给水泵组给水泵检修工艺规程

给水泵组给水泵检修工艺规程

一. 概述

㈠. 给水泵是给水系统的核心设备，是建立起机组汽水循环的主要动力设备。本机组采用的泵是水平、离心、多级筒体式。由筒体和泵内部组件两个主要部件组成。本机组采用三台50%容量的电动给水泵，正常运行时，两台运行，一台备用。

㈡. 给水泵的布置与驱动

电动给水泵电机通过增速液力联轴器与给水泵联接。

㈢. 给水泵的工作原理

低压给水经前置泵升压后，以一定压力进入主给水泵的吸入口，液体与叶轮一体旋转，由于叶轮内部液体的向心力不足，它不能维持作匀速圆周运动，于是在惯性离心力作用下，液体被甩出叶轮进入导叶中，同时液体的动能和势能都得以增加。在导叶中部分动能又被转换成势能。在良好的液体流动特性下，装在导叶上的反向导叶把液体引入下一级叶轮入口、从一级到下一级不断重复这一过程，使给水压力不断增加，流到最后一级导叶后，液体进入中段和泵体之间的环形室，液体通过排出口最后进主给水管道。

㈣. 给水泵的结构

1. 总述

给水泵是水平、离心、多级筒体式。由筒体和泵内部组件两个主要部件组成。筒体组成泵的主压力边界的一部分，焊接在管路上；泵内部组件可整体从泵筒体内抽出，与筒体一起构成泵的主压力边界。

水泵由进口侧泵脚下的一对横向键轴向定位在联轴器端，筒体下有一轴向键，使泵能在所有温度情况下保持与驱动机的对中性，并将管道载荷传递到泵座上。在泵脚和泵座间装有铜质滑块，从而保证能自由地热膨胀和良好的接触。

筒体为具有良好焊接性能的锰钢锻件，进口支管为碳钢铸件，焊接在筒体上，出口支管为锻钢件，也焊接在筒体上。

大端盖是锰钢锻件，与末级导叶有止口套接，在大端盖和筒体之间有一密封垫。

内泵壳选用耐腐蚀和冲蚀的13%铬钢，相邻内泵壳间靠金属面对金属面密封，无止口及O型圈。

所有级间销子都是全封闭式，不与泵送液体相接触。如果出现销子失效或松动，该销子不会从泵出口处排出。每个内泵壳和导叶的内孔上都装有可更换的颈环。

内部组件为内泵壳和导叶固定连接件，由末级导叶和出口大端盖间的蝶型弹簧固定在筒体上。这种弹簧在组装和停机时给结合面提供足够的静压力从而允许内部组件自由膨胀。当泵运行时，水力压差建立，从而保证结合面间严实的密封。

进口导向件在泵进口侧由一闭式止口套接定位，以保证安装芯包时其内部组件的对中性，这种止口套接保证了进口导向件可由拉紧环紧固地定位在筒体上，同时又能在热波动时自由膨胀。进口端盖与拉紧环间也有一密封垫。

筒体内所有受高速水流冲击的区域都镀以不锈钢奥氏体镀层以防止冲蚀。所有接合面也用同样方法保护。

2. 转动元件

该泵为刚性转子，泵轴为马氏体不锈合金钢锻件，经粗加工、热处理、磨削和精磨加工，径向轴承档镀以铬层以防止咬轴，轴上所有螺纹用单头刀具按高标准加工成形，所有截面变化处和螺纹尾部都采用圆角过渡。所有热处理都在轴垂直放置时进行。

3. 水力部件

泵中所用的叶轮和导叶为13%铬不锈钢精密浇铸件，流道用陶瓷模芯法浇铸，由此而获得极好的表面光洁度和强度，高精度的叶形和高重复性。

叶轮上没有装磨损环，但在其易磨部位留有足够的金属以备万一运行磨损时可车去并配上环。

叶轮轴向由卡环定位，卡环为两片式嵌在轴上，卡环定位在叶轮的凹槽内以防其转动时飞出。叶轮在轮毂位置紧套轴上以固定叶轮并起到叶轮的级间密封，扭矩是由与之相配的键传递。

