2.1离心泵结构及零部件
课题一离心泵整体结构及主要部件
（三）部分可转动部件
1、密封装置
离心泵的转动部件和静止部件之间总存在着一定的 间隙，如叶轮与泵壳的间隙、轴与泵体的间隙等。 泵在工作时，能减少或防止从这些间隙中泄漏液体 的部件称为密封装置。 根据密封装置在泵内的位置和作用的不同。可分为： 外密封装置 内密封装置 级间密封装置
（1）外密封装置
它装设在泵轴穿出泵体的地方，密封泵轴 与泵体之间的间隙，又称轴封。 作用是：轴端泵内为正压时，防止压力液体 漏出泵外，轴端泵内为真空时，防止外界空 气漏入泵内，破坏泵的吸水过程。
谢谢观赏
机械密封结构：
机械密封效果好几乎可以滴水不漏，整个轴封尺寸小， 使用寿命长，可自动运行而不需调整。轴与轴套不易磨 损，消耗功率少。 在现代高温高压、高转速的给水 泵中得到广泛应用。
但：机械密封零件多，结构复杂，安装、拆卸、加工精 度要求高，价格高。
3、浮动环密封
浮动环密封主要由多个可以径向浮动的浮动环、浮动套（支撑环）、 支撑弹簧等组成。
级间密封 装置 是装在泵壳或导叶上与定距轴套或轮毂相对应的静环， 又称级间密封环。
2、轴向推力平衡装置
3、轴承 轴承是承受转子径向和轴向载荷的部件，可分为
滑动和滚动轴承。
作业： 1、泵的密封装置根据在泵内位置和作 用可分为那几种？各设在什么位置？起 什么作用？ 2、轴封有哪几种形式？各有什么优缺 点？
3 多级单吸分段式离心泵
在泵轴上装有两个及以上的叶轮，液体依次通过每个叶轮，可产生较高 的扬程，壳体通常分段，每段包括叶轮和导叶，各级叶轮均串联安装在同一 轴上。
二、离心泵的主要部件
主要部件有 转动部件：
叶轮、轴、轴套、联轴器 静止体：
吸入室、压出室、泵壳、泵座 部分转体：
2.1离心泵
c wu
2 2
如何用β、cr表示cu？
w c u 2cu cos
2
c的径向分量：cr c sin
c的圆周分量：cu c cos
cr tg u cu
cu c cos u cr ctg
（2）离心泵基本方程的推导 列叶轮进、出口截面机械能衡算式，
0.6×qV,s 1.2×qV,s
定量计算：经验公式由实验确定。
实验曲线：
32
176 880
3300
He（单级）/m
v 20cSt时， qV CqV qV ，H C H H， C
180 46 5
0.4
1.0 2
10
40
qV,s/m3.min-1
大流量的离心泵的粘度换算系数图
2
(管路特性方程， 描述压头和流量的关系 )
2 结构简单，重量轻，投资费用低
3 运行可靠，操作效率高，日常操作费 用低
4 能适应被输送流体的特性
流体输送机械分类
流体输送设备（通用机械）： 液体输送设备——泵；
气体输送设备——通风机、鼓风机、压缩机、真空泵；
作用：向系统输入能量，补充所需机械能； 用于流体的输送或加压。
的液体悬浮液，效率低。 按吸液方式：单吸式、双吸式。
后盖板
平衡孔
(a)单吸式
双吸式
单吸式与双吸式叶轮
单吸式：结构简单，液体从叶轮一侧被吸入。 双吸式：吸液能力大，基本上消除轴向推力。
2.2.2
离心泵的基本方程
1.简化假设 （a）叶片数目无限多，且无限薄，严格将流体限 定在叶轮流道内； （b）流体为理想流体，无能量损失； （c）泵内为定态流动过程。 2.液体质点的运动 圆周运动——液体随叶轮一起旋转，圆周速度为u；
离心泵的结构和工作原理
离心式泵工作示意图
离心泵旳工作过程
• 离心泵旳工作过程，实际上是一种能量旳传 递和转换旳过程。它把电动机高速旋转旳机械能 转化为被抽升水旳动能和势能。
• 在这个转化过程中，必然伴伴随许多能量损 失，从而影响离心泵旳效率。这种能量损失越大， 离心泵旳性能就越差，工作效率就越低。
• 在泵起动时，假如泵内存在空气，则叶轮旋 转后空气产生旳离心力也小，使叶轮吸入口中心 处只能造成很小旳真空，液体不能进到叶轮中心， 泵就不能出水。
2.1.1 离心泵旳基本构造
• 兰孔，在
泵座旳横向槽底开有泄水螺孔，以随时排走由填 料盒内流出旳渗漏水。泵壳和泵座上旳这些螺孔， 假如在水泵运营中临时无用，能够用带螺纹旳丝 堵（闷头）拴紧。
2.1.1 离心泵旳基本构造
前向叶型旳泵所需要旳 轴功率随流量旳增长而增长 得不久。所以此类泵在运营 中增长流量时，原动机超载 旳可能性比径向叶型旳泵大 得多，而后向叶型旳叶轮一 般不会发生原动机旳超载现 象。这也是后向式叶型被离 心泵广泛采用旳原因之一。
2.3 叶轮叶型对离心泵性能旳影响
图2-20 叶轮叶型与出口安装角 ａ）后向叶型 ｂ）径向叶型 ｃ）前向叶型
H H ST h
H ST H ss H sd
h hs hd
图2-12 离心泵装置
离心泵旳有效功率
输入功率是由原动机（如电机等）传到泵轴上旳功率，
也称为轴功率，用符号N表达。
泵旳输出功率又称为有效功率，表达单位时 间内流体从泵中所得到旳实际能量，它等于重量 流量与扬程旳乘积。
