离心泵的工作原理及主要部件性能参数
离心泵基础知识
图2-1 离心泵活页轮2-2 离心泵离心泵结构简单,操作容易,流量均匀,调节控制方便,且能适用于多种特殊性质物料,因此离心泵是化工厂中最常用的液体输送机械;近年来,离心泵正向着大型化、高转速的方向发展;2.2.1 离心泵的主要部件和工作原理一、离心泵的主要部件1．叶轮叶轮是离心泵的关键部件,它是由若干弯曲的叶片组成;叶轮的作用是将原动机的机械能直接传给液体,提高液体的动能和静压能;根据叶轮上叶片的几何形式,可将叶片分为后弯、径向和前弯叶片三种,由于后弯叶片可获得较多的静压能,所以被广泛采用;叶轮按其机械结构可分为闭式、半闭式和开式即敞式三种,如图2-1所示;在叶片的两侧带有前后盖板的叶轮称为闭式叶轮c 图；在吸入口侧无盖板的叶轮称为半闭式叶轮b 图；在叶片两侧无前后盖板,仅由叶片和轮毂组成的叶轮称为开式叶轮a 图;由于闭式叶轮宜用于输送清洁的液体,泵的效率较高,一般离心泵多采用闭式叶轮;叶轮可按吸液方式不同,分为单吸式和双吸式两种;单吸式叶轮结构简单,双吸式从叶轮两侧对称地吸入液体见教材图2－3;双吸式叶轮不仅具有较大的吸液能力,而且可以基本上消除轴向推力;2．泵壳泵体的外壳多制成蜗壳形,它包围叶轮,在叶轮四周展开成一个截面积逐渐扩大的蜗壳形通道见图2－2;泵壳的作用有：①汇集液体,即从叶轮外周甩出的液体,再沿泵壳中通道流过,排出泵体；②转能装置,因壳内叶轮旋转方向与蜗壳流道逐渐扩大的方向一致,减少了流动能量损失,并且可以使部分动能转变为静压能;若为了减小液体进入泵壳时的碰撞,则在叶轮与泵壳之间还可安装一个固定不动的导轮见教材图2-4中3;由于导轮上叶片间形成若干逐渐转向的流道,不仅可以使部分动能转变为静压能,而且还可以减小流动能量损失;注意：离心泵结构上采用了具有后弯叶片的叶轮,蜗壳形的泵壳及导轮,均有利于动能转换为静压能及可以减少流动的能量损失;3．轴封装置离心泵工作时是泵轴旋转而泵壳不动,泵轴与泵壳之间的密封称为轴封;轴封的作用是防止高压液体从泵壳内沿间隙漏出,或外界空气漏入泵内;轴封装置保证离心泵正常、高效运转,常用的轴封装置有填料密封和机械密封两种;二、离心泵的工作原理装置简图如附图;1．排液过程离心泵一般由电动机驱动;它在启动前需先向泵壳内灌满被输送的液体称为灌泵,启动后,泵轴带动叶轮及叶片间的液体高速旋转,在惯性离心力的作用下,液体从叶轮中心被抛向外周,提高了动能和静压能;进而泵壳后,由于流道逐渐扩大,液体的流速减小,使部分动能转换为静压能,最终以较高的压强从排出口进入排出管路;2．吸液过程当泵内液体从叶轮中心被抛向外周时,叶轮中心形成了低压区;由于贮槽液面上方的压强大于泵吸入口处的压强,在该压强差的作用下,液体便经吸入管路被连续地吸入泵内;3．气缚现象当启动离心泵时,若泵内未能灌满液体而存在大量气体,则由于空气的密度远小于液体的密度,叶轮旋转产生的惯性离心力很小,因而叶轮中心处不能形成吸入液体所需的真空度,这种虽启动离心泵,但不能输送液体的现象称为气缚;因此,离心泵是一种没有自吸能力的液体输送机械;若泵的吸入口位于贮槽液面的上方,在吸入管路应安装单向底阀和滤网;单向底阀可防止启动前灌入的液体从泵内漏出,滤网可阻挡液体中的固体杂质被吸入而堵塞泵壳和管路;若泵的位置低于槽内液面,则启动时就无需灌泵;2.2.2 离心泵的主要性能参数和特性曲线一、离心泵的主要性能参数离心泵的性能参数是用以描述一台离心泵的一组物理量1． 叶轮转速n ：1000～3000rpm ；2900rpm 最常见;2． 流量Q ：以体积流量来表示的泵的输液能力,与叶轮结构、尺寸和转速有关;泵总是安装在管路中,故流量还与管路特性有关;3． 压头扬程H ：泵向单位重量流体提供的机械能;与流量、叶轮结构、尺寸和转速有关;扬程并不代表升举高度;一般实际压头由实验测定;4． 功率：1有效功率e N ：指液体从叶轮获得的能量——g HQ N e ρ=；此处Q 的单位为m 3/s2轴功率N ：指泵轴所需的功率;当泵直接由电机驱动时,它就是电机传给泵轴的功率;5． 效率η：由于以下三方面的原因,由电机传给泵的能量不可能100%地传给液体,因此离心泵都有一个效率的问题,它反映了泵对外加能量的利用程度：N N e /=η①容积损失；②水力损失；③机械损失;二、离心泵的特性曲线从前面的讨论可以看出,对一台特定的离心泵,在转速固定的情况下,其压头、轴功率和效率都与其流量有一一对应的关系,其中以压头与流量之间的关系最为重要;这些关系的图形称为离心泵的特性曲线;由于它们之间的关系难以用理论公式表达,目前一般都通过实验来测定;包括H ～Q 曲线、N ～Q 曲线和η～Q曲线;图2-3 某种型号离心泵的特性曲线离心泵的特性曲线一般由离心泵的生产厂家提供,标绘于泵的样本或产品说明书中,其测定条件一般是20℃清水,转速也固定;典型的离心泵性能曲线如图2-3所示;1．讨论1 从H ～Q 特性曲线中可以看出,随着流量的增加,泵的压头是下降的,即流量越大,泵向单位重量流体提供的机械能越小;但是,这一规律对流量很小的情况可能不适用;2 轴功率随着流量的增加而上升,流量为零时轴功率最小,所以大流量输送一定对应着大的配套电机;另外,这一规律还提示我们,离心泵应在关闭出口阀的情况下启动,这样可以使电机的启动电流最小,以保护电机;3 泵的效率先随着流量的增加而上升,达到一最大值后便下降;但流量为零时,效率也为零;根据生产任务选泵时,应使泵在最高效率点附近工作,其范围内的效率一般不低于最高效率点的92%;4 离心泵的铭牌上标有一组性能参数,它们都是与最高效率点对应的性能参数,称为最佳工况参数;三、离心泵特性的影响因素1．液体的性质：1 液体的密度：离心泵的压头和流量均与液体的密度无关,有效功率和轴功率随密度的增加而增加,这是因为离心力及其所做的功与密度成正比,但效率又与密度无关;2 液体的粘度：若粘度大于常温下清水的粘度,则泵的流量、压头、效率都下降,但轴功率上升;所以,当被输送流体的粘度有较大变化时,泵的特性曲线也要发生变化;2．转速离心泵的转速发生变化时,其流量、压头、轴功率和效率都要发生变化,泵的特性曲线也将发生变化;若离心泵的转速变化不大小于20％,则可以假设：①转速改变前后液体离开叶轮处的出口速度三角形相似；②转速改变前后离心泵的效率不变;从而可导出以下关系：1212n n Q Q =, 21212⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=n n H H , 31212⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=n n N N 比例定律 2-23．