各种泵的结构原理
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一．离心泵的操作原理、构造与类型 1、操作原理
• 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。
各种泵的结构原理
• 吸入口位于泵壳中央与吸入管路相连，并在吸入管底部装 一止逆阀。
• 泵壳的侧边为排出口，与排出管路相连，装有调节阀。 离心泵的工作过程： • 开泵前，先在泵内灌满要输送的液体。 • 开泵后，泵轴带动叶轮一起高速旋转产生离心力。液体在
第 二章 流体输送机械
第 一 节 液体输送机械
各种泵的结构原理
2-1-1 离心泵
➢离心泵的操作原理、构造与类型 ➢离心泵的基本方程式 ➢离心泵的主要性能参数与特性曲线 ➢离心泵性能的改变 ➢离心泵的气蚀现象与允许吸上高度 ➢离心泵的工作点与流量调节
2-1-2 其他类型的泵
各种泵的结构原理
流体输送机械：向流体作功以提高流体机械能的装置。 • 输送液体的机械通称为泵；
各种泵的结构原理
各种泵的结构原理
2）泵壳 A. 泵壳的作用 B. 汇集液体，作导出液体的通道； C. 使液体的能量发生转换，一部分动能转变为静压能。 B. 导叶轮
为了减少液体直接进入蜗壳时的碰撞，在叶轮与泵壳之间 有时还装有一个固定不动的带有叶片的圆盘，称为导叶 轮。导叶轮上的叶片的弯曲方向与叶轮上叶片的弯曲方 向相反，其弯曲角度正好与液体从叶轮流出的方向相适 应，引导液体在泵壳的通道内平缓的改变方向，使能量 损失减小，使动能向静压能的转换更为有效。
由弹簧的弹力互相贴紧而作相对运动，
起到密封作用。
各种泵的结构原理
各种泵的结构原理
各种泵的结构原理
各种泵的结构原理
各种泵的结构原理
3、离心泵的分类 1）按照轴上叶轮数目的多少
单级泵 轴上只有一个叶轮的离心泵，适用于出口压力 不太大的情况；
多级泵 轴上不止一个叶轮的离心泵 ，可以达到较高的 压头。离心泵的级数就是指轴上的叶轮数，我国 生产的多级离心泵一般为2~9级。
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。
各种泵的结构原理
各种泵的结构原理
气缚
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要的真空度，这样， 离心泵就无法工作，这种现象称作“气缚”。
根据结构 开式叶轮 没有前后盖板，适合输送含有固体颗粒 的液体悬浮物。
半闭式叶轮只有后盖板，可用于输送浆料或含固体 悬浮物的液体，效率较低。
各种泵的结构原理
各种泵的结构原理
按吸液方式
单吸式叶轮 液体只能从叶轮一侧被吸入，结 构简单。
双吸式叶轮 相当于两个没有盖板的单吸式叶 轮背靠背并在了一起，可以从两 侧吸入液体，具有较大的吸液能 力，而且可以较好的消除轴向推 力。
此作用下，从叶轮中心被抛向叶轮外周，压力增高，并以 很高的速度（15-25 m/s）流入泵壳。
各种泵的结构原理
• 在蜗形泵壳中由于流道的不断扩大，液体的流速减慢，使 大部分动能转化为压力能。最后液体以较高的静压强从排 出口流入排出管道。 • 泵内的液体被抛出后，叶轮的中心形成了真空，在液面压 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。
两个速度的合成速度就是液体质点在点1或点2处相对于静
止的壳体的速度，称为绝对速度，用c1、c2来表示。
为了使启动前泵内充满液体，在吸入管道底部装一止逆 阀。此外，在离心泵的出口管路上也装一调节阀，用于开 停车和调节流量。
各种泵的结构原理
各种泵的结构原理
2、基本部件和构造 1）叶轮 a)叶轮的作用
将电动机的机械能传给液体,使液体的动能有所提高。 b)叶轮的分类
闭式叶轮 叶片的内侧带有前后盖板，适于输送干 净流体，效率较高。
油泵 输送石油产品的泵 ，要求密封完善。（Y 型）
杂质泵