有效功率用Ne表达
一般地，压盖旳松紧以水能经过填料缝隙呈滴状渗出 为宜（约每分钟泄漏６０滴）。
水封管与水封环旳作用是将泵内旳压力水引入填料与 泵轴间旳缝隙，起到引水冷却与润滑旳作用(有旳水泵利 用在泵壳上制做旳沟槽来取代水封管，构造更为紧凑)。
离心泵原理与结构
3. 离心泵结构
3.5 轴承箱
3.5.1 轴承箱作用 轴承的作用是对泵轴进行支撑，实质是能够承担径向载荷。 也可以理解为它是用来固定轴的，使轴只能实现转动，而控 制其轴向和径向的移动。 轴承箱则用来固定轴承，同时作为装载轴承润滑油的容器。
3. 离心泵结构
3.5.2 轴承润滑
离心泵大部分采用滚动轴承，而滚动轴承的元件(滚动 体、内外圈滚道及保持器)之间并非都是纯滚动的。由于在 外负荷作用下零件产生弹性变形，除个别点外，接触面上均 有相对滑动。滚动轴承各元件接触面积小，单位面积压力往 往很大，如果润滑不良，元件很容易胶合，或因摩擦升温过 高，引起滚动体回火，使轴承失效，所以轴承时刻都要处于 油膜的涂覆之中。 轴承润滑通常用油槽或油雾进行润滑，为了保证滚动体和 滚道接触面间形成一定厚度的油膜，采用中黏度的涡轮油 (国际标准化组织68级)较适宜。在油槽润滑中，轴承部分浸 在油中，油浸润高度以没过轴承底的50％为宜。如果超过50 ％，过量的油涡流会使油温上升，油温升高会加速润滑荆的 氧化，从而降低润滑性能；如果低于50％，则油对轴承的冲 洗作用降低，润滑效果不好。
N：泵输入功率 （轴功率） Ne：液体得到功率（有效功率） 两者的差别在于损失，包括流动损失、泄漏、机械摩擦等。
2. 离心泵主要工作参数：
2.6 汽蚀余量
离心泵的汽蚀余量是表示泵的性能的主要参数,• 用符号Δhr 表示,单位为米液柱。
有效汽蚀余量
液体流自吸液罐,经吸入管路到达泵吸入口后• ,所富余的高出汽化压力 的那部分能头。用Δha表示。
1. 离心泵工作原理 1.3 离心泵工作动画演示
2. 离心泵主要工作参数：
流量 Q
扬程 H 转速 n 功率 N 效率η 气蚀余量（Δhr）
化工原理第二章-流体输送机械
w2 w2 w2 c2小，泵内流动阻力损失小
c2 c2
c2
uuu222
前径后弯向弯叶叶叶片片片
3) 理论流量
H T
u22 g
u2ctg2 gD2b2
若离心泵的几何尺寸（b2、D2、β2）和转速n一定，则式可表示
为
表示HT∞与QT呈线性关系，该直线的斜率与叶 片形状β2有关，即 β2>90°时，B<0, HT∞随QT的增加而增大。 β2=90°时，B=0, HT∞与QT的无关。 β2<90°时，B>0, HT∞随QT的增加而减少。
Ne
轴功率 N ：电机输入到泵轴的功率，由于泵提供给流 体的实际扬程小于理论扬程，故泵由电机获得的轴功并不 能全部有效地转换为流体的机械能。
N Ne
有效功率 Ne：流体从泵获得的实际功率，可直
接由泵的流量和扬程求得
Ne = HgQρ
N QH 102
电机
泵
2. 离心泵特性曲线及其换算
用20C清水测定
包括 ：H~Q曲线(平坦型、陡降型、 驼峰型) N~Q曲线、 ~Q曲线
QgH
N
由图可见： Q，H ，N，
有最大值。
思考： ➢ 离心泵启动时均关闭 出口阀门，why？ ➢为什么Q＝0时，N0？
０2
高效区
与最高效率相比， 效率下降5％～8％
设计点
3.离心泵性能的改变和换算
1）液体性质的影响 （1）密度:
思考：泵壳的主要作用是什么？
①汇集液体，并导出液体； ②能量转换装置
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。
作用：防止高压液体从泵壳内沿间隙漏出，或外界空气 漏入泵内。
离心泵构成的主要零部件
离心泵构成的主要零部件1.叶轮叶轮是离心泵唯一直接对液体做功的部件，它直接将驱动机输人的机械能传给液体并转变为液体静压能和动能。
叶轮一般由轮毂、叶片、前盖板、后盖板等组成，如图6-6所示。
按结构型式叶轮可分为三种，如图6-7所示。
图6-6 离心泵叶轮构造图6-7 离心泵叶轮的型式1-轮毂；2-前盖板；3-后盖板；4-叶片(1)闭式叶轮闭式叶轮又分单吸式和双吸式两种，如图6-8所示为双吸式叶轮，叶轮的两侧均有盖板。
这种叶轮效率较高，适用于输送清洁液体，其中双吸式叶轮特别适合输送流量大的场合，采用双吸式叶轮的泵其抗汽蚀性能都比较好。
(2)开式叶轮叶轮两侧均没有盖板，这种叶轮效率低，适用于输送污水、含泥砂及纤维的液体。
图6-8 双吸叶轮(3)半开式叶轮叶轮只有后盖板，这种叶轮的效率比开式叶轮高，比闭式叶轮低，适用于输送黏稠及含有固体颗粒的液体。
离心泵叶片多为后弯式，其叶片数一般为6-12片，常见的为6-8片。
对输送含有杂质的开式叶轮，其叶片数一般为2-4片。
叶片的厚度为3-6mm。