叶轮外径当泵的转速一定时,压头、流量与叶轮的外径有关;对于某同一型号的离心泵,若对其叶轮的外径进行“切割”,而其他尺寸不变,在叶轮外径的减小变化不超过5％时,离心泵的性能可进行近似换算;此时可以假设：1 叶轮外径变化前后,叶轮出口速度三角形相似；2 叶轮外径变化前后,离心泵的效率不变；3叶轮外径变化前后,叶轮出口截面积基本不变;从而可以导出以下关系：22''D D Q Q =, 22'2'⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=D D H H , 322''⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=D D N N 切割定律 2-3 与比例定律同样,要注意公式使用的条件;例2-1：以20o C 的水为介质,在泵的转速为2900r/min 时,测定某台离心泵性能时,某次实验的数据如下：流量12m 3/h,泵出口处压强表的读数为,泵入口处真空表读数为,轴功率为;若压强表和真空表两测压口间垂直距离为,且泵的吸入管路和排出管路直径相同;测定装置如附图;求：这次实验中泵的压头和效率;解：1泵的压头以真空表和压强表所在的截面为41－1'和2－2',列出以单位重量为衡算基准的伯努利方程,即其中,2121,4.0u u m z z ==-,p 1=×104Pa 表压, p 2=×105Pa 表压因测压口之间距离较短,流动阻力可忽略,即H f1-2≈0；故泵的压头为：H ＝m 87.4081.91000107.2107.34.045=⨯⨯+⨯+2泵的效率581.010003.2360081.910001287.40=⨯⨯⨯⨯⨯==N g HQ ρη,即％;分析说明：在本实验中,若改变出口阀的开度,测出不同流量下的若干组有关数据,可按上述方法计算出相应的H 及η值,并将H-Q 、N-Q 、η-Q 关系标绘在坐标纸上,即可得到该泵在n ＝2900r/min 下的特性曲线;2.2.3 离心泵的工作点和流量调节一、管路特性曲线前面介绍的离心泵特性曲线,表示一定转速下泵的压头、功率、效率与流量的关系;在特定管路中运行的离心泵,其实际工作的压头和流量不仅取决于离心泵本身的特性,而且还与管路特性有关;即在泵送液体的过程中,泵和管路是互相联系和制约的;因此在讨论泵的工作情况前,应先了解管路特性;管路特性曲线表示液体通过特定管路系统时,所需的压头与流量的关系;如图所示的送液系统,若液体贮槽与受液槽的液面均维持恒定,输送管路的直径均一,在图2-4中1－1'和2-2'间列伯努利方程式,则可求得液体流过管路系统所需的压头即要求离心泵提供的压头,即：f e Hg p z H +∆+∆=ρ 2-4 该管路输送系统的压头损失可表示为：因 24d Q u e π=故 2-5式中 Q e －管路中液体流量,m 3/s ；d －管路直径,m ；L －管路长度,m ；λ－摩擦系数,无因次;式中L e 和ζ分别表示局部阻力的当量长度和阻力系数;对特定的管路系统,上式中等式右边各物理量中,除了λ和Q e 外,其它各物理量为定值;且)(e Q f =λ, 则)('e f Q f H = 2-6将上式代入,可得：)('e e Q f g p z H +∆+∆=ρ,即为管路特性方程; 2-7对特定的管路,且在一定条件下操作,则z 和g pρ∆均为定值,并令：K g p z =∆+∆ρ 2-8 若液体在管路中的流动已进入阻力平方区,则此时λ与Q e 无关,并令：B dd L L ge =∑+∑+⋅))(8(452ζλπ 2-9则可得特定管路的特性方程：2e e BQ K H += 2-10它表示在特定管路中输送液体时,在管内流动处于高度湍流状态下,管路所需的压头H e 随液体流量Q e 的平方而变;将此关系方程标绘在相应的坐标图上,即可得到H e -Q e 曲线;这条曲线称为管路特性曲线;此线的形状由管路布置和操作条件来确定,与离心泵性能无关;二、离心泵的工作点将泵的H ～Q 曲线与管路的e H ～Q e 曲线绘在同一坐标系中,两曲线的交点称为泵的工作点M;如图2-4所示;图2-4 管路特性曲线和泵的工作点1．说明 1 泵的工作点由泵的特性和管路的特性共同决定,可通过联立求解泵的特性方程和管路的特性方程得到；2 安装在管路中的泵,其输液量即为管路的流量；在该流量下泵提供的扬程也就是管路所需要的外加压头;因此,泵的工作点对应的泵压头和流量既是泵提供的,也是管路需要的；3 工作点对应的各性能参数N H Q ,,,η反映了一台泵的实际工作状态;三、离心泵的流量调节由于生产任务的变化,管路需要的流量有时是需要改变的,这实际上就是要改变泵的工作点;由于泵的工作点由管路特性和泵的特性共同决定,因此改变泵的特性和管路特性均能改变工作点,从而达到调节流量的目的;1．改变出口阀的开度——改变管路特性出口阀开度与管路局部阻力当量长度有关,后者与管路的特性有关;所以改变出口阀的开度实际上是改变管路的特性;图2-5 改变阀门开度时工作点变化关小出口阀,e l ∑增大,曲线变陡,工作点由M 变为M 1,流量下降,泵所提供的压头上升；相反,开大出口阀开度,e l ∑减小,曲线变缓,工作点由M 变为M 2,流量上升,泵所提供的压头下降;如图2-5所示;采用阀门调节流量快速简便,且流量可连续变化,适合化工连续生产的要求,因此应用很广泛;其缺点是当关小阀门时,管路阻力增加,消耗部分额外的能量,实际上是人为增加管路阻力来适应泵的特性;且在调节幅度较大时,往往使离心泵不在高效区下工作,不是很经济;2．改变叶轮转速——改变泵的特性如图2-6所示,12n n n <<,转速增加,流量和压头均能增加;这种调节流量的方法合理、经济,但曾被认为是操作不方便,并且不能实现连续调节;但随着的现代工业技术的发展,无级变速设备在工业中的应用克服了上述缺点;是该种调节方法能够使泵在高效区工作,这对大型泵的节能尤为重要;图2-6 改变泵转速时工作点变化3．车削叶轮直径这种调节方法实施起来不方便,且调节范围也不大;叶轮直径减小不当还可能降低泵的效率,因此生产上很少采用;在生产中单台离心泵不能满足输送任务要求时,可采用离心泵并联或串联操作;例2-2 确定泵是否满足输送要求;将浓度为95%的硝酸自常压贮槽输送至常压设备中去,要求输送量为36m 3/h,液体的升扬高度为7m;输送管路由内径为80mm 的钢化玻璃管构成,总长为160m 包括所有局部阻力的当量长度;输送条件下管路特性曲线方程为：206058.07e e Q H +=Q e 单位为L/s;现采用某种型号的耐酸泵,其性能列于下表中;问：（1） 1 该泵是否合用（2） 2 实际的输送量、压头、效率及功率消耗各为多少QL/s0 3 6 9 12 15 Hm19 12 % 0 17 30 42 46 44 已知：酸液在输送温度下粘度为10-3Pas ；密度为1545kg/m 3;摩擦系数可取为; 解：1对于本题,管路所需要压头通过在贮槽液面1-1’和常压设备液面2-2’之间列柏努利方程求得：式中0)(0,7,0212121≈=====u ，u p p m z z 表压 管内流速：s m d Qu /99.1080.0*785.0*360036422===π 管路压头损失：m g u d l l H e f 06.681.9*299.108.0160015.0222=⨯=∑+=λ管路所需要的压头：()mH z z H f e 06.1306.6712=+=+-= 以L/s 计的管路所需流量：s L Q /1036001000*36== 由附表可以看出,该泵在流量为12 L/s 时所提供的压头即达到了,当流量为管路所需要的10 L/s,它所提供的压头将会更高于管路所需要的;因此我们说该泵对于该输送任务是可用的;另一个值得关注的问题是该泵是否在高效区工作;由附表可以看出,该泵的最高效率为46%；流量为10 L/s 时该泵的效率大约为43%,为最高效率的％,因此我们说该泵是在高效区工作的;2实际的输送量、功率消耗和效率取决于泵的工作点,而工作点由管路特性和泵的特性共同决定;题给管路的特性曲线方程为：206058.07Qe H e += 其中流量单位为L/s据此可以计算出各流量下管路所需要的压头,如下表所示：QL/s0 3 6 9 12 15 Hm 7可以作出管路的特性曲线和泵的特性曲线,如图所示;两曲线的交点为工作点,其对应的压头为；流量为s ；效率；轴功率可计算如下：分析说明：1判断一台泵是否合用,关键是要计算出与要求的输送量对应的管路所需压头,然后将此输送量与压头和泵能提供的流量与压头进行比较,即可得出结论;另一个判断依据是泵是否在高效区工作,即实际效率不低于最高效率的92%2泵的实际工作状况由管路的特性和泵的特性共同决定,此即工作点的概念;它所对应的流量如本题的s 不一定是原本所需要的如本题的10L/s;此时,还需要调整管路的特性以适用其原始需求;思考题：1、是不是所有情况下离心泵启动前都要灌泵2、离心泵结构中有哪些是转能部件3、离心泵铭牌标牌上标出的性能参数是指该泵的最大值吗4、离心泵的扬程和升扬高度有什么不同2.2.4 离心泵的气蚀现象与安装高度离心泵在管路系统中安装高度是否合适,将直接影响离心泵的性能、运行及使用寿命,因此在管路计算中应正确确定泵的安装高度;一、离心泵的气蚀现象由离心泵工作原理可知,在离心泵叶轮中心附近形成低压,这一压强的高低与泵的吸上高度密切相关;1．