输送含有固体颗粒的悬浮液、稠厚的浆液等的泵 ，又细分为污水泵、砂泵、泥浆泵等 。要求不易 堵塞、易拆卸、耐磨、在构造上是叶轮流道宽、 叶片数目少。
各种泵的结构原理
各种泵的结构原理
二、离心泵的基本方程式
1、离心泵基本方程式的导出
假设如下理想情况： 1）泵叶轮的叶片数目为无限多个，也就是说叶片的厚度 为无限薄，液体质点沿叶片弯曲表面流动，不发生任 何环流现象。 2）输送的是理想液体，流动中无流动阻力。
各种泵的结构原理
在高速旋转的叶轮当中，液 体质点的运动包括： • 液体随叶轮旋转 ； • 经叶轮流道向外流动。
液体与叶轮一起旋转的速度u1或u2方向与所处圆周的切线方
向一致，大小为：
u1
2r1n
60
u2
2r2n
60
各种泵的结构原理
液体沿叶片表面运动的速度ω1、ω2，方向为液体质点所
处叶片的切线方向，大小与ຫໍສະໝຸດ Baidu体的流量、流道的形状等有关
各种泵的结构原理
各种泵的结构原理
3）轴封装置
A 轴封的作用
为了防止高压液体从泵壳内沿轴的四周而漏出，或者外界
空气漏入泵壳内。
B 轴封的分类 填料密封：主要由填料函壳、软填料和填料压盖组
轴封装置
成，普通离心泵采用这种密封。
机械密封：主要由装在泵轴上随之转动的动环和固 端面密封 定于泵壳上的静环组成，两个环形端面
例如：离心泵、往复泵、旋转泵和漩涡泵。 • 输送气体的机械按不同的工况分别称为:
通风机、鼓风机、压缩机和真空泵。 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
各种泵的结构原理
2-1-1离心泵
2）按叶轮上吸入口的数目 单吸泵 叶轮上只有一个吸入口，适用于输送量不大的情况。
双吸泵 叶轮上有两个吸入口，适用于输送量很大的情况。
各种泵的结构原理
各种泵的结构原理
各种泵的结构原理
3）按离心泵的不同用途
水泵
输送清水和物性与水相近、无腐蚀性且杂质很
少的液体的泵, （B型）
耐腐蚀泵 接触液体的部件（叶轮、泵体）用耐腐蚀材料制 成。要求：结构简单、零件容易更换、维修方便 、密封可靠、用于耐腐蚀泵的材料有：铸铁、高 硅铁、各种合金钢、塑料、玻璃等。（F型）
• 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。
各种泵的结构原理
• 吸入口位于泵壳中央与吸入管路相连，并在吸入管底部装 一止逆阀。
• 泵壳的侧边为排出口，与排出管路相连，装有调节阀。 离心泵的工作过程： • 开泵前，先在泵内灌满要输送的液体。 • 开泵后，泵轴带动叶轮一起高速旋转产生离心力。液体在
第 二章 流体输送机械
第 一 节 液体输送机械
各种泵的结构原理
2-1-1 离心泵
➢离心泵的操作原理、构造与类型 ➢离心泵的基本方程式 ➢离心泵的主要性能参数与特性曲线 ➢离心泵性能的改变 ➢离心泵的气蚀现象与允许吸上高度 ➢离心泵的工作点与流量调节
2-1-2 其他类型的泵
各种泵的结构原理
流体输送机械：向流体作功以提高流体机械能的装置。 • 输送液体的机械通称为泵；
各种泵的结构原理
各种泵的结构原理
2）泵壳 A. 泵壳的作用 B. 汇集液体，作导出液体的通道； C. 使液体的能量发生转换，一部分动能转变为静压能。 B. 导叶轮
为了减少液体直接进入蜗壳时的碰撞，在叶轮与泵壳之间 有时还装有一个固定不动的带有叶片的圆盘，称为导叶 轮。导叶轮上的叶片的弯曲方向与叶轮上叶片的弯曲方 向相反，其弯曲角度正好与液体从叶轮流出的方向相适 应，引导液体在泵壳的通道内平缓的改变方向，使能量 损失减小，使动能向静压能的转换更为有效。
由弹簧的弹力互相贴紧而作相对运动，
起到密封作用。
各种泵的结构原理
各种泵的结构原理
各种泵的结构原理
各种泵的结构原理
各种泵的结构原理
3、离心泵的分类 1）按照轴上叶轮数目的多少
单级泵 轴上只有一个叶轮的离心泵，适用于出口压力 不太大的情况；
多级泵 轴上不止一个叶轮的离心泵 ，可以达到较高的 压头。离心泵的级数就是指轴上的叶轮数，我国 生产的多级离心泵一般为2~9级。