2.轴与轴套离心泵转轴是一个传递动力的零件，它主要是把叶轮、轴套、平衡盘和半联轴器等部件连成转子。
轴套装在轴上，可防止泵轴磨损和腐蚀，延长泵轴的使用寿命。
双吸泵叶轮3.蜗壳蜗壳又称为泵壳，它是指叶轮出口到下一级叶轮人口或到泵的出口管之间的、截面积逐渐增大的螺旋形流道。
它使液体从叶轮流出后其流速平稳地降低，同时使大部分动能转变为静压能。
因其出口为扩散管状，所以还能把从叶轮流出来的液体收集起来送往排出管。
当蜗壳具有能量转换作用时，蜗壳内液体的压力是沿途增大的，这就会对叶轮产生一个径向的不平衡力。
为了消除此不平衡的径向力，对高扬程的泵常采用双蜗壳室，如图6-9所示，使用两段蜗壳以互相抵消对叶轮所产生的径向力。
图6-9 双蜗壳室4.导轮导轮又称导叶轮，它是一个固定不动的圆盘，位于叶轮的外缘、泵壳的内侧，正面有包在叶轮外缘的正向导叶，背面有将液体引向下一级叶轮人口的反向导叶，其结构如图6-10所示。
离心泵的结构组成
离心泵的结构组成
离心泵是一种常见的工业泵，其结构组成主要包括以下几个部分： 1. 泵体：离心泵的主体部分，一般为圆柱形或球形，用于容纳
叶轮和其他零部件。
2. 叶轮：离心泵的关键部件，通常为叶形或叶片形，通过旋转
来将流体吸入并推送出去，其数量和形状根据具体需求而定。
3. 轴：连接电机和叶轮的部分，一般采用钢材或铜材等高强度
材料制造。
4. 机械密封：用于防止泵体和轴之间的液体溢出，通常由可调
密封环、静密封套和动密封套等部分组成。
5. 支撑部件：用于支撑叶轮和轴，保证其在高速旋转时的稳定
性和可靠性。
6. 进出口法兰：用于连接泵体和管道系统，一般采用标准法兰，以便与其他设备配合使用。
综合以上几点，离心泵可分为单级离心泵和多级离心泵两种，单级离心泵又可分为卧式和立式两种，多级离心泵则根据叶轮数量和结构形式不同而分类。
除了以上部件外，离心泵还可根据具体应用场合而增加其他部件，如冷却器、加热器、降噪器等。
- 1 -。
离心泵的结构及工作原理
（5）、屏蔽式离心泵 如图1-7所示
屏蔽式离心泵的特点
化工厂常用的屏蔽泵, 属于单级悬臂式离心泵, 其结构图如图1-7所示； 屏蔽泵又称无填料泵, 这种泵用于输送易燃、易爆、有毒、有放射性及
二、离心泵的工作原理、 分类、型号及结构
（一）、离心泵的装置及工 作原理
1.为了使离心泵能正常工作， 离心泵必须配备一定的管路 和管件，这种配备有一定管 路系统的离心泵称为离心泵 装置。图1—1所示为离心泵 的一般装置示意图，主要有 底阀、吸入管路、出口阀、 出口管线等。
2.离心泵的工作原理
（4）、多级离心泵 如图1-4所示；
人们把若干个叶轮安装在同一个泵轴上, 每个叶轮 与其外周的液体导流装置形成一个独立的工作室, 这 个工作室与叶轮组成的系统可以认为是一个单级离心 泵, 每个工作室前后串联, 就构成了多级泵。与多个单 级离心泵串联相比, 多级泵具有效率高、占地面积小、 操作费用低、便于维修等优点。该泵流量范围为5— 720m3／h, 扬程最高达2800m。
贵重液体, 也可选作高压设备的循环用泵。其结构特点使泵的叶轮与电 机的转子在同一根轴上, 装在同一格密封的壳体内, 没有联轴器和封装 置, 从根本上消除了液体外漏。为了防止输送液体昱电气部分接触, 电 机的定子和转子分别用金属薄壁圆筒（屏蔽套）于液体隔离。屏蔽套 的材料应能耐腐蚀, 并具有非磁性和高电阻率, 以减少电动机因屏蔽套 存在而产生额外功率消耗。为了不干扰电机的磁场, 这种金属薄臂圆筒 采用奥氏体系非磁性材料（1Gr18Ni9Ti）制成。由于有屏蔽套, 增加 了电机转子和定子的间隙, 使电机效率下降, 因此, 要求屏蔽套的壁要 很薄, 一般为0.3—0.8mm. 屏蔽泵具有结构简单紧凑, 零件少, 占地少, 操作可靠, 长期不要检修 等优点。缺点是效率低, 比一般离心泵低26％—50％。
离心泵的结构及主要零部件作用
江苏班德瑞不锈钢有限公司Jiangsu Banderi Stainless Steel Co., Ltd地址/Add：江苏省大丰市经济开发区祥丰路1号离心泵的结构及主要零部件作用1.概论:一台离心泵主要由泵体、叶轮、密封环、旋转轴、轴封箱等部件组成,有些离心泵还装有导轮、诱导轮、平衡盘等。
2.水泵泵体:即泵的壳体,包括吸入室和压液室。
(1).吸入室:它的作用是使液体均匀地流进叶轮。
(2).压液室:它的作用是收集液体,并把它送入下级叶轮或导向排出管,与此同时降低液体的速度,使动能进一步变成压力能。
压液室有蜗壳和导轮两种形式。
蜗壳因流道做成螺旋形而得名 , 液体沿螺旋线流动,随着流道截面的增大而降低速度,使动能变成压力能;导轮常见于分段多级泵,为了使结构简单紧凑, 在一级叶轮和次级叶轮之间的能量转换采用导轮,液体沿导轮规定的流道流至次级叶轮的入口。
3.叶轮:它是离心泵内传递能量给液体的唯一元件, 泵通过它使机械能变成了液体的压力能,使液体的压力提高。
