离心泵的工作原理和主要部件
离心泵的工作原理及构造离心泵的结构原理
离心泵的工作原理及构造离心泵的结构原理离心泵,是一种常见的流体输送设备,广泛应用于各个领域,如水利、建筑、石化、农业、医药等行业。
它具有流量大、扬程高、结构简单、运行平稳等优点,因此受到人们的广泛青睐。
那么,离心泵的工作原理及构造是怎样的呢?本文将从以下几个方面进行介绍。
一、离心泵的工作原理离心泵是利用离心力的作用将流体从低压区域输送到高压区域的机械设备。
它的工作原理可以分为两个阶段,即吸入阶段和排出阶段。
1、吸入阶段。
当离心泵启动时,叶轮开始旋转,使得流体产生一定的离心力,从而产生负压区域。
流体在这个负压区域内被吸入到泵内,然后进入叶轮。
2、排出阶段。
随着叶轮的高速旋转,液体被向周围扩散,产生一定的离心力,使其受到向外的压力,从而被排出到排空管道中。
二、离心泵的构造离心泵主要由吸入口、泵体、叶轮、引出管和驱动装置等几部分组成。
1、吸入口。
它通常设置在泵体中央位置,是泵入口。
通过它来使流体进入泵体内部,进行离心泵的工作。
2、泵体。
它是离心泵的主体部分,由压力壳体和泵底座组成。
压力壳体由前壳体、后壳体和蜗壳组成,通过螺栓连接在一起。
3、叶轮。
它是泵体内部的旋转部件,主要由叶片、叶轮盘和轴承组成。
其作用是将流体吸入泵内,然后通过叶片的旋转推动流体从泵体内部排出。
4、引出管。
它是用来将流体从泵体中输送出来的管道,它连接在泵体的出口处,通过管路系统将流体输送到需要的地方。
5、驱动装置。
它主要由电动机、减速机、联轴器和轴承等组成,通过电动机的转动来驱动叶轮进行旋转,进而实现泵的工作。
总之,离心泵的结构简单、运行平稳,是一种非常实用的机械设备。
通过对离心泵的结构和工作原理的深入了解,可以更好地运用它的优点,为各个行业输送流体提供便捷和高效的服务。
离心泵的结构和工作原理
离心泵的结构和工作原理离心泵是一种流体泵,它基于离心力将液体从入口吸入泵内,经过离心运动,最终从出口处排出。
离心泵的主要工作方式是使用一个旋转的叶轮,通过离心力将液体推向泵的出口。
与其他类型的泵相比,离心泵的结构简单,易于维护和使用,并且在一些特定行业中被广泛应用,如水处理,油田开采,化工和建筑等领域。
下面将对离心泵的结构和工作原理进行详细介绍。
结构离心泵主要由以下几个部分组成:1. 泵轴:泵轴是和泵轴承配对的中心轴,同时也是连接泵壳和电机的组件。
2. 泵壳:泵壳是包裹叶轮和进口的静态部分,根据泵的类型和模型不同,泵壳也有不同的构造设计。
3. 叶轮:叶轮是离心泵的核心组件,其形状和大小取决于泵壳的大小和流量要求。
当叶轮旋转时,离心力会推动液体流向排出口。
4. 前盖和后盖:前盖和后盖是叶轮和泵轴之间的密封件,可以防止液体泄漏。
它们通常位于泵轴的一侧。
5. 轴承:轴承是支撑泵轴的组件,分为前后两个轴承。
前置轴承通常位于前盖与泵轴之间,后置轴承通常位于后盖与泵轴之间。
工作原理当电机启动时,泵轴开始旋转,叶轮随之旋转。
液体通过进口处进入泵壳,进入叶轮,并夹带叶轮的旋转动力。
绕着叶轮旋转的液体产生离心力,液体被推向泵壳的出口处。
在推进液体的时候,离心力会将液体压缩以增加流体压力。
压缩后的液体最终流出泵壳的排放口。
值得注意的是,在使用离心泵的过程中,流量和扬程是最重要的指标。
流量是指泵每单位时间内输送的液体体积,而扬程是指泵能提供的液位高度差。
泵的总扬程等于泵之前的高度差和泵内部的压力差。
总结离心泵是一种常见的机械泵,其结构简单,维护容易,在水处理、油田开采、化工和建筑等领域都有应用。
离心泵的工作原理是基于旋转的叶轮产生的离心力将液体推向泵的出口。
流量和扬程是离心泵运行的两个最重要的指标,对于离心泵的选择和使用至关重要。
