第四节船用离心泵的自吸
自吸式离心泵工作原理
自吸式离心泵工作原理自吸式离心泵是一种常见的离心泵，其工作原理是利用离心力将液体从进口处吸入泵体，然后通过旋转叶轮将液体加速并向出口处排出。
自吸式离心泵具有自吸能力，可以在无液状态下启动，并且可以处理含气液体。
以下是自吸式离心泵的工作原理详解：1. 泵体结构自吸式离心泵由泵体、叶轮、机械密封和电机组成。
泵体通常由铸铁或不锈钢制成，具有耐腐蚀性和高强度。
进口处设有进口法兰和进口管道，出口处设有出口法兰和出口管道。
叶轮则是由多个弯曲的叶片组成，可以旋转并将液体加速。
2. 自吸原理当自吸式离心泵开始运行时，由于空气存在于进口管道中，在启动前需要将空气排除掉。
此时，在进入泵体之前，空气被压缩到了进口法兰之前的部分，并因此产生了真空。
当液体开始流入这个区域时，它会被真空抽入，并随着叶轮的旋转被加速。
当液体被加速到一定程度时，它会被排出泵体，进入出口管道并流出。
3. 叶轮工作原理叶轮是自吸式离心泵中最重要的部件之一。
当电机启动时，叶轮开始旋转，并因此产生了离心力。
液体在进入泵体后，首先进入叶轮，并随着叶片的旋转而被加速。
在这个过程中，液体会产生离心力，并因此从叶片上移开。
然后，液体会进入泵体的出口管道，并流出。
4. 机械密封机械密封是自吸式离心泵中非常重要的部件之一。
它可以防止液体渗漏并保持压力平衡。
当泵运行时，机械密封通常由两个主要部分组成：静环和动环。
静环通常位于泵体内部，并与动环相互接触以防止液体渗漏。
5. 运行注意事项自吸式离心泵在运行时需要遵循以下注意事项：（1）在启动前应检查进口管道是否已排除空气；（2）在泵体中加液前，应确保泵体内没有空气；（3）在运行过程中，应避免泵体空转，以免损坏叶轮和机械密封。
综上所述，自吸式离心泵是一种常见的离心泵。
它利用离心力将液体从进口处吸入泵体，并通过旋转叶轮将液体加速并向出口处排出。
自吸式离心泵具有自吸能力，可以在无液状态下启动，并且可以处理含气液体。
在运行时需要注意事项，以确保其正常工作。
《船舶辅机》教学日历
2
同上
§10-2绞缆机
2
同上
第三篇船舶制冷装置和空气调节装置
[28]（多媒体讲课）
4
第十一章、船舶制冷装置
[20]
§11-1概述
1
同上
§11-2蒸汽压缩式制冷装置的工作原理
4
同上
§11-3制冷剂、载冷剂和冷冻机油
1
同上
§11-4制冷压缩机
2
同上
§11-5冷凝器和蒸发器
1
同上
§11-6制冷装置的辅助设备
§3-1离心泵的工作原理和性能特点
2
同上
§3-2离心泵的一般结构
2
同上
§3-3离心泵的相似理论和比转数
1
同上
版号：2
第1/4页
C/QF40X（2）
周次
讲课，习题课，讨论课，实验课，现场课名称或题目及测验
（按教学大纲分章节和题目名称）
讲课时数
实训时数
作业
（写明教材对应题号或自选题数）
使用教材和阅读参考书
使用教材和阅读参考书
§13-2船舶辅锅炉的结构与构件
4
《船舶辅机》辅助教材（张守俊主编）对应题号
《船舶辅机》统编（刘晓晨、张守俊主编）和《船舶辅机》自学教材（张守俊主编）；
§13-3船舶辅锅炉的燃油设备与系统
3
同上
§13-4船舶辅锅炉的汽、水系统
3
同上
§13-5船舶辅锅炉的运行和维护管理
3
同上
现场课
§7-1液压控制阀
6
同上
§7-2液压泵
4
同上
§7-3液压马达
4
同上
§7-4液压系统的辅助元件
船用离心泵的自吸
工作原理： 以单作用为例) 3)工作原理：(以单作用为例) 当
叶轮回转时， 叶轮回转时， 泵体内的工作水被带 动， 在离心力作用下形成一个紧贴 泵体内壁的水环（作为定子） 泵体内壁的水环（ 作为定子 ）。叶 轮轮毂正好切于上半部分水环的内 表面，并与两侧盖一起共同形成月 表面 ，并与两侧盖一起共同形成月 牙形的封闭工作腔室， 牙形的封闭工作腔室， 叶片将其分 隔成若干个互不相通的工作小腔。 隔成若干个互不相通的工作小腔。
2、水环泵的结构 基本结构： 叶轮（ 转子） 1 ) 基本结构 ： 由 叶轮 （ 转子 ） 、 泵体（ 泵体 （ 单作用泵的泵体内腔端盖等组成 等组成。 椭圆形）、端盖等组成。