叶轮用键固定于轴上，随轴由原动机带动旋转,通过叶片把原动机的能量传给液体。
按照液体流入叶轮的通道分类，可分为：单吸叶轮（在叶轮的一侧有一个入口）和双吸叶轮（液体从叶轮的两侧对称地流到叶轮流道中）。
按照液体相对于旋转轴线的主要流动方向分类，叶轮可分为：径流式叶轮、轴流式叶轮和混流式叶轮。
按照叶轮的结构形式分类，可分为闭式叶轮、开式叶轮和半开式叶轮。
闭式叶轮由若干叶片和它们两侧的轮盖和轮盘组成，相邻的两个叶片和轮盖、轮盘所围成的空间即为液体的流道；开式叶轮，只有叶片，没有轮盖和轮盘；半开式叶轮，只在叶片的一侧有轮盘。
4轴:它是传递机械能的重要零件, 原动机的扭矩通过它传给叶轮。
泵轴是泵转子的主要零件，轴上装有叶轮、轴套、平衡盘等零件。
泵轴靠两端轴承支承，在泵中作高速回转，因而泵轴要承载能力大、耐磨、耐腐蚀。
泵轴的材料一般选用碳素钢或合金钢并经调质处理。
5.密封环（口环）密封环是安装在转动的叶轮和静止的泵壳（中段和导叶的组合件）之间的密封装置。
离心式水泵的组成
一、叶轮
叶轮又称工作轮，是离心式水泵的主要零件，其作用是把电动机输出的机械能传递给水，对水做功，使水获得压力能和动能。离心泵的叶轮有闭式、开式两种，在立式水泵中多采用开式叶轮，闭式叶轮前、后底盘之间夹有7支叶片，叶片外缘处的叶型为圆孤形，向内缘处逐渐过渡到扭曲状，这种叶片不仅在叶片的子午线上适应水流入口，而且在紧贴前、后底盘以及全部边缘上适应水流入口，从而减少了冲击损失，叶轮叶片出口边缘处的安装角、直径等几何参数和转速决定着泵的扬程和流量。入口处的几何参数和转速，对泵的吸水性能有决定性的影响。在多级泵中，通常采用加大首级叶轮入口直径和选择适当的叶片入口角等方法提高泵的允许吸上真空度。目前，我国矿用主排水设备用的泵的比转速大多在100以下，叶轮外缘与内缘直径比约为2.4。
2、减慢从叶轮四周甩出的压力水的速度，把高速水流动能的一部分转变为有效的压力能，以提高水泵的扬程和效率。
3、把离心泵所有的固定部分联成一体，组成水泵的定子。单吸、多级离心式水泵的泵壳都为分段式的，由前段（进水段）、后段（排水段）和若干中间段组成。
四、导向器和反水道
在单吸多级离心泵的叶轮外圆周上，安装有带叶片的固定不动的圆圈，叫做导向器，又叫导水轮或导水圈。其作用一是导向，把从上级叶轮出口流出的压力水导入下一级叶轮的进口。其二是变压。把压力水所具有的动压的一部分转变成静压。反水道又叫导叶，其作用是把高压水以最小的损失均匀地引导到下一级叶轮的进口，有的离心泵将反水道做成导向器的延长部分。
开式叶轮没有前底盘，因此在清扫时不必从轴上拆下来就可以很容易地除净污垢，此类叶轮适合于排污浊和含有大量固体颗粒的水，为了减少由于没有前盘而可能造成的大量循环流量损失， 要求其敞开面与其贴近的定子表面之间精确地配合，以保证得到尽可能小的汇漏间隙。输送介质为无腐蚀性清水的叶轮，取材于灰铸铁铸造加工而成。输送有腐蚀性液体的泵叶轮，多用耐酸青铜、镍铬合金钢或其它耐酸材料铸成。外表面经过加工的叶轮还必须经静平衡试验和处理以使其重心与泵轴心准确地重合。
离心泵结构及各结构作用
离心泵结构及各结构作用离心泵，听上去好像很高大上的样子，实际上它可不是什么遥不可及的神奇机械。
说白了，离心泵就是一种用来把水或其他液体“推”出去的工具。
它的结构很简单，但每个部分都有它独特的作用，就像一个团队，每个队员都有自己的职责，如果谁不配合，整个队伍就乱了套。
那咱们就来聊聊这个离心泵都长啥样吧。
离心泵的心脏，当然是那个“泵体”了。
它的外形像个大锅，里面装着各种“厉害的零件”。
这些零件可不是一般的角色，泵体的作用就是把液体“关照”得服服帖帖。
你可以把它想象成一个大大的水杯，液体从下面进去，然后又从上面冲出来。
离心泵一开始，就是通过电机带动转子转动，液体被转子的高速旋转带着飞速旋转，形成了离心力，这股力将液体“甩”到四周，把液体推送出去。
真是“功力深厚”，一不小心就能把液体像水炮一样喷出去。
接下来的角色就是那个“叶轮”。
这玩意儿长得就像个扇子，转得飞快，原地不动的液体，靠它的转动一下子就能变得汹涌澎湃。
叶轮不仅长得像扇子，还能通过旋转将液体迅速加速并推进管道。
你想想，叶轮就像一个热心的“推销员”，它一转，液体就被迅速推动着前行，能量满满，动力十足。
不过呢，叶轮也有点“任性”，它不喜欢受到阻碍，一旦有东西卡住它的路，它可不高兴，流量就会变小，泵的效率就大打折扣。
所以说，叶轮的工作状态要保持得特别好，它不能停滞不前，也不能松懈。
说到这里，咱们得提提“泵轴”。
你可别小看它，这根轴看似不起眼，却是整个离心泵运作的关键。
泵轴就像是离心泵的脊梁，承受着叶轮的旋转，带着叶轮一起转动。
如果泵轴出问题，那叶轮就转不了了，液体就无法被推送出去，整个泵就得“歇菜”了。
泵轴上还会装有一些轴承，这些轴承就像是泵轴的“肩膀”，帮助它顺畅转动，不至于让泵轴磨损。
