水系統(tǒng)的心臟：離心泵結(jié)構(gòu)、原理動(dòng)圖演示 瞬間全懂了

離心泵應(yīng)用甚廣，在給水系統(tǒng)中幾乎是不可缺少的一種設(shè)備，如若把自來(lái)水管網(wǎng)當(dāng)作人身的血管系統(tǒng)，那么離心泵就是輸送血液的心臟。今天格格污就帶大家對(duì)離心泵進(jìn)行從內(nèi)到外的了解。

 

1、簡(jiǎn)介

 

1.化工生產(chǎn)必不可少的設(shè)備

 

離心泵在化工生產(chǎn)中應(yīng)用最為廣泛，這是由于其具有性能使用范圍廣（包括流量、壓頭及對(duì)介質(zhì)性質(zhì)的失迎性）、體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作容易、流量均勻、古惑仔那個(gè)少、壽命長(zhǎng)、購(gòu)置費(fèi)和操作費(fèi)均較低等突出優(yōu)點(diǎn)。

 

2.基本結(jié)構(gòu)及工作原理

 

 

葉輪工作原理

 

討論離心泵的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，要緊扣住將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為靜壓能這個(gè)主題來(lái)展開(kāi)。

 

離心泵是利用葉輪高速轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的離心力來(lái)抽取液體或其他物料的，應(yīng)用量大、面廣，除了工業(yè)應(yīng)用外，離心泵還廣泛的應(yīng)用于農(nóng)業(yè)灌溉、市政供水、電站循環(huán)供水、城市污染處理等。

 

2、離心泵的基本結(jié)構(gòu)

 

 

離心泵的基本部件是高速旋轉(zhuǎn)的葉輪和固定的蝸牛形泵殼。具有若干個(gè)（通常為4～12個(gè)）后彎葉片的葉輪緊固于泵軸上，并隨泵軸由電機(jī)驅(qū)動(dòng)作高速旋轉(zhuǎn)。

 

葉輪是直接對(duì)泵內(nèi)液體做功的部件，為離心泵的供能裝置。泵殼中央的吸入口與吸入管路相連接，吸入管路的底部裝有單向底閥。泵殼側(cè)旁的排出口與裝有調(diào)節(jié)閥門(mén)的排出管路相連接。

 

3、離心泵的工作原理

 

 

當(dāng)離心泵啟動(dòng)后，泵軸帶動(dòng)葉輪一起作高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，迫使預(yù)先充灌在葉片間液體旋轉(zhuǎn)，在慣性離心力的作用下，液體自葉輪中心向外周作徑向運(yùn)動(dòng)。

 

液體在流經(jīng)葉輪的運(yùn)動(dòng)過(guò)程獲得了能量，靜壓能增高，流速增大。當(dāng)液體離開(kāi)葉輪進(jìn)入泵殼后，由于殼內(nèi)流道逐漸擴(kuò)大而減速，部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為靜壓能，最后沿切向流入排出管路。

 

所以蝸形泵殼不僅是匯集由葉輪流出液體的部件，而且又是一個(gè)轉(zhuǎn)能裝置。當(dāng)液體自葉輪中心甩向外周的同時(shí)，葉輪中心形成低壓區(qū)，在貯槽液面與葉輪中心總勢(shì)能差的作用下，致使液體被吸進(jìn)葉輪中心。依靠葉輪的不斷運(yùn)轉(zhuǎn)，液體便連續(xù)地被吸入和排出。液體在離心泵中獲得的機(jī)械能量最終表現(xiàn)為靜壓能的提高。

 

需要強(qiáng)調(diào)指出的是，若在離心泵啟動(dòng)前沒(méi)向泵殼內(nèi)灌滿(mǎn)被輸送的液體，由于空氣密度低，葉輪旋轉(zhuǎn)后產(chǎn)生的離心力小，葉輪中心區(qū)不足以形成吸入貯槽內(nèi)液體的低壓，因而雖啟動(dòng)離心泵也不能輸送液體。這表明離心泵無(wú)自吸能力，此現(xiàn)象稱(chēng)為氣縛。

 

吸入管路安裝單向底閥是為了防止啟動(dòng)前灌入泵殼內(nèi)的液體從殼內(nèi)流出。空氣從吸入管道進(jìn)到泵殼中都會(huì)造成氣縛。

 

4、葉輪和其它部件

 

1．離心泵的葉輪

 

葉輪是離心泵的關(guān)鍵部件。

 

 

(1)按其機(jī)械結(jié)構(gòu)可分為閉式、半閉式和開(kāi)式三種

 

閉式葉輪適用于輸送清潔液體；半閉式和開(kāi)式葉輪適用于輸送含有固體顆粒的懸浮液，這類(lèi)泵的效率低。

 

 

閉式和半閉式葉輪在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，離開(kāi)葉輪的一部分高壓液體可漏入葉輪與泵殼之間的空腔中，因葉輪前側(cè)液體吸入口處壓強(qiáng)低，故液體作用于葉輪前、后側(cè)的壓力不等，便產(chǎn)生了指向葉輪吸入口側(cè)的軸向推力。

 