2)装配关系： 2)装配关系：端盖上开有两个不对 装配关系
称的半月牙形吸、排口（吸口较大）。 称的半月牙形吸、排口（吸口较大）。 叶轮上有若干径向叶片或前弯叶片与 轮毂做成一体( 轮毂做成一体(叶片不象叶片泵的叶 片能滑动) 片能滑动)。 泵体内要留有一定量的工作水。 泵体内要留有一定量的工作水。 单作用式泵中，叶轮与泵体偏心安装； 单作用式泵中，叶轮与泵体偏心安装； 双作用泵则应同心安装。 双作用泵则应同心安装。
水环泵的应用场合： 水环泵的应用场合：
水环泵属容积式泵， 水环泵属容积式泵，它主要用来排 送气体或气液混合物， 送气体或气液混合物，因具有抽真 空的能力，故常作为真空泵 真空泵和 空的能力，故常作为真空泵和自吸 离心泵的引水装置。 离心泵的引水装置。
三、水环泵的管理要点
1)叶轮与端盖间的端面间隙直接影 响泵的容积效率，一般应维持在 mm。 0.1—0.25mm。 0 25mm 可通过侧盖与泵体间垫片调整。 可通过侧盖与泵体间垫片调整。
当水环泵的工作压头超过一定 值时，其排量迅速减小； 值时，其排量迅速减小； 当排出阀关闭时，其封闭压头 当排出阀关闭时， 也不致升得很高( 也不致升得很高(但不允许长时间封 闭压头运转，否则水会过热) 闭压头运转，否则水会过热)，故无 须安全阀。 须安全阀。
图示说明关于离心泵的自吸
图示说明：关于离心泵的自吸（泊头市晟华泵业）最近有客户在咨询一个问题：离心泵都没有自吸能力。
自吸离心泵是如何实现自吸的？下面就这个问题分别说明：一、离心泵的原理离心泵（泊头晟华泵业RY系列和IS系列）是利用叶轮旋转而使水发生离心运动来工作的。
水泵在启动前，必须使泵壳和吸水管内充满水，然后启动电机，使泵轴带动叶轮和水做高速旋转运动，水发生离心运动，被甩向叶轮外缘，经蜗形泵壳的流道流入水泵的压水管路。
二、普通离心泵和自吸离心泵的工作原理1、普通离心泵（泊头晟华泵业IS系列和RY系列）的工作原理是：水泵启动前先在泵壳内灌满水（或泵壳内自身存有水）。
启动后叶轮高速旋转使叶轮槽道中的水流向涡壳，这时入口形成真空，使进水逆止门打开，吸入管内的空气进入泵内，并经叶轮槽道到达外缘。
普通离心泵：普通离心泵在灌水后进行运转，吸入腔的空间很小，而且进口距离地面较底，存储水的能力有限，一旦泵停止运转，泵腔体内的水很快就顺管道流走。
当再次启动泵的时候，无法实现自吸，任需要灌水。
泊头市晟华泵业，普通离心泵的产品主要为：SH-IS卧式离心泵和SH-RY 热油泵系列。
2、自吸式离心泵（泊头晟华泵业CYZ系列和CLZ系列）：首先自吸离心泵的基本工作原理与普通离心泵相通。
区别在于：自吸离心泵在灌水后进行运转，吸入腔的空间很大，而且进口距离泵底面较高，存储水的能力很好。
一旦泵停止运转，泵腔体内的水会存储在泵腔内，不会顺管道流走。
当再次启动泵的时候，无需要灌水，可以直接运转，实现自吸。
泊头市晟华泵业，自吸离心泵的产品主要为：CWZ卧式自吸收离心泵（离心油泵）和CWZ系列和CLZ系列自吸船用离心泵系列。
三、通常普通离心泵如何实现自吸收1、增加管路底阀。
2、泵进口增加一个储水罐。
这两种方法的目的都是为了增加：储水功能。
四、图示说明泵的自吸能力关于离心泵的自吸，卧式和立式的原理相通。
用卧式离心泵做以下说明：图一为普通离心泵：普通离心泵在灌水后进行运转，吸入腔的空间很小，而且进口距离地面较底，存储水的能力有限，一旦泵停止运转，泵腔体内的水很快就顺管道流走。
离心泵自吸装置原理
离心泵自吸装置原理在工业和民用领域，离心泵是一种广泛应用的流体输送设备。
而离心泵自吸装置的出现，进一步拓展了离心泵的使用范围和便利性。
那么，离心泵自吸装置到底是依据怎样的原理工作的呢？让我们一起来深入探究。
要理解离心泵自吸装置的原理，首先得对离心泵的基本工作原理有一定的了解。
离心泵主要是依靠叶轮的高速旋转产生离心力，将液体从叶轮中心甩向叶轮外周，从而实现液体的输送。
然而，普通的离心泵在启动时，如果吸入管路中没有充满液体，就无法正常工作。
这是因为离心泵没有自吸能力，需要在启动前将吸入管路和泵体充满液体，以排除内部的空气。
为了解决这个问题，人们设计了离心泵自吸装置。