4. 中间抽头

第二级上由一中间抽头，位于泵体的左侧(由联轴器向筒体端方向看)，与进口管成30°夹角。中间抽头是在第二级内泵壳上有一径向孔，与外筒体上的中间抽头法兰孔相通，中间插入带法兰短管，短管下部径向有密封件阻止高压水泄漏至中间抽头管，上部法兰平面有密封垫防止抽头水外泄。

5. 平衡装置

泵的水力平衡装置为平衡鼓装置，平衡鼓装在轴的末级叶轮后面。平衡鼓在固定于大端盖上的节流衬套内旋转，成为一减压装置，出口压力作用于末级叶轮不平衡区，使得总有一指向进口端的剩余推力存在，使轴处于拉伸状态。

平衡鼓压紧在轴上，轴向由轴肩定位，并在低压侧由一螺母拧紧，平衡鼓由键定位在轴上并由螺母锁紧。

平衡鼓选用不锈钢锻件材料，在节流衬套内转动，节流衬套材料专门选择，以保持其与平衡鼓的硬度差与叶轮及其衬套间的硬度差相同。

节流衬套内孔上加工有一组浅的平衡槽，在端面加工了若干漩流断口，这种结构提高了流体静力刚度，同时又大大减少了泄漏。

6. 轴承

径向轴承：

泵轴是由一对普通圆柱型径向滑动轴承所支承，轴承为乌金衬套强制油润滑型，润滑油来自主润滑油系统，轴承由轴承压盖固定，轴承压盖由螺栓固定在下半部轴承支架上。当上半部轴承支架装上后，形成一360°的法兰支承面直接联在进口或出口端盖上。整个组件由销子定位，以保证能精确地重新组装，在大修时，轴承与轴可以一起解体。

自位瓦块式推力轴承：

自位瓦块式推力轴承对两个方向的推力载荷是有相同的承受容量的，适用于两个旋转方向。推力环组件由支承环组成，瓦块均布在支承环上各单独的定位件之间，瓦块外径嵌在支承环的法兰内，瓦块通过定位件的头部嵌在其两侧的凹槽内来较松的定位，使得工作时瓦块能自由倾斜但不会掉下来。推力轴承设计得尽可能小的功率损耗且不降低承载能力。

推力轴承安装在一轴向中分的轴承腔内，该腔体在自由端轴承室内，而轴承室本身也是轴向中分的。

7. 轴端密封

主给水泵的轴端密封位于泵体两侧，它包括冷却室体、密封体、动环座、动环、静环座、静环及密封盖等，整套装置分别用螺栓紧固在进水侧的泵筒体和出水侧的泵盖上。冷却室体与密封体围成的空间为冷却室。主给水泵由于转速高，压力和温度也都相当高，为了减少泄漏量，防止轴或轴套的损坏，故采用密封性能比填料密封好的机械密封装置，它的机械损失功率较小，约为填料密封的10％～15％.

机械密封是一种不用填料的密封形式,其工作原理是靠2个经过精密加工的端面(动环和静环)沿轴向紧密接触来达到密封的.动环装在动环座上与轴同时旋转.静环装在静环座上,而静环座则套装在密封盖中,密封套用螺栓紧固于密封体上,它们为静止部分.动环与静环的轴向密封端面间需要保持一层水膜，它起着冷却和润滑端面的作用。当泵运转时，由于两密封端面的摩擦作用引起密封腔内的液体发热，为防止汽化，必须及时将摩擦产生的热量带走，同时也要保护两端面不受损伤，以延长其使用寿命。为此设置了两个系统，冷却液系统和循环液系统。冷却液系统属于泵组的冷却水系统，冷却液由入口管引入，经冷却室后从出口管引出，由冷却液将热量带走。循环液为密封装置内的液体，它们在单独设置的封闭冷却水系统中循环，其系统如图5-1所示。每端机械密封装置都配有1个冷却器（K）来冷却封闭循环中的循环液，同时还有2个并联运行的磁性过滤器（M）来确保用水的质量。磁性过滤器的进出口端有2个关断阀（V）。循环液靠在动环座上设计成具有泵作用的形式产生压力维持循环，排出的液体通过孔进入外部的冷却器（K），然后通过磁性过滤器和孔返回机械密封中。

