的葉輪用熱套即一XUS*'

法裝在軸上，并利用漸開線花鍵代替過去的短鍵。此種方法，葉

輪與軸之間沒有間隙，不致使軸間竄水和沖刷，但拆裝困難。

3.吸入室

離心泵吸入管法蘭至葉輪進II前的空間過流部分稱為吸人室。其作用是在最

小水力損失情況下，引導液體平穩地進入葉輪.并使葉輪進口處的流速盡可能均

勻地分布。按結構吸人室可分為：

(1)直錐形吸入室圖1—2所示，這種形式的吸人室水力性能好，結構簡單，

制造方便。液體在直錐形吸人室內流動，速度逐漸增加，因而速度分布更趨向均

勻。直錐形吸入室的錐度約7。一8°。這種形式的吸人室廣泛應用于單級懸臂式

離心水泵上。

(2)彎管形吸人室圖1—3所示，是大型離心泵和大型軸流泵經常采用的形式，

這種吸人室在葉輪前都有一段直錐式收縮管，因此，它具有直錐形吸入室的優點。

(3)環形吸入室圖1—4所示，吸入室

各軸向內的斷血形狀和尺寸均相同。其優點

是結構對稱、簡單、緊湊，軸向尺寸較小。

缺點是存在沖擊和旋渦，并且液流速度分布

不均勻。環形吸入室主要用于節段式多級泵

中。

(4)半螺旋形吸人室主要用于：單級雙

吸式水泵、水平中開式多級泵、大型的節段

式多級泵及某此單級懸臂泵上。半螺旋形吸人室可使液體流動產生旋轉運動，由

于液體環量存在而繞泵軸轉動，致使液體進入葉輪吸入口時速度分布也就更均勻

了，但因進口預旋會致使泵的揚程略有降低，其降低值與流量是成正比的。

4.導葉

導葉又稱導流器、導輪，分徑向式導葉和流道式導葉兩種，應用于節段式多

級泵上作導水機構。徑向式導葉如圖所示，它由螺旋線、擴散管、過渡區（環狀空

間）和反導葉（向心的環列葉柵）組成。螺旋線和擴散管部分稱正導葉，液體從葉輪

中流出，由螺旋線部分收集起來，而擴散管將大部分動能轉換為壓能，進入過渡

區，起改變流動方向的作用，再流入反導葉，消除速度環量，并把液體引向次級

葉輪的進口。由此可見，導葉兼有吸人室和壓出室的作用。

流道式導葉的反導葉相類似，只是它們之間沒有環狀空間，而正導葉部分的

擴散管出口用流道與反導葉部分連接起末，組成?個流道。它們的水力性能相差

無幾，但在結構尺寸上徑向式導葉較大，工藝方面較簡單。目前節段式多級泵設

計中，趨向采用流道式導葉。

5.壓水室

壓水室是指葉輪出口到泵出口法蘭（對節段式多級泵是到后級葉輪進口前）的

過流部分。其作用是收集從葉輪流出的高速液體，并將液體的大部分動能轉換為

壓力能，然后引入壓水管。

壓水室按結構分為螺旋形壓水室、環形壓水室和導葉式壓水室。

螺旋形壓水室不僅起收集液體的作用，同時在螺旋形的擴散管中將部分液體

動能轉換成壓能。螺旋形壓水室具有制造方便，效率高的特點。它適用于單級單

吸、單級雙吸而心泵以及多級水平中開式離心泵。

環形壓水室在節段式多級泵的出水段上采用。環形壓水室的流道斷面面積是

相等的，所以各處流速就不相等。因此，不論在設計工況還是非設計工況時總有

沖擊損失，故效率低于螺旋形壓水室。

6.密封裝置

離心泵密封裝置有密封環（又稱口環、卡圈）和軸端密封兩部分。

⑴密封環由于離心泵葉輪出口液體是高壓，人口是低壓，高壓液體經葉輪

與泵體之間的間隙泄漏而流回吸入處，所以需要裝密封環。其作用是減小葉輪與

泉體之間的泄漏損失；另一方面可保護葉輪，避免與泵體摩擦。密封環型式如圖1

70所示，有平環式、角接式和迷宮式。一般泵使用前兩者，而高壓泵由于單級

揚程高，為減少泄漏量，常用迷宮式。

（2）軸端密封（簡稱軸封）

在泵的轉軸與泵殼之間有間隙，為防止泵內液體流出，或防止空氣漏人泵內（當