該力推動(dòng)葉輪向吸入口側(cè)移動(dòng)，引起葉輪和泵殼接觸處的摩損，嚴(yán)重時(shí)造成泵的振動(dòng)，破壞泵的正常操作。在葉輪后蓋板上鉆若干個(gè)小孔，可減少葉輪兩側(cè)的壓力差，從而減輕了軸向推力的不利影響，但同時(shí)也降低了泵的效率。這些小孔稱(chēng)為平衡孔。

 

(2)按吸液方式不同可將葉輪分為單吸式與雙吸式兩種

 

單吸式葉輪結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，液體只能從一側(cè)吸入。雙吸式葉輪可同時(shí)從葉輪兩側(cè)對(duì)稱(chēng)地吸入液體，它不僅具有較大的吸液能力，而且基本上消除了軸向推力。

 

(3)根據(jù)葉輪上葉片上的幾何形狀，可將葉片分為后彎、徑向和前彎三種，由于后彎葉片有利于液體的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為靜壓能，故而被廣泛采用。

 

2．離心泵的導(dǎo)輪

 

為了減少離開(kāi)葉輪的液體直接進(jìn)入泵殼時(shí)因沖擊而引起的能量損失，在葉輪與泵殼之間有時(shí)裝置一個(gè)固定不動(dòng)而帶有葉片的導(dǎo)輪。導(dǎo)輪中的葉片使進(jìn)入泵殼的液體逐漸轉(zhuǎn)向而且流道連續(xù)擴(kuò)大，使部分動(dòng)能有效地轉(zhuǎn)換為靜壓能。多級(jí)離心泵通常均安裝導(dǎo)輪。

 

 

蝸牛形的泵殼、葉輪上的后彎葉片及導(dǎo)輪均能提高動(dòng)能向靜壓能的轉(zhuǎn)化率，故均可視作轉(zhuǎn)能裝置。

 

3．軸封裝置

 

 

由于泵軸轉(zhuǎn)動(dòng)而泵殼固定不動(dòng)，在軸和泵殼的接觸處必然有一定間隙。為避免泵內(nèi)高壓液體沿間隙漏出，或防止外界空氣從相反方向進(jìn)入泵內(nèi)，必須設(shè)置軸封裝置。

 

離心泵的軸封裝置有填料函和機(jī)械（端面）密封。填料函是將泵軸穿過(guò)泵殼的環(huán)隙作成密封圈，于其中裝入軟填料（如浸油或涂石墨的石棉繩等）。

 

機(jī)械密封是由一個(gè)裝在轉(zhuǎn)軸上的動(dòng)環(huán)和另一固定在泵殼上的靜環(huán)所構(gòu)成。兩環(huán)的端面借彈簧力互相貼緊而作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，起到了密封的作用。機(jī)械密封適用于密封較高的場(chǎng)合，如輸送酸、堿、易燃、易爆及有毒的液體。

 

5、離心泵的種類(lèi)

 

離心泵產(chǎn)品一般按照其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)劃分，有多種劃分方式，包括按工作壓力、按工作葉輪數(shù)目、按葉輪進(jìn)水方式等六種分類(lèi)方式。

 

1.按工作壓力：

 

 

• 低壓泵：壓力低于100米水柱；

• 中壓泵：壓力在100-650米水柱之間；

• 高壓泵：壓力高于650米水柱。

 

2.按工作葉輪數(shù)目：

 

 

• 單級(jí)泵：即在泵軸上只有一個(gè)葉輪。

• 多級(jí)泵.：即在泵軸上有兩個(gè)或兩個(gè)以上的葉輪，這時(shí)泵的總揚(yáng)程為n個(gè)葉輪產(chǎn)生的揚(yáng)程之和。

 

3.按葉輪進(jìn)水方式：

 

 

 

• 單側(cè)進(jìn)水式泵：又叫單吸泵，即葉輪上只有一個(gè)進(jìn)水口。

• 雙側(cè)進(jìn)水式泵：又叫雙吸泵，即葉輪兩側(cè)都有一個(gè)進(jìn)水口。它的流量比單吸式泵大一倍，可以近似看作是二個(gè)單吸泵葉輪背靠背地放在了一起。

 

4.按泵軸位置：

 

• 臥式泵：泵軸位于水平位置。

• 立式泵：泵軸位于垂直位置。

 

5.按泵殼結(jié)合縫形式：

 

 

• 水平中開(kāi)式泵：即在通過(guò)軸心線(xiàn)的水平面上開(kāi)有結(jié)合縫。

• 垂直結(jié)合面泵：即結(jié)合面與軸心線(xiàn)相垂直。

 

6.按葉輪出來(lái)的水引向壓出室的方式：

 

• 蝸殼泵：水從葉輪出來(lái)后，直接進(jìn)入具有螺旋線(xiàn)形狀的泵殼。

• 導(dǎo)葉泵：水從葉輪出來(lái)后，進(jìn)入它外面設(shè)置的導(dǎo)葉，之后進(jìn)入下一級(jí)或流入出口管。

 

 

7.按輸送介質(zhì)按離心泵所輸送介質(zhì)的不同而分為：

 

清水泵、油泵、耐腐蝕泵等。