泵的吸上高度是指贮槽液面与离心泵吸入口之间的垂直距离;当贮槽上方压强一定时,若泵吸入口的压强越低,则吸上高度就越高,但是泵吸入口的低压是有限制的;当在泵的流通一般在叶轮入口附近中液体的静压强等于或低于该液体在工作温度下的饱和蒸汽压pV时,液体将部分气化,产生气泡;含气泡的液体进入高压区后,气泡就急剧凝结或破裂;因气泡的消失而产生了局部真空,周围的液体就以极高的速度流向原气泡中心,瞬间产生了极大的局部冲击压力,造成对叶轮和泵壳的冲击,使材料受到破坏;2．气蚀现象：通常把泵内气泡的形成和破裂而使叶轮材料受到损坏的过程,称为气蚀现象;离心泵在汽蚀状态下工作：1泵体振动并发出噪音；2压头、流量效率大幅度下降,严重时不能输送液体；3时间长久,在水锤冲击和液体中微量溶解氧对金属化学腐蚀的双重作用下,叶片表面出现斑痕和裂缝,甚至呈海绵状逐渐脱落;离心泵在正常运行时,必须避免发生气蚀现象;为此,叶轮入口附近处液体的绝对压强必须高于该液体在工作温度下的饱和蒸汽压;这就要求离心泵有适宜的安装高度;通常由离心泵的抗气蚀性能又称吸上性能来确定其安装高度;二、离心泵的抗气蚀性能一般采用两种指标来表示离心泵的抗气蚀性能又称吸上性能1．离心泵的允许吸上真空度允许吸上真空度是指为避免发生气蚀现象,离心泵入口处可允许达到的最高真空度即最低的绝对压强;其值通过实验测定;由于实验中不易测出叶轮入口附近处的最低压强的位置,因此以测定泵入口处的压强代替;如图所示,假设大气压强为pa ,泵的入口处的液体静压强为p1,则允许吸上真空度的定义为：g p p s H a ρ1'-=2-11式中 s H '－离心泵的允许吸上真空度,m 液柱；p a －当地大气压,若贮槽为密封槽,则应为槽内液面上方的压强,Pa ；p 1－泵入口处的静压强,Pa ；ρ－液体的密度,Kg/m 3;图2-7 离心泵的吸液示意图注意：离心泵的允许吸上真空度s H '值越大,表示该泵在一定操作条件下抗气蚀性能越好;s H '值大小与泵的结构、流量、被输送液体的性质及当地大气压等因素有关,通常由泵的制造工厂实验测定;实验值列在泵的样本或说明书的性能表上;应注意,该实验是在大气压为10mHgH 2O ×104Pa 下,以20o C 清水为介质进行的;因此若输送其它液体,或操作条件与上述的实验条件不同时,应按下式进行换算：ρ1000)]24.01081.9()10(['3⋅-⨯--+=v a s s p H H H 2-12式中 s H '－操作条件下,输送液体时允许吸上真空度,m 液柱；s H －实验条件下,输送清水时的允许吸上真空度,m 水柱；H a －当地大气压,mH 2O ；p v －操作温度下液体的饱和蒸气压,Pa ；ρ－操作温度下液体的密度,Kg/m 3；10－实验条件下的大气压强,mH 2O ；－实验条件下水的饱和蒸气压,mH 2O ；1000－实验条件下水的密度,Kg/m 3不同海拔高度的大气压强见教材表2－1应予指出,由允许吸上真空度定义可知,它不仅具有压强的意义,此时单位为m 液柱,又具有静压头的概念,因此一般泵性能表中把它的单位写成m,两者数值上是相等的;允许吸上真空度也是泵的性能之一,一些离心泵的特性曲线图中也画出H s －Q 曲线;应注意在确定离心泵安装高度时应按泵最大流量下的H s 值来进行计算;2．离心泵的气蚀余量为防止气蚀现象的发生,在离心泵的入口处液体的静压头和动压头之和必须大于操作温度下的液体饱和蒸汽压头某一数值,此数值即定义为离心泵的气蚀余量Δh,其定义为 h g p g u g p v ∆+=+ρρ2211 或g u g p p h v 2211+-=∆ρ m 2-13 式中： p v －在操作温度下液体的饱和蒸气压,Pa;目前在国产泵样本的性能表中,离心油泵中的气蚀余量用符号Δh 表示,离心水泵的气蚀余量用NPSH 表示,本节中为简化均用Δh 表示;而允许吸上真空度即将被停止使用; 而临界汽蚀余量K f K v c H g u g u g p p h -+=+-=∆1,221min 122ρ m 2-14当流量一定且流体流动进入阻力平方区时,气蚀余量Δh 仅与泵的结构及尺寸有关,它是泵的抗气蚀性能参数;离心泵的Δh c 由泵制造厂实验测定,其值随流量增大而增大;为确保离心泵的正常操作,将所测得的临界汽蚀余量Δh c 加上一定的安全量后,称为必需气蚀余量Δh r ,并且列入泵产品样本性能表中;离心水泵用NPSHr 表示,离心油泵用Δh r 表示;在一些离心泵的特性曲线图上,也绘出Δh r －Q 曲线;也应注意在确定离心泵安装高度时应取可能出现的最大流量为计算依据;三、离心泵的允许安装高度由离心泵的吸液示意图2-7,列出伯努力方程式,可求得离心泵的允许安装高度H g ： 10,2112----=f a g H g u g p p H ρ m 2-15若已知离心泵的必需气蚀余量Δh r ,则有：10,--∆--=f r v a g H h g p p H ρ 2-16若已知离心泵的允许吸上真空度,则有：10,212'---=f s g H g u H H 2-17四、讨论1．从前面的讨论中容易使人获得这样一种认识,即汽蚀是由于安装高度太高引起的,事实上汽蚀现象的产生可以有以下三方面的原因：①离心泵的安装高度太高；②被输送流体的温度太高,液体蒸气压过高；③吸入管路的阻力或压头损失太高;允许安装高度这一物理量正是综合了以上三个因素对汽蚀的贡献;由此,我们又可以有这样一个推论：一个原先操作正常的泵也可能由于操作条件的变化而产生汽蚀,如被输送物料的温度升高,或吸入管线部分堵塞;2．有时,计算出的允许安装高度为负值,这说明该泵应该安装在液体贮槽液面以下;3．允许安装高度H g 的大小与泵的流量有关;由其计算公式可以看出,流量越大,计算出的H g 越小;因此用可能使用的最大流量来计算H g 是最保险的;4．安装泵时,为保险计,实际安装高度比允许安装高度还要小至1米;如考虑到操作中被输送液体的温度可能会升高；或由于贮槽液面降低而引起的实际安装高度的升高;5．当液体的操作温度较高或其沸点较低时,应注意尽量减小吸入管路的压头损失如可以选用较大的吸入管径,减少管件和阀门,缩短管长等；或将离心泵安装在贮槽液面以下,使液体利用位差自动流入泵体内;2.2.5 离心泵的选用、安装与操作一、 离心泵的类型：1．清水泵：适用于输送清水或物性与水相近、无腐蚀性且杂质较少的液体;结构简单,操作容易;IS 型、B 型、D 型、sh 型2．耐腐蚀泵：用于输送具有腐蚀性的液体,接触液体的部件用耐腐蚀的材料制成,要求密封可靠;F 型3．油泵：输送石油产品的泵,要求有良好的密封性和冷却系统;Y 型4．杂质泵：输送含固体颗粒的液体、稠厚的浆液,叶轮流道宽,叶片数少;P 型单吸泵；双吸泵；单级泵；多级泵；二、离心泵的选用1．根据被输送液体的性质和操作条件确定泵的类型;2．确定输送系统的流量和所需压头;流量由生产任务来定,所需压头由管路的特性方程来定;3．根据所需流量和压头确定泵的型号1查性能表或特性曲线,要求流量和压头与管路所需相适应;2若生产中流量有变动,以最大流量为准来查找,压头也应以最大流量对应值查找;3若H和Q与所需要不符,则应在邻近型号中找H和Q都稍大一点的;4若几个型号都满足,应选一个在操作条件下效率最高的5为保险,所选泵可以稍大；但若太大,工作点离最高效率点太远,则能量利用程度低;泵的类型和型号选出后,应列出该泵的性能参数;4．核算泵的轴功率;若输送液体的密度大于水的密度时,则要核算泵的轴功率,重新配置电动机;三、离心泵的安装与操作1．安装：1 安装高度不能太高,应小于允许安装高度;2 尽量设法减小吸入管路的阻力,以减少发生汽蚀的可能性;主要考虑：吸入管路应短而直；吸入管路的直径可以稍大；吸入管路减少不必要的管件和阀门,调节阀应装于出口管路;2．操作：1 启动前应灌泵,并排气;2 应在出口阀关闭的情况下启动泵,使启动功率最小,以保护电动机;3 停泵前先关闭出口阀,以免损坏叶轮;4 泵运转中应定时检查、维修等,特别要经常检查轴封的泄漏情况和发热与否；经常检查轴承是否过热,注意润滑;例2-3：用IS80－65－125型离心泵从常压贮槽中将温度为50o C的清水输送到他。
