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離心泵的工作原理和主要部件

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????一、離心泵的工作原理??

??    ??1 、??離心泵????的工作原理??

   上海凱重閥門(mén) 葉輪安裝在泵殼2內(nèi)，并緊固在泵軸3上，泵軸由電機(jī)直接帶動(dòng)。泵殼中央有一液體吸入4與吸入管5連接。液體經(jīng)底閥6和吸入管進(jìn)入泵內(nèi)。泵殼上的液體排出口8與排出管9連接。

在泵啟動(dòng)前，泵殼內(nèi)灌滿被輸送的液體；啟動(dòng)后，啟動(dòng)后，葉輪由軸帶動(dòng)高速轉(zhuǎn)動(dòng)，葉片間的液體也必須隨著轉(zhuǎn)動(dòng)。在離心力的作用下，液體從葉輪中心被拋向外緣并獲得能量，以高速離開(kāi)葉輪外緣進(jìn)入蝸形泵殼。在蝸殼中，液體由于流道的逐漸擴(kuò)大而減速，又將部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能，最后以較高的流入排出管道，送至需要場(chǎng)所。液體由葉輪中心流向外緣時(shí)，在葉輪中心形成了一定的真空，由于貯槽液面上方的??壓力大于泵入口處的壓力，液體便被連續(xù)壓入葉輪中。可見(jiàn)，只要葉輪不斷地轉(zhuǎn)動(dòng)，液體便會(huì)不斷地被吸入和排出。

2 氣縛現(xiàn)象??

當(dāng)泵殼內(nèi)存有空氣，??因空氣的密度比液體的密度小得多而產(chǎn)生較小的離心力。從而，貯槽液面上方與泵吸入口處之壓力差不足以將貯槽內(nèi)液體壓入泵內(nèi)，即離心泵無(wú)自吸能力，使離心泵不能輸送液體，此種現(xiàn)象稱為“氣縛現(xiàn)象為了使泵內(nèi)充滿液體，通常在吸入管底部安裝一帶濾網(wǎng)的底閥，該底閥為止逆閥，濾網(wǎng)的作用是防止固體物質(zhì)進(jìn)入泵內(nèi)損壞葉輪或防礙泵的正常操作。二、離心泵的主要部件主要部件有葉輪、泵殼和軸封裝置。

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??    ??1 葉輪??

    葉輪的作用是將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能直接傳給液體，以增加液體的靜壓能和動(dòng)能(主要增加靜壓能)。

葉輪一般有6~12片后彎葉片。

葉輪有開(kāi)式、半閉式和閉式三種，如圖2－2所示。
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    開(kāi)式葉輪在葉片兩側(cè)無(wú)蓋板，制造簡(jiǎn)單、清洗方便，適用于輸送含有較大量懸浮物的物料，效率較低，輸送的液體壓力不高；半閉式葉輪在吸入口一側(cè)無(wú)蓋板，而在另一側(cè)有蓋板，適用于輸送易沉淀或含有顆粒的物料，效率也較低；閉式葉輪在葉輪在葉片兩側(cè)有前后蓋板，效率高，適用于輸送不含雜質(zhì)的清潔液體。一般的離心泵葉輪多為此類。

    葉輪有單吸和雙吸兩種吸液方式。

    2 泵殼

    作用是將葉輪封閉在一定的空間，以便由葉輪的作用吸入和壓出液體。泵殼多做成蝸殼形，故又稱蝸殼。由于流道截面積逐漸擴(kuò)大，故從??葉輪四周甩出的高速液體逐漸降低流速，使部分動(dòng)能有效地轉(zhuǎn)換為靜壓能。泵殼不僅匯集由葉輪甩出的液體，同時(shí)又是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換裝置。

    3 軸封裝置

    作用是防止泵殼內(nèi)液體沿軸漏出或外界空氣漏入泵殼內(nèi)。

    常用軸封裝置有填料密封和機(jī)械密封兩種。

    填料一般用浸油或涂有石墨的石棉繩。機(jī)械密封主要的是靠裝在軸上的動(dòng)環(huán)與固定在泵殼上的靜環(huán)之間端面作相對(duì)運(yùn)動(dòng)而達(dá)到密封的目的。

離心泵的主要性能參數(shù)

??一、流量Q(m3/h或m3/s)??

??    離心泵的流量即為離心泵的送液能力，是指單位時(shí)間內(nèi)泵所輸送的液體體積。

??    泵的流量取決于泵的結(jié)構(gòu)尺寸(主要為葉輪的直徑與葉片的寬度)和轉(zhuǎn)速等。操作時(shí)，泵實(shí)際所能輸送的液體量還與管路阻力及所需壓力有關(guān)。

??二、揚(yáng)程H(m)????

    離心泵的揚(yáng)程又稱為泵的壓頭，是指單體重量流體經(jīng)泵所獲得的能量。

    泵的揚(yáng)程大小取決于泵的結(jié)構(gòu)(如葉輪直徑的大小，葉片的彎曲情況等、轉(zhuǎn)速。目前對(duì)泵的壓頭尚不能從理論上作出精確的計(jì)算，一般用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定。

    泵的揚(yáng)程可同實(shí)驗(yàn)測(cè)定，即在泵進(jìn)口處裝一真空表，出口處裝一壓力表，若不計(jì)兩表截面上的動(dòng)能差(即Δu2/2g=0)，不計(jì)兩表截面間的能量損失(即∑f1-2=0)，則泵的揚(yáng)程可用下式計(jì)算??
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    注意以下兩點(diǎn)：

    (1)式中p2為泵出口處壓力表的讀數(shù)(Pa)；p1為泵進(jìn)口處真空表的讀數(shù)(負(fù)表壓值，Pa)。

    (2) 注意區(qū)分離心泵的揚(yáng)程(壓頭)和升揚(yáng)高度兩個(gè)不同的概念。

    揚(yáng)程是指單位重量流體經(jīng)泵后獲得的能量。在一管路系統(tǒng)中兩截面間(包括泵)列出柏努利方程式并整理可得

    式中H為揚(yáng)程，而升揚(yáng)高度僅指Δz一項(xiàng)。

    例2-1　現(xiàn)測(cè)定一臺(tái)離心泵的揚(yáng)程。工質(zhì)為20℃清水，測(cè)得流量為60m /h時(shí)，泵進(jìn)口真空表讀數(shù)為-0.02Mpa，出口壓力表讀數(shù)為0.47Mpa(表壓)，已知兩表間垂直距離為0.45m若泵的吸入管與壓出管管徑相同，試計(jì)算該泵的揚(yáng)程。
 解　由式
查20℃，
h =0.45m

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    p =0.47Mpa=4.7*10 Pa

    p =-0.02Mpa=-2*10 Pa

    H=0.45+

??三、效率

    泵在輸送液體過(guò)程中，軸功率大于排送到管道中的液體從葉輪處獲得的功率，因?yàn)槿莘e損失、水力損失物機(jī)械損失都要消耗掉一部分功率，而離心泵的效率即反映泵對(duì)外加能量的利用程度。

    泵的效率值與泵的類型、大小、結(jié)構(gòu)、制造精度和輸送液體的性質(zhì)有關(guān)。大型泵效率值高些，小型泵效率值低些。

????四、軸功率??N(W或kW)??

    泵的軸功率即泵軸所需功率，其值可依泵的有效功率Ne和效率η計(jì)算，即??

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