人口為真空時），需要進行密封。目前電廠各種泵采用的軸端密封裝置有：填料密

封、機械密封、迷宮式密封和浮動環密封。

1）填料密封：帶水封環的填料密封結構，如圖所示。它由填料箱4、水封環5、

填料3、壓蓋2和壓緊螺栓等組成，是目前普通離心泵最常用的一種軸封結構。填

料密封的效果可用擰緊壓蓋螺栓進行調整，擰緊程度以一秒內有一滴水漏出即可。

放置水封環，其目的是當泵內吸人口處于真空情況時，從水封環注入高于0.1MPa

壓力的水，以防止空氣漏人泵內；再是當泵內水壓高于0.IMPa時，可用高于泵

內壓力0.05?Q.1MPa的密封水注入，起到水封、減少泄漏作用，并起冷卻和潤

滑的作用。泵在常溫下工作時，一般用浸透石墨或黃油的棉編織物作填料。若溫

度、壓力稍高，則用石棉等軟纖維編織物作填料，編織物中加有浸漬石墨的銅、

鋁、鉛等金屬絲,輸送高溫水時.還用巴氏合金、鋁或銅等金屬絲（其上浸有石墨、

礦物油等潤滑劑）作為填料。近年來，英國研制種名為Liongraf填料?，它是由石墨

和聚四氟乙烯細繩緊密交疊編成的，

有相當好的潤滑性和穩定性。安裝方

便，壽命長等特點。填料密封的最大

缺點是只適合低速，即使純金屬填料

也只適用于：圓周速度小于25m/s

的轉軸。

2）機械密封；機械密封是無填料

的密封裝置。其結構如圖1一12所

示，它由動環、靜環、彈簧和密封圈

等組成。動環隨軸一起旋轉，并能作軸向移動；靜環裝在泵體上靜止不動。這種

密封裝置是動環靠密封腔中液體的壓力和彈簧的壓力，使其端面貼合在靜環的端

面上（乂稱端面密封），形成微小的軸向間隙而達到密封的。為了保證動靜環的正常

工作，軸向間隙的端面上需保持一層水膜，起冷卻和潤滑作用。

這種密封的優點：轉子轉動或靜止時，密封效果都好，安裝正確后能自動調

整；軸向尺寸較小，摩擦功耗較少；使用壽命長等。在近代而溫、高壓和高轉速

的給水泵上得到了廣泛的應用。其缺點是：結構較復雜，制造精度要求高，價格

較貴，安裝技術要求高等。近年來，機械密封有了新發展，就是在動環座軸套上

增設了名叫高魯皮夫（Golubiov）反向螺旋槽，如圖1—13所示。這一結構實際上就

是使旋轉套上的螺紋與靜止襯套里口的螺紋方向相反，因而在幾平所有的情況下，

都能使泄漏返【可水提高壓力，經過通道8強制進入動環1和靜環2的間隙中去，

以帶走摩擦熱和沖掉氣泡雜質等。我國大港電廠320MW機組的給水泵，就采用這

一先進的機械密封裝置，實踐證明，泄漏量很少。

近幾來，國外廣泛應用端面密封，在輸送腐蝕性、磨損性介質中，這種密封

承受壓力達45MPa,溫度一200?450℃,摩擦滑動速度達100m/s。

3）迷宮式密封：迷宮式密封在現代高速鍋爐給水泵上也廣泛應用，常用的有炭

精迷宮密封及金屬迷宮密封。其密封原理是：由軸套密封片與炭精環組成微小間

隙，流體通過間隙時壓力降低，速度升高，但在密封片間的空間速度能轉為壓力

能，從而減少間隙兩側壓差，達到密封的目的。如圖為炭精迷宮密封。它是在軸

套表面加工出密封片，密封片與方形螺紋相似，炭精環則裝在密封室中，為便于

組裝，炭精環分成幾個弧形段，用幾個螺旋壓簧定位，并用止動銷防止轉動。其

優點是當炭精環與密封片尖端之間接觸時，只是在炭精環內圈刻劃出細溝紋，產

生熱量不大，并能很快散失，不致損壞密封片或轉軸，泄漏量不大，而且，這種

密封間隙可以作得很小，一般約為0.025-0.05mm。金屬迷宮密封如圖1一15

所示。它由一系列金屬密封片與轉軸組成微小間隙而達

到密封.金屬片一般為銅基合金.