自吸装置的核心原理是在离心泵的基础上增加了一些特殊的结构和功能，使得泵能够在吸入管路没有充满液体的情况下，自行将液体吸入并排出。
常见的离心泵自吸装置主要包括以下几个部分：一是储液室。
它通常位于泵体的上方或一侧，用于储存一定量的液体。
在启动前，储液室内充满了液体，为自吸过程提供了初始的液体源。
二是气液分离室。
这是一个关键的部分，其作用是在自吸过程中，将吸入的气液混合物进行分离。
气体被排出，液体则留在泵内，逐步充满整个吸入管路和泵体。
三是回流孔或回流阀。
它们的存在使得在自吸过程中，储液室内的液体能够不断地补充到叶轮进口处，以维持自吸的进行。
当启动离心泵自吸装置时，叶轮开始高速旋转。
由于吸入管路中存在空气，最初泵内是气液混合物。
在叶轮的作用下，气液混合物被甩向气液分离室。
在气液分离室中，由于气体和液体的密度不同，气体上升并通过排气口排出，而液体则在重力作用下回到叶轮进口处。
同时，储液室内的液体通过回流孔或回流阀不断地补充到叶轮进口处。
随着自吸过程的进行，吸入管路中的空气逐渐被排出，液体逐渐充满整个管路和泵体。
当泵内完全充满液体后，离心泵就能够正常工作，实现液体的连续输送。
离心泵自吸装置的自吸高度和自吸时间是两个重要的性能指标。
自吸高度是指泵能够自行吸入液体的最大垂直高度，它受到多种因素的影响，如泵的结构、转速、储液室的大小等。
船用泵的基本原理
2017年11月
张培宇整理
泵的功用和分类
泵是一种提升液体的液体能的机械。 泵不仅能输送液体，更重要的是能够
满足工作时所要求的排量和压力。 由于输送任务各有不同，因此，根据
工作原理区分，有往复泵、回转泵、 离心泵和喷射泵等四种。
泵的输送原理
液体总是往低处流，要使它往高处流，必须对液体作功，使其得 到一定的能量，形成压力把液体压往高处去。
与往复泵相比，它也具有干吸能力，可用高速的 原动机直接带动，结构紧凑、外廓尺寸小、重量 轻、易损零件少、排压高、排量均匀，因而获得 较广泛的应用。在船上用来作滑油泵、燃油泵、 货油泵以及液压系统中的工作供油泵等。
一、齿轮泵
二、螺杆泵
三、叶片泵
一、齿轮泵
齿轮泵是 应用最广 泛的一种 回转泵。 它的结构 简单，由 两只互相 啮合齿轮 和泵体组 成。
出口
离心泵实例：
MA
出口
卧
进口
式 离
出口
心
泵
进口
叶轮
机械密封没有台阶拆装注意事项
机械密封结构及转向
叶轮结构及转向
第四节 离心泵
离心泵主要靠水的流动惯性来进行工作，因此它 的特点是：
1）没有干吸能力，超支前必须加“引水”，将空 气置换出来。
2）排压。离心泵的压力是由水的流动惯性形成， 水在流动过程中，总会带来一些摩擦和冲击等水 力损失，再加上泵的漏泄损失，这就使泵的排压 不高。
泵按工作原理的分类
容积式泵主要是通过运动部件的位移，使泵工作空间的 容积发生变化，挤压液体，把机械能传给液体，使其压 力升高，从而达到输送的目的。属于这一类的有各种往 复泵和回转泵。
叶轮泵主要是通过工作叶轮的转动，把机械能传给液体， 使其压力和流速增加，然后再使部分动能转换为压力能。 属于这一类的有各种离心泵、轴流泵和漩涡泵。
自吸式离心泵原理
自吸式离心泵原理
自吸式离心泵是一种常见的离心泵类型，它具有自吸能力，可以在无液状态下
自行吸入液体并进行输送。
其原理主要包括离心力原理、自吸原理和离心泵结构原理。
首先，离心力原理是自吸式离心泵能够输送液体的基础。
当自吸式离心泵启动时，电机带动叶轮旋转，液体在叶轮的作用下产生离心力，使液体产生离心运动，从而形成压力，将液体输送至出口处。
离心力的产生是离心泵能够实现液体输送的关键。
其次，自吸原理是自吸式离心泵具有自吸能力的原因。
自吸式离心泵在启动时，通过叶轮的旋转产生低压区，使液体在叶轮的作用下被吸入泵内，形成液体循环，最终实现自吸。
这种自吸能力使得自吸式离心泵在输送液体时无需外部引水，节省了水资源并提高了工作效率。
最后，离心泵结构原理是自吸式离心泵能够实现自吸和输送液体的重要保障。
自吸式离心泵的结构包括泵体、叶轮、轴承、密封件等部件。
其中，泵体内部设计了适当的蜗壳结构，可以使液体在叶轮的作用下形成旋涡，提高了离心力的产生效率；叶轮的设计和转动对于产生离心力和自吸能力起着关键作用；轴承和密封件的选用和安装对于泵的稳定运行和密封性能至关重要。