你可以把它想象成一个强壮的运动员，肩负着所有的压力，始终保持高速运转。
再聊聊“机械密封”这一块。
这玩意儿就好像是离心泵的“护身符”，保护着泵体内部不被水弄湿。
毕竟，离心泵一旦运作，内部压力可是相当大的，如果没有机械密封，水就会从轴的连接处漏出来，影响泵的效率，甚至可能把电机也给弄坏。
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ppt课件
2.1概 述
离心泵是一种典型的叶轮式泵，它在国民经济 中应用很广。在石油矿场上，离心泵主要用于油田 注水，采油，油品输送，钻井泵灌注和供排水等。
1
2
2.1.1离心泵的工作原理
图2-1为离心泵的结构示意图，
3
4
离心泵开始工作后，
发动机经泵轴带动叶轮1
旋转，充满叶轮的液体
受到叶轮上许多弯曲的
7
8
泵的蜗壳则是收集从叶轮甩出的液体并引向排 出口处的扩散管。扩散管过流面积是逐渐增大的， 它起着降低液流速度，使流体的部分速度能转变为 压力能的作用。在有些泵上叶轮外缘装有导叶，其 作用也是导流和转换能量。
9
离心泵必须与吸入管汇和排出管汇等共同组成
如图2－2所示的装置才能正常工作，
10
吸入管的下 部装有滤网和底 阀1对液体起过 滤作用，并防止 管中液体倒流入 吸入池。
在单级离心泵中，设液体进入叶轮前的压力 为P1，出叶轮后的压力为P2，则叶轮两侧所承受 的作用力近似地如图2－6所示，
36
这时一级叶轮所受到的轴向力为：
37
对于单吸多级泵，每级叶轮都产生轴向 力，泵轴承受的轴向力可高达数万牛顿，这 种力使叶轮沿轴线向吸入口一侧窜动，引起 零件磨损，所以要采取措施予以平衡。
体依次通过各个叶轮，如图2。3所示， 它的总压 头是各级叶轮压头之和。
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Байду номын сангаас
1)单吸泵 叶轮只有一个吸入口(图2－1)
16
2)双吸泵 叶轮从两侧吸入(图2.4)；
17
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20
按泵壳能量转换部分的结构分：
1)蜗壳泵 泵壳作成截面逐渐扩大的蜗壳形
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。
H《化工过程流体机械》第1章概述&第2章泵_总结思考公式习题
《化工过程流体机械》总结、思考、公式、习题（第一、二章）2009.9.30（内容总结）第一章概述§ 1.1 流体机械的定义与分类§ 1.2 流体机械的工程应用§ 1.3 流体机械的技术发展小结：1．流体机械的分类叶片式、容积式；2．流体机械在石油化工行业的应用；3．（化工）过程流体机械。
（内容总结及思考题）第二章泵§ 2.1 离心泵的结构类型2.1.1 离心泵的基本结构2.1.2 离心泵的类型2.1.3 离心泵的典型结构2.1.4 主要零部件小结：1．离心泵的基本结构单级单吸悬臂式；2．离心泵的类型单级、多级；单吸、双吸；水平中开、节段式；3．叶轮开式、闭式。
§ 2.2 离心泵的工作原理2.2.1 离心泵的工作参数2.2.2 离心泵的工作原理2.2.3 叶轮中液体流动规律——速度三角形2.2.4 离心泵基本方程式2.2.5 叶片结构型式对能量转换的影响2.2.6 有限叶片对叶轮能量转换的影响小结：1．工作参数流量Q、扬程H、功率N、效率η等；2．速度三角形速度u、w、c，分速度c u、c r；液流角α、β，叶片安装角βA2等；3．基本方程欧拉方程（表达形式两种、物理意义三项）、理论扬程H T∞、静扬程H pol、动扬程H hyn等；4．叶片结构分析后弯、前弯、径向叶片型（βA2＜＝＞90º）；反作用度ρR∞，βA2极限值βA2min、βA2max等；5．叶片有限影响轴向涡流，β2＜βA2、c u2＜c2∞，滑移系数μ；（叶片有限无损失）理论扬程H T＜H T∞等。
思考题：[2] 4-1．离心泵有哪些性能参数？其中扬程是如何定义的？它的单位是什么？[2] 4-2．试写出表达离心泵理论扬程的欧拉方程式和实际应用的半经验公式。
§ 2.3 离心泵的工作性能2.3.1 离心泵的吸入性能2.3.2 离心泵的特性曲线2.3.3 离心泵的性能换算小结：1．吸入特性汽蚀机理与危害，汽蚀参数（p、NPSH、H S、z g），汽蚀判别、安全条件，汽蚀特性（[NPSH]、[H S]），抗汽蚀措施。
构成离心泵的主要零部件
离心泵由很多的零部件组成，那么这些零部件的作用，材料由什么东西组成的呢，下面让我们来学习一下。
一、叶轮叶轮又称为工作轮或转轮，它的作用是将动力机的机械能传弟给被抽送的液体。
在选择叶轮的材料时，要考虑机械强度，耐磨和耐腐蚀性能。
一般叶轮多用铸铁、铸钢和青铜制成。