近年來，螺旋密封得到較好的應用。螺旋密封是用

在轉軸上車出與液體泄漏方向相反的螺旋型溝槽，在固

定襯套表面再車出與轉軸溝槽成相交的（即反向的）溝

槽，達到減少泄漏的目的。

4）浮動環密封：采用機械密封與迷宮式密封原理

結合起來的一種新型密封，稱浮動環密封。浮動環密

封是靠軸（或軸套）與浮動環之間的狹窄間隙產生很大

的水力阻力而實現密封的。由于浮動環與固定套的接

觸端面上具有適當的比壓，起到了接觸端面的密封作

用。彈簧進一步保證端面的良好接觸。由軸（或軸套）

與浮動環間狹窄縫隙中的流體浮力來克服接觸端面上

的摩擦力，以保證浮動環相對于軸（或軸套）能自動調心，使得浮動環與軸不互相接觸、磨損，

并長期保持非常小的間隙，一-般徑向間隙為。.01-0.1mm,以提高密封效果。同時，也

適用于高溫高壓流體。我國300MW機組的給水泵有些就采用此種密封。

7.軸向力及其平衡

離心泵在運行時，山于作用在葉輪兩側的壓力不相等，尤其是高壓水泵，會產生一個很

大的壓差作用力，此作用力的方向與離心泵轉軸的軸心線相平行，故稱為軸向力。如DG500

—240型給水泵，有七級葉輪，其軸向力達2X10SN。軸向力將使葉輪和轉軸一起向葉輪進

口方向竄動，造成動靜部件的碰撞和磨損，所以要設法加以平衡。

（1）軸向力產生的原因及其計算以單級葉輪為例，如圖6-31所示，由葉輪流出的液

體，有一部分經間隙回流到了葉輪蓋板的

兩側。在密封環（直徑Dw處）以上，由于葉輪

左右兩側腔室中的壓力均為P2，方向相反

而相互抵消，但在密封環以下，左側壓力為

pl，右側壓力為p2，且p2>pl，產生壓力差

△P=P2-P1O此壓力差積分后就是作用在葉

輪上的推力，以符號B表示。

刃631葉卷刖味力區分市

凡=5—戶京反外、

另外，液體在進入葉輪后流動方向由軸向轉為徑向，由于流動方向的改變，產生了動

后，導致流體對葉輪產生一個反沖力F2O反沖力F2的方向與軸向力F,的方向相反。在泵正

常工作時，反沖力F2與軸向力B相比數值很小，可以忽略不計。但在啟動時,由于泵的正

常壓力還未建立，所以反沖力F2的作用較為明顯。啟動時臥式泵轉子后竄或立式泵轉子上

竄就是這個原因。反沖力可用下式計算：

/如山?何/次MN

對于立式水泵，轉子的重量是軸向的，也是軸向力的一部分，用F3表示，并指向葉輪

入口。在這三部分軸向力中，F1是主要的。

（2）軸向力的平衡

1）采用雙吸葉輪和刈.稱排列的方式平衡軸向力

I.單級泵可采用雙吸葉輪，如圖6—32所示，因為葉輪是對稱的，

葉輪兩側蓋板上的壓力互相抵消。故泵在任何條件下工作都沒有軸向

力。

II.多級泵采用對稱

排列的方式，如圖所示，

如為偶數葉輪可使其背靠背或面對面的串聯

_!Y----，一0戶——J—在一根軸上，但用這種方法仍然不能完全平衡

軸向力，還需裝設止推軸承來承受剩余的軸向

力。對水平中開式多級泵和立式多級泵,多采用這種方法。

