基本介紹
- 中文名：前置泵
- 外文名：Front pump
- 特點：轉速低
- 作用：防止給水泵發生汽蝕
- 結構：雙吸式結構
- 套用：汽車、輪船
前置泵結構,給水前置泵對主泵的作用,前置泵的驅動方式,前置泵的泄漏原因,
前置泵結構
1、前置泵外殼
前置泵外殼為優質碳鋼鑄件，殼體的中分結合面上有一層石棉紙墊，為了減少法蘭盤在壓力載荷與熱衝擊聯合作用下的變形，採用了高強度螺栓連線。泵腳與泵殼整體鑄造，支撐在泵座上，泵殼和泵座的結合面接近軸的中心線，滑鍵的配置可以保持縱向與橫向對中，並適應熱膨脹的需要。
2、葉輪
雙吸式離心葉輪為不鏽鋼鑄件，雙吸式結構可確保葉輪的軸向推力基本平衡，剩餘的軸向推力很小，不需要專門的軸向推力平衡裝置，泵啟停過程的軸向推力由自由端的雙向推力軸承承擔。葉輪由鍵固定在軸上，軸向位置由葉輪兩端輪轂的螺母固定，使得葉輪定位在泵殼的中心線上。
3、.軸
泵軸是由不鏽鋼鍛制而成，在淬火和回火前先粗加工，經切削加工至徑向留有3mm的餘量，然後將軸置於一垂直爐中消除應力，再進行最後磨削加工。
4、葉輪密封環(或稱耐磨環)
為了減少葉輪入口的容積損失，在葉輪兩側的入口處裝有葉輪密封環。葉輪密封環由兩部分組成，一部分裝在泵殼上，另一部分用螺釘固定在葉輪上，這樣既可以起到密封作用，又能防止葉輪與泵殼的磨損。
5、軸封
由於泵軸與泵殼之間有相對運動，為了防止泵內的水沿轉軸流出，在前置泵的兩側均採用了機械密封。密封的動環與軸-一起轉動，靜環用防轉銷固定在泵殼上，動環在彈簧的作用下緊壓在靜環上，使動環與靜環沿軸向緊密接觸，從而達到密封的目的。在密封的端面上通有來源於凝結水的冷卻水，冷卻水兼有冷卻和潤滑作用。另外，機械密封的冷卻套也通有冷卻水，該冷卻水來自工業水。
6、軸承
前置泵的端側(遠離聯軸器)有兩個單列圓錐滾子軸承，該軸承除了可以承擔轉子運行中的徑向力外，還可以承擔一定的雙向軸向推力。在前置泵的腰側(靠近聯軸器)有一個僅能承受徑向力的單列向心短圓柱滾子軸承。為使這些軸承具有良好的潤滑條件而採用強制潤滑方式，潤滑油來自耦合器的油系統。
給水前置泵對主泵的作用
給水泵前置泵為主泵提供適當的壓頭以滿足主泵在不同運行工況下對淨吸入壓頭的需要，並留有一定裕度。前置泵在最小流量工況和系統降負荷工況下運行時不會被汽蝕。前置泵的主要部件使用抗汽蝕材料製成，同時在結構上考慮了熱膨脹的影響。
電動給水泵前置泵由電動機直接驅動;主泵由電動機通過液力傳動裝置的液力耦合器驅動，並通過液力耦合器的勺管實現調速。電動給水泵的中間抽頭設在泵體的右下側(從電動機向泵看去)，和進口管道成45°~50°角。電動給水泵採用機械密封。
前置泵的驅動方式
1、電動給水泵的前置泵一般與主泵由同一轉速(1485r/min)電動機軸的兩端出軸分別驅動，保證了主泵達到額定轉速前，前置泵也已經啟動完畢。事實上，為保證電動機能迅速啟動，往往通過調節液力耦合器使主給水泵在低速下短時間運行，電動機啟動完畢後，再逐步升速至額定的運行工況。