综上所述，自吸式离心泵通过离心力原理、自吸原理和离心泵结构原理实现了
自吸和输送液体的功能。
其运行稳定、自吸能力强、输送效率高，广泛应用于工业、农业、城市供水和排水等领域。
通过深入了解自吸式离心泵的原理，可以更好地掌握其工作特点，为其正确使用和维护提供理论支持。
《船用离心泵的自吸》课件
自吸装置的优化：根据船用离心泵的实际运行情况，对自吸装置进行优化和改进，提高自吸 效率
自吸装置的安装与调试
安装位置：选择合适的安装位置，确保自吸装置能够正常工作 安装步骤：按照说明书进行安装，确保各部件安装正确 调试方法：按照说明书进行调试，确保自吸装置能够正常工作 调试注意事项：注意调试过程中的安全，确保自吸装置能够正常工作
工作原理：通过叶 轮的旋转，将液体 吸入泵体，再通过 排出管排出
自吸装置的特点： 无需外部动力， 可自行吸入液体
自吸装置的应用： 广泛应用于船舶、 化工、石油等行 业
自吸装置的设计要点
自吸装置的选型：根据船用离心泵的型号和性能选择合适的自吸装置
自吸装置的安装位置：确保自吸装置的安装位置能够满足船用离心泵的自吸要求
介质温度升高，自吸性能下 降
介质温度过低，可能导致自 吸泵无法正常工作
介质密度对自吸性能的影响
介质密度增加，自吸性能下降 介质密度降低，自吸性能提高 介质密度对自吸性能的影响与泵的结构和设计有关 介质密度对自吸性能的影响与泵的转速和流量有关
气蚀余量对自吸性能的影响
气蚀余量：泵内液体在离心力作用下产生的气泡
和噪音
自吸装置在船 用离心泵中的 应用：提高泵 的抗气蚀性能， 延长泵的使用
寿命
自吸装置在船 用离心泵中的 应用：提高泵 的输送效率， 降低泵的能耗
自吸装置在不同工况下的应用案例
船舶航行：自吸装置在船舶航行中用于抽吸海水，提供动力 船舶停泊：自吸装置在船舶停泊时用于抽吸海水，提供动力 船舶维修：自吸装置在船舶维修时用于抽吸海水，提供动力 船舶救援：自吸装置在船舶救援时用于抽吸海水，提供动力
《船用离心泵的自吸》课件
离心泵自吸原理
离心泵自吸是指泵在启动前不需要 注水，依靠自身结构和工作原理， 能够将流体吸入并排出的功能。
自吸原理的应用
自吸原理在船舶、石油、化工等领 域具有广泛的应用，如油轮的货油 泵、化工流程中的离心泵等。
重要性及应用领域
重要性
离心泵的自吸功能对于船舶、石油、化工等领域的安全生产和高效运行具有重要意义，能 够避免因停机或故障导致的生产中断和设备损坏。
安装位置
在安装船用离心泵自吸时，应确保泵 的安装位置合理，便于操作和维护。
定期检查
应定期检查自吸离心泵的运行状况， 及时发现和处理问题，确保其正常运 转。
使用环境
在使用自吸离心泵时，应考虑其适应 的环境条件，如温度、压力、介质等 ，以确保其性能和安全性。
操作规范
操作自吸离心泵时应遵循操作规范， 避免违规操作和超负荷运转，以免造 成损坏和安全事故。
中等自吸
自吸高度适中，通常在24米之间，适用于液体表 面与泵入口高度差适中的 情况。
高自吸
自吸高度较高，通常在4 米以上，适用于液体表面 与泵入口高度差较大的情 况。
按自吸时间分类
瞬时自吸
自吸时间较短，通常在几秒钟内 完成自吸过程，适用于需要快速 启动泵的情况。
延时自吸
自吸时间较长，需要几分钟或更 长时间才能完成自吸过程，适用 于液体逐渐进入泵腔的情况。
06
船用离心泵自吸的发展趋势与展望
技术发展趋势
高效能
模块化
随着技术的不断进步，船用离心泵自 吸技术将更加高效，能够更好地满足 船舶工业的节能减排需求。
模块化设计将简化船用离心泵自吸系 统的结构和安装过程，方便维修和升 级，提高系统的可维护性。
第四节船用离心泵的自吸
3-4-2带离合器的水环泵引水装置
主泵1的驱动电动机4靠 摩擦离合器5可驱动水环 式真空泵6
在刚起动离心泵时，离 合器处于结合状态，这 时预先充有工作水的水 环泵即会经吸气管从离 心泵及其吸人管中抽气， 排往气液分离柜2。
水环泵的排水会被引回吸入型串、并联自吸离心 泵
在水环泵的吸人接管上装有止回阀和滤器
止回阀用以避免停车时水环泵中的存水漏失， 以供下次起动用
