离心泵的工作原理与基本构造
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气蚀余量(Hsv)——指水泵进口处，单位重量液体所具 有超过饱和蒸气压力的富裕能量。水泵厂一般常用气 蚀余量来反映轴流泵、锅炉给水泵等的吸水性能。单 位为mH20 。气蚀余量在水泵样本中也有以Δh来表 示的。
2.4 离心泵的基本方程式
2.4.1叶轮中液体的流动情况
(1)相对速度W； 圆周速度u； (牵连速度) 绝对速度C
则
HT
u2C2u g
（2）
u2
nD2
60
则增加转速(n)相加大轮径(D2)，可以提高水泵之扬 程。
(3)离心泵的理论扬程与液体的容重无关
但当输送不同容重的液体时，水泵所消耗的功率将 是不同的。
(4)
HT H1 H2
水泵的扬程由两部分能量组成，一部分为势扬程(H1)， 另一部分为动扬程(H2)，它在流出叶轮时，以比动 能的形式出现。
在往复泵中转速通常以活塞往复的次数来表示(次／ nlin)
6允许吸上真空高度(Hs)及气蚀余量(Hsv)
允许吸上真空高度(Hs)——指水泵在标准状况下(即水 温为20℃、表面压力为一个标推大气压)运转时，水 泵所允许的最大的吸上真空高度 (即水泵吸入口的最 大真空度)。单位为mH20。水泵厂一般常用Hs来反 映离心泵的吸水性能。
IS型单级单吸离心泵
单级双吸离心泵
单级双吸离心泵结构图 1泵体；2 泵盖；3叶轮；4泵轴；5密度封环；6轴套：7填料盒；8填料； 9水封环；10压盖；11轴套螺母：12轴承体；13固定螺钉；14轴承体压 盖；15滚动轴承；16联轴器；17轴承端；18挡水圈；19螺杆；20键
2.3 叶片泵的基本性能参数
Nu
N
W QH t(kwh) t：运行时间h 10212
η1：水泵的效率 η2：电机的效率
例：某水厂取水泵站，供水量Q＝ 8.64×104m3／d，扬程H=30m；水泵及 电机的效率均为70％，则该泵站工作10h 其电耗值？
5、转速——水泵叶轮的转动速度，通常以每分钟转 动的次数来表示，以字母n表示常用单位为r／min。
取进出口轮缘(两圆柱面)为控制 面。 组成M的外力有： 1、叶片迎水面和背水面作用于 水的压力P2及Pl； 2、作用叶轮进出口圆柱面上的 水压力P3及P4，它们都沿着径 向，所以对转轴没有力矩； 3、作用于水流的摩擦阻力P5及 P6，但由于是理想液体，故不 予考虑； 4、重力的合力矩等于零
C
α2
3、轴功率——泵轴得自原动机所传递来的功率称 为轴功率，以N表示。
原动机为电力拖动时，轴功率单位以kw表示。
有效功率——单位时间内流过水泵的液体从水
泵那里得到的能量叫做有效功率，以字母 泵的有效功率为
Nu
表示
Nu QH
: 取1000 kg / m3
4、效率——水泵的有效功率与轴功率之比值，以 η表示。
单级单吸卧式离心泵
单级单吸卧式离心泵
1、叶轮
叶轮：单吸式、双吸式
l前盖板；2后盖板；3叶片；4叶槽； 5吸水口；6轮毂；7泵轴
1吸入口；2轮盖；3叶片 4轮毂；5轴孔
2、泵轴
泵键 铸铁水泵配件、泵轴
3、泵壳 4、泵座
5、轴封装置：泵轴与泵壳间
(1)填料密封
压盖填料型填料盒 1轴封套；2填料；3水封管；4水封环；5压 盖
水泵的6个性能参数： 1、流量(抽水量)——水泵在单位时间内所输送的液体数 量。 用字母Q表示，常用的体积流量单位是m3／h或L／s。 常用的重量流量单位是t／h。
2、扬程(总扬程) ——水泵对单位重量(1kg)液体所作功， 也即单位重量液体通过水泵后其能量的增值。
用字母H表示，其单位为kg·m／kg，也可折算成被 送液体的液柱高度(m)；工程中用国际压力单位帕斯 卡(Pa)表示 。
1、对轮心取矩
QC2 cos2 R2 C1 cos1 R1 M
2、叶轮对流体所作功率
NT M Qu2C2 cos2 u1C1 cos1
NT QHT
3、理论扬程
HT
u2C2
cos 2
u1C1 cos1
HT
1 g
u2C2u u1C1u
