1、通用轉動機械培訓水泵、風機、汽輪機組介紹張云飛 轉動機械包含種類很多，但是我們公司使用最多的是水泵、風機，汽輪機則起著非常比較重要的作用。由于在設計理念上，以上三類設備都有相同之處，故本文主要以水泵的介紹為主，其他兩類設備僅做簡單介紹。水泵的功能水泵的功能 泵是將機械能轉換為輸送液體能的機器，具體功能有： 1提升作用：提高液體勢能（靜壓能）和動能（流速）。 2抽吸作用：可將低液位貯槽或水池的液體吸入泵中。水泵的類型水泵的類型 泵的類型很多，品種繁雜，一般按工作原理和我們實際使用可分為兩種類型： 1. 葉片式泵(*) （1）離心泵(*) （2）軸流泵和混流泵 2容積式泵 （1）往復泵 （2）螺桿

2、泵 （3）齒輪泵 （4）計量泵在實際使用中我們是一離心泵為主，所以對容積式泵只做簡單結構介紹。 離心泵的主要部件離心泵的主要部件 離心泵最主要的部件為葉輪、泵殼與泵軸密封裝置，下面分別簡述其結構和作用。 1 葉輪葉輪葉輪的作用是將原動機的機械能傳給液體，使液體的靜壓能和動能均有所提高。按吸液方式的不同，葉輪還有單吸和雙吸兩種。單吸式葉輪的結構簡單，如圖2.23（a）所示，液體只能從葉輪一側被吸入。雙吸式葉輪如圖2.23（b）所示，液體可同時從葉輪兩側吸入。顯然，雙吸式葉輪具有較大的吸液能力，而且基本上可以消除軸向推力。 2 泵殼泵殼離心泵的泵殼又稱蝸殼，因殼內有一截面逐漸擴大的蝸牛殼形通道，如

3、圖2.24的1所示。3 軸封裝置軸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沿軸的四周而漏出，或者從外界空氣以相反方向漏入泵殼內。常用的軸封有填料填料密封密封和機械密封機械密封兩種（還有一些采用動力密封動力密封）。 離心泵的性能曲線離心泵的性能曲線常用曲線為流量-揚程、流量-功率、流量-效率曲線（見表2.3-1） 離心泵的汽蝕現象和汽蝕余量離心泵的汽蝕現象和汽蝕余量離心泵運轉時，液體在泵內壓強隨著從泵吸入口向葉輪入口而下降，葉片入口附近的壓強為最低，此后，由于葉輪對液體作功，壓強很快又上升。當葉片入口附近的最低壓強等于或小于輸送溫度下液體的飽和蒸氣壓時，液體就在該處發

4、生汽化并產生氣泡，隨同液體從低壓區流向高壓區，氣泡在高壓的作用下，迅速凝結或破裂，瞬間內周圍的液體即以極高的速度沖向原氣泡所占據的空間，在沖擊點處形成高達幾萬kPa的壓強，沖擊頻率可高達每秒幾萬次之多。這種現象稱為汽蝕現象汽蝕現象。為了避免這種現象，我們在設計系統時給泵的入口以輸送溫度下液體的飽和蒸氣壓增加一定余量的方法來避免,我們稱為汽蝕余量汽蝕余量(NPSH),有時也稱為凈正吸入壓頭. NPSHr、NPSHa、NPSHc。 A r c避免方法避免方法：提高吸入口壓力、采取誘導輪 離心泵的軸向力平衡問題離心泵的軸向力平衡問題產生軸向推力的原因產生軸向推力的原因 兩側高低壓壓差產生軸向推力平衡

