離心泵的工作原理及特點

離心泵的工作原理概述

離心泵是借助一個或者幾個葉輪運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心力來完成介質(zhì)泵送的，這些均可以從日常生活現(xiàn)象中來進行說明。比如下雨天打傘出去時快速轉(zhuǎn)動傘柄，傘面上的雨滴會沿著雨傘的四周飛濺出去，傘面越大或者旋轉(zhuǎn)的速度越快水滴就會飛濺的比較遠(yuǎn)。例如用一根繩子拉著石塊做圓周運動，假如速度比較快，繩子就會斷開，石塊就會飛出去，這就是所說的離心力。離心泵是根據(jù)這一原理進行設(shè)計的。水泵開動前會先把離心泵與進水管灌滿水，離心水泵運行后在葉輪高速運行有離心力產(chǎn)生的作用下，葉輪流道中的水會被甩到四周再壓入蝸殼，葉輪入口會形成真空，水池中的水在外界大氣壓力下會沿著吸水管被吸入補充到這個空間當(dāng)中。繼而吸入的水會被葉輪甩出經(jīng)過蝸殼而流到出水管。假如葉輪不斷運轉(zhuǎn)就能實現(xiàn)連續(xù)吸水與壓水，水就能源源不斷地從低揚程到高處或者是遠(yuǎn)方。離心泵是因為葉輪在高速運行所產(chǎn)生的離心力作用下把水提到高處的，所以被稱之為離心泵?？偟膩碚f離心泵的工作原理是通過葉輪的高速運轉(zhuǎn)而使水發(fā)生離心運動來進行工作的，而離心泵指的是葉輪在運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心力使液體被泵送。1.離心泵是借助葉輪進口形成真空吸水，在啟動前需要往泵中與吸水管中灌滿引水或者用真空泵進行抽氣，可以將空氣排出后形成真空，泵殼與吸水管路需要嚴(yán)格密封，不能出現(xiàn)漏氣否則不能形成真空，水也會吸不上來。2.葉輪進口不可能會有真空形成，離心泵的吸水高度不可以超出10米，再加上水流經(jīng)吸水管路帶來的沿程損失，實際允許安裝高度會遠(yuǎn)小于10米。假如安裝太高就會出現(xiàn)不吸水。山區(qū)會比平原大氣壓力低，同樣一臺泵在山區(qū)，尤其是高山區(qū)安裝時，安裝高度需要降低否則也不可能會有水吸上來。3.水會沿著離心泵的流經(jīng)方向從葉輪的軸向吸入，再垂直軸向流出，然后進出水流方向互成90度。(1）葉輪被泵軸帶動旋轉(zhuǎn)，對位于葉片間的流體做功，流體受離心作用，由葉輪中心被拋向外圍。當(dāng)流體到達葉輪外周時，流速非常高。(2）泵殼匯集從各葉片間被拋出的液體，這些液體在殼內(nèi)順著蝸殼形通道逐漸擴大的方向流動，使流體的動能轉(zhuǎn)化為靜壓能，減小能量損失。所以泵殼的作用不僅在于匯集液體它更是一個能量轉(zhuǎn)換裝置。(3）液體吸上原理：依靠葉輪高速旋轉(zhuǎn)，迫使葉輪中心的液體以很高的速度被拋開，從而在葉輪中心形成低壓，低位槽中的液體因此被源源不斷地吸上。氣縛現(xiàn)象：如果離心泵在啟動前殼內(nèi)充滿的是氣體，則啟動后葉輪中心氣體被拋時不能在該處形成足夠大的真空度，這樣槽內(nèi)液體便不能被吸上。這一現(xiàn)象稱為氣縛。為防止氣縛現(xiàn)象的發(fā)生，離心泵啟動前要用外來的液體將泵殼內(nèi)空間灌滿。這一步操作稱為灌泵。為防止灌入泵殼內(nèi)的液體因重力流入低位槽內(nèi)，在泵吸入管路的入口處裝有止逆閥（底閥）；如果泵的位置低于槽內(nèi)液面，則啟動時無需灌泵。(4）葉輪外周安裝導(dǎo)輪，使泵內(nèi)液體能量轉(zhuǎn)換效率高。導(dǎo)輪是位于葉輪外周的固定的帶葉片的環(huán)。