泵轴和轴封装置

【问题1】离心泵是由哪些部件组成的呢？
图3 离心泵的结构示意图

离心泵的主要部件有叶轮、泵壳、泵轴和轴封装置，还有很多其他
必须的部件，如底阀、调节阀、吸入管和排出管等。
1、叶轮
叶轮是离心泵的核心部件，有三种类型：闭式、半开（闭）式和开
式，见图4。
图4 离心泵的叶轮

通常，闭式叶轮的效率要比开式高，但只适合于输送清液；开式叶 轮效率低，适合于输送含有固体的液体；半开式叶轮介于两者之间。
图6 填料密封
图7 机械密封
二、离心泵的工作原理
离心泵是利用高速旋转的叶轮产生的离心力来输送液体的机械。 接通电源离心泵开始运转，泵轴带动叶轮一起 旋转，高速旋转的叶轮将液体从叶轮中心甩入泵壳 内，这时在叶轮中心形成负压区，在贮槽液面与泵 吸入口之间形成了一定的压差，液体被吸入泵内， 这就是离心泵的吸液过程；当液体进入泵壳后，高 速旋转的叶轮使液体具有很高的流速，随着蜗壳通 道逐渐扩大，液体的速度逐渐减小，动能转化成了 静压能，当液体到达排出口时就以较大的压强压出， 这就是离心泵的排液过程。
这部分增加的能量是由 动能 转化来的。
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（3）离心泵在工作时能够从低位将液体吸入，这是因为叶轮开始旋转
后，在叶轮中心处产生了 负压 区，由此形成的压力差将液体吸入。

（4）离心泵的轴封装置有 填料密封 和 机械密封 两种形式，轴封的作 用是什么？答：防止泵的泄露和空气进入。

（5）离心泵的叶轮有 开式 、 闭式 和 半闭式 三种形式，其中 闭式 效 率较高。
涡泵、往复泵、隔膜泵、计量泵、柱塞泵、齿轮
泵、螺杆泵、轴流泵等。离心泵是最常用的一种 输送液体机械。
图1 用泵向喷淋塔送液
一、离心泵的结构
离心泵的运转都是由电动机提供动力，所以我们看到的离心泵都是 与电机的配套装置，如图2。从外形看，离心泵与电机的大小差不多。
液体出口 液体进口 泵 电机
图2 离心泵外形
2、泵壳

泵壳是离心泵的外壳，大多数形状象蜗牛，因此又称为蜗壳，见 图5，观察发现蜗壳与叶轮间形成的通道空间沿叶轮旋转的方向逐渐 扩大。 当液体从叶轮的中心进入后，沿着高速旋
转的叶轮被甩入蜗壳通道，这时液体具有很高
的流速，进入蜗壳通道后，空间逐渐扩大，液 体的速度逐渐减小，在流速的变化过程中，流
体的动能转化成了静压能，当液体从排出口流
离心泵结构、工作原理
〖新课导入〗
化工生产中根据生产的要求常常要将流体从低处送往高处，或者通
过管路将流体进行远距离输送，由于流体在流动过程中会损失部分能量 ，为了达到输送的目的，就需要给流体补充能量，这种为流体补充能量
的机械设备称为流体输送机械，其中输送液体的机械通常称为泵。

【回顾】流体本身所具有的能量有哪些？ 回答：位能，动能，静压能。三种能量不能自生 自灭，只能相互转换。 液体输送机械有很多种类型，如离心泵、旋
出时就具有较大的静压能，或者说液体从离心 泵的运转过程中获得了能量。
图5 泵壳与叶轮
3、泵轴和轴封装置
泵轴连接电动机和离心泵，带动叶轮旋转。在泵轴伸出泵壳处， 泵轴（动）和泵壳（静）之间必须要有间隙，此间隙的存在使泵内高 压液体易泄露；若与吸入口相连，空气会吸入吸入口。因此，就需要 有轴封装置防止泵的泄露和空气进入。 通常有填料密封和机械密封两种形式。
二、离心泵的工作原理
流量的大小可以通过出水管的调 节阀进行调节。离心泵送液过程如图 8所示。 通常在泵的进水管底部装有一个 单向底阀，可以过滤液体中的杂质。
单向底阀
图8 离心泵送液过程示意图
〖学生练习〗

（1）离心泵的主要部件有 泵壳 、 叶轮 、 泵轴和轴封装置 。

（2）液体通过离心泵获得能量，使液体在离开离心泵后静压能增大，