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多级给水泵轴向力平衡机构的设计与分析

张保祥  
【摘要】:多级给水泵是火力发电厂汽水循环系统中的重要设备之一,轴向力平衡机构是多级给水泵的重要组成部分。多级给水泵的轴向力平衡装置设计与分析,具有工程背景和实用价值。 本文分析了多级给水泵轴向力产生的原因和影响轴向力的因素,介绍了几种计算轴向力的主要方法,对比了几种轴向力平衡装置的结构特点、工作机理、优缺点;基于流体力学、流体动力学理论,给出了多级离心泵的轴向力计算方法及步骤,建立了双平衡鼓的轴向力平衡装置物理模型并推导其间隙泄漏量与间隙进出口压力差的关系,提出了以减小泄漏量为目标的平衡装置几何参数优化改进方法,计算结果表明该方法设计方便且能有效减少平衡装置的泄漏量;以600MW超临界锅炉给水泵为工程实例,进行了双平衡鼓结构的轴向力平衡装置设计,基于Solidworks软件对叶轮及双平衡鼓建模,并采用Flow Simulation软件对叶轮及双平衡鼓的内部流场和受力进行了数值模拟,模拟结果表明CFD数值模拟结果与理论设计计算结果吻合,验证了设计计算的正确性。


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