二、泵轴泵轴的作用是支撑并带动叶轮旋转，将动力机的能量传弟给叶轮。
泵轴一般由碳素钢或不锈钢制成的。
三、泵壳泵壳是包容和输送液体的蜗壳，它是由泵盖和蜗形体组成。
泵盖是奖吸水管中的水以最小的损失均匀地强向叶轮。
蜗形体是来排水的。
四、轴转装置泵轴穿出泵壳处，旋转的泵轴和固定的泵壳之间必然存在间隙，如不采取相应的措色从叶轮流出的高压水会通过此间隙大量流出;如果间隙处的压力为真空，则空气会从该处进入泵内。
因此，必须设置轴封装置。
五、减漏环为了延长叶轮和泵盖的使用寿命，通常在旬隙处的泵盖上，或在泵盖与叶轮上各镶嵌一个金属口环，此口环称为减漏环，减漏环的另一作用是用来承磨，在运行中，这个部位的摩擦是难免的，当发生摩擦旬隙过大后，只需更换减漏环而不致使叶轮和泵盖报废。
因此，减漏环又称承磨环，是一易损件。
六、轴承轴承装于轴承座内用以支承转动部分的重量和承受转动部分在运转中产生的轴向和径向荷载，并减小泵轴转动的摩擦力。
七、联轴器联轴器把水泵和动力机的轴联接起来，使之一起转动，并传递扭矩。
联轴器又称靠背轮，有刚性和弹性两种。
刚性联轴器实际上是用两个圆法兰盘联接，它对于泵轴与动力机轴的不同心，在联接和运行中无调节的余地。
因此，安装精度高，多用于立式机组。
八．轴向力平衡装置离心泵运转时，会造成泵两边压力不相等，产生了轴向力，这时就要用到轴向力平衡装置了。
化工原理离心泵
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 （为于Qe单下：位表H为中e L。/7s已）0知.。0：6现0粘5采8Q度用e2为某1种.1型5号10的-3P耐a酸s；泵密，度其为性能列 1545kg/m3。摩擦系数可取为0.015。
映了一台泵的实际工作状态。
三、离心泵的流量调节
即改变泵的工作点。方法有二： 1.改变阀门的开度—改变管路特性 ：即改变离心 泵出口管路上调节阀门开度改变管路特性曲线， 灵活方便，耗能大；
关小出口阀，阻 力增大，曲线变 陡，工作点由M变 为M1，流量下降， 泵所提供的压头 上升
2.改变泵的转速—改变泵的特性 ：改变泵转速 实质上是改变泵特性曲线，节能，投资大。
2.1 离心泵的主要部件
离心泵由两个主要部分构成：
包括叶轮和泵轴的旋转部件 由泵壳和轴承组成的静止部件
2.2 离心泵的工作原理
• 液体随叶轮旋转，在惯性离心力的作用下自叶轮 中心被甩向外周并获得了能量，使流向叶轮外周 的液体的静压强提高，流速增大。液体离开叶轮 进入蜗壳，因蜗壳内流道逐渐扩大而使流体速度 减慢，液体的部分动能转换成静压能。于是，具 有较高压强的液体从泵的排出口进入排出管路， 被输送到所需的管路系统。
He
z
p
g
Hf
Hf
( L Le
d
) u 2
2g
u Qe
d2
4
令： z p K
g
( 8 )( L Le ) B
2g
d5
d4
则管路特性方程
He K BQe2
二、离心泵的工作点 泵的特性曲线H-Q线与所在管路特性曲线
2.1离心泵原理和工作曲线(1)-文档资料
输送设备分类
1 按输送对象分类
输送液体的机械:泵
气体压送机械:输送和压缩气体的机械
如鼓风机、压缩机、真空泵等
2 按工作原理分类 动力式(叶轮式):利用高速旋转的叶轮使流体获得能量,
如离心泵、轴流泵 容积式(正位移式):利用活塞或转子的挤压使流体获得能 量,如往复泵、旋转泵(齿轮泵、螺杆泵) 其它类型:如喷射式(常用于抽真空，又称喷射式真空泵)
本章的目的：
结合化工生产的特点，讨论各种流体输送机械的操作原
理、基本构造与性能，合理地选择其类型、决定规格、计
算功率消耗、正确安排在管路系统中的位置等 主要内容：
◆概述 ◆离心泵 ◆其他类型液体输送机械 ◆气体输送机械
柱式供氧器 菌种 麦汁 板式灭菌器 二级发酵罐 酵母分离器 啤酒
一级发酵罐
酵母泥
强（大气压）与泵内压力（负压）的压差作用下，液体便 经吸入管路进入泵内，填补了被排除液体的位置。
离心泵之所以能输送液体，主要是依靠高速旋转叶 轮所产生的离心力，因此称为离心泵。
气缚现象 离心泵启动时，如果泵壳内存在空气，由于空气的 密度远小于液体的密度，叶轮旋转所产生的离心力很
小，叶轮中心处产生的低压不足以造成吸上液体所需
1、工作原理
• 由若干个弯曲的叶片组成 的叶轮置于具有蜗壳通道 的泵壳之内。 • 叶轮紧固于泵轴上，泵轴 与电机相连， 可由电机带
动旋转。
• 吸入口位于泵壳中央与吸入管路相连，并在吸入管底部装 一Fra bibliotek止逆阀。
• 泵壳的侧边为排出口，与排出管路相连，装有调节阀
这是等待出厂的离心泵
离心泵的工作过程：
• 开泵前，先在泵内灌满要输送的液体。
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• 2.机械密封
• 机械密封是靠两个经过精密加工的端 面（动环和静环）沿轴向紧密接触达 到密封效果的。