2.4.3基本方程式的讨论
（1）为了提高水泵的扬程和改善吸水性能，取α１＝ 90°，既Ｃ１u=0
(2)C与u的夹角α； C与W的夹角β
离心泵叶片形状
（a) 后弯式 (β２＜90°)
（b)径向式 (β２ ＝ 90°)
（b) 前弯式 (β２＞ 90°)
叶轮出口速度三角形
C2u C2 cos2 u2 C2r cot 2 C2r C2 sin2
2.4.2 基本方程式的推导
三点假定： (1)液流是恒定流； (2)叶槽中，液流均匀一致，叶轮同半径处液流的 同名速度相等。 (3)液流为理想液体，也即无粘滞性。
2.1 离心泵的工作原理与基本构造
2.1.1两个例子
(1)在雨天，旋转雨伞，水滴沿伞边切线方向飞出，旋转 的雨伞结水滴以能量，旋转的离心力把雨滴甩走，如 图所示。
(2)在垂直平面上旋转一个小桶，旋转的离心力给水以能量， 旋转的离心力把水甩走，如图所示。
2.1.2 工作原理
离心泵基本构造及工作原理
(2)机械密封 DY101型系列机械密封
112型系列机械密封
6、减漏环(承磨环)
叶轮吸入口的外圆与泵壳内壁的接缝处
1、泵壳；2、镶在泵壳上的减漏环； 3、叶轮；4、镶在叶轮上的减漏环
7、轴承座
ZHZ滑动轴承
wk.baidu.com
滚动轴承
8、联轴器
ZML膜片及连轴器
9、轴向力平衡措施
平衡孔 1 排出压力；2加装的减漏环 3平衡孔；4泵壳上的减漏环
2.2 离心泵的主要零件
离心泵是由许多零件组成的，离心泵的组成 主要有：叶轮、泵轴、泵壳、泵座、轴封装置、 减漏环、轴承座、联轴器、轴向力平衡装置。
单级单吸卧式离心泵 1-叶轮；2-泵轴；3-键；4-泵壳；5-泵座；6-灌水孔；7放水孔，8-接真空表孔，9-接压力表孔，10-泄水孔，11-填 料盒；12-减漏环；13-轴承座；14-压盖调节螺栓；15-传动 轮
恒定元流的动量方程对某固定点取矩，可得到恒定元 流的动量矩方程
dQ(r2 u2 r1 u1) r F
A2 r2 u2u2dA2 A1 r1 u1u1dA1 (r F)
单位时间里控制面内恒定总流的动量矩变化(流出液体 的动量矩与流入液体的动量矩之矢量差)等于作用于 该控制面内所有液体质点的外力矩之和。
2.4 离心泵的基本方程式
2.4.1叶轮中液体的流动情况
(1)相对速度W； 圆周速度u； (牵连速度) 绝对速度C
则
HT
u2C2u g
（2）
u2
nD2
60
则增加转速(n)相加大轮径(D2)，可以提高水泵之扬 程。
(3)离心泵的理论扬程与液体的容重无关
但当输送不同容重的液体时，水泵所消耗的功率将 是不同的。
(4)
HT H1 H2
水泵的扬程由两部分能量组成，一部分为势扬程(H1)， 另一部分为动扬程(H2)，它在流出叶轮时，以比动 能的形式出现。
在往复泵中转速通常以活塞往复的次数来表示(次／ nlin)
6允许吸上真空高度(Hs)及气蚀余量(Hsv)
允许吸上真空高度(Hs)——指水泵在标准状况下(即水 温为20℃、表面压力为一个标推大气压)运转时，水 泵所允许的最大的吸上真空高度 (即水泵吸入口的最 大真空度)。单位为mH20。水泵厂一般常用Hs来反 映离心泵的吸水性能。
IS型单级单吸离心泵
单级双吸离心泵
单级双吸离心泵结构图 1泵体；2 泵盖；3叶轮；4泵轴；5密度封环；6轴套：7填料盒；8填料； 9水封环；10压盖；11轴套螺母：12轴承体；13固定螺钉；14轴承体压 盖；15滚动轴承；16联轴器；17轴承端；18挡水圈；19螺杆；20键
2.3 叶片泵的基本性能参数
Nu
N
W QH t(kwh) t：运行时间h 10212
η1：水泵的效率 η2：电机的效率
例：某水厂取水泵站，供水量Q＝ 8.64×104m3／d，扬程H=30m；水泵及 电机的效率均为70％，则该泵站工作10h 其电耗值？
5、转速——水泵叶轮的转动速度，通常以每分钟转 动的次数来表示，以字母n表示常用单位为r／min。