5、方法：平衡方法：葉輪開平衡孔采用雙向吸入采用平衡鼓（盤） 誘導輪、導葉的作用誘導輪、導葉的作用誘導輪誘導輪主要是為了提高泵的抗汽蝕能力。導葉導葉是減少流體能量損失、提高泵效率的一種措施。引用部分水泵做簡單結構介紹(如RPE001PO、RCV001PO、CRF001PO、SEC001PO、SRI001PO) 容積式泵容積式泵容積式泵主要是通過泵腔體內容積的變化將工作介質傳輸出去。 （1）往復泵和計量泵 （3）螺桿泵和齒輪泵 容積式泵又稱為正位移泵。液體在泵內不能倒流，只要活塞在單位時間內以一定往復次數運動或轉子以一定轉速旋轉，就排出一定體積流量的液體。若把泵的出口堵死而繼續運轉，泵內壓強便會急劇

6、升高，造成泵體、管路和電機的損壞 。風機風機是我國對氣體壓縮和氣體輸送機械的習慣性簡稱，通常所說的風機包括通風機、鼓風機、壓縮機和羅瓷鼓風機。但不包括活塞壓縮機等容積式鼓風機和壓縮機。根據出風口的全壓的不同，風機分為三大類，即通風機、鼓風機和空壓機。核電站用的最多的是通風機，它為核電站各廠房、各不同工作區域的通風、空調系統提供空氣輸送動力。 通風機的工作原理和離心水泵工作原理相同，也是依靠葉輪的旋轉運動，使氣體獲得能量，從而提高了壓強和速度，達到輸送氣體的目的。所以不做詳細介紹。風機的喘振 汽輪機 能量轉換：熱能動能機械能 單軸、四缸六排汽、單流程、對稱分流布置主要參數額定功率：643.2MP

7、a最大保證功率：689.1MPa主汽閥前壓力：6.41MPa主汽閥前溫度：279.9 主汽閥前蒸汽干度：99.5%再熱閥前溫度：265.2 再熱閥前壓力：1.008MPa主蒸汽流量：3862t/h最大保證工況背壓：5.39KPa額定背壓：11.8KPa冷卻水溫度：18最大保證工況給水溫度：230.5 配汽方式：節流調節總級數：2*7*4=56級轉子臨界轉速：高壓：2270 低壓：17001800結構組成 靜子： 高壓缸：雙層缸結構，合金鋼鑄件。外缸為貓爪支撐，內缸通過掛耳座與外缸連接。 低壓缸：雙層缸結構，碳鋼焊接件。頂部裝有大氣閥，用于低壓外缸的超壓保護。爆破膜為0.8mm厚鉛板，爆破壓力0

8、.0350.048MPa。 隔板套：支撐隔板，與內缸一起構成承壓空間。采用掛耳型式座與缸體，留有膨脹間隙。 隔板：級間導流 進汽導流環：進口導流結構組成 轉子： 大軸：鉻鉬鋼整體鍛件，中間部位設有平衡孔。 聯軸器：止口限位剛性聯軸器。 輪轂：承載動葉，設有平衡孔，可進行不開缸配重。 動葉片：將蒸汽熱能和動能轉化為機械能的核心部件。采用樅樹形葉根。除低壓末三級外均有圍帶，沒有拉筋。低壓末三級為自由葉片，釬焊防水蝕司太立合金。末級葉片長度為980mm。末三級為彎扭葉片，其余均為直葉片。結構組成 軸承： 支撐軸承：共8個，均為自調性能良好的四瓦塊可傾瓦軸承。對于高壓缸兩端軸承，由于受熱輻射較強，投運

9、后會產生熱膨脹，故要求裝配時保證一定的緊力，避免運行過程中瓦振過大。 推力軸承：位于2#與3#瓦之間，承受運行過程中的剩余軸向力以及啟停機過程中的轉子膨脹，從而成為機組運行的相對死點。結構組成 汽封裝置： 軸端汽封：采用梳齒型密封。軸封供汽正常時由VVP供給，啟停機過程由SVA供給。高壓缸軸端5道汽封，前4道面對高壓側開有汽槽，強化密封。軸封內部分高、低壓兩腔室。高壓溢流至凝汽器，低壓抽氣至汽封冷卻器。 葉頂汽封：除低壓末三級外均采用梳齒型密封。提高效率，防止竄流，預留膨脹間隙。由于低壓缸末三級葉片徑向間隙較大，采用蜂窩汽封。 隔板汽封：采用梳齒型密封。結構組成 盤車裝置： 電動盤車：啟機沖轉