离心泵的应用范围很广,适用于各种流体输送场合,如水、废水、油、化工品等。
以下是几个具体的应用场景:1. 水泵系统在自来水厂、工业用水和污水处理等场合,离心泵经常用于输送水或废水。
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——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。
离心泵的构造与工作原理
离心泵的构造及原理离心泵在水处理行业、电力行业中应用最为广泛,这是由于其性能使用范围广(包括流量、压头及对介质性质的失迎性)、体积小、结构简单、操作容易、流量均匀、寿命长、购置费和操作费均较低等突出优点。
一、离心泵的基本结构离心泵的基本部件是分别是叶轮、泵体、泵轴、轴承、密封环、填料盒。
高速旋转的叶轮和固定的蜗牛形泵壳。
具有若干个(通常为4~12个)后弯叶片的叶轮紧固于泵轴上,并随泵轴由电机驱动作高速旋转。
1、叶轮是离心泵的核心部分,它转速高出力大,叶轮上的叶片又起到主要作用,叶轮在装配前要通过静平衡实验。
叶轮上的内外表面要求平滑,以减少水流的磨擦损失。
2、泵体也称泵壳,它是水泵的主体。
起到支撑固定作用,并与安装轴承的托架相连接。
3、泵轴的作用是借联轴器和电动机相连接,将电动机的转矩传给叶轮,所以它是传递机械能的主要部件。
4、轴承是套在泵轴上支撑泵轴的构件,有转动轴承和滑动轴承两种。
转动轴承使用牛油作为润滑剂加油要适当一般为2/3-3/4的体积太多会发热,太少又有响声并发热!滑动轴承是使用的是透明油作为润滑剂的,加油到油位线。
太多油要沿泵轴渗出并且漂贱,太少轴承又要过热烧坏造成事故!在水泵运行过程中轴承的温度最高在85度一般运行在60度左右,假如高了就要查找原因(是否有杂质、油质是否发黑,是否进水)并及时处理!5、密封环又称减漏环。
叶轮进口与泵壳间的间隙过大会造成泵内高压区的水经此间隙流向低压区,影响泵的出水量,效率降低!间隙过小会造成叶轮与泵壳磨擦产生磨损。
为了增加回流阻力减少内漏,延缓叶轮和泵壳的所使用寿命,在泵壳内缘和叶轮外助结合处装有密封环,密封的间隙保持在0.25-1.10毫米之间为宜。
6、填料盒主要由填料、水封环、填料筒、填料压盖,水封管组成。
填料盒的作用主要是为了封闭泵壳与泵轴之间的空隙,不让泵内的水流不流到外面来也不让外面的空气进进到泵内。
始终保持水泵内的真空!当泵轴与填料磨擦产生热量就要靠水封管住水到水封圈内使填料冷却!保持水泵的正常运行。
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。
离心泵的基本结构和工作原理、水泵的日常保养及维护
离心泵的基本结构和工作原理,水泵的日常保养及维护一、离心泵的基本结构与工作原理1、离心泵水泵是依靠叶轮的高速旋转来使流体获得较大的动能,并依靠流道口的蜗壳断面变化使流体的动能转化为压力能,水流在叶轮中的流动主要是收到离心力的作用。
离心式泵工作示意图2、离心泵的基本结构主要部件包括:叶轮、泵轴、泵壳、泵座、填料盒(轴封装置)、轴承座等。
几种典型离心泵二、水泵的日常保养及维护1、经常检查轴承润滑的数量和质量,及时补充油量和变质的油,同时要按规程定期更换润滑油,及时清洗补油器内外。
2、检查填料(机封)磨损情况。
使填料的滴水在30-60m1∕min,机封无漏泄漏现场。
同时集水槽排水应畅通,不存在积水现象。
3、经常检查地脚螺栓和管道的连接螺栓有无松动现象,并及时紧固,处理不了应及时上报。
4、测量水泵机组震动情况和轴承温度。
5、检查阀门的密封,做到不漏水、不漏油、不漏气、无锈迹。
6、经常注意仪表的指示是否正确,发现仪表失灵或损坏应及时上报。
7、设备外观做到防腐有效,铜铁分明,无锈蚀,不漏水,不漏油,不漏电。