取进出口轮缘(两圆柱面)为控制 面。 组成M的外力有： 1、叶片迎水面和背水面作用于 水的压力P2及Pl； 2、作用叶轮进出口圆柱面上的 水压力P3及P4，它们都沿着径 向，所以对转轴没有力矩； 3、作用于水流的摩擦阻力P5及 P6，但由于是理想液体，故不 予考虑； 4、重力的合力矩等于零
C
α2
3、轴功率——泵轴得自原动机所传递来的功率称 为轴功率，以N表示。
原动机为电力拖动时，轴功率单位以kw表示。
有效功率——单位时间内流过水泵的液体从水
泵那里得到的能量叫做有效功率，以字母 泵的有效功率为
Nu
表示
Nu QH
: 取1000 kg / m3
4、效率——水泵的有效功率与轴功率之比值，以 η表示。
单级单吸卧式离心泵
单级单吸卧式离心泵
1、叶轮
叶轮：单吸式、双吸式
l前盖板；2后盖板；3叶片；4叶槽； 5吸水口；6轮毂；7泵轴
1吸入口；2轮盖；3叶片 4轮毂；5轴孔
2、泵轴
泵键 铸铁水泵配件、泵轴
3、泵壳 4、泵座
5、轴封装置：泵轴与泵壳间
(1)填料密封
压盖填料型填料盒 1轴封套；2填料；3水封管；4水封环；5压 盖
水泵的6个性能参数： 1、流量(抽水量)——水泵在单位时间内所输送的液体数 量。 用字母Q表示，常用的体积流量单位是m3／h或L／s。 常用的重量流量单位是t／h。
2、扬程(总扬程) ——水泵对单位重量(1kg)液体所作功， 也即单位重量液体通过水泵后其能量的增值。
用字母H表示，其单位为kg·m／kg，也可折算成被 送液体的液柱高度(m)；工程中用国际压力单位帕斯 卡(Pa)表示 。
1、对轮心取矩
QC2 cos2 R2 C1 cos1 R1 M
2、叶轮对流体所作功率
NT M Qu2C2 cos2 u1C1 cos1
NT QHT
3、理论扬程
HT
u2C2
cos 2
u1C1 cos1
HT
1 g
u2C2u u1C1u
2.4.3基本方程式的讨论
（1）为了提高水泵的扬程和改善吸水性能，取α１＝ 90°，既Ｃ１u=0
(2)C与u的夹角α； C与W的夹角β
离心泵叶片形状
（a) 后弯式 (β２＜90°)
（b)径向式 (β２ ＝ 90°)
（b) 前弯式 (β２＞ 90°)
叶轮出口速度三角形
C2u C2 cos2 u2 C2r cot 2 C2r C2 sin2
2.4.2 基本方程式的推导
三点假定： (1)液流是恒定流； (2)叶槽中，液流均匀一致，叶轮同半径处液流的 同名速度相等。 (3)液流为理想液体，也即无粘滞性。
2.1 离心泵的工作原理与基本构造
2.1.1两个例子
(1)在雨天，旋转雨伞，水滴沿伞边切线方向飞出，旋转 的雨伞结水滴以能量，旋转的离心力把雨滴甩走，如 图所示。
(2)在垂直平面上旋转一个小桶，旋转的离心力给水以能量， 旋转的离心力把水甩走，如图所示。
2.1.2 工作原理
离心泵基本构造及工作原理
(2)机械密封 DY101型系列机械密封
112型系列机械密封
6、减漏环(承磨环)
叶轮吸入口的外圆与泵壳内壁的接缝处
1、泵壳；2、镶在泵壳上的减漏环； 3、叶轮；4、镶在叶轮上的减漏环
7、轴承座
ZHZ滑动轴承
wk.baidu.com
滚动轴承
8、联轴器
ZML膜片及连轴器
9、轴向力平衡措施
平衡孔 1 排出压力；2加装的减漏环 3平衡孔；4泵壳上的减漏环
2.2 离心泵的主要零件
离心泵是由许多零件组成的，离心泵的组成 主要有：叶轮、泵轴、泵壳、泵座、轴封装置、 减漏环、轴承座、联轴器、轴向力平衡装置。
单级单吸卧式离心泵 1-叶轮；2-泵轴；3-键；4-泵壳；5-泵座；6-灌水孔；7放水孔，8-接真空表孔，9-接压力表孔，10-泄水孔，11-填 料盒；12-减漏环；13-轴承座；14-压盖调节螺栓；15-传动 轮
恒定元流的动量方程对某固定点取矩，可得到恒定元 流的动量矩方程
dQ(r2 u2 r1 u1) r F
A2 r2 u2u2dA2 A1 r1 u1u1dA1 (r F)
单位时间里控制面内恒定总流的动量矩变化(流出液体 的动量矩与流入液体的动量矩之矢量差)等于作用于 该控制面内所有液体质点的外力矩之和。