滤器则可防止杂质进入水环泵
水环泵叶轮上侧与橡皮轴承座下端面的轴 向间隙一般应保持在0.15～0.25mm之间
6CBLZ型串、并联自吸离心泵
(2)串联或并联 压载泵和舱底水泵要求H不高、流量较大，
但消防泵要求H较高，而Q大约为舱底泵 的2／3即可 只需使其两个叶轮根据需要以并联或串联 方式工作，即可满足上述要求
6CBLZ—7型串、并联自吸离心 泵
串联或并联工况是靠转阀3来转换的 当转阀置于“串联”位置时，泵的流量仅等于一个叶轮的流量， 而扬程则为两个叶轮所产生的扬程之和，适合作消防泵用 将转阀转至“并联”位置，则泵的流量即变为两个叶轮的流量之 和，而扬程则仅等于一个叶轮所产生的扬程，适合作压载泵和舱 底泵之用。 为了降低泵的起动功率，起动时应将其置于并联状态。
有水环泵、喷射泵
外混合式自吸离心泵
国产 3CZL—9型 船用、自吸、 立式离心泵
属外混合式。 它能在120s 内，在吸高 不大于5m 的情况下自 动吸人液体
3-4-1 外混合式自吸离心泵
在结构上采取了如下措施：
吸、排接管都弯向上方(以便 泵内存水)
泵的螺壳内用隔板做成双流 道结构，形成一个气水分离 室3
离心泵自吸故障原因分析
详细描述
操作人员对离心泵的操作和维护知识掌握不足，可能无 法正确操作和维护泵，从而导致自吸故障。因此，应加 强对操作人员的培训和技能提升，确保他们具备足够的 离心泵操作和维护知识。
THANKS
详细描述
可能的原因包括进口管道过长、弯头过多、密封圈老化、叶 轮与泵体间隙过大等。这些故障导致离心泵在自吸过程中需 要较长时间才能建立起足够的真空度，从而影响正常的生产 进度。
自吸高度过低
总结词
自吸高度过低是指离心泵在自吸过程 中能够自吸的高度不足，无法满足生 产需求。
详细描述
可能的原因包括密封圈老化、叶轮磨 损、泵体与电机连接处漏气等。这些 故障导致离心泵在自吸过程中能够自 吸的高度不足，从而影响正常的生产 流程。
排气管路堵塞会导致泵内的气体无法排出，影响自吸效果 。应定期检查排气管路是否通畅，清除可能的堵塞物，保 持排气管路的清洁。
定期检查叶轮和密封环的磨损情况
总结词
叶轮和密封环磨损严重会影响离心泵的自吸性能。
详细描述
随着使用时间的增长，叶轮和密封环会逐渐磨损，导 致泵的自吸能力下降。因此，应定期检查叶轮和密封 环的磨损情况，及时更换磨损严重的部件。
离心泵自吸故障原因分 析
目录
Contents
• 离心泵自吸系统介绍 • 离心泵自吸故障类型及现象 • 离心泵自吸故障原因分析 • 离心泵自吸故障排除方法 • 离心泵自吸故障预防措施
01 离心泵自吸系统介绍
离心泵自吸系统的原理
离心泵自吸系统的原理基于大气压力 和离心力的作用，通过一定的结构和 设计，使得离心泵在启动前能够自动 将液体引入泵腔，实现自吸功能。
详细描述
密封环磨损可能是由于长时间使用或受到磨 损等原因造成的；密封环损坏可能是由于受 到强烈冲击或温度过高等原因造成的。这些 情况会导致离心泵密封性能下降，从而影响 自吸效果。
船用泵离心泵
0292关于离心泵比转数的下列说法中错的是 。
A.几何相似的泵如运送同种液体，额定工况的比转数 必然相等
B.通常给出的比转数都是相对额定工况而言 C.比转数相等的泵必定几何相似 D.输送同样液体的比转数相同的泵，如叶片数目、形状 相同，一般几何相似
三、自吸式离心泵[Self-priming Centrifugal Pump]
nQ
ns
3.65
H3 4
注意量纲：
n－r/min,
Q－m3/s(双吸泵取1/2Q), H－m(多级泵取单级叶轮)
1.低比转数泵叶型“窄长”， 叶片呈圆柱形；扬程相对较 高，流量相对较小；Q-H线 较平坦，Q-P线陡降，高效 率区宽，适合节流调节，适 合封闭起动。
2.高比转数泵叶型“短宽”， 叶片呈扭曲形；扬程相对较 低，流量相对较大；Q-H线 较陡降，Q-P线缓升。
关于比转数与性能关系的总结(★★★)
窄长叶型ns小， 流量不大扬程高， H线平功率陡， 高效区宽宜节流。
0298 我国将离心泵的比转数ns定为（式中H为单
级扬程，Q为单级Q
3
60 gH 4
B.
ns
nQ
3
H4
C.