2）采用平衡孔和平衡管平衡軸向力

對單吸單級泵，可在葉輪后蓋板上開一圈小孔，該孔為平衡孔，如

?raft..圖6—34所示，將后蓋板泵腔中的壓力水通過

平衡孔引向泵入口，使葉輪背面壓力與泵人口

壓力基本相等。或在后蓋板泵腔接一平衡管，如圖所示,將葉輪

背面的壓力水引向泵入口或吸水管。這種方法結構簡單，但不能

完全平衡軸向。剩余的軸向力仍需由止推軸承來承擔,而且因為部分液體返回人口，使入口

流速受到干擾，從而降低了泵效率。

3）采用平衡盤平衡軸向力

在單吸多級泵中迭加的軸向力很大，一般采

用平衡盤或平衡鼓的方法來平衡軸向力，如圖所

示為一末級葉輪后的平衡盤裝置..如末級葉輪出

口處液體的壓力為戶：，后泵腔的壓力為戶：，以

及因流過平衡盤與平衡圈間的徑向間隙b時經

節流壓力降到。在此間隙兩端的壓力差便為Zs

舟，則

3一戶j—P\-

當流體流過平衡盤與平衡座間的軸向間隙6。，液體進人平衡盤后的空腔壓力由入降為/5,

而空腔是連通水泵吸人管的，因此泵腔的扒稍大于泵入口處的壓力。在平衡盤與

平衡座的軸向間隙兩端的壓力差為AP：,即于是整個平衡裝置的壓力差為AP,P,故液體

對平衡盤就有一個力F,此力與軸向力方向相反稱為平衡力，其大小應與軸向力相等，方向

則相反，即F-P=O,此時軸向力得到完全平衡。

當工況改變軸向力與平衡力不相等時，轉子就會左右竄動。如果軸向力F大于平衡力

P時，轉子向左邊移動（吸入口方向），軸向間隙6。AP減小，則平衡盤兩側的壓差AP：就

增大，平衡力F隨之增大，轉子又開始向右移動，直增加到與軸向力F平衡為止。反之，

當軸向力9小于平衡力戶時，轉子向右移動，此時軸向間隙6。增大，節流損失減小，因而

泄漏量增加，平衡盤前的壓力P，AP減小。因AP不變，隨之減小，轉子又開始向左移動，

直到與F平衡為止。由此可見，平衡盤在運行中，能夠隨著軸向力的變化自動地調節平衡

力的大小，來完全平衡軸句力。

由于慣性作用，在軸向力與平衡力相等時轉子并不會立刻停止在乎衡位置上，還會繼

續向左或向右移動，并逐漸往復衰減，直到平衡位置停止。可見轉于是在某一平衡位置左

右作軸向竄動的。由于泵的工況改變，泵出口壓力改變，轉子就會自動地移到對應于某一

工況下的另一平衡位置上去作軸向竄動。因軸向間隙6.很小，如果平衡盤竄動位移很大，

當

向左邊移動時?，則會使平衡盤與平衡座產生嚴重磨損。為了限制過大的軸向竄動，必須在

軸向間隙改變不大的情況下，就使平衡盤上的平衡力F發生較大的變化，從而控制其竄動

量也即是須有較大的變化。當AP不變時，要使AP迅速變化，就要求AP有較大的變化。

只有在設計中使AP。很大時（即減小徑向間隙6,增大其阻力,以造成平衡盤前壓力）較小,

即使泄漏最的變化不大，變工況下的么入的變化才會是很大的。因此，平衡盤軸向竄動就會

小些.泵的T作可靠性就域高八太小時,在平衡同樣的軸向力F時,平衡盤的尺寸需做得

很大。

二（0.5?o.