這些葉片的彎曲方向與葉輪葉片的彎曲方向相反，其彎曲角度正好與液體從葉輪流出的方向相適應(yīng)，引導(dǎo)液體在泵殼通道內(nèi)平穩(wěn)地改變方向，使能量損耗最小，動壓能轉(zhuǎn)換為靜壓能的效率高。(5）后蓋板上的平衡孔消除軸向推力。離開葉輪周邊的液體壓力已經(jīng)較高，有一部分會滲到葉輪后蓋板后側(cè)，而葉輪前側(cè)液體入口處為低壓，因而產(chǎn)生了將葉輪推向泵入口一側(cè)的軸向推力。這容易引起葉輪與泵殼接觸處的磨損，嚴(yán)重時還會產(chǎn)生振動。平衡孔使一部分高壓液體泄露到低壓區(qū)，減輕葉輪前后的壓力差。但由此也會引起泵效率的降低。(6）軸封裝置保證離心泵正常、高效運轉(zhuǎn)。離心泵在工作是泵軸旋轉(zhuǎn)而殼不動，其間的環(huán)隙如果不加以密封或密封不好，則外界的空氣會滲入葉輪中心的低壓區(qū)，使泵的流量、效率下降。嚴(yán)重時流量為零﹣﹣氣縛。通常，可以采用機械密封或填料密封來實現(xiàn)軸與殼之間的密封。離心泵的優(yōu)點1.流量連續(xù)均勻,工作平穩(wěn)Q容易調(diào)節(jié)。所適用的Q范圍很大,常用范圍5--20000m3/h。2.轉(zhuǎn)速高可與電動機或汽輪機直接相連結(jié)構(gòu)簡單緊湊,尺寸和重量比同樣流量的往復(fù)泵小得多,造價低。3,對雜質(zhì)不敏感,易損件少,管理和維修較方便。無論在陸上或船上，離心泵的數(shù)量和使用范圍超過了其它類型泵。1.本身沒有自吸能力，為擴大使用范圍在結(jié)構(gòu).上采取特殊措施制造各種自吸式離心泵在離心泵上附設(shè)抽氣引水裝置。2.泵的Q隨工作揚程而變H升高,Q減小達到封閉揚程時,泵即空轉(zhuǎn)而不排液不宜作滑油泵、燃油泵等要求Q不隨H而變的場合6.揚程由D2和n決定的,不適合小Q、H這要求葉輪流道窄長,以致制造困難,效率太低。離心泵產(chǎn)生的最大排壓有限,故不必設(shè)安全閥。船用水泵和貨油泵大多用離心泵。壓載泵、艙底泵、油船掃艙泵等用具備自吸能力的離心泵。離心泵屬于葉片機械,最大的優(yōu)點是效率高,結(jié)構(gòu)簡單。從表面來看它是連續(xù)均勻出水,實際上它不是連續(xù)的,因為葉片數(shù)是有限的,產(chǎn)生的壓力也要在一一個較小范圍內(nèi)波動。當(dāng)需要壓力有-定精度的穩(wěn)定范圍時,僅靠離心泵是不能滿足的。離心泵的工作特性曲線,是一條拋物線,因此在有些場合下它是不能滿足的。離心泵比轉(zhuǎn)數(shù)很低的情況下,即小流星高揚程時,其效率很低,甚至比不上其它類型的泵。有報道說:已經(jīng)有了比轉(zhuǎn)數(shù)為14的離心泵。國外也報導(dǎo)講:單級離心泵揚程可達到300米。離心泵作為機械產(chǎn)品屬于簡單的機械產(chǎn)品,作為離心泵理論來講是不完善的,即使在今天也未得到很好的解決,在計算機發(fā)達的今天,所謂能進行數(shù)值計算,也是在作出一些假設(shè)條件之下進行的。多級離心泵可以提供高壓，能夠滿足需要高壓的工業(yè)和民用水系統(tǒng)的需求。多級離心泵的效率高，能夠提供大流量的水，適用于大型水處理系統(tǒng)。多級離心泵結(jié)構(gòu)簡單，易于維護和清潔。多級離心泵的運行平穩(wěn)，噪音小，不會對周圍環(huán)境和居民生活造成影響。多級離心泵的使用壽命長，能夠穩(wěn)定地工作多年。多級離心泵的成本較高，需要購買專業(yè)設(shè)備和工具。多級離心泵在高壓和大流量的情況