D.
nQ ns 3.65 3
H4
ns 3.65 n
H
3
Q4
离心泵的相 似理论和比
转数
自吸式离心 泵
汽蚀及危害
船用泵－离心泵3
一、扬程和流量估算
一、扬程和流量估算
扬程估算公式：H Kn2D22 (m) 流量估算公式：Q 5D02 (m3/h)
K-系数(1-1.5)10-4 n-转速(r/min) D2-叶轮外径(m) D0-泵吸口直径(inch)(1in25mm)
船舶辅机-第四章 离心泵
2 u2 u12 2g
压头公式（1）
HT
2 p2 p1 c2 c12 E2 E1 Z 2 Z1 ρg 2g
能量表达公式（2）
Z1
p1 ω1 p ω W Z2 2 2 ρg 2 g ρg 2 g
离心力做的功（3）
2 u2 u12 W 2g
第一节 离心泵的工作原理和性能特点
二、离心泵的压头方程式
1.液体在叶轮中的运动情况及速度三角形
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。
Q n D2 ' ' ' Q n D2
H n2 ' ' H n2 P n2 ' ' P n2
2
3
2、压头相似关系
D2 ' D 2
2
3
3、功率相似关系
D2 ' D 2
得： ω12 c12 u12 2c1u1 cosα1
2 2 2 ω2 c2 u 2 2c2u 2 cosα 2
c1u c1 cosα1 c2u c2 cosα 2
（4）
将（4）式代于（1）式后，得：欧拉方程II式
2 u2 u2c2 r H t ctg 2 g g
（3） 式代于（2）式后，在代于（1）式，得欧拉方程I式：
H T
离心力的作用下叶轮旋转所增 加的静压头
离心泵
第三章离心泵第一节离心泵的工作原理第二节离心泵主要部件的结构第三节离心泵性能特点第四节离心泵实例第一节离心泵的工作原理1-叶轮；2-叶片；3-泵壳；4-吸入接管；5-扩压管；6-泵轴；7-固定螺母当离心泵工作时，预先充满在泵中的液体受叶片的推压，随叶轮一起回转，产生一定的离心力，从叶轮中心向四周甩出，于是在叶轮中心处形成低压，液体便在液面上的气体压力作用下由吸入接管4被吸进叶轮。
从叶轮流出的液体，压力和速度都比进入叶轮时增大了许多。
蜗壳将它们汇聚并平稳地导向扩压管5。
扩压管流道截面逐渐增大，液体流速降低，大部分动能变为压力能，然后进入排出管。
一、工作原理二、离心泵的分类离心泵常按以下几种方式分类：1.按泵轴的方向分为：1）立式泵；2）卧式泵。
2. 按液体进入叶轮的方式分为：1）单吸泵；2）双吸泵。
3. 按叶轮的数目分为：1）单级泵；2）多级泵；第二节离心泵主要部件的结构一、叶轮和压出室1、叶轮•叶轮的型式：开式半开式闭式一、叶轮和压出室2、压出室涡壳式压出室导轮式压出室二、离心泵的密封装置1、密封环离心泵密封环的形式1－泵体2－叶轮二、离心泵的密封装置2、轴封填料密封式轴封1-填料套；2-水封环；3-境料；4-压盖；5-轴套二、离心泵的密封装置2、轴封机械密封式轴封三、离心泵的轴向力1.轴向力的产生：•液体压力的分布沿径向呈抛物线规律•叶轮两侧压力不对称•方向由叶轮后盖指向叶轮进口端•大小)(22hwi A r r g KH F -=πρwr hr H i 单级压头mK经验系数0.6～0.8三、离心泵的轴向力2.轴向力的平衡方法1）止推轴承法止推轴承虽能承受一定的轴向推力，但承受能力有限，故只有小型泵才能用它来承受全部轴向推力，而在大多数泵中仅用它作平衡措施的补充手段，以承受少数剩余的轴向推力，并起轴向定位作用。
2)双吸叶轮法液体从叶轮两侧同时吸入，使叶轮两侧的液压分布基本对称。
此法适用于低压头大排量的离心泵。
离心泵自吸装置原理
离心泵自吸装置原理Centrifugal pumps are widely used in various industries for fluid transportation and circulation. They are efficient and reliable, but they may have difficulty in self-priming, especially when the pump is located above the fluid level. 离心泵在各行各业中广泛应用于流体运输和循环。
它们高效可靠，但在自吸方面可能存在困难，尤其是当泵位于流体水平以上时。
The self-priming mechanism of a centrifugal pump involves using a vacuum or air pressure to create a siphoning effect that draws the fluid into the pump casing. 离心泵的自吸装置原理涉及使用真空或气压来产生虹吸效应，将流体吸入泵壳。