图 5-1 机械密封冷却示意图

冷却器（K）通常布置在泵轴的上方，是为了在低转速时以虹吸作用来弥补泵环出力不足。管路中还设置了温度测量仪，当到达报警温度时，应该清洗磁性过滤器的滤网。主给水泵在试转前应使循环系统彻底排气。由于机械密封装置的泄漏水量非常有限，运行中只允许间断地少量泄漏。泵启动情况下，应监视机械密封水的温度，最高不能超过80℃。如果因过滤器堵塞（由于污垢积聚），使温度计的温度在短时间内迅速升高，应及时查找原因并加以排除。

泵装有固定衬套注射密封水卸荷型迷宫密封，保证泵在运行时密封水不进入泵而泵送水不泄漏出来。冷凝水注射到密封腔内向泵送水方向流去，在卸荷环内与外漏的泵送水相遇，在那里由管子再联通到前置泵进口，只要密封水压力保持高于前置泵进口压力，就不会从密封腔里漏出热水。

还有一些凝结密封水沿着迷宫密封泄漏经U形管到排汽装置。

当电动泵处于静止状态，凝结密封水压力略高于泵进口压力，冷的凝结水进入泵内帮助泵更快地冷却，这样可防止热分层形成而造成变形。

迷宫密封是平行单直径布置，固定衬套是锯齿孔型或密封轴套和衬套分别加工反向的双头螺旋槽。

密封可只进行少量的拆卸工作将其作为子部套拆下来。

8．泵座

泵座只轧制型钢的焊接件结构，布置成在中心线处支承水泵。泵座整个结构设计为即能保证刚性又无变形。

㈤.迷宫密封系统

迷宫密封系统被设计成能阻挡热的锅炉给水泄漏到大气层。

泵的正常运行条件：

前置泵进口压力 0.865Mpa（表压）

给水泵进口压力 1.74Mpa（表压）

给水泵转速 5390 r/min

密封水温度 36℃

给水温度 166℃

所有运行条件下，压力控制阀调节到迷宫密封压力至如下数值：

密封水压力=卸荷水压力+0.1Mpa

凝升泵来的水以高于卸荷水压力0.1Mpa的控制压力注入，这流量然后分成两路，一路流向泵与从泵内流出的热的给水混合，并卸荷回到进口电磁阀前的前置泵进口管道；另一路向外泄漏经U型管入凝汽器。压力控制阀保持密封水与卸荷水之间的压差在0.1Mpa。

给水泵正常运行期间，给水从泵进口和泵的平衡腔室沿迷宫密封分别泄漏出。

电动给水泵作为备用泵时，密封水从两边迷宫密封流进泵内。电动泵在备用状态下处于冷态。在所有运行条件下，凝升泵向三台泵提供必须的密封水流量。

压力控制阀运行：

迷宫密封的压力控制阀用来保证密封卸荷水之间的压差为0.1Mpa，阀须安装一个差压控制自动执行器，自动执行器信号取自于密封和卸荷水上的接头。每台泵传动端和自由端的两只迷宫，只需一只压力控制阀控制。

阀须在下列条件下能够运行：

阀最大运行压力 1.9Mpa（表压）

密封水温度范围 10～46℃

阀运行流量系数CV 3.0～17.5Usgal/min

为了减少控制阀和迷宫密封之间的管道损失，控制阀应尽可能安装在靠近给水泵处，迷宫密封水和卸荷水间的差压0.1Mpa必须保证，由于压力损失，自动执行器将要求调整以保证这一密封差压。

如果阀出现故障，则它将处于全开位置并保持这一状态，发现故障时处于这一状态能使泵的损害减少到最小，并可防止任何热的给水从密封中泄漏出来。

二. 设备简介：设备型号、规范及有关参数

主给水泵性能参数表（电动调速给水泵组主泵; 为热态工况数据）

序号 参数名称 单位 电动调速给水泵组主泵运行工况点

设计工况点 最大工况点 单泵最小点

1 进水温度 ℃ 178.8 183.5 178.8

2 进水压力 MPa 1.95 2.03 2.07

3 流量（出口） t/h 586 650 185

4 扬程 mH2O 2291 2320 2459.8

5 转速 rpm 5601 5704 5601

6 进口法兰处需要吸入净正压头(NPSHr) mH2O 38.39 41.73 27.74

7 泵的效率 % 80.87 82.29 35.9

8 必须汽蚀余量 m 38.39 41.73 29.21