2、汽動給水泵的前置泵，有的由單獨的電動機直接驅動．也有的由驅動給水泵的給水泵汽輪機經齒輪降速後驅動，並在變速下運行。電動機驅動時應有保證前置泵先於主泵運轉的連鎖裝置。
3、前置泵的連線方式。前置泵與主給水泵的連線方式可劃分為兩類：一類是前置泵和主給水泵共用一台電動機，經液力耦合器和變速裝置驅動；另一類是前置泵和主給水泵分別由電動機或給水泵汽輪機來驅動。
前置泵的泄漏原因
1、 機械密封表面腐蝕嚴重：異種金屬在介質中往往會發生電化學腐蝕，機械密封動、靜環座於固定螺栓以及彈簧所採用不同的材料製成，發生電化學腐蝕的可能性最大。再加上輸送介質溫度較高，電化學反應速度較快，雖然沒有發現大的晶間腐蝕和區域性穿孔，但一般認為，如果運行時間更長，必然出現上述現象。
2 、機械密封動靜環接觸面出現磨損現象。機械密封又稱為端面密封，它使依靠彈簧的彈力和泵輸送液體的壓力在旋轉的動環和靜環的接觸表面產生適當的壓緊力，使這兩個端面緊密結合。正常情況下，機械密封端面會產生一層極薄的油膜（水膜），介質通過時，產生很大的阻力，從而阻止液體的泄漏，達到密封的目的。該前置泵機械密封拆卸後發現，端面乾燥。一般認為，不可能是因為拆卸時間過長原因引起油膜或者水膜的乾涸，而是在運行過程中就已經出現了油膜（水膜）破壞的情況，具體原因如下：
1）熱裂：密封面處於乾摩擦、冷卻水突然中斷、抽空等，會導緻密封面出現徑向裂紋，從而使對偶環加劇磨損。因為前置泵輸送介質的溫度較高，機械密封的冷卻水壺進、出水管路較細，如果出現冷卻水質較差的情況，有可能引發冷卻水中斷，造成熱裂情況的發生，加劇了動、靜環密封面的磨損。
2）使用中，如果石墨環超過了需用溫度則其表面會析出樹脂，摩擦面附近樹脂會發生炭化，當有粘結劑時，有會發泡軟化，使密封面泄漏量增加。拆卸機械密封時，發現動、靜環表面有少許粘稠物質，可以懷疑該密封面出現了發泡現象。
3、 冷卻殼體與泵結合面漏水原因：
1） 墊床選用為高壓紙柏墊床。該墊床如果長時間工作在溫度相差比較懸殊的潮濕環境中（冷卻殼體中冷卻水溫度為40℃左右，而泵殼溫度高達150℃左右），極易破損。如果一旦出現破損，在壓力高達2.5MPa，溫度150℃的熱水衝擊下，很快會撕裂。再者如果冷卻殼體於泵殼之間墊床剪裁大小不合適，介質會順著間隙沖刷墊床，從而在極短的時間內出現紙柏墊床撕裂，產生泄漏。
2）殼體墊床選用不容易控制。該前置泵上下泵殼間採用的是1mm的高壓紙柏墊床。在實際檢修中如此精確的墊床比較難以尋找，如果使用了不同厚度的墊床，勢必帶來隱患。偏小，增大磨損，中心不穩，極易造成葉輪摩擦泵殼；偏大，勢必造成泵殼與葉輪口環之間的間隙增大，長時間在高溫介質的沖刷下，泵殼沖蝕嚴重。可以認為，如果檢修中發現泵殼上下面靠近機械密封部位出現沖蝕現象，即是上述原因引起。
3）上、下泵殼和上下泵蓋與冷卻殼體結合平面加工精度較差，容易泄漏；上下泵殼因為採用的砂模鑄造而成（個人認為），所能達到的光潔度範圍在6.3～100，而密封面要想保持完好密封效果，光潔度必須小於6.3，故可能帶來泄漏的隱患。
4）冷卻殼體的螺栓設計不合理，完全收緊有難度。