One common method of ensuring self-priming in a centrifugal pump is by using a built-in or external priming chamber. This chamber serves as a reservoir for the initial fluid supply and also helps to create the necessary vacuum or pressure to initiate the self-priming process. 一种确保离心泵自吸的常见方法是利用内置或外置的自吸室。
该室作为初始流体供应的储存器，并帮助产生必要的真空或压力来启动自吸过程。
自吸式离心泵的特点与用途
自吸式离心泵的特点与用途
自吸式离心泵具有构造简易、操纵维护便当、运转安稳、排量大、服从高、便于调理，有较强的自吸才能，实用范畴广等特性。
自吸式离心泵的用处：用来保送汽油、火油、柴油、油等煤油产物；介质温度在-20℃～+80℃，是一种优秀的船用装卸油泵，可兼作扫舱水泵。
并实用于海洋油库、油罐车等储油安装的油料保送，也能够用来保送海水、海水等。
1、抽闲、气蚀或较永劫间憋压，招致密封毁坏；
2、对泵实践输入量偏小，少量介质泵内轮回，热量积累，惹起介质气化，招致密封生效；
3、回流量偏大，招致吸人管侧容器（塔、釜、罐、池）底部沉渣出现，破坏密封；
4、对较永劫间停运，从新起动时没有手动盘车，摩擦副因粘连而扯坏密封面；
5、介质中腐化性、聚合性、结胶性物质增加；
6、情况温度急剧变革；
7、工况频仍变革或调解；
8、忽然停电或毛病停机等。
离心泵在正常运转中忽然走漏，如不可以实时发明，常常会变成较大变乱或丧失，须予以注重并接纳有用步伐。
探索分析某船用离心泵自吸装置故障分析及排除
探索分析某船用离心泵自吸装置故障分析及排除作者：张家旺来源：《山东工业技术》2017年第07期摘要：离心泵在船舶上的使用非常广泛，但由于船舶结构空间的局限影响，多数离心泵需要配备自吸装置，与此同时，自吸装置经常会发生故障，进而影响了船舶的正常运行。
多数故障是由于控制系统故障导致，因此，需要在对原自吸装置主体结构保留的情况之下，通过对其中的控制系统进行一定程度的改装来增加船用离心泵自吸装置的应用效果，减少相关故障的发生。
本文通过对某船用离心泵自吸装置发生的故障进行分析，找出故障产生的原因，进而对自吸装置的控制系统进行一定的改装，以此来有效的排除其中存在的故障，增加其运行的效率。
关键词：船用离心泵；自吸装置；故障；分析；排除DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.07.035一直以来，对于离心泵的应用都十分的广泛，其结构特征及应用原理等都决定了离心泵在开启的时候无法进行自吸，进而就会在实际的应用过程中造成一定的故障。
与此同时，在很多行业发展的过程中，尤其是船舶行业的发展，都需要具备具有自吸装置的离心泵，由此才能够有效的使用，增加行业的经济效益。
目前，我国把具有自吸功能的离心泵按照其自吸原理划分为气液混合式离心泵（包括内混式和外混式）、水环轮式离心泵以及射流式（包括液体射流和气体射流）离心泵这三种。
但是在具体的应用过程中，这些离心泵的自吸装置会发生不同的故障，因此需要针对其中的故障进行分析，并给出相关的解决及改造的方案、措施。
1 船用离心泵自吸装置故障现象在实际的操作过程中，船用离心泵自吸装置在发生故障的时候，通常都会表现在压缩空气瓶无法关闭，进而无法压缩空气。
具体的表现情况有两种：第一，在启动离心泵的时候，压缩空气经常会发生运作的现象，进而就会造成自吸启动失败。
第二，船用离心泵在正常工作之后，压缩空气无法进行自动化的关闭，需要进行人工操作才能够关闭空气瓶。
2 船用离心泵自吸装置故障分析船用离心泵自吸装置在没有发生故障的时候，其自吸装置的外壳没有损坏的现象，同时在进行开机压缩空气操作的时候，就能够完成自吸动作。
船用离心泵的自吸
并联工作
“启动”←2 →“工作”
自吸功能
自带双作用水环泵
第四节 船用离心泵的自吸
二、设置自动引水装置
截至止回阀3可改用自动阀9
离合器
双作用水环泵 气液分离柜 控制杆 液压缸
第四节 船用离心泵的自吸
压力继 电器
二、设置自动引水装置
2）主泵延时启动的空 气喷射器引水装置
第四节 船用离心泵的自吸
• 离心泵无自吸能力，船用离心泵实现自吸 的方法：
1. 采用特殊的泵壳型式或主泵自带引水真空泵； 2. 附设用以抽气的自动引水装置； 3. 采用真空箱集中引水系统。
第四节 船用离心泵的自吸
一、自吸式离ห้องสมุดไป่ตู้泵
1）外混合式自吸离心泵
3CZL-9型 船用、自吸、立式 能在120s内，在吸高≤5米的 情况下自动吸入液体
外混合式：分离后的液体返 回到叶轮的四周。 内混合式：分离后的液体返 回到叶轮的吸入口。
第四节 船用离心泵的自吸
一、自吸式离心泵
2）6CBZ-7型串、并联自吸式离心泵
串联工作
并联工作 自吸功能 自带双作用水环泵
第四节 船用离心泵的自吸
一、自吸式离心泵
2）6CBZ-7型串、并联自吸式离心泵
串联工作