平衡盤加大后，因垂直偏差度的關系凸。值也需放大，即增加了制造上的困難，還會增加池

漏量。所以通常設計平衡盤時，取

瓦」（0.V005~門.00075〃4

式中0,------平衡盤直徑，m。

為了增加耐磨性，平衡圈最好用不銹鋼制作（17%最和4%Ni或13%Cr和1%NO。

由于平衡盤可以自動平衡軸向力，平衡效果好，而且結構緊湊，因而在分段式多級離

心泵上得到了廣泛的應川。但由于存在著竄動，使工況不穩定，且平衡盤與平衡圈經常磨

損，此外還有引起汽蝕，增加泄漏等不利因素，故現代大容量水泵已趨向于不單獨采用。

4.采用平衡鼓平衡軸向力

圖6—37所示為一平衡鼓裝置。它是裝在末級葉輪后面與葉輪同軸的圓柱體（鼓形輪

盤），其外圓表面與泵體上的平衡套之間有一個很小的徑向間隙么。平衡鼓后面用連通管

與

平衡鼓的優點是沒有軸間間隙，當軸向竄動時，避免了

與靜止的平衡圈發生摩擦。但由于它

不能完全平衡變工況下的軸向力，因而單獨使用平衡鼓

時，還必須裝設止推軸承。而一般

都采用平衡鼓與平衡盤組合裝置，如圖6—38所示。由

于平衡鼓能承受50%?80%左右的軸

向力，這樣就減少了平衡盤的負荷，從而可稍放大平衡

盤的軸向間隙，避免了因轉子竄動

而引起的摩擦。經驗證明，這種結構效果比

較好，所以目前大容最高參數的分段式多級泵

大多數采用這種平衡方式。

（二）軸流泵的主要部件

軸流泵的主要部件，如圖所示。

軸流泵的特點是流量大，揚程低。其主要部件有：葉輪、軸、

導葉、吸人喇叭管等，現分述如下。

1.葉輪

葉輪的作用與離心泵一樣，將原動機的機械能轉變為流體的

壓力能和動能。它由葉片、輪轂和動葉調節機構等組成。葉片

多為機翼型，一般為4?6片。輪轂用來安裝葉片和葉片調節機

構。輪轂有圓錐形、圓柱形和球形三種。小型軸流泵（葉輪直徑

300mm以下）的葉片和輪轂鑄成一體，葉片的角度不是固定的，

亦稱固定葉片式軸流泵。中型軸流泵（葉輪直徑300mm以上）一

般采用半調節式葉輪結構，即葉片靠螺母和定位銷釘固定在輪

轂上，葉片角度不能任意改變，只能按各銷釘孔對應的葉片角

度來改變，故稱半調節式軸流泵。大型軸流泵（葉輪直徑在

1600mm以上），一般采生球形輪轂，把動葉可調節機構裝于輪

轂內，靠液壓傳動系統來調節葉片角度，故稱動葉可調節式軸

流泵。

2.軸

對于大容量和葉片可調節的軸流泵，其軸均由優質碳素鋼做

成空心，表面鍍銘，既減輕軸的質量又便于裝調節機構，

3.導葉

軸流泵的導葉一般裝在葉輪出口側。導葉的作用是將流出葉輪的水流的旋轉運動轉變為

軸向運動，同時將部分動能轉變為壓能。

4.吸入管

吸人管與離心泵吸入室的作用相同。中小型軸流泵多用喇叭形吸人管，見圖1—18所示;