离心泵的工作原理
离心泵的工作原理离心泵是一种常见的动力泵，它通过离心力将液体从低压区域输送到高压区域。
它是工业领域中常用的液体输送设备之一，广泛应用于供水、排水、农田灌溉、化工、石油、制药、食品加工等领域。
离心泵的工作原理基于离心力和动能转换原理。
下面将详细介绍离心泵的工作原理及其组成部分。
1. 离心泵的组成部分离心泵主要由以下几个部分组成：1.1 泵体：泵体是离心泵的主要部件，通常由铸铁、不锈钢等材料制成。
泵体内部有一个螺旋状的泵腔，液体通过泵腔流动。
1.2 叶轮：叶轮是离心泵的核心部件，通常由铸铁、不锈钢等材料制成。
叶轮上有多个叶片，当叶轮旋转时，叶片会产生离心力，将液体推向出口。
1.3 泵轴：泵轴连接着电机和叶轮，传递电机的动力给叶轮，使其旋转。
1.4 机械密封：机械密封用于防止泵体和泵轴之间的液体泄漏。
2. 离心泵的工作原理可以分为以下几个步骤：2.1 吸入过程：当离心泵开始工作时，泵轴通过电机的驱动开始旋转。
叶轮受到泵轴的转动带动，开始旋转。
在叶轮旋转的同时，泵腔内的压力降低，形成一个低压区域。
液体受到压力差的作用，从低压区域进入泵腔。
2.2 离心力产生：当液体进入泵腔后，叶轮的旋转会产生离心力。
离心力使得液体沿着叶片的方向运动，并逐渐增加其速度和压力。
叶轮的设计使得离心力能够将液体推向泵体的出口。
2.3 排出过程：当液体被推向泵体的出口时，泵腔内的压力增加。
液体在高压区域积聚，并通过出口管道排出。
3. 离心泵的性能参数离心泵的性能参数对于选择和使用离心泵非常重要。
以下是常见的离心泵性能参数：3.1 流量：流量是指单位时间内通过泵的液体体积。
通常以立方米/小时或立方英尺/分钟表示。
3.2 扬程：扬程是指液体从入口到出口所需的总能量增加。
通常以米或英尺表示。
3.3 功率：功率是指泵所需的能量转换率，通常以千瓦或马力表示。
3.4 效率：效率是指泵转换输入能量为输出能量的比例。
通常以百分比表示。
4. 离心泵的应用领域离心泵广泛应用于各个行业，以下是一些常见的应用领域：4.1 给水供水：离心泵用于将水从水源输送到供水网络，满足城市和农村的饮水需求。
离心泵的构造及工作原理
离心泵的构造及工作原理离心泵是一种常见的流体机械，广泛应用于工业生产中。
本文将以离心泵的构造和工作原理为主题，详细介绍离心泵的工作原理和构造特点。
一、离心泵的构造离心泵由泵体、叶轮、轴、轴承和密封装置等部件组成。
1. 泵体：离心泵的泵体通常由铸铁、不锈钢等材料制成，其作用是容纳泵的各个部件，并通过进出口连接管道。
2. 叶轮：叶轮是离心泵的核心部件，通常由叶片和轮盘组成。
叶片的数量和形状决定了泵的性能，一般叶片数目为6-12片。
叶轮通过轴与电机连接，承受电机的驱动力，将电机输出的动能转化为流体的动能。
3. 轴：轴是连接电机和叶轮的部件，通常由不锈钢制成，具有一定的强度和刚性，能够承受叶轮的转动力矩。
4. 轴承：轴承用于支撑和定位轴，减小摩擦和振动，保证泵的正常运转。
常见的轴承有滚动轴承和滑动轴承两种。
5. 密封装置：离心泵的密封装置用于防止泵内的液体泄漏，常见的密封方式有填料密封和机械密封两种。
二、离心泵的工作原理离心泵利用叶轮的旋转产生离心力，将液体从进口抽入泵内，再通过叶轮的推力将液体排出。
1. 进口：当离心泵开始运转时，叶轮旋转产生离心力，使液体沿着进口管道流入泵体。
2. 吸入：液体通过进口管道进入泵体后，受到叶轮的旋转作用产生离心力，使液体沿着叶轮的叶片被吸入叶轮中心。
3. 推出：叶轮旋转后，将液体推出叶轮，产生一定的压力，使液体通过出口管道排出泵体。
4. 压力增加：随着叶轮的旋转速度增加，液体在离心力的作用下，压力逐渐增加，从而形成一定的流体压力。
5. 能量转换：离心泵将电机输出的机械能转化为流体的动能，使液体具有一定的流速和压力，从而实现液体的输送和增压。
离心泵的工作原理基于离心力的作用，通过旋转叶轮将液体吸入并推出，从而实现对液体的输送和增压。
离心泵具有结构简单、效率高、使用方便等特点，广泛应用于工业、建筑、农业和市政等领域。
离心泵工作原理
离心泵工作原理离心泵是一种常见的流体输送设备，广泛应用于工业生产、建造、农业灌溉等领域。
它的工作原理基于离心力的作用，通过旋转的叶轮将液体吸入并以高速抛出，从而实现液体的输送。
离心泵由主要部件包括泵体、叶轮、轴和密封装置等组成。
下面将详细介绍离心泵的工作原理及其各个部件的功能。
一、工作原理离心泵的工作原理是基于离心力的作用。
当泵启动时，机电带动泵轴旋转，叶轮也随之旋转。
叶轮的旋转产生离心力，使液体在叶轮的中心形成低压区域，液体被吸入泵体内。
随着叶轮的旋转，液体被迅速推向叶轮外缘，形成高压区域，液体被抛出泵体，从而实现液体的输送。
二、泵体泵体是离心泵的主要承载部件，负责固定和支撑其他部件。
泵体通常由铸铁、不锈钢等材料制成，具有良好的耐腐蚀性和强度。
泵体内部有一个流道，液体通过流道进入泵体，然后被叶轮抛出。
泵体还配有进出口管道，用于连接输送介质的管道系统。
三、叶轮叶轮是离心泵的核心部件，它通过旋转产生离心力，将液体吸入并抛出。
叶轮通常由铸铁、不锈钢等材料制成，具有良好的耐磨性和耐腐蚀性。
叶轮通常由数个叶片组成，叶片的形状和数量会影响泵的性能。
叶轮的旋转速度越高，离心力越大，泵的输送能力也就越大。
四、轴轴是将机电的旋转动力传递给叶轮的部件。
轴通常由不锈钢等材料制成，具有良好的强度和耐腐蚀性。
轴的一个端部连接叶轮，另一个端部则与机电相连。
当机电启动时，轴带动叶轮旋转，从而实现液体的吸入和抛出。
五、密封装置密封装置用于防止泵体内的液体泄漏。
离心泵通常采用机械密封或者填料密封。
机械密封通过两个旋转的密封面之间的接触来防止液体泄漏。
填料密封则在轴和泵体之间填充密封材料，阻挠液体泄漏。
六、其他辅助部件离心泵还可能配备其他辅助部件，如轴承、冷却系统、排气装置等。
轴承用于支撑轴的旋转，减少磨擦和能量损耗。
冷却系统用于降低泵体的温度，保护泵的正常运行。
排气装置用于排除泵体内部的气体，确保液体的顺畅输送。
总结：离心泵的工作原理基于离心力的作用，通过旋转的叶轮将液体吸入并抛出，实现液体的输送。
离心泵的工作原理及主要部件性能参数
离心泵的工作原理及主要部件性能参数离心泵是一种常见的工业设备，广泛应用于水处理、化工、石油、能源等领域。
它通过离心力将液体从低压区域输送到高压区域，实现液体的输送和增压。
下面将详细介绍离心泵的工作原理和主要部件的性能参数。
一、离心泵的工作原理离心泵的工作原理基于离心力的作用。
当机电驱动叶轮高速旋转时，液体被吸入泵的中心，并沿着叶轮的叶片被甩离。
这个过程中，液体受到离心力的作用，从而产生压力，推动液体流动。
离心泵通常由进口、叶轮、出口和密封装置等部件组成。