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– 三通旋塞转到“工作”位置
• 水环泵的排水会被引回吸入口，使 水环泵有水轻载循环，防止发热。
2020/12/5
6CBLZ—7型串、并联自吸离心 泵
• 在水环泵的吸人接管上装有止回阀和滤器
– 止回阀用以避免停车时水环泵中的存水漏失 ，以供下次起动用
– 滤器则可防止杂质进入水环泵
• 水环泵叶轮上侧与橡皮轴承座下端面的轴 向间隙一般应保持在0.15～0.25mm之间
• 第四节 • 船用离心泵的自吸
2020/12/5
3-4-1 船用离心泵的自吸
• 离心泵没有自吸能力
– 但压载、舱底、日用海水和淡水泵、油轮扫舱泵等都 需要自吸
• 船用离心泵实现自吸的方法有三类
– 自吸式离心泵
• 采用特殊的泵壳形式或主泵自带引水真空泵
– 自动引水装置
• 在普通的离心泵上附设用以抽气的装置
2020/12/5
6CBLZ型串、并联自吸离心泵
(2)串联或并联 • 压载泵和舱底水泵要求H不高、流量较大
，但消防泵要求H较高，而Q大约为舱底 泵的2／3即可 • 只需使其两个叶轮根据需要以并联或串联 方式工作，即可满足上述要求
2020/12/5
6CBLZ—7型串Байду номын сангаас并联自吸离心 泵
• 串联或并联工况是靠转阀3来转换的 – 当转阀置于“串联”位置时，泵的流量仅等于一个叶轮的流量， 而扬程则为两个叶轮所产生的扬程之和，适合作消防泵用 – 将转阀转至“并联”位置，则泵的流量即变为两个叶轮的流量之 和，而扬程则仅等于一个叶轮所产生的扬程，适合作压载泵和舱 底泵之用。 – 为了降低泵的起动功率，起动时应将其置于并联状态。
– 采用半开式叶轮 – 装密封圈，平衡轴向力
• 内混合式-液流返回叶轮吸人口
• 结构紧凑，工作可靠，但自吸时 间较长，效率较低
2020/12/5
6CBLZ—7型串、并联自吸离心泵
2020/12/5
6CBLZ—7型串、并联自吸离心泵
• 用作舱底、压载和消防通用泵。
(1)一般结构
• 支架（固定船体）上缘装电机，下缘接泵 • 电动机借弹性联轴节6与泵轴4相连 • 泵轴4的上、下两方用键分别固定着两个对称布置的叶轮，以使液
– 该间隙对水环泵的容积效率影响很大 – 可借轴承座后面的纸垫来调整。
2020/12/5
3-4-2离心泵的自动引水装置
• 各种自吸式离心泵虽能解决离心泵的自吸问题
– 但会使泵的结构复杂化，体积和造价提高 – 而且对泵的效率也有不利的影响
• 各种附设于普通离心泵的自动引水装置
– 它们安装方便，自动化程度高 – 而且在泵正常工作后完全脱离工作，不会降低泵的工
– 采用真空箱集中引水系统
• 由一台真空泵自动控制一个真空箱保持足够的真空度，用若 干抽气管分别通至所有需要引水的离心泵的吸人口
2020/12/5 • 真空箱集中引水适合于一条船有较多离心泵需自吸的情况
3-4-1 自吸式离心泵
• 按其工作原理可分为两类
– 泵壳做成特殊结构
• 排出端具有气水分离作用，在起动期间能利用存 留在泵内的液体，反复进出叶轮，将泵和吸人管 内的气体裹携出去
• 这类泵根据液体重新进入叶轮方式的不同，又有 外混合式和内混合式之分
– 靠泵自带的真空泵来抽气引水
• 有水环泵、喷射泵
2020/12/5
3-4-1 外混合式自吸离心泵
– 外侧流道增加了阻力 – 气液混合物沿内侧流道到 – 气液分离室
• 气体分出并排出 • 液体经外侧流道返回叶轮的外周，重
新进入叶轮再次裹带气体 • 直到气体排尽
2020/12/5
6CBLZ—7型泵
(3)泵的自吸
2
• 泵轴下端有一个水环泵作为引 水泵
– 泵的辅助管路可如图所示
– 初次起动前向水环泵内灌水
– 把三通旋塞2转到“起动”位置
• 使水环泵能经辅助管路从吸人管中 抽吸空气，然后经三通旋塞和示水
管排至舱底
• 当示水管5出水时，空气被抽尽， 泵开始正常排水
作效率，使普通离心泵的适用范围更为灵活 – 下面即列举几种船用离心泵引水装置的典型实例。
2020/12/5
3-4-2带离合器的水环泵引水装置
• 主泵1的驱动电动机4靠 摩擦离合器5可驱动水环 式真空泵6
• 在刚起动离心泵时，离 合器处于结合状态，这 时预先充有工作水的水 环泵即会经吸气管从离 心泵及其吸人管中抽气 ，排往气液分离柜2。
• 在分离柜中进行气水分 离后，空气经逸气管逸 出，而分离出来的…
2020/12/5
图3-24 离心泵附设水环泵引水装置
2020/12/5
体作用在叶轮上的轴向推力基本平衡，剩余的不平衡力及转子的自 重，则由上部背向布置的两个单列径向止推轴承来承担。 • 上轴承用牛油润滑，其外壳用排出口引来的水冷却，泵轴的下部还 设有橡皮轴承，由下填料函的泄水润滑和冷却。 • 泵轴上镶有上、中、下三个青铜轴套，用以使两个离心泵叶轮和水 环泵叶轮在轴向定位，并由下螺母固紧，同时轴套还可保护泵轴， 使其免遭磨损和锈蚀。为了减少漏泄，在泵轴上、下两端和叶轮之 间，都设填料箱密封。 • 考虑到串联工作时泵的扬程较高，故采用曲径式密封环