离心泵的工作原理及特点

离心泵的工作原理概述

离心泵是借助一个或者几个叶轮运转时产生的离心力来完成介质泵送的，这些均可以从日常生活现象中来进行说明。比如下雨天打伞出去时快速转动伞柄，伞面上的雨滴会沿着雨伞的四周飞溅出去，伞面越大或者旋转的速度越快水滴就会飞溅的比较远。例如用一根绳子拉着石块做圆周运动，假如速度比较快，绳子就会断开，石块就会飞出去，这就是所说的离心力。离心泵是根据这一原理进行设计的。水泵开动前会先把离心泵与进水管灌满水，离心水泵运行后在叶轮高速运行有离心力产生的作用下，叶轮流道中的水会被甩到四周再压入蜗壳，叶轮入口会形成真空，水池中的水在外界大气压力下会沿着吸水管被吸入补充到这个空间当中。继而吸入的水会被叶轮甩出经过蜗壳而流到出水管。假如叶轮不断运转就能实现连续吸水与压水，水就能源源不断地从低扬程到高处或者是远方。离心泵是因为叶轮在高速运行所产生的离心力作用下把水提到高处的，所以被称之为离心泵。总的来说离心泵的工作原理是通过叶轮的高速运转而使水发生离心运动来进行工作的，而离心泵指的是叶轮在运转时产生的离心力使液体被泵送。1.离心泵是借助叶轮进口形成真空吸水，在启动前需要往泵中与吸水管中灌满引水或者用真空泵进行抽气，可以将空气排出后形成真空，泵壳与吸水管路需要严格密封，不能出现漏气否则不能形成真空，水也会吸不上来。2.叶轮进口不可能会有真空形成，离心泵的吸水高度不可以超出10米，再加上水流经吸水管路带来的沿程损失，实际允许安装高度会远小于10米。假如安装太高就会出现不吸水。山区会比平原大气压力低，同样一台泵在山区，尤其是高山区安装时，安装高度需要降低否则也不可能会有水吸上来。3.水会沿着离心泵的流经方向从叶轮的轴向吸入，再垂直轴向流出，然后进出水流方向互成90度。(1）叶轮被泵轴带动旋转，对位于叶片间的流体做功，流体受离心作用，由叶轮中心被抛向外围。当流体到达叶轮外周时，流速非常高。(2）泵壳汇集从各叶片间被抛出的液体，这些液体在壳内顺着蜗壳形通道逐渐扩大的方向流动，使流体的动能转化为静压能，减小能量损失。所以泵壳的作用不仅在于汇集液体它更是一个能量转换装置。(3）液体吸上原理：依靠叶轮高速旋转，迫使叶轮中心的液体以很高的速度被抛开，从而在叶轮中心形成低压，低位槽中的液体因此被源源不断地吸上。气缚现象：如果离心泵在启动前壳内充满的是气体，则启动后叶轮中心气体被抛时不能在该处形成足够大的真空度，这样槽内液体便不能被吸上。这一现象称为气缚。为防止气缚现象的发生，离心泵启动前要用外来的液体将泵壳内空间灌满。这一步操作称为灌泵。为防止灌入泵壳内的液体因重力流入低位槽内，在泵吸入管路的入口处装有止逆阀（底阀）；如果泵的位置低于槽内液面，则启动时无需灌泵。(4）叶轮外周安装导轮，使泵内液体能量转换效率高。导轮是位于叶轮外周的固定的带叶片的环。这些叶片的弯曲方向与叶轮叶片的弯曲方向相反，其弯曲角度正好与液体从叶轮流出的方向相适应，引导液体在泵壳通道内平稳地改变方向，使能量损耗最小，动压能转换为静压能的效率高。(5）后盖板上的平衡孔消除轴向推力。离开叶轮周边的液体压力已经较高，有一部分会渗到叶轮后盖板后侧，而叶轮前侧液体入口处为低压，因而产生了将叶轮推向泵入口一侧的轴向推力。这容易引起叶轮与泵壳接触处的磨损，严重时还会产生振动。平衡孔使一部分高压液体泄露到低压区，减轻叶轮前后的压力差。但由此也会引起泵效率的降低。(6）轴封装置保证离心泵正常、高效运转。离心泵在工作是泵轴旋转而壳不动，其间的环隙如果不加以密封或密封不好，则外界的空气会渗入叶轮中心的低压区，使泵的流量、效率下降。严重时流量为零﹣﹣气缚。通常，可以采用机械密封或填料密封来实现轴与壳之间的密封。离心泵的优点1.流量连续均匀,工作平稳Q容易调节。所适用的Q范围很大,常用范围5--20000m3/h。2.转速高可与电动机或汽轮机直接相连结构简单紧凑,尺寸和重量比同样流量的往复泵小得多,造价低。3,对杂质不敏感,易损件少,管理和维修较方便。无论在陆上或船上，离心泵的数量和使用范围超过了其它类型泵。1.本身没有自吸能力，为扩大使用范围在结构.上采取特殊措施制造各种自吸式离心泵在离心泵上附设抽气引水装置。2.泵的Q随工作扬程而变H升高,Q减小达到封闭扬程时,泵即空转而不排液不宜作滑油泵、燃油泵等要求Q不随H而变的场合6.扬程由D2和n决定的,不适合小Q、H这要求叶轮流道窄长,以致制造困难,效率太低。离心泵产生的最大排压有限,故不必设安全阀。船用水泵和货油泵大多用离心泵。压载泵、舱底泵、油船扫舱泵等用具备自吸能力的离心泵。离心泵属于叶片机械,最大的优点是效率高,结构简单。从表面来看它是连续均匀出水,实际上它不是连续的,因为叶片数是有限的,产生的压力也要在一一个较小范围内波动。当需要压力有-定精度的稳定范围时,仅靠离心泵是不能满足的。离心泵的工作特性曲线,是一条抛物线,因此在有些场合下它是不能满足的。离心泵比转数很低的情况下,即小流星高扬程时,其效率很低,甚至比不上其它类型的泵。有报道说:已经有了比转数为14的离心泵。国外也报导讲:单级离心泵扬程可达到300米。离心泵作为机械产品属于简单的机械产品,作为离心泵理论来讲是不完善的,即使在今天也未得到很好的解决,在计算机发达的今天,所谓能进行数值计算,也是在作出一些假设条件之下进行的。多级离心泵可以提供高压，能够满足需要高压的工业和民用水系统的需求。多级离心泵的效率高，能够提供大流量的水，适用于大型水处理系统。多级离心泵结构简单，易于维护和清洁。多级离心泵的运行平稳，噪音小，不会对周围环境和居民生活造成影响。多级离心泵的使用寿命长，能够稳定地工作多年。多级离心泵的成本较高，需要购买专业设备和工具。多级离心泵在高压和大流量的情况