8、各部零件应完整,设备铭牌、标志牌应清洁明晰。
♦保持架断裂三、离心泵常见故障及处理方法1、启动后不出水的原因及排除方法3、水泵功率消耗过大的原因及排除方法故障摩因掉除方决I 水第、电机的地脚・桂松动拧素地,・母叶轮擅坏或局部堵东更排叶融,清K杂物泵”学■或轴承担坏校正累M,支典轴承取轴■的时中性Ie,新校∙收触・噢水水位大高.见水系统篇■,***<久性樊高发水池水位,幢鹿址水系统的承, _________________________ 1叶轮平皆性於"登速行♦平街送*叶轮螺母松动_______________ ——.5、轴承发热的原因及排除方法6、填料函发热或漏水过大的原因及排除方法7、运行中突然停止出水的原因及排除方法。
离心泵的结构及工作原理
离心泵的结构及工作原理离心泵是一种常见的流体机械设备,主要用于输送液体。
其结构和工作原理十分简单,但其功能却非常重要。
下面将详细介绍离心泵的结构和工作原理。
一、离心泵的结构:离心泵主要由以下几个部分组成:1.泵体:泵体是离心泵的主要组成部分,通常由铸铁、不锈钢或塑料等材料制成。
泵体包含进口和出口,分别连接进水管和出水管。
进口和出口之间通常有一个泵腔,用于容纳液体。
2.叶轮:叶轮是离心泵的主要工作部件,通常由金属或塑料制成。
它位于泵体内部,并与电机轴连接。
叶轮上通常有几个叶片,可以通过电机的运转带动叶轮旋转。
3.导叶:导叶位于叶轮的后方,通过调节导叶片的角度来改变出口流量。
4.导流壳体:导流壳体围绕叶轮和导叶组件,通过与叶片的紧密配合,有效改变流体的动能。
5.机械密封:离心泵的进口和出口之间需要进行有效的密封,以防止液体泄漏。
常见的密封方式包括填料密封和机械密封。
二、离心泵的工作原理:离心泵的工作原理是基于离心力的作用来实现液体的输送。
其工作原理可以归纳为以下几个步骤:1.进水:当离心泵开始工作时,液体通过进水管进入泵体。
进水管通常位于泵体的中心位置,使得液体能够均匀地进入泵腔。
2.旋转叶轮:电机的驱动下,叶轮开始旋转。
由于叶片的几何形状,叶轮在旋转过程中产生离心力。
离心力使得液体从叶轮的中心位置向外部扩散。
3.动能转化:当液体离开叶轮时,其动能会被转化为压力能。
此时,液体的压力会增加,同时速度会减小。
4.导叶调节:液体离开叶轮后,进入导流壳体。
导叶的角度可以调节,通过改变液体的流动路径来控制流量和压力。
导叶的角度越大,泵的出口流量越大。
5.出水:最终,液体通过出水管从泵体中排出。
液体通过这个过程始终保持了流体的连续性。
综上所述,离心泵通过叶轮的旋转产生的离心力将液体从进水管输送到出水管。
通过调整叶轮的旋转速度和导叶的调节,可以实现对流量和压力的控制。
离心泵在许多行业中广泛应用,例如建筑、化工、农业等,其简单的结构和高效的工作使其成为重要的流体输送设备。
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离心泵的工作原理和主要部件
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2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。
泵壳多做成蜗壳形,故又称蜗壳。
由于流道截面积逐渐扩大,故从叶轮四周甩出的高速液体逐渐降低流速,使部分动能有效地转换为静压能。
泵壳不仅汇集由叶轮甩出的液体,同时又是一个能量转换装置。
3 轴封装置
作用是防止泵壳内液体沿轴漏出或外界空气漏入泵壳内。
常用轴封装置有填料密封和机械密封两种。
填料一般用浸油或涂有石墨的石棉绳。
机械密封主要的是靠装在轴上的动环与固定在泵壳上的静环之间端面作相对运动而达到密封的目的。