A centrifugal pump

概述 >>

    離心泵有立式、臥式、單級、多級、單吸、雙吸、自吸式等多種形式。離心泵是利用葉輪旋轉(zhuǎn)而使水發(fā)生離心運(yùn)動來工作的。水泵在啟動前， 必須使泵殼和吸水管內(nèi)充滿水，然后啟動電機(jī)，使泵軸帶動葉輪和水做高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，水發(fā)生離心運(yùn)動，被甩向葉輪外緣，經(jīng)蝸形泵殼的流道流入水泵的壓水管路。

工作原理 >>

    （1）葉輪被泵軸帶動旋轉(zhuǎn)，對位于葉片間的流體做功，流體受離心作用，由葉輪中心被拋向外圍。當(dāng)流體到達(dá)葉輪外周時，流速非常高。
    2）泵殼匯集從各葉片間被拋出的液體，這些液體在殼內(nèi)順著蝸殼形通道逐漸擴(kuò)大的方向流動，使流體的動能轉(zhuǎn)化為靜壓能，減小能量損失。所以泵殼的作用不僅在于匯集液體，它更是一個能量轉(zhuǎn)換裝置。
    3）液體吸上原理：依靠葉輪高速旋轉(zhuǎn)，迫使葉輪中心的液體以很高的速度被拋開，從而在葉輪中心形成低壓，低位槽中的液體因此被源源不斷地吸上。 氣縛現(xiàn)象：如果離心泵在啟動前殼內(nèi)充滿的是氣體，則啟動后葉輪中心氣體被拋時不能在該處形成足夠大的真空度，這樣槽內(nèi)液體便不能被吸上。這一現(xiàn)象稱為氣縛。
為防止氣縛現(xiàn)象的發(fā)生，離心泵啟動前要用外來的液體將泵殼內(nèi)空間灌滿。這一步操作稱為灌泵。為防止灌入泵殼內(nèi)的液體因重力流入低位槽內(nèi)，在泵吸入管路的入口處裝有止逆閥（底閥）；如果泵的位置低于槽內(nèi)液面，則啟動時無需灌泵。
    4）葉輪外周安裝導(dǎo)輪，使泵內(nèi)液體能量轉(zhuǎn)換效率高。導(dǎo)輪是位于葉輪外周的固定的帶葉片的環(huán)。這些葉片的彎曲方向與葉輪葉片的彎曲方向相反，其彎曲角度正好與液體從葉輪流出的方向相適應(yīng)，引導(dǎo)液體在泵殼通道內(nèi)平穩(wěn)地改變方向，使能量損耗最小，動壓能轉(zhuǎn)換為靜壓能的效率高。
    5）后蓋板上的平衡孔消除軸向推力。離開葉輪周邊的液體壓力已經(jīng)較高，有一部分會滲到葉輪后蓋板后側(cè)，而葉輪前側(cè)液體入口處為低壓，因而產(chǎn)生了將葉輪推向泵入口一側(cè)的軸向推力。這容易引起葉輪與泵殼接觸處的磨損，嚴(yán)重時還會產(chǎn)生振動。平衡孔使一部分高壓液體泄露到低壓區(qū)，減輕葉輪前后的壓力差。但由此也會引起泵效率的降低。
    6）軸封裝置保證離心泵正常、高效運(yùn)轉(zhuǎn)。離心泵在工作是泵軸旋轉(zhuǎn)而殼不動，其間的環(huán)隙如果不加以密封或密封不好，則外界的空氣會滲入葉輪中心的低壓區(qū)，使泵的流量、效率下降。嚴(yán)重時流量為零——氣縛。通常，可以采用機(jī)械密封或填料密封來實(shí)現(xiàn)軸與殼之間的密封。

離心泵的汽蝕

    離心泵發(fā)生汽蝕是由于液道入口附近某些局部低壓區(qū)處的壓力降低到液體飽和蒸汽壓，導(dǎo)致部分液體汽化所致。所以，凡能使局部壓力降低到液體汽化壓力的因素都可能是誘發(fā)汽蝕的原因。產(chǎn)生汽蝕的條件應(yīng)從吸入裝置的特性，泵本身的結(jié)構(gòu)以及所輸送的液體性質(zhì)三方面加以考慮。
    1）結(jié)構(gòu)措施：采用雙吸葉輪，以減小經(jīng)過葉輪的流速，從而減小泵的汽蝕余量；在大型高揚(yáng)程泵前裝設(shè)增壓前置泵，以提高進(jìn)液壓力；葉輪特殊設(shè)計(jì)，以改善葉片入口處的液流狀況；在離心葉輪前面增設(shè)誘導(dǎo)輪，以提高進(jìn)入葉輪的液流壓力。
    2）泵的安裝高度，泵的安裝高度越高，泵的入口壓力越低，降低泵的安裝高度可以提高泵的入口壓力。因此，合理的確定泵的安裝高度可以避免泵產(chǎn)生汽蝕。
    3）吸液管路的阻力，在吸液管路中設(shè)置的彎頭、閥門等管件越多，管路阻力越大，泵的入口壓力越低。因此，盡量減少一些不必要的管件或盡可能的增大吸液管直徑，減少管路阻力，可以防止泵產(chǎn)生汽蝕。
    4）泵的幾何尺寸，由于液體在泵入口處具有的動能和靜壓能可以相互轉(zhuǎn)換，其值保持不變。入口液體流速高時，壓力低，流速低時，壓力高，因此，增大泵入口的通流面積，降低葉輪的入口速度．可以防止泵產(chǎn)生汽蝕。
    5）液體的密度。輸送密度越大的液體時泵的吸上高度就越小，當(dāng)用已安裝好的輸送密度較小液體的泵改送密度較大的液體時，泵就可能產(chǎn)生汽蝕，但用輸送密度較大液體的泵改送密度較小的液體時，泵的入口壓力較高，不會產(chǎn)生汽蝕。
    6）輸送液體的溫度。溫度升高時液體的飽和蒸氣壓升高。在泵的入口壓力不變的情況下，輸送液體的溫度升高時，液體的飽和蒸氣壓可能升高至等于或高于泵的入口壓力，泵就會產(chǎn)生汽蝕。
    7）吸液池液面壓力。吸液池液面壓力較高時，泵的入口壓力也隨之升高，反之，泵的入口壓力則較低，泵就容易產(chǎn)生汽蝕。
    8）輸送液體的易揮發(fā)性在相同的溫度下較易揮發(fā)的液體其飽和蒸汽壓較高，因此，輸送易揮發(fā)液體時的泵容易產(chǎn)生汽蝕。
    9）其他措施：采用耐汽蝕破壞的材料制造泵的過流部分元件；降低泵的轉(zhuǎn)速。