• 机械密封也称端面密封。
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叶轮 螺母
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离心泵 主要由 转子、 泵壳、 密封、 润滑等 部分构 成。
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本节学习内容
• 一、转子部分 • 二、泵壳部分 • 三、密封装置
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一、转子部分
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离 心 泵 的 基 本 结 构
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联轴器
轴承 吸入口 排出口
二级 叶轮
轴键
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轴
导 叶
密封件
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一级叶轮
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离 心 泵 的 基 本 结 构
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• 三、密封装置
• 离心泵的转子部分装置于泵壳内，泵轴与 泵壳间必然存在着间隙。 • 当离心泵工作时，出口端处于高压，压力 一定高于当地大气压； • 吸入端处于低压，压力一般低于当地大气 压。
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• 蜗壳与后面的扩压管一起构成离心泵的排 出室，收集叶轮不断排出的液体并通过逐 渐扩大的截面积将液体获得的动能转换为 压能后排入排出管。
– 蜗壳扩压管式压水室也称为螺旋式压水室。
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a流道式导叶 流道式导叶的正向导叶 和反向导叶铸在一起， 中间有一连续流道，所 以从正导叶进口到反导 叶出口形成单独的小流 道，各个小流道内的液 流互不相混。
流道式导叶
液体在连续流道内流动，不易形成死角和突然 扩散，速度变化比较均匀，水力性能较好；其 缺点是结构复杂，制造困难。
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• 半金属填料是将石棉等软纤维用铜、 铅、铝等金属丝加石墨、树脂等纺织 或压制而成。 • 其横断面成方形或圆形。 • 该填料适用于中压、中温场合。
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环形吸入 室，其轴 向尺寸较 短，多用 于单吸分 段式多级 离心泵， 其缺点是 流动不够 均匀。
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• 机械密封与填料密封相比，具有密封性能 好，泄漏量少，轴或轴套不易损坏，机械 损失小等优点，被广泛应用于高温、高压、 高转速的离心泵中。
• 缺点是结构比较复杂，要求加工精度和安 装技术较高，价格较贵。
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3.迷宫式密封
迷宫密封是利用转子与静子间的间隙变化， 对流体进行节流、降压，从而实现密封作用。
• 目前，常见的密封装置有：
– 填料密封，机械密封、迷宫式密封、浮动环 密封等等。
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• 1.填料密封
• 填料密封是将软填料填入填料箱中，通过 适当拧紧压盖螺栓，在压盖斜面上产生一 定的径向分力，使填料适当抱紧泵轴，达 到密封的目的。
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• CQ型磁力驱动泵，是应用磁学原理，采用 内外磁钢推拉传递，磁路中间用隔离套将 液体封闭在隔离套内，以静密封代动密封。 彻底解决了其它联接形式的离心泵轴封处 无法避免的滴漏现象，特别适合易漏、易 燃、易爆液体的输送。
• 磁力驱动泵具有结构简单、外形美观、体 积小、噪音低、运转平稳、使用维修方便 等优点。
第二章
离心泵
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本章主要学习内容