大型軸流泵多采用肘形吸入流道，如圖1—19所示。

二、風機的主要部件

（一）離心式風機的主要部件

離心式風機主要由葉輪、機殼、導流

器、集流器、進氣箱以及擴散器等組成，

如圖1一20所示。

1.葉輪

葉輪是風機的主要部件，其作用是

轉換能量，產生能頭。M輪分封閉式和

開式兩種。封閉式葉輪由前盤、后盤、

葉片及輪載組成。葉片有前彎式、徑向

式、后彎式。葉輪前盤可分為直前盤、錐形前盤和弧形前盤三種，如圖1-22所示。葉片有

平板型、圓弧型和機翼型。機翼型葉片具有良好的空氣動力學特性，效率高，強度好，剛度

大，但制造工藝復雜。輸送煙氣及含塵氣體時，葉片易磨穿。當粉塵進入空心機翼內部時，

葉輪失去平衡而引起振動。平板型直。十片制造簡單，但流動特性較差。圓弧型葉片多用于

前穹式風機。

2.機殼

風機的機殼由螺形室、蝸舌和進出風口組成，如圖1-23所示。螺形室的作用是收集從

葉輪出來的氣體引導至出=1,并將氣體的部分動能轉變為壓能。螺形室的輪廓線是一條阿基

米德螺旋線或對數螺旋線。它的軸面圖為矩形，而且寬度不變。通常在螺形室出口附近的“舌

狀”結構稱為蝸舌。其作用是防止部分氣流在蝸殼內循環流動。蝸舌分為平舌、淺舌、深舌

三種，如圖1-24所示。蝸舌處的流體流動復雜，它的幾何形狀、蝸舌尖部的圓弧半徑r,

以及距葉輪的距離；對風機性能、效率和噪聲等影響均較大。

3.導流器

導流器又稱進U風量凋節器。在風機的集流器之前，一般裝置有導流器。運行時，通

過改變導流器n十片的角度（開度）來改變風機的性能，擴大工作范圍和提高調節的經濟性。

見的導流器有軸向導流器、簡易導流器和斜葉式導流器.