10、之前，需投盤車至少4小時進行暖機，以防熱應力不均造成大軸彎曲。盤車時需啟動頂軸油和潤滑油。盤車為渦輪蝸桿式，通過一系列齒輪組合傳動，將盤車電機轉速980rpm降至大軸轉速3rpm。盤車裝置可自動投入和脫開。 手動盤車：在進行轉子同心度測量和找轉子零位時，要求轉子旋轉角度可控，受慣性影響，點動盤車往往不能滿足要求，造成測量偏差較大，并給檢修帶來不便，故設置手動盤車裝置。結構組成 滑銷系統：汽機運行過程中的熱膨脹是允許的，但必須加以控制和導向。通過滑銷系統的作用，整個機組靜止部件以絕對死點2#低壓缸中心點為中心向四周膨脹、平移。轉子以推力軸承為中心向兩端膨脹。轉子膨脹速度大于靜子膨脹，故需在轉子上

11、設置差脹監控裝置。 橫銷：為汽缸橫向膨脹導向，限制軸向移動。 縱銷：為汽缸軸向膨脹導向，限制橫向移動。 定中心梁：保持各缸之間距離不變。 內外缸對中裝置：為內缸相對外缸均勻膨脹導向。蒸汽流程由核島蒸汽發生器產生的蒸汽，經主蒸汽系統首先進入高壓汽室，兩個聯合高壓汽室對稱地布置在高壓缸兩側，每個汽室裝有一個主汽門和兩個調節汽門，調節閥按照來自汽輪機調節系統（GRF）的信號由動力活塞/彈簧裝置驅動，以調節進入高壓缸的蒸汽量。從高壓汽室出來的蒸汽通過四根導汽管進入高壓缸。在高壓缸內蒸汽膨脹，其部分熱能轉變為機械能。在膨脹過程中，一部分抽汽到5號、6號、7號高壓加熱器加熱給水。高壓缸的排汽，大部分通過四

12、根冷段再熱管道排往位于低壓缸兩側的兩臺汽水分離再熱器，在那里進行汽水分離，并由抽汽和新蒸汽對其進行過熱。經過汽水分離和再熱的蒸汽，通過六根熱段再熱管道送入低壓缸。低壓進汽管道上靠近汽水分離器和低壓缸側分別裝有蝶形再熱主汽閥和再熱截止閥，再熱主汽閥和再熱截止閥均為兩位閥，即只有全開或全關狀態，按照來自汽輪機調節系統（GRF）的信號由動力活塞/彈簧裝置驅動，即當汽輪機超速跳閘機構動作或汽輪機停機、甩負荷后，閥門快速關閉，防止汽輪機超速。在低壓缸內膨脹做功的蒸汽，一部分蒸汽在汽缸適當的級中抽出來被送往1號、2號、3號、4號低壓加熱器加熱凝結水，一部分送往除氧器ADG,大部分蒸汽經整個低壓缸膨脹做功后，由低壓缸排汽口進入凝汽器，在那里凝結成水。 汽機熱力循環系統 VVP GCT GPV GSS CEX ABP ADG APA AHP ARE SG相關輔助系統 CET：汽輪機軸封系統 工作原理是通過抽氣等方式建立比大氣壓低的區域達到汽封。相關輔助系統 GGR：潤滑、盤車、頂軸 潤滑：降低大軸旋轉阻力、帶走摩擦熱、提供密封油。 盤車：啟停機過程中自動投入，消除轉子熱應力。 頂軸：啟機沖轉600rpm以下使用，600rpm時自動脫