1. 进口：进口是离心泵的入口，用于吸入液体。
进口通常具有一定的尺寸和形状，以确保液体能够顺利进入泵体。
2. 叶轮：叶轮是离心泵的核心部件，也是产生离心力的关键。
叶轮通常由多个叶片组成，当机电驱动叶轮旋转时，液体被甩离叶轮，产生离心力。
3. 出口：出口是离心泵的出口，用于将液体排出。
出口通常具有一定的尺寸和形状，以确保液体能够顺利流出泵体。
4. 密封装置：密封装置用于防止液体泄漏。
常见的密封装置包括填料密封和机械密封。
填料密封通过填充密封材料来实现密封，而机械密封则通过机械装置来实现密封。
二、离心泵的主要部件性能参数离心泵的性能参数对于选择合适的泵型和使用情况非常重要。
以下是离心泵的主要部件性能参数的详细介绍：1. 流量：流量是指单位时间内通过泵的液体体积。
它通常以立方米每小时（m³/h）或者加仑每分钟（GPM）为单位。
流量的大小决定了泵的输送能力，对于不同的应用场景，需要选择适当的流量。
2. 扬程：扬程是指液体从进口到出口所需的总能量。
它通常以米（m）或者英尺（ft）为单位。
扬程的大小决定了泵的输送距离和输送高度，对于不同的应用场景，需要选择适当的扬程。
3. 功率：功率是指泵所需的能量。
它通常以千瓦（kW）或者马力（HP）为单位。
功率的大小决定了泵的能耗和驱动能力，对于不同的应用场景，需要选择适当的功率。
4. 效率：效率是指泵的能量转化效率。
离心泵的工作原理、组成部分、操作规程、 故障排查
5.拆开清洁叶轮与流道。 6.请与供电部门联系。
七、（自动泵）电机热保护器频繁动作
故障原因
1.电源电压过高或过低。
解决办法
1.请与供电部门联系。
2.电机超功率运行。 3.电容器短路或开路 4.电机轴承故障。 5.叶轮与流道有刮擦。
6.环境温度过高或阳光直射。
2.调整泵的工作点，使其在规 定的范围内运行。 3.修理或更换电容器。
• 泵的吸入管路一端与叶轮中心处相通，另一端则浸没在输送的 液体内，在液面压力（常为大气压）与泵内压力（负压）的压 差作用下，液体经吸入管路进入泵内，只要叶轮的转动不停， 离心泵便不断地吸入和排出液体。
• 由此可见离心泵主要是依靠高速旋转的叶轮所产生的离心力来 输送液体，故名离心泵。
二、离心泵的一般特点
送液体，主要目的是提高扬程，增加输送距离。
汽蚀
• 1. 汽蚀的定义
• 由离心泵的工作原理可知，在离心泵叶轮中心（叶片入口）附近 形成低压区。
• 离心泵的安装位置越高，叶片入口处压强愈低，当泵的安装高度 高至一定位置，叶片入口附近的压强可能降至被输送液体的饱和 蒸汽压，引起液体的部分汽化并产生汽泡。
1增加进水管长度，阻止空气 进入水泵。
气
2进水管路接头处漏水，漏气。
2重新安装，填堵漏气漏水部 位。
3.输水高度过高
4.口环及叶轮磨损太多
5.闸阀开得太小或底阀有障碍物堵 塞。
3降低输水高度或换泵。 4更换叶轮。 5适当打开阀门，清除障碍物。
6、机械密封漏气。
6检查或更换机械密封。
三、有杂音和振动
吸入口径为3英寸（76.2mm）。
• 字母B表示单吸悬臂式，33表示泵的扬程33m，最后的字母A表示
离心泵的工作原理和主要部件名称
离心泵的工作原理和主要部件名称一、离心泵的工作原理1 离心泵的工作原理叶轮安装在泵壳内，并紧固在泵轴3上，泵轴由电机直接带动。
泵壳中央有一液体吸入4与吸入管5连接。
液体经底阀6和吸入管进入泵内。
泵壳上的液体排出口8与排出管9连接。
在泵启动前，泵壳内灌满被输送的液体；启动后，启动后，叶轮由轴带动高速转动，叶片间的液体也必须随着转动。
在离心力的作用下，液体从叶轮中心被抛向外缘并获得能量，以高速离开叶轮外缘进入蜗形泵壳。
在蜗壳中，液体由于流道的逐渐扩大而减速，又将部分动能转变为静压能，最后以较高的压力流入排出管道，送至需要场所。
液体由叶轮中心流向外缘时，在叶轮中心形成了一定的真空，由于贮槽液面上方的压力大于泵入口处的压力，液体便被连续压入叶轮中。
可见，只要叶轮不断地转动，液体便会不断地被吸入和排出。
2 气缚现象当泵壳内存有空气，因空气的密度比液体的密度小得多而产生较小的离心力。
从而，贮槽液面上方与泵吸入口处之压力差不足以将贮槽内液体压入泵内，即离心泵无自吸能力，使离心泵不能输送液体，此种现象称为“气缚现象”。
为了使泵内充满液体，通常在吸入管底部安装一带滤网的底阀，该底阀为止逆阀，滤网的作用是防止固体物质进入泵内损坏叶轮或防碍泵的正常操作。
二、离心泵的主要部件主要部件有叶轮、泵壳和轴封装置。
1 叶轮叶轮的作用是将原动机的机械能直接传给液体，以增加液体的静压能和动能(主要增加静压能)。
叶轮一般有6~12片后弯叶片。
叶轮有开式、半闭式和闭式三种，如图2－2所示。
开式叶轮在叶片两侧无盖板，制造简单、清洗方便，适用于输送含有较大量悬浮物的物料，效率较低，输送的液体压力不高；半闭式叶轮在吸入口一侧无盖板，而在另一侧有盖板，适用于输送易沉淀或含有颗粒的物料，效率也较低；闭式叶轮在叶轮在叶片两侧有前后盖板，效率高，适用于输送不含杂质的清洁液体。
一般的离心泵叶轮多为此类。
叶轮有单吸和双吸两种吸液方式。
2 泵壳作用是将叶轮封闭在一定的空间，以便由叶轮的作用吸入和压出液体。
离心泵的工作原理及主要部件性能参数
离心泵的定义及工作原理离心泵是一种常见的机械泵，它利用转子的离心力将液体从低压区域抽离并将其推向高压区域。
离心泵主要由进口、出口、转子、叶轮、轴、轴承和密封装置等组成。
它是一种高效能、无脉动、耐污染的泵类，广泛应用于供水、供暖、空调、石油、化工、冶金、电力、食品加工和医药等行业。
离心泵的工作原理如下：1.入口：离心泵的入口通常位于泵体的中间部分，并与液体源相连接。
液体进入离心泵之后，首先经过进口接头，然后进入泵体的蜗壳。
2.蜗壳：蜗壳是离心泵的一个重要组件，它的主要作用是改变液体的流动方向。
蜗壳通常呈螺旋形状，可以将液体从水平方向引导到垂直方向。
在蜗壳的作用下，液体被引导到离心泵的叶轮。
3.叶轮：叶轮是离心泵的核心部件，它由一系列叶片组成。
当液体通过叶轮时，叶轮的旋转将液体快速旋转，并生成离心力。
离心力的作用下，液体从叶轮的中心向外辐射，形成一种高速旋涡。
叶轮通常由金属材料制成，具有较高的强度和耐磨性。
4.出口：出口是离心泵的出口通道，通过它，离心泵将液体推向高压区域。
在液体通过叶轮后，将进入出口接头，然后通过出口管道进入高压区域。
5.密封装置：离心泵的密封装置用于防止液体泄漏。
它通常由轴封和填料密封两种形式组成。
轴封是一种安装在转子轴和泵体之间的装置，它防止液体从轴与泵体之间泄漏。
填料密封则是将一种填料材料填充在轴与泵体的间隙中，形成一个密封层，阻止液体泄漏。
离心泵工作时，液体从进口进入泵体，然后通过蜗壳引导到叶轮。
叶轮的旋转使液体产生离心力，将液体从叶轮的中心向外推送，并通过出口推向高压区域。
离心泵的工作原理可以简化为以下几个步骤：1.吸入过程：叶轮旋转时会产生一个低压区域，使液体从进口进入泵体。
2.加速过程：液体进入叶轮后，在叶轮的旋转作用下，液体加速旋转。
3.离心过程：叶轮旋转形成的离心力将液体从叶轮的中心区域向外推送，形成高速旋涡。
4.退出过程：经过叶轮的离心作用，液体从出口被推送到高压区域。
离心泵的工作原理
离心泵的工作原理离心泵是一种常用的流体输送设备，广泛应用于工业、农业和民用领域。
它的工作原理是利用离心力将液体从低压区域输送到高压区域。
本文将从离心泵的工作原理、结构组成、工作过程和应用领域四个方面进行详细阐述。
一、离心泵的工作原理1.1 离心力的产生：离心泵通过旋转叶轮产生离心力，将液体从中心向外推动。
当液体进入离心泵的进口处，叶轮的旋转将其加速，并使其获得离心力。
离心力的大小取决于叶轮的转速和几何形状。