4.集流器與進氣箱

集流器的作用是在損失最小的情況下引導氣流均勻地充滿葉輪進口。集流器的幾何形

狀、導流器與葉輪入口間隙的大小，對風機性能均有影響，集流器的基本形式有圓筒形、圓

錐形和錐弧形等。錐弧形集流器最符合氣流流動規律，經試驗發現，它與圓柱形集流器相比，

效率可提高2%—3%,故在大型風機上得到了廣泛的應用。

進氣箱的作用是當進風口需要轉彎時才采用，用以改善進口氣流流動狀況，減少因氣流

不均勻進入葉輪而產生的流動損失。進氣箱一般用于大型或雙吸人的風機上，但進氣箱的幾

何形狀和尺寸對氣流進入風機的流動狀態影響很大，如關進氣箱結構不合理，則造成的阻力

損失可達全風壓的15%?20%,所以在選擇進氣箱時要注意其結構。

5.擴散器

擴散器又稱獷壓器，因蝸殼出口斷面的氣流速度很大，因此在蝸殼木端裝有擴散器，其

作用是降低氣流速度，使部分動能轉化為壓能。另外，蝸殼出口到擴散器出口斷面流速分布

是不均勻的，并向葉輪旋轉方向偏斜。因此，擴散器做戌向葉輪一邊擴大，其擴散角通常為

6。。

（二）軸流式風機的主要部件

軸流式風機的主要部件有：葉輪、

集風器、整流罩、導葉和擴散筒等，

如圖所示。近年來，大型軸流式風機

還裝有調節裝置和性能穩定裝置,

1.葉輪

葉輪由輪轂和葉片組成，其作用

和離心式葉輪一樣，是實現能成轉換

的主要部件。

輪轂的作用是用以安裝葉片和葉片調節機構的，其形狀有圓錐形、圓柱形和球形三種。

葉片多為機翼形扭曲葉片.葉片做成扭曲形，其目的是使風機在設計工況下，沿葉片半

徑方向獲得相等的全壓。為了在變工況運行時獲得較高的效率，大型軸流風機的葉片一般做

成可調的，即在運行時根據外界負荷的變化來改變葉片的安裝角。如上海鼓風機廠與西德

TLT公司聯合制造的TLT型送引風機和一次風機均是動葉可調的。

2.集風普

集風器的作用是使氣流獲得加速，在壓力損失最小的情況下保證進氣速度均勻、平穩。

集風器的好壞對風機性能影響很大，與無集風器的風機相比，設計良好的集風器風機效率可

提高10%?15%。集風器一般采用圓弧形。

3.整流罩和導流體

為了獲得良好的平穩進氣條件，在葉輪或進口導葉前裝置與集風器相適應的

整流罩，以構成軸流風機進口氣流通道。整流罩形狀為半圓球形或半橢圓形，也

可與尾部導流體一起設計成流線形。

4.導葉

軸流式風機設置導葉有幾種情形：①葉輪前僅設置前導葉；②葉輪后僅設置后導葉；

③葉輪前后均設置有導葉。前導葉的作用是使進入風機前的氣流發生偏轉，把氣流由軸向引

為旋向進入，且大多數是負旋向（即與葉輪轉向相反），這樣可使葉輪出口氣流的方向為軸向

流出。后導葉在軸流式風機中應用最廣。氣體軸向進入口一輪，從葉輪流出的氣體絕對速度有

一定旋向，經后導葉擴壓并引導后，氣體以軸向流出。

5.擴散筒

擴散筒的作用是將后導葉出來的氣流動壓部分進?步轉化為靜壓，以提高風機靜壓。

6.性能穩定裝置，

近年來,大型軸流風機上加裝了性能穩定裝置,又稱KSE裝置（該裝置由前蘇聯的

3?K?伊凡諾夫發明）。在額定流量下運行時，KSE不起任何作用。如果流量減小，葉輪外

緣的一部分或整個進口截面將出現失速，產生切向氣流（旋渦），當切向氣流很大時，氣流開

始反向倒流。如果無KSE裝置，則葉輪進口截面上的氣流越來越不穩定；若帶有KSE裝置，

反向倒流被錐形部和旁路而就地獲得穩定，轉子進口不再被阻。因反向倒流進入了旁路內轉

折，葉柵再通過環形槽回流，并與主流會合，從而保證了軸流風機的穩定運行。

7.調節裝置

調節裝置是大型軸流式風機的主要組成部分。調節裝置機構有機械調節和液壓調節

兩類，對大型軸流風機采用液壓調節為好。

第二節電廠常用泵與風機的典型結構

一、泵的典型結構

（一）鍋爐給水泵的結構

鍋爐給水泵是熱力發電廠的重要輔助設備之一一，共作用是將經過加熱除氧的高溫

水升壓到某一額定壓力后送往鍋爐。給水泵必須不間斷地向鍋爐供水，以保證鍋爐的安全運

行。

國產200MW機組早期配置的給水泵為半容量DG400—180型，輸送溫度為160（'，

壓力為17.6MPa,功率為4000kW：現有配置CHTA50/5型的全容量給水泵組（沈懷水泵

廠引進西德技術制造），輸送溫度為185℃,壓力為17.06Mpa,功率為5500kW：也有配置

按法國蘇爾壽泵設計的DG750-180（YG0l型）全容量給水泵，輸送溫度為160C,壓力為

17.4MPa,功率為5500kW.目前給水泵的型式規格較多，現介紹常用的幾種型式。

1.分段式多級離心泵

分段式多級離心泵，如圖1—30所示。它為國產2（X）MW機組配套的DG4（X）—180

型，由進水段、幾個垂直分段、抽頭中段、出水段、導葉等部件，用12根粗而長的雙頭螺

柱擰緊組合而成。其進水=1與出水口均垂直向上，是一種單殼體、兩端支撐、臥式單吸多級

離心式給水泵。分段式多級離心泵當壓力達到29.43Mpa、溫度為230c時，泵體則需要強

度較高的合金鋼，緊固螺栓要用含鈦合金制作。

2.圓筒型多級離心泵

國產2(X)MW機組全容最配套的圓筒形泵殼結構的DG750—180型(YG01型)給水泵，

主要由前置泵、液力偶合器、主給水泵和電動機四大部分組成，通稱電動液力調速給水泵組，

如下圖所示。前置泵為QGO1型，為單吸單級懸臂式離心泵，運行轉速為1487"mln,用

作保證主給水泵的進口壓力，以滿足它的必需的汽蝕余量。主給水泵是依據法國蘇爾壽泵樣

設計的，芯包以一個彈頭筒

式的組合體，包括個完整

的轉子、導葉、內泵殼、人

口導流器、出口端蓋、機械

^6吻密封和軸承座等。整個轉子

由泵軸、葉輪、平衡鼓、推

力盤和半聯軸器等組成。主:

?—■???

