离心泵是使用叶轮旋转而使水发生的离心力来作业的。离心泵在发动前,有必要使泵壳和吸水管内充满水,然后发动电机,使泵轴带动叶轮和水做高速旋转运动,水在离心力的效果下,被甩向叶轮外缘,经蜗形泵壳的流道流入水泵的压水管路。水泵叶轮中心处,因为水在离心力的效果下被甩出后构成真空,吸水池中的水便在大气压力的效果下被压进泵壳内,叶轮经过不停地滚动,使得水在叶轮的效果下不断流入与流出,达到了运送水的目的。
讨论离心泵的根本结构和作业原理,要紧扣住将动能转化为静压能这个主题来打开。
离心泵是使用叶轮高速滚动所发生的离心力来抽取液体或其他物料的,使用量大、面广,除了工业使用外,离心泵还广泛的使用于农业灌溉、市政供水、电站循环供水、城市污染处理等。
详解离心泵的作业原理,本来水是这样被抽上来的
离心泵的根本部件是高速旋转的叶轮和固定的蜗牛形泵壳。具有若干个(一般为4~12个)后弯叶片的叶轮紧固于泵轴上,并随泵轴由电机驱动作高速旋转。
叶轮是直接对泵内液体做功的部件,为离心泵的供能设备。泵壳中心的吸进口与吸入管路相连接,吸入管路的底部装有单向底阀。泵壳侧旁的排出口与装有调节阀门的排出管路相连接。
详解离心泵的作业原理,本来水是这样被抽上来的
当离心泵发动后,泵轴带动叶轮一同作高速旋转运动,迫使预先充灌在叶片间液体旋转,在惯性离心力的效果下,液体自叶轮中心向外周作径向运动。
液体在流经叶轮的运动过程取得了能量,静压能增高,流速增大。当液体离开叶轮进入泵壳后,因为壳内流道逐步扩大而减速,部分动能转化为静压能,zui后沿切向流入排出管路。
所以蜗形泵壳不仅是聚集由叶轮流出液体的部件,并且又是一个转能设备。当液体自叶轮中心甩向外周的一同,叶轮中心构成低压区,在贮槽液面与叶轮中心总势能差的效果下,致使液体被吸进叶轮中心。依靠叶轮的不断运转,液体便接连地被吸入和排出。液体在离心泵中取得的机械能量终究表现为静压能的进步。
需要强调指出的是,若在离心泵发动前没向泵壳内灌满被运送的液体,因为空气密度低,叶轮旋转后发生的离心力小,叶轮中心区不足以构成吸入贮槽内液体的低压,因此虽发动离心泵也不能运送液体。这表明离心泵无自吸能力,此现象称为气缚。
吸入管路设备单向底阀是为了避免发动前灌入泵壳内的液体从壳内流出。空气从吸入管道进到泵壳中都会形成气缚。
离心泵的叶轮按机械结构可分为闭式、半闭式和开式三种
闭式叶轮适用于运送清洁液体;半闭式和开式叶轮适用于运送含有固体颗粒的悬浮液,这类泵的功率低。
闭式和半闭式叶轮在运转时,离开叶轮的一部分高压液体可漏入叶轮与泵壳之间的空腔中,因叶轮前侧液体吸进口处压强低,故液体效果于叶轮前、后侧的压力不等,便发生了指向叶轮吸进口侧的轴向推力。
该力推进叶轮向吸进口侧移动,引起叶轮和泵壳接触处的摩损,严峻时形成泵的振荡,损坏泵的正常操作。在叶轮后盖板上钻若干个小孔,可削减叶轮两边的压力差,然后减轻了轴向推力的晦气影响,但一同也降低了泵的功率。这些小孔称为平衡孔。
按吸液方法不同可将叶轮分为单吸式与双吸式两种
单吸式叶轮结构简略,液体只能从一侧吸入。双吸式叶轮可一同从叶轮两边对称地吸入液体,它不仅具有较大的吸液能力,并且根本上消除了轴向推力。
根据叶轮上叶片上的几许形状,可将叶片分为后弯、径向和前弯三种,因为后弯叶片有利于液体的动能转换为静压能,故而被广泛选用。
离心泵的导轮
为了削减离开叶轮的液体直接进入泵壳时因冲击而引起的能量损失,在叶轮与泵壳之间有时设备一个固定不动而带有叶片的导轮。导轮中的叶片使进入泵壳的液体逐步转向并且流道接连扩大,使部分动能有效地转换为静压能。多级离心泵一般均设备导轮。
详解离心泵的作业原理,本来水是这样被抽上来的
泵壳
详解离心泵的作业原理,本来水是这样被抽上来的
泵壳
蜗牛形的泵壳、叶轮上的后弯叶片及导轮均能进步动能向静压能的转化率,故均可视作转能设备。
轴封设备
详解离心泵的作业原理,本来水是这样被抽上来的
轴封设备
因为泵轴滚动而泵壳固定不动,在轴和泵壳的接触处必然有一定间隙。为避免泵内高压液体沿间隙漏出,或避免外界空气从相反方向进入泵内,有必要设置轴封设备。
离心泵的轴封设备有填料函和机械(端面)密封。填料函是将泵轴穿过泵壳的环隙作成密封圈,于其中装入软填料(如浸油或涂石墨的石棉绳等)。
详解离心泵的作业原理,本来水是这样被抽上来的
离心泵的轴封设备有填料函和机械(端面)密封
机械密封是由一个装在转轴上的动环和另一固定在泵壳上的静环所构成。两环的端面借弹簧力互相贴紧而作相对滚动,起到了密封的效果。机械密封适用于密封较高的场合,如运送酸、碱、易燃、易爆及有毒的液体。