1.2 压力差的形成：离心泵内部存在一个流体压力差，即进口处的低压区域和出口处的高压区域。
离心力将液体推向叶轮的出口处，从而形成一个压力差。
这个压力差使液体沿着泵的流道流动，并最终被输送到需要的地方。
1.3 转换动能：离心泵将液体的动能转化为压力能。
当液体通过叶轮的旋转运动，它的动能会逐渐增加。
随着液体从进口到出口的流动，动能逐渐转化为压力能，使液体能够克服管道阻力和重力，顺利地输送到目标地点。
二、离心泵的结构组成2.1 叶轮：离心泵的核心部件是叶轮，它由多个叶片组成，呈弯曲状。
叶轮的转动产生离心力，推动液体流动。
叶轮的形状和数量会影响离心泵的性能。
2.2 泵壳：离心泵的外壳称为泵壳，它通常由金属材料制成。
泵壳的作用是固定叶轮和流道，同时保护内部零部件不受外界损坏。
2.3 流道：流道是液体流动的通道，它连接叶轮的进口和出口。
流道的形状和尺寸对离心泵的性能有重要影响。
通常，流道的截面积逐渐减小，以增加液体的流速和压力。
三、离心泵的工作过程3.1 进水阶段：当离心泵开始运转时，液体从进口处进入泵壳。
进水口通常位于泵壳的中心，液体会通过进水口进入叶轮的进口。
3.2 加速阶段：液体进入叶轮后，叶轮的旋转将其加速。
液体在叶轮的作用下，逐渐获得离心力，并从叶轮的出口处排出。
3.3 出水阶段：经过叶轮的作用，液体获得了足够的动能和压力能，可以顺利地从离心泵的出口处排出。
出口通常位于泵壳的侧面或顶部，液体会通过出口进入管道系统。
离心泵
离心泵一、离心泵的工作原理和主要部件1、离心泵的工作原理离心泵的装置简图如图l-1所示。
它的基本部件是旋转的叶轮和固定的泵壳。
带有弯曲叶片的叶轮安装在泵壳内，并紧固在泵轴上，泵轴由电动机带动旋转。
泵壳的吸入口与吸入管路相接，在吸入管路的底部装有底阀。
泵壳的排出口与排出管路相接，排出管路只装有调节阀。
离心泵在启动前需将所需输送的液体灌满泵壳和吸入管路。
启动后，泵轴带动叶轮作高速旋转。
叶片间的液体一方面随叶轮作等角速度的旋转，另一方面依靠惯性离心力的作用从叶轮中心向外缘作径向运动。
在此过程中泵通过叶轮向液体提供了能量。
这表现为叶轮外缘处液体的静压强有所提高，同时液体的流速则大大提高，大约以15—25 m/s的速度离开叶轮外缘进入蜗形泵壳。
在蜗形泵壳中由于流通的逐渐扩大，流体的流速减慢而静压强相应提高。
液体最终以较高的静压强切向流人排出管道。
泵内液体在离心力作用下由中心向外缘作径向运动的同时，在叶轮中心形成了低压区。
由于泵的吸人管路浸没于输送液体中，在液面压强与叶轮中心压强之间压差作用下，液体不断地被吸人泵的叶轮内，填补被排出液体的位置。
只要叶轮不断地旋转，离心泵就不停地吸入和排出液体，完成输送液体的任务，这就是离心泵的工作原理。
离心泵启动时，若泵内存有空气，由于空气密度很小，旋转后产生的离心力小，因而叶轮中心区所形成的低压不足以吸入液体，这样虽启动离心泵也不能完成输送任务，这种现象称为气缚。
这表示离心泵无自吸能力，所以离心另在启动前必须向泵内灌满被输送的液体。
当然若将离心泵的吸入口置于被输送液体的液面之下，液体会自动流入泵内，这是一种特殊情况。
离心泵吸入管路装有底阀，以防止启动前灌入的液体从泵内流出，滤网可以阻拦液体中的固体吸入而堵塞管道和泵壳排出管路中装有的调节阀是供开泵停泵和调节流量时使用。
2、离心泵的主要部件离心泵最主要的部件是叶轮、泵壳和轴封装置。
（1）叶轮叶轮是离心泵的核心部分。
叶轮通常有如图所示的几种形式。
离心泵的组成及工作原理
离心泵的组成及工作原理
离心泵是一种常用的液体输送设备，通常由以下几个部分组成：
1. 泵体：离心泵的主体部分，由一段曲线形的管道组成。
泵体常用的材质有铸铁、不锈钢等，具有良好的耐腐蚀性和强度。
2. 叶轮：离心泵的核心部件，由一系列的叶片组成，通常叶轮外缘有弯曲状，叶轮内部通道形状呈箕斗状。
叶轮的作用是将泵入口处的液体带动并加速，形成离心力。
3. 泵轴：连接电动机和叶轮的部件，传递电动机的动力给叶轮，使其转动。
4. 密封装置：用于保持泵体与泵轴之间的封闭，并防止液体泄漏。
常见的密封方式有填料密封和机械密封。
离心泵的工作原理如下：
1. 在泵的进口处，液体进入泵体，经过泵体的吸力作用，形成一定的真空区域。
2. 根据泵体内部的曲线形状，液体会沿着曲线逐渐加速，并将动能转化为离心力，使液体产生向外的压力。
3. 经过叶轮的张力作用，液体被扔到泵壳和泵体之间的泵壳和泵体间隙。
在此之后，液体经过排液管道被输送到需要的地方。
4. 对于多级离心泵，液体在经过第一级叶轮后，会进入第二级叶轮，继续加速，压力进一步增大。
如此类推，液体可以在多个级别上提升压力和流量。
需要注意的是，离心泵需要通过电动机等不同的驱动装置来提供动力，使得流体能够被输送。
离心泵的结构和工作原理
第二章流体输送机械流体输送机械——指向流体供给机械能的设备。
泵——输送液体的设备压缩机——输送气体的设备流体输送机械分类：1．叶轮式（动力式）—依靠高速旋转的叶轮给液体动能，后再转变为静压能；离心泵﹑轴流泵2．容积式（正位移式）—依靠机械密封的工作空间作周期性的变化，挤压流体，以增加流体的静压能；往复泵﹑旋转泵3．流体动力作用式—利用流体流动时，动能与静压能相互转换来吸送流体；喷射泵气体输送机械：通风机，鼓风机，压缩机，真空泵第一节离心泵一、离心泵的结构和工作原理离心泵具有结构简单、流量大且均匀，操作方便的优点。
1．结构——由一高速旋转的叶轮和蜗状泵壳所组成。
2．工作原理（1）离心泵的操作灌液——克服气缚现象启动——先关闭出口阀门，再合闸运转——逐步开启出口阀门，调节流量停车——先关闭出口阀门，再拉闸（2）工作原理：1）液体的排出2）液体的吸入离心泵能不断地输送液体，主要是依靠泵内叶轮的高速旋转和逐渐扩大的通道，液体在泵壳内因离心力作用而获得了能量（动能）以提高压强。
（3）气缚现象——若离心泵在启动前，未灌满液体，壳内存在空气，使密度减小，产生的离心力就小，此时在吸入口所形成的真空度不足以将液体吸入泵内。
所以尽管启动了离心泵，但不能输送液体。
二、离心泵的主要性能参数离心泵铭牌上标注的参数——1．流量qV（送液能力）：指单位时间内泵能输送的液体量[L/s，m3/h]2．扬程He（泵的压头）：指单位重量液体流径泵后所获得的流量。
[m液柱]测定压头的实验：在1-1与2-2截面间列伯努利方程注意：泵的扬程不能仅仅理解为升举高度。
3．功率和效率（1）有效功率：单位时间内液体由泵实际得到的功。
Pe=HeqVg [w]（2）轴功率：泵轴从电动机得到的实际功率Pa（3）效率1）容积损失——由泵的泄漏所造成的。
a. 离开叶轮的高压液体，在吸入口与泵壳间的间隙回流到吸入口；b. 液体由轴套处，流出外界。
因此泵所排出的液体量小于泵的吸入量。
离心泵工作原理
离心泵工作原理离心泵是一种常见的水泵，它通过离心力将液体从低压区域输送到高压区域。
离心泵的工作原理基于离心力和动能转换的原理。
下面将详细介绍离心泵的工作原理。
一、离心力的作用原理离心力是指物体在旋转运动中受到的向外的力。
离心泵利用旋转的叶轮产生离心力，将液体从低压区域吸入泵内并输送到高压区域。
离心泵的叶轮通常由多个叶片组成，当叶轮旋转时，液体被吸入叶轮中心，并随着叶轮的旋转被甩到叶片外部。
由于叶片的曲率和叶轮的旋转速度，液体被甩出的同时也获得了较大的动能，形成为了较高的压力。
二、动能转换的原理离心泵通过动能转换将液体的动能转化为压力能，从而实现液体的输送。
当液体被甩出叶轮后，它进入泵壳的扩散器或者导流管。
扩散器的作用是将液体的动能转化为压力能，通过扩大截面积减缓液体的流速，使液体的动能转化为压力能。
导流管的作用是引导液体流向出口，保证液体以一定的流速和流量被输送出去。
三、工作过程离心泵的工作过程可以分为吸入过程和排出过程。