給水泵額定轉速為602lr/

q二Q二給求短摹統不求

mln,可在2000?602lr/mln

范圍內變化轉速，可滿足大幅度調峰的200MW機組的滑壓運行，也可適用于帶基本負荷。

國外I3(X)MW機組配用的493(X)kW圓筒形給水泵。其參數為：流量44001/h；進

口壓力1.26Mpa；出口壓力31.5MPa；進口溫度168C;轉速4160r/min；級數4：軸功

率49300kW；效率88%。該泵采用鑄鋼圓筒式殼體，第一級葉輪為雙吸式，用13Cr鋼鑄成，

其余3級口I?輪用5Cr鋼。葉輪的軸向力由平衡鼓平衡，并另設有推力軸承，采用浮動環密封。

近代超高壓大容量鍋爐給水泵，多采用這種圓筒形雙層套殼結構。

(二)凝結水泵的結構

凝結水泵又稱冷凝泵。其作用是將汽輪機排汽在凝汽器中凝結的水排出，并經低壓

加熱器送至除氧器。凝結水泵工作

狀態特殊，它從真空狀態的凝汽器

中抽吸凝結水，因此要求凝結水泵

的抗汽蝕性能和人口側軸封裝置要

好。

目前，凝結水泵的型式有臥

式和立式兩種。通常小容量機組采

用臥式凝結水泵，多為NB型結構,

如圖1一34所示。NB型結構是一種

單吸單級懸臂式帶前置誘導輪的凝

結水泵，與一-般B型離心泵比較相

似，由上下泵體組成工作腔，腔內軸上裝葉輪，葉輪上開有平衡孔，以平衡軸向力，剩余的

軸向力由托架內的兩個球軸承來承擔。由于它輸送的是較高真空狀態卜?的凝結水，在軸封處

除了由泵本身引入軸封水源外，在填料壓蓋處，還引人水封水源，以保證軸封處嚴密不漏人

空氣。葉輪進口前裝有前置誘導輪，以提高凝結水泵抗汽蝕性能。由于設置誘導輪，泵軸加

長，故在填料室前裝置了一個水潤滑的輔助軸承。中小型機組的凝結水泵多采用此種型式。

大容量機組則采用立式凝結水泵,

（三）循環水泵的結構

循環水泵的作用是向凝汽器輸送大量的冷卻水，以保證冷卻汽輪機排出的泛汽，使

之凝結成水.循環水泵的工作特點是流量大，揚程低.一般一臺汽輪機配兩臺循環水泵，不

設備用泵。當用海水作冷卻水時，需設備用泵。電廠常用的循環泵形式離心式、軸流式和混

流泵。

1.離心泵結構

這種離心式水泵具有占地面積小和結構緊湊等優點，其揚程可達40m左右，在要求

揚程較高的情況卜，能滿足需要。因此，這種泵得到了廣泛的應用。該泵為單級單吸立式離

心泵，吸人口朝下，便于布置吸入管道。該泵與常規電廠配套用循環水泵相比有以下特點：

具有常規電廠循環水泵的多工況性能和凝結水泵的吸人抗汽蝕性能。

2.軸流泵結構.?一一：

與300Mvv機組配套的50—zLQ—50型R三'工”滬

立式軸流循環水泵，泵的過流部件由吸人喇叭?w

管、葉輪、導葉和出水彎管組成。其特點是流量.亂'4?%W.'蠲。,尚

大、揚程低。大型軸流泵流量為8?30m'/s,「'苫涉、?卓'為"

甚至可達50?60m3/s,揚程一般小于25m,通

常的使用揚程為。

3.混流泵4?結1構2mjL厚加.下

近代大容量的循環泵，不僅要求流量大，j/v

而且也希望揚程也有所提高，所以目前國內外已z/fI）.'八

發展使用性能界于離心式和軸流式之間的混流:4,—一《?省

式水泵，如圖示。電廠循環水泵采用這種大流量、—*

中揚程的混流泵最為適宜，H前國內外已有用混流泵取代軸流泵的趨勢。

（四）灰渣泵的結構

熱力發電廠鍋爐燃燒后的灰渣

需要排除而設置有灰渣泵，該泵輸送

的介質是含有灰渣顆粒的液體，通

常大塊灰渣經碎渣機破碎至25mm以

下與水混合而被輸送至廠外。

PH型灰渣泵的結構如圖所示。該

泵由泵體、泵蓋、托架、泵座、葉輪、