离心泵的基本知识教学内容

泵的分类方法有以下三种：(一)按工作原理分类

1．容积式泵依靠泵内工作室容积大小作周期性地变化来输送液体的泵；2．叶片式泵依靠泵内高速旋转的叶轮把能量传给液体，从而输送液体的泵；3．其它类型泵依靠一种流体(液、气或汽)的静压能或动能来输送液体的泵。此类泵又称流体动力作用泵。

采用这种分类方法时，根据泵的结构又可分为以下几种。

(二)按泵产生的压力(扬程)分类

1．高压泵总扬程在600m以上；

2．中压泵总扬程为200～600ml

3．低压泵总扬程低于200m。

（三）按泵用处分类

第2节离心泵的工作原理及分类

一．离心泵的基本构成

离心泵的主要部件有：叶轮、转轴、吸入室、泵壳、轴封箱和密封环等，如图2－1所示。有些离心泵还装有导轮、诱导轮、平衡盘等。

离心泵的过流部件是吸入室、叶轮和蜗壳。其作用简述如下：

（1）吸入室吸入室位于叶轮进口前，其作用是把液体从吸入管引入叶轮,要求液体吸入室的流动损失要小，并使液体流入叶轮时速度分布均匀。

（2）叶轮叶轮是离心泵的重要部件，液体就是从叶轮中得到能量的。对叶轮的要求损失最小的情况下，使单位重量的液体获得较高的能量。

（3）蜗壳蜗壳位于叶轮出口之后，其功用是把从叶轮内流出来的液体收集起来，并按一定要求送入下级叶轮或送入排出管。由于液体在流出叶轮时速度很高，为了减少后面的管路损失，液体在送入排出管以前，必须将其速度降低，把速度能转变成静压能，这个任务也要求蜗壳等转能装置来完成，而且要求蜗壳在完成上述两项任务时流动损失最小。

二．离心泵的工

图2—1 离心泵基本构件

作原

1一转轴2一轴封箱3一扩压管4一叶轮5一吸入室6一密封

理

离心泵是由原动机(电动机或汽轮机)带动叶轮高速旋转，使液体由于离心力的作用而获得能量的液体输送设备，故名离心泵。

当原动机带动叶轮高速旋转时，充满在泵体内的液体，在离心力的作用下，从叶轮中心被抛向叶轮的外缘。在此过程中，液体获得了能量，

提高了静压强，同时由于流速增大，动能也增加了。液体离开叶轮进入泵壳，由于流道逐渐加宽、液体的速度逐渐降低，便将其中部分动能转变为静压能，这样又进一步提高液体的静压强，于是液体以较高的压强进入排出管路。当泵内液体在高速旋转下产生离心现象而趋向叶轮外缘时，在叶轮中心形成低压区，这样造成贮槽液面与叶轮中心处的压强差。在这个压强差的作用下，液体便沿着吸入管连续不断地进入叶轮中心，以补充被排出的液体。这样，只要叶轮的转动不停，液体就会连续不断地被吸入和压出，从而达到输送的目的。

离心泵的叶轮是按输送液体设计的，对气体不能施加足够的离心力，假如泵内存在空气，由于空气的重度远小于液体，产生的离心力亦小，此时叶轮中心只能造成很小的负压，形不成所需的压强差，液体便不能进入到叶轮中心，泵也就排不出液体，这种现象称为“气缚"。所以，离心泵没有自吸能力，启动前必须要灌泵。(二)、离心泵的型号．1．水泵输送介质为水；

常用的三种水泵型号的表示方法如下：(1)4BA—12型水泵型号的意义：

4—进口管直径，单位为英寸；

BA—表示该泵的结构特点是悬臂式，即水泵是从泵座上伸悬出来的；12—该泵的比转数的1／10，即该泵的比转数为l20。

DFjY160-120×10

150AYⅡ150B

第3节离心泵参数

在石油化工生产中，离心泵是使用最广泛的液体输送机械。其特点是结构简单、流量均匀、可用耐腐蚀材料制造，且易于调节和自控。因此，离心泵在石油化工生产中占有特殊的地位，估计约占生产用泵的80～90％。

一、离心泵各参数的定义

按国家标准化文件，离心泵各参数定义如下：

1．流量和额定流量

流量是指单位时间内泵所抽送液体的数量。通常以体积计，以Q表示，单位为m／h，3

m3／s，L／s；也可以质量计，以G表示，单位为t／h，t／s，kg ／s；额定流量则指泵在最佳效率时的流量。即泵铭牌上所标注的数量。

换算关系：G＝rQ

式中r-一液体的重度，㎏／m3．

2．扬程和额定扬程

扬程是指单位质量液体通过泵时所增加的能量，以H表示。其单位是m，通常以米液

柱(mH20)表示。额定扬程是指在最佳效率时的扬程，即泵铭牌上所标注的数量。叶轮直径越大、叶轮数目越多、旋转速度越快，则扬程越高。泵铭牌上标出的扬程是指输送水的扬程，如输送油品或化工产品则应按粘度不同来换算；而且并非标出40米，就能送到40米高，必须减去吸入高度(如吸入罐液面比泵中心高，则应加上此段高度)，还必须减去从吸入端至排出端整个管路、伐门、弯头等的压力损失(折合成米液

柱)。如一台水泵吸井水，铭牌标出扬程40米，泵中心至井水面高3米，阻力损失2米，则泵只能送到35米高。还应指出，泵吸水高度不能达到和超过10．33米，因吸入高度到10．33米时泵入口达到绝对真空。在未达到绝对真空前已汽化了，而且吸入管路还有一定的阻力损失，因此一般离心泵吸入高度不足7米。单级泵所产生的扬程可由下式粗算：H＝u2／2g２

2式中u2－叶轮出口圆周速度，m/s. g-重力加速度，9．8 m/s.

u2=πnD2 /60

式中n一叶轮转速，r／min. π一圆周率，3．1415. D2—叶轮外径，m/s.

2当n＝2950 rpm时，H＝1200 D2 ；

如是多级泵，总扬程由各单个叶轮所产生的扬程相加。

4．功率

是指驱动机给泵的能量，通称轴功率，以kW表示。N轴＝rQH/102 kW

式中r－液体的重度，kg/L; Q—流量，L/s; H—扬程，m;

5．净正吸入压头

多以NPSH表示(或汽蚀余量，以⊿h表示)。其含义是指为了保证泵不发生汽蚀，在泵内叶轮吸入口处，单位质量液体所必需具有的超过汽化压力后还富余的能量。单位是m。其中又分NPSHr和NPSHa。

(1)NPSHr是指必需的净正吸入压头，其含义如上所述，其数量大小值和泵叶轮优劣有关，优秀的泵，其NPSHr值较小o

(2)NPSHa是指泵吸入管路所能够提供的、保证泵不发生汽蚀、在叶轮吸入口处，单位质量液体所具有的超过汽化压力后还有的富余能量。