• • • • 一、 二 、 三 、 四、 基本结构及主要零部件 工作原理及水力学基础 应用特性 操作保养检修及故障处理
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• 第一节 基本结构及主要零部件
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b径向式导叶 如图2－7，径向 式导叶的正反向导叶 是分开的，液流先进 入正导叶，然后在环 形空间内混在一起， 最后进入反导叶。结 构较简单，制造工艺 性好，应用较广泛。
结论：
径向式导叶
流道式导叶流动阻力比径向式小，但结构复杂，铸 造加工较麻烦。目前分段式多级泵趋向于采用流道式导叶。
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离 心 泵 的 基 本 结 构
铭牌 泵轴
泵体（蜗壳）
泵盖顶丝
出口
进 口
轴承盖 地脚螺栓 填料压盖
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泵盖（口环）
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联轴器
填料密封
机械密封
联轴器固定螺丝
弹簧
动环
机械密封 静环
轴承盖
轴承
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叶轮
轴承
泵轴 填料密封
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如：SPD100- 50×3
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屏蔽式离心泵是将电机的屏蔽技术应用于液体 输送机械的新产品，具有结构紧凑，机泵一体 化，体积小，安装无需调整，输送介质无外泄 ，性能稳定，运转低噪音，无振动等特点。
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• 2.压水室
• 压水室的作用是收集叶轮排出的液体将 其送入下一级叶轮或排水管，并在这个 过程中将部分动能转换为压能。常用的 有： • 蜗壳扩压管式压水室， • 环形压水室。
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• 为了保证密封效果，填料箱一般需要较长， 这样沿轴向填料的压紧程度往往出现靠外 边的紧，靠里边的松的情况，使得磨损不 均匀，密封效果差。 • 为了减少压紧力，并使里外承受的压紧力 均匀，提高密封效果，可在填料中间加一 个水封（或油封）环。
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• 若在泵轴与泵壳之间没有合适的密封装置， 泵的出口端将有较多的液体泄漏，吸入端 将有空气吸入。
• 这不但降低泵的效率，严重时使泵根本无 法工作。
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• 离心泵密封装置的作用是减少排液端 的漏液和吸液端的进气，保证其正常 工作。
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双吸叶轮从 叶轮的两侧 吸入液体。 双吸叶轮适 用于大排量 的泵中，具 有较好的抗 汽蚀性能。
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• 离心泵工作时，叶轮通过泵轴在驱运机 （如电机）的带动下高速旋转，受到较大 的离心力和水力冲击力，其工作环境较差， 对叶轮材料的要求较高。
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• 当泵内压力低于大气压时，可向水封环中注入一 个大气压的水，防止空气进入。 • 当泵内压力高于大气压时，可将一定压力的水引 入水封环中，以减少出口泄漏。 • 水封环中的水或油，还可起到冷却和润滑的作用。
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二、泵壳部分
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• 1、吸入室
• 吸入室装置于叶轮前，其作用是将液体 均匀地引入叶轮。 • 常用的吸入室型式有：
– 锥管式，
– 半蜗壳式，
– 圆环式。
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–联轴器联接 –直联式 –磁联式 –屏蔽式等。