1. 吸入过程：当离心泵启动时，叶轮开始旋转。
由于叶轮的旋转，液体在叶轮的作用下被吸入泵内。
在吸入过程中，泵的进口处产生了一个低压区域，使得液体能够被吸入泵内。
2. 排出过程：当液体被吸入泵内后，它被甩到叶片外部，并进入泵壳的扩散器或者导流管。
在扩散器或者导流管中，液体的动能转化为压力能，液体的流速减缓。
最终，液体被排出泵体，输送到高压区域。
四、性能参数离心泵的性能参数包括流量、扬程、效率等。
1. 流量：流量是指单位时间内通过离心泵的液体体积。
通常以立方米/小时或者升/秒来表示。
流量大小取决于泵的转速、叶轮的直径和叶片的数量等因素。
2. 扬程：扬程是指液体从低压区域到高压区域所需的能量。
它是离心泵输送液体所能达到的最大高度差。
扬程大小取决于泵的结构和叶轮的直径等因素。
3. 效率：效率是指离心泵将输入的功率转化为输出的功率的比例。
通常以百分比表示。
离心泵的效率受到泵的结构、转速和液体性质等因素的影响。
离心泵的工作原理
离心泵的工作原理标题：离心泵的工作原理引言概述：离心泵是一种常见的水泵，通过离心力将液体送至出口处。
其工作原理基于离心力的作用，通过旋转叶轮产生离心力，从而将液体抛出泵体。
本文将详细介绍离心泵的工作原理。
一、离心泵的结构1.1 泵体：离心泵的主体部分，通常由金属或塑料制成，用于容纳叶轮和液体。
1.2 叶轮：离心泵的关键部件，通过旋转产生离心力，将液体送至出口处。
1.3 泵轴：连接电机和叶轮的部件，传递旋转动力。
二、离心泵的工作原理2.1 吸入液体：当离心泵启动时，叶轮开始旋转，产生负压，使液体从进口处被吸入泵体内。
2.2 旋转叶轮：叶轮旋转时，液体被抛出叶轮，形成离心力，加速液体流动。
2.3 排放液体：液体在叶轮作用下被送至出口处，完成液体输送的过程。
三、离心泵的性能参数3.1 流量：离心泵每单位时间内能输送的液体体积。
3.2 扬程：离心泵能够克服液体重力的高度。
3.3 效率：离心泵输送液体时的能量转化效率。
四、离心泵的应用领域4.1 工业：离心泵广泛应用于工业生产中，用于输送液体、冷却系统等。
4.2 农业：离心泵用于灌溉、排水等农业领域。
4.3 建筑：离心泵用于建筑排水、供水等领域。
五、离心泵的维护与保养5.1 定期检查：定期检查叶轮、泵体等部件是否磨损，及时更换。
5.2 清洗保养：定期清洗泵体内的杂质，保持泵的通畅。
5.3 润滑维护：保持泵轴的润滑，延长离心泵的使用寿命。
结语：离心泵作为一种常见的水泵，其工作原理简单明了，通过离心力将液体输送至出口处。
了解离心泵的结构和工作原理，有助于更好地应用和维护离心泵，确保其正常运行。
希望本文能够帮助读者更深入地了解离心泵的工作原理。
离心泵的工作原理
离心泵的工作原理离心泵是一种常用的动力设备，广泛应用于工业、农业和民用领域。
它的工作原理是基于离心力的作用。
离心泵通过旋转的叶轮将液体吸入，并通过离心力将液体从泵的中心向外推送。
离心泵的主要组成部分包括泵体、叶轮、轴和密封装置。
泵体是离心泵的外壳，通常由铸铁或不锈钢制成。
叶轮是离心泵的核心部件，它由多个叶片组成，可以通过电机的驱动旋转。
轴连接叶轮和电机，传递驱动力。
密封装置用于防止泵体内的液体泄漏。
离心泵的工作过程如下：1. 吸入过程：当叶轮旋转时，叶轮的叶片将液体吸入泵体内。
叶轮的旋转产生的离心力使液体沿着叶轮的轴向运动，并靠近泵体的中心。
2. 离心力作用：当液体靠近泵体的中心时，离心力开始作用。
离心力使液体的速度增加，同时也增加了液体的压力。
3. 推送过程：离心力将液体推送到泵体的出口处。
液体通过出口管道流出离心泵，并输送到需要的地方。
离心泵的工作原理可以通过以下几个关键参数来描述：1. 流量：离心泵的流量是指单位时间内泵体内液体的体积。
流量通常以立方米/小时或加仑/分钟来表示。
2. 扬程：离心泵的扬程是指泵体能够提供的液体的垂直高度差。
扬程通常以米或英尺来表示。
3. 功率：离心泵的功率是指泵体所需的电力或机械功率。
功率通常以千瓦或马力来表示。
离心泵的工作原理使其具有以下优点：1. 高效性：离心泵具有高效的液体输送能力，可以在较短的时间内输送大量的液体。
2. 稳定性：离心泵的工作过程相对稳定，液体的流量和压力变化较小。
3. 适应性：离心泵适用于各种液体，包括清水、污水、油和化学液体等。
4. 可靠性：离心泵的结构简单，易于维护和修理，具有较长的使用寿命。
然而，离心泵也存在一些限制和注意事项：1. 受限于扬程：离心泵的扬程有一定的限制，超过一定高度后，泵的效率会下降。
2. 需要适当润滑：离心泵的轴和密封装置需要适当的润滑，以保证其正常运转和延长使用寿命。
3. 选择合适的材料：根据液体的性质选择合适的材料，以避免腐蚀或损坏。
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离心泵的工作原理及主要部件性能参数离心泵——生产中应用最为广泛，着重介绍。
§ 2.1.1 离心泵 （Centrifugal Pumps ） 一． 离心泵的工作原理及主要部件 1．工作原理如左图所示，离心泵体内的叶轮固定在泵轴上，叶轮上有若干弯曲的叶片，泵轴在外力带动下旋转，叶轮同时旋转，泵壳中央的吸入口与吸入管相连接，侧旁的排出口和排出管路9相连接。
启动前，须灌液，即向壳体内灌满被输送的液体。
启动电机后，泵轴带动叶轮一起旋转，充满叶片之间的液体也随着旋转，在惯性离心力的作用下液体从叶轮中心被抛向外缘的过程中便获得了能量，使叶轮外缘的液体静压强提高，同时也增大了流速，一般可达15～25m/s 。
液体离开叶轮进入泵壳后，由于泵壳中流道逐渐加宽，液体的流速逐渐降低，又将一部分动能转变为静压能，使泵出口处液体的压强进一步提高。
液体以较高的压强，从泵的排出口进入排出管路，输送至所需的场所。
当泵内液体从叶轮中心被抛向外缘时，在中心处形成了低压区，由于贮槽内液面上方的压强大于泵吸入口处的压强，在此压差的作用下，液体便经吸入管路连续地被吸入泵内，以补充被排出的液体，只要叶轮不停的转动，液体便不断的被吸入和排出。
泵离心泵旋转泵漩涡泵 往复泵由此可见，离心泵之所以能输送液体，主要是依靠高速旋转的叶轮，液体在离心力的作用下获得了能量以提高压强。
气缚现象：不灌液，则泵体内存有空气，由于ρ空气<<ρ液，所以产生的离心力很小，因而叶轮中心处所形成的低压不足以将贮槽内的液体吸入泵内，达不到输液目的。
通常在吸入管路的进口处装有一单向底阀，以截留灌入泵体内的液体。
另外，在单向阀下面装有滤网，其作用是拦阻液体中的固体物质被吸入而堵塞管道和泵壳。
启动与停泵：灌液完毕后，此时应关闭出口阀后启动泵，这时所需的泵的轴功率最小，启动电流较小，以保护电机。
启动后渐渐开启出口阀。
停泵前，要先关闭出口阀后再停机，这样可避免排出管内的水柱倒冲泵壳内叶轮，叶片，以延长泵的使用寿命。
2．主要部件1）叶轮：作用是将原动机的机械能传给液体，使液体的静压能和动能均有所提高。
叶轮按其结构形状分有三种：① 闭式：叶轮内6～12片弯曲的叶片，前后有盖板，叶轮后盖板上开有若干个平衡小孔，以平衡一部分轴向推力② 半闭式：叶轮内6～12片弯曲的叶片，前有盖板，叶轮后盖板上开有若干个平衡小孔,以平衡一部分轴向推力。
③敞式（开式）：叶轮内6～12片弯曲的叶片，前后无盖板。
闭式效率最高，适用于输送洁净的液体，不适于输送浆料或含悬浮物的液体。
半闭式和开式效率较低，常用于输送浆料或悬浮液。
叶轮按吸液方式分有二种：① 单吸：液体只有一侧被吸入。
② 双吸：液体可同时从两侧吸入，具有较大的吸液能力。
而且基本上可以消除轴向推力。
2）泵壳（蜗壳形）：作用是汇集由叶轮抛出的液体，同时将高速液体的部分动能转化为静压能。