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。
各种泵的结构原理
各种泵的结构原理
气缚
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要的真空度，这样， 离心泵就无法工作，这种现象称作“气缚”。
根据结构 开式叶轮 没有前后盖板，适合输送含有固体颗粒 的液体悬浮物。
半闭式叶轮只有后盖板，可用于输送浆料或含固体 悬浮物的液体，效率较低。
各种泵的结构原理
各种泵的结构原理
按吸液方式
单吸式叶轮 液体只能从叶轮一侧被吸入，结 构简单。
双吸式叶轮 相当于两个没有盖板的单吸式叶 轮背靠背并在了一起，可以从两 侧吸入液体，具有较大的吸液能 力，而且可以较好的消除轴向推 力。
此作用下，从叶轮中心被抛向叶轮外周，压力增高，并以 很高的速度（15-25 m/s）流入泵壳。
各种泵的结构原理
• 在蜗形泵壳中由于流道的不断扩大，液体的流速减慢，使 大部分动能转化为压力能。最后液体以较高的静压强从排 出口流入排出管道。 • 泵内的液体被抛出后，叶轮的中心形成了真空，在液面压 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。
两个速度的合成速度就是液体质点在点1或点2处相对于静
止的壳体的速度，称为绝对速度，用c1、c2来表示。
为了使启动前泵内充满液体，在吸入管道底部装一止逆 阀。此外，在离心泵的出口管路上也装一调节阀，用于开 停车和调节流量。
各种泵的结构原理
各种泵的结构原理
2、基本部件和构造 1）叶轮 a)叶轮的作用
将电动机的机械能传给液体,使液体的动能有所提高。 b)叶轮的分类
闭式叶轮 叶片的内侧带有前后盖板，适于输送干 净流体，效率较高。
油泵 输送石油产品的泵 ，要求密封完善。（Y 型）
杂质泵
输送含有固体颗粒的悬浮液、稠厚的浆液等的泵 ，又细分为污水泵、砂泵、泥浆泵等 。要求不易 堵塞、易拆卸、耐磨、在构造上是叶轮流道宽、 叶片数目少。
各种泵的结构原理
各种泵的结构原理
二、离心泵的基本方程式
1、离心泵基本方程式的导出
假设如下理想情况： 1）泵叶轮的叶片数目为无限多个，也就是说叶片的厚度 为无限薄，液体质点沿叶片弯曲表面流动，不发生任 何环流现象。 2）输送的是理想液体，流动中无流动阻力。
各种泵的结构原理
在高速旋转的叶轮当中，液 体质点的运动包括： • 液体随叶轮旋转 ； • 经叶轮流道向外流动。
液体与叶轮一起旋转的速度u1或u2方向与所处圆周的切线方
向一致，大小为：
u1
2r1n
60
u2
2r2n
60
各种泵的结构原理
液体沿叶片表面运动的速度ω1、ω2，方向为液体质点所
处叶片的切线方向，大小与ຫໍສະໝຸດ Baidu体的流量、流道的形状等有关
各种泵的结构原理
各种泵的结构原理
3）轴封装置
A 轴封的作用
为了防止高压液体从泵壳内沿轴的四周而漏出，或者外界
空气漏入泵壳内。
B 轴封的分类 填料密封：主要由填料函壳、软填料和填料压盖组
轴封装置
成，普通离心泵采用这种密封。
机械密封：主要由装在泵轴上随之转动的动环和固 端面密封 定于泵壳上的静环组成，两个环形端面
例如：离心泵、往复泵、旋转泵和漩涡泵。 • 输送气体的机械按不同的工况分别称为:
通风机、鼓风机、压缩机和真空泵。 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
各种泵的结构原理
2-1-1离心泵
2）按叶轮上吸入口的数目 单吸泵 叶轮上只有一个吸入口，适用于输送量不大的情况。
双吸泵 叶轮上有两个吸入口，适用于输送量很大的情况。
各种泵的结构原理
各种泵的结构原理
各种泵的结构原理
3）按离心泵的不同用途
水泵
输送清水和物性与水相近、无腐蚀性且杂质很
少的液体的泵, （B型）
耐腐蚀泵 接触液体的部件（叶轮、泵体）用耐腐蚀材料制 成。要求：结构简单、零件容易更换、维修方便 、密封可靠、用于耐腐蚀泵的材料有：铸铁、高 硅铁、各种合金钢、塑料、玻璃等。（F型）