原因是泵壳形状为蜗壳形，流道截面逐渐增大，u↓，p↑。
3）轴封装置：泵轴与泵壳之间的密封称为轴封。
作用是防止高压液体从泵壳内沿轴的四周面漏出，或者外界空气以相反方向漏入泵壳内。
二．离心泵的主要性能参数1．流量Q（V）：单位时间内泵输送的液体体积,m3/s（或m3/h，l/s等）。
Q取决于泵的结构、尺寸（叶轮直径与叶片的宽度）和转速。
Q的大小可通过安装在排出管上的流量计测得。
2．扬程H（压头）：泵对单位重量的液体所提供的有效能量，m液柱。
若在泵的吸入口和排出口分别装上真空表和压力表并取1-1'，2-2’截面作计算，则3．轴功率及效率轴功率Na——原动机（电动机或蒸汽透平等）传送给泵轴的功率，kW。
效率——泵轴通过叶轮传给液体能量的过程中的能量损失。
4．转速n泵的叶轮每分钟的转数，即“r.p.m.”： rings per minute其它性能参数以后再介绍。
例2-2三．离心泵的基本方程式为简化液体在叶轮内的复杂运动，作两点假设：①叶轮内叶片的数目为无穷多，即叶片的厚度为无限薄，从而可以认为液体质点完全沿着叶片的形状而运动，亦即液体质点的运动轨迹与叶片的外形相重合。
②输送的是理想液体，由此在叶轮内的流动阻力可忽略。
1．液体质点在叶轮内的运动情况分析离心泵工作时，液体随叶轮一起作旋转运动，同时又从叶轮的流道里向外流动，因此液体在叶轮里的流动是一种复杂的运动。
液体质点在叶轮内的速度有三个：*圆周运动速度u：叶轮带动液体质点作圆周运动的速度，方向与液体质点所在处的圆周切线方向一致。
*相对运动速度ω：它是以与液体一起作等角速度的旋转坐标为参照系，液体质点沿叶片从叶轮中心流到外缘的运动速度，即相对于旋转叶轮的相对运动速度ω。
*绝对运动速度c：它是以固定于地面的静止坐标作为参照系的液质点的运动，称为绝对运动，绝对运动速度用c表示。
三者关系：速度三角形如图所示：三个速度构成了速度Δ，α表示c与u之间的夹角，β表示ω与u 反方向延长线之间的夹角，α，β称为流动角，其大小与叶轮的结构有关。
根据余弦定理，则：若将c分解为径向分量Cr和圆周分量Cu，则分别为于是2．离心泵基本方程式的推导离心泵基本方程式可由离心力作功推导，但更普遍的是根据动量理论推导得。
首先介绍力学中动量矩定理：单位时间内流体对某一中心的动量矩的增量等于作用于流体的力矩的增量ΔM，即:现分析液体从叶片进口“1”处流到出口“2”的过程中单位时间内动量矩的增量：单位时间内液体的动量矩(WVR)=质量流量×绝对速度×绝对速度对旋转中心的垂直距离所以，叶片进口“1”处液体在单位时间内动量矩(WVR)1为叶片进口“2”处液体的单位时间内动量矩(WVR)2为下标T表示理想液体，∞表示叶片数目无穷多。
所以力矩增量为：其中①又由流体力学知，单位时间内叶轮对液体所作的功（即有效功率Ne）等于同一时间内液体力矩增量与叶轮旋转角速度ω的乘积，即：②③表示具有无限多叶片的离心泵对理想液体所提供的理论压头。
由①，②，③式得：④∴⑤（离心泵基本方程式）说明： * 仅与u1，c1和u2，c2有关，而与流动过程无关。
*与被输送液体的种类（密度ρ）无关，只要叶片进、出口处的速度Δ相同，都可以得到相同的。
由叶片进出口速度△得：所以⑤式为：⑥Hp（静压头） Hc(动压头)（叶片进出口处列B's eg得到）惯性离心力的作用下叶轮旋转所增加的静压头因叶片间通道面积逐渐加大使液体的相对速度减少所增加的静压头液体流经叶轮后所增加的动压头，在泵的蜗壳中Hc中一部分将转变为静压能。
⑦在离心泵设计中，为防止预旋提高理论压头，一般使（液体径向进入叶片间通道），则所以，⑤式为⑦'又叶片出口处速度关系为：cr2与叶片间通道截面相垂直。
设叶轮的外径为D2，叶轮出口处的宽度为b2，则n——rpm基本方程式的又一表达式⑧叶片的几何尺寸3．离心泵基本方程式的讨论1）与n和D2的关系2）与叶片几何形状的关系其它条件不变时，与叶片的形状（β2）有关。
叶片形状有三种：ⅰ）后弯叶片（叶片弯曲方向与叶轮旋转方向相反）ⅱ）径向叶片ⅲ）前弯叶片由此可见，前弯叶片所产生的最大，似乎前弯叶片最为有利，但实际并不如此，由⑥式可知：对于离心泵，希望获得的是HP，而不是Hc。
虽有一部分Hc会在蜗壳中转换为静压头，但此过程中会导致较大的能量损失，因液体质点流速过大。
现在来分析Hc项:在泵设计中，除α1=90°外常常会使叶片间通道的进口截面与出口截面相等，以A代表截面积,则：后弯叶片cu2＜u2，所以Hc在中占较小比例，有利。
前弯叶片cu2＞u2，所以Hc在中占较大比例，不利。
3）与的关系其它参数不变时，令则直线关系，直线斜率与β2有关。
当（电机功率增加）（电机功率不变）（电机功率变化不大，这是采用后弯叶片原因之二，电机容易匹配。
）例2-1四．离心泵的性能曲线1．实际的H～Q线实际情况为:①叶轮上的叶片数目是有限的6～12片，叶片间的流道较宽，这样叶片对液体流束的约束就减小了，使有所降低。
②液体在叶片间流道内流动时存在轴向涡流，其直接影响速度△，导致泵的压头降低。
③液体具有粘性。
④泵内有各种泄漏现象，实际的Q小于。
所以，实际的H～Q线应在～线的下方，即实际的H～Q曲线由实验测定。
2．离心泵的特性曲线当泵转速n一定时，由实验可测得H～Q，Na～Q，η～Q，这三条曲线称为性能曲线，由泵制造厂提供。
供泵用户使用。
泵厂以20℃清水作为工质做实验测定性能曲线。
ⅰ）H～Q，Q↑→H↓，呈抛物线H=A－BQ2ⅱ）Na～Q，Q↑→Na↑，当Q=0，Na最小ⅲ）η～Q，Q↑→η先↑后↓，存在一最高效率点，此点称为设计点。
与ηmax对应的H，Q，Na值称为最佳工况参数，也是铭牌所标值。
泵的高效率区η=92%ηmax，这一区域定为泵的运转范围。
五．离心泵性能的改变与换算泵的生产厂家所提供的离心泵特性曲线一般都是在一定转速和常压下以20℃的清水作为工质做实验的。
若被输液的ρ，μ不同，或改变泵的n，叶轮直径，则性能要发生变化。
1．密度的影响由可知H，Q与ρ无关。
泵的效率也不随ρ而改变，所以H～Q与η～Q曲线保持不变。
但 , （或）ρ变Na也变，ρ↑，Na↑，电机功率要↑。
2．粘度的影响则H↓，Q↓，η↓和Na↑。
例2-33．转速的影响n变化，导致速度△发生变化，H，Q和Na也发生变化，但η不变。
4．叶轮直径的影响当n一定时，H，Q与D2有关。
若对同一型号的泵，换用直径较小的叶轮，而其它几何尺寸不变（仅是出口处叶片的宽度稍有改变），这种现象称为叶轮的“切割”。
六．离心泵的汽蚀现象与允许汲上高度（安装高度）1．离心泵的汽蚀现象（Cavitation）离心泵运转时，液体在泵内压强的变化如图所示：液体压强随着泵吸入口向叶轮入口而下降，叶片入口附近K—K面处的压强pK为最低，此后由于叶轮对液体作功，压强很快上升。
假如：pK≤pv(t)，pv(t)被输液温度t时的饱和蒸汽压，则液体发生汽化产生汽泡，汽泡随同液体从低压区流向高压区，在高压的作用下迅速凝聚或汽泡破裂，与此同时，汽泡周围的液体会以极高的速度冲向原汽泡所占据的空间，在冲击点处可形成高达几万kpa的压强，冲击频率可高达每秒几万次之多，若当汽泡的凝聚发生在叶片表面附近时，众多液体质点犹如细小的高频水锤撞击叶片，侵蚀叶片和叶轮，这种不正常现象称为汽蚀现象。
汽蚀发生时，会产生噪音和震动，叶轮局部地方在巨大冲击力的反复作用下，材料表面疲劳，从点蚀到形成严重的蜂窝状空洞，损坏叶片。
泵的流量，压头和效率急剧下降，严重时甚至吸不上液体，所以为保证离心泵正常运转，应避免汽蚀现象的产生，即须使pK﹥pv(t)。
2．最大汲上真空高度与允许汲上最大真空高度[Hs]定义：最大汲上真空高度定义：允许汲上真空高度由于pk位置不易确定，而泵入口处的压强p1易测得（p1由真空表测得），当pK=pv(t)时，则相应的p1记作为p1min。